JP2000002603A - トルクセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】精度および感度の向上と組み立ての容易化を図
ることのできるトルクセンサを提供する。 【解決手段】弾性部材７を介して同軸心に相対回転可能
に連結される入出力シャフト３、４の中の一方に第１筒
状部材２１が同軸心に固定され、他方に第２筒状部材２
３が同軸心に固定される。その第１筒状部材２１の環状
部２１ｂに第２筒状部材２３の環状部２３ｂが挿入され
る。径方向において互いに対向する両筒状部材２１、２
３の環状部２１ｂ、２３ｂを通過する磁束または光が発
生される。両筒状部材２１、２３の周方向相対位置の変
化に基づく環状部２１ｂ、２３ｂを通過する磁束または
光量の変化に基づき、信号処理装置が入出力シャフト
３、４により伝達されるトルクに対応する信号を出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば操舵トルク
に応じた操舵補助力を付与するパワーステアリング装置
において、その操舵トルクを検出するのに利用できるト
ルクセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】車両のパ
ワーステアリング装置においては、トーションバー等の
弾性部材を介し弾性的に相対回転可能かつ互いに同軸心
に連結される入出力シャフトによりステアリングシャフ
トの一部を構成し、このステアリングシャフトにより伝
達される操舵トルクを非接触型トルクセンサにより検出
し、その検出トルクの大きさに応じて操舵補助力を付与
している。

【０００３】特公平７‐２１４３３号公報に開示された
トルクセンサは、入力シャフトに同軸心に固定される磁
性材製の第１筒状部材と、出力シャフトに同軸心に固定
される磁性材製の第２筒状部材と、その入出力シャフト
を軸方向に関して一定位置で回転可能に支持するハウジ
ングと、そのハウジングに固定される磁性材製のコイル
ホルダーと、そのコイルホルダーに保持される磁束発生
用コイルとを備える。そのコイルホルダーは、その第１
筒状部材の外周面に径方向における間隙を介して対向す
る。その第１筒状部材の端面と第２筒状部材の端面に、
周方向の間隔をおいて複数の歯が、そのコイルの発生磁
束の通過位置に設けられている。その第１筒状部材の歯
と第２筒状部材の歯は、軸方向における間隙を介して互
いに対向する。両筒状部材の周方向相対位置の変化によ
る上記歯の通過磁束の変化に基づき伝達トルクに対応す
る信号を出力する信号処理装置が設けられている。

【０００４】上記従来のトルクセンサにおいては、第１
筒状部材と第２筒状部材の周方向における相対位置と、
軸方向における相対位置の双方が、上記歯を通過する磁
束に影響する。しかし、組み立て時に両筒状部材の周方
向相対位置と軸方向相対位置の双方の位置決めを正確に
行うのは困難なことから、トルクセンサの検出精度が低
下するという問題がある。また、そのコイルホルダーと
各筒状部材の外周面との間の径方向における間隙におい
て、コイルの発生磁束の一部が拡散して磁束密度が低下
するため、トルクセンサの感度が低下するという問題が
ある。

【０００５】特開昭６１‐２８０５３５公報に開示され
たトルクセンサは、ハウジングと、入力シャフトに同軸
心に固定される第１円板部材と、出力シャフトに同軸心
に固定される第２円板部材とを備える。その第１円板部
材の内端面と第２円板部材の内端面は、軸方向において
間隙を介して互いに対向する。また、その第１円板部材
の外端面に向かって光を出射する発光素子と、その第２
円板部材の外端面に対向する受光素子とが、そのハウジ
ングに固定されている。その第１円板部材に、周方向の
間隔をおいて複数の開口部が、その光の通過位置に設け
られ、その第２円板部材に、周方向の間隔をおいて複数
の開口部が、その第１円板部材の開口部に対向すると共
にその光の通過位置に設けられる。両円板部材の周方向
相対位置の変化による上記受光素子の受光光量の変化に
基づき、伝達トルクに対応する信号を出力する信号処理
装置が設けられている。

【０００６】上記従来のトルクセンサにおいては、第１
円板部材と第２円板部材の周方向における相対位置と、
軸方向における相対位置の双方が、上記受光素子の受光
光量に影響する。しかし、組み立て時に両円板部材の周
方向相対位置と軸方向相対位置の双方の位置決めを正確
に行うのは困難なことから、トルクセンサの検出精度が
低下するという問題がある。また、その第１円板部材と
第２円板部材は、ハウジングの内部において入出力シャ
フトの軸方向において発光素子と受光素子の間に配置さ
れる。そうすると、組み立てに際しては、先ず発光素子
と受光素子の中の一方をハウジングに固定し、次に両円
板部材を固定した入出力シャフトをハウジングにより支
持し、しかる後に発光素子と受光素子の中の他方をハウ
ジングに固定する必要があった。すなわち、発光素子と
受光素子を個別にハウジングに固定する必要があり、組
み立てに手間を要するという問題がある。また、発光素
子と受光素子をハウジングに固定する前に一体化できな
いため、発光素子と受光素子の相対位置を一定にするの
が困難で、受光素子の受光光量にばらつきが生じ、トル
クセンサの検出精度が低下するという問題がある。

【０００７】本発明は、上記問題を解決することのでき
るトルクセンサを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のトルクセンサの
第１の特徴は、入力シャフトと、その入力シャフトに弾
性部材を介して同軸心に相対回転可能に連結される出力
シャフトと、その入出力シャフトの中の一方に同軸心に
固定される第１筒状部材と、その入出力シャフトの中の
他方に同軸心に固定されると共に、その第１筒状部材の
環状部に間隙を介して挿入される環状部を有する第２筒
状部材と、その入出力シャフトの径方向において互いに
対向する両筒状部材の環状部を通過する磁束または光を
発生する手段とを備え、両筒状部材の環状部に、周方向
の間隔をおいて複数の開口部または歯が、前記磁束また
は光の通過位置に設けられ、両筒状部材の周方向相対位
置の変化に基づく前記開口部周辺部分または歯を通過す
る磁束または前記開口部を通過する光量の変化に基づ
き、その入出力シャフトにより伝達されるトルクに対応
する信号を出力する信号処理装置とを備える点にある。
この構成によれば、径方向において互いに対向する第
１、第２筒状部材の環状部に設けられる開口部周辺部分
または歯を通過する磁束または前記開口部を通過する光
量の変化に基づき、入出力シャフトにより伝達されるト
ルクが検出される。よって、組み立て時に両筒状部材の
軸方向における相対位置に多少の誤差が生じても、その
径方向における間隔の変化はないため磁束や光量の変化
は小さい。これにより、組み立て時に両筒状部材の軸方
向相対位置の位置決めを周方向相対位置の位置決めより
もラフに行うことができ、トルクセンサの検出精度の低
下を防止できる。

【０００９】本発明のトルクセンサの第２の特徴は、入
力シャフトと、その入力シャフトに弾性部材を介して同
軸心に相対回転可能に連結される出力シャフトと、その
入出力シャフトを軸方向に関して一定位置で回転可能に
支持するハウジングと、その入出力シャフトの中の一方
に同軸心に固定される磁性材製の第１筒状部材と、その
入出力シャフトの中の他方に同軸心に固定されると共
に、その第１筒状部材の環状部に径方向における間隙を
介して挿入される環状部を有する磁性材製の第２筒状部
材と、前記ハウジングに固定される磁性材製のコイルホ
ルダーと、そのコイルホルダーに保持される磁束発生用
コイルとを備え、そのコイルホルダーは、その第１筒状
部材の環状部外周面に径方向における間隙を介して対向
する第１周壁部と、第２筒状部材の環状部内周面に径方
向における間隙を介して対向する第２周壁部とを有し、
その第１筒状部材の環状部に、周方向の間隔をおいて複
数の開口部が、前記コイルの発生磁束の通過位置に設け
られ、その第２筒状部材の環状部に、周方向の間隔をお
いて複数の開口部が、前記第１筒状部材の開口部に対向
すると共に前記コイルの発生磁束の通過位置に設けら
れ、前記入出力シャフトの軸方向において、前記各周壁
部の寸法は前記各開口部の寸法よりも短くされ、かつ、
各周壁部は各開口部の両端間に配置され、両筒状部材の
周方向相対位置の変化による前記開口部周辺部分の通過
磁束の変化に基づき、その入出力シャフトにより伝達さ
れるトルクに対応する信号を出力する信号処理装置が設
けられている点にある。この構成によれば、径方向にお
いて互いに対向する第１、第２筒状部材の環状部に設け
られる開口部周辺部分を通過する磁束の変化に基づき、
入出力シャフトにより伝達されるトルクが検出される。
よって、組み立て時に両筒状部材の軸方向における相対
位置の多少の誤差が生じても、径方向において互いに対
向する両筒状部材の環状部の径方向における間隔は変化
しないので、その径方向における間隔の変化による磁束
の変化は小さい。これにより、組み立て時に両筒状部材
の軸方向相対位置の位置決めを周方向相対位置の位置決
めよりもラフに行うことができる。さらに、その入出力
シャフトの軸方向において、コイルホルダーの各周壁部
の寸法は、環状部に形成される各開口部の寸法よりも短
くされ、かつ、各周壁部は各開口部の両端間に配置され
る。よって、第１、第２筒状部材の環状部に設けられる
開口部周辺部分を通過する磁束にばらつきが生じるのを
防止できる。これにより、その開口部周辺部分を通過す
る磁束の変化に基づくトルクの検出精度の低下を防止で
きる。また、入出力シャフトの軸方向において、コイル
ホルダーの各周壁部の寸法は、環状部に形成される各開
口部の寸法よりも短くされ、かつ、各周壁部は各開口部
の両端間に配置されることで、磁気回路を構成するコイ
ルホルダーの各周壁部と各筒状部材の環状部の内外周面
との間の径方向における間隙において、コイルの発生磁
束の一部が拡散しても、各開口部周辺部分を通過する磁
束の減少を防止できる。これにより、その開口部周辺部
分の通過磁束の変化に基づくトルクの検出感度の低下を
防止できる。

【００１０】本発明のトルクセンサの第３の特徴は、入
力シャフトと、その入力シャフトに弾性部材を介して同
軸心に相対回転可能に連結される出力シャフトと、その
入出力シャフトを軸方向に関して一定位置で回転可能に
支持するハウジングと、その入出力シャフトの中の一方
に、同軸心に同行回転可能かつ軸方向相対移動可能に取
り付けられる磁性材製の第１筒状部材と、その入出力シ
ャフトの中の他方に、同軸心に同行回転可能かつ軸方向
相対移動可能に取り付けられると共に、その第１筒状部
材の環状部に挿入される環状部を有する磁性材製の第２
筒状部材と、その第１筒状部材と第２筒状部材を軸中心
に相対回転可能かつ軸方向に同行移動可能に連結するよ
うに、両筒状部材の間に介在する転がり軸受と、両筒状
部材が軸方向一方に向かい移動するのを阻止するストッ
パーと、両筒状部材に軸方向一方に向かう弾力を作用さ
せる弾性部材と、前記ハウジングに固定される磁性材製
のコイルホルダーと、そのコイルホルダーに保持される
磁束発生用コイルとを備え、その第１筒状部材の環状部
の内周面に周方向の間隔をおいて複数の歯が、前記コイ
ルの発生磁束の通過位置に設けられ、その第２筒状部材
の環状部の外周面に周方向の間隔をおいて複数の歯が、
前記コイルの発生磁束の通過位置に設けられ、その第１
筒状部材の歯と第２筒状部材の歯が、径方向における間
隙を介して互いに対向するように配置され、両筒状部材
の周方向相対位置の変化による前記歯の通過磁束の変化
に基づき、その入出力シャフトにより伝達されるトルク
に対応する信号を出力する信号処理装置が設けられてい
る点にある。この構成によれば、径方向において互いに
対向する第１、第２筒状部材の環状部に設けられる歯を
通過する磁束の変化に基づいて、入出力シャフトにより
伝達されるトルクが検出される。その第１、第２筒状部
材は、転がり軸受により軸中心に相対回転可能かつ軸方
向に同行移動可能に連結され、ストッパーにより軸方向
一方に向かう移動が阻止され、弾性部材により軸方向一
方に向かう弾力を作用される。よって、両筒状部材を入
出力シャフトに対して軸方向において一定位置に位置決
めできる。また、その入出力シャフトを軸方向に関して
一定位置で回転可能に支持するハウジングにコイルホル
ダーが固定される。これによって、第１、第２筒状部材
の環状部に設けられる歯を通過する磁束にばらつきが生
じるのを防止でき、その歯の通過磁束の変化に基づくト
ルクの検出精度の低下を防止できる。

【００１１】本発明のトルクセンサの第４の特徴は、入
力シャフトと、その入力シャフトに弾性部材を介して同
軸心に相対回転可能に連結される出力シャフトと、その
入出力シャフトを軸方向に関して一定位置で回転可能に
支持するハウジングと、その入出力シャフトの中の一方
に同軸心に固定される第１筒状部材と、その入出力シャ
フトの中の他方に同軸心に固定されると共に、その第１
筒状部材の環状部に径方向における間隙を介して挿入さ
れる環状部を有する第２筒状部材と、その第１筒状部材
の環状部の外周に対向する第１保持部、その第２筒状部
材の環状部の内周に対向する第２保持部、及び両筒状部
材から軸方向に離れた位置で両保持部に連結される連結
部を有すると共に、前記ハウジングに固定される保持部
材と、その第１筒状部材の環状部の外周および第２筒状
部材の環状部の内周の中の一方に向かって光を出射する
ように、前記両保持部の中の一方により保持される発光
素子と、その発光素子に対向するように、前記両保持部
の中の他方により保持される受光素子とを備え、その第
１筒状部材の環状部に、周方向の間隔をおいて複数の開
口部が、前記光の通過位置に設けられ、その第２筒状部
材の環状部に、周方向の間隔をおいて複数の開口部が、
前記第１筒状部材の開口部に対向すると共に前記光の通
過位置に設けられ、両筒状部材の周方向相対位置の変化
による前記受光素子の受光光量の変化に基づき、その入
出力シャフトにより伝達されるトルクに対応する信号を
出力する信号処理装置が設けられている点にある。この
構成によれば、径方向において互いに対向する第１、第
２筒状部材の環状部に設けられる開口部を通過する光量
の変化に基づいて、入出力シャフトにより伝達されるト
ルクが検出される。よって、組み立て時に両筒状部材の
軸方向における相対位置の多少の誤差が生じても、径方
向において互いに対向する両筒状部材の環状部の径方向
における間隔は変化しないので、その径方向における間
隔の変化による光量の変化は小さい。これにより、組み
立て時に両筒状部材の軸方向相対位置の位置決めを周方
向相対位置の位置決めよりもラフに行うことができ、そ
の開口部の通過光量の変化に基づくトルクの検出精度の
低下を防止できる。さらに、その第１、第２筒状部材の
環状部は、ハウジングの内部において、入出力シャフト
の径方向において発光素子と受光素子の間に配置され、
その発光素子と受光素子を保持する保持部材の第１、第
２保持部は両筒状部材から軸方向に離れた位置で連結部
に連結され、その保持部材はハウジングに固定される。
よって、組み立てに際して、発光素子と受光素子をハウ
ジングに固定する前に保持部材に一体化することで、個
別にハウジングに固定する必要がないので、組み立てを
容易化できる。さらに、発光素子と受光素子の相対位置
を容易に一定にでき、受光素子の受光光量にばらつきが
生じるのを防止し、トルクセンサの検出精度が低下する
のを防止できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図４を参照して本発
明の第１実施形態を説明する。図１に示すトルクセンサ
１は、ハウジング２と、入力シャフト３と、出力シャフ
ト４とを備えている。その入力シャフト３は、一端側
（図１において右方）がハウジング２の内周によりボー
ルベアリング１３を介し支持され、他端側が出力シャフ
ト４の一端内周によりブッシュ１２を介して支持され
る。その出力シャフト４の外周は、ハウジング２の内周
によりボールベアリング１４を介し支持される。これに
より、その入出力シャフト３、４はハウジング２により
軸方向に関して一定位置で回転可能に支持されている。

【００１３】その入力シャフト３と出力シャフト４に挿
入されるトーションバー（弾性部材）７は、一端が入力
シャフト３の一端にピン８により連結され、他端が出力
シャフト４にピン１０により連結されている。これによ
り、その入力シャフト３は出力シャフト４に、伝達トル
クに応じて捩じれるトーションバー７を介して、弾性的
に同軸心に相対回転可能に連結されている。

【００１４】その出力シャフト４に磁性材製の第１筒状
部材２１がピン２２により同軸心に固定されている。そ
の入力シャフト３に磁性材製の第２筒状部材２３がピン
２４により同軸心に固定されている。

【００１５】図２に示すように、その第１筒状部材２１
は、出力シャフト４の外周に嵌め合わされる円筒状の嵌
合部２１ａと、この嵌合部２１ａよりも大径で一端が自
由端の円筒状の環状部２１ｂと、その嵌合部２１ａの一
端と環状部２１ｂの他端とを連結する円環状の連結部２
１ｃとを有し、その嵌合部２１ａと出力シャフト４に上
記ピン２２が圧入される。

【００１６】その第２筒状部材２３は、入力シャフト３
の外周に嵌め合わされる円筒状の嵌合部２３ａと、この
嵌合部２３ａよりも大径で一端が自由端の円筒状の環状
部２３ｂと、その嵌合部２３ａの一端と環状部２３ｂの
他端とを連結する円環状の連結部２３ｃとを有し、その
嵌合部２３ａと入力シャフト３に上記ピン２４が圧入さ
れる。

【００１７】その第１筒状部材２１と第２筒状部材２３
は本実施形態では板金材をプレス加工することで形成さ
れている。その第１筒状部材２１の環状部２１ｂの内径
は第２筒状部材２３の環状部２３ｂの外径よりも大きく
され、第１筒状部材２１の環状部２１ｂに径方向におけ
る間隙δ１を介して第２筒状部材２３の環状部２３ｂが
挿入される。

【００１８】そのハウジング２に、磁性材製の第１コイ
ルホルダー３１と磁性材製の第２コイルホルダー３２が
挿入されている。その第１コイルホルダー３１により磁
束発生用第１検出コイル３３が保持され、第２コイルホ
ルダー３２により磁束発生用第２検出コイル３４が保持
されている。各検出コイル３３、３４は、絶縁材製のボ
ビン３３ｂ、３４ｂに導線３３ａ、３４ａを巻き付ける
ことで構成されている。その第１検出コイル３３は両筒
状部材２１、２３の環状部２１ｂ、２３ｂの一端と軸方
向の間隔をおいて配置され、その第２検出コイル３４は
第１検出コイル３３の一端と軸方向の間隔をおいて配置
される。

【００１９】図３に示すように、その第１コイルホルダ
ー３１は、円筒状の外周部３１ａおよび内周部３１ｂ
と、その外周部３１ａの一端と内周部３１ｂの一端とを
連結する円環状の連結部３１ｃと、その外周部３１ａの
他端から内方に向かい張り出す円環状の第１周壁部３１
ｄと、その内周部３１ｂの他端から外方に向かい張り出
す円環状の第２周壁部３１ｅとを有し、その第１周壁部
３１ｄと第２周壁部３１ｅとの間を設計上拡げることで
内部に第１検出コイル３３を挿入することが可能とされ
ている。

【００２０】その第１周壁部３１ｄと第２周壁部３１ｅ
との間に各筒状部材２１、２３の環状部２１ｂ、２３ｂ
が配置される。これにより、その第１周壁部３１ｄは、
その第１筒状部材２１の環状部２１ｂの外周面に径方向
における間隙δ２を介して対向し、その第２周壁部３１
ｅは、その第２筒状部材２３の環状部２３ｂの内周面に
径方向における間隙δ３を介して対向するように配置さ
れる。

【００２１】その第２コイルホルダー３２は、円筒状の
外周部３２ａおよび内周部３２ｂと、その外周部３２ａ
の一端と内周部３２ｂの一端とを連結する円環状の連結
部３２ｃとを有し、その外周部３２ａの他端と内周部３
２ｂの他端との間から内部に第２検出コイル３４を挿入
することが可能とされている。

【００２２】その第１コイルホルダー３１と、第２コイ
ルホルダー３２と、両コイルホルダー３１、３２の間に
配置される非磁性材製円環状スペーサ５１と、その第１
コイルホルダー３１の他端側に配置される非磁性材製円
環状スペーサ５２と、この円環状スペーサ５２の他端側
に配置される円環状板バネ５３とが、その第２コイルホ
ルダー３２の一端側においてハウジング２の内周に形成
される段差２ａと、その板バネ５３の他端側に配置され
るようにハウジング２の内周に嵌め合わされるＣ形止め
輪５４とにより挟み込まれる。これにより、両コイルホ
ルダー３１、３２はハウジング２に固定される。

【００２３】その第１筒状部材２１の環状部２１ｂに、
周方向に等間隔をおいて複数のスリット状開口部２１ｅ
が、上記第１検出コイル３３の発生磁束の通過位置に設
けられている。その第２筒状部材２３の環状部２３ｂ
に、周方向に等間隔をおいて複数のスリット状開口部２
３ｅが、上記第１筒状部材２１の開口部２１ｅに対向す
ると共に上記第１検出コイル３３の発生磁束の通過位置
に設けられている。各開口部２１ｅ、２３ｅは互いに同
一寸法とされ、長手方向は軸方向に沿う。

【００２４】その第１筒状部材２１の開口部２１ｅは第
２筒状部材２３の開口部２３ｅと同数とされ、入出力シ
ャフト３、４の軸方向に関して同一位置に配置される。
入出力シャフト３、４によりトルクが伝達されていない
状態においては、第１筒状部材２１の開口部２１ｅの周
方向における半分と、第２筒状部材２３の開口部２３ｅ
の周方向における半分とが、入出力シャフト３、４の径
方向に関して互いに重なるように、両筒状部材２１、２
３が相対配置される。

【００２５】その入出力シャフト３、４の軸方向におい
て、第１コイルホルダー３１の各周壁部３１ｄ、３１ｅ
の寸法Ｌ１は、上記各開口部２１ｅ、２３ｅの寸法Ｌ２
よりも短くされ、かつ、各周壁部３１ｄ、３１ｅは各開
口部２１ｅ、２３ｅの両端間に配置される。

【００２６】各検出コイル３３、３４は、図４に示す信
号処理装置４１に接続される。その信号処理装置４１
は、例えばハウジング２に取り付けられるプリント基板
上に形成される電気回路により構成できる。その信号処
理装置４１は、抵抗４５、４７、発振器４６、差動増幅
回路４８を有し、第１検出コイル３３は抵抗４５を介し
て発振器４６に接続され、第２検出コイル３４は抵抗４
７を介して発振器４６に接続され、各検出コイル３３、
３４は差動増幅回路４８に接続される。これにより、図
３において２点鎖線で示すように、第１検出コイル３３
が第１筒状部材２１、第２筒状部材２３及び第１コイル
ホルダー３１を通過する磁束を発生することで、第１筒
状部材２１、第２筒状部材２３及び第１コイルホルダー
３１を構成部材として含む第１磁気回路が構成される。
また、第２検出コイル３４が第２コイルホルダー３２お
よびスペーサ５１を通過する磁束を発生することで、両
コイルホルダー３１、３２を構成部材として含む第２磁
気回路を構成する。

【００２７】その入力シャフト３から出力シャフト４へ
のトルクの伝達によりトーションバー７が弾性的に捩
れ、第１筒状部材２１と第２筒状部材２３とが相対的に
回転すると、両筒状部材２１、２３の周方向相対位置の
変化により第１筒状部材２１の開口部２１ｅと第２筒状
部材２３の開口部２３ｅとが径方向において互いに重な
る面積が変化する。これにより、両筒状部材２１、２３
の通過磁束、すなわち上記第１磁気回路の磁気抵抗が変
化する。この変化に基づき第１検出コイル３３の出力が
変化することで、入出力シャフト３、４により伝達され
るトルクに対応する信号を上記信号処理装置４１が出力
する。また、上記スペーサ５１の軸方向寸法は、入出力
シャフト３、４によりトルクが伝達されていない状態に
おいて、第１検出コイル３３の出力と第２検出コイル３
４の出力とが等しくなるように設定される。これによ
り、温度変動による第１検出コイル３３の出力変動は、
温度変動による第２検出コイル３４の出力変動に等しく
なるので差動増幅回路４８により打ち消され、伝達トル
クの検出値の温度による変動が補償される。

【００２８】上記構成によれば、径方向において互いに
対向する第１、第２筒状部材２１、２３の開口部２１
ｅ、２３ｅ周辺の環状部２１ｂ、２３ｂ部分を通過する
磁束の変化に基づいて、入出力シャフト３、４により伝
達されるトルクが検出される。よって、組み立て時に両
筒状部材２１、２３の軸方向における相対位置の多少の
誤差が生じても、径方向において互いに対向する両筒状
部材２１、２３の環状部２１ｂ、２３ｂの径方向におけ
る間隔は変化しないので、その径方向における間隔の変
化による磁束の変化は小さい。これにより、組み立て時
に両筒状部材２１、２３の軸方向相対位置の位置決めを
周方向相対位置の位置決めよりもラフに行うことができ
る。さらに、その入出力シャフト３、４の軸方向におい
て、第１コイルホルダー３１の各周壁部３１ｄ、３１ｅ
の寸法Ｌ１は、環状部２１ｂ、２３ｂに形成される各開
口部２１ｅ、２３ｅの寸法Ｌ２よりも短くされ、かつ、
各周壁部３１ｄ、３１ｅは各開口部２１ｅ、２３ｅの両
端間に配置される。よって、第１、第２筒状部材２１、
２３の開口部２１ｅ、２３ｅ周辺の環状部２１ｂ、２３
ｂ部分を通過する磁束にばらつきが生じるのを防止でき
る。これにより、その開口部２１ｅ、２３ｅ周辺の環状
部２１ｂ、２３ｂ部分を通過する磁束の変化に基づくト
ルクの検出精度の低下を防止できる。

【００２９】また、入出力シャフト３、４の軸方向にお
いて、第１コイルホルダー３１の各周壁部３１ｄ、３１
ｅの寸法Ｌ１は、環状部２１ｂ、２３ｂに形成される各
開口部２１ｅ、２３ｅの寸法Ｌ２よりも短くされ、か
つ、各周壁部３１ｄ、３１ｅは各開口部２１ｅ、２３ｅ
の両端間に配置されることで、磁気回路を構成する第１
コイルホルダー３１の各周壁部３１ｄ、３１ｅと各筒状
部材２１、２３の環状部２１ｂ、２３ｂの内外周面との
間の径方向における間隙δ２、δ３において、第１検出
コイル３３の発生磁束の一部が拡散しても、各開口部２
１ｅ、２３ｅ周辺の環状部２１ｂ、２３ｂ部分を通過す
る磁束の減少を防止できる。よって、その開口部２１
ｅ、２３ｅ周辺の環状部２１ｂ、２３ｂ部分の通過磁束
の変化に基づくトルクの検出感度の低下を防止できる。

【００３０】以下、図５、図６の（１）、（２）、図７
を参照して本発明の第２実施形態のトルクセンサ１０１
を説明する。なお、第１実施形態と同様部分は同一符号
で示して説明は省略する。

【００３１】この第２実施形態のトルクセンサ１０１に
おいては、第１実施形態と同様に、入出力シャフト３、
４はハウジング２により軸方向に関して一定位置で回転
可能に支持され、その入力シャフト３と出力シャフト４
は、伝達トルクに応じて捩じれるトーションバー７を介
して、弾性的に同軸心に相対回転可能に連結されてい
る。

【００３２】その出力シャフト４に磁性材製の第１筒状
部材１２１が同軸心に同行回転可能かつ軸方向相対移動
可能に取り付けられる。本実施形態では、その第１筒状
部材１２１の内周に形成された軸方向に沿うガイド溝１
２１′に、その出力シャフト４に圧入されることで固定
されたピン状ガイド部材１２２が、軸方向相対移動可能
かつ軸中心に同行回転可能に挿入されている。

【００３３】図５、図６の（１）に示すように、その第
１筒状部材１２１は、出力シャフト４の外周に嵌め合わ
される円筒状の嵌合部１２１ａと、この嵌合部１２１ａ
よりも大径で一端が自由端の円筒状の環状部１２１ｂ
と、その嵌合部１２１ａの一端と環状部１２１ｂの他端
から内方に張り出す部分１２１ｄとを連結する円筒状の
連結部１２１ｃとを有し、その嵌合部１２１ａに上記ガ
イド溝１２１′が形成されている。

【００３４】その入力シャフト３に磁性材製の第２筒状
部材１２３が同軸心に同行回転可能かつ軸方向相対移動
可能に取り付けられる。本実施形態では、その第２筒状
部材１２３の内周に形成された軸方向に沿うガイド溝１
２３′に、その入力シャフト３に圧入されることで固定
されたピン状ガイド部材１２４が、軸方向相対移動可能
かつ軸中心に同行回転可能に挿入されている。

【００３５】図５、図６の（２）に示すように、その第
２筒状部材１２３は、入力シャフト３の外周に嵌め合わ
される円筒状の嵌合部１２３ａと、この嵌合部１２３ａ
の一端から外方に張り出す環状部１２３ｂとを有し、そ
の嵌合部１２３ａに上記ガイド溝１２３′が形成されて
いる。

【００３６】その第１筒状部材１２１と第２筒状部材１
２３は、鋼材を機械加工することで形成され、第２筒状
部材１２３の環状部１２３ｂは第１筒状部材１２１の環
状部１２１ｂに挿入される。

【００３７】その第１筒状部材１２１と第２筒状部材１
２３が軸中心に相対回転可能かつ軸方向に同行移動可能
に連結されるように、両筒状部材１２１、１２３の間に
転がり軸受としてボールベアリング１２５が介在する。
すなわち、そのボールベアリング１２５の外輪１２５ａ
は第１筒状部材１２１の連結部１２１ｃの内周に圧入さ
れ、内輪１２５ｂは第２筒状部材１２３の嵌合部１２３
ａの外周に圧入されている。なお、両筒状部材１２１、
１２３間に介在する軸受は、ボールベアリング以外の転
がり軸受であってもよく、また、その転がり軸受と両筒
状部材１２１、１２３との間にカラー等の他部材が介在
してもよい。

【００３８】図７に示すように、上記出力シャフト４に
固定されたピン状ガイド部材１２２が、第１筒状部材１
２１のガイド溝１２１′の内面に接することで、両筒状
部材１２１、１２３が軸方向一方、本実施形態では入力
シャフト３から出力シャフト４に向かう図中矢印Ａ方
向、に向かい移動するのが阻止される。すなわち、その
ピン状ガイド部材１２２はストッパーを兼用する。

【００３９】その入力シャフト３の外周に環状の板バネ
１２６が、第２筒状部材１２３の一端に対向するように
嵌め合わされる。この板バネ１２６は、第２筒状部材１
２３の一端と入力シャフト３の外周に固定される止め輪
１２７とに挟み込まれる。この板バネ１２６は、両筒状
部材１２１、１２３に軸方向一方に向かう弾力を作用さ
せる。その板バネ１２６に代えて、他の種類のバネやゴ
ム等の弾性部材により両筒状部材１２１、１２３に弾力
を作用させてもよい。

【００４０】そのハウジング２に、磁性材製の第１コイ
ルホルダー１３１と第１実施形態と同様の磁性材製の第
２コイルホルダー３２が挿入されている。その第１コイ
ルホルダー１３１により磁束発生用第１検出コイル３３
が保持され、第２コイルホルダー３２により磁束発生用
第２検出コイル３４が保持されている。各検出コイル３
３、３４は第１実施形態と同様とされている。その第１
検出コイル３３は両筒状部材１２１、１２３の環状部１
２１ｂ、１２３ｂの一端と軸方向の間隔をおいて配置さ
れ、その第２検出コイル３４は第１検出コイル３３の一
端と軸方向の間隔をおいて配置される。

【００４１】図８に示すように、その第１コイルホルダ
ー１３１は、円筒状の外周部１３１ａおよび内周部１３
１ｂと、その外周部１３１ａの一端と内周部１３１ｂの
一端とを連結する円環状の連結部１３１ｃと、その外周
部１３１ａの他端から外方に向かい張り出す円環状のフ
ランジ部１３１ｄとを有し、その外周部１３１ａの他端
と内周部１３１ｂの他端との間から内部に第１検出コイ
ル３３を挿入することが可能とされている。

【００４２】その第１コイルホルダー１３１の外周部１
３１ａは、その第１筒状部材１２１の環状部１２１ｂの
一端面に軸方向における間隙δ４を介して対向し、その
内周部１３１ｂは、その第２筒状部材１２３の環状部１
２３ｂの一端面に軸方向における間隙δ５を介して対向
するように配置される。その両間隙δ４、δ５は、両筒
状部材１２１、１２３と第１コイルホルダー１３１の周
方向における相対位置が変化しても変化しない。

【００４３】その第１コイルホルダー１３１と、第２コ
イルホルダー３２と、両コイルホルダー１３１、３２の
間に配置される非磁性材製円環状スペーサ５１と、その
第１コイルホルダー１３１の他端側に配置される円環状
板バネ５３とが、その第２コイルホルダー３２の一端側
においてハウジング２の内周に形成される段差２ａと、
その板バネ５３の他端側に配置されるようにハウジング
２の内周に嵌め合わされるＣ形止め輪５４とにより挟み
込まれる。これにより、両コイルホルダー１３１、３２
はハウジング２に固定される。

【００４４】その第１筒状部材１２１の環状部１２１ｂ
の内周面に、周方向に等間隔をおいて複数の歯１２１ｅ
が、上記第１検出コイル３３の発生磁束の通過位置に設
けられている。その第２筒状部材１２３の環状部１２３
ｂの外周面に、周方向に等間隔をおいて複数の歯１２３
ｅが、上記第１検出コイル３３の発生磁束の通過位置に
設けられている。その第１筒状部材１２１の歯１２１ｅ
は第２筒状部材１２３の歯１２３ｅと同数とされ、径方
向における間隙δ６を介して互いに対向するように配置
される。

【００４５】入出力シャフト３、４の軸方向において、
第１筒状部材１２１の歯１２１ｅの長さＸ１は第２筒状
部材１２３の歯１２３ｅの長さＸ２よりも長くされてい
る。図６の（１）、（２）に示すように、入出力シャフ
ト３、４の周方向において、第１筒状部材１２１の歯１
２１ｅの内周面の寸法Ｓ１は第２筒状部材１２３の歯１
２３ｅの外周面の長さＳ２と等しくされている。入出力
シャフト３、４によりトルクが伝達されていない状態に
おいては、第１筒状部材１２１の歯１２１ｅの内周面と
第２筒状部材１２３の歯１２３ｅの外周面は、入出力シ
ャフト３、４の周方向に関して互いに全体が重なるよう
に、両筒状部材１２１、１２３が相対配置される。

【００４６】各検出コイル３３、３４は、第１実施形態
と同様の図４に示す信号処理装置４１に接続される。こ
れにより、図８において２点鎖線で示すように、第１検
出コイル３３が第１筒状部材１２１、第２筒状部材１２
３及び第１コイルホルダー１３１を通過する磁束を発生
することで、第１筒状部材１２１、第２筒状部材１２３
及び第１コイルホルダー１３１を構成部材として含む第
１磁気回路が構成される。また、第２検出コイル３４が
第２コイルホルダー３２およびスペーサ５１を通過する
磁束を発生することで、両コイルホルダー１３１、３２
を構成部材として含む第２磁気回路を構成する。

【００４７】その入力シャフト３から出力シャフト４へ
のトルクの伝達によりトーションバー７が弾性的に捩
れ、第１筒状部材１２１と第２筒状部材１２３とが相対
的に回転すると、両筒状部材１２１、１２３の周方向相
対位置の変化により第１筒状部材１２１の歯１２１ｅと
第２筒状部材１２３の歯１２３ｅとが径方向において互
いに重なる面積が変化する。これにより、両歯１２１
ｅ、１２３ｅの通過磁束、すなわち上記第１磁気回路の
磁気抵抗が変化する。この変化に基づき第１検出コイル
３３の出力が変化することで、入出力シャフト３、４に
より伝達されるトルクに対応する信号を上記信号処理装
置４１が出力する。また、上記スペーサ５１の軸方向寸
法は、入出力シャフト３、４によりトルクが伝達されて
いない状態において、第１検出コイル３３の出力と第２
検出コイル３４の出力とが等しくなるように設定され
る。これによって、温度変動による第１検出コイル３３
の出力変動は、温度変動による第２検出コイル３４の出
力変動に等しくなるので差動増幅回路４８により打ち消
され、伝達トルクの検出値の温度による変動が補償され
る。

【００４８】上記構成によれば、径方向において互いに
対向する第１、第２筒状部材１２１、１２３の環状部１
２１ｂ、１２３ｂに設けられる歯１２１ｅ、１２３ｅを
通過する磁束の変化に基づいて、入出力シャフト３、４
により伝達されるトルクが検出される。その第１、第２
筒状部材１２１、１２３は、ボールベアリング１２５に
より軸中心に相対回転可能かつ軸方向に同行移動可能に
連結され、ガイド部材１２２を兼用するストッパーによ
り軸方向一方に向かう移動が阻止され、板バネ１２６に
より軸方向一方に向かう弾力を作用される。よって、両
筒状部材１２１、１２３を入出力シャフト３、４に対し
て軸方向において一定位置に位置決めできる。また、そ
の入出力シャフト３、４を軸方向に関して一定位置で回
転可能に支持するハウジング２に第１コイルホルダー１
３１が固定される。これによって、第１、第２筒状部材
１２１、１２３の環状部１２１ｂ、１２３ｂに設けられ
る歯１２１ｅ、１２３ｅを通過する磁束にばらつきが生
じるのを防止でき、その歯の通過磁束の変化に基づくト
ルクの検出精度の低下を防止できる。

【００４９】以下、図９を参照して本発明の第３実施形
態のトルクセンサ２０１を説明する。なお、第１実施形
態と同様部分は同一符号で示して説明は省略する。

【００５０】この第３実施形態のトルクセンサ２０１に
おいては、第１実施形態と同様に、入出力シャフト３、
４はハウジング２により軸方向に関して一定位置で回転
可能に支持され、その入力シャフト３と出力シャフト４
は、伝達トルクに応じて捩じれるトーションバー７を介
して、弾性的に同軸心に相対回転可能に連結されてい
る。

【００５１】また、第１実施形態と同様に、その出力シ
ャフト４に第１筒状部材２１がピン２２により同軸心に
固定され、入力シャフト３に第２筒状部材２３がピン２
４により同軸心に固定され、その第１筒状部材２１の環
状部２１ｂに径方向における間隙δ１を介して第２筒状
部材２３の環状部２３ｂが挿入される。両筒状部材２
１、２３は、図２に示す第１実施形態と同様の板金材製
とされている。なお、第１実施形態では両筒状部材２
１、２３は磁性材製とされたが、本実施形態では非磁性
材でもよい。

【００５２】そのハウジング２に、第１実施形態におけ
るコイルホルダー３１、３２に代えて、保持部材２３１
が固定されている。この保持部材２３１により、第１実
施形態における検出コイル３３、３４に代えて第１、第
２発光素子２３３ａ、２３３ｂと第１、第２受光素子２
３４ａ、２３４ｂとが保持されている。各発光素子２３
３ａ、２３３ｂ、受光素子２３４ａ、２３４ｂは公知の
ものを用いることができる。

【００５３】その保持部材２３１は、第１筒状部材２１
の環状部２１ｂの外周に対向する第１保持部２３１ａ、
第２筒状部材２３の環状部２３ｂの内周に対向する第２
保持部２３１ｂ、及び両筒状部材２１、２３から軸方向
他方、本実施形態では出力シャフト４から入力シャフト
３に向かう方向、に離れた位置で両保持部２３１ａ、２
３１ｂに連結される環状の連結部２３１ｃを有する。

【００５４】その第１保持部２３１ａにより第１、第２
発光素子２３３ａ、２３３ｂが保持されている。本実施
形態では、その第１保持部２３１ａに形成された通孔に
圧入されることで各発光素子２３３ａ、２３３ｂは保持
されている。この保持状態において、各発光素子２３３
ａ、２３３ｂは、その第１筒状部材２１の環状部２１ｂ
の外周に向かって光を出射する。その第１発光素子２３
３ａと第２発光素子２３３ｂは周方向に関して中心角で
１８０度離れて配置されている。

【００５５】その第１受光素子２３４ａは第１発光素子
２３３ａに対向するように、その第２受光素子２３４ｂ
は第２発光素子２３３ｂに対向するように、それぞれ第
２保持部２３１ｂにより保持されている。本実施形態で
は、その第２保持部２３１ｂに形成された通孔に圧入さ
れることで保持されている。なお、第２保持部により発
光素子を第２筒状部材の環状部の内周に向かって光を出
射するように保持し、第１保持部により受光素子を発光
素子に対向するように保持するようにしてもよい。

【００５６】その保持部材２３１と、この保持部材２３
１の他端側に配置される円環状板バネ５３とが、その保
持部材２３１の一端側においてハウジング２の内周に形
成される段差２ａと、その板バネ５３の他端側に配置さ
れるようにハウジング２の内周に嵌め合わされるＣ形止
め輪５４とにより挟み込まれる。これにより、その保持
部材２３１はハウジング２に固定される。

【００５７】その第１筒状部材２１の環状部２１ｂに、
周方向に等間隔をおいて複数のスリット状開口部２１ｅ
が、上記発光素子２３３ａ、２３３ｂが出射する光の通
過位置に設けられている。その第２筒状部材２３の環状
部２３ｂに、周方向に等間隔をおいて複数のスリット状
開口部２３ｅが、上記第１筒状部材２１の開口部２１ｅ
に対向すると共に上記発光素子２３３ａ、２３３ｂが出
射する光の通過位置に設けられている。

【００５８】各開口部２１ｅ、２３ｅは、第１実施形態
と同様に互いに同一寸法とされ、長手方向は軸方向に沿
い、また、第１筒状部材２１の開口部２１ｅは第２筒状
部材２３の開口部２３ｅと同数とされ、入出力シャフト
３、４の軸方向に関して同一位置に配置され、入出力シ
ャフト３、４によりトルクが伝達されていない状態にお
いては、第１筒状部材２１の開口部２１ｅの周方向にお
ける半分と、第２筒状部材２３の開口部２３ｅの周方向
における半分とが、入出力シャフト３、４の径方向に関
して互いに重なるように、両筒状部材２１、２３が相対
配置される。

【００５９】各受光素子２３４ａ、２３４ｂは信号処理
装置２４１に接続される。その信号処理装置２４１は、
例えば、各受光素子２３４ａ、２３４ｂの受光光量に基
づいて入出力シャフト３、４により伝達されるトルクを
求め、そのトルクに対応する信号を出力するコンピュー
タにより構成できる。本実施形態では、第１受光素子２
３４ａと第２受光素子２３４ｂの受光光量の変化から個
別に伝達トルクを求め、その求めた値の平均を伝達トル
クとすることで、入力シャフト３の軸心と出力シャフト
４の軸心の傾き等の組み立て誤差に基づく検出誤差を相
殺し、検出精度の向上が図られている。この信号処理装
置２４１としては公知のものを用いることができる。

【００６０】その入力シャフト３から出力シャフト４へ
のトルクの伝達によりトーションバー７が弾性的に捩
れ、第１筒状部材２１と第２筒状部材２３とが相対的に
回転すると、両筒状部材２１、２３の周方向相対位置の
変化により第１筒状部材２１の開口部２１ｅと第２筒状
部材２３の開口部２３ｅとが径方向において互いに重な
る面積が変化する。これにより、両開口部２１ｅ、２３
ｅを通過する光量が変化し、各受光素子２３４ａ、２３
４ｂの受光光量の変化に基づき入出力シャフト３、４に
より伝達されるトルクに対応する信号を上記信号処理装
置２４１が出力する。

【００６１】上記構成によれば、径方向において互いに
対向する第１、第２筒状部材２１、２３の環状部２１
ｂ、２３ｂに設けられる開口部２１ｅ、２３ｅを通過す
る光量の変化に基づいて、入出力シャフト３、４により
伝達されるトルクが検出される。よって、組み立て時に
両筒状部材２１、２３の軸方向における相対位置の多少
の誤差が生じても、径方向において互いに対向する両筒
状部材２１、２３の環状部２１ｂ、２３ｂの径方向にお
ける間隔は変化しないので、その径方向における間隔の
変化による光量の変化は小さい。これにより、組み立て
時に両筒状部材２１、２３の軸方向相対位置の位置決め
を周方向相対位置の位置決めよりもラフに行うことがで
き、その開口部２１ｅ、２３ｅの通過光量の変化に基づ
くトルクの検出精度の低下を防止できる。さらに、その
第１、第２筒状部材２１、２３の環状部２１ｂ、２３ｂ
は、ハウジング２の内部において、入出力シャフト３、
４の径方向において発光素子２３３ａ、２３３ｂと受光
素子２３４ａ、２３４ｂの間に配置され、その発光素子
２３３ａ、２３３ｂと受光素子２３４ａ、２３４ｂを保
持する保持部材２３１の第１、第２保持部２３１ａ、２
３１ｂは両筒状部材２１、２３から軸方向に離れた位置
で連結部２３１ｃに連結され、その保持部材２３１はハ
ウジング２に固定される。よって、組み立てに際して、
発光素子２３３ａ、２３３ｂと受光素子２３４ａ、２３
４ｂをハウジング２に固定する前に保持部材２３１に一
体化することで、発光素子２３３ａ、２３３ｂと受光素
子２３４ａ、２３４ｂの相対位置を容易に一定にでき、
受光素子２３４ａ、２３４ｂの受光光量にばらつきが生
じるのを防止し、トルクセンサの検出精度が低下するの
を防止できる。さらに、発光素子２３３ａ、２３３ｂと
受光素子２３４ａ、２３４ｂを、保持部材２３１を介し
てハウジング２に固定した後に、入出力シャフト３、４
と第１、第２筒状部材２１、２３を図９において左方側
からハウジング２内に挿入するようにして組み込むこと
ができ、個別にハウジング２に固定する必要がないの
で、組み立てを容易化できる。

【００６２】なお、本発明は上記実施形態に限定されな
い。例えば、入力シャフトを出力シャフトにトーション
バー以外の弾性部材を介して連結してもよい。また、入
力シャフトに第１筒状部材を固定し、出力シャフトに第
２筒状部材を固定してもよい。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、精度および感度の向上
と組み立ての容易化を図ることのできるトルクセンサを
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のトルクセンサの断面図

【図２】本発明の第１実施形態のトルクセンサの第１、
第２筒状部材の側面図

【図３】本発明の第１実施形態のトルクセンサの要部の
断面図

【図４】本発明の第１実施形態の信号処理装置の構成説
明図

【図５】本発明の第２実施形態のトルクセンサの断面図

【図６】本発明の第２実施形態のトルクセンサの（１）
は第１筒状部材の正面図、（２）は第２筒状部材の正面
図

【図７】本発明の第２実施形態の第１筒状部材の部分平
面図

【図８】本発明の第２実施形態のトルクセンサの要部の
断面図

【図９】本発明の第３実施形態のトルクセンサの断面図

【符号の説明】

１、１０１、２０１ トルクセンサ ２ ハウジング ３ 入力シャフト ４ 出力シャフト ７ トーションバー ２１、１２１ 第１筒状部材 ２３、１２３ 第２筒状部材 ２１ｂ、２３ｂ、１２１ｂ、１２３ｂ 環状部 ２１ｅ、２３ｅ 開口部 ３１、１３１ 第１コイルホルダー ３１ｄ、３１ｅ 第１周壁部、第２周壁部 ３３ 第１検出コイル ４１、２４１ 信号処理装置 １２１ｅ、１２３ｅ 歯 １２２ ストッパー １２５ ボールベアリング １２６ 板バネ ２３１ 保持部材 ２３１ａ 第１保持部 ２３１ｂ 第２保持部 ２３１ｃ 連結部 ２３３ａ、２３３ｂ 発光素子 ２３４ａ、２３４ｂ 受光素子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力シャフトと、 その入力シャフトに弾性部材を介して同軸心に相対回転
   可能に連結される出力シャフトと、 その入出力シャフトの中の一方に同軸心に固定される第
   １筒状部材と、 その入出力シャフトの中の他方に同軸心に固定されると
   共に、その第１筒状部材の環状部に間隙を介して挿入さ
   れる環状部を有する第２筒状部材と、 その入出力シャフトの径方向において互いに対向する両
   筒状部材の環状部を通過する磁束または光を発生する手
   段とを備え、 両筒状部材の環状部に、周方向の間隔をおいて複数の開
   口部または歯が、前記磁束または光の通過位置に設けら
   れ、 両筒状部材の周方向相対位置の変化に基づく前記開口部
   周辺部分または歯を通過する磁束または前記開口部を通
   過する光量の変化に基づき、その入出力シャフトにより
   伝達されるトルクに対応する信号を出力する信号処理装
   置とを備えることを特徴とするトルクセンサ。
2. 【請求項２】 入力シャフトと、 その入力シャフトに弾性部材を介して同軸心に相対回転
   可能に連結される出力シャフトと、 その入出力シャフトを軸方向に関して一定位置で回転可
   能に支持するハウジングと、 その入出力シャフトの中の一方に同軸心に固定される磁
   性材製の第１筒状部材と、 その入出力シャフトの中の他方に同軸心に固定されると
   共に、その第１筒状部材の環状部に径方向における間隙
   を介して挿入される環状部を有する磁性材製の第２筒状
   部材と、 前記ハウジングに固定される磁性材製のコイルホルダー
   と、 そのコイルホルダーに保持される磁束発生用コイルとを
   備え、 そのコイルホルダーは、その第１筒状部材の環状部外周
   面に径方向における間隙を介して対向する第１周壁部
   と、第２筒状部材の環状部内周面に径方向における間隙
   を介して対向する第２周壁部とを有し、 その第１筒状部材の環状部に、周方向の間隔をおいて複
   数の開口部が、前記コイルの発生磁束の通過位置に設け
   られ、 その第２筒状部材の環状部に、周方向の間隔をおいて複
   数の開口部が、前記第１筒状部材の開口部に対向すると
   共に前記コイルの発生磁束の通過位置に設けられ、 前記入出力シャフトの軸方向において、前記各周壁部の
   寸法は前記各開口部の寸法よりも短くされ、かつ、各周
   壁部は各開口部の両端間に配置され、 両筒状部材の周方向相対位置の変化による前記開口部周
   辺部分の通過磁束の変化に基づき、その入出力シャフト
   により伝達されるトルクに対応する信号を出力する信号
   処理装置が設けられていることを特徴とするトルクセン
   サ。
3. 【請求項３】 入力シャフトと、 その入力シャフトに弾性部材を介して同軸心に相対回転
   可能に連結される出力シャフトと、 その入出力シャフトを軸方向に関して一定位置で回転可
   能に支持するハウジングと、 その入出力シャフトの中の一方に、同軸心に同行回転可
   能かつ軸方向相対移動可能に取り付けられる磁性材製の
   第１筒状部材と、 その入出力シャフトの中の他方に、同軸心に同行回転可
   能かつ軸方向相対移動可能に取り付けられると共に、そ
   の第１筒状部材の環状部に挿入される環状部を有する磁
   性材製の第２筒状部材と、 その第１筒状部材と第２筒状部材を軸中心に相対回転可
   能かつ軸方向に同行移動可能に連結するように、両筒状
   部材の間に介在する転がり軸受と、 両筒状部材が軸方向一方に向かい移動するのを阻止する
   ストッパーと、 両筒状部材に軸方向一方に向かう弾力を作用させる弾性
   部材と、 前記ハウジングに固定される磁性材製のコイルホルダー
   と、 そのコイルホルダーに保持される磁束発生用コイルとを
   備え、その第１筒状部材の環状部の内周面に周方向の間
   隔をおいて複数の歯が、前記コイルの発生磁束の通過位
   置に設けられ、 その第２筒状部材の環状部の外周面に周方向の間隔をお
   いて複数の歯が、前記コイルの発生磁束の通過位置に設
   けられ、 その第１筒状部材の歯と第２筒状部材の歯が、径方向に
   おける間隙を介して互いに対向するように配置され、 両筒状部材の周方向相対位置の変化による前記歯の通過
   磁束の変化に基づき、その入出力シャフトにより伝達さ
   れるトルクに対応する信号を出力する信号処理装置が設
   けられていることを特徴とするトルクセンサ。
4. 【請求項４】 入力シャフトと、 その入力シャフトに弾性部材を介して同軸心に相対回転
   可能に連結される出力シャフトと、 その入出力シャフトを軸方向に関して一定位置で回転可
   能に支持するハウジングと、 その入出力シャフトの中の一方に同軸心に固定される第
   １筒状部材と、 その入出力シャフトの中の他方に同軸心に固定されると
   共に、その第１筒状部材の環状部に径方向における間隙
   を介して挿入される環状部を有する第２筒状部材と、 その第１筒状部材の環状部の外周に対向する第１保持
   部、その第２筒状部材の環状部の内周に対向する第２保
   持部、及び両筒状部材から軸方向に離れた位置で両保持
   部に連結される連結部を有すると共に、前記ハウジング
   に固定される保持部材と、 その第１筒状部材の環状部の外周および第２筒状部材の
   環状部の内周の中の一方に向かって光を出射するよう
   に、前記両保持部の中の一方により保持される発光素子
   と、 その発光素子に対向するように、前記両保持部の中の他
   方により保持される受光素子とを備え、 その第１筒状部材の環状部に、周方向の間隔をおいて複
   数の開口部が、前記光の通過位置に設けられ、 その第２筒状部材の環状部に、周方向の間隔をおいて複
   数の開口部が、前記第１筒状部材の開口部に対向すると
   共に前記光の通過位置に設けられ、 両筒状部材の周方向相対位置の変化による前記受光素子
   の受光光量の変化に基づき、その入出力シャフトにより
   伝達されるトルクに対応する信号を出力する信号処理装
   置が設けられていることを特徴とするトルクセンサ。