Die
Erfindung betrifft einen Spulenkörper
mit einer Spule für
einen Drehmomentsensor, einen Drehmomentsensor nach dem Oberbegriff
von Anspruch 11, und einen elektrischen Servolenkapparat nach dem
Oberbegriff von Anspruch 15.The
The invention relates to a bobbin
with a coil for
a torque sensor, a torque sensor according to the preamble
of claim 11, and an electric power steering apparatus after
The preamble of claim 15.
Herkömmliche
Spulenkörper
für Drehmomentsensoren
und konventionelle Drehmomentsensoren wurden z.B. in der US 4,907,4 A , der EP 0 362 89 A2 ,
der japanischen, ungeprüften
Patentveröffentlichung
Nr. Hei. 4-47638 und der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
Nr. Hei. 8-5477 offenbart. Die konventionellen Drehmomentsensoren
weisen eine Struktur auf, bei der das auf eine sich drehende Welle
ausgeübte
Drehmoment reflektiert wird, um die Impedanzpegel von Spulenkörpern zu
verändern,
und Änderungen
in dem Impedanzpegel zu ermitteln, um so das Drehmoment zu ermitteln.
Das heißt,
die Spulenkörper
sind derartig angeordnet, daß sie
die drehende Welle in solch einer Weise umgeben, daß die Impedanzpegel
der Spulen aufgrund einer magnetischen oder mechanisch strukturellen Änderung
entsprechend dem Drehmoment der sich drehenden Welle geändert werden.
Daher ermöglicht das
Ermitteln der Änderung
der Impedanz durch Messen der Klemmenspannungen der Spulen, ein Erfassen
des in der sich drehenden Welle erzeugten Drehmomentes.Conventional bobbins for torque sensors and conventional torque sensors have been described in the US 4,907.4 A , of the EP 0 362 89 A2 , Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei. 4-47638 and Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei. 8-5477. The conventional torque sensors have a structure in which the torque applied to a rotating shaft is reflected to change the impedance levels of bobbins, and to detect changes in the impedance level so as to detect the torque. That is, the bobbins are arranged so as to surround the rotating shaft in such a manner that the impedance levels of the coils are changed due to a magnetic or mechanical structural change in accordance with the torque of the rotating shaft. Therefore, determining the change in the impedance by measuring the terminal voltages of the coils enables detecting the torque generated in the rotating shaft.
Darüber hinaus
ist der obengenannte konventionelle Drehmomentsensor derart ausgeführt, daß Änderungen
in der Impedanz der Spulen aufgrund von anderen Faktoren als dem
Drehmoment, z. B. der Temperatur, ausgeglichen werden, indem eine
Struktur Verwendung findet, bei der zwei Spulen, die jeweils Impedanzpegel
aufweisen, die in entgegengesetzte Richtungen durch das Drehmoment geändert werden,
angeordnet sind, um eine Brückenschaltung
zu bilden, die die beiden Spulen beinhaltet, so daß Drehmoment
entsprechend der Differenz zwischen den Ausgängen aus der Brückenschaltung
ermittelt wird. Das heißt,
sogar wenn die Impedanz aufgrund von anderen Faktoren als Drehmoment
geändert
wird, erfolgt die Änderung
der Impedanzpegel der beiden Spulen in der gleichen Richtung aufgrund der
Faktoren. Daher kann die Änderung
durch Erhalten des Unterschiedes der Ausgangsspannung aus der Brückenschaltung
ausgeglichen werden.Furthermore
For example, the above-mentioned conventional torque sensor is made such that changes
in the impedance of the coils due to factors other than the
Torque, z. As the temperature can be compensated by a
Structure is used in the case of two coils, each impedance level
which are changed in opposite directions by the torque,
are arranged to a bridge circuit
to form, which includes the two coils, so that torque
according to the difference between the outputs from the bridge circuit
is determined. This means,
even if the impedance is due to factors other than torque
changed
is, the change takes place
the impedance level of the two coils in the same direction due to
Factors. Therefore, the change
by obtaining the difference of the output voltage from the bridge circuit
be compensated.
Jedoch
ist es bei dem konventionellen Drehmomentsensor, der die beiden
Spulen zum Ermitteln der Differenz aufweist, welche um individuelle
Spulenkörper
herumgewickelt sind, erforderlich, daß er frei von Abweichungen
in den Wicklungsspannungen der um die jeweiligen Spulenkörper herumgewickelten
Spulen und frei von Abweichungen der Durchmesser der Drähte der
Spulen ist. Jedoch erzeugt eine Spulenwicklungsmaschine für die Verwendung in
einem gewöhnlichen
Herstellungsverfahren zum Wickeln des Drahtes um die Spulenkörper eine Änderung
der Wicklungsspannung nach einem Zeitablauf abhängig von einem Verwendungszustand.
Normalerweise wird eine Mehrzahl von Spulenwicklungsmaschinen simultan
betrieben. Dadurch kann eine Dispersion in den Wicklungsspannungen
innerhalb der Maschinen nicht verhindert werden. Was noch schlechter
ist, auch die Durchmesser und dergleichen der Drähte zum Bilden der Spulen dispergieren.
Wenn hingegen zwei Spulenkörper,
um welche die Spulen kontinuierlich durch gleiche Spulenwicklungsmaschine
gewickelt werden, in demselben Drehmomentsensor verwendet werden,
kann die Änderung
des Impedanzpegels der Spule, die aufgrund von anderen Faktoren
als Drehmoment auftritt, ausgeglichen werden, da der Drehmomentsensor
die beiden im wesentlichen die gleichen Charakteristiken aufweisenden
Spulen verwendet. Jedoch können
in dem beschriebenen Fall die Fertigungskosten nicht reduziert werden.
Wenn die beschriebene Handhabung jedoch nicht durchgeführt wird,
muß die
Annahme getroffen werden, daß die
beiden verwendeten Spulen Charakteristiken aufweisen, die im wesentlichen
nicht die gleichen sind. Daher muß ein Einstellen der Balance
der komplizierten Brückenschaltung durchgeführt werden,
wodurch sich die Herstellungskosten erhöhen.however
It is the conventional torque sensor, the two
Having coils for determining the difference, which by individual
bobbins
are wrapped around, required to be devoid of deviations
in the winding voltages of the wound around the respective bobbin
Coils and deviations from the diameter of the wires
Coils is. However, a coil winding machine produces for use in
a common one
Manufacturing method for winding the wire around the bobbin a change
the winding voltage after a lapse of time depending on a use state.
Normally, a plurality of coil winding machines become simultaneous
operated. This can cause a dispersion in the winding voltages
within the machines can not be prevented. What's worse
is also dispersing the diameters and the like of the wires to form the coils.
If, on the other hand, two bobbins,
around which the coils continuously through the same coil winding machine
be wound, used in the same torque sensor,
can the change
the impedance level of the coil due to other factors
As torque occurs, be compensated because of the torque sensor
the two have essentially the same characteristics
Spools used. However, you can
in the case described the manufacturing costs are not reduced.
However, if the described handling is not performed,
must the
Assumption be made that the
both coils used have characteristics that are substantially
are not the same. Therefore, adjusting the balance
the complicated bridge circuit are carried out
thereby increasing the manufacturing costs.
Daneben
ist ein anderer konventioneller Drehmomentsensor, z.B. in der japanischen
nichtgeprüften
Gebrauchsmusterveröffentlichung
Nr. Hei. 2-89338 offenbart. Dieser konventionelle Drehmomentsensor
ist in solch einer Weise strukturiert, daß ein Drehmoment, welches auf
die sich drehende Welle einwirkt, refektiert wird, um die Impedanz
der Spule zu ändern,
um so die Änderung
der Impedanz und das Drehmoment zu ermitteln.Besides
is another conventional torque sensor, e.g. in the Japanese
untested
Utility Model Publication
No. Hei. 2-89338. This conventional torque sensor
is structured in such a way that a torque, which on
the rotating shaft is refected to the impedance
to change the coil,
so the change
to determine the impedance and the torque.
Die
Spule ist derart angeordnet, daß sie
die sich drehende Welle umgibt, so daß sich die Impedanz der Spule
entsprechend dem Drehmoment der sich drehenden Welle ändert. Sobald
eine Änderung in
der Impedanz durch Messen der Klemmenspannungen der Spule ermittelt
wird, kann somit das Drehmoment, welches in der sich drehenden Welle erzeugt
wird, ermittelt werden.The
Coil is arranged so that they
the rotating shaft surrounds so that the impedance of the coil
changes according to the torque of the rotating shaft. As soon as
a change in
the impedance determined by measuring the terminal voltages of the coil
Thus, the torque which is generated in the rotating shaft can thus
will be determined.
Dieser
beschriebene konventionelle Drehmomentsensor weist eine Spule auf,
die um einen Spulenkörper
herumgewickelt ist, deren eine äußere Oberfläche und
zwei Endoberflächen
mit einem Jochbauteil aus Eisen abgedeckt sind, um so eine magnetische
Kraftlinienstreuung zu verhindern. Da es erforderlich ist, daß die Enden
der Spule zur Außenseite
des Jochbauteiles herausgeführt
werden, ist das Jochbauteil jedoch mit einem ausgeschnittenen Abschnitt
für das
Herausführen
der Enden der Spule versehen.This conventional torque sensor described has a coil wound around a bobbin whose one outer surface and two end surfaces are covered with a yoke member made of iron so as to prevent magnetic force line dispersion. However, since it is required that the ends of the coil are led out to the outside of the yoke member, the yoke member is provided with a cut-out portion for leading out the ends of the yoke member Coil provided.
Da
das magnetische Feld in der Spule in diesem Fall in Umfangsrichtung
aufgrund des ausgeschnittenen Abschnittes unregelmäßig ist,
erzeugt die Differenz zwischen der Phase der Spule und der Phase
der sich drehenden Welle eine Änderung
der Anzahl von Feldlinien, welche die Spule schneiden. Als ein Ergebnis
wird die Impedanz der Spule in unerwünschter Weise auch unabhängig vom
Drehmoment verändert.
Dadurch wird die Drehmomentermittlungsgenauigkeit um einen entsprechenden
Grad verschlechtert.There
the magnetic field in the coil in this case in the circumferential direction
is irregular due to the cut-out section,
generates the difference between the phase of the coil and the phase
the rotating shaft is a change
the number of field lines that intersect the coil. As a result
the impedance of the coil is also undesirably independent of
Torque changed.
As a result, the torque detection accuracy is a corresponding
Degree deteriorates.
Wenn
eine Konstruktion, wie sie durch den offenbarten Drehmomentsensor
verwendet wurde, in solch einer Weise gebildet wird, daß zwei Spulen
vorgesehen sind, deren Impedanzpegel in entgegengesetzte Richtungen
verändert
werden, um dem Drehmoment zu entsprechen, um so eine Brückenschaltung
mit den beiden Spulen zu bilden, so daß das Drehmoment entsprechend
der Differenz zwischen den beiden Ausgängen aus der Brückenschaltung
ermittelt werden kann, kann die Impedanzänderung, welche aufgrund der
Temperatur oder dergleichen auftritt, durch die Differenz ausgeglichen
werden. Jedoch wird die Änderung
der Impedanz, welche aufgrund des ausgeschnittenen Abschnittes auftritt,
in unerwünschter
Weise verstärkt
und in das ermittelte Drehmoment aufgenommen.If
a construction such as that disclosed by the disclosed torque sensor
is formed in such a way that two coils
are provided whose impedance level in opposite directions
changed
to match the torque, so a bridge circuit
to form with the two coils, so that the torque accordingly
the difference between the two outputs from the bridge circuit
can be determined, the impedance change, which due to the
Temperature or the like occurs, offset by the difference
become. However, the change will be
the impedance which occurs due to the cut-out portion
in unwanted
Way amplified
and included in the determined torque.
Daneben
sind ein Spulenkörper
für einen Drehmomentsensor
und ein elektrischer Servolenkapparat der eingangs genannten Art
beispielsweise aus der DE
195 42 047 A1 bekannt.In addition, a bobbin for a torque sensor and an electric power steering apparatus of the type mentioned, for example, from DE 195 42 047 A1 known.
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Spulenkörper für einen
Drehmomentsensor zu schaffen, der ein verbessertes Impedanzverhalten
aufweist. Daneben ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen Drehmomentsensor und einen elekt rischen Servolenkapparat der
eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Herstellungskosten reduziert
und die Ermittlungsgenauigkeit verbessert wird.Of the
Invention is therefore based on the object, a bobbin for a
To provide torque sensor, which has an improved impedance behavior
having. In addition, it is an object of the present invention
a torque sensor and an electric power steering apparatus of
to improve the type mentioned so that the manufacturing cost is reduced
and the detection accuracy is improved.
Hinsichtlich
eines Spulenkörpers
wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch
einen Spulenkörper
mit einer Spule für
einen Drehmomentsensor, wobei der Spulenkörper eine Umfangsnut und zwei
Flanschbereiche aufweist, mit: einem Anschlussklemmen-Befestigungsabschnitt,
der an einem der Flanschbereiche des Spulenkörpers ausgebildet ist und sich
in einer Radialrichtung des Spulenkörpers auswärts erstreckt, wobei Anschlussklemmen
an einer oberen, in Radialrichtung nach außen gerichteten Oberfläche des
Anschlussklemmen- Befestigungsabschnittes angeordnet sind, und daß der Anschlussklemmen-Befestigungsabschnitt
zumindest einen Vorsprung in Verbindung mit einem Drahtmaterial
für die
Spule aufweist.Regarding
a bobbin
the object is achieved by
a bobbin
with a coil for
a torque sensor, wherein the bobbin has a circumferential groove and two
Flange portions, comprising: a terminal mounting portion,
which is formed on one of the flange portions of the bobbin and itself
extends outwardly in a radial direction of the bobbin, with terminals
at an upper, radially outwardly directed surface of the
Terminal mounting portion are arranged, and that the terminal-mounting portion
at least one projection in connection with a wire material
for the
Coil has.
Daneben
wir die Aufgabe für
einen Drehmomentsensor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 11 abgelöst. Schließlich wird
die Aufgabe hinsichtlich eines elektrischen Servolenkapparates erfindungsgemäß durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 15 gelöst.Besides
we do the job for
a torque sensor of the type mentioned by the present invention
the characterizing features of claim 11 replaced. Finally will
the task in terms of an electric power steering apparatus according to the invention
the characterizing features of claim 15 solved.
Bevorzugte
Ausführungsformen
sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.preferred
embodiments
are the subject of the respective subclaims.
Vorzugsweise
weist ein Drehmomentsensor gemäß einer
Ausführungsform
eine sich drehende Welle auf, die drehbar in einem Gehäuse gestützt ist, zwei
Spulen, die die sich drehende Welle umgebend angeordnet sind, eine
Impedanzänderungseinrichtung
zum Ändern
des Impedanzpegels der beiden Spulen in entgegengesetzte Richtungen
gemäß der Änderung
des Drehmomentes, welches auf die sich drehende Welle einwirkt,
um ein Drehmoment zu ermitteln, welches in der sich drehenden Welle
gemäß der Differenz
zwischen den Klemmenspannungen der beiden Spulen erzeugt wird, auf,
und darüber
hinaus weist der Drehmomentsensor auf: einen Spulenkörper, der
an dem Gehäuse
gesichert ist, um koaxial zur sich drehenden Welle zu sein, wobei
zwei Nuten in den Spulenkörper
eingeformt sind, die in axialer Richtung voneinander beabstandet
sind und koaxial zur sich drehenden Welle sind, und die Spule ist
entlang jeder der beiden Nuten gewickelt.Preferably
has a torque sensor according to a
embodiment
a rotating shaft rotatably supported in a housing, two
Coils, which are arranged surrounding the rotating shaft, a
Impedance changer
to change
the impedance level of the two coils in opposite directions
according to the change
the torque acting on the rotating shaft,
to determine a torque which is in the rotating shaft
according to the difference
is generated between the terminal voltages of the two coils,
and above
In addition, the torque sensor comprises: a bobbin, the
on the housing
is secured to be coaxial with the rotating shaft, wherein
two grooves in the bobbin
are formed, which are spaced apart in the axial direction
are and are coaxial with the rotating shaft, and the coil is
Wrapped along each of the two grooves.
Der
Spulenkörper
kann ein integral gegossenes Erzeugnis sein, oder die Spulen können aufgewickelt
worden sein, nachdem zwei oder mehrere Teile montiert wurden.Of the
bobbins
may be an integrally cast product, or the coils may be wound up
been after two or more parts have been mounted.
Vorzugsweise
sind die Spulen jeweils entlang der beiden Nuten in dem Spulenkörper aufgewickelt.
Daher wird irgendeine komplizierte Handhabung und dergleichen nicht
erforderlich, wenn zwei Spulen, die im wesentlichen die gleichen
Spezifikationen aufweisen, in einen Drehmomentsensor eingebaut werden.
Daher können
Impedanzfehler zwischen den beiden Spulen erheblich reduziert werden. Sogar
wenn, z.B., eine Brückenschaltung
gebildet wird, kann ein Einstellen der Balance der Schaltung ausgelassen
oder auf einfache Weise durchgeführt werden.Preferably
the coils are each wound along the two grooves in the bobbin.
Therefore, any complicated handling and the like will not
required if two coils, which are essentially the same
Have specifications built into a torque sensor.
Therefore, you can
Impedance error between the two coils can be significantly reduced. Even
if, for example, a bridge circuit
is formed, adjusting the balance of the circuit can be omitted
or be carried out in a simple manner.
Eine
Lücke kann
zwischen die beiden Nuten in den Spulenkörper eingeformt sein, um z.B.
ein ringförmiges
Jochbauteil aufzunehmen. Darüber
hinaus können
zwei zylindrische Jochbauteile angeordnet sein, um die beiden Nutabschnitte
in dem Spulenkörper
zu umgeben, so daß Teile
jeder Spule, ausgenommen des inneren Abschnittes, durch die Joche abgedeckt
sind.A gap may be formed between the two grooves in the bobbin, for example, to receive an annular yoke member. In addition, two cylindrical yoke members may be arranged to surround the two groove portions in the spool so that portions of each spool, except for the inner portion, pass through the yokes are covered.
Ein
Anschlußklemmenbefestigungsabschnitt,
der drei Anschlußklemmen
aufweist, die nach außen
in radialer Richtung vorstehen, ist für einen Abschnitt zwischen
den beiden Nuten des Spulenkörpers
in solch einer Weise vorgesehen, daß ein Ende einer der Spulen,
an welchem die Windung der Spule beginnt, an der ersten Anschlußklemme
befestigt ist. Darüber
hinaus ist ein Ende der anderen Spule, bei welchem die Wicklung
endet, an der zweiten Anschlußklemme
befestigt. Ein Ende der Spule, an welchem die Windung endet, und
ein Ende der anderen Spule, an welchem die Windung beginnt, ist
an der dritten Anschlußklemme
befestigt. Als Ergebnis ist die dritte Anschlußklemme als eine gemeinsame Anschlußklemme
ausgebildet, an welcher die Enden von zwei Spulen befestigt sind.
Daher, wenn die Wicklungsordnung bestimmt wird als, z.B., erste
Anschlußklemme → dritte
Anschlußklemme → zweite Anschlußklemme,
können
die beiden Spulen kontinuierlich gebildet werden durch Wickeln eines
Drahtes. In dem Fall, wo der Draht in der obengenannten Wicklungsordnung
gewickelt ist, wird es bevorzugt, daß die Richtung, in welcher
der Draht entlang der beiden Nuten an dem Spulenkörper gewickelt
wird, an einer Stelle nahe der dritten Anschlußklemme umgekehrt wird. Das
heißt,
wenn die obengenannte Wicklungsanordnung verwendet wird, bei welcher, z.B.,
die dritte Anschlußklemme,
welche die gemeinsame Anschlußklemme
ist, als Erdklemme verwendet wird, wird die erste Anschlußklemme
als eine stromquellenseitige Anschlußklemme für eine der Spulen verwendet
und wird die zweite Anschlußklemme
als eine stromquellenseitige Anschlußklemme der anderen Anschlußklemme
verwendet, wobei Antriebsströme,
die in die gleiche Richtung fließen, den beiden Spulen zugeführt werden
können.One
Terminal attachment section,
the three terminals
that faces outward
projecting in the radial direction is for a section between
the two grooves of the bobbin
provided in such a way that one end of one of the coils,
at which the winding of the coil begins, at the first terminal
is attached. About that
In addition, one end of the other coil, in which the winding
ends, at the second terminal
attached. One end of the coil on which the winding ends, and
one end of the other coil on which the winding begins is
at the third terminal
attached. As a result, the third terminal is as a common terminal
formed, to which the ends of two coils are attached.
Therefore, when the winding order is determined as, for example, first
Terminal → third
Terminal → second terminal,
can
the two coils are continuously formed by winding one
Wire. In the case where the wire in the above-mentioned winding order
is wound, it is preferred that the direction in which
the wire is wound along the two grooves on the bobbin
is reversed at a location near the third terminal. The
is called,
when the above-mentioned winding arrangement is used, in which, e.g.
the third terminal,
which the common terminal
is, when earth terminal is used, the first terminal
used as a power source side terminal for one of the coils
and becomes the second terminal
as a power source side terminal of the other terminal
used, with drive currents,
which flow in the same direction, are fed to the two coils
can.
Weiterhin
weist ein Antriebssensor gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
erste und zweite sich drehende Wellen auf, die koaxial angeordnet sind
und miteinander durch einen Torsionsstab verbunden sind, ein zylindrisches
Bauteil, bestehend aus einem elektrisch leitenden und nichtmagnetischen
Material und welches mit der zweiten sich drehenden Welle in Richtung
der Drehung integriert ist, um die äußere Oberfläche der ersten sich drehenden Welle
zu umgeben ein umgebender Abschnitt der ersten sich drehenden Welle,
der durch zumindest den zylindrischen Abschnitt umgeben ist und
aus einem magnetischen Material besteht, eine Nut, die in den umgebenden
Abschnitt eingeformt ist und sich in axialer Richtung erstreckt,
ein Fenster, welches in das zylindrische Bauteil in solch einer
Weise eingeformt ist, daß ein
Zustand des Überlagerns
der Nut entsprechend einer relativen Rotationsstellung bezüglich der
ersten sich drehenden Welle geändert wird,
und eine Spule auf, die angeordnet ist, um einen Abschnitt des zylindrischen
Bauteiles zu umgeben, in welches das Fenster eingeformt wurde, so daß Drehmoment,
welches in den ersten und zweiten sich drehenden Wellen erzeugt
wurde, entsprechend der Änderung
der Impedanz der Spule ermittelt wird, wobei ein Jochbauteil, welches
die Spule aufweist, mit einem ersten ausgeschnittenen Abschnitt,
um ein Ende der Spule zur Außenseite
des Jochbauteiles herauszuführen
und zumindest einem zweiten ausgeschnittenen Abschnitt versehen
ist, der von dem ersten ausgeschnittenen Abschnitt getrennt ist,
so daß eine Änderung
in der Impedanz der Spule, die aufgrund der Unregelmäßigkeit
eines magnetischen Feldes in der Spule auftritt, welche durch den
ersten ausgeschnittenen Abschnitt erzeugt wird, und eine Änderung
in der Impedanz der Spule, welche aufgrund der Unregelmäßigkeit
des magnetischen Feldes in der Spule auftritt, welche durch den
ersten ausgeschnittenen Abschnitt erzeugt wird, gegeneinander reduziert
werden.Farther
has a drive sensor according to a
preferred embodiment
first and second rotating shafts coaxially arranged
and connected together by a torsion bar, a cylindrical one
Component consisting of an electrically conductive and non-magnetic
Material and which with the second rotating shaft in direction
the rotation is integrated to the outer surface of the first rotating shaft
to surround a surrounding section of the first rotating shaft,
which is surrounded by at least the cylindrical portion and
is made of a magnetic material, a groove in the surrounding
Section is formed and extends in the axial direction,
a window, which in the cylindrical member in such a
Formed is that a
State of overlay
the groove corresponding to a relative rotational position with respect to
first turning shaft is changed,
and a coil disposed to surround a portion of the cylindrical
To surround components in which the window was formed, so that torque,
which generates in the first and second rotating waves
was, according to the change
the impedance of the coil is determined, wherein a Jochbauteil, which
having the spool, with a first cut-out portion,
around one end of the coil to the outside
to lead out of the yoke component
and provided at least a second cut-out portion
that is separate from the first cut-out portion,
so that a change
in the impedance of the coil due to the irregularity
a magnetic field occurs in the coil, which by the
first cut section is generated, and a change
in the impedance of the coil, which due to the irregularity
of the magnetic field occurs in the coil, which by the
first cut section is generated, reduced against each other
become.
Das
nichtmagnetische Material gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein paramagnetisches Material mit etwas diamagnetischen
Substanzen. Das magnetische Material ist ein ferromagnetisches Material.
Die magnetische Permeabilität
des nichtmagnetischen Materiales ist gleich der von Luft oder geringer
als die magnetische Permeabilität
des magnetischen Materiales.The
Non-magnetic material according to the present invention
Invention is a paramagnetic material with some diamagnetic
Substances. The magnetic material is a ferromagnetic material.
The magnetic permeability
of the non-magnetic material is equal to that of air or less
as the magnetic permeability
of the magnetic material.
Im
Folgenden wird die Erfindung mit weiteren Einzelheiten anhand bevorzugter
Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Hierin:in the
Below, the invention will be described in more detail with reference to preferred
embodiments
described with reference to the drawing. Here in:
1 ist
eine Gesamtschnittansicht, welche die vorliegende Erfindung darstellt. 1 Fig. 10 is an overall sectional view illustrating the present invention.
2 ist
eine perspektivische Ansicht, welche die Struktur einer Spule und
einen Abschnitt um die Spule darstellt. 2 FIG. 12 is a perspective view illustrating the structure of a coil and a portion around the coil. FIG.
3 ist
eine perspektivische Ansicht, welche einen Zustand darstellt, in
welchem ein Spulenkörper
und Jochbauteile montiert wurden. 3 FIG. 15 is a perspective view illustrating a state in which a spool and yoke members have been mounted. FIG.
4 ist
eine Draufsicht, welche den Spulenkörper darstellt. 4 is a plan view illustrating the bobbin.
5 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A aus 4. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA 4 ,
6 ist
eine Seitenansicht, welche den Spulenkörper darstellt. 6 is a side view illustrating the bobbin.
7 ist
eine Draufsicht, welche den Spulenkörper in einem Zustand darstellt,
wo die Jochbauteile montiert sind. 7 FIG. 12 is a plan view illustrating the bobbin in a state where the yoke members are mounted. FIG.
8 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B, die in 7 dargestellt
ist. 8th is a cross-sectional view along the line BB, which in 7 is shown.
9 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie C-C, die in 8 dargestellt
ist. 9 is a sectional view taken along the line CC in FIG 8th is shown.
10 ist
ein Schaltdiagramm, welches ein Beispiel eines Motorsteuerungsschaltkreises
darstellt. 10 Fig. 10 is a circuit diagram showing an example of a motor control circuit.
11 ist
eine perspektivische Ansicht, welche einen exemplarischen Zustand
darstellt, in welchem der Spulenkörper als geteilter Spulenkörper ausgebildet
ist. 11 FIG. 15 is a perspective view illustrating an exemplary state in which the bobbin is formed as a split bobbin. FIG.
12 ist
eine perspektivische Ansicht, welche Strukturen der Spule und eines
Teiles der Spulen darstellt. 12 FIG. 12 is a perspective view illustrating structures of the coil and a part of the coils. FIG.
13(a) und 13(b) sind
Ansichten, welche die Struktur eines Jochbauteiles darstellen. 13 (a) and 13 (b) are views that represent the structure of a yoke component.
14 ist
ein Graph, welcher eine Wellenform darstellt, die indikativ für eine Änderungsrate
in der Impedanz gemäß der Erfindung
ist. 14 FIG. 12 is a graph illustrating a waveform indicative of a rate of change in impedance according to the invention. FIG.
15 ist
ein Graph, welcher eine Wellenform darstellt, die indikativ ist
für eine Änderungsrate der
Auslaßspannung
von dem Differentialverstärker gemäß der Erfindung. 15 FIG. 12 is a graph illustrating a waveform indicative of a rate of change of the output voltage from the differential amplifier according to the invention.
16 ist
ein Graph, welcher eine Wellenform darstellt, die indikativ ist
für eine Änderungsrate der
Impedanz einer der Spulen eines konventionellen Drehmomentsensors
ist. 16 FIG. 12 is a graph illustrating a waveform indicative of a rate of change of impedance of one of the coils of a conventional torque sensor.
17 ist
ein Graph, der eine Wellenform darstellt, die indikaiv ist für eine Änderungsrate
der Impedanz einer anderen Spule eines konventionellen Drehmomentsensors
ist. 17 FIG. 12 is a graph illustrating a waveform indicative of a rate of change in impedance of another coil of a conventional torque sensor.
18 ist
ein Graph, welcher eine Änderungsrate
in der Ausgangsspannung in einem Fall darstellt, wo die in den 16 und 17 dargestellten
Ergebnisse einem Differentialverstärker zugeführt werden. 18 FIG. 12 is a graph showing a rate of change in the output voltage in a case where the in the 16 and 17 shown results are fed to a differential amplifier.
Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen
beschrieben.preferred
embodiments
The present invention will now be described with reference to the drawings
described.
1 bis 10 sind
Darstellungen, welche eine erste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigen, in welcher ein Drehmomentsensor gemäß der vorliegenden
Erfindung auf einen elektrischen Servolenkungsapparat für ein Fahrzeug
angewendet wird. 1 to 10 Fig. 11 are diagrams showing a first embodiment of the present invention in which a torque sensor according to the present invention is applied to an electric power steering apparatus for a vehicle.
Zunächst wird
nun die Konstruktion beschrieben. In 1 weist
ein Gehäuse 1 eine
Antriebswelle 2 und eine Abtriebswelle 3 auf,
welche miteinander verbunden sind durch einen Torsionsstab 4,
und welche durch Lagerungen 5a, 5b und 5c drehbar
unterstützt
sind. Die Antriebswelle 2, die Abtriebswelle 3 und
der Torsionsstab 4 sind koaxial zueinander angeordnet.
Die Antriebswelle 2 und der Torsionsstab 4 sind
durch eine Hülse 2A miteinander verbunden,
mit welcher sich jedes Ende in einer Keilwellenverzahnung befindet.
Ein anderes Ende des Torsionsstabes 4 ist durch eine Keilwellenverzahnung
an einer tiefen Stelle in der Abtriebswelle 3 verbunden.
Die Antriebswelle 2 und die Abtriebswelle 3 bestehen
aus einem magnetischen Material, wie z.B. Eisen. Es wird angemerkt,
daß die
Antriebswelle 2, die Abtriebswelle 3 und der Torsionsstab 4 der
sich drehenden Welle der vorliegenden Erfindung entsprechen.First, the construction will be described. In 1 has a housing 1 a drive shaft 2 and an output shaft 3 which are interconnected by a torsion bar 4 , and which by bearings 5a . 5b and 5c are rotatably supported. The drive shaft 2 , the output shaft 3 and the torsion bar 4 are arranged coaxially with each other. The drive shaft 2 and the torsion bar 4 are through a sleeve 2A connected to each other, with which each end is in a spline. Another end of the torsion bar 4 is by a spline at a low point in the output shaft 3 connected. The drive shaft 2 and the output shaft 3 consist of a magnetic material, such as iron. It is noted that the drive shaft 2 , the output shaft 3 and the torsion bar 4 correspond to the rotating shaft of the present invention.
Ein
Lenkrad ist in Drehrichtung integral mit einem rechten Ende (nicht
dargestellt) der Antriebswelle 2 verbunden, wenn es in
der Sichtweise in 1 betrachtet wird. Eine Ritzelwelle,
die z.B. einen bekannten Zahnstangenlenkungsapparat bildet, ist mit
dem linken Ende (nicht dargestellt) der Abtriebswelle 3 verbunden,
wenn sie in 1 betrachtet wird. Dadurch wird
die Lenkungskraft, welche erzeugt wird, wenn ein Fahrer das Lenkrad
betätigt,
auf die Räder
(nicht dargestellt) übertragen,
welche durch die Antriebswelle 2, den Torsionsstab 4 und
die Abtriebswelle 3 und den Zahnradlenkungsapparat gelenkt
werden.A steering wheel is integral in the direction of rotation with a right end (not shown) of the drive shaft 2 when it is in the viewpoint in 1 is looked at. A pinion shaft, for example, forms a known rack and pinion steering apparatus, with the left end (not shown) of the output shaft 3 connected when in 1 is looked at. Thereby, the steering force, which is generated when a driver operates the steering wheel, on the wheels (not shown) transmitted, which by the drive shaft 2 , the torsion bar 4 and the output shaft 3 and the gear steering apparatus are steered.
Eine
Hülse 2A,
welche an dem Ende der Antriebswelle 2 gesichert ist, weist
eine Länge
auf, welche genügend
lang ist, um die äußere Oberfläche des
Endes der Abtriebswelle 3 zu umgeben. Eine Mehrzahl von
Vorsprüngen 2a,
die in axialer Richtung länglich
sind, sind auf der inneren Oberfläche eines Abschnittes angeformt,
der die äußere Oberfläche des
Endes der Abtriebswelle 3 der Hülse 2A umgibt. Eine
Mehrzahl von (gleiche Anzahl wie die der Vorsprünge 2a) von Nuten 3a,
die in der Axialrichtung länglich
sind, sind in die äußere Oberfläche der
Abtriebswelle 3 gegenüberliegend
der Vorsprünge 2a geformt.
Die Vorsprünge 2a und
Nuten 3a befinden sich miteinander mit Spiel in Eingriff,
welches in Umfangsrichtung zugelassen wird. Als ein Ergebnis wird eine
relative, einen vorherbestimmten Bereich überschreitende Drehung zwischen
der Antriebswelle 2 und der Abtriebswelle 3 (z.
B. ungefähr ± 5°) verhindert.A sleeve 2A , which at the end of the drive shaft 2 is secured, has a length which is long enough to the outer surface of the end of the output shaft 3 to surround. A plurality of protrusions 2a , which are elongated in the axial direction, are formed on the inner surface of a portion which is the outer surface of the end of the output shaft 3 the sleeve 2A surrounds. A plurality of (same number as the protrusions 2a ) of grooves 3a which are elongated in the axial direction are in the outer surface of the output shaft 3 opposite the projections 2a shaped. The projections 2a and grooves 3a are engaged with each other with game, which is allowed in the circumferential direction. As a result, a relative rotation exceeding a predetermined range between the drive shaft becomes 2 and the output shaft 3 (eg about ± 5 °).
Ein
Schneckenrad 6, welches derart angeordnet ist, um koaxial
zur Abtriebswelle 3 und integral mit der Abtriebswelle 3 gedreht
zu werden, ist an der äußeren Oberfläche der
Abtriebswelle 3 angebracht. Ein Eingriffsabschnitt 6a aus
Kunststoff des Schneckenrades 6 und eine Schnecke 7b,
welche auf die äußere Oberfläche einer
Abtriebswelle 7a eines elektrischen Motors 7 geformt
ist, befinden sich in Eingriff miteinander. Daher wird die Drehkraft
des elektrischen Motors 7 durch die Abtriebswelle 7a,
die Schnecke 7b und das Schneckenrad 6 auf die
Abtriebswelle 3 übertragen.
Wenn die Drehrichtung des Elektromotors 7 willkürlich gewechselt
wird, kann ein Hilfslenkungsdrehmoment in einer willkürlichen
Richtung auf die Abtriebswelle 3 aufgebracht werden.A worm wheel 6 , which is arranged so as to be coaxial with the output shaft 3 and integral with the output shaft 3 Being turned is on the outer surface of the output shaft 3 appropriate. An engaging section 6a made of plastic of the worm wheel 6 and a snail 7b , which on the outer surface of an output shaft 7a an electric motor 7 is shaped, are engaged together. Therefore, the rotational force of the electric motor becomes 7 through the output shaft 7a , the snail 7b and the worm wheel 6 on the output shaft 3 transfer. When the direction of rotation of the electric motor 7 is arbitrarily changed, an auxiliary steering torque in an arbitrary direction on the output shaft 3 be applied.
Ein
zylindrisches Bauteil 8, welches eine dünne Wand aufweist, ist integral
an der Hülse 2A in Drehrichtung
in solch einer Weise gesichert, daß das zylindrische Bauteil 8 be nachbart
zur äußeren Oberfläche der
Abtriebswelle 3 angeordnet ist, um die äußere Oberfläche zu umgeben.A cylindrical component 8th which has a thin wall is integral with the sleeve 2A secured in the direction of rotation in such a manner that the cylindrical member 8th Be adjacent to the outer surface of the output shaft 3 is arranged to surround the outer surface.
Das
heißt,
das zylindrische Bauteil 8 besteht aus einem elektrisch
leitenden und nichtmagnetischen Material (z.B. Aluminium). Wie ebenso
in 2 dargestellt ist, welche eine perspektivische
Ansicht ist, die das zylindrische Bauteil 8 und einen dieses
umgebenden Abschnitt darstellt, ist eine Mehrzahl (9 in
dieser Ausführungsform)
von rechteckigen Fenstern 8a vorgesehen, die in gleichmäßigen Intervallen
in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, wobei sie die Abtriebswelle 3 an
Positionen nahe der Hülse 2A umgeben.
Darüber
hinaus ist eine Mehrzahl (9 in dieser Ausführungsform)
von rechteckigen Fenstern 8b (die die gleiche Form haben
wie die Fenster 8a), die voneinander in Umfangsrichtung beabstandet
sind, an Orten ausgebildet, die von der Hülse 2A in solch einer
Weise beabstandet sind, daß die
von den Fenstern 8a um 180° phasenverschoben sind.That is, the cylindrical member 8th consists of an electrically conductive and non-magnetic material (eg aluminum). Likewise in 2 which is a perspective view showing the cylindrical member 8th and a portion surrounding this is a plurality ( 9 in this embodiment) of rectangular windows 8a provided which are spaced at equal intervals in the circumferential direction, wherein the output shaft 3 at positions near the sleeve 2A surround. In addition, a plurality ( 9 in this embodiment) of rectangular windows 8b (which have the same shape as the windows 8a ) spaced apart from one another in the circumferential direction are formed at locations that are different from the sleeve 2A spaced in such a way that the windows 8a are 180 ° out of phase.
Eine
Mehrzahl (die gleiche Anzahl wie die der Fenster 8a und 8b,
d.h. 9 bei dieser Ausführungsform)
von Nuten 3A, die jeweils einen im wesentlichen rechtwinkligen
horizontalen Querschnitt aufweisen und in Axialrichtung länglich sind,
sind in die äußere Oberfläche der
Abtriebswelle 3 eingeformt, die durch das zylindrische
Bauteil 8 umgeben ist.A majority (the same number as the windows 8a and 8b ie 9 in this embodiment) of grooves 3A , each having a substantially rectangular horizontal cross-section and being elongated in the axial direction, are in the outer surface of the output shaft 3 formed by the cylindrical component 8th is surrounded.
Insbesondere
wird angenommen, daß ein Winkel,
der durch Teilen des Umfangs des zylindrischen Bauteiles 8 durch
N (N = 9 in dieser Ausführungsform)
erhalten wird, ein periodischer Winkel θ (= 360/N und θ = 40° in dieser
Ausführungsform)
ist. Die Fenster 8a sind in das zylindrische Bauteil 8 in die
Abschnitte eingeformt, die von der Abtriebswelle 3 in vorbestimmten
Winkeln von einem Ende eines periodischen Winkel-θ-Bereiches
beabstandet sind, während
Restabschnitte geschlossen sind. Die Fenster 8b sind in
die Abschnitte des zylindrischen Bauteiles 8 nahe der Abtriebswelle 3 an
vorherbestimmten Winkeln vom anderen Ende des einen periodischen Winkel-θ-Bereiches
in solch einer Weise eingeformt, daß die Phase der Fenster 8a um
eine halbe Periode (θ/2)
abweicht, während
Restabschnitte geschlossen sind.In particular, it is believed that an angle formed by dividing the circumference of the cylindrical member 8th is obtained by N (N = 9 in this embodiment), a periodic angle θ (= 360 / N and θ = 40 ° in this embodiment). The window 8a are in the cylindrical component 8th molded into the sections of the output shaft 3 at predetermined angles from one end of a periodic angle θ range while remaining portions are closed. The window 8b are in the sections of the cylindrical member 8th near the output shaft 3 at predetermined angles from the other end of the one periodic angle θ range in such a manner that the phase of the windows 8a deviates by half a period (θ / 2) while remaining portions are closed.
Jedoch
ist die Struktur in solch einer Weise ausgebildet, daß die breitseitig
mittigen Abschnitte der Fenster 8a in Umfangsrichtung und
eines der Umfangsenden der Nuten 3A überlagern und die breitenweise
mittigen Abschnitte der Fenster 8b in Umfangsrichtung mit
den anderen Enden in Umfangsrichtung der Nuten 3A überlagert
werden, wenn der Torsionsstab 4 frei von Torsion ist (wenn
das Lenkungsdrehmoment Null ist). Daher ist der Zustand des Überlagerns
zwischen den Fenstern 8a und den Nuten 3A und
der Zustand des Überlagerns
zwischen den Fenstern 8b und den Nuten 3A so,
daß sie in
Umfangsrichtung entgegengesetzt sind. Dadurch sind die breitenweise
mittigen Abschnitte der Fenster 8a und 8b in Umfangsrichtung
und die breitenweise mittigen Abschnitte der Nuten 3A in
Umfangsrichtung gegeneinander um θ/4 versetzt.However, the structure is formed in such a manner that the wide-side central portions of the windows 8a in the circumferential direction and one of the circumferential ends of the grooves 3A overlay and the widthwise central sections of the windows 8b in the circumferential direction with the other ends in the circumferential direction of the grooves 3A be superimposed when the torsion bar 4 free from torsion (when the steering torque is zero). Therefore, the state of overlapping between the windows 8a and the grooves 3A and the state of superimposing between the windows 8b and the grooves 3A so that they are opposite in the circumferential direction. As a result, the widthwise central portions of the windows 8a and 8b in the circumferential direction and the widthwise central portions of the grooves 3A circumferentially offset from one another by θ / 4.
Das
zylindrische Bauteil 8 ist von einem Spulenkörper 9 umgeben,
um welchen zwei Spulen 10 und 11, die die gleichen
Spezifikationen aufweisen, gewickelt sind. Das heißt, die
Spulen 10 und 11 sind koaxial zum zylindrischen
Bauteil 8 angeordnet. Die Spule 10 ist um den
Spulenkörper 9 herumgewickelt, um
die Abschnitte zu umgeben, in welche die Fenster 8a eingeformt
sind, während
die Spule 11 um den Spulenkörper 9 herumgewickelt
ist, um die Abschnitte zu umgeben, in welche die Fenster 8b eingeformt sind.The cylindrical component 8th is from a bobbin 9 surrounded by which two coils 10 and 11 , which have the same specifications, are wound. That is, the coils 10 and 11 are coaxial with the cylindrical component 8th arranged. The sink 10 is around the bobbin 9 wrapped around to surround the sections into which the windows 8a are formed while the coil 11 around the bobbin 9 is wrapped around to surround the sections into which the windows 8b are formed.
Der
Spulenkörper 9 ist
ein Bauteil, welches aus einem nichtleitenden Material, wie z.B.
Plastik hergestellt ist, und ist an dem Gehäuse 1 koaxial zur Antriebswelle 2 der
Abtriebswelle 3 befestigt. Der Spulenkörper 9 weist, wie
dies in 3, welche eine perspektivische
Ansicht ist, in 4, welche eine Draufsicht ist,
in 5, welche eine Querschnittsansicht entlang der
Linie A-A, die in 4 dargestellt ist, und in 6 dargestellt
ist, die eine Seitenansicht ist, zwei sich koaxial in Umfangsrichtung
erstreckende Nuten 9A und 9B auf, die in axialer
Richtung voneinander beabstandet ausgebildet sind. Die Spule 10 ist
entlang der Umfangsnut 9A herumgewickelt, während die
Spule 11 entlang der Umfangsnut 9B herumgewickelt
ist. Insbesondere weist der Spulenkörper 9 zwei zylindrische
Abschnitte 9D und 9E auf, die in axialer Richtung
durch einen Spalt 9C voneinander beabstandet ausgebildet
sind und gleiche Abmessungen aufweisen. Äußere Flansche 9a sind
an den äußeren Enden
der zylindrischen Abschnitte 9D und 9E, die nach
außen
weisen, angeformt, während
innere Flansche 9b an den inneren Enden einander gegenüberliegend
ausgebildet sind. Die inneren Flansche 9b der zylindrischen
Abschnitte 9D und 9E sind durch Verbindungsabschnitte 9c und 9d jeweils
miteinander verbunden, die an zwei Stellen beabstandet voneinander
in Umfangsrichtung um 180° ausgebildet
sind. Jeder der Verbindungsabschnitte 9c und 9d ist
in eine zurücksprin gende
Form ausgebildet, die nach außen
in radialer Richtung vorspringt, um den Spalt 9C zu kreuzen.The bobbin 9 is a component which is made of a non-conductive material, such as plastic, and is on the housing 1 coaxial to the drive shaft 2 the output shaft 3 attached. The bobbin 9 points, like this in 3 , which is a perspective view, in FIG 4 , which is a top view, in 5 which is a cross-sectional view along the line AA, which in 4 is shown, and in 6 which is a side view, two coaxial circumferentially extending grooves 9A and 9B on, which are formed spaced apart in the axial direction. The sink 10 is along the circumferential groove 9A wrapped around while the coil 11 along the circumferential groove 9B is wrapped around. In particular, the bobbin 9 two cylindrical sections 9D and 9E on, in the axial direction through a gap 9C spaced from each other and have the same dimensions. Outer flanges 9a are at the outer ends of the cylindrical sections 9D and 9E , which face outward, molded, while inner flanges 9b are formed opposite to each other at the inner ends. The inner flanges 9b the cylindrical sections 9D and 9E are through connecting sections 9c and 9d each connected to each other, which are spaced apart from each other in the circumferential direction by 180 °. Each of the connecting sections 9c and 9d is formed in a zurücksprin ing shape that protrudes outward in the radial direction to the gap 9C to cross.
Ein
im wesentlichen rechteckiger parallelepipedförmiger Anschlußklemmenbefestigungsabschnitt 9F ist
an eine Endoberfläche
des Verbindungsabschnitts 9c angeformt, der in radialer
Richtung nach außen
weist, wobei der Anschlußklemmenbefestigungsabschnitt 9F nach
außen über die Endoberfläche in radialer
Richtung vorsteht. Drei Metallanschlußklemmen 12A, 12B und 12C sind
an der oberen Oberfläche
des Anschlußklemmenbesfestigungsabschnittes 9F in
solch einer Weise gesichert, daß sie
in radialer Richtung nach außen
vorstehen. Die Anschlußklemmen 12A bis 12C sind
derart angebracht, daß sie
voneinander um vorherbestimmte Intervalle in Richtung von Tagenten
an die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 9A und 9B beabstandet
sind. Wenn der zylindrische Abschnitt 9D von einem Abschnitt
benachbart zum äußeren Flansch 9a (siehe 5)
betrachtet wird, in einem Zustand, wo der Anschlußklemmenbefestigungsabschnitt 9F an
dem oberen Abschnitt angeordnet ist, wird die linke Anschlußklemme
eine erste Anschlußklemme 12A genannt,
die mittige Anschlußklemme
eine zweite Anschlußklemme 12B und
die rechte Anschlußklemme
eine dritte Anschlußklemme 12C genannt.A substantially rectangular parallelepiped terminal mounting portion 9F is to an end surface of the connection portion 9c molded, which faces in the radial direction to the outside, wherein the terminal mounting portion 9F protrudes outwardly beyond the end surface in the radial direction. Three metal terminals 12A . 12B and 12C are on the upper surface of the terminal tightening portion 9F secured in such a way that they protrude in the radial direction to the outside. The terminals 12A to 12C are mounted so as to be spaced apart from each other by predetermined intervals in the direction of day centers to the circumferentially extending grooves 9A and 9B are spaced. If the cylindrical section 9D from a portion adjacent to the outer flange 9a (please refer 5 ), in a state where the terminal fixing portion 9F is disposed on the upper portion, the left terminal is a first terminal 12A called, the central terminal a second terminal 12B and the right terminal a third terminal 12C called.
Zwei
Vorsprünge 9e und 9f,
die in Richtungen der Tangenten an die sich in Umfangsrichtung erstreckenden
Nuten 9A und 9B vorstehen, sind an die beiden
Endoberflächen
des Anschlußklemmenbefestigungsabschnittes 9F angeformt.
Die Vorsprünge 9e und 9f sind
dünne Vorsprünge, die
jeweils eine Höhe und
eine Breite aufweisen, die schmaler ist als die der Endoberfläche des
Anschlußklemmenbefestigungsabschnittes 9F.
Darüber
hinaus ist ein dünner Stufenabschnitt 9g,
der sich diagonal nach unten nach rechts von einer Position unterhalb
des in 5 dargestellten Vorsprunges 9e aus erstreckt,
in die Seitenoberfläche
des Anschlußklemmenbefestigungsabschnittes 9F und
des Verbindungsabschnittes 9c eingeformt, der benachbart
der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nut 9A ist, dabei
der Abschnitt nahe der Umfangsnut 9A etwas verdickt wird.
In ähnlicher
Weise ist ein dünner
Stufenabschnitt 9h, der sich digonal nach unten von einer
Position unterhalb des Vorsprunges 9f nach unten erstreckt,
in die Seitenoberfläche
des Anschlußklemmenbefestigungsabschnittes 9F und
dem Verbindungsabschnitt 9c eingeformt, der benachbart
der Umfangsnut 9B ist, dabei den Abschnitt nahe der Umfangsnut 9B etwas
verdickend. Die Spulen 10 und 11 sind entlang
der Umfangs nuten 9A und 9B des Spulenkörpers 9 gewickelt,
wobei sie die obengenannte Form aufweisen.Two tabs 9e and 9f in the directions of the tangents to the circumferentially extending grooves 9A and 9B projecting, are to the two end surfaces of the terminal mounting portion 9F formed. The projections 9e and 9f are thin protrusions each having a height and a width narrower than that of the end surface of the terminal mounting portion 9F , In addition, a thin step section 9g moving diagonally down to the right from a position below the in 5 projection shown 9e extends into the side surface of the terminal mounting portion 9F and the connection section 9c formed adjacent to the circumferentially extending groove 9A is, while the section near the circumferential groove 9A something is thickened. Similarly, a thin step section 9h , which is digonal down from a position below the ledge 9f extends down into the side surface of the terminal fixing portion 9F and the connection section 9c molded, adjacent to the circumferential groove 9B is, while the section near the circumferential groove 9B slightly thickening. The spools 10 and 11 are grooves along the circumference 9A and 9B of the bobbin 9 wrapped, having the above-mentioned shape.
Die
Spulen 10 und 11 sind kontinuierlich durch eine
Spulenwicklungsmaschine gewickelt. Der Vorgang zum Wickeln der Spulen 10 und 11 wird
nun beschrieben mit Bezug auf 4. Anfänglich wird
ein Draht entgegen dem Uhrzeigersinn auf die erste Anschlußklemme 12A gewickelt,
und dann wird der Draht diagonal nach oben links gezogen, wie dies durch ➀ in 4 dargestellt
ist, um den Draht von der Seitenoberfläche des Vorsprunges 9e benachbart zur
Umfangsnut 9B in den unteren Oberflächenabschnitt einzubringen,
gefolgt von Ziehen des Drahtes zu einer Position benachbart der
Umfangsnut 9A. Dem in die Position benachbart zur Umfangsnut 9A gezogenen
Draht ist es erlaubt, graduell sich der Oberfläche der Umfangsnut 9A entlang
des Stufenabschnitts 9g anzunähern. Dann wird der Draht im Uhrzeigersinn
um die Umfangsnut 9A um eine vorherbestimmte Anzahl von
Male herumgewickelt in einen Zustand, wo die Umfangsnut 9A von
einer Position nahe des äußeren Flansches 9a gesehen
wird (siehe 5).The spools 10 and 11 are continuously wound by a coil winding machine. The process of winding the coils 10 and 11 will now be described with reference to 4 , Initially, a wire is turned counterclockwise onto the first terminal 12A and then the wire is pulled diagonally up to the left as indicated by ➀ in 4 is shown to the wire from the side surface of the projection 9e adjacent to the circumferential groove 9B in the lower surface portion, followed by pulling the wire to a position adjacent to the circumferential groove 9A , In the position adjacent to the circumferential groove 9A Drawn wire is allowed to gradually cover the surface of the circumferential groove 9A along the step section 9g to approach. Then the wire turns clockwise around the circumferential groove 9A wrapped around a predetermined number of times in a state where the circumferential groove 9A from a position near the outer flange 9a is seen (see 5 ).
Nachdem
der Draht um die Umfangsnut 9A eine vorherbestimmte Anzahl
von Male herumgewickelt wurde, wird der Draht wiederum von der Umfangsnut 9A getrennt,
wie dies durch ➁ bezeichnet, in 4 dargestellt
ist. Dann wird der Draht von der unteren Oberfläche des Vorsprunges 9f zur
oberen Oberfläche
des Anschlußklemmenbefestigungsabschnittes 9F durch
die Seitenoberfläche
benachbart der Umfangsnut 9B gezogen. Dann wird der Draht entgegen
dem Uhrzeigersinn um die dritte Anschlußklemme 12C mehrere
Male herumgewickelt. Dann, wie dies mit ➂ bezeichnet, in 4 dargestellt
ist, wird der Draht diagonal nach unten rechts gezogen, wenn es
wie in 4 betrachtet wird. Dann wird der Draht von der
Seitenoberfläche
des Vorsprunges 9f benachbart zur Umfangsnut 9A in
die untere Oberflächenposition
gezogen, und dann wird er in eine Position benachbart zur Umfangsnut 9B gezogen.
Dem in die Position nahe der Umfangsnut 9B gezogenen Draht
ist es erlaubt, graduell sich der Oberfläche der Umfangsnut 9B entlang
des Stufenabschnittes 9h zu nähern. Dann, wird der Draht
im Uhrzeigersinn um die Umfangsnut 9B eine vorherbestimmte
Anzahl von Male herumgewickelt in einen Zustand, wo die Umfangsnut 9B von
einer Position benachbart des äußeren Flansches 9a aus
gesehen wird.After the wire around the circumferential groove 9A Once again, the wire is wound from the circumferential groove a predetermined number of times 9A separated, as indicated by ➁, in 4 is shown. Then the wire from the lower surface of the projection 9f to the upper surface of the terminal fixing portion 9F through the side surface adjacent to the circumferential groove 9B drawn. Then the wire will turn counterclockwise around the third terminal 12C wrapped around several times. Then, as indicated by ➂, in 4 is shown, the wire is pulled diagonally down to the right when it is in 4 is looked at. Then the wire from the side surface of the projection 9f adjacent to the circumferential groove 9A pulled into the lower surface position, and then it is in a position adjacent to the circumferential groove 9B drawn. In the position near the circumferential groove 9B Drawn wire is allowed to gradually cover the surface of the circumferential groove 9B along the step section 9h to approach. Then, the wire is turned clockwise around the circumferential groove 9B wrapped a predetermined number of times in a state where the circumferential groove 9B from a position adjacent to the outer flange 9a is seen from.
Nachdem
der Draht die vorherbestimmte Anzahl von Male um die Umfangsnut 9B herumgewickelt
worden ist, wird der Draht wiederum von der Umfangsnut 9B getrennt,
wie dies durch ➃ bezeichnet, in 4 dargestellt
ist, und dann wird der Draht zum oberen Oberflächenabschnitt des Anschlußklemmenbefestigungsabschnittes 9F von
der unteren Oberfläche
des Vorsprunges 9e aus gezogen durch die Seitenoberfläche benachbart
der Umfangsnut 9A. Dann wird der Draht entgegen dem Uhrzeigersinn
mehrere Male um die zweite Anschlußklemme 12B herumgewickelt.
Auf diese Weise ist der Vorgang des Wickelns des Drahtes vervollständigt.After the wire reaches the predetermined number of times around the circumferential groove 9B has been wound around, the wire is in turn from the circumferential groove 9B separated, as indicated by ➃, in 4 is shown, and then the wire to the upper surface portion of the terminal mounting portion 9F from the lower surface of the projection 9e pulled out by the side surface adjacent to the circumferential groove 9A , Then the wire is rotated counterclockwise several times around the second terminal 12B wound. In this way, the process of winding the wire is completed.
In
dem oben beschriebenen Zustand ist der Draht in der Form, daß ein elektrisch
leitender Draht mit einem Isolierbauteil um jede der Anschlußklemmen 12A bis 12C herumgewickelt
ist. Dadurch wird kein elektrisches Leiten zwischen jeder der Anschlußklemmen 12A bis 12C und
dem Draht hergestellt. Wenn die Anschlußklemmen 12A bis 12C von ihren
vorn liegenden Enden aus nach dem Vervollständigen des Wickelns in einen
Lottank eingetaucht worden sind, wird es für das Lot möglich, an jeder der Anschlußklemmen 12A bis 12C zu
kleben. Darüber hinaus
wird die Wicklung mit der Hitze des Lots geschmolzen. Daher kann
jede der Anschlußklemmen 12A bis 12C mit
dem Draht elektrisch leitend verbunden werden. Wie aus 4 verstanden
werden kann, kann durch den oben beschriebenen Wicklungsvorgang
in ein Kreuzen der Drähte
an der oberen Oberfläche
des Anschlußklemmenbefestigungsabschnittes 9F verhindert
werden. Daher kann ein Kurzschluß des Drahtes verhindert werden,
wenn das Löten
durchgeführt
wird.In the state described above is the Wire in the form that an electrically conductive wire with an insulating member around each of the terminals 12A to 12C is wrapped around. This will not cause any electrical conduction between each of the terminals 12A to 12C and the wire made. If the terminals 12A to 12C from their forward ends, after completing the winding, they have been immersed in a solder tank, it becomes possible for the solder, at each of the terminals 12A to 12C to stick. In addition, the winding is melted with the heat of the solder. Therefore, each of the terminals 12A to 12C be electrically connected to the wire. How out 4 can be understood by the winding process described above in a crossing of the wires on the upper surface of the terminal mounting portion 9F be prevented. Therefore, a short circuit of the wire can be prevented when the soldering is performed.
Wie
in 3 in einer explosionsartigen Darstellung darstellt
ist, sind Jochbauteile 13A und 13B, die jeweils
eine im wesentlichen zylindrische Form aufweisen, an dem Spulenkörper 9 befestigt,
um die Umfangsnuten 9A und 9B von der Außenseite
her abzudecken. Darüber
hinaus ist ein im wesentlichen ringförmiges Jochbauteil 13C in
dem Spalt 9C des Spulenkörpers 9 aufgenommen.As in 3 is in an exploded view, yoke components 13A and 13B , each having a substantially cylindrical shape, on the bobbin 9 attached to the circumferential grooves 9A and 9B Cover from the outside. In addition, a substantially annular Jochbauteil 13C in the gap 9C of the bobbin 9 added.
Wie
ebenso in 7 dargestellt ist, welche eine
Draufsicht ist, welche einen Zustand darstellt, wo jedes der Jochbauteile 13A bis 13C befestigt
ist, in 8, welche eine Schnittansicht
entlang der Linie B-B, die in 7 dargestellt
ist, und 9 dargestellt ist, welche eine
Schnittansicht entlang der Linie C-C ist, welche in 8 dargestellt
ist, weist das Jochbauteil 13C flache Abschnitte 13a und 13b auf,
die voneinander beabstandet ausgebildet sind um einen Winkelgrad
von 180° in
Umfangsrichtung der äußeren Oberfläche der
Jochbauteile 13C, um es ihnen zu erlauben, zu dem in Radialrichtung
sich erstreckenden inneren Oberflächen der beiden Verbindungsabschnitte 9c und 9d zu
passen, die quer über
den Spalt 9C verlaufen. Darüber hinaus ist der innere Durchmesser
der Jochbauteile 13C der gleiche wie der innere Durchmesser
jeder der zylindrischen Abschnitte 9D und 9E,
während
der äußere Durchmesser
der Jochbauteile 13C der gleiche ist wie der äußere Durchmesser
des inneren Flanschabschnittes 9b. Jedoch haben Vorsprünge 13c und 13d jeweils die
gleiche Breite wie die Jochbauteile 13C und erstrecken
sich in radialer Richtung nach außen um eine Dicke, die etwas
geringer ist als die Wanddicke jeder der Jochbauteile 13A und 13B ist,
und sind an zwei Positionen jeweils beabstandet von den flachen Abschnitten 13a und 13b auf
der äußeren Oberfläche des
Jochbauteiles 13C um einen Winkelgrad von 90° ausgebildet.
Daher, wenn das Jochbauteil 13C in dem Spalt 9C des
Spulenkörpers 9 aufgenommen
ist, stehen die Vorsprünge 13c und 13d über den
inneren Flansch 9b vor (vgl. 8).Likewise in 7 which is a plan view illustrating a state where each of the yoke members 13A to 13C is attached, in 8th , which is a sectional view along the line BB, which in 7 is shown, and 9 which is a sectional view along the line CC, which in 8th is shown, the Jochbauteil 13C flat sections 13a and 13b formed spaced apart from each other by an angle of 180 ° in the circumferential direction of the outer surface of the yoke members 13C to allow them to the radially extending inner surfaces of the two connecting portions 9c and 9d to fit across the gap 9C run. In addition, the inner diameter of the yoke components 13C the same as the inner diameter of each of the cylindrical sections 9D and 9E while the outer diameter of the yoke components 13C the same as the outer diameter of the inner flange portion 9b , However, have projections 13c and 13d each the same width as the Jochbauteile 13C and extend radially outward by a thickness slightly less than the wall thickness of each of the yoke members 13A and 13B is, and are at two positions each spaced from the flat portions 13a and 13b on the outer surface of the yoke component 13C formed by an angle of 90 °. Therefore, if the yoke component 13C in the gap 9C of the bobbin 9 is received, stand the projections 13c and 13d over the inner flange 9b before (cf. 8th ).
Andererseits
haben die Jochbauteile 13A und 13B die gleiche
Form und bestehen aus einem zylindrischen Abschnitt 13d zum
Abdecken des Spulenkörpers 9,
um welchen die Spulen 10 und 11 gewickelt wurden,
und ein ringförmiger
unterer Abschnitt 13e ist an einem Ende angeformt, das
in axialer Richtung nach außen
weist, wenn sie an den Spulenkörper 9 angebracht
werden. Der innere Durchmesser des unteren Abschnittes 13e ist
der gleiche wie der innere Durchmesser jeder der zylindrischen Abschnitte 9D und 9E des
Spulenkörpers 9. Darüber hinaus
sind vier Ausnehmungen 13g, 13h, 13i und 13j beabstandet
voneinander um einen Winkelgrad von 90° in Umfangsrichtung in einem
Endabschnitt gegenüberliegend
dem unteren Abschnitt 13e des zylindrischen Abschnittes 13d eingeformt.On the other hand, the yoke components 13A and 13B the same shape and consist of a cylindrical section 13d for covering the bobbin 9 around which the coils 10 and 11 and an annular lower section 13e is formed at one end facing outward in the axial direction when it contacts the bobbin 9 be attached. The inner diameter of the lower section 13e is the same as the inner diameter of each of the cylindrical sections 9D and 9E of the bobbin 9 , In addition, four recesses 13g . 13h . 13i and 13j spaced from each other by an angular degree of 90 ° in the circumferential direction in an end portion opposite to the lower portion 13e of the cylindrical section 13d formed.
Von
den Ausnehmungen 13g bis 13j ist die Ausnehmung 13g eine
Ausnehmung zum Aufnehmen des Anschlußklemmenbefestigungsabschnittes 9F,
die Ausnehmung 13h eine Ausnehmung zum Aufnehmen des Verbindungsabschnittes 9d und
die Ausnehmungen 13i und 13j Ausnehmungen zum Aufnehmen
der Vorsprünge 13c und 13d des
Jochbauteiles 13C.From the recesses 13g to 13j is the recess 13g a recess for receiving the terminal mounting portion 9F , the recess 13h a recess for receiving the connecting portion 9d and the recesses 13i and 13j Recesses for receiving the projections 13c and 13d of the yoke component 13C ,
Jede
der Ausnehmungen 13i und 13j weist eine breitenmäßige (eine
in Umfangsrichtung verlaufende) Abmessung auf, die etwas geringer
ist als ihre längenmäßige (die
in Umfangsrichtung verlaufende) Abmessung jeder der Vorsprünge 13c und 13d.
Jedoch, die Abmessung in Richtung der Tiefe (die Axialrichtung)
ist halb der Abmessung jeder der Vorsprünge 13c und 13d in
Richtung der Dicke (Axialrichtung). Daher, wenn das Jochbauteil 13C an
dem Spulenkörper 9 gesichert
und die Jochbauteile 13A und 13B angebracht sind,
um selbige abzudecken, werden die unteren Oberflächen der Ausnehmungen 13i und 13j in
Kontakt mit den Vorsprüngen 13c und 13d gebracht.
Daher sind die Stellungen in Axialrichtung der Jochbauteile 13A und 13B fest.Each of the recesses 13i and 13j has a widthwise (circumferentially) dimension that is slightly less than its lengthwise (circumferentially) dimension of each of the protrusions 13c and 13d , However, the dimension in the direction of the depth (the axial direction) is half the dimension of each of the projections 13c and 13d in the direction of the thickness (axial direction). Therefore, if the yoke component 13C on the bobbin 9 secured and the yoke components 13A and 13B are attached to cover selbige, the lower surfaces of the recesses 13i and 13j in contact with the projections 13c and 13d brought. Therefore, the positions are in the axial direction of the Jochbauteile 13A and 13B firmly.
Andererseits
weist die Ausnehmung 13g eine Breitenabmessung auf, die
gleich der längenmäßigen Abmessung
des Anschlußklemmenbefestigungsabschnittes 9F eingeschlossen
der Vorsprünge 9e und 9f ist.
Jedoch ist die Abmessung in Richtung ihrer Tiefe größer als
die Hälfte
der Abmessung des Anschlußklemmenbefestigungsabschnittes 9F in Richtung
ihrer Dicke. In gleicher Weise hat die Ausnehmung 13h eine
breitenmäßige Abmessung
die gleich der längenmäßigen Abmessung
des Verbindungsabschnittes 9d ist. Jedoch ist ihre Abmessung in
Richtung ihrer Tiefe geringfügig
größer als
die Hälfte
der Abmessung des Verbindungsabschnittes 9d in Richtung
ihrer Dicke. Daher, wenn die Jochbauteile 13A und 13B befestigt
werden, um den Spulenkörper 9 abzudecken,
sind die Stellungen der Jochbauteile 13A und 13B fest,
da die inneren Oberflächen
der Ausnehmungen 13g und 13h in Kontakt mit den Endoberflächen des
Anschlußklemmenbefestigungsabschnittes 9F und
des Verbindungsabschnittes 9d gebracht werden.On the other hand, the recess 13g a width dimension equal to the length dimension of the terminal attachment portion 9F included the tabs 9e and 9f is. However, the dimension in the direction of its depth is greater than half the dimension of the terminal mounting portion 9F in the direction of their thickness. In the same way, the recess has 13h a widthwise dimension equal to the length dimension of the connecting portion 9d is. However, its dimension in the direction of its depth is slightly larger than half the dimension of the connecting portion 9d in the direction of their thickness. Therefore, if the yoke components 13A and 13B be attached to the bobbin 9 To cover, are the positions of the Jochbauteile 13A and 13B solid, because the inner surfaces of the recesses 13g and 13h in contact with the end surfaces of the terminal fixing portion 9F and the connection section 9d to be brought.
Da
die Ausnehmung 13g die obengenannten Abmessungen aufweist,
wird die innere Oberfläche der
Ausnehmenung 13g in Kontakt mit den Endoberflächen der
Vorsprünge 9e und 9f gebracht.
Jedoch sind Lücken
zwischen den Seitenoberflächen
und unteren Oberflächen
der Vorsprünge 9e und 9f und der
inneren Oberfläche
der Ausnehmung 13g ausgebildet. Als ein Ergebnis ist der
Draht für
die Spulen 10 und 11, der entlang der äußeren Oberflächen der Vorsprünge 9e und 9f angeordnet
ist, nicht zwischen der inneren Oberfläche der Ausnehmung 13g und den
Vorsprüngen 9e und 9f gehalten.
Daher kann ein Brechen der Isolation des Drahtes und somit ein Verursachen
eines Kurzschlusses zwischen den Jochbauteilen 13A und 13B verhindert
werden.Because the recess 13g having the above dimensions, the inner surface of the recess becomes 13g in contact with the end surfaces of the projections 9e and 9f brought. However, there are gaps between the side surfaces and bottom surfaces of the protrusions 9e and 9f and the inner surface of the recess 13g educated. As a result, the wire for the coils 10 and 11 passing along the outer surfaces of the projections 9e and 9f is arranged, not between the inner surface of the recess 13g and the projections 9e and 9f held. Therefore, breakage of the insulation of the wire and thus causing a short circuit between the yoke components 13A and 13B be prevented.
Es
wird angemerkt, daß ein
Raum in dem Gehäuse 1,
in welchem das Schneckenrad 6 angeordnet ist, und ein Raum
in demselbigen, in welchem der Spulenkörper 9 angeord net
ist, isoliert voneinander sind durch ein Metalldichtungsbauteil 17,
so daß Schmieröl, welches
zu einem Eingriffsabschnitt zwischen dem Schneckenrad 7 und
dem elektrischen Motor zugeführt
wird, daran gehindert wird, in dem Abschnitt, der den Spulenkörper 9 aufweist,
einzudringen.It is noted that a space in the housing 1 in which the worm wheel 6 is arranged, and a space in the same, in which the bobbin 9 angeord net is isolated from each other by a metal sealing component 17 so that lubricating oil, which is an engaging portion between the worm wheel 7 and the electric motor is prevented from being prevented in the portion containing the bobbin 9 has to penetrate.
Die
Enden der Anschlußklemmen 12A bis 12C erreichen
einen Sensorkasten 18 durch das Gehäuse 1. Die Spulen 10 und 11 sind
mit einer Motorsteuerungsschaltung, die auf einer Steuerungsplatine 19 in
dem Sensorkasten 18 angeordnet ist, durch die Anschlußklemmen 12A bis 12C verbunden.
Der Motorsteuerungsschaltkreis, wie in 10 dargestellt,
weist z.B. einen oszillierenden Abschnitt 21, für ein Zuführen von
Wechselstrom, der eine vorherbestimmte Frequenz aufweist, zu den
Spulen 10 und 11 durch einen Abschnitt 20 für Gleichstrom,
einen Gleichrichtungs- und Glättungsschaltkreis 22 zum Gleichrichten
und Glätten
der Anschlußklemmenspannung
der Spule 10 zum Übertragen
der Spannung, einen Gleichrichtungs- und Glättungsschaltkreis 23 zum
Gleichrichten und Glätten
der Anschlußklemmenspannung
der Spule 11, um die Spannung zu übertragen, einen Differentialverstärker 24A und 24B zum
Verstärken
der Differenz zwischen dem Ausgang des Gleichrichtungs- und Glättungsschaltkreises 22 und
dem des Gleichrichtungs- und Glättungsschaltkreises 23,
um die verstärkte
Differenz zu übertragen,
einen Rauschfilter 25A zum Eliminieren einer hochfrequenten
Rauschkomponente aus dem Ausgang des Differentialverstärkers 24A,
einen Rauscheliminiationsfilter 25B zum Eliminieren einer hochfrequenten
Rauschkomponente aus dem Auslaß des
Differentialverstärkers 24B,
einen Drehmomentberechnungsabschnitt 26, welcher die Richtung und
den Grad des relativen, rotativen Versatzes zwischen der Antriebswelle 2 und
dem zylindrischen Bauteil 8 entsprechend der Ausgaben,
z.B., ein Mittelwert aus den Rauscheliminiationsfiltern 25A und 25B,
und multipliziert ein Ergebnis der Berechnung mit einer vorherbestimmten
proportionalen Konstante, um das Lenkungsdrehmoment zu ermitteln,
welches in dem Lenkungssystem erzeugt wird, und einen Motorantriebsabschnitt 27 zum
Zuführen
eines Antriebsstromes I zum Elektromotor 7 auf, der in
der Lage ist, ein Lenkungsunterstützungsdrehmoment zum Reduzieren
des Lenkungsdrehmomentes gemäß einem
Ergebnis der durch den Drehmomentberechnungsabschnitt 26 durchgeführten Berechnung.The ends of the terminals 12A to 12C reach a sensor box 18 through the housing 1 , The spools 10 and 11 are equipped with a motor control circuit on a control board 19 in the sensor box 18 is arranged through the terminals 12A to 12C connected. The engine control circuit, as in 10 shown, for example, has an oscillating section 21 for supplying alternating current having a predetermined frequency to the coils 10 and 11 through a section 20 for DC, a rectification and smoothing circuit 22 for rectifying and smoothing the terminal voltage of the coil 10 for transmitting the voltage, a rectifying and smoothing circuit 23 for rectifying and smoothing the terminal voltage of the coil 11 to transmit the voltage, a differential amplifier 24A and 24B for amplifying the difference between the output of the rectification and smoothing circuit 22 and that of the rectification and smoothing circuit 23 To transmit the amplified difference, a noise filter 25A for eliminating a high-frequency noise component from the output of the differential amplifier 24A , a noise elimination filter 25B for eliminating a high-frequency noise component from the outlet of the differential amplifier 24B a torque calculation section 26 indicative of the direction and degree of relative rotational offset between the drive shaft 2 and the cylindrical component 8th according to the outputs, for example, an average from the noise elimination filters 25A and 25B , and multiplies a result of the calculation by a predetermined proportional constant to determine the steering torque generated in the steering system and a motor driving section 27 for supplying a drive current I to the electric motor 7 which is capable of a steering assisting torque for reducing the steering torque according to a result of the torque calculating section 26 performed calculation.
In
dieser Ausführungsform
sind die Spulen 10 und 11 zum Motorsteuerungsschaltkreis
durch die drei Anschlußklemmen 12A und 12C verbunden.
Von diesen drei Anschluß klemmen
ist die erste Anschlußklemme 12A,
mit welcher eines der Enden (das Ende an welchem die Windung des
Drahtes begonnen wird) der Spule 10 verbunden ist, über den
elektrischen Widerstand R mit dem Abschnitt verbunden, der den oszillierenden
Abschnitt 21 aufweist, ist die zweite Anschlußklemme 12B,
mit welcher eines der Enden (das Ende an welchem die Windung des Drahtes
beendet ist) der Spule 11 verbunden ist, durch den anderen
elektrischen Widerstand R mit dem Abschnitt verbunden, der den oszillierenden
Abschnitt 21 aufweist; und ist die Anschlußklemme 12C, welche
eine gemeinsame Anschlußklemme
ist, mit welcher das andere Ende (der mittlere Abschnitt des Drahtes)
der Spulen 10 und 11 verbunden ist, mit der Erde
verbunden.In this embodiment, the coils 10 and 11 to the motor control circuit through the three terminals 12A and 12C connected. From these three terminal terminals is the first terminal 12A with which one of the ends (the end at which the winding of the wire is started) of the coil 10 is connected, via the electrical resistance R to the section which connects the oscillating section 21 has, is the second terminal 12B with which one of the ends (the end at which the winding of the wire is terminated) of the coil 11 is connected by the other electrical resistance R to the portion of the oscillating portion 21 having; and is the terminal 12C , which is a common terminal, with which the other end (the central portion of the wire) of the coils 10 and 11 connected to earth.
Der
Betrieb dieser Ausführungsform
wird nun beschrieben.Of the
Operation of this embodiment
will now be described.
Angenommen,
daß das
Lenkungssytem sich in einem geradeaus-Fahrtzustand befindet und
daher das Lenkungsdrehmoment Null ist, dann findet keine relative
Drehung zwischen der Antriebswelle 2 und der Abtriebswelle 3 statt.
Daher findet keine relative Drehung zwischen der Abtriebswelle 3 und
dem zylindrischen Bauteil 8 statt.Assuming that the steering system is in a straight-ahead driving state and therefore the steering torque is zero, then there is no relative rotation between the drive shaft 2 and the output shaft 3 instead of. Therefore, there is no relative rotation between the output shaft 3 and the cylindrical component 8th instead of.
Wenn
Drehkraft in der Antriebswelle 2 erzeugt wird, da das Lenkrad
betätigt
wurde, wird die Drehkraft auf die Abtriebwelle 3 durch
den Torsionsstab 4 übertragen.
Zu dieser Zeit wird ein Widerstand, der der Reibkraft zwischen den
gesteuerten Rädern
und der Oberfläche
der Straße
und der Reibkraft, die aufgrund des Eingriffs zwischen den Zahnrädern und
des Zahnstangenlenkungsapparates (nicht dargestellt), der am linken
Ende der Zeichnung ausgebildet ist, in der Abtriebswelle 3 erzeugt.
Daher findet eine relative Drehung zwischen der Antriebswelle 2 und
der Abtriebwelle 3 in solch einer Weise statt, daß die Abtriebswelle 3 nachläuft, da
der Torsionsstab 4 verdreht ist. Darüber hinaus findet eine relative
Rotation auch zwischen der Abtriebswelle 3 und dem zylindrischen
Bauteil 8 statt.When torque in the drive shaft 2 is generated, since the steering wheel has been operated, the rotational force on the output shaft 3 through the torsion bar 4 transfer. At this time, a resistance of the frictional force between the controlled wheels and the surface of the road and the frictional force due to the engagement between the gears and rack-and-pinion apparatus (not shown) formed at the left end of the drawing becomes in the output shaft 3 generated. Therefore, there is a relative rotation between the drive wave 2 and the output shaft 3 in such a way that the output shaft 3 runs after, as the torsion bar 4 is twisted. In addition, a relative rotation also takes place between the output shaft 3 and the cylindrical component 8th instead of.
In
einem Bereich, wo das zylindrische Bauteil 8 kein Fenster
aufweist, wird ein Erzeugen eines Wechselmagnetfeldes in den Spulen
durch den Spulen zugeführten
Wechselstrom einen Wirbelstrom erzeugen, der auf der äußeren Oberfläche des
zylindrischen Bauteiles 8 in einer Richtung entgegengesetzt einer
Richtung fließt,
in welcher der Spulenstrom fließt,
da das zylindrische Bauteil 8 aus elektrisch leitendem
und nichtmagnetischem Material hergestellt ist.In an area where the cylindrical component 8th does not have a window, generating an alternating magnetic field in the coils by the alternating current supplied to the coils will generate an eddy current which is on the outer surface of the cylindrical member 8th in a direction opposite to a direction in which the coil current flows since the cylindrical member 8th is made of electrically conductive and non-magnetic material.
Wenn
das magnetische Feld, welches durch den Wirbelstrom erzeugt wird,
und das magnetische Feld, welches durch die Spulen erzeugt wird, überlagert
werden, wird das magnetische Feld in dem zylindrischen Bauteil 8 ausgeglichen.When the magnetic field generated by the eddy current and the magnetic field generated by the coils are superimposed, the magnetic field becomes in the cylindrical member 8th balanced.
Wenn
die Fenster 8a und 8b in dem zylindrischen Bauteil 8 vorgesehen
sind, kann der Wirbelstrom, welcher auf der äußeren Oberfläche des
zylindrischen Bauteiles 8 erzeugt wird, nicht entlang der äußeren Oberfläche fließen, da
die Fenster 8a und 8b ausgebildet sind. Daher
wird der Wirbelstrom in den inneren Abschnitt des zylindrischen
Bauteiles 8 entlang der Endoberflächen der Fenster 8a und 8b eingebracht
und fließt
entlang der inneren Oberfläche
in derselben Richtung wie die Richtung des Spulenstromes. Dann fließt der Wirbelstrom
entlang der Endoberflächen
der benachbarten Fenster 8a und 8b und kehrt dann
an die äußere Oberfläche zurück. Dadurch
wird ein Kreislauf gebildet.If the windows 8a and 8b in the cylindrical component 8th are provided, the eddy current, which on the outer surface of the cylindrical member 8th is generated, do not flow along the outer surface, as the windows 8a and 8b are formed. Therefore, the eddy current becomes in the inner portion of the cylindrical member 8th along the end surfaces of the windows 8a and 8b and flows along the inner surface in the same direction as the direction of the coil current. Then, the eddy current flows along the end surfaces of the adjacent windows 8a and 8b and then returns to the outer surface. This creates a cycle.
Das
heißt,
es wird ein Zustand realisiert, in welchem der Kreislauf des Wirbelstromes
periodisch (θ =
360/N) in der Spule angeordnet ist.The
is called,
It is realized a state in which the circulation of the eddy current
periodically (θ =
360 / N) is arranged in the coil.
Die
magnetischen Felder, welche durch den Spulenstrom und den Wirbelstrom
erzeugt werden, werden überlagert,
so daß periodisch
die Stärkung und
Schwächung
des magnetischen Feldes in Umfangsrichtung und ein magnetisches
Feld, welches einen Gradienten aufweist, der in Richtung zur Mitte reduziert
ist, in den äußeren und
inneren Abschnitten des zylindrischen Bauteiles 8 ausgebildet
wird. Die Stärkung
und Schwächung
des magnetischen Feldes in Umfangsrichtung findet in solch einer
Weise statt, daß das
magnetische Feld in den mittigen Abschnitten der Fenster 8a und 8b intensiviert
wird, was erheblich beeinflußt
wird durch die benachbarten Wirbelströme, und wird in den Abschnitten
geschwächt,
die gegenüber
den mittigen Abschnitten um eine halbe Periode (θ/2) versetzt sind. Innerhalb des
zylindrischen Bauteiles 8, ist die Abtriebswelle 3, die
aus einem magnetischen Material hergestellt ist, koaxial angeordnet.
Die Abtriebswelle 3 ist mit ihren Vorsprüngen und
Ausnehmungen derart angeordnet, daß sie dieselbe Periode aufweisen
wie die Fenster 8a und 8b bei der Nut 3A.
Das magnetische Bauteil, welches in dem magnetischen Feld angeordnet
ist, wird magnetisiert und wird dadurch dazu veranlaßt, eine
spontane Magnetisierung (magnetischer Fluß) in einer Menge zu er zeugen,
die vergrößert wird
gemäß der Intenstität des magnetischen
Feldes, bis es gesättigt
ist.The magnetic fields generated by the coil current and the eddy current are superimposed so that periodically the strengthening and weakening of the magnetic field in the circumferential direction and a magnetic field having a gradient reduced toward the center, in the outer and inner portions of the cylindrical member 8th is trained. The strengthening and weakening of the magnetic field in the circumferential direction takes place in such a manner that the magnetic field in the central portions of the windows 8a and 8b is intensified, which is significantly affected by the adjacent eddy currents, and is weakened in the portions which are offset from the central portions by half a period (θ / 2). Within the cylindrical component 8th , is the output shaft 3 made of a magnetic material coaxially arranged. The output shaft 3 is arranged with their projections and recesses so that they have the same period as the windows 8a and 8b at the groove 3A , The magnetic member disposed in the magnetic field is magnetized and thereby caused to generate a spontaneous magnetization (magnetic flux) in an amount which is increased according to the intensity of the magnetic field until it is saturated.
Daher
veranlaßt
das periodische Verstärken und
Schwächen
in Umfangsrichtung, was durch das zylindrische Bauteil 8 und
das magnetische Feld erzeugt wird, das die Gradienten in radialer
Richtung aufweist, ein Vergrößern oder
Reduzieren der spontanen Magnetisierung der Abtriebswelle 3 gemäß der relativen
Phase bezüglich
des zylindrischen Bauteiles 8. Die spontane Magnetisierung
ist so ausgelegt, daß sie
maximal in einer Phase ist, in welcher die Mitten der Fenster 8a und 8b und
die Mitten der Vorsprünge
zusammenfallen.Therefore, the periodic reinforcing and weakening in the circumferential direction causes what passes through the cylindrical member 8th and the magnetic field having the gradients in the radial direction is generated, increasing or decreasing the spontaneous magnetization of the output shaft 3 according to the relative phase with respect to the cylindrical member 8th , The spontaneous magnetization is designed to be at most in a phase in which the centers of the windows 8a and 8b and the centers of the projections coincide.
Entsprechend
der Änderung
in der spontanen Magnetisierung, wird auch die Induktivität jeder der
Spulen 10 und 11 in Form von im wesentlichen Sinuswellen
geändert.
In einem Zustand, wo kein Drehmoment auftritt, wird ein Zustand,
der gegenüber
der Phase, in welcher die spontane Magnetisierung (Induktivität) bei einer
1/4 Periode (θ/4)
maximal ist, versetzt ist, realisiert. Darüber hinaus wird die Phase der
Fensterreihe benachbart zur Hülse 2A und die
der anderen Fensterreihe derart ausgelegt, daß sie um 1/2 Periode (θ/2) zueinander
verschieden sind, wie dies oben beschrieben ist.According to the change in the spontaneous magnetization, the inductance of each of the coils also becomes 10 and 11 changed in the form of essentially sine waves. In a state where no torque occurs, a state that is offset from the phase in which the spontaneous magnetization (inductance) is maximum at a 1/4 period (θ / 4) is realized. In addition, the phase of the row of windows becomes adjacent to the sleeve 2A and those of the other row of windows are designed to be different by 1/2 period (θ / 2) from each other as described above.
Daher
bewirkt ein Erzeugen der Differenz in der Phase zwischen dem zylindrischem
Bauteil 8 und der Abtriebswelle 3 aufgrund des
Drehmoments, daß die
Induktivität
einer der Spulen 10 und 11 vergrößert wird.
Auf der anderen Seite wird die Induktivität der anderen Spule um die
gleiche Rate reduziert. Wenn die Induktivität jeder der Spulen 10 und 11 wie
oben beschrieben, geändert
wird, werden auch die Impedanzpegel der Spulen 10 und 11 in ähnlicher
Weise geändert
unter der Bedingung, daß die
Frequenzen der zugeführten
elektrischen Ströme
aus dem Stromverstärkungsabschnitt 26 konstant
sind. Darüber
hinaus werden die selbstinduktiven elektromagnetischen Kräfte der
Spulen 10 und 11 in ähnlicher Weise geändert. Dadurch
werden die Ausgänge
der Differentialverstärker 24A und 24B zum
Erhalten der Differenz zwischen den Anschlußklemmenspannungen zwischen
den Spulen 10 und 11 gemäß der Richtung und der Größe des Lenkungsdrehmomentes
geändert.
Da die Differentialverstärker 24A und 24B die Differenz
zwischen dem Gleichrichtungs- und Glättungsschaltkreis 22 und
dem Gleichrichtungs- und Glättungsschaltkreis 23 ermitteln,
kann eine Änderung
der Selbstinduktivität,
die aufgrund der Temperatur oder dergleichen auftritt, ausgeglichen
werden.Therefore, generating the difference in phase between the cylindrical member 8th and the output shaft 3 due to the torque that the inductance of one of the coils 10 and 11 is enlarged. On the other hand, the inductance of the other coil is reduced by the same rate. When the inductance of each of the coils 10 and 11 As described above, the impedance levels of the coils also become 10 and 11 similarly changed under the condition that the frequencies of the supplied electric currents from the current amplifying section 26 are constant. In addition, the self-inductive electromagnetic forces of the coils 10 and 11 changed in a similar way. This will cause the outputs of the differential amplifiers 24A and 24B for obtaining the difference between the terminal voltages between the coils 10 and 11 changed according to the direction and the size of the steering torque. Because the differential amplifier 24A and 24B the difference between the rectification and smoothing circuits 22 and the rectification and smoothing circuit 23 can detect a change in self-inductance, due to the tempe temperature or the like occurs, are compensated.
Der
Drehmomentberechnungsabschnitt 26 errechnet einen Mittelwert
der Ausgänge
aus den Differentialverstärkern 24A und 24B,
die durch die Rauscheliminiationsfilter 25A und 25B zugeführt werden, und
multipliziert dann die Mittelwerte mit, z.B. einer vorherbestimmten
proportionalen Konstanten, um das Lenkungsdrehmoment zu erhalten,
gefolgt von Zuführen
des Ergebnisses zu dem Motorantriebsabschnitt 27. Der Motorantriebsabschnitt 27 führt dem elektrischen
Motor 7 Antriebsstrom I entsprechend der Richtung und der
Größe des Lenkungsdrehmomentes
zu.The torque calculation section 26 calculates an average of the outputs from the differential amplifiers 24A and 24B that through the noise elimination filter 25A and 25B and then multiply the average values, eg, a predetermined proportional constant, to obtain the steering torque, followed by supplying the result to the motor driving section 27 , The motor drive section 27 leads the electric motor 7 Drive current I according to the direction and the size of the steering torque.
Als
Ergebnis wird eine Rotationskraft entsprechend der Richtung und
der Größe des Lenkungsdrehmomentes,
welches in dem Steuerungssystem erzeugt wird, durch den elektrischen
Motor 7 erzeugt. Die Rotationskraft wird der Abtriebswelle 3 durch
das Schneckenrad usw. zugeführt.
Dadurch wird ein die Lenkung unterstützendes Drehmoment der Abtriebswelle 3 zugeführt und
dadurch kann das Lenkungsdrehmoment reduziert werden und die Last,
welche durch den Fahrer aufgebracht werden muß, kann reduziert werden.As a result, a rotational force corresponding to the direction and the magnitude of the steering torque generated in the control system by the electric motor 7 generated. The rotational force becomes the output shaft 3 supplied by the worm wheel, etc. As a result, the steering assisting torque of the output shaft 3 supplied and thereby the steering torque can be reduced and the load which must be applied by the driver, can be reduced.
In
dieser Ausführungsform
sind die Spulen 10 und 11 vorgesehen, um die Änderung
der Selbstinduktivität,
die aufgrund von Temperaturen oder dergleichen auftritt, auszugleichen.
Die Spulen 10 und 11 sind um einen gemeinsamen
Spulenkörper 9 gewickelt.
Darüber
hinaus sind die zwei Spulen 10 und 11 kontinuierlich
durch eine Wicklungsmaschine gewickelt. Daher wird Dispersion in
den Spannungen und den Durchmessern des Drahtes der Spulen 10 und 11 signifikant
verhindert. Dadurch wird jegliche komplizierte Handhabung und dergleichen
nicht benötigt,
um die beiden Spulen 10 und 11, welche derart
betrachtet werden, als daß sie
die gleichen Spezifikationen aufweisen, in einem Drehmomentsensor anzubringen.
Da auch Deviation der Achsen der Spulen 10 und 11 verhindert
werden kann, wird ein Einstellen der Balance des Brückenschaltkreises,
das durchgeführt
werden muß,
wenn sie an den Motorsteuerungsschaltkreis wie in 10 angeschlossen werden,
nicht benötigt
oder vereinfacht. Dadurch, ohne die Kosten exzessive zu erhöhen, ist
es möglich,
zuverlässig
die Änderung
der Induktivität
in jeder der Spulen 10 und 11 auszugleichen, die
aufgrund von anderen Faktoren als Drehmoment auftritt. Als Ergebnis
kann ein Drehmomentsensor ermöglicht werden,
der eine exzellente Ermittlungsgenauigkeit aufweist.In this embodiment, the coils 10 and 11 provided to compensate for the change in the self-inductance that occurs due to temperatures or the like. The spools 10 and 11 are around a common bobbin 9 wound. In addition, the two coils 10 and 11 continuously wound by a winding machine. Therefore, dispersion in the voltages and the diameters of the wire of the coils 10 and 11 significantly prevented. Thereby, any complicated handling and the like is not needed to the two coils 10 and 11 which are considered to have the same specifications to mount in a torque sensor. As well as deviation of the axes of the coils 10 and 11 can be prevented, adjusting the balance of the bridge circuit, which must be performed when connected to the motor control circuit as in 10 be connected, not needed or simplified. By doing so, without excessively increasing the cost, it is possible to reliably change the inductance in each of the coils 10 and 11 compensate due to factors other than torque. As a result, a torque sensor having an excellent detection accuracy can be enabled.
Da
diese Ausführungsform
in solch einer Weise angeordnet ist, daß der oben beschriebene Vorgang
zum Wickeln des Drahtes um die drei Anschlußklemmen 12A bis 12C angewendet
wird, und die Spalte um die Vorsprünge 9e und 9f eingeformt sind,
um den Draht aufzunehmen, kann das Auftreten eines Kurzschlusses
zwischen mittleren Abschnitten des Drahtes und zwischen dem Draht
und den Jochbauteilen 13A oder 13B zuverlässig verhindert
werden.Since this embodiment is arranged in such a manner that the above-described operation for winding the wire around the three terminals 12A to 12C is applied, and the column around the projections 9e and 9f are formed to receive the wire, the occurrence of a short circuit between middle portions of the wire and between the wire and the Jochbauteilen 13A or 13B reliably prevented.
Darüber hinaus,
da diese Ausführungsform in
solch einer Weise angeordnet ist, daß die zylindrischen Jochbauteile 13A und 13B und
das ringförmige
Jochbauteil 13C beliebig miteinander in Eingriff gebracht
sind, wird ein Abweichen der Achsen der Gesamtkörper der Jochbauteile 13A und 13C verhindert.
Darüber
hinaus, wird eine Abweichung zwischen den Achsen jedes der Jochbauteile 13A bis 13C und
der des Spulenkörpers 9 verhindert.
Die oben beschriebenen Vorteile tragen dazu bei, die Ermittlungsgenauigkeit
des Drehmomentsensors zu erhöhen.In addition, since this embodiment is arranged in such a manner that the cylindrical Jochbauteile 13A and 13B and the annular yoke member 13C are arbitrarily engaged with each other, a deviation of the axes of the total body of the Jochbauteile 13A and 13C prevented. In addition, there will be a deviation between the axes of each of the yoke components 13A to 13C and that of the bobbin 9 prevented. The above-described advantages contribute to increasing the detection accuracy of the torque sensor.
Da
der Spulenkörper 9 gemeinsam
von den beiden Spulen 10 und 11 verwendet wird,
kann die Anzahl der Elemente reduziert und die Anzahl der Herstellungsvorgänge, die
notwendig sind, um die Elemente an dem Gehäuse 1 zu montieren,
reduziert werden. Auch diese Tatsache trägt zum Reduzieren der Kosten
bei.Since the bobbin 9 together from the two coils 10 and 11 used, the number of elements can be reduced and the number of manufacturing operations that are necessary to the elements on the housing 1 to be mounted, reduced. This fact also contributes to reducing costs.
Da
der Draht in dieser Ausführungsform
um den Spulenkörper 9 durch
den oben beschriebenen Vorgang gewickelt ist, wird jede, die erste
Anschlußklemme 12A und
die zweite Anschlußklemme 12B mit
dem Stromversorgungsabschnitt durch den elektrischen Widerstand
R und die dritte Anschlußklemme 12C verbunden,
welche eine gemeinsame Anschlußklemme
für die
Spulen 10 und 11 ist, die mit der Erde verbunden
ist. Daher fließen
elektrische Ströme
in den Spulen 10 und 11 in dieselbe Richtung, sogar
wenn der Draht um die Spulen 10 und 11 in einander
entgegengesetzten Richtungen gewickelt ist. Als Ergebnis haben die
Spulen 10 und 11 die gleiche Polarität.Since the wire in this embodiment around the bobbin 9 is wound by the process described above, each, the first terminal 12A and the second terminal 12B with the power supply section through the electrical resistor R and the third terminal 12C connected, which has a common terminal for the coils 10 and 11 is connected to the earth. Therefore, electric currents flow in the coils 10 and 11 in the same direction, even if the wire around the coils 10 and 11 is wound in opposite directions. As a result, the coils have 10 and 11 the same polarity.
Obwohl
die oben beschriebene Auführungsform
in solch einer Weise strukturiert ist, daß jede, die erste Anschlußklemme 12A und
die zweite Anschlußklemme 12B mit
der Stromquelle durch den elektrischen Widerstand R und die dritte
Anschlußklemme 12C,
mit der Erde verbunden sind, ist die Struktur nicht darauf beschränkt. Zum
Beispiel kann eine Konstruktion verwendet werden, bei der die dritte
Anschlußklemme 12C mit
dem Abschnitt, der den oszillierenden Abschnitt 21 aufweist,
durch den Gleichstromabschnitt 20 verbunden ist, daß die erste Anschlußklemme 12A mit
der Erde durch den elektrischen Widerstand R ist und die zweite
Anschlußklemme 12B mit
der Erde durch den elektrischen Widerstand R verbunden ist, um das
Drehmoment zu ermitteln.Although the embodiment described above is structured in such a manner that each of the first terminals 12A and the second terminal 12B with the power source through the electrical resistance R and the third terminal 12C , are connected to the earth, the structure is not limited thereto. For example, a construction may be used in which the third terminal 12C with the section containing the oscillating section 21 through the DC section 20 connected to the first terminal 12A with the earth through the electrical resistance R and the second terminal 12B connected to earth through the electrical resistance R to determine the torque.
Obwohl
die oben beschriebene Ausführungsform
eine Struktur aufweist, bei welcher der Drehmomentsensor gemäß der vorliegenden
Erfindung auf einen elektrischen Servolenkungsapparat für ein Fahrzeug
angewendet wird, ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt. Die
Konstruktion kann auch für
einen Drehmomentsensor für
einen anderen Zweck verwendet werden.Although the above-described Ausfüh has a structure in which the torque sensor according to the present invention is applied to an electric power steering apparatus for a vehicle, the present invention is not limited thereto. The construction can also be used for a torque sensor for a different purpose.
In
dieser Ausführungsform
bilden die Antriebswelle 2, die Hülse 2A, die Abtriebswelle 3,
die Nut 3A, der Torsionsstab 4 und das zylindrische
Bauteil 8 die Impedanzänderungseinrichtung.In this embodiment form the drive shaft 2 , the sleeve 2A , the output shaft 3 , the groove 3A , the torsion bar 4 and the cylindrical member 8th the impedance changing device.
Obwohl
die oben beschriebene Ausführungsform
eine Struktur aufweist, bei der der Spulenkörper 9 ein integral
gegossenes Produkt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf
beschränkt.
Zum Beispiel kann eine in 11 dargestellte
Struktur verwendet werden, bei welcher der Spulenkörper 9 geteilt
werden kann für
jeden der zylindrischen Abschnitte 9D und 9E an
den Verbindungsabschnitten 9c und 9d. Das heißt, jedes
der zwei gegossenen Elemente, die durch Teilen jeden der zylindrischen Abschnitte 9D und 9E erhalten
werden, können
miteinander kombiniert werden, so daß der Spulenkörper 9 gebildet
wird, auf welchen die Spulen 10 und 11 gewickelt
werden. In dem Fall, wo der Spulenkörper 9 derart gestaltet
ist, um ein Element des geteilten Typs zu sein, kann er leicht zu
niedrigen Kosten hergestellt werden, sogar wenn er eine komplizierte Form
aufweist. Um die benötigte
Arbeit zum Montieren des Spulenkörpers 9 zu
reduzieren, können
eine Ausnehmung 9i und ein Vorsprung 9j, die derart
angeordnet sind, um mit der Kontaktoberfläche jeder der geteilten Verbindungsabschnitte 9c und 9d in Eingriff
gebracht zu werden, ausgebildet werden, wie dies in 11 dargestellt
ist.Although the embodiment described above has a structure in which the bobbin 9 is an integrally molded product, the present invention is not limited thereto. For example, an in 11 shown structure may be used, wherein the bobbin 9 can be shared for each of the cylindrical sections 9D and 9E at the connection sections 9c and 9d , That is, each of the two cast elements produced by dividing each of the cylindrical sections 9D and 9E can be obtained, can be combined with each other, so that the bobbin 9 is formed, on which the coils 10 and 11 be wrapped. In the case where the bobbin 9 is designed to be a split-type member, it can be easily manufactured at a low cost even if it has a complicated shape. To the required work to mount the bobbin 9 can reduce a recess 9i and a lead 9j arranged to contact the contact surface of each of the divided connection portions 9c and 9d be trained to be trained, as in 11 is shown.
Wie
oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden
Erfindung, bei welcher die beiden Nuten in axialer Richtung voneinander
beabstandet sind und koaxial zur sich drehenden Welle für den Spulenkörper, der
am Gehäuse
befestigt ist, vorgesehen sind, und jede der Spulen um jede der
beiden Nuten herumgewickelt ist, eine Abweichung der Spannungen in
den Spulen und der Durchmesser der Drähte signifikant reduziert werden.
Daher können
die beiden Spulen, von welchen angenommen wird, daß sie dieselben
Spezifikationen aufweisen, in einen Drehmomentsensor eingebracht
werden, ohne eine komplizierte Handhabung. Daher kann ein Effekt
in der Weise erzielt werden, daß eine Änderung
der Induktivität der
Spulen, welche aufgrund von anderen Faktoren als Drehmoment auftritt,
zuverlässig
ausgeglichen werden kann, ohne eine exzessive Erhöhung der Kosten.As
described above, according to the present
Invention in which the two grooves in the axial direction from each other
are spaced and coaxial with the rotating shaft for the bobbin, the
on the housing
is attached, and each of the coils around each of the
wound around both grooves, a deviation of the stresses in
the coils and the diameter of the wires are significantly reduced.
Therefore, you can
the two coils, which are supposed to be the same
Have specifications incorporated in a torque sensor
be without a complicated handling. Therefore, an effect can be
be achieved in such a way that a change
the inductance of
Coils, which occurs due to factors other than torque,
reliable
can be compensated without an excessive increase in costs.
Eine
zweite Ausführungsform
eines Drehmomentsensors gemäß der vorliegenden
Erfindung wird als nächstes
beschrieben.A
second embodiment
a torque sensor according to the present invention
Invention will be next
described.
Wie
in 12 dargestellt, weist der Drehmomentsensor der
zweiten Ausführungsform
eine ähnliche
Struktur auf wie der der ersten Ausführungsform, die in 2 dargestellt
ist. Das Merkmal der zweiten Ausführungsform liegt in der Konstruktion
des Jochbauteiles, welches die äußere Oberfläche und
beide Endoberflächen
der jeweiligen Spulen 10 und 12 abdeckt. Die anderen
Komponenten des Drehmomentsensors der zweiten Ausführungsform
können
dieselben sein wie bei dem Drehmomentsensor der ersten Ausführungsform
oder denen eines konventionellen Drehmomentsensors. In 12 werden
die gleichen Komponenten wie in 2 mit den
gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung wird ausgelassen.As in 12 11, the torque sensor of the second embodiment has a structure similar to that of the first embodiment shown in FIG 2 is shown. The feature of the second embodiment resides in the construction of the yoke member which includes the outer surface and both end surfaces of the respective coils 10 and 12 covers. The other components of the torque sensor of the second embodiment may be the same as those of the torque sensor of the first embodiment or those of a conventional torque sensor. In 12 be the same components as in 2 are denoted by the same reference numerals and their description is omitted.
Die
Jochbauteile bestehen aus Eisen. Da die Jochbauteile ähnliche
Strukturen aufweisen, wird die folgende Beschreibung nur für das Jochbauteil 14 gegeben,
welches die Spule 11 abdeckt.The yoke components are made of iron. Since the yoke members have similar structures, the following description will be made only for the yoke member 14 given which the coil 11 covers.
Das
heißt, 13(a) ist eine Schnittansicht des Jochbauteiles 14 und 13(b) ist eine Vorderansicht des Jochbauteiles 14.
Es wird angemerkt, daß 13(a) einer Querschnittsansicht entlang der Linie
A-A entspricht, die in 3(b) dargestellt
ist.This means, 13 (a) is a sectional view of the Jochbauteiles 14 and 13 (b) is a front view of the Jochbauteiles 14 , It is noted that 13 (a) a cross-sectional view taken along the line AA, the in 3 (b) is shown.
Wie
in den 13(a) und 13(b) dargestellt,
besteht das Jochbauteil 14 aus einem ringförmigen Bauteil 14A zum
Abdecken der äußeren Oberfläche und
einem Abschnitt einer Endoberfläche
der Spule 11 und weist einen L-förmigen Querschnitt auf; und
ein ringförmiges
Bauteil 14B weist eine rechteckige Querschnittsform auf
zum Abdecken einer anderen Endoberfäche der Spule 11.
Der Abschnitt des ringförmigen
Bauteiles 14A zum Abdecken der äußeren Oberfläche der
Spule 11 deckt auch die äußere Oberfläche des ringförmigen Bauteiles 14B ab.
Als ein Ergebnis werden die gesamte äußere Oberfläche und die beiden Endoberflächen der
Spule 11 durch das Jochbauteil 14 abgedeckt.As in the 13 (a) and 13 (b) represented, there is the Jochbauteil 14 from an annular component 14A for covering the outer surface and a portion of an end surface of the coil 11 and has an L-shaped cross section; and an annular member 14B has a rectangular cross-sectional shape for covering another end surface of the spool 11 , The section of the annular component 14A for covering the outer surface of the coil 11 also covers the outer surface of the annular member 14B from. As a result, the entire outer surface and the two end surfaces of the coil become 11 through the yoke component 14 covered.
Es
wird angemerkt, daß drei
ausgeschnittene Abschnitte 16A, 16B und 16C in
dem Abschnitt des ringförmigen
Bauteiles 14A zum Abdecken des ringförmigen Bauteiles 14B mit
den gleichen Intervallen in Umfangsrichtung (d.h. Winkelgrade von
120°) ausgebildet
sind. Es wird angemerkt, daß die
ausgeschnittenen Abschnitte 16A, 16B und 16C Abmessungen
aufweisen, die in solch einer Weise bestimmt sind, daß sie ein
wenig die äußere Oberfläche der Spule 11 überlagern.
Ein Anschlußklemmenhaltebauteil 17,
welches aus einem nichtleitenden Material, wie z.B. Plastik, hergestellt
ist, ist an der äußeren Oberfläche des
ringförmigen
Bauteiles 14B in solch einer Weise befestigt, daß das Anschlußklemmenhaltebauteil 17 in
dem ausgeschnittenen Abschnitt 16A aufgenommen ist. Zwei
Anschlußklemmen 17A und 17B weisen
vordere Enden auf, die in radialer Richtung vorstehen, die an der
Oberfläche
des Anschlußklemmenhaltebauteiles 17 befestigt
sind, wobei sie in radialer Richtung nach außen weisen. Ein Basisabschnitt
der Anschlußklemme 17A ist
mit einem der Endabschnitte der Spule 11 verbunden, während der
Basisabschnitt der anderen Anschlußklemme 17B mit einem
anderen Endabschnitt der Spule 11 verbunden ist. Als ein
Ergebnis der oben beschriebenen Struktur werden die beiden Enden der
Spule 11 zur Außenseite
des Jochbauteiles 14 gezogen.It is noted that three cut out sections 16A . 16B and 16C in the portion of the annular member 14A for covering the annular component 14B are formed with the same intervals in the circumferential direction (ie, degrees of angle of 120 °). It is noted that the cut-out sections 16A . 16B and 16C Have dimensions that are determined in such a way that they are a little the outer surface of the coil 11 overlap. A terminal holding member 17 , which is made of a non-conductive material, such as plastic, is on the outer surface of the annular member 14B fixed in such a manner that the terminal holding member 17 in the cut-out section 16A is included. Two terminals 17A and 17B have front ends that protrude in the radial direction, on the surface of the An circuit-clamping gripping member 17 are fixed, pointing in the radial direction to the outside. A base section of the terminal 17A is with one of the end sections of the coil 11 connected while the base portion of the other terminal 17B with another end portion of the coil 11 connected is. As a result of the structure described above, the two ends of the coil become 11 to the outside of the yoke component 14 drawn.
Obwohl
jeder der ausgeschnittenen Abschnitte 16B und 16C die
gleichen Abmessungen aufweist wie der des ausgeschnittenen Abschnittes 16A,
ist kein Anschlußklemmenhaltebauteil
oder dergleichen vorgesehen, um jedem der ausgeschnittenen Abschnitte 16B und 16C zu
entsprechen. Daher sind Abschnitte der Spulenkörper 9'A und 9'B nach außen in den Abschnitten freigelegt,
in welchen die ausgeschnittenen Abschnitte 16B und 16C ausgebildet
sind.Although each of the cut sections 16B and 16C the same dimensions as the cut-out section 16A , no terminal holding member or the like is provided to each of the cut-out portions 16B and 16C correspond to. Therefore, there are sections of bobbins 9'A and 9 'b exposed to the outside in the sections in which the cut-out sections 16B and 16C are formed.
Auch
das andere Jochbauteil, welches die Spule 10 abdeckt, weist
eine Struktur auf, die ähnlich zu
der des Jochbauteiles 14 ist. Die beiden Jochbauteile können in
dem Gehäuse 1 eines
elektrischen Servolenkungsapparates für Fahrzeuge (siehe 1)
in solch einer Weise angeordnet sein, daß die ringförmigen Bauteile der zugehörigen Jochbauteile sich
in Kontakt miteinander befinden, und daß die Anschlußklemmenbefestigungsbauteile
der zugehörigen
Jochbauteile übereinanderliegen
und aneinander angrenzen.Also the other yoke component, which is the coil 10 covering, has a structure similar to that of the Jochbauteiles 14 is. The two Jochbauteile can in the housing 1 an electric power steering apparatus for vehicles (see 1 ) are arranged in such a manner that the annular components of the associated yoke members are in contact with each other, and that the terminal fixing members of the associated Jochbauteile superimposed and adjacent to each other.
Den
vorderen Enden jeder vier Anschlußklemmen 17A und 17B ist
es möglich,
sich durch das Gehäuse 1 hindurchzuerstrecken
und den inneren Abschnitt des Sensorkastens 18 zu erreichen.
Die Spulen 10 und 11 sind durch die Anschlußklemmen 17A und 17B mit
einem Motorsteuerungsschaltkreis verbunden, der auf einer Steuerungsplatine 19 in dem
Sensorkasten 18 angebracht ist.The front ends of each four terminals 17A and 17B is it possible to get through the case 1 extend through and the inner portion of the sensor box 18 to reach. The spools 10 and 11 are through the terminals 17A and 17B connected to a motor control circuit located on a control board 19 in the sensor box 18 is appropriate.
Der
Betrieb des Drehmomentsensors der zweiten Ausführungsform ist der gleiche
wie der der ersten Ausführungsform.Of the
Operation of the torque sensor of the second embodiment is the same
like that of the first embodiment.
In
dieser Ausführungsform
sind die Jochbauteile zum Halten der Spulen 10 und 11 in
ihrem inneren Abschnitt, zusätzlich
zu dem ausgeschnittenen Abschnitt 16A zum Nach-Außen-Ziehen
der Anschlußklemmen
der Spulen 10 und 11, mit ausgeschnittenen Abschnitten 16B und 16C in
solch einer Weise versehen, so daß Stellungen der ausgeschnittenen
Abschnitte 16A bis 16C um Winkelgrade von 120° in Umfangsrichtung
versetzt sind. Daher kann eine Änderung
der Impedanz jeder der Spulen 10 und 11, welche
aufgrund von Irregularität
des magnetischen Feldes im inneren Abschnitt jeder der Spulen 10 und 11 auftritt,
die durch jeden der ausgeschnittenen Abschnitte 16A bis 16C hervorgerufen
wird, reduziert werden.In this embodiment, the yoke members are for holding the coils 10 and 11 in its inner section, in addition to the cut-out section 16A for pulling the terminals of the coils outwards 10 and 11 , with cut-out sections 16B and 16C provided in such a way so that positions of the cut-out sections 16A to 16C are offset by degrees of 120 ° in the circumferential direction. Therefore, a change in the impedance of each of the coils 10 and 11 due to irregularity of the magnetic field in the inner portion of each of the coils 10 and 11 occurs through each of the cut out sections 16A to 16C caused to be reduced.
Das
heißt,
es wird angenommen, daß der Drehmomentsensor
dieser Ausführungsform
auf den in 1 dargestellten Servolenkungsapparat
angewendet wird, bei welchem der Wechsel des Zustandes des Überlagerns
der Nut 3A und der Fenster 8a und 8b ein Ändern der
Impedanz jeder Spulen 10 und 11 verursacht. Wenn
acht Sätze
der Nuten 3A und der Fenster 8a und 8b in
Umfangsrichtung existieren, verursacht eine Irregularität in den
Spulen 10 und 11, welche z.B. aufgrund des ausgeschnittenen
Außenabschnittes 16A hervorgerufen
wird, daß acht
Wellen von Änderung
in der Impedanz auf treten, unabhängig
vom Drehmoment, welches für
jede Rotation der Abtriebswelle 3 auftritt.That is, it is assumed that the torque sensor of this embodiment is similar to those in FIG 1 shown power steering apparatus is applied, wherein the change of the state of superimposing the groove 3A and the window 8a and 8b changing the impedance of each coil 10 and 11 caused. If eight sets of grooves 3A and the window 8a and 8b exist in the circumferential direction, causing an irregularity in the coils 10 and 11 , which, for example, due to the cut-out outer section 16A caused is that eight waves of change in the impedance occur, regardless of the torque, which for each rotation of the output shaft 3 occurs.
Es
wird angemerkt, daß die Änderung
der Impedanz unabhängig
vom Drehmoment und Auftreten aufgrund der Irregularität des magnetischen
Flusses in den Spulen 10 und 11, auch aufgrund
des ausgeschnittenen Abschnittes 16B und des ausgeschnittenen
Abschnittes 16C stattfindet. Daher kann eine Änderung
der Impedanz unabhängig
vom Drehmoment, die durch jeden der ausgeschnittenen Abschnitte 16A bis 16C auftritt,
intensiviert oder geschwächt
werden durch beliebiges Auswählen
der Anzahl und der Positionen der ausgeschnittenen Abschnitte 16A bis 16C.It is noted that the change in impedance is independent of the torque and occurrence due to the irregularity of the magnetic flux in the coils 10 and 11 , also due to the cut-out section 16B and the cut-out section 16C takes place. Therefore, a change in impedance regardless of the torque passing through each of the cut out sections 16A to 16C occurs, intensified or weakened by arbitrarily selecting the number and positions of the cut-out sections 16A to 16C ,
Wenn
die jeweiligen Jochbauteile mit einem ausgeschnittenen Abschnitt,
der dieselben Abmessungen wie die des ausgeschnittenen Ausschnittes 16A aufweist,
zusätzlich
zu dem ausgeschnittenen Ausschnitt 16A an einer Position,
die von derselbigen um 180° abweicht,
zusätzlich
versehen sind, und wenn acht Sätze
von Nuten 3A und von Fenstern 8a und 8b in
Umfangsrichtung in gleichen Intervallen vorgesehen sind, werden Änderungen
der Impedanz, welche aufgrund der beiden ausgeschnittenen Abschnitte
erzeugt werden, gleichzeitig erzeugt. Daher intensivieren Änderungen
in der Impedanz gegenseitig den Grad.If the respective yoke components with a cut-out section, the same dimensions as those of the cut-out section 16A in addition to the cutout cutout 16A are additionally provided at a position deviating from the same by 180 °, and when eight sets of grooves 3A and from windows 8a and 8b are provided at equal intervals in the circumferential direction, changes in the impedance generated due to the two cut-out portions are simultaneously generated. Therefore, changes in impedance mutually intensify the degree.
Wenn
die drei ausgeschnittenen Abschnitte 16A bis 16C in
dieser Ausführungsform
ausgebildet sind und wenn acht Sätze
von Nuten 3A und der Fenster 8a und 8b in
Umfangsrichtung an gleichen Intervallen existieren, wird die Phase
der positionsbezogenen Zuordnung zwischen dem ausgeschnittenen Abschnitt 16B und
jeder Nut 3A um 2π/3
verzögert,
relativ zur positionsbezogenen Anordnung, z.B. des ausgeschnittenen
Abschnittes 16A zu jeder Nut 3A. Darüber hinaus
ist die Phase des positionsbezogenen Verhältnisses zwischen dem ausgeschnittenen 16C und
jeder Nut 3A um 4π/3
verschoben. Daher werden Änderungen
der Impedanz, unhängig vom
Drehmoment und aufgrund jeder der ausgeschnittenen Ausschnitte 16A bis 16C,
gegeneinander geschwächt.
Das Ergebnis ist die Änderung
der Impedanz signifikant reduziert.If the three cut sections 16A to 16C are formed in this embodiment and if eight sets of grooves 3A and the window 8a and 8b in the circumferential direction at equal intervals, the phase of positional association between the cut-out portion becomes 16B and every groove 3A delayed by 2π / 3, relative to the positional arrangement, eg the cut-out section 16A to every groove 3A , In addition, the phase of the positional relationship between the cut out 16C and every groove 3A shifted by 4π / 3. Therefore, changes in impedance are independent of the torque and due to each of the cut-outs 16A to 16C , against each other weakened. The result is the change in impedance significantly reduced.
14 zeigt
Ergebnisse des Messens einer Änderungsrate
der Impedanz der Spule 10, wenn acht Sätze von Nuten 3A und
Fenster 8a und 8b vorgesehen sind und wenn die Antriebswelle 2 und
die Abtriebswelle 3 einmal in einen Zustand gedreht wurden,
wo das erhaltene Drehmoment Null ist. Gemäß den Ergebnissen werden Änderungen
kleiner Amplitude und niedriger Frequenz (ein Zyklus pro Rotation) und Änderungen
hoher Frequenz (acht Zyklen pro Umdrehung), die eine geringe Amplitude
aufweisen, der Impedanz beobachtet. Da Änderung niedriger Frequenz
aufgrund von Fehlern, die beim Herstellen der Nut 3A, des
zylindrischen Bauteils 8 und dergleichen begangen wurden,
auftreten, ermöglicht
es die Elimination der Differenz beim Differenzverstärker 24A und 24B,
der wie in 10 strukturiert ist, daß die Änderungsrate
der Ausgabespannung nur von hochfrequenter Änderung ist, die eine sehr
geringe Amplitude aufweist, wie dies in 15 dargestellt. Dadurch
kann eine signifikant genaue Ermittlung des Drehmoments durchgeführt werden.
Daher kann ein passendes, lenkungsassistierendes Drehmoment dem
Lenkungssystem zugeführt
werden. 14 shows results of measuring a rate of change of the impedance of the coil 10 if eight sets of grooves 3A and windows 8a and 8b are provided and if the drive shaft 2 and the output shaft 3 once in a state where the torque obtained is zero. According to the results, changes of small amplitude and low frequency (one cycle per rotation) and high frequency changes (eight cycles per revolution) having a small amplitude are observed in the impedance. Because low frequency change due to errors in making the groove 3A , the cylindrical component 8th and the like occur, it makes it possible to eliminate the difference in the differential amplifier 24A and 24B who like in 10 is structured that the rate of change of the output voltage is only high-frequency change, which has a very low amplitude, as in 15 shown. As a result, a significantly accurate determination of the torque can be carried out. Therefore, an appropriate steering assist torque can be supplied to the steering system.
Wenn
der ausgeschnitte Ausschnitt 16A ausgebildet ist und die
ausgeschnittenen Abschnitte 16B und 16C ausgelassen
werden, ähnlich
wie bei einem konventionellen Drehmomentsensor, treten Änderungen
kleiner Amplitude und niedriger Frequenz (ein Zyklus pro Umdrehung)
und Änderungen
großer
Amplitude und hoher Frequenz (acht Zyklen pro Umdrehung) in der
Impedanz der Spule 10 auf, wie dies in 16 dargestellt
ist, sogar wenn das Drehmoment Null ist. Auch treten Änderungen
in der Impedanz der Spule 11 von kleiner Amplitude und
niedriger Frequenz (ein Zyklus pro Umdrehung) und Änderungen großer Amplitude
und hoher Frequenz (acht Zyklen pro Minute) auf, wie dies in 17 dargestellt
ist. Da die Fenster 8a und 8b eine Phasendifferenz
von 180° aufweisen,
werden die Phasen der Komponenten der hochfrequenten Änderungen
der Impedanz der Spule 11 um 180° verschoben bezüglich der
hochfrequenten Komponente der Änderungen
der Impedanz der Spule 10.When the cutout cutout 16A is formed and the cut sections 16B and 16C are omitted, similar to a conventional torque sensor, changes of small amplitude and low frequency (one cycle per revolution) and large amplitude and high frequency changes (eight cycles per revolution) occur in the impedance of the coil 10 on, like this in 16 is shown even when the torque is zero. Also, changes occur in the impedance of the coil 11 of small amplitude and low frequency (one cycle per revolution) and large amplitude and high frequency changes (eight cycles per minute), as shown in FIG 17 is shown. Because the windows 8a and 8b have a phase difference of 180 °, the phases of the components of the high-frequency changes of the impedance of the coil 11 shifted by 180 ° with respect to the high-frequency component of changes in the impedance of the coil 10 ,
Daher,
sogar wenn die Differentialverstärker 24A und 24B die
Differenz eliminieren, werden die hochfrequenten Komponenten unerwünscht verstärkt, obwohl
die niederfrequenten Komponenten der Änderungen ausgeglichen werden
können.
Als ein Ergebnis wurden die Ausgangsspannungen von dem Differentialverstärker 24A, 24B,
wie dies in 18 dargestellt ist, erheblich
geändert,
unabhängig
vom Drehmoment. Dadurch verschlechtert sich die Genauigkeit des
Drehmomentermittelns und ein Problem entsteht, wenn eine zufriedenstellende Steuerung
des die Lenkung unterstützenden
Drehmomentes durchgeführt
werden soll.Therefore, even if the differential amplifier 24A and 24B eliminate the difference, the high-frequency components are undesirably amplified, although the low-frequency components of the changes can be compensated. As a result, the output voltages from the differential amplifier became 24A . 24B like this in 18 is shown, significantly changed, regardless of the torque. As a result, the accuracy of torque detection deteriorates and a problem arises when a satisfactory control of the steering assisting torque is to be performed.
In
dieser Ausführungsform
entspricht der Antriebswelle 2 der zweiten sich drehenden
Welle, die Abtriebswelle 3 entspricht der ersten sich drehenden Welle,
der Abschnitt der Abtriebswelle 3, der durch das zylindrische
Bauteil 8 umgeben ist, entspricht dem umgebenden Abschnitt,
der ausgeschnittene Abschnitt 16A entspricht dem ersten
ausgeschnittenen Ausschnitt und die ausgeschnittenen Abschnitte 16B und 16C entsprechen
dem zweiten ausgeschnittenen Abschnitt.In this embodiment, the drive shaft corresponds 2 the second rotating shaft, the output shaft 3 corresponds to the first rotating shaft, the section of the output shaft 3 passing through the cylindrical component 8th surrounded, corresponds to the surrounding section, the cut-out section 16A corresponds to the first cut-out and the cut-out sections 16B and 16C correspond to the second cut-out section.
Die
obenbeschriebene Ausführungsform
ist in solch einer Weise strukturiert, daß wenn acht Sätze von
Nuten 3A und der Fenster 8a und 8b in
Umfangsrichtung existieren, die drei ausgeschnittenen Ausschnitte 16A bis 16C an
den gleichen Intervallen in Umfangsrichtung ausgebildet sind, so
daß sie
gegenseitig die Phasen der Änderungen
der Impedanz schwächen.
Jedoch die Anzahl und die Positionen der ausgeschnittenen Abschnitte,
welche in den Jochbauteilen ausgebildet sind, sind nicht auf die
gemäß der Ausführungsform
beschränkt.
Sie können beliebig
gewählt
werden, um der Anzahl von Struktursätzen der Nut 3A und
der Fenster 8a und 8b zu entsprechen, um die Impedanz
entsprechend dem Drehmoment zu ändern.
Kurz gesagt sind die ausgeschnittenen Abschnitte derart ausgebildet,
um in der Lage zu sein, gegenseitig die Änderungen der Impedanz, welche
aufgrund der ausgeschnittenen Abschnitte zum Herausführen der
Enden der Spulen 10 und 11 zu der Außenseite
der Jochbauteile und die aufgrund anderer ausgeschnittener Abschnitte
entsteht, zu reduzieren.The above-described embodiment is structured in such a way that when eight sets of grooves 3A and the window 8a and 8b exist in the circumferential direction, the three cut-outs 16A to 16C are formed at the same intervals in the circumferential direction so as to mutually weaken the phases of the changes of the impedance. However, the number and the positions of the cut-out portions formed in the yoke members are not limited to those according to the embodiment. They can be chosen arbitrarily to the number of structural sets of the groove 3A and the window 8a and 8b to match to change the impedance according to the torque. In short, the cut-out portions are formed so as to be able to mutually change the impedance due to the cut-out portions for leading out the ends of the coils 10 and 11 to the outside of the yoke components and due to other cut out sections, reduce.
Obwohl
die Beschreibung für
eine Konstruktion durchgeführt
wurde, bei welcher der Drehmomentsensor gemäß der vorliegenden Erfindung
auf einen elektrischen Servolenkungsapparat für ein Fahrzeug angewendet wird,
ist die vorliegende Erfindung nicht auf dies beschränkt. Die
Konstruktion gemäß der vorliegenden
Erfindung kann auf einen Drehmomentsensor für einen anderen Zweck verwendet
werden. Wie oben beschrieben, gemäß der zweiten Ausführungform
der vorliegenden Erfindung, bei welcher das Jochbauteil mit einem
ersten ausgeschnittenen Ausschnitt versehen ist, zum Führen der Enden
der Spule zur Außenseite,
und zwei oder mehreren ausgeschnittenen Abschnitten, die sich von dem
ersten ausgeschnittenen Abschnitt unterscheiden, so daß eine Änderung
in der Impedanz der Spule, die aufgrund der Irregularität des magnetischen Feldes
in der Spule auftritt, die durch den ersten ausgeschnittenen Abschnitt
und die Änderung
in der Impedanz der Spule, die aufgrund der Irregularität des magneti schen
Feldes in der Spule, welches durch den zweiten ausgeschnittenen
Abschnitt gegenseitig reduziert wird, kann ein Effekt darin erhalten
werden, daß ein
genaues Drehmomentermitteln durchgeführt werden kann.Although the description has been made for a construction in which the torque sensor according to the present invention is applied to an electric power steering apparatus for a vehicle, the present invention is not limited to this. The construction according to the present invention may be applied to a torque sensor for a different purpose. As described above, according to the second embodiment of the present invention, in which the yoke member is provided with a first cut-out cutout, for guiding the ends of the coil to the outside, and two or more cut-away portions different from the first cutout portion, so that a change in the impedance of the coil, which occurs due to the irregularity of the magnetic field in the coil, by the first cut-out portion and the change in the impedance of the coil due to the irregularity of the magnetic field in the coil, which by the second cut-out portion is mutually reduced, an effect can be obtained by performing accurate torque detection can be.
