(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-16
(45)【発行日】2023-10-24
(54)【発明の名称】トルクセンサ
(51)【国際特許分類】
G01L 3/10 20060101AFI20231017BHJP
【ＦＩ】
G01L3/10 305
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2020177313
(22)【出願日】2020-10-22
(65)【公開番号】P2022068560
(43)【公開日】2022-05-10
【審査請求日】2022-08-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000004204
【氏名又は名称】日本精工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】重田 泰志
(72)【発明者】
【氏名】茂山 智史
【審査官】大森 努
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２００１／００２０８８２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１４／０４６０７６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】独国特許出願公開第１０２００８０４７４６６（ＤＥ，Ａ１）
【文献】特開２０１２－１９４１４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５３８５６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】独国特許出願公開第１０２０１５１２２１７６（ＤＥ，Ａ１）
【文献】特開２０１６－２０６０９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／００９００５１（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｌ ３／１０，
Ｇ０１Ｄ ５／００－５／２５２，５／３９－５／６２，
Ｇ０１Ｂ ７／００－７／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１回転部材に取り付けられる環状のスリーブと、前記スリーブの外周面に配置される環状の中間部材と、
前記中間部材の外周面に配置される環状のマグネットと、
前記第１回転部材に対して回転する第２回転部材に取り付けられ、且つ前記スリーブの中心軸に対して直交する方向である径方向で前記マグネットに面するヨークと、
を含み、
前記スリーブは、
円筒状であって、前記第１回転部材に接する回転部材接続部と、
円筒状であって、前記回転部材接続部に対して前記中心軸と平行な軸方向にずれた位置にある中間部材接続部と、
を含み、
前記中間部材接続部の前記回転部材接続部とは反対側の端部であるスリーブ端部の外径は、前記マグネットの最小内径よりも小さく、
前記マグネットは、前記スリーブに対して当接しない非当接状態にあり、
前記スリーブ端部における前記回転部材接続部とは反対側の軸方向端面は、前記中間部材および前記マグネットにおける前記回転部材接続部とは反対側の軸方向端面よりも当該反対側に位置する、
トルクセンサ。
【請求項2】
前記中間部材接続部の外径が、前記回転部材接続部の外径よりも大きい請求項１に記載のトルクセンサ。
【請求項3】
前記中間部材接続部の外径が、前記回転部材接続部の外径よりも小さい請求項１に記載のトルクセンサ。
【請求項4】
前記中間部材接続部の外径と、前記回転部材接続部の外径とが同じである請求項１に記載のトルクセンサ。
【請求項5】
前記スリーブ端部の外径は、前記中間部材の前記回転部材接続部とは反対側の端部である中間部材端部の内径よりも大きく、且つ前記中間部材端部の外径よりも小さい請求項１から４のいずれか１項に記載のトルクセンサ。
【請求項6】
前記中間部材は、前記スリーブ端部に対して、前記軸方向に隙間を空けて配置される請求項１から５のいずれか１項に記載のトルクセンサ。
【請求項7】
前記スリーブ端部の外径は、前記中間部材の前記回転部材接続部とは反対側の端部である中間部材端部の内径以下である請求項１から４のいずれか１項に記載のトルクセンサ。
【請求項8】
前記スリーブの前記中間部材接続部の外周面には、前記中間部材が取り付けられ、
前記中間部材は、薄肉部と、前記薄肉部に対して前記軸方向にずれた位置にあり且つ前記薄肉部の径方向の肉厚よりも大きい肉厚を有する厚肉部と、を含み、
前記中間部材の前記外周面は、前記スリーブの前記中心軸の軸回りの周方向に沿って延びる円筒面であり、前記薄肉部の内周面は、前記厚肉部の内周面よりも径方向外側に位置し、
前記スリーブの前記中間部材接続部には、前記中間部材の前記厚肉部が嵌まる凹部が設けられ、
前記マグネットと前記ヨークとの間の径方向の間隔は、前記薄肉部と前記厚肉部との肉厚差よりも小さい、
請求項１から７のいずれか１項に記載のトルクセンサ。
【請求項9】
前記マグネットは、前記中間部材と接する取付部と、当該取付部に対して前記軸方向にずれた位置にあるテーパー部と、を含み、
前記テーパー部は、
外周面が、前記スリーブの前記中心軸の軸回りの周方向に沿って延びる円筒面であり、
内周面が、前記取付部から離れるに従って径方向外側に向かうテーパー面である、
請求項１から８のいずれか１項に記載のトルクセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トルクセンサに関する。
【背景技術】
【0002】
車両に搭載される電動パワーステアリング装置は、操舵トルクを検出するためのトルクセンサを備えている。トルクセンサは、トーションバーを介して連結された入力軸及び出力軸の相対回転に応じて、出力を変化させる。ＥＣＵ（Electronic Control Unit）がトルクセンサから得た情報に基づきモータを制御し、モータで生じるトルクが操舵を補助する。例えば特許文献１には、トルクセンサの一例が記載されている。特許文献１のトルクセンサにおいては、マグネットがスリーブを介してステアリングシャフトに取り付けられている。スリーブが、ステアリングシャフトに圧入される小径部と、マグネットが接着剤によって固定される大径部と、を備えている。これにより、スリーブがステアリングシャフトに圧入される時、マグネットを保持する大径部の変形が抑制される。その結果、マグネットとヨークとの間の距離が設計値からずれにくくなることによって、トルクセンサの検出精度の低下が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０１９／０５９２３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、特許文献１のマグネットを支持するスリーブは、小径部及び大径部を備えながらも、径方向に小型であることが望ましい。しかし、小径部と大径部との間の段差を小さくすると、スリーブをステアリングシャフトに圧入する時に、小径部と大径部との間の段差を押せなくなる。段差の代わりに大径部の先端部を押すことができるが、大径部の先端を押すと、マグネットに応力が生じることがある。マグネットに応力が生じると、マグネットの磁気特性が変化するため、出荷規格を満たさないマグネットが製造される可能性がある。このため、ステアリング装置の製造において、歩留まりが低下する。
【0005】
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、検出精度の低下を抑制でき且つ回転部材に固定する時にマグネットに応力が生じることを抑制できるトルクセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するため、本開示の一態様のトルクセンサは、第１回転部材に取り付けられる環状のスリーブと、前記スリーブの外周面に配置される環状の中間部材と、前記中間部材の外周面に配置される環状のマグネットと、前記第１回転部材に対して回転する第２回転部材に取り付けられ、且つ前記スリーブの中心軸に対して直交する方向である径方向で前記マグネットに面するヨークと、を含み、前記スリーブは、円筒状であって、前記第１回転部材に接する回転部材接続部と、円筒状であって、前記回転部材接続部に対して前記中心軸と平行な軸方向にずれた位置にある中間部材接続部と、を含み、前記中間部材接続部の前記回転部材接続部とは反対側の端部であるスリーブ端部の外径は、前記マグネットの最小内径よりも小さい。
【0007】
回転部材接続部が第１回転部材に接することによって、スリーブが第１回転部材に圧入される時、マグネットを保持する中間部材接続部の変形が抑制される。このため、マグネットとヨークとの間の距離が設計値からずれにくくなる。したがって、トルクセンサは、検出精度の低下を抑制できる。さらに、スリーブを第１回転部材に圧入する時に、スリーブ端部を押したとしても、マグネットに応力が生じにくい。したがって、本開示のトルクセンサは、検出精度の低下を抑制でき且つ回転部材に固定する時にマグネットに応力が生じることを抑制できる。
【0008】
トルクセンサの望ましい態様として、中間部材接続部の外径が、回転部材接続部の外径よりも大きい。
【0009】
これにより、スリーブを入力軸に圧入する工程で回転部材接続部に生じる応力が、回転部材接続部と中間部材接続部との間にある拡大部が変形することにより吸収される。このため、スリーブの圧入工程で生じた応力が中間部材接続部に伝達することを抑制することができる。
【0010】
トルクセンサの望ましい態様として、中間部材接続部の外径が、回転部材接続部の外径よりも小さい。
【0011】
これにより、中間部材接続部の外径が回転部材接続部の外径よりも大きい場合と比較して、マグネットを径方向のより内側に配置することができるようになる。このため、トルクセンサの小型化を図ることが可能である。
【0012】
トルクセンサの望ましい態様として、中間部材接続部の外径と、回転部材接続部の外径とが同じである。
【0013】
これにより、中間部材接続部の外径が回転部材接続部の外径よりも大きい場合と比較して、マグネットを径方向のより内側に配置することができるようになる。このため、トルクセンサの小型化を図ることが可能である。また、スリーブの形状が単純になるので、スリーブの製造工程が簡略化することが可能である。
【0014】
トルクセンサの望ましい態様として、前記スリーブ端部の外径は、前記中間部材の前記回転部材接続部とは反対側の端部である中間部材端部の内径よりも大きく、且つ前記中間部材端部の外径よりも小さい。
【0015】
これにより、スリーブ端部が中間部材を抜け止めするので、中間部材の位置ずれが生じる可能性が低減する。したがって、本開示のトルクセンサは、検出精度の低下が生じる可能性をより低減できる。
【0016】
トルクセンサの望ましい態様として、前記中間部材は、前記スリーブ端部に対して、前記軸方向に隙間を空けて配置される。
【0017】
これにより、スリーブを第１回転部材に圧入する時に、スリーブ端部を押したとしても、中間部材に変形が生じにくい。その結果、中間部材に接したマグネットにおいて、応力がより生じにくくなる。したがって、本開示のトルクセンサは、回転部材に固定する時にマグネットに生じる応力をより抑制できる。
【0018】
トルクセンサの望ましい態様として、前記スリーブ端部の外径は、前記中間部材の前記回転部材接続部とは反対側の端部である中間部材端部の内径以下である。
【0019】
これにより、スリーブを第１回転部材に圧入する時に、スリーブ端部を押したとしても、中間部材に変形が生じにくい。その結果、中間部材に接したマグネットにおいて、応力がより生じにくくなる。したがって、本開示のマグネットアッセンブリは、回転部材に固定する時にマグネットに生じる応力をより抑制できる。
【発明の効果】
【0020】
本開示のトルクセンサは、検出精度の低下を抑制でき且つ回転部材に固定する時にマグネットに応力が生じることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【0023】
（実施形態）
図１は、本実施形態のステアリング装置の模式図である。図２は、本実施形態のステアリング装置の斜視図である。図３は、本実施形態のステアリング装置の分解斜視図である。図４は、本実施形態のステアリング装置の断面図である。
図１は、本実施形態のステアリング装置の模式図である。図２は、本実施形態のステアリング装置の斜視図である。図３は、本実施形態のステアリング装置の分解斜視図である。図４は、本実施形態のステアリング装置の断面図である。
【0024】
図１に示すように、ステアリング装置８０は、操作者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール８１と、ステアリングシャフト８２と、操舵力アシスト機構８３と、ユニバーサルジョイント８４と、中間シャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、を含みピニオンシャフト８７に接合されている。以下の説明においては、ステアリング装置８０が搭載された車両における前方は単に前方と記載され、車両における後方は単に後方と記載される。図２に示すように、操舵力アシスト機構８３は、ステアリングホイール８１の近傍に設けられており、外部と隔てられた車室内に配置されている。ステアリング装置８０は、図３に示すように、ギアボックス９２０と、中間プレート１０と、コラムハウジング８２０と、を含む。ギアボックス９２０が車両に取り付けられており、コラムハウジング８２０が中間プレート１０を介してギアボックス９２０に固定されている。
【0025】
図１及び図４に示すように、ステアリングシャフト８２は、入力軸８２ａと、出力軸８２ｂと、トーションバー８２ｃと、を含む。入力軸８２ａは、図４に示すコラムハウジング８２０に軸受を介して支持されている。入力軸８２ａは、コラムハウジング８２０に対して回転できる。入力軸８２ａの一端は、ステアリングホイール８１に連結されている。入力軸８２ａの他端は、トーションバー８２ｃに連結されている。トーションバー８２ｃは、入力軸８２ａの中心に設けられた穴に嵌まっており、ピンを介して入力軸８２ａに固定されている。
【0026】
図４に示すように、出力軸８２ｂは、軸受７１を介して中間プレート１０に支持され、且つ軸受７２を介してギアボックス９２０に支持されている。例えば、軸受７１は中間プレート１０に圧入されており、軸受７２はギアボックス９２０に圧入されている。出力軸８２ｂは、中間プレート１０及びギアボックス９２０に対して回転できる。出力軸８２ｂの一端は、トーションバー８２ｃに連結されている。出力軸８２ｂの他端は、ユニバーサルジョイント８４に連結されている。トーションバー８２ｃは、出力軸８２ｂの中心に設けられた穴に圧入されることで出力軸８２ｂに固定されている。
【0027】
また、入力軸８２ａの前方端部は、出力軸８２ｂの内側に位置する。入力軸８２ａの外周面及び出力軸８２ｂの内周面の一方に設けられた凸部が他方に設けられた凹部に嵌まっている。これにより、トーションバー８２ｃが連結部材として機能しなくなった場合でも、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの間でトルクが伝達される。
【0028】
図１に示すように、中間シャフト８５は、ユニバーサルジョイント８４とユニバーサルジョイント８６とを連結している。中間シャフト８５の一方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結される。ピニオンシャフト８７の一方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結され、ピニオンシャフト８７の他方の端部がステアリングギヤ８８に連結される。ユニバーサルジョイント８４及びユニバーサルジョイント８６は、例えばカルダンジョイントである。ステアリングシャフト８２の回転が中間シャフト８５を介してピニオンシャフト８７に伝わる。すなわち、中間シャフト８５はステアリングシャフト８２に伴って回転する。
【0029】
図１に示すように、ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａと、ラック８８ｂとを含む。ピニオン８８ａは、ピニオンシャフト８７に連結される。ラック８８ｂは、ピニオン８８ａに噛み合う。ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａに伝達された回転運動をラック８８ｂで直進運動に変換する。ラック８８ｂは、タイロッド８９に連結される。ラック８８ｂが移動することで車輪の角度が変化する。
【0030】
図１に示すように、操舵力アシスト機構８３は、減速装置９２と、電動モータ９３とを含む。減速装置９２は、例えばウォーム減速装置であって、図３及び図４に示すようにギアボックス９２０と、ウォームホイール９２１と、ウォーム９２２と、を含む。電動モータ９３で生じたトルクは、ウォーム９２２を介してウォームホイール９２１に伝達され、ウォームホイール９２１を回転させる。ウォーム９２２及びウォームホイール９２１は、電動モータ９３で生じたトルクを増加させる。ウォームホイール９２１は、出力軸８２ｂに固定されている。例えば、ウォームホイール９２１が出力軸８２ｂに圧入されている。このため、減速装置９２は、出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。ステアリング装置８０はコラムアシスト方式の電動パワーステアリング装置である。
【0031】
図１に示すように、ステアリング装置８０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９０と、トルクセンサ１と、車速センサ９５と、を含む。電動モータ９３、トルクセンサ１及び車速センサ９５は、ＥＣＵ９０と電気的に接続される。トルクセンサ１は、入力軸８２ａに伝達された操舵トルクをＣＡＮ（Controller Area Network）通信によりＥＣＵ９０に出力する。車速センサ９５は、ステアリング装置８０が搭載される車体の走行速度（車速）を検出する。車速センサ９５は、車体に設けられ、車速をＣＡＮ通信によりＥＣＵ９０に出力する。
【0032】
ＥＣＵ９０は、電動モータ９３の動作を制御する。ＥＣＵ９０は、トルクセンサ１及び車速センサ９５のそれぞれから信号を取得する。ＥＣＵ９０には、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置９９（例えば車載のバッテリ）から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルク及び車速に基づいて補助操舵指令値を算出する。ＥＣＵ９０は、補助操舵指令値に基づいて電動モータ９３へ供給する電力値を調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ９３の誘起電圧の情報又は電動モータ９３に設けられたレゾルバ等から出力される情報を取得する。ＥＣＵ９０が電動モータ９３を制御することで、ステアリングホイール８１の操作に要する力が小さくなる。
【0033】
図５は、図４の一部の拡大図である。図６は、図４とは異なる平面で本実施形態のステアリング装置を切った断面図である。図７は、図６の一部の拡大図である。図８は、本実施形態のマグネットアッセンブリの周辺の断面図である。図９は、図８の一部の拡大図である。図１０は、本実施形態のマグネットアッセンブリ及びヨーク等を示す分解斜視図である。図１１は、本実施形態のマグネットアッセンブリの分解斜視図である。
【0034】
図４に示すように、トルクセンサ１は、コラムハウジング８２０とギアボックス９２０との間に配置されている。より具体的には、トルクセンサ１は、コラムハウジング８２０と中間プレート１０とに挟まれる空間に位置する。図４から図７に示すように、トルクセンサ１は、マグネットアッセンブリ２０と、スリーブ３１（第２スリーブ）と、キャリア３２と、ヨーク３５と、センサハウジング４０と、集磁部材４６と、プリント基板４３と、ホールＩＣ４７と、第１カバー４８と、第２カバー４９と、を含む。図８に示すように、マグネットアッセンブリ２０は、スリーブ２１（第１スリーブ）と、中間部材２６と、マグネット２５と、を含む。
【0035】
スリーブ２１は非磁性体であって金属である。非磁性体の金属の具体例としては、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）が挙げられる。図５に示すように、スリーブ２１は、筒状の部材であって入力軸８２ａに取り付けられている。スリーブ２１は、例えば深絞り加工によって形成される。スリーブ２１は、回転部材接続部２１１と、中間部材接続部２１５と、拡大部２１３と、を含む。以下の説明において、スリーブ２１の中心軸Ｚと平行な方向は、軸方向と記載される。中心軸Ｚに対して直交し且つ中心軸Ｚを通る直線と平行な方向は、径方向と記載される。中心軸Ｚを中心とした円周に沿う方向は、周方向と記載される。中心軸Ｚは、入力軸８２ａの回転軸と同じ直線である。
【0036】
図８に示すように、回転部材接続部２１１は、円筒状の部材であって、入力軸８２ａの外周面に圧入されている。回転部材接続部２１１の後方端面は、入力軸８２ａの隆起部８２２ａの端面８２３ａに面する。入力軸８２ａのうち回転部材接続部２１１の後方端部に対応する部分には、環状の溝８２１ａが設けられている。中間部材接続部２１５は、円筒状の部材である。中間部材接続部２１５の外径は、回転部材接続部２１１の外径よりも大きい。中間部材接続部２１５は、回転部材接続部２１１に対して軸方向にずれた位置にある。中間部材接続部２１５は、回転部材接続部２１１の前方に位置する。拡大部２１３は、回転部材接続部２１１と中間部材接続部２１５とを接続する。拡大部２１３の外径は、回転部材接続部２１１から中間部材接続部２１５に向かって大きくなっている。
【0037】
拡大部２１３により、回転部材接続部２１１と中間部材接続部２１５を接続することで、回転部材接続部２１１と中間部材接続部２１５を、軸方向において離れた位置かつ径方向に離れた位置に配置することができる。スリーブ２１をこのように構成することで、スリーブ２１を入力軸８２ａに圧入する工程で回転部材接続部２１１に生じる応力が、拡大部２１３が変形することにより吸収されるため、スリーブ２１の圧入工程で生じた応力が中間部材接続部２１５に伝達することを抑制することができる。
【0038】
中間部材接続部２１５には、中間部材２６を介してマグネット２５が配置されるため、圧入工程で生じた応力が中間部材接続部２１５と中間部材２６を介してマグネット２５に伝達されることを抑制することができる。マグネット２５に応力が作用することを抑制することで、マグネット２５が減磁することに伴いセンサ出力特性が悪化することを抑制することができる。
【0039】
図８に示すように、中間部材接続部２１５は、複数の凹部２１６と、複数の凸部２１７と、スリーブ端部２１９と、を含む。凹部２１６は、中間部材接続部２１５の外周面に設けられる。凸部２１７は、中間部材接続部２１５の内周面に設けられる。凸部２１７は、凹部２１６の裏側に設けられる。凹部２１６及び凸部２１７は、例えばプレス加工によって一度に形成される。すなわち、中間部材接続部２１５の外周面を径方向の内側に塑性変形させることによって、凹部２１６及び凸部２１７が形成される。凸部２１７は、回転部材接続部２１１の内周面よりも、径方向で外側に配置される。すなわち、凸部２１７の内径Ｉ２１７は、回転部材接続部２１１の内径Ｉ２１１よりも大きい。凹部２１６の数、及び凸部２１７の数は、それぞれ偶数である。図１１に示すように、偶数個の凹部２１６、及び偶数個の凸部２１７は、周方向に等間隔に配置される。このため、１組の凹部２１６及び凸部２１７に対して、中心軸Ｚを挟んだ反対側に、他の組の凹部２１６及び凸部２１７がある。スリーブ端部２１９は、中間部材接続部２１５の回転部材接続部２１１とは反対側（前方側）の端部である。スリーブ端部２１９は、径方向の外側に向かって延びている。
【0040】
図８に示すように、中間部材２６は、中間部材接続部２１５の外周面に配置される。中間部材２６は、環状に形成されている。中間部材２６は、樹脂である。樹脂の具体例としては、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：Poly Phenylene Sulfide）、ポリアミド１２（ＰＡ１２）が挙げられる。
【0041】
中間部材２６は、薄肉部２６１と、複数の厚肉部２６３と、中間部材端部２６９と、を含む。厚肉部２６３の肉厚は、薄肉部２６１の肉厚よりも大きい。肉厚は、径方向の厚さを意味し、以下の説明でも同様の意味で使用される。本実施形態においては、図１１に示すように、薄肉部２６１が環状に形成されており、且つ偶数個の厚肉部２６３が周方向に等間隔に配置されている。図８に示すように、中心軸Ｚを含む断面において、厚肉部２６３は、軸方向において薄肉部２６１の一部と薄肉部２６１の他の部分との間にある。厚肉部２６３は、軸方向の両側から薄肉部２６１に挟まれている。言い換えると、中心軸Ｚを含む断面において、中間部材２６の肉厚は、一定でなく、軸方向の位置によって異なる。薄肉部２６１及び厚肉部２６３の内周面は、中間部材接続部２１５の外周面に接する。厚肉部２６３の径方向の内側端部は、中間部材接続部２１５の凹部２１６の中にある。
【0042】
中間部材端部２６９は、中間部材２６の回転部材接続部２１１とは反対側（前方側）の端部である。軸方向から見た場合、中間部材端部２６９の一部は、スリーブ端部２１９と重なっている。スリーブ端部２１９の外径Ｅ２１９は、中間部材端部２６９の内径Ｉ２６９よりも大きく、且つ中間部材端部２６９の外径Ｅ２６９よりも小さい。図９に示すように、中間部材端部２６９は、スリーブ端部２１９に対して、軸方向に隙間Ｃを空けて配置される。なお、図９において隙間Ｃは誇張して描かれており、図示された隙間Ｃの大きさは実際の大きさとは異なっていてもよい。
【0043】
図８に示すように、マグネット２５は、中間部材２６の外周面に配置される。マグネット２５は、環状に形成されている。環状のマグネット２５において、Ｓ極及びＮ極が周方向に交互に配置されている。マグネット２５は、中間部材２６を介してスリーブ２１に取り付けられているといえる。このため、マグネット２５は、入力軸８２ａ及びスリーブ２１と共に回転する。マグネット２５は、径方向の隙間を空けてヨーク３５に面する。マグネット２５とヨーク３５との間の径方向の間隔Ｌ１は、薄肉部２６１と厚肉部２６３との肉厚差Ｌ２よりも小さい。肉厚差Ｌ２は、薄肉部２６１と厚肉部２６３との間の段差ともいえる。
【0044】
マグネット２５は、硬質磁性体である磁石粉、及び樹脂を含む。マグネット２５は、磁石粉と樹脂と混合した材料を固化することによって形成される。マグネット２５は、ボンド磁石と呼ばれる。硬質磁性体の具体例としては、フェライト又はネオジウムが挙げられる。樹脂の具体例としては、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミド１２（ＰＡ１２）が挙げられる。本実施形態において、中間部材２６の線膨張係数は、マグネットの樹脂の線膨張係数よりも小さい。なお、マグネット２５に用いられる樹脂が、中間部材２６に用いられる樹脂と同じであってもよい。
【0045】
図８に示すように、マグネット２５は、取付部２５１と、テーパー部２５３と、を含む。取付部２５１は、中間部材２６と接する部分である。取付部２５１の肉厚は、一定である。テーパー部２５３は、取付部２５１の後方に配置される。テーパー部２５３は、径方向で回転部材接続部２１１に面する。テーパー部２５３の肉厚は、軸方向の一端（後方）に向かって小さくなっている。テーパー部２５３の肉厚は、取付部２５１から離れるにしたがって小さくなっている。より具体的には、テーパー部２５３の外径が一定であり、テーパー部２５３の内径のみが取付部２５１から離れるにしたがって大きくなっている。例えば、テーパー部２５３の軸方向の長さは、マグネット２５全体の軸方向の長さの１／４以上１／２以下である。軸方向から見た場合、マグネット２５は、スリーブ端部２１９と重なっていない。スリーブ端部２１９の外径Ｅ２１９は、マグネット２５の最小内径Ｉ２５よりも小さい。
【0046】
スリーブ３１は非磁性体であって金属である。非磁性体の金属の具体例としては、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）が挙げられる。図５に示すように、スリーブ３１は、筒状の部材であって出力軸８２ｂに取り付けられている。具体的には、スリーブ３１は、出力軸８２ｂの外周面に圧入されている。スリーブ３１の前方端面は、出力軸８２ｂに接していない。すなわち、スリーブ３１の前方端面と出力軸８２ｂとの間には軸方向の隙間が設けられている。スリーブ３１の後方端面の軸方向の位置は、出力軸８２ｂの後方端面の軸方向の位置に等しい。スリーブ３１の後方端面を出力軸８２ｂの後方端面に合わせることで、スリーブ３１の位置が決まる。
【0047】
キャリア３２は非磁性体である。例えば、キャリア３２は樹脂である。樹脂の具体例としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）が挙げられる。キャリア３２は、筒状の部材であって、スリーブ３１を介して出力軸８２ｂに取り付けられている。図５に示すように、キャリア３２は、小径部３２１と、大径部３２２と、突起３２７と、を含む。図５に示すように、キャリア３２は、射出成形でスリーブ３１と一体に形成されている。小径部３２１は、円筒状の部材であって、スリーブ３１の外周面に接している。大径部３２２は、円筒状の部材である。大径部３２２の外径は、小径部３２１の外径よりも大きい。大径部３２２は、小径部３２１の後方に位置する。大径部３２２の前方端部は、小径部３２１の後方端部と連結されている。突起３２７は、小径部３２１の後方端面から後方に突出しており、マグネット２５に面している。突起３２７とマグネット２５との間には隙間がある。
【0048】
図１０に示すように、ヨーク３５は、第１ヨーク３５１と、第２ヨーク３５２と、を含む。第１ヨーク３５１及び第２ヨーク３５２は、軟質磁性体である。軟質磁性体の具体例としては、ニッケル－鉄合金が挙げられる。第１ヨーク３５１及び第２ヨーク３５２は、キャリア３２に固定されている。第１ヨーク３５１及び第２ヨーク３５２は、出力軸８２ｂ、スリーブ３１及びキャリア３２と共に回転する。第１ヨーク３５１は、第１リング部３５１ａと、複数の第１ティース部３５１ｂと、を含む。第１リング部３５１ａは、軸方向に対して直交する板である。第１ティース部３５１ｂは、第１リング部３５１ａから前方に突出している。複数の第１ティース部３５１ｂは、周方向に等間隔に配置されている。第２ヨーク３５２は、第２リング部３５２ａと、複数の第２ティース部３５２ｂと、を含む。第２リング部３５２ａは、第１リング部３５１ａと平行な板であって、第１リング部３５１ａの前方に位置する。第２ティース部３５２ｂは、第２リング部３５２ａから後方に突出している。複数の第２ティース部３５２ｂは、周方向に等間隔に配置されている。１つの第２ティース部３５２ｂは、２つの第１ティース部３５１ｂの間に位置する。すなわち、第１ティース部３５１ｂと第２ティース部３５２ｂとが周方向に交互に配置されている。第１ティース部３５１ｂ及び第２ティース部３５２ｂは、マグネット２５に面している。
【0049】
センサハウジング４０は、非磁性体である。例えば、センサハウジング４０は樹脂である。樹脂の具体例としてはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はポリアミド６６である。図５に示すように、センサハウジング４０の孔４０１には、ブッシュ４０３が配置されている。例えば、ブッシュ４０３は、例えばアルミニウム合金であって、センサハウジング４０と一体に形成されている。ブッシュ４０３を貫通するボルトによって、センサハウジング４０が中間プレート１０に固定されている。
【0050】
図７に示すように、集磁部材４６は、第１集磁部材４６１と、第２集磁部材４６２と、を含む。第１集磁部材４６１及び第２集磁部材４６２は、軟質磁性体であって、例えばニッケル－鉄合金である。第１集磁部材４６１及び第２集磁部材４６２は、センサハウジング４０に固定されている。図７に示すように、第１集磁部材４６１は、第１リング部３５１ａに面している。第１集磁部材４６１と第１リング部３５１ａとの間には隙間がある。第１ヨーク３５１の磁化に応じて、第１集磁部材４６１が磁化する。第２集磁部材４６２は、第２リング部３５２ａに面している。第２集磁部材４６２と第２リング部３５２ａとの間には隙間がある。第２ヨーク３５２の磁化に応じて、第２集磁部材４６２が磁化する。
【0051】
トルクセンサ１は基本的には十分な安全率に基づいて設計されているが、トルクセンサ１に加わる振動又は衝撃等によって、マグネット２５がスリーブ２１と共に入力軸８２ａに対して軸方向にずれる可能性がある。又は、ヨーク３５がスリーブ３１及びキャリア３２と共に出力軸８２ｂに対して軸方向にずれる可能性がある。本実施形態のトルクセンサ１においては、スリーブ２１が入力軸８２ａに対して移動した場合でも、マグネット２５がキャリア３２に当たることで、マグネット２５のずれが許容値以下になりやすい。また、スリーブ３１及びキャリア３２が出力軸８２ｂに対して移動した場合でも、キャリア３２がマグネット２５に当たることで、ヨーク３５のずれが許容値以下になりやすい。このように、トルクセンサ１はロバスト性を有する。したがって、トルクセンサ１は、検出精度の低下を抑制できる。
【0052】
プリント基板４３は、センサハウジング４０に固定されている。ホールＩＣ４７は、プリント基板４３に取り付けられている。ホールＩＣ４７は、第１集磁部材４６１と第２集磁部材４６２との間に配置されている。ホールＩＣ４７と第１集磁部材４６１との間、及びホールＩＣ４７と第２集磁部材４６２との間には隙間がある。ホールＩＣ４７は、第１集磁部材４６１と第２集磁部材４６２との間の磁束密度の変化に応じて出力する信号を変化させる。ホールＩＣ４７は、信号をＥＣＵ９０に出力する。
【0053】
ステアリングホイール８１が操作されると、入力軸８２ａにトルクが伝達される。出力軸８２ｂがトーションバー８２ｃを介して入力軸８２ａに連結されているので、入力軸８２ａが出力軸８２ｂに対して相対的に回転する。このため、マグネット２５が、第１ティース部３５１ｂ及び第２ティース部３５２ｂに対して相対的に回転する。これにより、第１ヨーク３５１及び第２ヨーク３５２それぞれの磁化の強さが変化する。このため、第１集磁部材４６１と第２集磁部材４６２の間の磁束密度が変化する。ホールＩＣ４７は、この磁束密度の変化を検出する。ＥＣＵ９０は、ホールＩＣ４７の出力信号に基づき算出した操舵トルクを用いて電動モータ９３を制御する。
【0054】
第１カバー４８は、非磁性体である。例えば、第１カバー４８は樹脂である。樹脂の具体例としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はポリアミド６６が挙げられる。図６に示すように、第１カバー４８は、センサハウジング４０の後方端部に取り付けられている。第１カバー４８は、プリント基板４３を覆っている。
【0055】
第２カバー４９は、非磁性体である。例えば、第２カバー４９は樹脂である。樹脂の具体例としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はポリアミド６６が挙げられる。図６に示すように、第２カバー４９は、センサハウジング４０の前方端部に取り付けられている。図７に示すように、第２カバー４９は、環状の本体部４９１と、複数の爪部４９２と、を含む。複数の爪部４９２は、周方向に等間隔に配置されている。爪部４９２は、本体部４９１から前方に突出している。複数の爪部４９２は、軽圧入により中間プレート１０に挿入されており、中間プレート１０の内周面に接している。これにより、軸方向から見た場合のセンサハウジング４０の中心が、中間プレート１０の中心と一致しやすくなる。
【0056】
図１２から図１８は、本実施形態のマグネットアッセンブリの製造方法を示す模式図である。本実施形態のマグネットアッセンブリ２０の製造方法は、スリーブ加工工程と、第１金型配置ステップと、中間部材形成ステップと、第２金型配置ステップと、マグネット形成ステップと、を含む。
【0057】
スリーブ加工工程においては、図１２に示すように、中間部材接続部２１５の外周面が径方向に塑性変形させられる。例えば、プレス加工によって中間部材接続部２１５の外周面を径方向の内側に塑性変形させることによって、凹部２１６及び凸部２１７が形成される。
【0058】
スリーブ加工工程の後、第１金型配置ステップが行われる。第１金型配置ステップにおいては、図１３に示すように、中間部材接続部２１５の外側に第１金型５１が配置される。第１金型５１は、金属で形成された中空状の金型である。第１金型５１は、樹脂を導入するために導入流路と、樹脂を排出するための排出流路と、を含む。第１金型５１は、中心軸Ｚを含む平面に沿って２つ分割できる。分割された第１金型５１が、図１３の矢印で示すように中間部材接続部２１５に両側から取り付けられる。
【0059】
第１金型配置ステップの後、中間部材形成ステップが行われる。中間部材形成ステップにおいては、図１４に示すように、第１金型５１に樹脂が充填される。中間部材形成ステップでは、射出成型が用いられる。すなわち、溶融樹脂が入れられたシリンダーのノズルが、第１金型５１の導入流路に配置される。溶融樹脂が、シリンダーから押し出され、第１金型５１の中に進入する。余った溶融樹脂は、第１金型５１の排出流路から排出される。第１金型５１の中の溶融樹脂が冷却された後、図１５に示すように、第１金型５１が取り外される。これにより、薄肉部２６１と、厚肉部２６３とを含む中間部材２６が形成される。
【0060】
中間部材形成ステップの後、第２金型配置ステップが行われる。第２金型配置ステップにおいては、図１６に示すように、中間部材２６の外側に第２金型５２が配置される。第２金型５２は、金属で形成された中空状の金型である。第２金型５２は、樹脂を導入するために導入流路と、樹脂を排出するための排出流路と、を含む。第２金型５２は、中心軸Ｚに対して直交する平面に沿って２つ分割できる。分割された第２金型５２が、図１６の矢印で示すように中間部材２６に両側から取り付けられる。
【0061】
第２金型配置ステップの後、マグネット形成ステップが行われる。マグネット形成ステップにおいては、図１７に示すように、第２金型５２に樹脂が充填される。マグネット形成ステップでは、射出成型が用いられる。すなわち、溶融樹脂が入れられたシリンダーのノズルが、第２金型５２の導入流路に配置される。溶融樹脂が、シリンダーから押し出され、第２金型５２の中に進入する。余った溶融樹脂は、第２金型５２の排出流路から排出される。第２金型５２の中の溶融樹脂が冷却された後、図１８に示すように、第２金型５２が取り外される。これにより、取付部２５１と、テーパー部２５３とを含むマグネット２５が形成される。
【0062】
なお、スリーブ２１は、必ずしも入力軸８２ａに取り付けられなくてもよい。例えば、スリーブ２１及びマグネット２５が出力軸８２ｂに取り付けられ、スリーブ３１及びヨーク３５が入力軸８２ａに取り付けられてもよい。スリーブ２１は、出力軸８２ｂに取り付けられる場合、出力軸８２ｂの外周面に圧入される。
【0063】
スリーブ２１の中間部材接続部２１５は、必ずしも凹部２１６及び凸部２１７を含んでいなくてもよい。中間部材接続部２１５は、厚肉部２６３が引っ掛かる部分を含んでいればよい。例えば、中間部材接続部２１５が貫通穴を有しており、厚肉部２６３が当該貫通穴の中に入っていてもよい。中間部材接続部２１５の外径は、必ずしも回転部材接続部２１１の外径よりも大きくなくてもよい。中間部材接続部２１５の外径は、回転部材接続部２１１の外径よりも小さくてもよいし、回転部材接続部２１１の外径と同じであってもよい。
【0064】
以上で説明したように、本実施形態のトルクセンサ１は、スリーブ２１と、中間部材２６と、マグネット２５と、ヨーク３５と、を含む。スリーブ２１は、第１回転部材（入力軸８２ａ）に取り付けられる環状の部材である。中間部材２６は、スリーブ２１の外周面に配置される環状の部材である。マグネット２５は、中間部材２６の外周面に配置される環状の部材である。ヨーク３５は、第１回転部材に対して回転する第２回転部材（出力軸８２ｂ）に取り付けられ、且つスリーブ２１の中心軸Ｚに対して直交する方向である径方向でマグネット２５に面する。スリーブ２１は、回転部材接続部２１１と、中間部材接続部２１５と、を含む。回転部材接続部２１１は、円筒状であって、第１回転部材に接する。中間部材接続部２１５は、円筒状であって、回転部材接続部２１１に対して中心軸Ｚと平行な軸方向にずれた位置にある。中間部材２６は、薄肉部２６１と、薄肉部２６１の肉厚よりも大きい肉厚を有する厚肉部２６３と、を含む。薄肉部２６１の内周面、及び厚肉部２６３の内周面は、中間部材接続部２１５と接する。
【0065】
回転部材接続部２１１が第１回転部材（入力軸８２ａ）に接することによって、スリーブ２１が第１回転部材に圧入される時、マグネット２５を保持する中間部材接続部２１５の変形が抑制される。このため、マグネット２５とヨーク３５（第１ティース部３５１ｂ及び第２ティース部３５２ｂ）との間の距離が設計値からずれにくくなる。したがって、トルクセンサ１は、検出精度の低下を抑制できる。ところで、上述した特許文献１においてマグネットは接着剤によってスリーブに取り付けられているため、センサを生産する際に、マグネットをスリーブに対して位置合わせした後に、スリーブに取り付ける必要があり、生産工程が複雑であるという課題が存在していた。これに対して、本実施形態のトルクセンサ１においては、中間部材２６が薄肉部２６１及び厚肉部２６３を含む。これにより、厚肉部２６３がスリーブ２１の外周面に引っ掛かる。中間部材２６及びスリーブ２１の、軸方向及び周方向への相対的な移動が抑制される。また、前述の要領で本実施形態のトルクセンサ１を生産する場合、スリーブ２１の外周に中間部材２６を形成した後に、中間部材２６の外周にマグネット２５を形成するため、マグネット２５をスリーブ２１に対して位置決めする必要がなくなるため、生産工程を簡略化できる。
【0066】
本実施形態のトルクセンサ１において、中間部材接続部２１５の外径が、回転部材接続部２１１の外径よりも大きい。
【0067】
これにより、スリーブ２１を入力軸８２ａに圧入する工程で回転部材接続部２１１に生じる応力が、回転部材接続部２１１と中間部材接続部２１５との間にある拡大部２１３が変形することにより吸収される。このため、スリーブ２１の圧入工程で生じた応力が中間部材接続部２１５に伝達することを抑制することができる。
【0068】
本実施形態のトルクセンサ１において、中間部材接続部２１５の外径が、回転部材接続部２１１の外径よりも小さくてもよい。
【0069】
これにより、中間部材接続部２１５の外径が回転部材接続部２１１の外径よりも大きい場合と比較して、マグネット２５を径方向のより内側に配置することができるようになる。このため、トルクセンサ１の小型化を図ることが可能である。
【0070】
中間部材接続部２１５の外径と、回転部材接続部２１１の外径とが同じであってもよい。
【0071】
これにより、中間部材接続部２１５の外径が回転部材接続部２１１の外径よりも大きい場合と比較して、マグネット２５を径方向のより内側に配置することができるようになる。このため、トルクセンサ１の小型化を図ることが可能である。また、スリーブ２１の形状が単純になるので、スリーブ２１の製造工程が簡略化することが可能である。
【0072】
本実施形態のトルクセンサ１において、マグネット２５は、軸方向の一端に向かって肉厚が小さくなっているテーパー部２５３を含む。テーパー部２５３は、径方向で回転部材接続部２１１と面する。
【0073】
回転部材接続部２１１を第１回転部材（入力軸８２ａ）に圧入する時にマグネット２５に作用する応力を低減するために、マグネット２５と小径部との間には径方向の隙間が設けられる。当該隙間を形成するためには、マグネット２５を形成する時に、当該隙間に金型（第２金型５２）を侵入させる必要がある。本実施形態のトルクセンサ１においては、マグネット２５がテーパー部２５３を含むことによって、マグネット２５を形成する時に用いる金型の取り外しが容易である。
【0074】
本実施形態のトルクセンサ１において、中間部材２６は、偶数個の厚肉部２６３を含む。偶数個の厚肉部２６３は、周方向で等間隔に配置される。
【0075】
厚肉部２６３に対応するスリーブ２１の凹部は、例えばプレス加工によって形成される。偶数個の凹部が周方向で等間隔に配置されることになるので、スリーブ２１に対するプレス加工が容易になる。なお、プレス加工により凹部を形成することは、スリーブ２１が薄肉円筒状である場合に好適である。スリーブ形状を薄肉化することで、トルクセンサ１の軽量化を図ることができる。
【0076】
本実施形態のトルクセンサ１において、中心軸Ｚを含む断面において、厚肉部２６３は、軸方向において薄肉部２６１の一部と薄肉部２６１の他の部分との間にある。
【0077】
仮に厚肉部２６３を中間部材２６の軸方向端部に配置する場合、厚肉部２６３によって中間部材２６のスリーブ２１に対する移動を厚肉部２６３で止めるためには、中間部材２６の両端に厚肉部２６３を設ける必要がある。すなわち、厚肉部２６３を２列に配置する必要がある。これに対して、本実施形態のトルクセンサ１においては、厚肉部２６３が少なくとも１つあれば、中間部材２６のスリーブ２１に対する移動を止めることができる。本実施形態のトルクセンサ１は、必要な厚肉部２６３の数を低減することができる。
【0078】
本実施形態のトルクセンサ１において、中間部材接続部２１５は、外周面に設けられる凹部２１６と、凹部２１６の裏側に設けられる凸部２１７と、を含む。
【0079】
これにより、プレス加工によって、凹部２１６及び凸部２１７が容易に形成できる。本実施形態のトルクセンサ１は、厚肉部２６３が引っ掛かる部分をスリーブ２１に形成する工程を、容易にすることができる。
【0080】
本実施形態のトルクセンサ１において、凸部２１７は、回転部材接続部２１１の内周面よりも、径方向で外側に配置される。
【0081】
これにより、スリーブ２１が第１回転部材（入力軸８２ａ）に圧入される時に、凸部２１７が第１回転部材に当たらなくなる。このため、第１回転部材から中間部材接続部２１５に直接力が作用しなくなる。本実施形態のトルクセンサ１は、中間部材２６及びマグネット２５に生じる応力を低減できる。
【0082】
本実施形態のトルクセンサ１において、マグネット２５とヨーク３５との間の径方向の間隔Ｌ１は、薄肉部２６１と厚肉部２６３との肉厚差Ｌ２よりも小さい。
【0083】
これにより、仮にマグネット２５に異常が生じて、マグネット２５がヨーク３５に近づく方向に移動した場合であっても、厚肉部２６３がスリーブ２１に引っ掛かった状態が保持される。このため、マグネット２５がスリーブ２１から脱落しなくなる。本実施形態のトルクセンサ１は、信号が出力されない状態になる可能性を低減できる。
【0084】
本実施形態のトルクセンサ１において、中間部材２６は、樹脂である。マグネット２５は、磁石粉、及び樹脂を含む。中間部材２６の線膨張係数は、マグネット２５の樹脂の線膨張係数よりも小さい。
【0085】
これにより、本実施形態のトルクセンサ１は、中間部材２６及びマグネット２５が温度変化のある環境に晒された場合でも、中間部材２６及びマグネット２５に発生する応力を低減できる。
【0086】
本実施形態のトルクセンサ１において、中間部材２６は、樹脂である。マグネット２５は、磁石粉、及び樹脂を含む。中間部材２６の樹脂、及びマグネット２５の樹脂は、同じ材料である。
【0087】
これにより、本実施形態のトルクセンサ１は、中間部材２６及びマグネット２５が温度変化のある環境に晒された場合でも、中間部材２６及びマグネット２５に発生する応力を低減できる。
【0088】
本実施形態のマグネットアッセンブリ２０の製造方法は、第１金型配置ステップと、中間部材形成ステップと、第２金型配置ステップと、マグネット形成ステップと、を含む。第１金型配置ステップは、中間部材接続部２１５の外側に第１金型５１を配置する工程である。中間部材形成ステップは、第１金型５１に樹脂を充填することによって、薄肉部２６１と、薄肉部２６１の肉厚よりも大きい肉厚を有する厚肉部２６３と、を含む中間部材２６を形成する工程である。第２金型配置ステップは、中間部材２６の外側に第２金型５２を配置する工程である。マグネット形成ステップは、第２金型５２に磁石粉を含む樹脂を充填することによって、マグネット２５を形成する工程である。
【0089】
これにより、互いに樹脂を含む中間部材２６とマグネット２５とが強固に付着する。このため、中間部材２６及びマグネット２５の、軸方向及び周方向への相対的な移動が抑制される。また、中間部材２６が薄肉部２６１及び厚肉部２６３を含む。これにより、厚肉部２６３がスリーブ２１の外周面に引っ掛かる。中間部材２６及びスリーブ２１の、軸方向及び周方向への相対的な移動が抑制される。このため、マグネット２５の位置ずれが生じる可能性が低減する。したがって、本実施形態のマグネットアッセンブリ２０の製造方法は、検出精度の低下をより抑制できる。
【0090】
本実施形態のマグネットアッセンブリ２０の製造方法は、第１金型配置ステップの前に、中間部材接続部２１５の外周面を、中心軸Ｚに対して直交する方向である径方向に塑性変形させるスリーブ加工工程を含む。
【0091】
これにより、本実施形態のマグネットアッセンブリ２０の製造方法は、例えばプレス加工によって、厚肉部２６３が引っ掛かる部分をスリーブ２１に容易に形成することができる。
【0092】
本実施形態のマグネットアッセンブリ２０の製造方法において、中間部材形成ステップ及びマグネット形成ステップにおいて、射出成型が用いられる。
【0093】
これにより、本実施形態のマグネットアッセンブリ２０の製造方法は、中間部材２６及びマグネット２５をより容易に形成することができる。
【0094】
また、本実施形態のトルクセンサ１は、スリーブ２１と、中間部材２６と、マグネット２５と、ヨーク３５と、を含む。スリーブ２１は、第１回転部材（入力軸８２ａ）に取り付けられる環状の部材である。中間部材２６は、スリーブ２１の外周面に配置される環状の部材である。マグネット２５は、中間部材２６の外周面に配置される環状の部材である。ヨーク３５は、第１回転部材に対して回転する第２回転部材（出力軸８２ｂ）に取り付けられ、且つスリーブ２１の中心軸Ｚに対して直交する方向である径方向でマグネット２５に面する。スリーブ２１は、回転部材接続部２１１と、中間部材接続部２１５と、を含む。回転部材接続部２１１は、円筒状であって、第１回転部材に接する。中間部材接続部２１５は、円筒状であって、回転部材接続部２１１に対して中心軸Ｚと平行な軸方向にずれた位置にある。中間部材接続部２１５の回転部材接続部２１１とは反対側の端部であるスリーブ端部２１９の外径Ｅ２１９は、マグネット２５の最小内径Ｉ２５よりも小さい。
【0095】
回転部材接続部２１１が第１回転部材（入力軸８２ａ）に接することによって、スリーブ２１が第１回転部材に圧入される時、マグネット２５を保持する中間部材接続部２１５の変形が抑制される。このため、マグネット２５とヨーク３５（第１ティース部３５１ｂ及び第２ティース部３５２ｂ）との間の距離が設計値からずれにくくなる。したがって、トルクセンサ１は、検出精度の低下を抑制できる。ところで、特許文献１のマグネットを支持するスリーブは、小径部及び大径部を備えながらも、径方向に小型であることが望ましい。しかし、小径部と大径部との間の段差を小さくすると、スリーブをステアリングシャフトに圧入する時に、小径部と大径部との間の段差を押せなくなる。段差の代わりに大径部の先端部を押すことができるが、大径部の先端を押すと、マグネットに応力が生じることがある。マグネットに応力が生じると、マグネットの磁気特性が変化するため、出荷規格を満たさないマグネットが製造される可能性がある。このため、ステアリング装置の製造において、歩留まりが低下する。これに対して、本実施形態のトルクセンサ１は、スリーブ端部２１９の外径Ｅ２１９が、マグネット２５の最小内径Ｉ２５よりも小さい。このため、スリーブ２１を第１回転部材に圧入する時に、スリーブ端部２１９を押したとしても、マグネット２５に応力が生じにくい。したがって、本実施形態のトルクセンサ１は、検出精度の低下を抑制でき且つ回転部材に固定する時にマグネット２５に応力が生じることを抑制できる。
【0096】
本実施形態のトルクセンサ１において、スリーブ端部２１９の外径Ｅ２１９は、中間部材２６の回転部材接続部２１１とは反対側の端部である中間部材端部２６９の内径Ｉ２６９よりも大きく、且つ中間部材端部２６９の外径Ｅ２６９よりも小さい。
【0097】
これにより、スリーブ端部２１９が中間部材２６を抜け止めするので、中間部材２６の位置ずれが生じる可能性が低減する。したがって、本実施形態のトルクセンサ１は、検出精度の低下が生じる可能性をより低減できる。
【0098】
本実施形態のトルクセンサ１において、中間部材２６は、スリーブ端部２１９に対して、軸方向に隙間Ｃを空けて配置される。
【0099】
これにより、スリーブ２１を第１回転部材に圧入する時に、スリーブ端部２１９を押したとしても、中間部材２６に変形が生じにくい。その結果、中間部材２６に接したマグネット２５において、応力がより生じにくくなる。したがって、本実施形態のトルクセンサ１は、回転部材に固定する時にマグネット２５に生じる応力をより抑制できる。
【0100】
（第１変形例）
図１９は、第１変形例のマグネットアッセンブリの周辺の断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図１９は、第１変形例のマグネットアッセンブリの周辺の断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【0101】
図１９に示すように、第１変形例のマグネットアッセンブリ２０Ａは、スリーブ２１Ａと、中間部材２６Ａと、を含む。スリーブ２１Ａは、中間部材接続部２１５Ａを含む。中間部材接続部２１５Ａは、複数の凸部２１６Ａと、複数の凹部２１７Ａと、スリーブ端部２１９Ａと、を含む。凸部２１６Ａは、中間部材接続部２１５Ａの外周面に設けられる。凹部２１７Ａは、中間部材接続部２１５Ａの内周面に設けられる。凹部２１７Ａは、凸部２１６Ａの裏側に設けられる。凸部２１６Ａ及び凹部２１７Ａは、例えばプレス加工によって一度に形成される。すなわち、中間部材接続部２１５Ａの外周面を径方向の外側に塑性変形させることによって、凸部２１６Ａ及び凹部２１７Ａが形成される。複数の凸部２１６Ａ、及び複数の凹部２１７Ａは、周方向に等間隔に配置される。スリーブ端部２１９Ａは、中間部材接続部２１５Ａの回転部材接続部２１１とは反対側（前方側）の端部である。スリーブ端部２１９Ａは、径方向の外側に向かって延びている。
【0102】
中間部材２６Ａは、厚肉部２６５と、複数の薄肉部２６７と、中間部材端部２６９Ａと、を含む。薄肉部２６７の肉厚は、厚肉部２６５の肉厚よりも小さい。厚肉部２６５が環状に形成されており、且つ偶数個の薄肉部２６７が周方向に等間隔に配置されている。中心軸Ｚを含む断面において、薄肉部２６７は、軸方向において厚肉部２６５の一部と厚肉部２６５の他の部分との間にある。薄肉部２６７は、軸方向の両側から厚肉部２６５に挟まれている。言い換えると、中心軸Ｚを含む断面において、中間部材２６Ａの肉厚は、一定でなく、軸方向の位置によって異なる。厚肉部２６５及び薄肉部２６７の内周面は、中間部材接続部２１５Ａの外周面に接する。また、マグネット２５とヨーク３５との間の径方向の間隔Ｌ１は、薄肉部２６１と厚肉部２６３との肉厚差Ｌ３よりも小さい。
【0103】
中間部材端部２６９Ａは、中間部材２６Ａの回転部材接続部２１１とは反対側（前方側）の端部である。軸方向から見た場合、中間部材端部２６９Ａの一部は、スリーブ端部２１９Ａと重なっている。スリーブ端部２１９Ａの外径Ｅ２１９Ａは、中間部材端部２６９Ａの内径Ｉ２６９Ａよりも大きく、且つ中間部材端部２６９Ａの外径Ｅ２６９Ａよりも小さい。図９で示した中間部材端部２６９とスリーブ端部２１９との関係と同様に、中間部材端部２６９Ａは、スリーブ端部２１９Ａに対して、軸方向に隙間を空けて配置される。
【0104】
以上で説明したように、第１変形例において、中間部材２６は、偶数個の薄肉部２６７を含む。軸方向から見た場合、偶数個の薄肉部２６７、中心軸Ｚを中心とした円周に沿う方向である周方向で、等間隔に配置される。
【0105】
薄肉部２６７に対応するスリーブ２１Ａの凸部は、例えばプレス加工によって形成される。偶数個の凸部が周方向で等間隔に配置されることになるので、スリーブ２１に対するプレス加工が容易になる。なお、プレス加工により凸部を形成することは、スリーブ２１Ａが薄肉円筒状である場合に好適である。スリーブ形状を薄肉化することで、トルクセンサ１の軽量化を図ることができる。
【0106】
（第２変形例）
図２０は、第２変形例のマグネットアッセンブリの周辺の断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図２０は、第２変形例のマグネットアッセンブリの周辺の断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【0107】
図２０に示すように、第２変形例のマグネットアッセンブリ２０Ｂは、スリーブ２１Ｂを含む。スリーブ２１Ｂは、中間部材接続部２１５Ｂを含む。中間部材接続部２１５Ｂは、スリーブ端部２１９Ｂを含む。スリーブ端部２１９Ｂは、中間部材接続部２１５Ｂの回転部材接続部２１１とは反対側（前方側）の端部である。スリーブ端部２１９Ｂは、径方向の外側に向かって延びている。
【0108】
軸方向から見た場合、中間部材端部２６９は、スリーブ端部２１９Ｂと重なっていない。スリーブ端部２１９Ｂの外径Ｅ２１９Ｂは、中間部材端部２６９の内径Ｉ２６９以下である。例えば第２変形例において、スリーブ端部２１９Ｂの外径Ｅ２１９Ｂは、中間部材端部２６９の内径Ｉ２６９と等しい。スリーブ端部２１９Ｂは、中間部材２６及びマグネット２５の端面を通る平面に対して、軸方向（前方）に突出している。
【0109】
以上で説明したように、第２変形例において、スリーブ端部２１９Ｂの外径Ｅ２１９Ｂは、中間部材２６の回転部材接続部２１１とは反対側の端部である中間部材端部２６９の内径Ｉ２６９以下である。
【0110】
これにより、スリーブ２１Ｂを第１回転部材に圧入する時に、スリーブ端部２１９Ｂを押したとしても、中間部材２６に変形が生じにくい。その結果、中間部材２６に接したマグネット２５において、応力がより生じにくくなる。したがって、第２変形例のマグネットアッセンブリ２０Ｂは、回転部材に固定する時にマグネット２５に生じる応力をより抑制できる。
【符号の説明】
【0111】
１ トルクセンサ
１０ 中間プレート
２０、２０Ａ、２０Ｂ マグネットアッセンブリ
２１、２１Ａ、２１Ｂ スリーブ
２５ マグネット
２６、２６Ａ 中間部材
３１ スリーブ
３２ キャリア
３５ ヨーク
４０ センサハウジング
４３ プリント基板
４６ 集磁部材
４７ ホールＩＣ
７１、７２ 軸受
８０ ステアリング装置
８１ ステアリングホイール
８２ ステアリングシャフト
８２ａ 入力軸
８２ｂ 出力軸
８２ｃ トーションバー
８３ 操舵力アシスト機構
８４ ユニバーサルジョイント
８５ 中間シャフト
８６ ユニバーサルジョイント
８７ ピニオンシャフト
８８ ステアリングギヤ
８８ａ ピニオン
８８ｂ ラック
８９ タイロッド
９０ ＥＣＵ
９２ 減速装置
９３ 電動モータ
９５ 車速センサ
９８ イグニッションスイッチ
９９ 電源装置
２１１ 回転部材接続部
２１３ 拡大部
２１５、２１５Ａ、２１５Ｂ 中間部材接続部
２１６ 凹部
２１６Ａ 凸部
２１７ 凸部
２１７Ａ 凹部
２１９、２１９Ａ、２１９Ｂ スリーブ端部
２５１ 取付部
２５３ テーパー部
２６１ 薄肉部
２６３ 厚肉部
２６５ 厚肉部
２６７ 薄肉部
２６９、２６９Ａ 中間部材端部
３２１ 小径部
３２２ 大径部
３２７ 突起
９２０ ギアボックス
９２１ ウォームホイール
９２２ ウォーム
Ｃ 隙間
Ｌ１ 間隔
Ｌ２、Ｌ３ 肉厚差
Ｚ 中心軸
１０ 中間プレート
２０、２０Ａ、２０Ｂ マグネットアッセンブリ
２１、２１Ａ、２１Ｂ スリーブ
２５ マグネット
２６、２６Ａ 中間部材
３１ スリーブ
３２ キャリア
３５ ヨーク
４０ センサハウジング
４３ プリント基板
４６ 集磁部材
４７ ホールＩＣ
７１、７２ 軸受
８０ ステアリング装置
８１ ステアリングホイール
８２ ステアリングシャフト
８２ａ 入力軸
８２ｂ 出力軸
８２ｃ トーションバー
８３ 操舵力アシスト機構
８４ ユニバーサルジョイント
８５ 中間シャフト
８６ ユニバーサルジョイント
８７ ピニオンシャフト
８８ ステアリングギヤ
８８ａ ピニオン
８８ｂ ラック
８９ タイロッド
９０ ＥＣＵ
９２ 減速装置
９３ 電動モータ
９５ 車速センサ
９８ イグニッションスイッチ
９９ 電源装置
２１１ 回転部材接続部
２１３ 拡大部
２１５、２１５Ａ、２１５Ｂ 中間部材接続部
２１６ 凹部
２１６Ａ 凸部
２１７ 凸部
２１７Ａ 凹部
２１９、２１９Ａ、２１９Ｂ スリーブ端部
２５１ 取付部
２５３ テーパー部
２６１ 薄肉部
２６３ 厚肉部
２６５ 厚肉部
２６７ 薄肉部
２６９、２６９Ａ 中間部材端部
３２１ 小径部
３２２ 大径部
３２７ 突起
９２０ ギアボックス
９２１ ウォームホイール
９２２ ウォーム
Ｃ 隙間
Ｌ１ 間隔
Ｌ２、Ｌ３ 肉厚差
Ｚ 中心軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】