特許 7609032 磁歪式トルクセンサ及び磁歪式トルクセンサの製造方法

(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】2024-12-23

(45)【発行日】2025-01-07

(54)【発明の名称】磁歪式トルクセンサ及び磁歪式トルクセンサの製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01L 3/10 20060101AFI20241224BHJP

【ＦＩ】

G01L3/10 301J

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021175244

(22)【出願日】2021-10-27

(65)【公開番号】P2023064846

(43)【公開日】2023-05-12

【審査請求日】2024-04-15

(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】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金 一銘

(72)【発明者】

【氏名】藤森 亮利

(72)【発明者】

【氏名】久保 吉徳

(72)【発明者】

【氏名】小野 潤司

(72)【発明者】

【氏名】福田 晃大

(72)【発明者】

【氏名】大寺 貴裕

【審査官】公文代 康祐

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１０１５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２８８０２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１０５６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４９０９０８８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｌ ３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁歪効果を有する回転軸の周囲に取り付けられ、前記回転軸に付与されたトルクを検出する磁歪式トルクセンサであって、
前記回転軸を挿通させる筒部を有する支持部材と、
前記筒部の外周に配置され、複数のコイルが配線パターンによって形成されたフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板を前記筒部の外周面に向かって締め付ける締付部材と、
を備えた磁歪式トルクセンサ。

【請求項2】

前記締付部材は、加熱によって収縮する筒状の熱収縮チューブである、
請求項１に記載の磁歪式トルクセンサ。

【請求項3】

前記フレキシブル基板は、前記複数のコイルが長手方向に並んで形成された帯状部を有し、
前記帯状部における短手方向の両端部が前記締付部材に覆われている、
請求項１又は２に記載の磁歪式トルクセンサ。

【請求項4】

前記締付部材の内面にホットメルト接着剤が塗布されている、
請求項３に記載の磁歪式トルクセンサ。

【請求項5】

前記フレキシブル基板は、前記帯状部から短手方向に延出されて前記締付部材の外部に配置された突片部を有し、前記突片部に複数の端子部が設けられており、
前記複数の端子部にそれぞれ接続された複数の電線を有するケーブルを備えた、
請求項３又は４に記載の磁歪式トルクセンサ。

【請求項6】

前記支持部材には、前記ケーブルを支持するケーブル支持部が前記筒部から径方向外方に突出して設けられており、
前記ケーブル支持部に、前記突片部を固定する固定部が設けられている、
請求項５に記載の磁歪式トルクセンサ。

【請求項7】

前記支持部材の前記筒部との間に前記フレキシブル基板を収容する収容空間を形成するカバー部材と、前記支持部材及び前記カバー部材のそれぞれの少なくとも一部を覆うように成形されたモールド樹脂からなる封止部材とを備え、
前記カバー部材によって前記フレキシブル基板及び前記締付部材に前記モールド樹脂が接触しないように構成されている、
請求項１乃至６の何れか１項に記載の磁歪式トルクセンサ。

【請求項8】

請求項２に記載の磁歪式トルクセンサの製造方法であって、
前記支持部材の前記筒部の外周に前記フレキシブル基板を配置し、前記フレキシブル基板の外周に前記熱収縮チューブを配置する配置工程と、
前記熱収縮チューブを加熱して収縮させ、前記フレキシブル基板を前記筒部の外周面に向かって締め付ける締付工程と、
を有する磁歪式トルクセンサの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁歪式トルクセンサ及び磁歪式トルクセンサの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば自動車のエンジンの出力回転軸のトルクを検出するために、磁歪式のトルクセンサが用いられている。磁歪式のトルクセンサは、応力によって回転軸の透磁率が変化する磁歪効果を利用し、回転軸の周囲に配置した検出コイルのインダクタンスの変化に基づいて回転軸に付与されたトルクを検出するように構成されている。本出願人は、複数の検出コイルが形成されたフレキシブル基板を回転軸の周囲に配置し、複数の検出コイルのインダクタンスの変化に基づいて回転軸に付与されたトルクを検出する磁歪式トルクセンサを提案している（特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載の磁歪式トルクセンサは、回転軸の軸方向に対して＋４５度傾斜した第１直線部を有する複数の第１検出コイル、及び回転軸の軸方向に対して－４５度傾斜した第２直線部を有する複数の第２検出コイルが形成されたフレキシブル基板と、このフレキシブル基板の周囲に同軸配置された中空円筒状の強磁性体からなる磁性体リングとを有している。フレキシブル基板は、磁性体リングの内周面に接着固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－４９１２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の磁歪式トルクセンサは、製造時において上記のように中空円筒状の磁性体リングの内周面にフレキシブル基板を接着固定するため、磁性体リングの内周面、又は磁性体リングの内周面に対向するフレキシブル基板の一方の面に塗布した接着剤が固まるまで待たなければならず、このことが生産性向上の妨げとなっていた。

【0006】

そこで、本発明は、複数のコイルが形成されたフレキシブル基板を中空円筒状の磁性体リングに接着固定して磁歪式トルクセンサを構成する場合に比較して、生産性を向上させることが可能な磁歪式トルクセンサ、及びその製造方法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】

【0007】

本発明は、上記課題を解決することを目的として、磁歪効果を有する回転軸の周囲に取り付けられ、前記回転軸に付与されたトルクを検出する磁歪式トルクセンサであって、前記回転軸を挿通させる筒部を有する支持部材と、前記筒部の外周に配置され、複数のコイルが配線パターンによって形成されたフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板を前記筒部の外周面に向かって締め付ける締付部材と、を備えた磁歪式トルクセンサを提供する。

【0008】

また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、前記締付部材が加熱によって収縮する筒状の熱収縮チューブである上記の磁歪式トルクセンサの製造方法であって、前記支持部材の前記筒部の外周に前記フレキシブル基板を配置し、前記フレキシブル基板の外周に前記熱収縮チューブを配置する配置工程と、前記熱収縮チューブを加熱して収縮させ、前記フレキシブル基板を前記筒部の外周面に向かって締め付ける締付工程と、を有する磁歪式トルクセンサの製造方法を提供する。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る磁歪式トルクセンサ及び磁歪式トルクセンサの製造方法によれば、複数のコイルが形成されたフレキシブル基板を中空円筒状の磁性体リングに接着固定して磁歪式トルクセンサを構成する場合に比較して、生産性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施の形態に係る磁歪式トルクセンサを示す斜視図である。

【図2】図１のＡ－Ａ線における磁歪式トルクセンサの断面図である。

【図3】磁歪式トルクセンサの一部を拡大して示す断面図である。

【図4】支持部材を示す斜視図である。

【図5】支持部材にフレキシブル基板及びケーブルが組み合わされた状態を軸方向視で示す構成図である。

【図6】フレキシブル基板の平面図である。

【図7】フレキシブル基板の断面図である。

【図8】（ａ）～（ｄ）は、フレキシブル基板の第１乃至第４の配線層の配線パターンを示す平面図である。

【図9】フレキシブル基板、ケーブル、発振器、及び電圧計によって構成される電気回路の構成例を模式的に示す回路図である。

【図10】支持部材、フレキシブル基板、及び熱収縮チューブを示す斜視図である。

【図11】配置工程が完了した状態を示す斜視図である。

【図12】締付工程の完了状態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係る磁歪式トルクセンサを示す斜視図である。図２は、図１のＡ－Ａ線における磁歪式トルクセンサの断面をトルクの検出対象の回転軸と共に示す断面図である。図３は、磁歪式トルクセンサの一部を拡大して示す断面図である。

【0012】

この磁歪式トルクセンサ１は、回転軸８の周囲に取り付けられ、回転軸８に付与されたトルクを検出するために用いられる。回転軸８は、例えば自動車のエンジン等の駆動源の駆動力を伝達するシャフトである。磁歪式トルクセンサ１によって得られたトルクの検出結果は、駆動源や自動変速機などの制御のために用いられる。

【0013】

磁歪式トルクセンサ１は、回転軸８を中心部に挿通させる内側円筒部２１を有する支持部材２と、支持部材２の内側円筒部２１の外周に配置された外側円筒部３１を有するカバー部材３と、支持部材２及びカバー部材３のそれぞれの少なくとも一部を覆うように成形されたモールド樹脂からなる封止部材４と、支持部材２の内側円筒部２１の外周に配置されたフレキシブル基板５と、フレキシブル基板５を支持部材２の内側円筒部２１の外周面２１ｂに向かって締め付ける締付部材としての熱収縮チューブ６と、フレキシブル基板５に接続される複数の電線を有するケーブル７とを備えている。支持部材２及びカバー部材３は、射出成形された樹脂部材であり、封止部材４と共に樹脂製のハウジング１０を構成する。

【0014】

回転軸８は、磁歪効果を有する強磁性体であり、回転軸線Ｏを中心として回転してトルクを伝達する。ここで、磁歪とは、強磁性体に磁場を印加して磁化させると形状に歪（ひずみ）が現れる現象である。そして、この現象を逆に利用し、形状の歪によって発生する磁界を磁歪式トルクセンサ１で検出することで、回転軸８に付与されたトルクを検出することができる。回転軸８としては、例えばクロム鋼、クロムモリブデン鋼、又はニッケルクロムモリブデン鋼等のクロムを含有するクロム鋼からなる軸状体に浸炭焼入れ及び焼戻し処理を施し、さらにショットピーニングを施したものを好適に用いることができる。以下、回転軸８の回転軸線Ｏに平行な方向を軸方向という。

【0015】

図４は、支持部材２を示す斜視図である。図５は、支持部材２にフレキシブル基板５及びケーブル７が組み合わされた状態を軸方向視で示す構成図である。ケーブル７は、第１乃至第４の電線７１～７４と、第１乃至第４の電線７１～７４を一括して覆うシース７５とを備えている。第１乃至第４の電線７１～７４は、良導電性の金属からなる芯線７１１，７２１，７３１，７４１が絶縁体からなる絶縁被覆７１２，７２２，７３２，７４２に被覆された絶縁電線である。

【0016】

支持部材２は、内側円筒部２１と、内側円筒部２１の軸方向の一方の端部の外周に設けられた環状の鍔部２２と、内側円筒部２１の軸方向の他方の端部の外周に設けられて鍔部２２と軸方向に対向する底壁部２３と、ケーブル７を支持するケーブル支持部２４とを一体に有している。内側円筒部２１は、内周面２１ａが回転軸８の外周面８ａに対向し、外周面２１ｂにフレキシブル基板５が接している。内側円筒部２１は、本発明の「筒部」に相当する。鍔部２２は、図３に示すように、軸方向に沿った断面の形状が台形状であり、その一部がフレキシブル基板５側とは反対側に突出する突起２２１となっている。突起２２１と内側円筒部２１との間には、環状の凹部２０が形成されている。

【0017】

ケーブル支持部２４は、内側円筒部２１の軸方向の他方の端部から径方向外方に突出して設けられている。ケーブル支持部２４は、第１乃至第４の電線７１～７４のそれぞれを所定の間隔で区画して支持する第１乃至第３の壁部２４１～２４３と、シース７５を保持するシース保持部２４４と、フレキシブル基板５の突片部５００（後述）を支持する台座部２４５とを有している。台座部２４５には、突片部５００を固定する固定部としての一対の突起２４５ａ，２４５ｂが設けられている。

【0018】

カバー部材３は、外側円筒部３１と、外側円筒部３１の軸方向の一方の端部の内周に設けられた環状の蓋部３２と、支持部材２のケーブル支持部２４との間にケーブル７を挟むケーブル挟持部３３とを一体に有している。外側円筒部３１における軸方向の他方の端部は、支持部材２の底壁部２３に突き当てられている。外側円筒部３１は、支持部材２の内側円筒部２１との間に、フレキシブル基板５及び熱収縮チューブ６を収容する環状の収容空間１００を形成している。蓋部３２の内径側の端部には、支持部材２の鍔部２２と軸方向に並ぶ突起３２１が設けられている。突起３２１は、鍔部２２の突起２２１と内側円筒部２１との間の凹部２０に嵌合する。

【0019】

封止部材４は、カバー部材３の外側円筒部３１、蓋部３２、及びケーブル挟持部３３、ならびに、支持部材２の内側円筒部２１の軸方向両端部、底壁部２３、ケーブル支持部２４を覆い、収容空間１００への水分等の侵入を防いでいる。封止部材４は、支持部材２及びカバー部材３が配置された金型内に溶融した液状のモールド樹脂を注入して形成されている。モールド樹脂は、カバー部材３の蓋部３２における収容空間１００側とは反対側の端面３２ａに向かい合う部位に設けられた複数の注入孔から注入される。

【0020】

図１に示すように、封止部材４には、モールド樹脂の三つの注入痕４１～４３が形成されている。注入痕４１～４３は、金型の注入孔に残存したモールド樹脂を除去した痕跡である。図３に示すように、支持部材２とカバー部材３との間には、僅かな隙間が形成されているが、この隙間が突起２２１，３２１の噛み合いによって断面Ｚ字状のラビリンス形状に形成されているため、溶融したモールド樹脂が収容空間１００に侵入してフレキシブル基板５及び熱収縮チューブ６に接触してしまうことが防止されている。すなわち、ハウジング１０は、カバー部材３により、フレキシブル基板５及び熱収縮チューブ６にモールド樹脂が接触しないように構成されている。

【0021】

図６は、フレキシブル基板５の平面図である。図７は、フレキシブル基板５の断面図である。フレキシブル基板５は、長手方向（図６の左右方向）に延在する帯状部５０と、長手方向に対して垂直な短手方向に沿って帯状部５０から延出された突片部５００とを有している。突片部５００の先端部には、第１乃至第４の端子部５０１～５０４が設けられている。第１乃至第４の端子部５０１～５０４には、支持部材２のケーブル支持部２４に支持された第１乃至第４の電線７１～７４のそれぞれの芯線７１１，７２１，７３１，７４１が半田付け又は溶接によって接続される。

【0022】

突片部５００には、ケーブル支持部２４における台座部２４５に設けられた一対の突起２４５ａ，２４５ｂが嵌合する嵌合孔５００ａ，５００ｂが形成されている。嵌合孔５００ａ，５００ｂは、突片部５００を厚さ方向に貫通している。突片部５００は、一対の突起２４５ａ，２４５ｂが嵌合孔５００ａ，５００ｂに嵌合することで、ケーブル支持部２４に固定される。

【0023】

フレキシブル基板５は、第１乃至第４の配線層５１～５４を有する多層構造であり、支持部材２の内側円筒部２１を外側から囲むように円筒状に湾曲して配置される。フレキシブル基板５は、湾曲の外側にあたる一方面５ａから湾曲の内側にあたる他方面５ｂに向かって順に、カバーレイフィルム５５１、接着層５６１、第１の配線層５１、第１のベースフィルム５７１、第２の配線層５２、接着層５６２、カバーレイフィルム５５２、両面テープ５８，カバーレイフィルム５５３、接着層５６３、第３の配線層５３、第２のベースフィルム５７２、第４の配線層５４、接着層５６４、及びカバーレイフィルム５５４が積層されている。

【0024】

第１の配線層５１及び第２の配線層５２は、銅箔をエッチングして形成された配線パターンであり、第１のベースフィルム５７１の表（おもて）面５７１ａ及び裏面５７１ｂにそれぞれ形成されている。同様に、第３の配線層５３及び第４の配線層５４は、銅箔をエッチングして形成された配線パターンであり、第２のベースフィルム５７２の表面５７２ａ及び裏面５７２ｂにそれぞれ形成されている。カバーレイフィルム５５１，５５２，５５３，５５４は、接着層５６１，５６２，５６３，５６４によって第１乃至第４の配線層５１～５４に貼り付けられた保護フィルムである。第１及び第２のベースフィルム５７１，５７２、ならびにカバーレイフィルム５５１，５５２，５５３，５５４は、ポリイミド等の絶縁性樹脂からなる。両面テープ５８は、例えばアクリルテープである。

【0025】

図８（ａ）は、第１のベースフィルム５７１の表面５７１ａに形成された第１の配線層５１の配線パターンを示す平面図である。図８（ｂ）は、第１のベースフィルム５７１の表面５７１ａ側から見た第２の配線層５２の配線パターンを示す平面図である。図８（ｃ）は、第２のベースフィルム５７２の表面５７２ａに形成された第３の配線層５３の配線パターンを示す平面図である。図８（ｄ）は、第２のベースフィルム５７２の表面５７２ａ側から見た第４の配線層５４の配線パターンを示す平面図である。

【0026】

第１の配線層５１には、帯状部５０の長手方向に並ぶ第１乃至第９のコイル５１１～５１９が配線パターンによって形成されている。第１及び第９のコイル５１１，５１９は三角形状であり、第２乃至第８のコイル５１２～５１８は平行四辺形状である。第２の配線層５２にも同様に、帯状部５０の長手方向に並ぶ第１乃至第９のコイル５２１～５２９が配線パターンによって形成されている。第１及び第９のコイル５２１，５２９は三角形状であり、第２乃至第８のコイル５２２～５２８は平行四辺形状である。

【0027】

また、第３の配線層５３には、帯状部５０の長手方向に並ぶ第１乃至第９のコイル５３１～５３９が配線パターンによって形成されている。第１及び第９のコイル５３１，５３９は三角形状であり、第２乃至第８のコイル５３２～５３８は平行四辺形状である。第４の配線層５４にも同様に、帯状部５０の長手方向に並ぶ第１乃至第９のコイル５４１～５４９が配線パターンによって形成されている。第１及び第９のコイル５４１，５４９は三角形状であり、第２乃至第８のコイル５４２～５４８は平行四辺形状である。

【0028】

第１の配線層５１の第１乃至第９のコイル５１１～５１９、及び第４の配線層５４の第１乃至第９のコイル５４１～５４９は、帯状部５０の短手方向に対して一方側に所定角度（＋４５°）傾斜した直線部５１１ａ～５１９ａ，５４１ａ～５４９ａをそれぞれ有している。第２の配線層５２の第１乃至第９のコイル５２１～５２９、及び第３の配線層５３の第１乃至第９のコイル５３１～５３９は、帯状部５０の短手方向に対して他方側に所定角度（－４５°）傾斜した直線部５２１ａ～５２９ａ，５３１ａ～５３９ａをそれぞれ有している。

【0029】

図９は、フレキシブル基板５、ケーブル７、発振器９１、及び電圧計９２によって構成される電気回路の構成例を模式的に示す回路図である。第１の配線層５１の第１乃至第９のコイル５１１～５１９は、直接に接続されて第１の誘導負荷５１０を形成し、第２の配線層５２の第１乃至第９のコイル５２１～５２９は、直接に接続されて第２の誘導負荷５２０を形成する。また、第３の配線層５３の第１乃至第９のコイル５３１～５３９は、直接に接続されて第３の誘導負荷５３０を形成し、第４の配線層５４の第１乃至第９のコイル５４１～５４９は、直接に接続されて第４の誘導負荷５４０を形成する。

【0030】

第１の誘導負荷５１０及び第３の誘導負荷５３０、ならびに第２の誘導負荷５２０及び第４の誘導負荷５４０は、第１の端子部５０１と第２の端子部５０２との間にそれぞれ直列に接続されている。第１の誘導負荷５１０と第３の誘導負荷５３０とを接続する接続線路５９１は第３の端子部５０３に接続され、第２の誘導負荷５２０と第４の誘導負荷５４０とを接続する接続線路５９２は第４の端子部５０４に接続されている。発振器９１は、第１の端子部５０１と第２の端子部５０２との間に交流電圧を印加する。電圧計９２は、第３の端子部５０３と第４の端子部５０４との間の電圧を測定する。

【0031】

回転軸８にトルクが付与されると、軸方向に対して＋４５度の方向の透磁率が減少（又は増加）し、軸方向に対して－４５度方向の透磁率が増加（又は減少）する。よって、発振器９１から交流電圧を印加した状態で回転軸８にトルクが付与されると、第１の誘導負荷５１０及び第４の誘導負荷５４０のインダクタンスが減少（又は増加）し、第２の誘導負荷５２０及び第３の誘導負荷５３０ではインダクタンスが増加（又は減少）する。その結果、電圧計９２で測定される電圧が変化するので、この電圧の変化を基に回転軸８に付与されたトルクを検出することができる。

【0032】

なお、図８（ａ）～（ｄ）では、第１乃至第４の配線層５１～５４の第１乃至第９のコイル５１１～５１９，５２１～５２９，５３１～５３９，５４１～５４９を直列に接続する部分の配線パターンや、接続線路５９１，５９２、及びこれらの回路要素と第１乃至第４の端子部５０１～５０４との間の配線パターンの図示を省略している。

【0033】

フレキシブル基板５は、加熱によって収縮する熱収縮チューブ６により、支持部材２の内側円筒部２１の外周面２１ｂに向かって締め付けられている。本実施の形態では、熱収縮チューブ６の内面６ａにホットメルト接着剤６１（図３参照）が塗布されている。ホットメルト接着剤６１は、熱収縮チューブ６を収縮させる際の熱によって溶融してフレキシブル基板５の一方面５ａと熱収縮チューブ６の内面６ａとの間に介在し、フレキシブル基板５と熱収縮チューブ６とを接着する。フレキシブル基板５の他方面５ｂは、内側円筒部２１の外周面２１ｂに隙間なく密着している。熱収縮チューブ６は、例えばポリオレフィンやポリ塩化ビニル等の樹脂材料からなり、例えば１５０℃以上になると収縮する。

【0034】

また、熱収縮チューブ６の軸方向の幅は、フレキシブル基板５の帯状部５０の短手方向の幅よりも広く、帯状部５０における短手方向の両端部が熱収縮チューブ６に覆われている。また、熱収縮チューブ６の軸方向の両端部は、ホットメルト接着剤６１によって支持部材２の内側円筒部２１の外周面２１ｂに接着されている。これにより、フレキシブル基板５の支持部材２に対する位置が固定されている。

【0035】

次に、磁歪式トルクセンサ１の製造方法について、図１０～１２を参照して説明する。磁歪式トルクセンサ１の製造方法は、支持部材２の内側円筒部２１の外周にフレキシブル基板５を配置し、フレキシブル基板５の外周に熱収縮チューブ６を配置する配置工程と、熱収縮チューブ６を加熱して収縮させ、フレキシブル基板５を内側円筒部２１の外周面２１ｂに向かって締め付ける締付工程と、フレキシブル基板５が熱収縮チューブ６によって固定された支持部材２にカバー部材３及びケーブル７を組み付ける組付工程と、封止部材４をモールド成形するモールド成形工程とを有している。

【0036】

図１０は、支持部材２と、支持部材２の内側円筒部２１の外周に配置されたフレキシブル基板５とを、内面６ａにホットメルト接着剤６１が塗布された熱収縮チューブ６と共に示す斜視図である。図１０では、加熱によって収縮する前の熱収縮チューブ６を支持部材２の内側円筒部２１と軸方向に並べて配置した状態を示している。収縮前の熱収縮チューブ６の内径は、支持部材２の鍔部２２の外径よりも大きく、支持部材２と熱収縮チューブ６との軸方向の相対移動により、熱収縮チューブ６が鍔部２２の外周側を通過することが可能である。

【0037】

図１１は、収縮前の熱収縮チューブ６がフレキシブル基板５の外周に配置され、配置工程が完了した状態を示す斜視図である。図１２は、図１１に示す状態から熱収縮チューブ６を加熱して収縮させ、フレキシブル基板５を締め付けた締付工程の完了状態を示す斜視図である。熱収縮チューブ６を加熱する方法は、特に限定されるものではないが、例えば熱風を吹きかけることや、赤外線を照射することにより、熱収縮チューブ６を加熱することができる。締付工程において加熱された熱収縮チューブ６の温度は、モールド成形工程における溶融樹脂の温度（例えば３００℃）よりも低い温度である。

【0038】

カバー部材３は、モールド成形工程における溶融樹脂の熱からフレキシブル基板５及び熱収縮チューブ６を保護する機能を有している。外側円筒部３１の径方向の厚みは、モールド成形工程における溶融樹脂の熱及び圧力を受けても収容空間１００への溶融樹脂の流入を防ぐことができる寸法であり、例えば１．２ｍｍ以上２．７ｍｍ以下である。外側円筒部３１の厚みが１．２ｍｍ未満だと、モールド成形工程に外側円筒部３１が溶けて溶融樹脂が収容空間１００に流入するおそれがあり、外側円筒部３１の厚みが２．７ｍｍを超えると、磁歪式トルクセンサ１が必要以上に大型化してしまうためである。

【0039】

締付工程の完了時には、フレキシブル基板５が熱収縮チューブ６によって締め付けられて支持部材２の内側円筒部２１に固定されているので、ホットメルト接着剤６１が固化する前であっても、直ちに組付工程及びモールド成形工程を行うことができる。

【0040】

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した実施の形態によれば、以下に述べる作用及び効果が得られる。

【0041】

第１乃至第４の配線層５１～５４の第１乃至第９のコイル５１１～５１９，５２１～５２９，５３１～５３９，５４１～５４９が配線パターンにより形成されたフレキシブル基板５が熱収縮チューブ６によって締め付けられて支持部材２の内側円筒部２１に固定されるので、例えば接着剤のみによってフレキシブル基板５を内側円筒部２１に固定する場合に比較して、速やかにフレキシブル基板５の固定を行うことができる。これにより、生産性を向上させることが可能となる。

【0042】

フレキシブル基板５が樹脂製の支持部材２の内側円筒部２１に固定されるので、支持部材２との熱膨張率の違いに起因するフレキシブル基板５の剥離が発生しにくい。また、フレキシブル基板５が熱収縮チューブ６によって締め付けられて支持部材２の内側円筒部２１に固定されるので、この締め付けによっても、フレキシブル基板５が内側円筒部２１から剥がれにくい。

【0043】

フレキシブル基板５の帯状部５０の短手方向の両端部が熱収縮チューブ６に覆われるので、フレキシブル基板５を気密に保持することができ、フレキシブル基板５が吸湿してしまうことを抑制できる。またさらに、熱収縮チューブ６の内側にホットメルト接着剤６１が塗布されているので、より確実にフレキシブル基板５を気密に保持することができると共に、収容空間１００内でフレキシブル基板５の位置がずれてしまうことを防ぐことができる。

【0044】

フレキシブル基板５が熱収縮チューブ６の外部に配置される突片部５００を有し、この突片部５００に第１乃至第４の端子部５０１～５０４が設けられているので、ケーブル７の第１乃至第４の電線７１～７４との接続を行いやすい。また、支持部材２のケーブル支持部２４には、突片部５００を固定するための突起２４５ａ，２４５ｂが設けられているので、より一層、第１乃至第４の電線７１～７４との接続を行いやすくなっている。

【0045】

支持部材２にカバー部材３が組合わされることにより、モールド成形工程においてフレキシブル基板５及び熱収縮チューブ６に溶融樹脂が接触しないので、フレキシブル基板５及び熱収縮チューブ６の熱による損傷を防ぐことができる。

【0046】

なお、熱収縮チューブ６は、透明又は半透明であることが望ましい、熱収縮チューブ６が透明又は半透明であれば、熱収縮チューブ６の外側からフレキシブル基板５の位置や姿勢を目視によって確認することができ、不良品を発見できるためである。

【0047】

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

【0048】

［１］磁歪効果を有する回転軸（８）の周囲に取り付けられ、前記回転軸（８）に付与されたトルクを検出する磁歪式トルクセンサ（１）であって、前記回転軸（８）を挿通させる筒部（内側円筒部２１）を有する支持部材（２）と、前記筒部（２１）の外周に配置され、複数のコイル（５１１～５１９，５２１～５２９，５３１～５３９，５４１～５４９）が配線パターンによって形成されたフレキシブル基板（５）と、前記フレキシブル基板（５）を前記筒部（２１）の外周面（２１ｂ）に向かって締め付ける締付部材（熱収縮チューブ６）と、を備えた磁歪式トルクセンサ（１）。

【0049】

［２］前記締付部材（６）は、加熱によって収縮する筒状の熱収縮チューブ（６）である、上記［１］に記載の磁歪式トルクセンサ（１）。

【0050】

［３］前記フレキシブル基板（５）は、前記複数のコイル（５１１～５１９，５２１～５２９，５３１～５３９，５４１～５４９）が長手方向に並んで形成された帯状部（５０）を有し、前記帯状部（５０）における短手方向の両端部が前記締付部材（６）に覆われている、上記［１］又は［２］に記載の磁歪式トルクセンサ（１）。

【0051】

［４］前記締付部材（６）の内面（６ａ）にホットメルト接着剤（６１）が塗布されている、上記［３］に記載の磁歪式トルクセンサ（１）。

【0052】

［５］前記フレキシブル基板（５）は、前記帯状部（５０）から短手方向に延出されて前記締付部材（６）の外部に配置された突片部（５００）を有し、前記突片部（５００）に複数の端子部（５０１～５０４）が設けられており、前記複数の端子部（５０１～５０４）にそれぞれ接続された複数の電線（７１～７４）を有するケーブル（７）を備えた、上記［３］又は［４］に記載の磁歪式トルクセンサ（１）。

【0053】

［６］前記支持部材（２）には、前記ケーブル（７）を支持するケーブル支持部（２４）が前記筒部（２１）から径方向外方に突出して設けられており、前記ケーブル支持部（２４）に、前記突片部（５００）を固定する固定部（突起２４５ａ，２４５ｂ）が設けられている、上記［５］に記載の磁歪式トルクセンサ（１）。

【0054】

［７］前記支持部材（２）の前記筒部（２１）との間に前記フレキシブル基板（５）を収容する収容空間（１０）を形成するカバー部材（３）と、前記支持部材（２）及び前記カバー部材（３）のそれぞれの少なくとも一部を覆うように成形されたモールド樹脂からなる封止部材（４）とを備え、前記カバー部材（３）によって前記フレキシブル基板（５）及び前記締付部材（６）に前記モールド樹脂が接触しないように構成されている、上記［１］乃至［６］に記載の磁歪式トルクセンサ（１）。

【0055】

［８］上記［２］に記載の磁歪式トルクセンサ（１）の製造方法であって、前記支持部材（２）の前記筒部（２１）の外周に前記フレキシブル基板（５）を配置し、前記フレキシブル基板（５）の外周に前記熱収縮チューブ（６）を配置する配置工程と、前記熱収縮チューブ（６）を加熱して収縮させ、前記フレキシブル基板（５）を前記筒部（２１）の外周面（２１ｂ）に向かって締め付ける締付工程と、を有する磁歪式トルクセンサ（１）の製造方法。

【0056】

（付記）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【0057】

また、本発明は、適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記の実施の形態では、磁歪式トルクセンサ１がカバー部材３及び封止部材７を有する場合について説明したが、磁歪式トルクセンサが設置される部位の環境によっては、カバー部材３及び封止部材７がなくてもよい。また、上記の実施の形態では、締付部材が熱収縮チューブ６である場合について説明したが、これに限らず、フレキシブル基板５を締め付けることが可能な部材であれば、例えば円筒状の弾性体を締付部材として用いてもよく、帯状の樹脂からなる基材の一方面に粘着層が形成された粘着テープを用いてもよい。

【符号の説明】

【0058】

１…磁歪式トルクセンサ １００…収容空間
２…支持部材 ２１…内側円筒部
２１ｂ…外周面 ２４…ケーブル支持部
３…カバー部材 ３１…外側円筒部
４…封止部材 ５…フレキシブル基板
５０…帯状部 ５００…突片部
５０１～５０４…第１乃至第４の端子部
５１１～５１９，５２１～５２９，５３１～５３９，５４１～５４９…コイル
６…熱収縮チューブ ６１…ホットメルト接着剤
７…ケーブル ７１～７４…第１乃至第４の電線
８…回転軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】