相対角度検出装置および電動パワーステアリング装置
【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ＥＣＵに伝送する電線と、ハウジングの連通孔に嵌合されて電線を保持するグロメット３２０と、ハウジングの外側に配置され、互いに結合されることで電線を屈曲させた状態で把持するキャップ４００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ＥＣＵに伝送する電線と、ハウジングの連通孔に嵌合されて電線を保持するグロメット３２０と、ハウジングの外側に配置され、互いに結合されることで電線を屈曲させた状態で把持するキャップ４００と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対角度検出装置および電動パワーステアリング装置に関する。
【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て前記電線を保持する電線保持部材と、前記ハウジングの外側に配置され、互いに結合されることで前記電線を屈曲させた状態で把持する一対の把持部材と、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、前記一対の把持部材は、互いに結合されることで内部を閉じるとともにその内部を前記電線が貫通する貫通孔を形成し、結合されていない状態で内部を開放するとともに前記ハウジングの外側において当該電線を内部に取り込み可能であるとよい。
また、前記電線を複数有するとともに前記ハウジングの外側において当該複数の電線を束ねる電線カバーを備え、前記一対の把持部材は、互いに結合されることで前記複数の電線における前記電線カバーにて束ねられていない部位を覆い、当該電線カバーにて束ねられた部位を前記貫通孔から外部に出すとよい。
また、前記一対の把持部材のうちいずれか一方の部材は、他方の部材側へ突出し、前記電線を屈曲させる突起を有するとよい。
【０００８】
また、前記ハウジングは、前記連通孔と当該連通孔よりも当該連通孔の孔方向の外側に形成された凹部と当該孔方向と交差する方向に開口する開口部とを有する第１の部材と、当該第１の部材に取り付けられることで当該開口部を覆うとともに当該孔方向に突出する突出部を有する第２の部材と、を備え、前記電線保持部材は、前記ハウジングの前記第１の部材の前記連通孔に嵌合される嵌合部と、当該嵌合部よりも外側に設けられる外側部と、を有するとともに、当該嵌合部および当該外側部を貫通する孔に前記電線を保持し、前記ハウジングの前記第１の部材の前記凹部に挿入されて前記電線保持部材の前記嵌合部の外面の一部を覆うとともに当該ハウジングの前記第２の部材の前記突出部により覆われる覆い部材をさらに備えるとよい。
【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、内外を連通する連通孔が形成され、前記センサを収納するハウジングと、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て前記電線を保持する電線保持部材と、前記ハウジングの外側に配置され、互いに結合されることで前記電線を屈曲させた状態で把持する一対の把持部材と、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。
【発明の効果】
【００１０】
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】
【００１１】
【図１】本実施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】本実施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】第１の実施形態に係るハーネスコンプの外観図である。
【図１４】キャップの概略構成を示す図である。
【図１５】第１の実施形態に係るハーネスコンプ、キャップおよび抜け止め部材を組み付ける様子を示す図である。
【図１６】第２の実施形態に係るハーネスコンプの外観図である。
【図１７】第２の実施形態に係るハウジングの外観図である。
【図１８】第２の実施形態に係るグロメットおよびソケットの概略構成を示す図である。
【図１９】第２の実施形態に係るハーネスコンプおよびキャップを組み付ける様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施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、本実施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。
【００１３】
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。
【００１４】
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１の部材の一例としての第２ハウジング１６０および第２の部材の一例としての第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。
【００１５】
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１６０ａと他方の端部側の開口部１６０ｂとを有する。そして、一方の端部側の開口部１６０ａ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、軸方向に垂直な方向に延びるように形成されている。連通孔１６１は、後述するハーネスコンプ３００のグロメット３２０の楕円柱部３２２の外形よりも小さい内側連通孔１６１ａと、楕円柱部３２２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。
【００１６】
第２ハウジング１６０は、連通孔１６１の孔方向（以下、「連通孔方向」と称する場合もある。）の外側に、後述する抜け止め部材５００が挿入される被挿入部１６４（図１５参照）と、この被挿入部１６４の連通孔方向の端面から外側に連通孔方向に延出する板状の延出部１６５と、を有している。被挿入部１６４は、第３ハウジング１７０側から抜け止め部材５００を受け入れることが可能なように上方が開口した部位であり、外側連通孔１６１ｂの楕円の長辺方向の両側それぞれに抜け止め部材５００の厚さと同じかやや大きい幅の凹部が形成されている。延出部１６５は、軸方向に垂直な面を有する板状の部位であり、連通孔方向の途中の部位に、孔方向に交差する方向の両側から内側に切り欠かれた切り欠き部１６５ａ（図１５参照）が設けられている。
【００１７】
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）に開口部１７０ａを有する。そして、軸方向の一方の端部側の開口部１７０ａ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１６０ｂ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。また、第３ハウジング１７０は、第２ハウジング１６０との締結面から外側に第２ハウジング１６０の連通孔１６１の孔方向に延出する板状の延出部１７２を有している（図１５（ａ）参照）。延出部１７２は、第３ハウジング１７０が第２ハウジング１６０に固定された場合に第２ハウジング１６０の被挿入部１６４の上方を覆う大きさに成形されている。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。また、検出装置１０は、ハウジング１４０の外側に配置され、互いに結合されることでハーネスコンプ３００の後述する複数の電線３１０を屈曲させた状態で把持するキャップ４００（図１５参照）と、ハーネスコンプ３００の後述するグロメット３２０がハウジング１４０から抜け落ちるのを抑制する抜け止め部材５００（図１５参照）とを備えている。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
以下に、本実施形態に係る相対角度センサ３０について説明する。
本実施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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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）
【００３３】
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）
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
上述したＭＲセンサの特性に鑑み、本実施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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
次に、ハーネスコンプ３００について説明する。
図１３は、第１の実施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、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を束ねる電線カバーの一例としての第２のカバー３８０と、を備えている。
【００４６】
ハーネスコンプ３００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。
【００４７】
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。第１の実施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。
【００４８】
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下記所定形状に成形されている。すなわち、グロメット３２０は、四角柱状の四角柱部３２１と、この四角柱部３２１の大きさよりも大きく、第２ハウジング１６０の連通孔１６１の外側連通孔１６１ｂの大きさと同じかやや小さく、外側連通孔１６１ｂの中に挿入される楕円柱状の楕円柱部３２２と、を有している。これら四角柱部３２１および楕円柱部３２２は、第２のコネクタ３６０側から順に第２ハウジング１６０の連通孔１６１の孔方向に並んでいる。また、これら四角柱部３２１および楕円柱部３２２には、電線３１０を通すために、第２ハウジング１６０の連通孔１６１の孔方向に形成された電線孔３２０ａが電線３１０の数と同数（本実施形態においては４つ）形成されている。電線孔３２０ａの孔の大きさは電線３１０の大きさよりも小さく、電線３１０が圧入されると、電線孔３２０ａの大きさが大きくなるように弾性変形する。それゆえ、グロメット３２０は、この弾性変形から復帰しようとする力で電線３１０を押し、電線３１０が電線孔３２０ａの孔方向に移動するのを抑制する。加えて、ハウジング１４０内の気密性を高める。なお、楕円柱部３２２が、第２ハウジング１６０の連通孔１６１に嵌合される嵌合部の一例として、四角柱部３２１が、楕円柱部３２２よりも外側に設けられる外側部の一例として機能する。
【００４９】
楕円柱部３２２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、電線孔３２０ａの孔方向（連通孔方向）に複数（本実施形態においては３つ）設けられている。突起３２４の最外周部の大きさは第２ハウジング１６０の連通孔１６１の外側連通孔１６１ｂの大きさよりも大きい。楕円柱部３２２の外周面は、第２ハウジング１６０の外側連通孔１６１ｂを形成する周囲の壁１６３（図１（ｂ）参照）の内周面の大きさと同じかやや小さく、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しようとする。これにより、グロメット３２０は、電線孔３２０ａの周囲部分にて電線孔３２０ａに挿入された電線３１０を押圧し、電線３１０をより強く保持する。加えて、ハウジング１４０内の気密性を高める。
【００５０】
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３２０ａそれぞれに電線３１０を挿入する。その後、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、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に接続し、第２のカバー３８０で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。
【００５１】
次に、キャップ４００について説明する。
図１４は、キャップ４００の概略構成を示す図である。
キャップ４００は、外面から突出する突出部４１１を有する雄側部材４１０と、外面の外側に突出部４１１の先端部を受け入れる受け部４２１が設けられた雌側部材４２０とから構成される。このキャップ４００が、互いに結合されることでハーネスコンプ３００の複数の電線３１０を屈曲させた状態で把持する一対の把持部材として機能する。
【００５２】
雄側部材４１０の突出部４１１は、下面から下方に伸びる下方部位４１１ａと、雌側部材４２０側に横方向に伸びる横方向部位４１１ｂとから構成されており、横方向部位４１１ｂの先端には、横方向に対して傾斜した傾斜面４１１ｃと、傾斜面４１１ｃの終端から上方に向かう垂直面４１１ｄとが形成されている。また、雄側部材４１０の下面における、下方部位４１１ａが設けられている部位の周辺には凹みが設けられており、下方部位４１１ａを第２ハウジング１６０の延出部１６５の切り欠き部１６５ａに嵌め込み可能となっている。
【００５３】
雌側部材４２０の受け部４２１は、雌側部材４２０の下面との間に、雄側部材４１０の突出部４１１の先端を受け入れる受入孔４２２を形成するように下面から下方にコの字状に突出する。また、雌側部材４２０の下面における、受け部４２１が設けられている部位の周辺には凹みが設けられており、受け部４２１を第２ハウジング１６０の延出部１６５の切り欠き部１６５ａに嵌め込み可能となっている。
【００５４】
また、雄側部材４１０の上面には、前後方向に伸びる棒状の回転軸４１２が設けられ、この回転軸４１２の端部と上面とを連結する連結部４１３が回転軸４１２の両端それぞれに設けられている。他方、雌側部材４２０の上面には、雄側部材４１０の回転軸４１２と嵌合する軸受４２３が設けられている。そして、雌側部材４２０は、雄側部材４１０の回転軸４１２を軸として雄側部材４１０に対して回転可能となっている。
【００５５】
このように構成されたキャップ４００は、雄側部材４１０の突出部４１１の傾斜面４１１ｃおよび垂直面４１１ｄが雌側部材４２０の受入孔４２２に挿入されることで結合して内部を閉じるとともに、その内部をハーネスコンプ３００の複数の電線３１０が前後方向に貫通する貫通孔４０１を形成する。一方、キャップ４００は、雄側部材４１０の突出部４１１が雌側部材４２０の受け部４２１には入り込んでおらず両者が結合されていない状態では、雌側部材４２０は雄側部材４１０に対して回転可能であり、図１４（ａ）に示すように、内部を開放するとともにハーネスコンプ３００の複数の電線３１０を横方向からその内部に取り込み可能である。
【００５６】
また、雄側部材４１０には、図１４（ａ）に示すように、横方向に伸びる複数（本実施形態においては２本）の棒状の突起４１４を有している。複数の突起４１４の距離は、内側に複数の電線３１０を有する第２のカバー３８０の略円形の外形の大きさよりも小さくなるように形成されている。また、複数の突起４１４の内の最も奥側（このキャップ４００が第２ハウジング１６０に装着された場合に最も連通孔１６１に近い位置）に位置する突起４１４の高さは、第２のカバー３８０で束ねられた複数の電線３１０を上方に持ち上げる高さに設定されている。雄側部材４１０にこの複数の突起４１４が設けられていることにより、キャップ４００は、結合した場合に、第２のカバー３８０で束ねられた複数の電線３１０を屈曲させた状態で把持するとともに貫通孔４０１を介して外部に露出させる。
なお、キャップ４００は、樹脂をインジェクション成形することで上記形状に成形されている。
【００５７】
次に、抜け止め部材５００について説明する。
抜け止め部材５００は、板状の部材であり、その外形は第２ハウジング１６０の外側連通孔１６１ｂの大きさよりも大きい。抜け止め部材５００の厚さおよび横幅は、それぞれ第２ハウジング１６０の被挿入部１６４の厚さおよび横幅よりも小さく、上方より、第２ハウジング１６０の被挿入部１６４に挿入される。抜け止め部材５００には、中央下部に下端から切り欠かれた下側切り欠き部５０１（図１５参照）が形成されている。下側切り欠き部５０１の大きさは、グロメット３２０の四角柱部３２１の大きさよりも大きい。ただ、下側切り欠き部５０１の横幅の大きさは、グロメット３２０の楕円柱部３２２の楕円の長辺よりも小さく、抜け止め部材５００は、グロメット３２０の楕円柱部３２２を覆うように形成されている。
なお、抜け止め部材５００は、樹脂をインジェクション成形することで上記形状に成形されている。
【００５８】
次に、ハーネスコンプ３００、キャップ４００および抜け止め部材５００を組み付ける手法について説明する。
図１５は、ハーネスコンプ３００、キャップ４００および抜け止め部材５００を組み付ける様子を示す図である。
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の外側連通孔１６１ｂの周囲の壁１６３の内周面に接触するように嵌合し、グロメット３２０の楕円柱部３２２の端面が内側連通孔１６１ａの端面に突き当たるまでグロメット３２０を押し込んでいく。このようにして、グロメット３２０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、抜け止め部材５００を第２ハウジング１６０の被挿入部１６４に挿入する。そして、キャップ４００の雄側部材４１０の下方部位４１１ａを、第２ハウジング１６０の延出部１６５の切り欠き部１６５ａに嵌め込むとともに、雄側部材４１０に設けられた複数の突起４１４の間に、内側に複数の電線３１０を有する第２のカバー３８０を挿入する。図１５（ｂ）は、このときの状態を示す図である。そして、その後、雄側部材４１０の突出部４１１の傾斜面４１１ｃおよび垂直面４１１ｄを雌側部材４２０の受入孔４２２に挿入することでキャップ４００を結合して内部を閉じ、第２のカバー３８０で束ねられた複数の電線３１０を、貫通孔４０１を介して外部に露出させる。また、第３ハウジング１７０を第２ハウジング１６０に固定する。その際、第３ハウジング１７０の延出部１７２にて第２ハウジング１６０の被挿入部１６４の上方を覆う。また、第２のコネクタ３６０をＥＣＵ２００の端子に差し込む。
【００５９】
以上のように構成され、ハウジング１４０に装着されるハーネスコンプ３００においては、電線３１０を保持するグロメット３２０は、第２ハウジング１６０の連通孔１６１に挿入される楕円柱部３２２だけではなく、連通孔１６１から飛び出た四角柱部３２１をも設けられ、これら全ての部位において電線３１０を強く保持するので、連通孔１６１に挿入される部位のみにて電線３１０を保持する構成と比べてより強く電線３１０を保持する。加えて、ハウジング１４０内の気密性を高める。また、グロメット３２０が第２ハウジング１６０の連通孔１６１に嵌合されると、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３２０ａの径が小さくなる方向に弾性変形し、電線３１０をより強く保持する。それゆえ、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。加えて、ハウジング１４０内の気密性が高められる。
【００６０】
また、第２ハウジング１６０の被挿入部１６４に挿入された抜け止め部材５００がグロメット３２０の楕円柱部３２２の外面を覆い、第３ハウジング１７０の延出部１７２がその抜け止め部材５００の上方を覆っているため、グロメット３２０がハウジング１４０から脱落することが抑制される。第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０は、キャップ４００にて屈曲させられた状態で把持されている。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、その力がグロメット３２０に伝達されたり、グロメット３２０がハウジング１４０から脱落したりすることが抑制される。それゆえ、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。
また、ハウジング１４０の外に出たばかりであって第２のカバー３８０にて束ねられていない複数の電線３１０は、キャップ４００にて覆われているので、ハウジング１４０の外側から加えられる力によるグロメット３２０の電線孔３２０ａの変形が抑制され、ハウジング１４０内の気密性が保たれる。
【００６１】
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強く保持されているので、このハーネスコンプ３００をステアリング装置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、組立て性も向上させることができる。
【００６２】
＜第２の実施形態＞
図１６は、第２の実施形態に係るハーネスコンプ３００の外観図である。第２の実施形態に係るハーネスコンプ３００は、第１の実施形態に係るハーネスコンプ３００に対してグロメット３２０の形状と、後述するソケット３３０およびＯリング３４０を備えている点が異なる。
図１７は、第２の実施形態に係るハウジング１４０の外観図である。第２の実施形態に係るハウジング１４０は、第１の実施形態に係るハウジング１４０に対して第２ハウジング１６０の連通孔１６１の形状およびその周辺部位の形状と、第３ハウジング１７０の延出部１７２の大きさが異なる。
以下では、第１の実施形態との差異点についてのみ説明する。
【００６３】
第２の実施形態に係るハーネスコンプ３００は、複数の電線３１０と、これら複数の電線３１０を保持するグロメット３２０と、グロメット３２０を保持するとともに第２ハウジング１６０の連通孔１６１に挿入されるソケット３３０と、ソケット３３０に装着される周知のＯリング３４０と、第１のコネクタ３５０と、第２のコネクタ３６０と、第１のカバー３７０と、第２のカバー３８０と、を備えている。
第２の実施形態に係る第２ハウジング１６０は、連通孔１６１における第１の回転軸１１０の軸方向の断面形状が円形である点で第１の実施形態に係る第２ハウジング１６０の連通孔１６１とは異なる。また、第２の実施形態に係る第２ハウジング１６０は、被挿入部１６４や延出部１６５を備えていない。
第２の実施形態に係る第３ハウジング１７０の延出部１７２は、ソケット３３０の被挿入部３３２（図１８参照）の上方を覆う大きさに設定されている。
【００６４】
図１８は、第２の実施形態に係るグロメット３２０およびソケット３３０の概略構成を示す図である。図１８（ａ）はグロメット３２０およびソケット３３０の外観図であり、図１８（ｂ）はハーネスコンプ３００が第２ハウジング１６０に装着された状態における図１８（ａ）のＹ−Ｙ部の断面図である。
グロメット３２０は、下部が半円柱状であり、上部が四角柱状である。そして、グロメット３２０の中央部には、電線３１０を通すために、第２ハウジング１６０の連通孔１６１の孔方向に形成された電線孔３２０ａが電線３１０の数と同数（本実施形態においては４つ）形成されている。
【００６５】
ソケット３３０は、円筒状の円筒状部３３１と、円筒状部３３１の円筒の中心軸方向の一方の端部（第２のコネクタ３６０側の端部）に設けられ、グロメット３２０が挿入される被挿入部３３２と、を備えている。
円筒状部３３１における中心軸方向の途中には、Ｏリング３４０が嵌め込まれるリング溝３３３が周方向の全体に亘って形成されている。リング溝３３３は、円筒状部３３１の外周面から中心方向に凹んだ凹部３３３ａと、この凹部３３３ａと円筒状部３３１の外周面とを繋ぐ傾斜面３３３ｂとから形成される。凹部３３３ａの底面およびＯリング３４０の大きさは、ソケット３３０に装着されたＯリング３４０最外径が第２ハウジング１６０の連通孔１６１の大きさよりも大きくなるように設定され、円筒状部３３１の外周面は第２ハウジング１６０の連通孔１６１の大きさと同じかやや小さくなるよう設定されている。円筒状部３３１における中心軸方向の他方の端部には、この端部の端面から中心軸方向に突出する突出部３３４が設けられている。突出部３３４の先端は、円筒状部３３１の外周面から半径方向の外側に突出した凸部３３４ａを有している。
【００６６】
被挿入部３３２は、基本的には、下部に設けられた半円柱状の半円柱部３３６と、半円柱部３３６と連続して半円柱部３３６の上方に設けられた四角柱状の四角柱部３３７とから構成され、外形の大きさが円筒状部３３１の外形よりも大きい。半円柱部３３６と四角柱部３３７とには、グロメット３２０を受け入れるとともに、グロメット３２０の形状と同じかやや大きい形状の空間が形成されてグロメット３２０を保持する保持部３３８が設けられている。また、被挿入部３３２には、円筒状部３３１の内側と協働して、複数の電線３１０を、円筒状部３３１の中心軸方向に貫通させる貫通孔３３２ａが形成されている。
なお、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形状に成形されている。
【００６７】
次に、第２の実施形態に係るハーネスコンプ３００を組み立てる手法について説明する。
先ず、グロメット３２０をソケット３３０の被挿入部３３２に挿入する。その後、グロメット３２０に形成された複数の電線孔３２０ａそれぞれに電線３１０を挿入する。そして、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、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に接続し、第２のカバー３８０で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。
【００６８】
次に、ハーネスコンプ３００およびキャップ４００を組み付ける手法について説明する。
図１９は、ハーネスコンプ３００およびキャップ４００を組み付ける様子を示す図である。
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、ソケット３３０に装着されたＯリング３４０の外周面が連通孔１６１の周囲の壁１６３（図１７参照）の内周面に接触するように嵌合し、円筒状部３３１の突出部３３４の凸部３３４ａが連通孔１６１を通り過ぎるまで（図１８（ｂ）の状態となるまで）ソケット３３０を押し込んでいく。このようにして、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、キャップ４００の雄側部材４１０に設けられた複数の突起４１４の間に、内側に複数の電線３１０を有する第２のカバー３８０を挿入する。図１９（ｂ）は、このときの状態を示す図である。そして、その後、雄側部材４１０の突出部４１１の傾斜面４１１ｃおよび垂直面４１１ｄを雌側部材４２０の受入孔４２２に挿入することでキャップ４００を結合して内部を閉じ、第２のカバー３８０で束ねられた複数の電線３１０を、貫通孔４０１を介して外部に露出させる。また、第３ハウジング１７０を第２ハウジング１６０に固定する。その際、第３ハウジング１７０の延出部１７２にてソケット３３０の被挿入部３３２の上方を覆う。また、第２のコネクタ３６０をＥＣＵ２００の端子に差し込む。なお、キャップ４００は、複数の突起４１４の間に把持された、内側に複数の電線３１０を有する第２のカバー３８０と、複数の突起４１４との接触力によりハウジング１４０に対して移動することが抑制される。
【００６９】
以上のように構成され、ハウジング１４０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がソケット３３０の被挿入部３３２に挿入され、第３ハウジング１７０の延出部１７２が被挿入部３３２の上方を覆っており、また、ソケット３３０の突出部３３４の凸部３３４ａが第２ハウジング１６０の内周面に引っ掛かっているため（図１８（ｂ）参照）、グロメット３２０がハウジング１４０から脱落することが抑制される。第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０は、キャップ４００にて屈曲させられた状態で把持されている。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、その力がグロメット３２０に伝達されたり、グロメット３２０がハウジング１４０から脱落したりすることが抑制される。それゆえ、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。
【００７０】
また、ハウジング１４０の外に出たばかりであって第２のカバー３８０にて束ねられていない複数の電線３１０は、キャップ４００にて覆われているので、ハウジング１４０の外側から加えられる力によるグロメット３２０の電線孔３２０ａの変形が抑制され、ハウジング１４０内の気密性が保たれる。
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、組立て性も向上させることができる。
【００７１】
なお、ソケット３３０の被挿入部３３２における連通孔方向の端面から外側に連通孔方向に延出し、第１の実施形態に係る第２ハウジング１６０の延出部１６５と同形状の部位を設け、この部位に、キャップ４００の雄側部材４１０の下方部位４１１ａを嵌め込むとよい。かかる構造により、第２の実施形態においても、キャップ４００がハウジング１４０に対して移動することが抑制される。
【符号の説明】
【００７２】
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、１６０…第２ハウジング、１７０…第３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…ソケット、３４０…Ｏリング、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、４００…キャップ、５００…抜け止め部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対角度検出装置および電動パワーステアリング装置に関する。
【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て前記電線を保持する電線保持部材と、前記ハウジングの外側に配置され、互いに結合されることで前記電線を屈曲させた状態で把持する一対の把持部材と、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、前記一対の把持部材は、互いに結合されることで内部を閉じるとともにその内部を前記電線が貫通する貫通孔を形成し、結合されていない状態で内部を開放するとともに前記ハウジングの外側において当該電線を内部に取り込み可能であるとよい。
また、前記電線を複数有するとともに前記ハウジングの外側において当該複数の電線を束ねる電線カバーを備え、前記一対の把持部材は、互いに結合されることで前記複数の電線における前記電線カバーにて束ねられていない部位を覆い、当該電線カバーにて束ねられた部位を前記貫通孔から外部に出すとよい。
また、前記一対の把持部材のうちいずれか一方の部材は、他方の部材側へ突出し、前記電線を屈曲させる突起を有するとよい。
【０００８】
また、前記ハウジングは、前記連通孔と当該連通孔よりも当該連通孔の孔方向の外側に形成された凹部と当該孔方向と交差する方向に開口する開口部とを有する第１の部材と、当該第１の部材に取り付けられることで当該開口部を覆うとともに当該孔方向に突出する突出部を有する第２の部材と、を備え、前記電線保持部材は、前記ハウジングの前記第１の部材の前記連通孔に嵌合される嵌合部と、当該嵌合部よりも外側に設けられる外側部と、を有するとともに、当該嵌合部および当該外側部を貫通する孔に前記電線を保持し、前記ハウジングの前記第１の部材の前記凹部に挿入されて前記電線保持部材の前記嵌合部の外面の一部を覆うとともに当該ハウジングの前記第２の部材の前記突出部により覆われる覆い部材をさらに備えるとよい。
【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、内外を連通する連通孔が形成され、前記センサを収納するハウジングと、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て前記電線を保持する電線保持部材と、前記ハウジングの外側に配置され、互いに結合されることで前記電線を屈曲させた状態で把持する一対の把持部材と、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。
【発明の効果】
【００１０】
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】
【００１１】
【図１】本実施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】本実施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】第１の実施形態に係るハーネスコンプの外観図である。
【図１４】キャップの概略構成を示す図である。
【図１５】第１の実施形態に係るハーネスコンプ、キャップおよび抜け止め部材を組み付ける様子を示す図である。
【図１６】第２の実施形態に係るハーネスコンプの外観図である。
【図１７】第２の実施形態に係るハウジングの外観図である。
【図１８】第２の実施形態に係るグロメットおよびソケットの概略構成を示す図である。
【図１９】第２の実施形態に係るハーネスコンプおよびキャップを組み付ける様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施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、本実施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。
【００１３】
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。
【００１４】
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１の部材の一例としての第２ハウジング１６０および第２の部材の一例としての第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。
【００１５】
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１６０ａと他方の端部側の開口部１６０ｂとを有する。そして、一方の端部側の開口部１６０ａ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、軸方向に垂直な方向に延びるように形成されている。連通孔１６１は、後述するハーネスコンプ３００のグロメット３２０の楕円柱部３２２の外形よりも小さい内側連通孔１６１ａと、楕円柱部３２２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。
【００１６】
第２ハウジング１６０は、連通孔１６１の孔方向（以下、「連通孔方向」と称する場合もある。）の外側に、後述する抜け止め部材５００が挿入される被挿入部１６４（図１５参照）と、この被挿入部１６４の連通孔方向の端面から外側に連通孔方向に延出する板状の延出部１６５と、を有している。被挿入部１６４は、第３ハウジング１７０側から抜け止め部材５００を受け入れることが可能なように上方が開口した部位であり、外側連通孔１６１ｂの楕円の長辺方向の両側それぞれに抜け止め部材５００の厚さと同じかやや大きい幅の凹部が形成されている。延出部１６５は、軸方向に垂直な面を有する板状の部位であり、連通孔方向の途中の部位に、孔方向に交差する方向の両側から内側に切り欠かれた切り欠き部１６５ａ（図１５参照）が設けられている。
【００１７】
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）に開口部１７０ａを有する。そして、軸方向の一方の端部側の開口部１７０ａ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１６０ｂ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。また、第３ハウジング１７０は、第２ハウジング１６０との締結面から外側に第２ハウジング１６０の連通孔１６１の孔方向に延出する板状の延出部１７２を有している（図１５（ａ）参照）。延出部１７２は、第３ハウジング１７０が第２ハウジング１６０に固定された場合に第２ハウジング１６０の被挿入部１６４の上方を覆う大きさに成形されている。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。また、検出装置１０は、ハウジング１４０の外側に配置され、互いに結合されることでハーネスコンプ３００の後述する複数の電線３１０を屈曲させた状態で把持するキャップ４００（図１５参照）と、ハーネスコンプ３００の後述するグロメット３２０がハウジング１４０から抜け落ちるのを抑制する抜け止め部材５００（図１５参照）とを備えている。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
以下に、本実施形態に係る相対角度センサ３０について説明する。
本実施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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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）
【００３３】
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）
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
上述したＭＲセンサの特性に鑑み、本実施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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
次に、ハーネスコンプ３００について説明する。
図１３は、第１の実施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、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を束ねる電線カバーの一例としての第２のカバー３８０と、を備えている。
【００４６】
ハーネスコンプ３００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。
【００４７】
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。第１の実施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。
【００４８】
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下記所定形状に成形されている。すなわち、グロメット３２０は、四角柱状の四角柱部３２１と、この四角柱部３２１の大きさよりも大きく、第２ハウジング１６０の連通孔１６１の外側連通孔１６１ｂの大きさと同じかやや小さく、外側連通孔１６１ｂの中に挿入される楕円柱状の楕円柱部３２２と、を有している。これら四角柱部３２１および楕円柱部３２２は、第２のコネクタ３６０側から順に第２ハウジング１６０の連通孔１６１の孔方向に並んでいる。また、これら四角柱部３２１および楕円柱部３２２には、電線３１０を通すために、第２ハウジング１６０の連通孔１６１の孔方向に形成された電線孔３２０ａが電線３１０の数と同数（本実施形態においては４つ）形成されている。電線孔３２０ａの孔の大きさは電線３１０の大きさよりも小さく、電線３１０が圧入されると、電線孔３２０ａの大きさが大きくなるように弾性変形する。それゆえ、グロメット３２０は、この弾性変形から復帰しようとする力で電線３１０を押し、電線３１０が電線孔３２０ａの孔方向に移動するのを抑制する。加えて、ハウジング１４０内の気密性を高める。なお、楕円柱部３２２が、第２ハウジング１６０の連通孔１６１に嵌合される嵌合部の一例として、四角柱部３２１が、楕円柱部３２２よりも外側に設けられる外側部の一例として機能する。
【００４９】
楕円柱部３２２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、電線孔３２０ａの孔方向（連通孔方向）に複数（本実施形態においては３つ）設けられている。突起３２４の最外周部の大きさは第２ハウジング１６０の連通孔１６１の外側連通孔１６１ｂの大きさよりも大きい。楕円柱部３２２の外周面は、第２ハウジング１６０の外側連通孔１６１ｂを形成する周囲の壁１６３（図１（ｂ）参照）の内周面の大きさと同じかやや小さく、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しようとする。これにより、グロメット３２０は、電線孔３２０ａの周囲部分にて電線孔３２０ａに挿入された電線３１０を押圧し、電線３１０をより強く保持する。加えて、ハウジング１４０内の気密性を高める。
【００５０】
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３２０ａそれぞれに電線３１０を挿入する。その後、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、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に接続し、第２のカバー３８０で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。
【００５１】
次に、キャップ４００について説明する。
図１４は、キャップ４００の概略構成を示す図である。
キャップ４００は、外面から突出する突出部４１１を有する雄側部材４１０と、外面の外側に突出部４１１の先端部を受け入れる受け部４２１が設けられた雌側部材４２０とから構成される。このキャップ４００が、互いに結合されることでハーネスコンプ３００の複数の電線３１０を屈曲させた状態で把持する一対の把持部材として機能する。
【００５２】
雄側部材４１０の突出部４１１は、下面から下方に伸びる下方部位４１１ａと、雌側部材４２０側に横方向に伸びる横方向部位４１１ｂとから構成されており、横方向部位４１１ｂの先端には、横方向に対して傾斜した傾斜面４１１ｃと、傾斜面４１１ｃの終端から上方に向かう垂直面４１１ｄとが形成されている。また、雄側部材４１０の下面における、下方部位４１１ａが設けられている部位の周辺には凹みが設けられており、下方部位４１１ａを第２ハウジング１６０の延出部１６５の切り欠き部１６５ａに嵌め込み可能となっている。
【００５３】
雌側部材４２０の受け部４２１は、雌側部材４２０の下面との間に、雄側部材４１０の突出部４１１の先端を受け入れる受入孔４２２を形成するように下面から下方にコの字状に突出する。また、雌側部材４２０の下面における、受け部４２１が設けられている部位の周辺には凹みが設けられており、受け部４２１を第２ハウジング１６０の延出部１６５の切り欠き部１６５ａに嵌め込み可能となっている。
【００５４】
また、雄側部材４１０の上面には、前後方向に伸びる棒状の回転軸４１２が設けられ、この回転軸４１２の端部と上面とを連結する連結部４１３が回転軸４１２の両端それぞれに設けられている。他方、雌側部材４２０の上面には、雄側部材４１０の回転軸４１２と嵌合する軸受４２３が設けられている。そして、雌側部材４２０は、雄側部材４１０の回転軸４１２を軸として雄側部材４１０に対して回転可能となっている。
【００５５】
このように構成されたキャップ４００は、雄側部材４１０の突出部４１１の傾斜面４１１ｃおよび垂直面４１１ｄが雌側部材４２０の受入孔４２２に挿入されることで結合して内部を閉じるとともに、その内部をハーネスコンプ３００の複数の電線３１０が前後方向に貫通する貫通孔４０１を形成する。一方、キャップ４００は、雄側部材４１０の突出部４１１が雌側部材４２０の受け部４２１には入り込んでおらず両者が結合されていない状態では、雌側部材４２０は雄側部材４１０に対して回転可能であり、図１４（ａ）に示すように、内部を開放するとともにハーネスコンプ３００の複数の電線３１０を横方向からその内部に取り込み可能である。
【００５６】
また、雄側部材４１０には、図１４（ａ）に示すように、横方向に伸びる複数（本実施形態においては２本）の棒状の突起４１４を有している。複数の突起４１４の距離は、内側に複数の電線３１０を有する第２のカバー３８０の略円形の外形の大きさよりも小さくなるように形成されている。また、複数の突起４１４の内の最も奥側（このキャップ４００が第２ハウジング１６０に装着された場合に最も連通孔１６１に近い位置）に位置する突起４１４の高さは、第２のカバー３８０で束ねられた複数の電線３１０を上方に持ち上げる高さに設定されている。雄側部材４１０にこの複数の突起４１４が設けられていることにより、キャップ４００は、結合した場合に、第２のカバー３８０で束ねられた複数の電線３１０を屈曲させた状態で把持するとともに貫通孔４０１を介して外部に露出させる。
なお、キャップ４００は、樹脂をインジェクション成形することで上記形状に成形されている。
【００５７】
次に、抜け止め部材５００について説明する。
抜け止め部材５００は、板状の部材であり、その外形は第２ハウジング１６０の外側連通孔１６１ｂの大きさよりも大きい。抜け止め部材５００の厚さおよび横幅は、それぞれ第２ハウジング１６０の被挿入部１６４の厚さおよび横幅よりも小さく、上方より、第２ハウジング１６０の被挿入部１６４に挿入される。抜け止め部材５００には、中央下部に下端から切り欠かれた下側切り欠き部５０１（図１５参照）が形成されている。下側切り欠き部５０１の大きさは、グロメット３２０の四角柱部３２１の大きさよりも大きい。ただ、下側切り欠き部５０１の横幅の大きさは、グロメット３２０の楕円柱部３２２の楕円の長辺よりも小さく、抜け止め部材５００は、グロメット３２０の楕円柱部３２２を覆うように形成されている。
なお、抜け止め部材５００は、樹脂をインジェクション成形することで上記形状に成形されている。
【００５８】
次に、ハーネスコンプ３００、キャップ４００および抜け止め部材５００を組み付ける手法について説明する。
図１５は、ハーネスコンプ３００、キャップ４００および抜け止め部材５００を組み付ける様子を示す図である。
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の外側連通孔１６１ｂの周囲の壁１６３の内周面に接触するように嵌合し、グロメット３２０の楕円柱部３２２の端面が内側連通孔１６１ａの端面に突き当たるまでグロメット３２０を押し込んでいく。このようにして、グロメット３２０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、抜け止め部材５００を第２ハウジング１６０の被挿入部１６４に挿入する。そして、キャップ４００の雄側部材４１０の下方部位４１１ａを、第２ハウジング１６０の延出部１６５の切り欠き部１６５ａに嵌め込むとともに、雄側部材４１０に設けられた複数の突起４１４の間に、内側に複数の電線３１０を有する第２のカバー３８０を挿入する。図１５（ｂ）は、このときの状態を示す図である。そして、その後、雄側部材４１０の突出部４１１の傾斜面４１１ｃおよび垂直面４１１ｄを雌側部材４２０の受入孔４２２に挿入することでキャップ４００を結合して内部を閉じ、第２のカバー３８０で束ねられた複数の電線３１０を、貫通孔４０１を介して外部に露出させる。また、第３ハウジング１７０を第２ハウジング１６０に固定する。その際、第３ハウジング１７０の延出部１７２にて第２ハウジング１６０の被挿入部１６４の上方を覆う。また、第２のコネクタ３６０をＥＣＵ２００の端子に差し込む。
【００５９】
以上のように構成され、ハウジング１４０に装着されるハーネスコンプ３００においては、電線３１０を保持するグロメット３２０は、第２ハウジング１６０の連通孔１６１に挿入される楕円柱部３２２だけではなく、連通孔１６１から飛び出た四角柱部３２１をも設けられ、これら全ての部位において電線３１０を強く保持するので、連通孔１６１に挿入される部位のみにて電線３１０を保持する構成と比べてより強く電線３１０を保持する。加えて、ハウジング１４０内の気密性を高める。また、グロメット３２０が第２ハウジング１６０の連通孔１６１に嵌合されると、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３２０ａの径が小さくなる方向に弾性変形し、電線３１０をより強く保持する。それゆえ、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。加えて、ハウジング１４０内の気密性が高められる。
【００６０】
また、第２ハウジング１６０の被挿入部１６４に挿入された抜け止め部材５００がグロメット３２０の楕円柱部３２２の外面を覆い、第３ハウジング１７０の延出部１７２がその抜け止め部材５００の上方を覆っているため、グロメット３２０がハウジング１４０から脱落することが抑制される。第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０は、キャップ４００にて屈曲させられた状態で把持されている。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、その力がグロメット３２０に伝達されたり、グロメット３２０がハウジング１４０から脱落したりすることが抑制される。それゆえ、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。
また、ハウジング１４０の外に出たばかりであって第２のカバー３８０にて束ねられていない複数の電線３１０は、キャップ４００にて覆われているので、ハウジング１４０の外側から加えられる力によるグロメット３２０の電線孔３２０ａの変形が抑制され、ハウジング１４０内の気密性が保たれる。
【００６１】
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強く保持されているので、このハーネスコンプ３００をステアリング装置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、組立て性も向上させることができる。
【００６２】
＜第２の実施形態＞
図１６は、第２の実施形態に係るハーネスコンプ３００の外観図である。第２の実施形態に係るハーネスコンプ３００は、第１の実施形態に係るハーネスコンプ３００に対してグロメット３２０の形状と、後述するソケット３３０およびＯリング３４０を備えている点が異なる。
図１７は、第２の実施形態に係るハウジング１４０の外観図である。第２の実施形態に係るハウジング１４０は、第１の実施形態に係るハウジング１４０に対して第２ハウジング１６０の連通孔１６１の形状およびその周辺部位の形状と、第３ハウジング１７０の延出部１７２の大きさが異なる。
以下では、第１の実施形態との差異点についてのみ説明する。
【００６３】
第２の実施形態に係るハーネスコンプ３００は、複数の電線３１０と、これら複数の電線３１０を保持するグロメット３２０と、グロメット３２０を保持するとともに第２ハウジング１６０の連通孔１６１に挿入されるソケット３３０と、ソケット３３０に装着される周知のＯリング３４０と、第１のコネクタ３５０と、第２のコネクタ３６０と、第１のカバー３７０と、第２のカバー３８０と、を備えている。
第２の実施形態に係る第２ハウジング１６０は、連通孔１６１における第１の回転軸１１０の軸方向の断面形状が円形である点で第１の実施形態に係る第２ハウジング１６０の連通孔１６１とは異なる。また、第２の実施形態に係る第２ハウジング１６０は、被挿入部１６４や延出部１６５を備えていない。
第２の実施形態に係る第３ハウジング１７０の延出部１７２は、ソケット３３０の被挿入部３３２（図１８参照）の上方を覆う大きさに設定されている。
【００６４】
図１８は、第２の実施形態に係るグロメット３２０およびソケット３３０の概略構成を示す図である。図１８（ａ）はグロメット３２０およびソケット３３０の外観図であり、図１８（ｂ）はハーネスコンプ３００が第２ハウジング１６０に装着された状態における図１８（ａ）のＹ−Ｙ部の断面図である。
グロメット３２０は、下部が半円柱状であり、上部が四角柱状である。そして、グロメット３２０の中央部には、電線３１０を通すために、第２ハウジング１６０の連通孔１６１の孔方向に形成された電線孔３２０ａが電線３１０の数と同数（本実施形態においては４つ）形成されている。
【００６５】
ソケット３３０は、円筒状の円筒状部３３１と、円筒状部３３１の円筒の中心軸方向の一方の端部（第２のコネクタ３６０側の端部）に設けられ、グロメット３２０が挿入される被挿入部３３２と、を備えている。
円筒状部３３１における中心軸方向の途中には、Ｏリング３４０が嵌め込まれるリング溝３３３が周方向の全体に亘って形成されている。リング溝３３３は、円筒状部３３１の外周面から中心方向に凹んだ凹部３３３ａと、この凹部３３３ａと円筒状部３３１の外周面とを繋ぐ傾斜面３３３ｂとから形成される。凹部３３３ａの底面およびＯリング３４０の大きさは、ソケット３３０に装着されたＯリング３４０最外径が第２ハウジング１６０の連通孔１６１の大きさよりも大きくなるように設定され、円筒状部３３１の外周面は第２ハウジング１６０の連通孔１６１の大きさと同じかやや小さくなるよう設定されている。円筒状部３３１における中心軸方向の他方の端部には、この端部の端面から中心軸方向に突出する突出部３３４が設けられている。突出部３３４の先端は、円筒状部３３１の外周面から半径方向の外側に突出した凸部３３４ａを有している。
【００６６】
被挿入部３３２は、基本的には、下部に設けられた半円柱状の半円柱部３３６と、半円柱部３３６と連続して半円柱部３３６の上方に設けられた四角柱状の四角柱部３３７とから構成され、外形の大きさが円筒状部３３１の外形よりも大きい。半円柱部３３６と四角柱部３３７とには、グロメット３２０を受け入れるとともに、グロメット３２０の形状と同じかやや大きい形状の空間が形成されてグロメット３２０を保持する保持部３３８が設けられている。また、被挿入部３３２には、円筒状部３３１の内側と協働して、複数の電線３１０を、円筒状部３３１の中心軸方向に貫通させる貫通孔３３２ａが形成されている。
なお、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形状に成形されている。
【００６７】
次に、第２の実施形態に係るハーネスコンプ３００を組み立てる手法について説明する。
先ず、グロメット３２０をソケット３３０の被挿入部３３２に挿入する。その後、グロメット３２０に形成された複数の電線孔３２０ａそれぞれに電線３１０を挿入する。そして、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、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に接続し、第２のカバー３８０で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。
【００６８】
次に、ハーネスコンプ３００およびキャップ４００を組み付ける手法について説明する。
図１９は、ハーネスコンプ３００およびキャップ４００を組み付ける様子を示す図である。
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、ソケット３３０に装着されたＯリング３４０の外周面が連通孔１６１の周囲の壁１６３（図１７参照）の内周面に接触するように嵌合し、円筒状部３３１の突出部３３４の凸部３３４ａが連通孔１６１を通り過ぎるまで（図１８（ｂ）の状態となるまで）ソケット３３０を押し込んでいく。このようにして、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、キャップ４００の雄側部材４１０に設けられた複数の突起４１４の間に、内側に複数の電線３１０を有する第２のカバー３８０を挿入する。図１９（ｂ）は、このときの状態を示す図である。そして、その後、雄側部材４１０の突出部４１１の傾斜面４１１ｃおよび垂直面４１１ｄを雌側部材４２０の受入孔４２２に挿入することでキャップ４００を結合して内部を閉じ、第２のカバー３８０で束ねられた複数の電線３１０を、貫通孔４０１を介して外部に露出させる。また、第３ハウジング１７０を第２ハウジング１６０に固定する。その際、第３ハウジング１７０の延出部１７２にてソケット３３０の被挿入部３３２の上方を覆う。また、第２のコネクタ３６０をＥＣＵ２００の端子に差し込む。なお、キャップ４００は、複数の突起４１４の間に把持された、内側に複数の電線３１０を有する第２のカバー３８０と、複数の突起４１４との接触力によりハウジング１４０に対して移動することが抑制される。
【００６９】
以上のように構成され、ハウジング１４０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がソケット３３０の被挿入部３３２に挿入され、第３ハウジング１７０の延出部１７２が被挿入部３３２の上方を覆っており、また、ソケット３３０の突出部３３４の凸部３３４ａが第２ハウジング１６０の内周面に引っ掛かっているため（図１８（ｂ）参照）、グロメット３２０がハウジング１４０から脱落することが抑制される。第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０は、キャップ４００にて屈曲させられた状態で把持されている。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、その力がグロメット３２０に伝達されたり、グロメット３２０がハウジング１４０から脱落したりすることが抑制される。それゆえ、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。
【００７０】
また、ハウジング１４０の外に出たばかりであって第２のカバー３８０にて束ねられていない複数の電線３１０は、キャップ４００にて覆われているので、ハウジング１４０の外側から加えられる力によるグロメット３２０の電線孔３２０ａの変形が抑制され、ハウジング１４０内の気密性が保たれる。
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、組立て性も向上させることができる。
【００７１】
なお、ソケット３３０の被挿入部３３２における連通孔方向の端面から外側に連通孔方向に延出し、第１の実施形態に係る第２ハウジング１６０の延出部１６５と同形状の部位を設け、この部位に、キャップ４００の雄側部材４１０の下方部位４１１ａを嵌め込むとよい。かかる構造により、第２の実施形態においても、キャップ４００がハウジング１４０に対して移動することが抑制される。
【符号の説明】
【００７２】
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、１６０…第２ハウジング、１７０…第３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…ソケット、３４０…Ｏリング、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、４００…キャップ、５００…抜け止め部材
【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て前記電線を保持する電線保持部材と、
前記ハウジングの外側に配置され、互いに結合されることで前記電線を屈曲させた状態で把持する一対の把持部材と、
を備えることを特徴とする相対角度検出装置。
【請求項２】
前記一対の把持部材は、互いに結合されることで内部を閉じるとともにその内部を前記電線が貫通する貫通孔を形成し、結合されていない状態で内部を開放するとともに前記ハウジングの外側において当該電線を内部に取り込み可能であ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】
前記電線を複数有するとともに前記ハウジングの外側において当該複数の電線を束ねる電線カバーを備え、
前記一対の把持部材は、互いに結合されることで前記複数の電線における前記電線カバーにて束ねられていない部位を覆い、当該電線カバーにて束ねられた部位を前記貫通孔から外部に出すことを特徴とする請求項１または２に記載の相対角度検出装置。
【請求項４】
前記一対の把持部材のうちいずれか一方の部材は、他方の部材側へ突出し、前記電線を屈曲させる突起を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の相対角度検出装置。
【請求項５】
前記ハウジングは、前記連通孔と当該連通孔よりも当該連通孔の孔方向の外側に形成された凹部と当該孔方向と交差する方向に開口する開口部とを有する第１の部材と、当該第１の部材に取り付けられることで当該開口部を覆うとともに当該孔方向に突出する突出部を有する第２の部材と、を備え、
前記電線保持部材は、前記ハウジングの前記第１の部材の前記連通孔に嵌合される嵌合部と、当該嵌合部よりも外側に設けられる外側部と、を有するとともに、当該嵌合部および当該外側部を貫通する孔に前記電線を保持し、
前記ハウジングの前記第１の部材の前記凹部に挿入されて前記電線保持部材の前記嵌合部の外面の一部を覆うとともに当該ハウジングの前記第２の部材の前記突出部により覆われる覆い部材をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項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、
内外を連通する連通孔が形成され、前記センサを収納するハウジングと、
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て前記電線を保持する電線保持部材と、
前記ハウジングの外側に配置され、互いに結合されることで前記電線を屈曲させた状態で把持する一対の把持部材と、
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て前記電線を保持する電線保持部材と、
前記ハウジングの外側に配置され、互いに結合されることで前記電線を屈曲させた状態で把持する一対の把持部材と、
を備えることを特徴とする相対角度検出装置。
【請求項２】
前記一対の把持部材は、互いに結合されることで内部を閉じるとともにその内部を前記電線が貫通する貫通孔を形成し、結合されていない状態で内部を開放するとともに前記ハウジングの外側において当該電線を内部に取り込み可能であ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】
前記電線を複数有するとともに前記ハウジングの外側において当該複数の電線を束ねる電線カバーを備え、
前記一対の把持部材は、互いに結合されることで前記複数の電線における前記電線カバーにて束ねられていない部位を覆い、当該電線カバーにて束ねられた部位を前記貫通孔から外部に出すことを特徴とする請求項１または２に記載の相対角度検出装置。
【請求項４】
前記一対の把持部材のうちいずれか一方の部材は、他方の部材側へ突出し、前記電線を屈曲させる突起を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の相対角度検出装置。
【請求項５】
前記ハウジングは、前記連通孔と当該連通孔よりも当該連通孔の孔方向の外側に形成された凹部と当該孔方向と交差する方向に開口する開口部とを有する第１の部材と、当該第１の部材に取り付けられることで当該開口部を覆うとともに当該孔方向に突出する突出部を有する第２の部材と、を備え、
前記電線保持部材は、前記ハウジングの前記第１の部材の前記連通孔に嵌合される嵌合部と、当該嵌合部よりも外側に設けられる外側部と、を有するとともに、当該嵌合部および当該外側部を貫通する孔に前記電線を保持し、
前記ハウジングの前記第１の部材の前記凹部に挿入されて前記電線保持部材の前記嵌合部の外面の一部を覆うとともに当該ハウジングの前記第２の部材の前記突出部により覆われる覆い部材をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項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、
内外を連通する連通孔が形成され、前記センサを収納するハウジングと、
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て前記電線を保持する電線保持部材と、
前記ハウジングの外側に配置され、互いに結合されることで前記電線を屈曲させた状態で把持する一対の把持部材と、
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。
【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】
【公開番号】特開２０１２−２３７６３７（Ｐ２０１２−２３７６３７Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０６５９１（Ｐ２０１１−１０６５９１）
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【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１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（０００１４６０１０）株式会社ショーワ (715)
【Ｆターム（参考）】
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