相対角度検出装置、電動パワーステアリング装置および電線保持具
【課題】ハウジング外において電線に力が作用したとしても、ハウジング内の電線の端部に大きな力が及ばないようにする技術を提供する。
【解決手段】内外を連通する連通孔が形成されたハウジング内に収納され、互いに同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度に応じた電気信号を出力する相対角度センサと、相対角度センサから出力される電気信号をハウジング外に配置される電子制御ユニットに伝送する電線３１０と、ハウジングの連通孔に嵌合されるとともに、電線３１０を保持するグロメット３２０と、ハウジングの連通孔におけるグロメット３２０よりも外側の部位に挿入されるとともに、ハウジングに形成された連通孔の表面から凹んだ凹部に嵌り込むフックを有するソケット３３０と、を備える。
【解決手段】内外を連通する連通孔が形成されたハウジング内に収納され、互いに同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度に応じた電気信号を出力する相対角度センサと、相対角度センサから出力される電気信号をハウジング外に配置される電子制御ユニットに伝送する電線３１０と、ハウジングの連通孔に嵌合されるとともに、電線３１０を保持するグロメット３２０と、ハウジングの連通孔におけるグロメット３２０よりも外側の部位に挿入されるとともに、ハウジングに形成された連通孔の表面から凹んだ凹部に嵌り込むフックを有するソケット３３０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対角度検出装置、電動パワーステアリング装置および電線保持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、互いに同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度を検出する装置が提案されている。
例えば、特許文献１に記載の装置は、トーションバーにより同軸的に連結された第１の回転体及び第２の回転体が有する磁気回路形成部材の外周りに軸線方向へ離隔して配置され、該磁気回路形成部材が発生した磁束を集める２つの集磁環と、各集磁環が集めた磁束の密度に基づいて第１の回転体に加わったトルクを検出する検出部と、集磁環及び検出部を保持し、且つ外周部にハウジングに取着される取着部を有する保持環と、検出部に接続された導線とを備えている。そして、検出部は集磁環の凸片間に発生する磁束密度の変化に応じて検出信号が変わるように構成されており、その検出信号は導線を介してマイクロプロセッサを用いてなる制御部に与えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８７５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハウジング内に収納されるセンサ（検出部）と、センサからの検出信号が与えられるとともにハウジング外に配置される装置とが電線（導線）にて接続される構成である場合、ハウジング外において電線に力が作用したとしても、ハウジング内の電線の端部に大きな力が及ぶおそれがある。そして、例えば電線の端部がコネクタに連結され、コネクタが接続端子に差し込まれている場合、ハウジング内の電線の端部に大きな力が及ぶと、コネクタから電線が脱落したり、コネクタが差し込まれた接続端子が折れたりしてしまうおそれがある。
【０００５】
これに対して、例えば板金で形成されたプレートをハウジングの外側に配置することで、ハウジングに形成された貫通孔に挿入されたグロメットの抜け止めと、電線の支持とを行うことも考えられる。しかしながら、かかる構成において、ハウジングがアルミニウム製である場合には、プレートとハウジングとの間に電気化学的腐蝕が生じることに起因してグロメットが脱落するおそれがある。また、プレートをハウジングの外側に配置する分の組立て工数が増加してしまう。
本発明は、ハウジング外において電線に力が作用したとしてもハウジング内の電線の端部に大きな力が及ばないようにすることを簡易な構成で実現する装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的のもと、本発明は、内外を連通する連通孔が形成されたハウジング内に収納され、互いに同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度に応じた電気信号を出力するセンサと、前記センサから出力される電気信号を前記ハウジング外に配置される装置に伝送する電線と、前記ハウジングの前記連通孔に嵌合されるとともに、前記電線を保持する電線保持部材と、前記ハウジングの前記連通孔における前記電線保持部材よりも外側の部位に挿入されるとともに、当該ハウジングに形成された当該連通孔の表面から凹んだ凹部に嵌り込む凸部を有する外側部材と、を備えることを特徴とする相対角度検出装置である。
【０００７】
ここで、前記電線保持部材は、前記電線との間に塗布された接着剤による接着力にて当該電線を保持することが好適である。
また、前記外側部材の前記凸部は、前記ハウジングの前記連通孔への当該外側部材の挿入方向に対して傾斜する傾斜面を有して、当該挿入方向に対して垂直な方向に変位可能に設けられ、前記外側部材は、前記連通孔に挿入される際に、前記凸部の前記傾斜面が前記連通孔の周囲の壁に押されることで当該凸部が前記挿入方向に対して垂直な方向に変位し、当該傾斜面が前記ハウジングの前記凹部まで到達したら当該凸部は当該垂直な方向の変位が復帰して当該凹部に嵌り込むことが好適である。
【０００８】
また、前記外側部材の前記凸部は、前記傾斜面の終端から前記挿入方向に垂直に内側に向かうとともに、前記ハウジングの前記凹部に当該挿入方向とは垂直に形成された凹部側垂直面と対向する凸部側垂直面を有することが好適である。
また、前記外側部材の前記凸部は、前記ハウジングの外部から操作されることにより、前記凸部側垂直面が前記凹部側垂直面と接触しなくなる位置まで変位可能に構成されていることが好適である。
【０００９】
他の観点から捉えると、本発明は、互いに同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度に応じた電気信号を出力するセンサと、前記センサを収納するとともに、内外を連通する連通孔と当該連通孔の表面から凹んだ凹部とが形成されたハウジングと、前記センサから出力される電気信号を前記ハウジング外に配置される装置に伝送する電線と、前記ハウジングの前記連通孔に嵌合されるとともに、前記電線を保持する電線保持部材と、前記ハウジングの前記連通孔における前記電線保持部材よりも外側の部位に挿入されるとともに、当該ハウジングに形成された当該連通孔の表面から凹んだ凹部に嵌り込む凸部を有する外側部材と、を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【００１０】
また、他の観点から捉えると、本発明は、内外を連通する連通孔が形成されたハウジング内に収納され、互いに同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度に応じた電気信号を出力するセンサからの電気信号を当該ハウジング外に配置される装置に伝送する電線と、前記ハウジングの前記連通孔に嵌合されるとともに、前記電線を保持する電線保持部材と、前記ハウジングの前記連通孔における前記電線保持部材よりも外側の部位に挿入されるとともに、当該ハウジングに形成された当該連通孔の表面から凹んだ凹部に嵌り込む凸部を有する外側部材と、を備えることを特徴とする電線保持具である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ハウジング外において電線に力が作用したとしても、ハウジング内の電線の端部に大きな力が及ばないようにすることを、簡易な構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態に係る検出装置を適用した電動パワーステアリング装置の断面図である。
【図２】実施の形態に係る検出装置の斜視図である。
【図３】薄膜強磁性金属に流す電流の方向と印加する磁界の方向とを示す図である。
【図４】図３の状態で、磁界強度を変化させた場合の、磁界強度と薄膜強磁性金属の抵抗値との関係を示す図である。
【図５】薄膜強磁性金属に流す電流の方向と印加する磁界の方向とを示す図である。
【図６】磁界の向きと薄膜強磁性金属の抵抗値との関係を示す図である。
【図７】（ａ）は、規定磁界強度以上の磁界強度で磁界の方向を検出する原理を利用するＭＲセンサの一例を示す図である。（ｂ）は、（ａ）に示すＭＲセンサの構成を等価回路で示した図である。
【図８】磁石が直線運動するときの磁界方向の変化とＭＲセンサの出力との関係を示す図である。
【図９】ＭＲセンサの他の例を示す図である。
【図１０】磁石の運動方向を検知するのに用いる出力の組み合わせの一例を示す図である。
【図１１】ＭＲセンサの配置の例を示す図である。
【図１２】ＭＲセンサの他の例を示す図である。
【図１３】本実施の形態に係るハーネスコンプの外観図である。
【図１４】グロメット、ソケットおよびキャップの概略構成図である。
【図１５】（ａ）は、第２ハウジングの概略構成図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。（ｃ）は、ハーネスコンプが第２ハウジングに装着された状態を示す図である。
【図１６】ハウジングの他の形態を示す図である。
【図１７】他の形態に係るハーネスコンプのグロメットおよびソケットを示す図である。
【図１８】（ａ）は、他の形態に係るハーネスコンプがハウジングに装着された状態を示す図であり、（ｂ）は、他の形態に係るハーネスコンプが他の形態に係るハウジングに装着された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の形態に係る検出装置１０を適用した電動パワーステアリング装置１００の断面図である。図２は、実施の形態に係る検出装置１０の斜視図である。なお、図２においては、構成を分かり易くするために後述するベース５０およびフラットケーブルカバー６０の一部は省略して示している。
【００１４】
電動パワーステアリング装置１００は、同軸的に回転する第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０とを備えている。第１の回転軸１１０は、例えばステアリングホイールが連結される回転軸であり、第２の回転軸１２０は、トーションバー１３０を介して第１の回転軸１１０に同軸的に結合されている。そして、第２の回転軸１２０に形成されたピニオン１２１が、車輪に連結されるラック軸（不図示）のラック（不図示）と噛み合っており、第２の回転軸１２０の回転運動がピニオン１２１，ラックを介してラック軸の直線運動に変換され、車輪が操舵される。
【００１５】
また、電動パワーステアリング装置１００は、第１の回転軸１１０および第２の回転軸１２０を回転可能に支持するハウジング１４０を備えている。ハウジング１４０は、例えば自動車などの乗り物の本体フレーム（以下、「車体」と称する場合もある。）に固定される部材であり、第１ハウジング１５０、第２ハウジング１６０および第３ハウジング１７０から構成される。
第１ハウジング１５０は、第２の回転軸１２０を回転可能に支持する軸受け１５１を、第２の回転軸１２０の回転軸方向（以下、単に「軸方向」と称する場合もある。）の一方の端部側（図１においては下側）に有し、軸方向の他方の端部側（図１においては上側）が開口した部材である。
【００１６】
第２ハウジング１６０は、軸方向の両端部が開口した部材であり、その軸方向の一方の端部側の開口部が第１ハウジング１５０における軸方向の他方の端部側の開口部と対向するように配置される。そして、第２ハウジング１６０は、例えばボルトなどにより第１ハウジング１５０に固定される。第２ハウジング１６０の側面には、内外を連通する連通孔１６１が形成されている。連通孔１６１は、後述するハーネスコンプ３００のグロメット３２０が嵌合される略楕円柱状の内側連通孔１６１ａと、ハーネスコンプ３００のソケット３３０が嵌合される略楕円柱状の外側連通孔１６１ｂと、を含んで構成されている。外側連通孔１６１ｂは、内側連通孔１６１ａに対して、楕円の短辺方向は同じであるが長辺方向には大きく形成されている。また、第２ハウジング１６０には、連通孔１６１における楕円柱の柱方向（連通孔方向）の途中に、連通孔１６１の外側連通孔１６１ｂを形成する面から凹んだ凹部１６２（図１５参照）が楕円における長辺方向の両側に形成されている。凹部１６２は、半月柱状であり、柱方向に垂直な面である２つの垂直面１６２ａを有する。
第３ハウジング１７０は、第１の回転軸１１０を回転可能に支持する軸受け１７１を、軸方向の他方の端部側（図１においては上側）に有し、軸方向の一方の端部側（図１においては下側）が開口した部材である。そして、軸方向の一方の端部側の開口部が第２ハウジング１６０における軸方向の他方の端部側の開口部と対向するように配置されるとともに、例えばボルト（不図示）などにより第２ハウジング１６０に固定される。
【００１７】
また、電動パワーステアリング装置１００は、例えば圧入などにより第２の回転軸１２０に固定されたウォームホイール１８０と、このウォームホイール１８０と噛み合うウォームギヤ１９１が出力軸に連結されるとともに第１ハウジング１５０に固定される電動モータ１９０とを備えている。
また、電動パワーステアリング装置１００は、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に応じた電気信号を出力する検出装置１０と、この検出装置１０からの出力値に基づいて電動モータ１９０の駆動を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）２００とを備えている。
【００１８】
ＥＣＵ２００は、各種演算処理を行うＣＰＵと、ＣＰＵにて実行されるプログラムや各種データ等が記憶されたＲＯＭと、ＣＰＵの作業用メモリ等として用いられるＲＡＭと、を用いて、検出装置１０からの出力値を基に第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度を演算する相対角度演算部２１０を備えている。
検出装置１０については、後で詳述する。
【００１９】
以上のように構成された電動パワーステアリング装置１００においては、ステアリングホイールに加えられた操舵トルクが第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度として現れることに鑑み、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に基づいて操舵トルクを把握する。つまり、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度を検出装置１０にて検出し、検出装置１０からの出力値に基づいてＥＣＵ２００が操舵トルクを把握し、把握した操舵トルクに基づいて電動モータ１９０の駆動を制御する。そして、電動モータ１９０の発生トルクをウォームギヤ１９１、ウォームホイール１８０を介して第２の回転軸１２０に伝達する。これにより、電動モータ１９０の発生トルクが、ステアリングホイールに加える運転者の操舵力をアシストする。
【００２０】
以下に、検出装置１０について詳述する。
検出装置１０は、第１の回転軸１１０に取り付けられる磁石２０と、この磁石２０の磁場（磁石２０から発生される磁界）に基づいて第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に応じた電気信号を出力する相対角度センサ３０と、この相対角度センサ３０を実装するプリント基板４０と、を備えている。また、検出装置１０は、第２の回転軸１２０に取り付けられるとともにプリント基板４０を支持するベース５０と、後述するフラットケーブル７０を収納する有底円筒状のフラットケーブルカバー６０と、を備えている。また、検出装置１０は、一方の端部がプリント基板４０に設けられた端子に接続されるとともに、他方の端部がフラットケーブルカバー６０に固定された端子に接続されるフラットケーブル７０と、フラットケーブルカバー６０に固定された端子とＥＣＵ２００とを接続するハーネスコンプ３００と、を備えている。
【００２１】
磁石２０は、円筒（ドーナツ）状であり、その内側に第１の回転軸１１０が嵌合され、この第１の回転軸１１０と共に回転する。そして、第１の回転軸１１０の円周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置されるとともに円周方向に着磁されている。
相対角度センサ３０は、第１の回転軸１１０の回転半径方向には磁石２０の外周面の外側であり、第１の回転軸１１０の軸方向には磁石２０が設けられた領域内となるように配置されている。本実施の形態に係る相対角度センサ３０は、磁界によって抵抗値が変化することを利用した磁気センサであるＭＲセンサ（磁気抵抗素子）である。そして、この相対角度センサ３０が、磁石２０の磁場（磁石２０から発生される磁界）に基づいて第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に応じた電気信号を出力することで、同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度を検出する。この相対角度センサ３０および相対回転角度の検出手法については後で詳述する。
【００２２】
プリント基板４０は、第１の回転軸１１０の回転半径方向には磁石２０の外周面の外側に配置されるように、例えばボルトなどによりベース５０に固定される。
ベース５０は、円盤状の部材であり、第２の回転軸１２０に嵌合され、この第２の回転軸１２０と共に回転する。
フラットケーブルカバー６０は、有底円筒状の部材であり、ハウジング１４０に固定される。フラットケーブルカバー６０をハウジング１４０に固定する態様としては、以下の態様を例示することができる。すなわち、フラットケーブルカバー６０の外周面に、円周方向に等間隔に複数個（本実施の形態においては９０度間隔に４個）の凸部６１を、外側に延出するように形成する。一方、ハウジング１４０の第１ハウジング１５０に、凸部６１が嵌合される凹部１５１を、凸部６１と同数個形成する。そして、フラットケーブルカバー６０の凸部６１を第１ハウジング１５０に形成した凹部１５１に嵌合することで、第２の回転軸１２０の回転方向の位置決めを行う。そして、第２ハウジング１６０でフラットケーブルカバー６０の上面を押さえることで軸方向の位置決めを行う。あるいは、フラットケーブルカバー６０を、例えばボルトなどにより第１ハウジング１５０または第２ハウジング１６０に固定してもよい。
【００２３】
フラットケーブル７０は、一方の端部がプリント基板４０の端子４１に接続されるとともに他方の端部がフラットケーブルカバー６０の内側に設けられた接続端子６２に接続されて、ベース５０における軸方向の一方の端面とフラットケーブルカバー６０の内側とで形成される空間内に、渦状に巻かれた状態で収納される。そして、フラットケーブル７０は、軸方向の他方の端部側から見た場合に、図２に示すように、右方向に巻かれており、ステアリングホイール、言い換えれば第１の回転軸１１０および第２の回転軸１２０が右方向に回転された場合には、一方の端部が第２の回転軸１２０の回転に従って右方向に回転するので、ステアリングホイールが回転されていない中立状態よりも巻き数が増加する。他方、ステアリングホイールが左方向に回転された場合には、ステアリングホイールが回転されていない中立状態よりも巻き数が減少する。
ハーネスコンプ３００は、相対角度センサ３０からの出力信号をＥＣＵ２００に伝送する機能を有する。このハーネスコンプ３００については後で詳述する。
【００２４】
以下に、本実施の形態に係る相対角度センサ３０について説明する。
本実施の形態に係る相対角度センサ３０は、磁場（磁界）によって抵抗値が変化することを利用したＭＲセンサ（磁気抵抗素子）である。
【００２５】
先ず、ＭＲセンサの動作原理について説明する。
ＭＲセンサは、Ｓｉ若しくはガラス基板と、その上に形成されたＮｉ−Ｆｅなどの強磁性金属を主成分とする合金の薄膜で構成されており、その薄膜強磁性金属の抵抗値は、特定方向の磁界の強度に応じて抵抗値が変化する。
【００２６】
図３は、薄膜強磁性金属に流す電流の方向と印加する磁界の方向とを示す図である。図４は、図３の状態で、磁界強度を変化させた場合の、磁界強度と薄膜強磁性金属の抵抗値との関係を示す図である。
図３に示すように、基板の上に矩形状に形成した薄膜強磁性金属に、矩形の長手方向、つまり図中Ｙ方向に電流を流す。一方、磁界Ｈを、電流方向（Ｙ方向）に対して垂直方向（図中Ｘ方向）に印加し、その状態で、磁界の強さを変更する。このときに、薄膜強磁性金属の抵抗値がどのように変化するかを示したのが図４である。
【００２７】
図４に示すように、磁界の強さを変化させたとしても、無磁界（磁界強度ゼロ）時からの抵抗値変化は最大で約３％となる。
以下では、抵抗値変化量(ΔＲ)が、近似的に「ΔＲ∝Ｈ２」の式で表すことができる領域外を「飽和感度領域」と称す。そして、飽和感度領域においては、ある磁界強度（以下、「規定磁界強度」と称す。）以上になると３％の抵抗値変化は変わらない。
【００２８】
図５は、薄膜強磁性金属に流す電流の方向と印加する磁界の方向とを示す図である。図６は、磁界の向きと薄膜強磁性金属の抵抗値との関係を示す図である。
図５のように、矩形状に形成した薄膜強磁性金属の矩形の長手方向、つまり図中Ｙ方向に電流を流し、磁界の方向として電流方向に対して角度変化θを与える。このとき、磁界の向きに起因する薄膜強磁性金属の抵抗値の変化を知るために、印加する磁界強度は、磁界強度に起因しては抵抗値が変化しない上述した規定磁界強度以上とする。
【００２９】
図６（ａ）に示すように、抵抗変化量は、電流方向と磁界の方向が垂直（θ＝９０度、２７０度）の時に最大となり、電流方向と磁界の方向が平行（θ＝０度、１８０度）の時に最小となる。かかる場合の抵抗値の最大の変化量をΔＲとすると、薄膜強磁性金属の抵抗値Ｒは、電流方向と磁界方向の角度成分として変化し、式（１）のように示され、図６（ｂ）に示すようになる。
Ｒ＝Ｒ０−ΔＲｓｉｎ２θ・・・（１）
ここで、Ｒ０は、規定磁界強度以上の磁界を電流方向と平行（θ＝０度あるいは１８０度）に印加した場合の抵抗値である。
式（１）により、規定磁界強度以上の磁界の方向は、薄膜強磁性金属の抵抗値を把握することで検出することができる。
【００３０】
次に、ＭＲセンサの検出原理について説明する。
図７（ａ）は、規定磁界強度以上の磁界強度で磁界の方向を検出する原理を利用するＭＲセンサの一例を示す図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すＭＲセンサの構成を等価回路で示した図である。
図７（ａ）に示すＭＲセンサの薄膜強磁性金属は、縦方向が長くなるように形成された第１のエレメントＥ１と横方向が長くなるように形成された第２のエレメントＥ２とが直列に配置されている。
【００３１】
かかる形状の薄膜強磁性金属においては、第１のエレメントＥ１に対して最も大きな抵抗値変化を促す垂直方向の磁界は、第２のエレメントＥ２に対し最小の抵抗値変化の磁界方向となる。そして、第１のエレメントＥ１の抵抗値Ｒ１は式（２）、第２のエレメントＥ２の抵抗値Ｒ２は式（３）で与えられる。
Ｒ１＝Ｒ０−ΔＲｓｉｎ２θ・・・（２）
Ｒ２＝Ｒ０−ΔＲｃｏｓ２θ・・・（３）
【００３２】
図７（ａ）に示すようなエレメント構成のＭＲセンサの等価回路は図７（ｂ）に示すようになる。
図７に示すように、第１のエレメントＥ１の、第２のエレメントＥ２と接続されていない方の端部をグランド（Ｇｎｄ）とし、第２のエレメントＥ２の、第１のエレメントＥ１と接続されていない方の端部の出力電圧をＶｃｃとした場合に、第１のエレメントＥ１と第２のエレメントＥ２との接続部の出力電圧Ｖｏｕｔは式（４）で与えられる。
Ｖｏｕｔ＝（Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２））×Ｖｃｃ…（４）
【００３３】
式（４）に、式（２）、（３）を代入し整理すると、式（５）の通りとなる。
Ｖｏｕｔ＝Ｖｃｃ／２＋α×ｃｏｓ２θ…（５）
ここで、αは、α＝（ΔＲ／（２（２×Ｒ０−ΔＲ）））×Ｖｃｃである。
式（５）により、磁界の方向は、Ｖｏｕｔを検出することで把握することができる。
【００３４】
図８は、磁石が直線運動するときの磁界方向の変化とＭＲセンサの出力との関係を示す図である。
図８（ａ）に示すように、Ｎ極とＳ極が交互に配列された磁石に対して、図７に示したＭＲセンサを、規定磁界強度以上の磁界強度が印加されるギャップ（磁石とＭＲセンサとの距離）Ｌで、かつ磁界の方向変化がＭＲセンサのセンサ面に寄与するように配置する。
【００３５】
そして、磁石を、図８（ｃ）に示した、Ｎ極中心からＳ極中心までの距離（以下、「着磁ピッチ」と称する場合もある。）λ分、図８（ａ）に示すように左方向に移動させる。かかる場合、ＭＲセンサには、磁石の位置に応じて図８（ｃ）に示した矢印の向きの磁界が印加されることとなり、磁石が着磁ピッチλを移動したとき、センサ面では磁界の方向が１／２回転する。ゆえに、第１のエレメントＥ１と第２のエレメントＥ２との接続部の出力電圧Ｖｏｕｔの波形は、式（５）に示した「Ｖｏｕｔ＝Ｖｃｃ／２＋α×ｃｏｓ２θ」より、図８（ｄ）に示すように１周期の波形となる。
【００３６】
図９は、ＭＲセンサの他の例を示す図である。
図７に示したエレメント構成の代わりに図９（ａ）に示すようなエレメント構成にすれば、図９（ｂ）に示すように、一般的に知られているホイートストン・ブリッジ（フルブリッジ）の構成にすることができる。ゆえに、図９（ａ）に示すエレメント構成のＭＲセンサを用いることにより検出精度を高めることが可能となる。
【００３７】
磁石の運動の方向を検出する手法について説明する。
図６に示した磁界の向きと薄膜強磁性金属の抵抗値との関係および式（１）「Ｒ＝Ｒ０−ΔＲｓｉｎ２θ」からすると、図５で見た場合に、磁界の向きを電流の方向に対して時計回転方向に回転させても反時計回転方向に回転させても薄膜強磁性金属の抵抗値は同じである。ゆえに、薄膜強磁性金属の抵抗値を把握できても磁石の運動の方向は把握できない。
【００３８】
図１０は、磁石の運動方向を検知するのに用いる出力の組み合わせの一例を示す図である。図１０のように１／４周期の位相差を持った２つの出力を組み合わせることで磁石の運動方向の検知が可能となる。これらの出力を得る為には、図８で示す（ｉ）と（ｉｉ）又は（ｉ）と（ｉｖ）の位相関係となるように、二つのＭＲセンサを配置すればよい。
図１１は、ＭＲセンサの配置の例を示す図である。図１１に示すように２つのＭＲセンサを重ね、一方のセンサを他方のセンサに対して４５度傾けて配置することも好適である。
【００３９】
図１２は、ＭＲセンサの他の例を示す図である。図１２（ａ）に示すように、２組のフルブリッジ構成のエレメントを互いに４５度傾けて一つの基板上に形成し、図１２（ｂ）に示すような等価回路となるエレメント構成にすることも好適である。これにより、一つのＭＲセンサで、図１２（ｃ）に示すように、正確な正弦波、余弦波の出力が可能となる。それゆえ、図１２に示すエレメント構成のＭＲセンサの出力値により、ＭＲセンサに対する磁石の運動方向及び運動量を把握することができる。
【００４０】
上述したＭＲセンサの特性に鑑み、本実施の形態に係る検出装置１０においては、相対角度センサ３０として、図１２に示すエレメント構成のＭＲセンサを用いる。相対角度センサ３０は、上述したように、磁石２０の外周面に対して垂直に配置され、第２の回転軸１２０の軸方向の位置は、磁石２０の領域内である。それゆえ、かかる場合には、第１の回転軸１１０と共に回転する磁石２０の磁場により、相対角度センサ３０では、磁石２０の位置に応じて、図８（ｃ）に示すような磁場方向の変化となる。
【００４１】
その結果、磁石２０が着磁ピッチλを移動（回転）したとき、相対角度センサ３０の感磁面では磁場の方向が１／２回転すると共に、相対角度センサ３０からの出力値ＶｏｕｔＡ，ＶｏｕｔＢは、それぞれ図１２（ｃ）に示すような１／４周期の位相差となる余弦曲線（余弦波）および正弦曲線（正弦波）となる。
すなわち、運転者がステアリングホイールを回転すると、これに伴って第１の回転軸１１０が回転し、トーションバー１３０が捩れる。そして、第２の回転軸１２０が第１の回転軸１１０より少し遅れて回転する。この遅れは、トーションバー１３０に連結された第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との回転角度の差となって現れる。検出装置１０は、この回転角度の差に応じた、１／４周期の位相差の、余弦曲線および正弦曲線となるＶｏｕｔＡ，ＶｏｕｔＢを出力する。
なお、相対角度センサ３０の感磁面とは、相対角度センサ３０において磁場を検出することができる面のことである。
【００４２】
ＥＣＵ２００の相対角度演算部２１０は、相対角度センサ３０の出力値ＶｏｕｔＡおよびＶｏｕｔＢを基に、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度θｔを以下の式（６）を用いて演算する。
θｔ＝ａｒｃｔａｎ（ＶｏｕｔＢ／ＶｏｕｔＡ）…（６）
このようにして、相対角度演算部２１０は、相対角度センサ３０からの出力値に基づいて第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度及び捩れ方向、つまりはステアリングホイールに加わるトルクの大きさ及び向きを把握することが可能となる。
【００４３】
また、上述のように構成された検出装置１０を組み付ける際には、フラットケーブルカバー６０と、プリント基板４０を取り付けたベース５０と、フラットケーブルカバー６０とベース５０との間に収容するフラットケーブル７０と、を予めユニット化しておく。そして、そのユニットを、第２の回転軸１２０が組み付けられた第１ハウジング１５０に、フラットケーブルカバー６０の凸部６１が第１ハウジング１５０の凹部１５１に嵌るように取り付ける。その際、ベース５０を、第２の回転軸１２０に取り付ける。
このように、検出装置１０を予めユニット化が可能な構造とすることで組み付け性を向上させることができる。
【００４４】
次に、ハーネスコンプ３００について説明する。
図１３は、本実施の形態に係るハーネスコンプ３００の外観図である。
ハーネスコンプ３００は、複数の電線３１０と、これら複数の電線３１０を保持する電線保持部材の一例としてのグロメット３２０と、グロメット３２０の移動を抑制する外側部材の一例としてのソケット３３０と、ソケット３３０に嵌め合わされるキャップ３４０と、を備えている。また、ハーネスコンプ３００は、複数の電線３１０の一方の端部に連結される第１のコネクタ３５０と、複数の電線３１０の他方の端部に連結される第２のコネクタ３６０と、を備えている。また、ハーネスコンプ３００は、グロメット３２０と第１のコネクタ３５０との間において複数の電線３１０を束ねる第１のカバー３７０と、グロメット３２０と第２のコネクタ３６０との間において複数の電線３１０を束ねる第２のカバー３８０と、を備えている。
【００４５】
そして、本実施の形態に係るハーネスコンプ３００においては、４本の電線３１０を有しており、これら４本の電線３１０の一方の端部が、第１のコネクタ３５０、接続端子６２などを介してプリント基板４０（図２参照）に、４本の電線３１０の他方の端部が、第２のコネクタ３６０などを介してＥＣＵ２００に接続されている。そして、４本の電線３１０が、ＥＣＵ２００から相対角度センサ３０への電源供給や、相対角度センサ３０からＥＣＵ２００への出力値の伝送に用いられる。
【００４６】
電線３１０は、線状に引き伸ばされた金属などの導体が絶縁体で覆われたものであり、電気を伝導する。本実施の形態に係るハーネスコンプ３００においては、４本の電線３１０を有しており、これら４本の電線３１０の一方の端部が第１のコネクタ３５０に接続され、他方の端部が第２のコネクタ３６０に接続されるとともに、絶縁体の第１のカバー３７０および第２のカバー３８０にて束ねられている。
【００４７】
図１４は、グロメット３２０、ソケット３３０およびキャップ３４０の概略構成図である。（ａ）は、第２のコネクタ３６０側から見た斜視図であり、（ｂ）は、第１のコネクタ３５０側から見た斜視図である。（ｃ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
図１５（ａ）は、第２ハウジング１６０の概略構成図である。図１５（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。図１５（ｃ）は、ハーネスコンプ３００が第２ハウジング１６０に装着された状態を示す図である。
グロメット３２０は、略楕円柱状の楕円柱部３２１と、円筒状の円筒部３２２とを備えている。そして、楕円柱部３２１には、電線３１０を通すために柱方向に形成された電線孔３２３が電線３１０の数と同数（本実施の形態においては４つ）形成されている。また、楕円柱部３２１の外周面には、周方向の全周に亘って外周面から外側に突出する突起３２４が、柱方向（電線孔方向）に複数（本実施の形態においては３つ）設けられている。楕円柱部３２１の外周面は、第２ハウジング１６０の連通孔１６１の内側連通孔１６１ａを形成する周囲の壁１６３の内周面の大きさと同じであり、第２ハウジング１６０に嵌合された状態では、その外周面から外側に突出する突起３２４が周囲の壁１６３に押されることにより全体的に内側に弾性変形する。これにより、グロメット３２０は、電線孔３２３の周囲部分にて電線孔３２３に挿入された電線３１０を押圧し、電線３１０の移動を抑制する。なお、このグロメット３２０は、ゴムなどの弾性材料を加硫成形することで上記所定形状に成形されている。
【００４８】
ソケット３３０は、基本的には略楕円柱状であり、その中央部には、第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０を、柱方向の一方の端部から他方の端部へ通すための貫通孔３３１が形成されている。楕円柱状の外周面の大きさは、第２ハウジング１６０の連通孔１６１の外側連通孔１６１ｂを形成する周囲の壁１６３の内周面の大きさと同じかやや小さい。また、ソケット３３０は、柱方向の一方の端面側に、この端面から柱方向の外側に三日月柱状に突出した三日月柱部３３２を楕円の長辺方向の両側に２つ備えるとともに、中央部にこの端面から円柱状に凹んだ円柱部３３３が形成されている。また、ソケット３３０の楕円の短辺方向の一方の端面（図１３、図１４においては上側）には、その中央部に、この端面から貫通孔３３１まで通じ、キャップ３４０が嵌め合わされる嵌合孔３３４が形成されている。なお、このソケット３３０は、樹脂をインジェクション成形することで上記所定形状に成形されている。
【００４９】
キャップ３４０は、四角柱状の第１の四角柱部３４１と、横方向には第１の四角柱部３４１の大きさよりも小さい四角形で縦方向には第１の四角柱部３４１の長さよりも長い四角柱状の第２の四角柱部３４２と、を備えている。第２の四角柱部３４２の先端は、基本的には楕円柱状のソケット３３０の柱方向（貫通孔３３１の方向）に波形となるように形成されている。また、第１の四角柱部３４１の４つの側面には、この側面から外側に突出する突出部３４１ａが設けられている。なお、このキャップ３４０は、樹脂をインジェクション成形することで上記所定形状に成形されている。
【００５０】
ソケット３３０の貫通孔３３１および嵌合孔３３４は、キャップ３４０の形状に対応するように以下のように形成されている。
すなわち、嵌合孔３３４は、キャップ３４０の第１の四角柱部３４１の形状に沿う第１の四角柱孔３３４ａと、第２の四角柱部３４２の形状に沿う第２の四角柱孔３３４ｂとから構成され、ソケット３３０の第１の四角柱孔３３４ａの終端には、キャップ３４０の第１の四角柱部３４１の移動を規制するための規制面３３５が設けられている。また、第１の四角柱孔３３４ａの、楕円柱状のソケット３３０の短辺方向（図１４においては上下方向）の長さは、キャップ３４０の第１の四角柱部３４１の長さよりも大きく形成されており、キャップ３４０の第１の四角柱部３４１が規制面３３５に接触するまで押し込まれた場合には、第１の四角柱部３４１が第１の四角柱孔３３４ａ内に収まるように形成されている。言い換えれば、キャップ３４０の外面がソケット３３０の外面から突出しないように形成されている。また、キャップ３４０の第２の四角柱部３４２の、楕円柱状のソケット３３０の短辺方向（図１４においては上下方向）の長さは、ソケット３３０の第２の四角柱孔３３４ｂの長さよりも大きく設定されており、キャップ３４０がソケット３３０に嵌合された状態で、第２の四角柱部３４２が貫通孔３３１内に突出するようになっている。
また、貫通孔３３１は、基本的には円柱状であるが、柱方向（貫通孔３３１の方向）の中央部に、キャップ３４０の第２の四角柱部３４２の先端の波形に対応するように、柱方向が波形となるように凹んだ波形凹部３３１ａが形成されている。そして、キャップ３４０がソケット３３０に嵌合された状態では、キャップ３４０の第２の四角柱部３４２の先端と、ソケット３３０の波形凹部３３１ａとで第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０を挟み込み、波形に屈曲させる。
【００５１】
また、ソケット３３０は、楕円の長辺方向の両端部に、長辺方向に弾性変形するフック３９０を備えている。フック３９０は、楕円柱状のソケット３３０の本体から、柱方向（貫通孔方向）に伸びるように設けられており、その外側の面がソケット３３０の外周面に沿うように形成されている。そして、フック３９０は、ソケット３３０の楕円柱状の外周面から外側に突出するように柱方向（貫通孔方向）に対して傾斜した傾斜面３９１と、傾斜面３９１の終端から長辺方向の内側に長辺方向と平行に向かう面、言い換えれば柱方向（貫通孔方向）に垂直な面である凸部側垂直面の一例としての垂直面３９２とを、柱方向（貫通孔方向）の途中に備えている。そして、傾斜面３９１の始端とソケット３３０の本体との間には、傾斜面３９１および垂直面３９２が長辺方向に弾性変形し易くなるように長孔３９３が形成されている。
そして、ソケット３３０の本体には、フック３９０の周囲に、フック３９０が所望量弾性変形してもソケット３３０の本体に干渉しないようにするのに十分に凹んだフック用凹部３３６が形成されている。
【００５２】
以上のように構成されたハーネスコンプ３００は、以下のようにして組み立てられる。
すなわち、先ず、グロメット３２０に形成された複数の電線孔３２３それぞれに電線３１０を挿入する。その後、グロメット３２０の円筒部３２２の内側に接着剤を塗布し、グロメット３２０に対して複数の電線３１０が動かないように位置決めを行う。また、複数の電線３１０を、第１のカバー３７０および第２のカバー３８０で束ねる。
そして、グロメット３２０の円筒部３２２側に配置された第２のカバー３８０で束ねられた複数の電線３１０を、ソケット３３０の貫通孔３３１に通し、グロメット３２０の楕円柱部３２１の端面がソケット３３０の三日月柱部３３２の端面と接触するようにソケット３３０を組み付ける。その後、ソケット３３０の嵌合孔３３４に、キャップ３４０を嵌合し、第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０を波形に屈曲させる。また、第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０の先端を第２のコネクタ３６０に接続する。なお、グロメット３２０の円筒部３２２の内側に接着剤が塗布されているので、キャップ３４０をソケット３３０に嵌合する際に複数の電線３１０を押さえたとしても電線３１０がずれることが抑制される。
他方、グロメット３２０の円筒部３２２が配置された側とは反対に配置された第１のカバー３７０で束ねられた複数の電線３１０の先端を第１のコネクタ３５０に接続する。
【００５３】
また、このハーネスコンプ３００は、以下のようにして電動パワーステアリング装置１００に組み付けられる。
すなわち、第１ハウジング１５０および第２ハウジング１６０に、第１の回転軸１１０、第２の回転軸１２０、フラットケーブルカバー６０などを組み付け、第３ハウジング１７０を組み付ける前の状態で、第１のコネクタ３５０側から第２ハウジング１６０に形成された連通孔１６１に通す。そして、グロメット３２０の突起３２４が連通孔１６１の周囲の壁１６３の内周面に接触するように嵌合するとともに、ソケット３３０のフック３９０が、第２ハウジング１６０に形成された凹部１６２に嵌るまで、グロメット３２０およびソケット３３０を押し込んでいく。
ソケット３３０を連通孔１６１に差し込むと、フック３９０の傾斜面３９１が第２ハウジング１６０における連通孔１６１の周りの壁に接触して弾性変形し、その後さらに深く差し込まれて傾斜面３９１が第２ハウジング１６０の凹部１６２に嵌り込むことで変形状態から復帰する。このとき、ソケット３３０のフック３９０の垂直面３９２は、第２ハウジング１６０の凹部１６２におけるソケット３３０の挿入方向とは垂直に形成された凹部側垂直面と対向する。グロメット３２０は、その楕円柱部３２１における円筒部３２２が配置された側の面がソケット３３０の三日月柱部３３２に押されることにより、連通孔１６１の周囲の壁１６３との間に生じる摩擦力に抗して内側へ移動する。このようにして、グロメット３２０およびソケット３３０を第２ハウジング１６０に装着する。そして、第１のコネクタ３５０をフラットケーブルカバー６０の接続端子６２に差し込む。また、第２のコネクタ３６０をＥＣＵ２００の端子に差し込む。
【００５４】
他方、ハーネスコンプ３００を取り外す場合には、第１のコネクタ３５０をフラットケーブルカバー６０の端子から取り外した後、第２ハウジング１６０の外側からソケット３３０のフック３９０を内側に弾性変形させながら手前に引くことで、グロメット３２０およびソケット３３０を第２ハウジング１６０の連通孔１６１から取り外せばよい。そして、その後、第１のコネクタ３５０を第２ハウジング１６０の連通孔１６１から引き抜き、ハーネスコンプ３００を取り外す。
【００５５】
以上のように構成され、第２ハウジング１６０に装着されるハーネスコンプ３００においては、グロメット３２０が第２ハウジング１６０に嵌合されると、主にグロメット３２０の突起３２４にてハウジング１４０内を密封する。また、グロメット３２０の突起３２４が第２ハウジング１６０の連通孔１６１の周囲の壁１６３に押されることで電線孔３２３の径が小さくなるように弾性変形し、複数の電線３１０をより強く保持する。また、複数の電線３１０は、グロメット３２０の円筒部３２２の内側に塗布された接着剤にて接着されている。また、ソケット３３０にキャップ３４０が嵌合されて、第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０が波形に屈曲された状態で保持されている。これらにより、組み付けられた後、ハウジング１４０の外側から第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０に力が作用したとしても電線３１０がグロメット３２０に対して移動することが抑制される。なお、グロメット３２０の円筒部３２２の半径方向の大きさは、ソケット３３０の三日月柱部３３２および円柱部３３３の内面との間に隙間が空くように設定されており、また、円筒部３２２の電線孔方向にはソケット３３０の円柱部３３３があることから、グロメット３２０の電線孔３２３の径が小さくなり、電線孔方向に大きくなるように弾性変形することが許容される。
また、ソケット３３０のフック３９０の垂直面３９２が第２ハウジング１６０の凹部１６２の垂直面１６２ａと接触することでソケット３３０およびグロメット３２０が第２ハウジング１６０から脱落することが抑制される。したがって、ハウジング１４０の外側から第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０に力が作用したとしても、グロメット３２０は連通孔１６１から脱落し難くなるので、第１のコネクタ３５０から電線３１０が脱落したり、第１のコネクタ３５０が差し込まれた接続端子６２が折れたりすることが抑制される。
【００５６】
また、ハーネスコンプ３００単体で持ち運びされるとしても、電線３１０がグロメット３２０に対して移動し難いように構成されているので、このハーネスコンプ３００を電動パワーステアリング装置１００に組み付ける作業者は、グロメット３２０から第１のコネクタ３５０までの電線３１０の長さに注意を払うことなく容易に組み付けることができる。
また、例えば板金で形成されたプレートをハウジング１４０の外側に配置することで、ハウジング１４０に形成された連通孔１６１に挿入されたグロメット３２０の抜け止めと、電線３１０の支持とを行う構成と比較すると、ハウジング１４０がアルミニウム製であるとしても、ハウジング１４０との間で電気化学的腐蝕が生じる部品がないことから耐食性を向上させることができる。また、組立性も向上させることができる。
【００５７】
図１６は、ハウジング１４０の他の形態を示す図である。
図１５を用いて説明した外側連通孔１６１ｂの一部あるいは全部を、図１６に示すように、第２ハウジング１６０と第３ハウジング１７０とで形成してもよい。言い換えれば、第３ハウジング１７０がボルト（不図示）などにより第２ハウジング１６０に固定されることで、第２ハウジング１６０と第３ハウジング１７０とが協働して外側連通孔１６１ｂを形成するようにしてもよい。つまり、図１６（ａ）に示すように、第２ハウジング１６０における外側連通孔１６１ｂの、軸方向の他方の端部側（図１においては上側）の壁面をなくして、外側連通孔１６１ｂを開放する。一方で、第３ハウジング１７０に、第２ハウジング１６０との締結面から外側に電線孔方向に延出する延出部１７２を設ける。
【００５８】
ハーネスコンプ３００を電動パワーステアリング装置１００に組み付ける際には、上述した実施の形態と同様にグロメット３２０およびソケット３３０を第２ハウジング１６０に装着し、第１のコネクタ３５０をフラットケーブルカバー６０の端子に差し込んだ後に、第３ハウジング１７０を第２ハウジング１６０に取り付ける。これにより、図１６（ｂ）に示すように、ソケット３３０の上面が第３ハウジング１７０の延出部１７２により覆われることとなる。
ハーネスコンプ３００を取り外す際には、第３ハウジング１７０を第２ハウジング１６０から外せば、ソケット３３０の上面が開放される。したがって、ソケット３３０およびグロメット３２０を容易に第２ハウジング１６０から取り外すことが可能となる。
【００５９】
なお、上述した実施の形態に係るハーネスコンプ３００においては、グロメット３２０を第２ハウジング１６０の連通孔１６１から脱落させ難くするために、ソケット３３０およびキャップ３４０を備えているが、特にかかる態様に限定されない。ハーネスコンプ３００は、ソケット３３０およびキャップ３４０の代わりに、以下に説明するソケット４３０を備えてもよい。
【００６０】
図１７は、他の形態に係るハーネスコンプ３００のグロメット３２０およびソケット４３０を示す図である。図１８（ａ）は、他の形態に係るハーネスコンプ３００がハウジング１４０に装着された状態を示す図であり、図１８（ｂ）は、他の形態に係るハーネスコンプ３００が他の形態に係るハウジング１４０に装着された状態を示す図である。他の形態に係るハーネスコンプ３００は、上述した実施の形態に係るハーネスコンプ３００に対して、ソケット３３０およびキャップ３４０がソケット４３０に置き換わった点が異なり、その他は同じであるので、その説明は省略する。
【００６１】
ソケット４３０は、楕円柱状の第１の楕円柱部４３１と、この第１の楕円柱部４３１の楕円の大きさよりも小さい大きさの楕円の楕円柱状の第２の楕円柱部４３２と、を有している。これら第１の楕円柱部４３１および第２の楕円柱部４３２は、第２のコネクタ３６０側から順に楕円の中心が同じになるように柱方向（連通孔方向）に並んでいる。第１の楕円柱部４３１の楕円形は、第２ハウジング１６０の連通孔１６１の大きさよりも大きく、第１の楕円柱部４３１で連通孔１６１の開口部を覆う。第２の楕円柱部４３２は、第２ハウジング１６０の連通孔１６１の大きさよりも小さく、連通孔１６１の中に挿入される。第１の楕円柱部４３１および第２の楕円柱部４３２の中央部には、第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０を、柱方向の一方の端部から他方の端部へ通すための貫通孔４３３が形成されている。
【００６２】
第１の楕円柱部４３１は、楕円の長辺方向の両端部であって第２の楕円柱部４３２の外側に、長辺方向に弾性変形するフック４９０を備えている。フック４９０は、第１の楕円柱部４３１における第１のコネクタ３５０側の端面から、柱方向に伸びるように設けられている。そして、フック４９０は、ソケット４３０の柱方向に対して傾斜した傾斜面４９１と、傾斜面４９１の終端から長辺方向の内側に長辺方向と平行に向かう面、言い換えれば柱方向に垂直な面である垂直面４９２と、を備えている。そして、傾斜面４９１の終端と第１の楕円柱部４３１の本体との間には、傾斜面４９１および垂直面４９２が長辺方向に弾性変形し易くなるように直方体状に形成されている。また、第１の楕円柱部４３１の本体における楕円の長辺方向の両端部であって垂直面４９２に対向する部位には、この本体を貫通する長孔４３４が形成されている。
第２の楕円柱部４３２は、第１のコネクタ３５０側の端面に、この端面から柱方向の外側に半月柱状に突出した半月柱部４３５を楕円の長辺方向の両側それぞれに備える。
なお、このソケット４３０は、樹脂をインジェクション成形することで上記所定形状に成形されている。
【００６３】
以上のように構成された他の形態に係るハーネスコンプ３００は、以下のようにして組み立てられる。
すなわち、先ず、グロメット３２０に形成された複数の電線孔３２３それぞれに電線３１０を挿入する。その後、グロメット３２０の円筒部３２２の内側に接着剤を塗布し、グロメット３２０に対して複数の電線３１０が動かないように位置決めを行う。また、複数の電線３１０を、第１のカバー３７０および第２のカバー３８０で束ねる。
そして、グロメット３２０の円筒部３２２側に配置された第２のカバー３８０で束ねられた複数の電線３１０を、ソケット４３０の貫通孔４３３に通し、グロメット３２０の楕円柱部３２１の端面がソケット４３０の半月柱部４３５の端面と接触するようにソケット４３０を組み付ける。その後、第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０の先端を第２のコネクタ３６０に接続する。他方、グロメット３２０の円筒部３２２が配置された側とは反対に配置された第１のカバー３７０で束ねられた複数の電線３１０の先端を第１のコネクタ３５０に接続する。
【００６４】
また、この他の形態に係るハーネスコンプ３００は、以下のようにして電動パワーステアリング装置１００に組み付けられる。
すなわち、第１ハウジング１５０および第２ハウジング１６０に、第１の回転軸１１０、第２の回転軸１２０、フラットケーブルカバー６０などを組み付け、第３ハウジング１７０を組み付ける前の状態で、第１のコネクタ３５０側から第２ハウジング１６０に形成された連通孔１６１に通す。そして、グロメット３２０の突起３２４が連通孔１６１の周囲の壁１６３の内周面に接触するように嵌合するとともに、ソケット４３０のフック４９０が、第２ハウジング１６０に形成された凹部１６２に嵌るまで、グロメット３２０およびソケット４３０を押し込んでいく。
ソケット４３０を連通孔１６１に差し込むと、フック４９０の傾斜面４９１が第２ハウジング１６０における連通孔１６１の外側連通孔１６１ｂの周りの壁に接触して弾性変形し、その後さらに深く差し込まれて傾斜面４９１が第２ハウジング１６０の凹部１６２に嵌り込むことで変形状態から復帰する。グロメット３２０は、その楕円柱部３２１における円筒部３２２が配置された側の面がソケット４３０の半月柱部４３５に押されることにより、連通孔１６１の周囲の壁１６３との間に生じる摩擦力に抗して内側へ移動する。このようにして、グロメット３２０およびソケット４３０を第２ハウジング１６０に装着する。そして、第１のコネクタ３５０をフラットケーブルカバー６０の接続端子６２に差し込む。また、第２のコネクタ３６０をＥＣＵ２００の端子に差し込む。
【００６５】
他方、他の形態にかかるハーネスコンプ３００を取り外す場合には、ソケット４３０の第１の楕円柱部４３１の長孔４３４に、例えばマイナスドライバなどの治具を差し込み、フック４９０を内側に弾性変形させながら手前に引くことで、グロメット３２０およびソケット４３０を第２ハウジング１６０の連通孔１６１から取り外せばよい。そして、その後、第１のコネクタ３５０を第２ハウジング１６０の連通孔１６１から引き抜き、ハーネスコンプ３００を取り外す。
【００６６】
以上のように構成され、第２ハウジング１６０に装着される他の形態に係るハーネスコンプ３００においては、グロメット３２０が第２ハウジング１６０に嵌合されると、主にグロメット３２０の突起３２４にてハウジング１４０内を密封する。また、グロメット３２０の突起３２４が第２ハウジング１６０の連通孔１６１の周囲の壁１６３に押されることで電線孔３２３の径が小さくなるように弾性変形し、複数の電線３１０をより強く保持する。また、複数の電線３１０は、グロメット３２０の円筒部３２２の内側に塗布された接着剤にて接着されている。これらにより、組み付けられた後、ハウジング１４０の外側から第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０に力が作用したとしても電線３１０がグロメット３２０に対して移動することが抑制される。なお、グロメット３２０の円筒部３２２の半径方向の大きさは、貫通孔４３３の内面との間に隙間が空くように設定されており、また、円筒部３２２の電線孔方向にはソケット４３０の貫通孔４３３があることから、グロメット３２０の電線孔３２３の径が小さくなり、電線孔方向に大きくなるように弾性変形することが許容される。
また、ソケット４３０のフック４９０の垂直面４９２が第２ハウジング１６０の凹部１６２の垂直面１６２ａと接触することでソケット４３０およびグロメット３２０が第２ハウジング１６０から脱落することが抑制される。したがって、ハウジング１４０の外側から第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０に力が作用したとしても、グロメット３２０は連通孔１６１から脱落し難いので、第１のコネクタ３５０から電線３１０が脱落したり、第１のコネクタ３５０が差し込まれた接続端子６２が折れたりすることが抑制される。
【００６７】
また、他の形態に係るハーネスコンプ３００単体で持ち運びされるとしても、電線３１０がグロメット３２０に対して移動し難いように構成されているので、このハーネスコンプ３００を電動パワーステアリング装置１００に組み付ける作業者は、グロメット３２０から第１のコネクタ３５０までの電線３１０の長さに注意を払うことなく容易に組み付けることができる。
また、例えば板金で形成されたプレートをハウジング１４０の外側に配置することで、ハウジング１４０に形成された連通孔１６１に挿入されたグロメット３２０の抜け止めと、電線３１０の支持とを行う構成と比較すると、ハウジング１４０がアルミニウム製であるとしても、ハウジング１４０との間で電気化学的腐蝕が生じる部品がないことから耐食性を向上させることができる。また、組立性も向上させることができる。
【００６８】
また、他の形態に係るハーネスコンプ３００を電動パワーステアリング装置１００に組み付ける際には、上述した実施の形態と同様にグロメット３２０およびソケット４３０を第２ハウジング１６０に装着し、第１のコネクタ３５０をフラットケーブルカバー６０の端子に差し込んだ後に、第３ハウジング１７０を第２ハウジング１６０に取り付ける。これにより、図１８（ｂ）に示すように、ソケット４３０の上面が第３ハウジング１７０の延出部１７２により覆われることとなる。ハーネスコンプ３００を取り外す際には、第３ハウジング１７０を第２ハウジング１６０から外せば、ソケット４３０の上面が開放される。したがって、ソケット４３０およびグロメット３２０を容易に第２ハウジング１６０から取り外すことが可能となる。
【符号の説明】
【００６９】
１０…検出装置、２０…磁石、３０…相対角度センサ、４０…プリント基板、５０…ベース、６０…フラットケーブルカバー、７０…フラットケーブル、１００…電動パワーステアリング装置、１１０…第１の回転軸、１２０…第２の回転軸、１３０…トーションバー、１４０…ハウジング、１８０…ウォームホイール、１９０…電動モータ、２００…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、２１０…相対角度演算部、３００…ハーネスコンプ、３１０…電線、３２０…グロメット、３３０，４３０…ソケット、３４０…キャップ、３５０…第１のコネクタ、３６０…第２のコネクタ、３７０…第１のカバー、３８０…第２のカバー、３９０…フック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対角度検出装置、電動パワーステアリング装置および電線保持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、互いに同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度を検出する装置が提案されている。
例えば、特許文献１に記載の装置は、トーションバーにより同軸的に連結された第１の回転体及び第２の回転体が有する磁気回路形成部材の外周りに軸線方向へ離隔して配置され、該磁気回路形成部材が発生した磁束を集める２つの集磁環と、各集磁環が集めた磁束の密度に基づいて第１の回転体に加わったトルクを検出する検出部と、集磁環及び検出部を保持し、且つ外周部にハウジングに取着される取着部を有する保持環と、検出部に接続された導線とを備えている。そして、検出部は集磁環の凸片間に発生する磁束密度の変化に応じて検出信号が変わるように構成されており、その検出信号は導線を介してマイクロプロセッサを用いてなる制御部に与えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８７５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハウジング内に収納されるセンサ（検出部）と、センサからの検出信号が与えられるとともにハウジング外に配置される装置とが電線（導線）にて接続される構成である場合、ハウジング外において電線に力が作用したとしても、ハウジング内の電線の端部に大きな力が及ぶおそれがある。そして、例えば電線の端部がコネクタに連結され、コネクタが接続端子に差し込まれている場合、ハウジング内の電線の端部に大きな力が及ぶと、コネクタから電線が脱落したり、コネクタが差し込まれた接続端子が折れたりしてしまうおそれがある。
【０００５】
これに対して、例えば板金で形成されたプレートをハウジングの外側に配置することで、ハウジングに形成された貫通孔に挿入されたグロメットの抜け止めと、電線の支持とを行うことも考えられる。しかしながら、かかる構成において、ハウジングがアルミニウム製である場合には、プレートとハウジングとの間に電気化学的腐蝕が生じることに起因してグロメットが脱落するおそれがある。また、プレートをハウジングの外側に配置する分の組立て工数が増加してしまう。
本発明は、ハウジング外において電線に力が作用したとしてもハウジング内の電線の端部に大きな力が及ばないようにすることを簡易な構成で実現する装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的のもと、本発明は、内外を連通する連通孔が形成されたハウジング内に収納され、互いに同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度に応じた電気信号を出力するセンサと、前記センサから出力される電気信号を前記ハウジング外に配置される装置に伝送する電線と、前記ハウジングの前記連通孔に嵌合されるとともに、前記電線を保持する電線保持部材と、前記ハウジングの前記連通孔における前記電線保持部材よりも外側の部位に挿入されるとともに、当該ハウジングに形成された当該連通孔の表面から凹んだ凹部に嵌り込む凸部を有する外側部材と、を備えることを特徴とする相対角度検出装置である。
【０００７】
ここで、前記電線保持部材は、前記電線との間に塗布された接着剤による接着力にて当該電線を保持することが好適である。
また、前記外側部材の前記凸部は、前記ハウジングの前記連通孔への当該外側部材の挿入方向に対して傾斜する傾斜面を有して、当該挿入方向に対して垂直な方向に変位可能に設けられ、前記外側部材は、前記連通孔に挿入される際に、前記凸部の前記傾斜面が前記連通孔の周囲の壁に押されることで当該凸部が前記挿入方向に対して垂直な方向に変位し、当該傾斜面が前記ハウジングの前記凹部まで到達したら当該凸部は当該垂直な方向の変位が復帰して当該凹部に嵌り込むことが好適である。
【０００８】
また、前記外側部材の前記凸部は、前記傾斜面の終端から前記挿入方向に垂直に内側に向かうとともに、前記ハウジングの前記凹部に当該挿入方向とは垂直に形成された凹部側垂直面と対向する凸部側垂直面を有することが好適である。
また、前記外側部材の前記凸部は、前記ハウジングの外部から操作されることにより、前記凸部側垂直面が前記凹部側垂直面と接触しなくなる位置まで変位可能に構成されていることが好適である。
【０００９】
他の観点から捉えると、本発明は、互いに同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度に応じた電気信号を出力するセンサと、前記センサを収納するとともに、内外を連通する連通孔と当該連通孔の表面から凹んだ凹部とが形成されたハウジングと、前記センサから出力される電気信号を前記ハウジング外に配置される装置に伝送する電線と、前記ハウジングの前記連通孔に嵌合されるとともに、前記電線を保持する電線保持部材と、前記ハウジングの前記連通孔における前記電線保持部材よりも外側の部位に挿入されるとともに、当該ハウジングに形成された当該連通孔の表面から凹んだ凹部に嵌り込む凸部を有する外側部材と、を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【００１０】
また、他の観点から捉えると、本発明は、内外を連通する連通孔が形成されたハウジング内に収納され、互いに同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度に応じた電気信号を出力するセンサからの電気信号を当該ハウジング外に配置される装置に伝送する電線と、前記ハウジングの前記連通孔に嵌合されるとともに、前記電線を保持する電線保持部材と、前記ハウジングの前記連通孔における前記電線保持部材よりも外側の部位に挿入されるとともに、当該ハウジングに形成された当該連通孔の表面から凹んだ凹部に嵌り込む凸部を有する外側部材と、を備えることを特徴とする電線保持具である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ハウジング外において電線に力が作用したとしても、ハウジング内の電線の端部に大きな力が及ばないようにすることを、簡易な構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態に係る検出装置を適用した電動パワーステアリング装置の断面図である。
【図２】実施の形態に係る検出装置の斜視図である。
【図３】薄膜強磁性金属に流す電流の方向と印加する磁界の方向とを示す図である。
【図４】図３の状態で、磁界強度を変化させた場合の、磁界強度と薄膜強磁性金属の抵抗値との関係を示す図である。
【図５】薄膜強磁性金属に流す電流の方向と印加する磁界の方向とを示す図である。
【図６】磁界の向きと薄膜強磁性金属の抵抗値との関係を示す図である。
【図７】（ａ）は、規定磁界強度以上の磁界強度で磁界の方向を検出する原理を利用するＭＲセンサの一例を示す図である。（ｂ）は、（ａ）に示すＭＲセンサの構成を等価回路で示した図である。
【図８】磁石が直線運動するときの磁界方向の変化とＭＲセンサの出力との関係を示す図である。
【図９】ＭＲセンサの他の例を示す図である。
【図１０】磁石の運動方向を検知するのに用いる出力の組み合わせの一例を示す図である。
【図１１】ＭＲセンサの配置の例を示す図である。
【図１２】ＭＲセンサの他の例を示す図である。
【図１３】本実施の形態に係るハーネスコンプの外観図である。
【図１４】グロメット、ソケットおよびキャップの概略構成図である。
【図１５】（ａ）は、第２ハウジングの概略構成図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。（ｃ）は、ハーネスコンプが第２ハウジングに装着された状態を示す図である。
【図１６】ハウジングの他の形態を示す図である。
【図１７】他の形態に係るハーネスコンプのグロメットおよびソケットを示す図である。
【図１８】（ａ）は、他の形態に係るハーネスコンプがハウジングに装着された状態を示す図であり、（ｂ）は、他の形態に係るハーネスコンプが他の形態に係るハウジングに装着された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の形態に係る検出装置１０を適用した電動パワーステアリング装置１００の断面図である。図２は、実施の形態に係る検出装置１０の斜視図である。なお、図２においては、構成を分かり易くするために後述するベース５０およびフラットケーブルカバー６０の一部は省略して示している。
【００１４】
電動パワーステアリング装置１００は、同軸的に回転する第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０とを備えている。第１の回転軸１１０は、例えばステアリングホイールが連結される回転軸であり、第２の回転軸１２０は、トーションバー１３０を介して第１の回転軸１１０に同軸的に結合されている。そして、第２の回転軸１２０に形成されたピニオン１２１が、車輪に連結されるラック軸（不図示）のラック（不図示）と噛み合っており、第２の回転軸１２０の回転運動がピニオン１２１，ラックを介してラック軸の直線運動に変換され、車輪が操舵される。
【００１５】
また、電動パワーステアリング装置１００は、第１の回転軸１１０および第２の回転軸１２０を回転可能に支持するハウジング１４０を備えている。ハウジング１４０は、例えば自動車などの乗り物の本体フレーム（以下、「車体」と称する場合もある。）に固定される部材であり、第１ハウジング１５０、第２ハウジング１６０および第３ハウジング１７０から構成される。
第１ハウジング１５０は、第２の回転軸１２０を回転可能に支持する軸受け１５１を、第２の回転軸１２０の回転軸方向（以下、単に「軸方向」と称する場合もある。）の一方の端部側（図１においては下側）に有し、軸方向の他方の端部側（図１においては上側）が開口した部材である。
【００１６】
第２ハウジング１６０は、軸方向の両端部が開口した部材であり、その軸方向の一方の端部側の開口部が第１ハウジング１５０における軸方向の他方の端部側の開口部と対向するように配置される。そして、第２ハウジング１６０は、例えばボルトなどにより第１ハウジング１５０に固定される。第２ハウジング１６０の側面には、内外を連通する連通孔１６１が形成されている。連通孔１６１は、後述するハーネスコンプ３００のグロメット３２０が嵌合される略楕円柱状の内側連通孔１６１ａと、ハーネスコンプ３００のソケット３３０が嵌合される略楕円柱状の外側連通孔１６１ｂと、を含んで構成されている。外側連通孔１６１ｂは、内側連通孔１６１ａに対して、楕円の短辺方向は同じであるが長辺方向には大きく形成されている。また、第２ハウジング１６０には、連通孔１６１における楕円柱の柱方向（連通孔方向）の途中に、連通孔１６１の外側連通孔１６１ｂを形成する面から凹んだ凹部１６２（図１５参照）が楕円における長辺方向の両側に形成されている。凹部１６２は、半月柱状であり、柱方向に垂直な面である２つの垂直面１６２ａを有する。
第３ハウジング１７０は、第１の回転軸１１０を回転可能に支持する軸受け１７１を、軸方向の他方の端部側（図１においては上側）に有し、軸方向の一方の端部側（図１においては下側）が開口した部材である。そして、軸方向の一方の端部側の開口部が第２ハウジング１６０における軸方向の他方の端部側の開口部と対向するように配置されるとともに、例えばボルト（不図示）などにより第２ハウジング１６０に固定される。
【００１７】
また、電動パワーステアリング装置１００は、例えば圧入などにより第２の回転軸１２０に固定されたウォームホイール１８０と、このウォームホイール１８０と噛み合うウォームギヤ１９１が出力軸に連結されるとともに第１ハウジング１５０に固定される電動モータ１９０とを備えている。
また、電動パワーステアリング装置１００は、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に応じた電気信号を出力する検出装置１０と、この検出装置１０からの出力値に基づいて電動モータ１９０の駆動を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）２００とを備えている。
【００１８】
ＥＣＵ２００は、各種演算処理を行うＣＰＵと、ＣＰＵにて実行されるプログラムや各種データ等が記憶されたＲＯＭと、ＣＰＵの作業用メモリ等として用いられるＲＡＭと、を用いて、検出装置１０からの出力値を基に第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度を演算する相対角度演算部２１０を備えている。
検出装置１０については、後で詳述する。
【００１９】
以上のように構成された電動パワーステアリング装置１００においては、ステアリングホイールに加えられた操舵トルクが第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度として現れることに鑑み、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に基づいて操舵トルクを把握する。つまり、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度を検出装置１０にて検出し、検出装置１０からの出力値に基づいてＥＣＵ２００が操舵トルクを把握し、把握した操舵トルクに基づいて電動モータ１９０の駆動を制御する。そして、電動モータ１９０の発生トルクをウォームギヤ１９１、ウォームホイール１８０を介して第２の回転軸１２０に伝達する。これにより、電動モータ１９０の発生トルクが、ステアリングホイールに加える運転者の操舵力をアシストする。
【００２０】
以下に、検出装置１０について詳述する。
検出装置１０は、第１の回転軸１１０に取り付けられる磁石２０と、この磁石２０の磁場（磁石２０から発生される磁界）に基づいて第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に応じた電気信号を出力する相対角度センサ３０と、この相対角度センサ３０を実装するプリント基板４０と、を備えている。また、検出装置１０は、第２の回転軸１２０に取り付けられるとともにプリント基板４０を支持するベース５０と、後述するフラットケーブル７０を収納する有底円筒状のフラットケーブルカバー６０と、を備えている。また、検出装置１０は、一方の端部がプリント基板４０に設けられた端子に接続されるとともに、他方の端部がフラットケーブルカバー６０に固定された端子に接続されるフラットケーブル７０と、フラットケーブルカバー６０に固定された端子とＥＣＵ２００とを接続するハーネスコンプ３００と、を備えている。
【００２１】
磁石２０は、円筒（ドーナツ）状であり、その内側に第１の回転軸１１０が嵌合され、この第１の回転軸１１０と共に回転する。そして、第１の回転軸１１０の円周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置されるとともに円周方向に着磁されている。
相対角度センサ３０は、第１の回転軸１１０の回転半径方向には磁石２０の外周面の外側であり、第１の回転軸１１０の軸方向には磁石２０が設けられた領域内となるように配置されている。本実施の形態に係る相対角度センサ３０は、磁界によって抵抗値が変化することを利用した磁気センサであるＭＲセンサ（磁気抵抗素子）である。そして、この相対角度センサ３０が、磁石２０の磁場（磁石２０から発生される磁界）に基づいて第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に応じた電気信号を出力することで、同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度を検出する。この相対角度センサ３０および相対回転角度の検出手法については後で詳述する。
【００２２】
プリント基板４０は、第１の回転軸１１０の回転半径方向には磁石２０の外周面の外側に配置されるように、例えばボルトなどによりベース５０に固定される。
ベース５０は、円盤状の部材であり、第２の回転軸１２０に嵌合され、この第２の回転軸１２０と共に回転する。
フラットケーブルカバー６０は、有底円筒状の部材であり、ハウジング１４０に固定される。フラットケーブルカバー６０をハウジング１４０に固定する態様としては、以下の態様を例示することができる。すなわち、フラットケーブルカバー６０の外周面に、円周方向に等間隔に複数個（本実施の形態においては９０度間隔に４個）の凸部６１を、外側に延出するように形成する。一方、ハウジング１４０の第１ハウジング１５０に、凸部６１が嵌合される凹部１５１を、凸部６１と同数個形成する。そして、フラットケーブルカバー６０の凸部６１を第１ハウジング１５０に形成した凹部１５１に嵌合することで、第２の回転軸１２０の回転方向の位置決めを行う。そして、第２ハウジング１６０でフラットケーブルカバー６０の上面を押さえることで軸方向の位置決めを行う。あるいは、フラットケーブルカバー６０を、例えばボルトなどにより第１ハウジング１５０または第２ハウジング１６０に固定してもよい。
【００２３】
フラットケーブル７０は、一方の端部がプリント基板４０の端子４１に接続されるとともに他方の端部がフラットケーブルカバー６０の内側に設けられた接続端子６２に接続されて、ベース５０における軸方向の一方の端面とフラットケーブルカバー６０の内側とで形成される空間内に、渦状に巻かれた状態で収納される。そして、フラットケーブル７０は、軸方向の他方の端部側から見た場合に、図２に示すように、右方向に巻かれており、ステアリングホイール、言い換えれば第１の回転軸１１０および第２の回転軸１２０が右方向に回転された場合には、一方の端部が第２の回転軸１２０の回転に従って右方向に回転するので、ステアリングホイールが回転されていない中立状態よりも巻き数が増加する。他方、ステアリングホイールが左方向に回転された場合には、ステアリングホイールが回転されていない中立状態よりも巻き数が減少する。
ハーネスコンプ３００は、相対角度センサ３０からの出力信号をＥＣＵ２００に伝送する機能を有する。このハーネスコンプ３００については後で詳述する。
【００２４】
以下に、本実施の形態に係る相対角度センサ３０について説明する。
本実施の形態に係る相対角度センサ３０は、磁場（磁界）によって抵抗値が変化することを利用したＭＲセンサ（磁気抵抗素子）である。
【００２５】
先ず、ＭＲセンサの動作原理について説明する。
ＭＲセンサは、Ｓｉ若しくはガラス基板と、その上に形成されたＮｉ−Ｆｅなどの強磁性金属を主成分とする合金の薄膜で構成されており、その薄膜強磁性金属の抵抗値は、特定方向の磁界の強度に応じて抵抗値が変化する。
【００２６】
図３は、薄膜強磁性金属に流す電流の方向と印加する磁界の方向とを示す図である。図４は、図３の状態で、磁界強度を変化させた場合の、磁界強度と薄膜強磁性金属の抵抗値との関係を示す図である。
図３に示すように、基板の上に矩形状に形成した薄膜強磁性金属に、矩形の長手方向、つまり図中Ｙ方向に電流を流す。一方、磁界Ｈを、電流方向（Ｙ方向）に対して垂直方向（図中Ｘ方向）に印加し、その状態で、磁界の強さを変更する。このときに、薄膜強磁性金属の抵抗値がどのように変化するかを示したのが図４である。
【００２７】
図４に示すように、磁界の強さを変化させたとしても、無磁界（磁界強度ゼロ）時からの抵抗値変化は最大で約３％となる。
以下では、抵抗値変化量(ΔＲ)が、近似的に「ΔＲ∝Ｈ２」の式で表すことができる領域外を「飽和感度領域」と称す。そして、飽和感度領域においては、ある磁界強度（以下、「規定磁界強度」と称す。）以上になると３％の抵抗値変化は変わらない。
【００２８】
図５は、薄膜強磁性金属に流す電流の方向と印加する磁界の方向とを示す図である。図６は、磁界の向きと薄膜強磁性金属の抵抗値との関係を示す図である。
図５のように、矩形状に形成した薄膜強磁性金属の矩形の長手方向、つまり図中Ｙ方向に電流を流し、磁界の方向として電流方向に対して角度変化θを与える。このとき、磁界の向きに起因する薄膜強磁性金属の抵抗値の変化を知るために、印加する磁界強度は、磁界強度に起因しては抵抗値が変化しない上述した規定磁界強度以上とする。
【００２９】
図６（ａ）に示すように、抵抗変化量は、電流方向と磁界の方向が垂直（θ＝９０度、２７０度）の時に最大となり、電流方向と磁界の方向が平行（θ＝０度、１８０度）の時に最小となる。かかる場合の抵抗値の最大の変化量をΔＲとすると、薄膜強磁性金属の抵抗値Ｒは、電流方向と磁界方向の角度成分として変化し、式（１）のように示され、図６（ｂ）に示すようになる。
Ｒ＝Ｒ０−ΔＲｓｉｎ２θ・・・（１）
ここで、Ｒ０は、規定磁界強度以上の磁界を電流方向と平行（θ＝０度あるいは１８０度）に印加した場合の抵抗値である。
式（１）により、規定磁界強度以上の磁界の方向は、薄膜強磁性金属の抵抗値を把握することで検出することができる。
【００３０】
次に、ＭＲセンサの検出原理について説明する。
図７（ａ）は、規定磁界強度以上の磁界強度で磁界の方向を検出する原理を利用するＭＲセンサの一例を示す図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すＭＲセンサの構成を等価回路で示した図である。
図７（ａ）に示すＭＲセンサの薄膜強磁性金属は、縦方向が長くなるように形成された第１のエレメントＥ１と横方向が長くなるように形成された第２のエレメントＥ２とが直列に配置されている。
【００３１】
かかる形状の薄膜強磁性金属においては、第１のエレメントＥ１に対して最も大きな抵抗値変化を促す垂直方向の磁界は、第２のエレメントＥ２に対し最小の抵抗値変化の磁界方向となる。そして、第１のエレメントＥ１の抵抗値Ｒ１は式（２）、第２のエレメントＥ２の抵抗値Ｒ２は式（３）で与えられる。
Ｒ１＝Ｒ０−ΔＲｓｉｎ２θ・・・（２）
Ｒ２＝Ｒ０−ΔＲｃｏｓ２θ・・・（３）
【００３２】
図７（ａ）に示すようなエレメント構成のＭＲセンサの等価回路は図７（ｂ）に示すようになる。
図７に示すように、第１のエレメントＥ１の、第２のエレメントＥ２と接続されていない方の端部をグランド（Ｇｎｄ）とし、第２のエレメントＥ２の、第１のエレメントＥ１と接続されていない方の端部の出力電圧をＶｃｃとした場合に、第１のエレメントＥ１と第２のエレメントＥ２との接続部の出力電圧Ｖｏｕｔは式（４）で与えられる。
Ｖｏｕｔ＝（Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２））×Ｖｃｃ…（４）
【００３３】
式（４）に、式（２）、（３）を代入し整理すると、式（５）の通りとなる。
Ｖｏｕｔ＝Ｖｃｃ／２＋α×ｃｏｓ２θ…（５）
ここで、αは、α＝（ΔＲ／（２（２×Ｒ０−ΔＲ）））×Ｖｃｃである。
式（５）により、磁界の方向は、Ｖｏｕｔを検出することで把握することができる。
【００３４】
図８は、磁石が直線運動するときの磁界方向の変化とＭＲセンサの出力との関係を示す図である。
図８（ａ）に示すように、Ｎ極とＳ極が交互に配列された磁石に対して、図７に示したＭＲセンサを、規定磁界強度以上の磁界強度が印加されるギャップ（磁石とＭＲセンサとの距離）Ｌで、かつ磁界の方向変化がＭＲセンサのセンサ面に寄与するように配置する。
【００３５】
そして、磁石を、図８（ｃ）に示した、Ｎ極中心からＳ極中心までの距離（以下、「着磁ピッチ」と称する場合もある。）λ分、図８（ａ）に示すように左方向に移動させる。かかる場合、ＭＲセンサには、磁石の位置に応じて図８（ｃ）に示した矢印の向きの磁界が印加されることとなり、磁石が着磁ピッチλを移動したとき、センサ面では磁界の方向が１／２回転する。ゆえに、第１のエレメントＥ１と第２のエレメントＥ２との接続部の出力電圧Ｖｏｕｔの波形は、式（５）に示した「Ｖｏｕｔ＝Ｖｃｃ／２＋α×ｃｏｓ２θ」より、図８（ｄ）に示すように１周期の波形となる。
【００３６】
図９は、ＭＲセンサの他の例を示す図である。
図７に示したエレメント構成の代わりに図９（ａ）に示すようなエレメント構成にすれば、図９（ｂ）に示すように、一般的に知られているホイートストン・ブリッジ（フルブリッジ）の構成にすることができる。ゆえに、図９（ａ）に示すエレメント構成のＭＲセンサを用いることにより検出精度を高めることが可能となる。
【００３７】
磁石の運動の方向を検出する手法について説明する。
図６に示した磁界の向きと薄膜強磁性金属の抵抗値との関係および式（１）「Ｒ＝Ｒ０−ΔＲｓｉｎ２θ」からすると、図５で見た場合に、磁界の向きを電流の方向に対して時計回転方向に回転させても反時計回転方向に回転させても薄膜強磁性金属の抵抗値は同じである。ゆえに、薄膜強磁性金属の抵抗値を把握できても磁石の運動の方向は把握できない。
【００３８】
図１０は、磁石の運動方向を検知するのに用いる出力の組み合わせの一例を示す図である。図１０のように１／４周期の位相差を持った２つの出力を組み合わせることで磁石の運動方向の検知が可能となる。これらの出力を得る為には、図８で示す（ｉ）と（ｉｉ）又は（ｉ）と（ｉｖ）の位相関係となるように、二つのＭＲセンサを配置すればよい。
図１１は、ＭＲセンサの配置の例を示す図である。図１１に示すように２つのＭＲセンサを重ね、一方のセンサを他方のセンサに対して４５度傾けて配置することも好適である。
【００３９】
図１２は、ＭＲセンサの他の例を示す図である。図１２（ａ）に示すように、２組のフルブリッジ構成のエレメントを互いに４５度傾けて一つの基板上に形成し、図１２（ｂ）に示すような等価回路となるエレメント構成にすることも好適である。これにより、一つのＭＲセンサで、図１２（ｃ）に示すように、正確な正弦波、余弦波の出力が可能となる。それゆえ、図１２に示すエレメント構成のＭＲセンサの出力値により、ＭＲセンサに対する磁石の運動方向及び運動量を把握することができる。
【００４０】
上述したＭＲセンサの特性に鑑み、本実施の形態に係る検出装置１０においては、相対角度センサ３０として、図１２に示すエレメント構成のＭＲセンサを用いる。相対角度センサ３０は、上述したように、磁石２０の外周面に対して垂直に配置され、第２の回転軸１２０の軸方向の位置は、磁石２０の領域内である。それゆえ、かかる場合には、第１の回転軸１１０と共に回転する磁石２０の磁場により、相対角度センサ３０では、磁石２０の位置に応じて、図８（ｃ）に示すような磁場方向の変化となる。
【００４１】
その結果、磁石２０が着磁ピッチλを移動（回転）したとき、相対角度センサ３０の感磁面では磁場の方向が１／２回転すると共に、相対角度センサ３０からの出力値ＶｏｕｔＡ，ＶｏｕｔＢは、それぞれ図１２（ｃ）に示すような１／４周期の位相差となる余弦曲線（余弦波）および正弦曲線（正弦波）となる。
すなわち、運転者がステアリングホイールを回転すると、これに伴って第１の回転軸１１０が回転し、トーションバー１３０が捩れる。そして、第２の回転軸１２０が第１の回転軸１１０より少し遅れて回転する。この遅れは、トーションバー１３０に連結された第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との回転角度の差となって現れる。検出装置１０は、この回転角度の差に応じた、１／４周期の位相差の、余弦曲線および正弦曲線となるＶｏｕｔＡ，ＶｏｕｔＢを出力する。
なお、相対角度センサ３０の感磁面とは、相対角度センサ３０において磁場を検出することができる面のことである。
【００４２】
ＥＣＵ２００の相対角度演算部２１０は、相対角度センサ３０の出力値ＶｏｕｔＡおよびＶｏｕｔＢを基に、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度θｔを以下の式（６）を用いて演算する。
θｔ＝ａｒｃｔａｎ（ＶｏｕｔＢ／ＶｏｕｔＡ）…（６）
このようにして、相対角度演算部２１０は、相対角度センサ３０からの出力値に基づいて第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度及び捩れ方向、つまりはステアリングホイールに加わるトルクの大きさ及び向きを把握することが可能となる。
【００４３】
また、上述のように構成された検出装置１０を組み付ける際には、フラットケーブルカバー６０と、プリント基板４０を取り付けたベース５０と、フラットケーブルカバー６０とベース５０との間に収容するフラットケーブル７０と、を予めユニット化しておく。そして、そのユニットを、第２の回転軸１２０が組み付けられた第１ハウジング１５０に、フラットケーブルカバー６０の凸部６１が第１ハウジング１５０の凹部１５１に嵌るように取り付ける。その際、ベース５０を、第２の回転軸１２０に取り付ける。
このように、検出装置１０を予めユニット化が可能な構造とすることで組み付け性を向上させることができる。
【００４４】
次に、ハーネスコンプ３００について説明する。
図１３は、本実施の形態に係るハーネスコンプ３００の外観図である。
ハーネスコンプ３００は、複数の電線３１０と、これら複数の電線３１０を保持する電線保持部材の一例としてのグロメット３２０と、グロメット３２０の移動を抑制する外側部材の一例としてのソケット３３０と、ソケット３３０に嵌め合わされるキャップ３４０と、を備えている。また、ハーネスコンプ３００は、複数の電線３１０の一方の端部に連結される第１のコネクタ３５０と、複数の電線３１０の他方の端部に連結される第２のコネクタ３６０と、を備えている。また、ハーネスコンプ３００は、グロメット３２０と第１のコネクタ３５０との間において複数の電線３１０を束ねる第１のカバー３７０と、グロメット３２０と第２のコネクタ３６０との間において複数の電線３１０を束ねる第２のカバー３８０と、を備えている。
【００４５】
そして、本実施の形態に係るハーネスコンプ３００においては、４本の電線３１０を有しており、これら４本の電線３１０の一方の端部が、第１のコネクタ３５０、接続端子６２などを介してプリント基板４０（図２参照）に、４本の電線３１０の他方の端部が、第２のコネクタ３６０などを介してＥＣＵ２００に接続されている。そして、４本の電線３１０が、ＥＣＵ２００から相対角度センサ３０への電源供給や、相対角度センサ３０からＥＣＵ２００への出力値の伝送に用いられる。
【００４６】
電線３１０は、線状に引き伸ばされた金属などの導体が絶縁体で覆われたものであり、電気を伝導する。本実施の形態に係るハーネスコンプ３００においては、４本の電線３１０を有しており、これら４本の電線３１０の一方の端部が第１のコネクタ３５０に接続され、他方の端部が第２のコネクタ３６０に接続されるとともに、絶縁体の第１のカバー３７０および第２のカバー３８０にて束ねられている。
【００４７】
図１４は、グロメット３２０、ソケット３３０およびキャップ３４０の概略構成図である。（ａ）は、第２のコネクタ３６０側から見た斜視図であり、（ｂ）は、第１のコネクタ３５０側から見た斜視図である。（ｃ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
図１５（ａ）は、第２ハウジング１６０の概略構成図である。図１５（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。図１５（ｃ）は、ハーネスコンプ３００が第２ハウジング１６０に装着された状態を示す図である。
グロメット３２０は、略楕円柱状の楕円柱部３２１と、円筒状の円筒部３２２とを備えている。そして、楕円柱部３２１には、電線３１０を通すために柱方向に形成された電線孔３２３が電線３１０の数と同数（本実施の形態においては４つ）形成されている。また、楕円柱部３２１の外周面には、周方向の全周に亘って外周面から外側に突出する突起３２４が、柱方向（電線孔方向）に複数（本実施の形態においては３つ）設けられている。楕円柱部３２１の外周面は、第２ハウジング１６０の連通孔１６１の内側連通孔１６１ａを形成する周囲の壁１６３の内周面の大きさと同じであり、第２ハウジング１６０に嵌合された状態では、その外周面から外側に突出する突起３２４が周囲の壁１６３に押されることにより全体的に内側に弾性変形する。これにより、グロメット３２０は、電線孔３２３の周囲部分にて電線孔３２３に挿入された電線３１０を押圧し、電線３１０の移動を抑制する。なお、このグロメット３２０は、ゴムなどの弾性材料を加硫成形することで上記所定形状に成形されている。
【００４８】
ソケット３３０は、基本的には略楕円柱状であり、その中央部には、第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０を、柱方向の一方の端部から他方の端部へ通すための貫通孔３３１が形成されている。楕円柱状の外周面の大きさは、第２ハウジング１６０の連通孔１６１の外側連通孔１６１ｂを形成する周囲の壁１６３の内周面の大きさと同じかやや小さい。また、ソケット３３０は、柱方向の一方の端面側に、この端面から柱方向の外側に三日月柱状に突出した三日月柱部３３２を楕円の長辺方向の両側に２つ備えるとともに、中央部にこの端面から円柱状に凹んだ円柱部３３３が形成されている。また、ソケット３３０の楕円の短辺方向の一方の端面（図１３、図１４においては上側）には、その中央部に、この端面から貫通孔３３１まで通じ、キャップ３４０が嵌め合わされる嵌合孔３３４が形成されている。なお、このソケット３３０は、樹脂をインジェクション成形することで上記所定形状に成形されている。
【００４９】
キャップ３４０は、四角柱状の第１の四角柱部３４１と、横方向には第１の四角柱部３４１の大きさよりも小さい四角形で縦方向には第１の四角柱部３４１の長さよりも長い四角柱状の第２の四角柱部３４２と、を備えている。第２の四角柱部３４２の先端は、基本的には楕円柱状のソケット３３０の柱方向（貫通孔３３１の方向）に波形となるように形成されている。また、第１の四角柱部３４１の４つの側面には、この側面から外側に突出する突出部３４１ａが設けられている。なお、このキャップ３４０は、樹脂をインジェクション成形することで上記所定形状に成形されている。
【００５０】
ソケット３３０の貫通孔３３１および嵌合孔３３４は、キャップ３４０の形状に対応するように以下のように形成されている。
すなわち、嵌合孔３３４は、キャップ３４０の第１の四角柱部３４１の形状に沿う第１の四角柱孔３３４ａと、第２の四角柱部３４２の形状に沿う第２の四角柱孔３３４ｂとから構成され、ソケット３３０の第１の四角柱孔３３４ａの終端には、キャップ３４０の第１の四角柱部３４１の移動を規制するための規制面３３５が設けられている。また、第１の四角柱孔３３４ａの、楕円柱状のソケット３３０の短辺方向（図１４においては上下方向）の長さは、キャップ３４０の第１の四角柱部３４１の長さよりも大きく形成されており、キャップ３４０の第１の四角柱部３４１が規制面３３５に接触するまで押し込まれた場合には、第１の四角柱部３４１が第１の四角柱孔３３４ａ内に収まるように形成されている。言い換えれば、キャップ３４０の外面がソケット３３０の外面から突出しないように形成されている。また、キャップ３４０の第２の四角柱部３４２の、楕円柱状のソケット３３０の短辺方向（図１４においては上下方向）の長さは、ソケット３３０の第２の四角柱孔３３４ｂの長さよりも大きく設定されており、キャップ３４０がソケット３３０に嵌合された状態で、第２の四角柱部３４２が貫通孔３３１内に突出するようになっている。
また、貫通孔３３１は、基本的には円柱状であるが、柱方向（貫通孔３３１の方向）の中央部に、キャップ３４０の第２の四角柱部３４２の先端の波形に対応するように、柱方向が波形となるように凹んだ波形凹部３３１ａが形成されている。そして、キャップ３４０がソケット３３０に嵌合された状態では、キャップ３４０の第２の四角柱部３４２の先端と、ソケット３３０の波形凹部３３１ａとで第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０を挟み込み、波形に屈曲させる。
【００５１】
また、ソケット３３０は、楕円の長辺方向の両端部に、長辺方向に弾性変形するフック３９０を備えている。フック３９０は、楕円柱状のソケット３３０の本体から、柱方向（貫通孔方向）に伸びるように設けられており、その外側の面がソケット３３０の外周面に沿うように形成されている。そして、フック３９０は、ソケット３３０の楕円柱状の外周面から外側に突出するように柱方向（貫通孔方向）に対して傾斜した傾斜面３９１と、傾斜面３９１の終端から長辺方向の内側に長辺方向と平行に向かう面、言い換えれば柱方向（貫通孔方向）に垂直な面である凸部側垂直面の一例としての垂直面３９２とを、柱方向（貫通孔方向）の途中に備えている。そして、傾斜面３９１の始端とソケット３３０の本体との間には、傾斜面３９１および垂直面３９２が長辺方向に弾性変形し易くなるように長孔３９３が形成されている。
そして、ソケット３３０の本体には、フック３９０の周囲に、フック３９０が所望量弾性変形してもソケット３３０の本体に干渉しないようにするのに十分に凹んだフック用凹部３３６が形成されている。
【００５２】
以上のように構成されたハーネスコンプ３００は、以下のようにして組み立てられる。
すなわち、先ず、グロメット３２０に形成された複数の電線孔３２３それぞれに電線３１０を挿入する。その後、グロメット３２０の円筒部３２２の内側に接着剤を塗布し、グロメット３２０に対して複数の電線３１０が動かないように位置決めを行う。また、複数の電線３１０を、第１のカバー３７０および第２のカバー３８０で束ねる。
そして、グロメット３２０の円筒部３２２側に配置された第２のカバー３８０で束ねられた複数の電線３１０を、ソケット３３０の貫通孔３３１に通し、グロメット３２０の楕円柱部３２１の端面がソケット３３０の三日月柱部３３２の端面と接触するようにソケット３３０を組み付ける。その後、ソケット３３０の嵌合孔３３４に、キャップ３４０を嵌合し、第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０を波形に屈曲させる。また、第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０の先端を第２のコネクタ３６０に接続する。なお、グロメット３２０の円筒部３２２の内側に接着剤が塗布されているので、キャップ３４０をソケット３３０に嵌合する際に複数の電線３１０を押さえたとしても電線３１０がずれることが抑制される。
他方、グロメット３２０の円筒部３２２が配置された側とは反対に配置された第１のカバー３７０で束ねられた複数の電線３１０の先端を第１のコネクタ３５０に接続する。
【００５３】
また、このハーネスコンプ３００は、以下のようにして電動パワーステアリング装置１００に組み付けられる。
すなわち、第１ハウジング１５０および第２ハウジング１６０に、第１の回転軸１１０、第２の回転軸１２０、フラットケーブルカバー６０などを組み付け、第３ハウジング１７０を組み付ける前の状態で、第１のコネクタ３５０側から第２ハウジング１６０に形成された連通孔１６１に通す。そして、グロメット３２０の突起３２４が連通孔１６１の周囲の壁１６３の内周面に接触するように嵌合するとともに、ソケット３３０のフック３９０が、第２ハウジング１６０に形成された凹部１６２に嵌るまで、グロメット３２０およびソケット３３０を押し込んでいく。
ソケット３３０を連通孔１６１に差し込むと、フック３９０の傾斜面３９１が第２ハウジング１６０における連通孔１６１の周りの壁に接触して弾性変形し、その後さらに深く差し込まれて傾斜面３９１が第２ハウジング１６０の凹部１６２に嵌り込むことで変形状態から復帰する。このとき、ソケット３３０のフック３９０の垂直面３９２は、第２ハウジング１６０の凹部１６２におけるソケット３３０の挿入方向とは垂直に形成された凹部側垂直面と対向する。グロメット３２０は、その楕円柱部３２１における円筒部３２２が配置された側の面がソケット３３０の三日月柱部３３２に押されることにより、連通孔１６１の周囲の壁１６３との間に生じる摩擦力に抗して内側へ移動する。このようにして、グロメット３２０およびソケット３３０を第２ハウジング１６０に装着する。そして、第１のコネクタ３５０をフラットケーブルカバー６０の接続端子６２に差し込む。また、第２のコネクタ３６０をＥＣＵ２００の端子に差し込む。
【００５４】
他方、ハーネスコンプ３００を取り外す場合には、第１のコネクタ３５０をフラットケーブルカバー６０の端子から取り外した後、第２ハウジング１６０の外側からソケット３３０のフック３９０を内側に弾性変形させながら手前に引くことで、グロメット３２０およびソケット３３０を第２ハウジング１６０の連通孔１６１から取り外せばよい。そして、その後、第１のコネクタ３５０を第２ハウジング１６０の連通孔１６１から引き抜き、ハーネスコンプ３００を取り外す。
【００５５】
以上のように構成され、第２ハウジング１６０に装着されるハーネスコンプ３００においては、グロメット３２０が第２ハウジング１６０に嵌合されると、主にグロメット３２０の突起３２４にてハウジング１４０内を密封する。また、グロメット３２０の突起３２４が第２ハウジング１６０の連通孔１６１の周囲の壁１６３に押されることで電線孔３２３の径が小さくなるように弾性変形し、複数の電線３１０をより強く保持する。また、複数の電線３１０は、グロメット３２０の円筒部３２２の内側に塗布された接着剤にて接着されている。また、ソケット３３０にキャップ３４０が嵌合されて、第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０が波形に屈曲された状態で保持されている。これらにより、組み付けられた後、ハウジング１４０の外側から第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０に力が作用したとしても電線３１０がグロメット３２０に対して移動することが抑制される。なお、グロメット３２０の円筒部３２２の半径方向の大きさは、ソケット３３０の三日月柱部３３２および円柱部３３３の内面との間に隙間が空くように設定されており、また、円筒部３２２の電線孔方向にはソケット３３０の円柱部３３３があることから、グロメット３２０の電線孔３２３の径が小さくなり、電線孔方向に大きくなるように弾性変形することが許容される。
また、ソケット３３０のフック３９０の垂直面３９２が第２ハウジング１６０の凹部１６２の垂直面１６２ａと接触することでソケット３３０およびグロメット３２０が第２ハウジング１６０から脱落することが抑制される。したがって、ハウジング１４０の外側から第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０に力が作用したとしても、グロメット３２０は連通孔１６１から脱落し難くなるので、第１のコネクタ３５０から電線３１０が脱落したり、第１のコネクタ３５０が差し込まれた接続端子６２が折れたりすることが抑制される。
【００５６】
また、ハーネスコンプ３００単体で持ち運びされるとしても、電線３１０がグロメット３２０に対して移動し難いように構成されているので、このハーネスコンプ３００を電動パワーステアリング装置１００に組み付ける作業者は、グロメット３２０から第１のコネクタ３５０までの電線３１０の長さに注意を払うことなく容易に組み付けることができる。
また、例えば板金で形成されたプレートをハウジング１４０の外側に配置することで、ハウジング１４０に形成された連通孔１６１に挿入されたグロメット３２０の抜け止めと、電線３１０の支持とを行う構成と比較すると、ハウジング１４０がアルミニウム製であるとしても、ハウジング１４０との間で電気化学的腐蝕が生じる部品がないことから耐食性を向上させることができる。また、組立性も向上させることができる。
【００５７】
図１６は、ハウジング１４０の他の形態を示す図である。
図１５を用いて説明した外側連通孔１６１ｂの一部あるいは全部を、図１６に示すように、第２ハウジング１６０と第３ハウジング１７０とで形成してもよい。言い換えれば、第３ハウジング１７０がボルト（不図示）などにより第２ハウジング１６０に固定されることで、第２ハウジング１６０と第３ハウジング１７０とが協働して外側連通孔１６１ｂを形成するようにしてもよい。つまり、図１６（ａ）に示すように、第２ハウジング１６０における外側連通孔１６１ｂの、軸方向の他方の端部側（図１においては上側）の壁面をなくして、外側連通孔１６１ｂを開放する。一方で、第３ハウジング１７０に、第２ハウジング１６０との締結面から外側に電線孔方向に延出する延出部１７２を設ける。
【００５８】
ハーネスコンプ３００を電動パワーステアリング装置１００に組み付ける際には、上述した実施の形態と同様にグロメット３２０およびソケット３３０を第２ハウジング１６０に装着し、第１のコネクタ３５０をフラットケーブルカバー６０の端子に差し込んだ後に、第３ハウジング１７０を第２ハウジング１６０に取り付ける。これにより、図１６（ｂ）に示すように、ソケット３３０の上面が第３ハウジング１７０の延出部１７２により覆われることとなる。
ハーネスコンプ３００を取り外す際には、第３ハウジング１７０を第２ハウジング１６０から外せば、ソケット３３０の上面が開放される。したがって、ソケット３３０およびグロメット３２０を容易に第２ハウジング１６０から取り外すことが可能となる。
【００５９】
なお、上述した実施の形態に係るハーネスコンプ３００においては、グロメット３２０を第２ハウジング１６０の連通孔１６１から脱落させ難くするために、ソケット３３０およびキャップ３４０を備えているが、特にかかる態様に限定されない。ハーネスコンプ３００は、ソケット３３０およびキャップ３４０の代わりに、以下に説明するソケット４３０を備えてもよい。
【００６０】
図１７は、他の形態に係るハーネスコンプ３００のグロメット３２０およびソケット４３０を示す図である。図１８（ａ）は、他の形態に係るハーネスコンプ３００がハウジング１４０に装着された状態を示す図であり、図１８（ｂ）は、他の形態に係るハーネスコンプ３００が他の形態に係るハウジング１４０に装着された状態を示す図である。他の形態に係るハーネスコンプ３００は、上述した実施の形態に係るハーネスコンプ３００に対して、ソケット３３０およびキャップ３４０がソケット４３０に置き換わった点が異なり、その他は同じであるので、その説明は省略する。
【００６１】
ソケット４３０は、楕円柱状の第１の楕円柱部４３１と、この第１の楕円柱部４３１の楕円の大きさよりも小さい大きさの楕円の楕円柱状の第２の楕円柱部４３２と、を有している。これら第１の楕円柱部４３１および第２の楕円柱部４３２は、第２のコネクタ３６０側から順に楕円の中心が同じになるように柱方向（連通孔方向）に並んでいる。第１の楕円柱部４３１の楕円形は、第２ハウジング１６０の連通孔１６１の大きさよりも大きく、第１の楕円柱部４３１で連通孔１６１の開口部を覆う。第２の楕円柱部４３２は、第２ハウジング１６０の連通孔１６１の大きさよりも小さく、連通孔１６１の中に挿入される。第１の楕円柱部４３１および第２の楕円柱部４３２の中央部には、第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０を、柱方向の一方の端部から他方の端部へ通すための貫通孔４３３が形成されている。
【００６２】
第１の楕円柱部４３１は、楕円の長辺方向の両端部であって第２の楕円柱部４３２の外側に、長辺方向に弾性変形するフック４９０を備えている。フック４９０は、第１の楕円柱部４３１における第１のコネクタ３５０側の端面から、柱方向に伸びるように設けられている。そして、フック４９０は、ソケット４３０の柱方向に対して傾斜した傾斜面４９１と、傾斜面４９１の終端から長辺方向の内側に長辺方向と平行に向かう面、言い換えれば柱方向に垂直な面である垂直面４９２と、を備えている。そして、傾斜面４９１の終端と第１の楕円柱部４３１の本体との間には、傾斜面４９１および垂直面４９２が長辺方向に弾性変形し易くなるように直方体状に形成されている。また、第１の楕円柱部４３１の本体における楕円の長辺方向の両端部であって垂直面４９２に対向する部位には、この本体を貫通する長孔４３４が形成されている。
第２の楕円柱部４３２は、第１のコネクタ３５０側の端面に、この端面から柱方向の外側に半月柱状に突出した半月柱部４３５を楕円の長辺方向の両側それぞれに備える。
なお、このソケット４３０は、樹脂をインジェクション成形することで上記所定形状に成形されている。
【００６３】
以上のように構成された他の形態に係るハーネスコンプ３００は、以下のようにして組み立てられる。
すなわち、先ず、グロメット３２０に形成された複数の電線孔３２３それぞれに電線３１０を挿入する。その後、グロメット３２０の円筒部３２２の内側に接着剤を塗布し、グロメット３２０に対して複数の電線３１０が動かないように位置決めを行う。また、複数の電線３１０を、第１のカバー３７０および第２のカバー３８０で束ねる。
そして、グロメット３２０の円筒部３２２側に配置された第２のカバー３８０で束ねられた複数の電線３１０を、ソケット４３０の貫通孔４３３に通し、グロメット３２０の楕円柱部３２１の端面がソケット４３０の半月柱部４３５の端面と接触するようにソケット４３０を組み付ける。その後、第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０の先端を第２のコネクタ３６０に接続する。他方、グロメット３２０の円筒部３２２が配置された側とは反対に配置された第１のカバー３７０で束ねられた複数の電線３１０の先端を第１のコネクタ３５０に接続する。
【００６４】
また、この他の形態に係るハーネスコンプ３００は、以下のようにして電動パワーステアリング装置１００に組み付けられる。
すなわち、第１ハウジング１５０および第２ハウジング１６０に、第１の回転軸１１０、第２の回転軸１２０、フラットケーブルカバー６０などを組み付け、第３ハウジング１７０を組み付ける前の状態で、第１のコネクタ３５０側から第２ハウジング１６０に形成された連通孔１６１に通す。そして、グロメット３２０の突起３２４が連通孔１６１の周囲の壁１６３の内周面に接触するように嵌合するとともに、ソケット４３０のフック４９０が、第２ハウジング１６０に形成された凹部１６２に嵌るまで、グロメット３２０およびソケット４３０を押し込んでいく。
ソケット４３０を連通孔１６１に差し込むと、フック４９０の傾斜面４９１が第２ハウジング１６０における連通孔１６１の外側連通孔１６１ｂの周りの壁に接触して弾性変形し、その後さらに深く差し込まれて傾斜面４９１が第２ハウジング１６０の凹部１６２に嵌り込むことで変形状態から復帰する。グロメット３２０は、その楕円柱部３２１における円筒部３２２が配置された側の面がソケット４３０の半月柱部４３５に押されることにより、連通孔１６１の周囲の壁１６３との間に生じる摩擦力に抗して内側へ移動する。このようにして、グロメット３２０およびソケット４３０を第２ハウジング１６０に装着する。そして、第１のコネクタ３５０をフラットケーブルカバー６０の接続端子６２に差し込む。また、第２のコネクタ３６０をＥＣＵ２００の端子に差し込む。
【００６５】
他方、他の形態にかかるハーネスコンプ３００を取り外す場合には、ソケット４３０の第１の楕円柱部４３１の長孔４３４に、例えばマイナスドライバなどの治具を差し込み、フック４９０を内側に弾性変形させながら手前に引くことで、グロメット３２０およびソケット４３０を第２ハウジング１６０の連通孔１６１から取り外せばよい。そして、その後、第１のコネクタ３５０を第２ハウジング１６０の連通孔１６１から引き抜き、ハーネスコンプ３００を取り外す。
【００６６】
以上のように構成され、第２ハウジング１６０に装着される他の形態に係るハーネスコンプ３００においては、グロメット３２０が第２ハウジング１６０に嵌合されると、主にグロメット３２０の突起３２４にてハウジング１４０内を密封する。また、グロメット３２０の突起３２４が第２ハウジング１６０の連通孔１６１の周囲の壁１６３に押されることで電線孔３２３の径が小さくなるように弾性変形し、複数の電線３１０をより強く保持する。また、複数の電線３１０は、グロメット３２０の円筒部３２２の内側に塗布された接着剤にて接着されている。これらにより、組み付けられた後、ハウジング１４０の外側から第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０に力が作用したとしても電線３１０がグロメット３２０に対して移動することが抑制される。なお、グロメット３２０の円筒部３２２の半径方向の大きさは、貫通孔４３３の内面との間に隙間が空くように設定されており、また、円筒部３２２の電線孔方向にはソケット４３０の貫通孔４３３があることから、グロメット３２０の電線孔３２３の径が小さくなり、電線孔方向に大きくなるように弾性変形することが許容される。
また、ソケット４３０のフック４９０の垂直面４９２が第２ハウジング１６０の凹部１６２の垂直面１６２ａと接触することでソケット４３０およびグロメット３２０が第２ハウジング１６０から脱落することが抑制される。したがって、ハウジング１４０の外側から第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０に力が作用したとしても、グロメット３２０は連通孔１６１から脱落し難いので、第１のコネクタ３５０から電線３１０が脱落したり、第１のコネクタ３５０が差し込まれた接続端子６２が折れたりすることが抑制される。
【００６７】
また、他の形態に係るハーネスコンプ３００単体で持ち運びされるとしても、電線３１０がグロメット３２０に対して移動し難いように構成されているので、このハーネスコンプ３００を電動パワーステアリング装置１００に組み付ける作業者は、グロメット３２０から第１のコネクタ３５０までの電線３１０の長さに注意を払うことなく容易に組み付けることができる。
また、例えば板金で形成されたプレートをハウジング１４０の外側に配置することで、ハウジング１４０に形成された連通孔１６１に挿入されたグロメット３２０の抜け止めと、電線３１０の支持とを行う構成と比較すると、ハウジング１４０がアルミニウム製であるとしても、ハウジング１４０との間で電気化学的腐蝕が生じる部品がないことから耐食性を向上させることができる。また、組立性も向上させることができる。
【００６８】
また、他の形態に係るハーネスコンプ３００を電動パワーステアリング装置１００に組み付ける際には、上述した実施の形態と同様にグロメット３２０およびソケット４３０を第２ハウジング１６０に装着し、第１のコネクタ３５０をフラットケーブルカバー６０の端子に差し込んだ後に、第３ハウジング１７０を第２ハウジング１６０に取り付ける。これにより、図１８（ｂ）に示すように、ソケット４３０の上面が第３ハウジング１７０の延出部１７２により覆われることとなる。ハーネスコンプ３００を取り外す際には、第３ハウジング１７０を第２ハウジング１６０から外せば、ソケット４３０の上面が開放される。したがって、ソケット４３０およびグロメット３２０を容易に第２ハウジング１６０から取り外すことが可能となる。
【符号の説明】
【００６９】
１０…検出装置、２０…磁石、３０…相対角度センサ、４０…プリント基板、５０…ベース、６０…フラットケーブルカバー、７０…フラットケーブル、１００…電動パワーステアリング装置、１１０…第１の回転軸、１２０…第２の回転軸、１３０…トーションバー、１４０…ハウジング、１８０…ウォームホイール、１９０…電動モータ、２００…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、２１０…相対角度演算部、３００…ハーネスコンプ、３１０…電線、３２０…グロメット、３３０，４３０…ソケット、３４０…キャップ、３５０…第１のコネクタ、３６０…第２のコネクタ、３７０…第１のカバー、３８０…第２のカバー、３９０…フック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内外を連通する連通孔が形成されたハウジング内に収納され、互いに同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度に応じた電気信号を出力するセンサと、
前記センサから出力される電気信号を前記ハウジング外に配置される装置に伝送する電線と、
前記ハウジングの前記連通孔に嵌合されるとともに、前記電線を保持する電線保持部材と、
前記ハウジングの前記連通孔における前記電線保持部材よりも外側の部位に挿入されるとともに、当該ハウジングに形成された当該連通孔の表面から凹んだ凹部に嵌り込む凸部を有する外側部材と、
を備えることを特徴とする相対角度検出装置。
【請求項２】
前記電線保持部材は、前記電線との間に塗布された接着剤による接着力にて当該電線を保持することを特徴とする請求項１に記載の相対角度検出装置。
【請求項３】
前記外側部材の前記凸部は、前記ハウジングの前記連通孔への当該外側部材の挿入方向に対して傾斜する傾斜面を有して、当該挿入方向に対して垂直な方向に変位可能に設けられ、
前記外側部材は、前記連通孔に挿入される際に、前記凸部の前記傾斜面が前記連通孔の周囲の壁に押されることで当該凸部が前記挿入方向に対して垂直な方向に変位し、当該傾斜面が前記ハウジングの前記凹部まで到達したら当該凸部は当該垂直な方向の変位が復帰して当該凹部に嵌り込むことを特徴とする請求項１又は２に記載の相対角度検出装置。
【請求項４】
前記外側部材の前記凸部は、前記傾斜面の終端から前記挿入方向に垂直に内側に向かうとともに、前記ハウジングの前記凹部に当該挿入方向とは垂直に形成された凹部側垂直面と対向する凸部側垂直面を有することを特徴とする請求項３に記載の相対角度検出装置。
【請求項５】
前記外側部材の前記凸部は、前記ハウジングの外部から操作されることにより、前記凸部側垂直面が前記凹部側垂直面と接触しなくなる位置まで変位可能に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の相対角度検出装置。
【請求項６】
互いに同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度に応じた電気信号を出力するセンサと、
前記センサを収納するとともに、内外を連通する連通孔と当該連通孔の表面から凹んだ凹部とが形成されたハウジングと、
前記センサから出力される電気信号を前記ハウジング外に配置される装置に伝送する電線と、
前記ハウジングの前記連通孔に嵌合されるとともに、前記電線を保持する電線保持部材と、
前記ハウジングの前記連通孔における前記電線保持部材よりも外側の部位に挿入されるとともに、当該ハウジングに形成された当該連通孔の表面から凹んだ凹部に嵌り込む凸部を有する外側部材と、
を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
内外を連通する連通孔が形成されたハウジング内に収納され、互いに同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度に応じた電気信号を出力するセンサからの電気信号を当該ハウジング外に配置される装置に伝送する電線と、
前記ハウジングの前記連通孔に嵌合されるとともに、前記電線を保持する電線保持部材と、
前記ハウジングの前記連通孔における前記電線保持部材よりも外側の部位に挿入されるとともに、当該ハウジングに形成された当該連通孔の表面から凹んだ凹部に嵌り込む凸部を有する外側部材と、
を備えることを特徴とする電線保持具。
【請求項１】
内外を連通する連通孔が形成されたハウジング内に収納され、互いに同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度に応じた電気信号を出力するセンサと、
前記センサから出力される電気信号を前記ハウジング外に配置される装置に伝送する電線と、
前記ハウジングの前記連通孔に嵌合されるとともに、前記電線を保持する電線保持部材と、
前記ハウジングの前記連通孔における前記電線保持部材よりも外側の部位に挿入されるとともに、当該ハウジングに形成された当該連通孔の表面から凹んだ凹部に嵌り込む凸部を有する外側部材と、
を備えることを特徴とする相対角度検出装置。
【請求項２】
前記電線保持部材は、前記電線との間に塗布された接着剤による接着力にて当該電線を保持することを特徴とする請求項１に記載の相対角度検出装置。
【請求項３】
前記外側部材の前記凸部は、前記ハウジングの前記連通孔への当該外側部材の挿入方向に対して傾斜する傾斜面を有して、当該挿入方向に対して垂直な方向に変位可能に設けられ、
前記外側部材は、前記連通孔に挿入される際に、前記凸部の前記傾斜面が前記連通孔の周囲の壁に押されることで当該凸部が前記挿入方向に対して垂直な方向に変位し、当該傾斜面が前記ハウジングの前記凹部まで到達したら当該凸部は当該垂直な方向の変位が復帰して当該凹部に嵌り込むことを特徴とする請求項１又は２に記載の相対角度検出装置。
【請求項４】
前記外側部材の前記凸部は、前記傾斜面の終端から前記挿入方向に垂直に内側に向かうとともに、前記ハウジングの前記凹部に当該挿入方向とは垂直に形成された凹部側垂直面と対向する凸部側垂直面を有することを特徴とする請求項３に記載の相対角度検出装置。
【請求項５】
前記外側部材の前記凸部は、前記ハウジングの外部から操作されることにより、前記凸部側垂直面が前記凹部側垂直面と接触しなくなる位置まで変位可能に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の相対角度検出装置。
【請求項６】
互いに同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度に応じた電気信号を出力するセンサと、
前記センサを収納するとともに、内外を連通する連通孔と当該連通孔の表面から凹んだ凹部とが形成されたハウジングと、
前記センサから出力される電気信号を前記ハウジング外に配置される装置に伝送する電線と、
前記ハウジングの前記連通孔に嵌合されるとともに、前記電線を保持する電線保持部材と、
前記ハウジングの前記連通孔における前記電線保持部材よりも外側の部位に挿入されるとともに、当該ハウジングに形成された当該連通孔の表面から凹んだ凹部に嵌り込む凸部を有する外側部材と、
を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
内外を連通する連通孔が形成されたハウジング内に収納され、互いに同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度に応じた電気信号を出力するセンサからの電気信号を当該ハウジング外に配置される装置に伝送する電線と、
前記ハウジングの前記連通孔に嵌合されるとともに、前記電線を保持する電線保持部材と、
前記ハウジングの前記連通孔における前記電線保持部材よりも外側の部位に挿入されるとともに、当該ハウジングに形成された当該連通孔の表面から凹んだ凹部に嵌り込む凸部を有する外側部材と、
を備えることを特徴とする電線保持具。
【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】
【公開番号】特開２０１２−２３３７５６（Ｐ２０１２−２３３７５６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０１６４８（Ｐ２０１１−１０１６４８）
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（０００１４６０１０）株式会社ショーワ (715)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（０００１４６０１０）株式会社ショーワ (715)
【Ｆターム（参考）】
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