JP2001050828A - Magnetostrictive torque sensor and power steering system employing it - Google Patents
Magnetostrictive torque sensor and power steering system employing itInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、磁歪式トルクセン
サ及びこれを用いたパワーステアリング装置に関し、特
に、サーミスタを用いて温度補償を行う磁歪式トルクセ
ンサ及びこれを用いたパワーステアリング装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetostrictive torque sensor and a power steering apparatus using the same, and more particularly, to a magnetostrictive torque sensor for performing temperature compensation using a thermistor and a power steering apparatus using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、磁歪式トルクセンサは、枠体に軸
支されたセンサ軸と、このセンサ軸に形成された磁歪層
と、この磁歪層に対向するように設けられた検出コイル
と、この検出コイルを励磁する励磁コイルと、前述した
検出コイルに接続された電子回路基板とを備えて構成さ
れている。このように構成することにより、励磁コイル
が交流電圧で励磁され、センサ軸にトルクが印加される
と、検出コイルが透磁率の変化を検出し、トルクに応じ
た検出電圧が出力され、電子回路基板で増幅されて出力
される。しかし、この場合にトルクセンサの動作温度環
境により、励磁コイル及び検出コイル等の温度が変化す
ることで、前記トルクの検出電圧が変化し、トルク検出
精度が低下するという問題が生じていた。そこで、励磁
コイル及び検出コイル等の温度影響による出力誤差を補
償する必要があり、この温度補償方法として、一般的
に、サーミスタやダイオード等の温度検出手段を電子回
路基板で用いる方法が知られている。このサーミスタや
ダイオードを電子回路基板で用いたトルクセンサが特開
平９−１４５４９５号公報、特開平７−１９９７１号公
報及び特開平９−４３０７２号公報により開示されてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, a magnetostrictive torque sensor has a sensor shaft pivotally supported by a frame, a magnetostrictive layer formed on the sensor shaft, and a detection coil provided to face the magnetostrictive layer. It comprises an excitation coil for exciting the detection coil, and an electronic circuit board connected to the detection coil. With this configuration, when the excitation coil is excited with an AC voltage and a torque is applied to the sensor shaft, the detection coil detects a change in the magnetic permeability, and a detection voltage corresponding to the torque is output. It is amplified by the substrate and output. However, in this case, the temperature of the exciting coil and the detection coil changes due to the operating temperature environment of the torque sensor, so that the detection voltage of the torque changes and the torque detection accuracy decreases. Therefore, it is necessary to compensate for output errors due to temperature effects of the excitation coil, the detection coil, and the like. As this temperature compensation method, a method of using a temperature detecting means such as a thermistor or a diode on an electronic circuit board is generally known. I have. A torque sensor using this thermistor or diode on an electronic circuit board is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-145495, 7-19771 and 9-43072.
【０００３】まず、特開平９−１４５４９５号公報によ
り開示された磁歪式トルクセンサによれば、検出コイル
に生起した交流電圧を整流して負の温度特性を呈する整
流手段と、検出コイルの温度変化により出力電圧が正の
温度特性を是するダイオードと、このダイオードからの
出力電圧と前記整流手段からの出力電圧とを加算する加
算手段とを備えている。このように構成することによ
り、磁歪式センサの雰囲気温度が変動した場合に、加算
手段がダイオードからの正の温度特性を呈する出力電圧
と、整流手段からの負の温度特性を呈する出力電圧とを
加算することで、温度補償を行っている。First, according to a magnetostrictive torque sensor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-145495, a rectifying means for rectifying an AC voltage generated in a detection coil to exhibit a negative temperature characteristic, and a temperature change of the detection coil. A diode whose output voltage has a positive temperature characteristic, and an adder for adding the output voltage from the diode and the output voltage from the rectifier. With this configuration, when the ambient temperature of the magnetostrictive sensor fluctuates, the adding unit converts the output voltage from the diode that exhibits a positive temperature characteristic and the output voltage from the rectifying unit that exhibits a negative temperature characteristic. Temperature compensation is performed by adding.
【０００４】また、特開平７−１９９７１号公報により
開示されたトルクセンサによれば、検出コイルでハーフ
ブリッジを組み、このハーフブリッジの中点から出力さ
れた信号を増幅する増幅回路の入力感温抵抗に温度上昇
に応じて抵抗値が増大するポジスタを用い、この増幅回
路から出力された信号を処理する処理回路の一部を構成
する調整回路の負帰還感温抵抗には温度上昇に応じて抵
抗値が変化するサーミスタを用いる構成とされている。
このように構成することにより、温度が変化すると、増
幅回路と調整回路の増幅率がこの温度に応じて各々変化
し、作動増幅回路から出力される出力信号の出力特性の
傾きが基準温度における出力特性の傾きにほぼ一致し、
無トルク時の漏れが解消され、温度変化に対する特性の
ずれを補正している。Further, according to the torque sensor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-19771, a half bridge is formed by a detection coil, and an input temperature of an amplifier circuit for amplifying a signal output from a middle point of the half bridge. The negative feedback thermosensitive resistor of the adjustment circuit that constitutes a part of the processing circuit that processes the signal output from this amplifier circuit uses a posistor whose resistance value increases according to the temperature rise according to the temperature rise. The configuration uses a thermistor whose resistance value changes.
With this configuration, when the temperature changes, the amplification factors of the amplifier circuit and the adjustment circuit change in accordance with the temperature, respectively, and the slope of the output characteristic of the output signal output from the operation amplifier circuit changes at the reference temperature. Almost matches the slope of the characteristic,
The leakage at the time of no torque is eliminated, and the deviation of the characteristic with respect to the temperature change is corrected.
【０００５】さらに、特開平９−４３０７２号公報によ
り開示されたトルクセンサによれば、所謂トーションバ
ー式のトルクセンサであって、このトルクセンサの入力
軸に取り付けられた第１の多極着磁磁石と、このトルク
センサの出力軸に取り付けられた第２の多極着磁磁石
と、オペアンプ、抵抗、コンデンサ等が設けられてなる
回路基板と、この回路基板に支持された磁気抵抗パター
ンが蒸着されたＭＲ基板（被温度検出物）と、回路基板
のＭＲ基板支持側の反対側面に設けられた温度補償用の
サーミスタとを備えている。このように構成することに
より、入力軸にトルクが入力されたことによる第１の多
極着磁磁石と第２の多極着磁磁石の間に形成される磁力
線のずれや変化を磁気抵抗パターンで検出することで、
トルクや入力軸の回転角度を計測している。さらに、磁
気抵抗パターンの感度の温度依存性をサーミスタで帰還
することにより補償している。Further, according to the torque sensor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-43072, it is a so-called torsion bar type torque sensor, and a first multipolar magnetized magnet attached to an input shaft of the torque sensor. A magnet, a second multi-pole magnetized magnet attached to the output shaft of the torque sensor, a circuit board provided with an operational amplifier, a resistor, a capacitor, and the like; and a magnetoresistive pattern supported by the circuit board. And a temperature-compensating thermistor provided on the side of the circuit board opposite to the side on which the MR board is supported. With this configuration, the displacement or change of the magnetic field lines formed between the first multipolar magnetized magnet and the second multipolar magnetized magnet due to the input of the torque to the input shaft can be measured. By detecting with
It measures the torque and the rotation angle of the input shaft. Further, the temperature dependency of the sensitivity of the magnetoresistive pattern is compensated for by feedback using a thermistor.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
に、サーミスタやダイオード等の温度補正手段を用いる
場合に、その取り付け位置により検出温度に１０℃前後
の温度差を生じてしまう場合がある。これは、温度補償
の対象となる検出コイル等と温度検出手段との距離が離
れた場合に、検出コイル等の温度変化と同様の温度変化
をサーミスタが感知することができなくなるからであ
る。そして、特開平９−４３０７２号公報により開示さ
れた従来例では、ダイオードが被温度検出物と反対側の
基板面に取り付けてあるため、コイルとの距離が離れ、
実際のコイル温度との差が拡大し、正確な温度補正を行
うことができず、補正誤差が大きくなるという不都合が
生じると考えられる。また、特開平９−１４５４９５号
公報及び特開平７−１９９７１号公報によれば、サーミ
スタ等の配置位置が何ら特定されておらず、配置位置に
よってはコイルとサーミスタとの距離が大きくなり、前
述した従来例と同様に、実際のコイル温度との差が拡大
し、正確な温度補正を行うことができず、正確なセンサ
出力が得られないという不都合が生じると考えられる。
さらに、特開平９−４３０７２号公報では、ダイオード
を用いて温度補償を行っている。このダイオードでは被
温度検出物の温度変化に対する出力特性が直線的なもの
しか補正できず、一般的に、検出トルクセンサの温度変
化に対する出力特性は、複数部品の温度特性が影響する
ため直線的ではないため、補正誤差が大きくなるという
不都合を生じると考えられる。However, in general, when a temperature correcting means such as a thermistor or a diode is used, a temperature difference of about 10 ° C. may occur in the detected temperature depending on the mounting position. This is because when the distance between the detection coil or the like to be subjected to temperature compensation and the temperature detecting means is large, the thermistor cannot sense a temperature change similar to the temperature change of the detection coil or the like. In the conventional example disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-43072, since the diode is mounted on the substrate surface opposite to the object to be detected, the distance from the coil is large,
It is considered that the difference between the actual coil temperature and the actual coil temperature increases, so that accurate temperature correction cannot be performed and a correction error increases. Further, according to Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-145495 and 7-19771, the arrangement position of a thermistor or the like is not specified at all, and the distance between the coil and the thermistor increases depending on the arrangement position. As in the conventional example, the difference between the actual coil temperature and the actual coil temperature increases, so that it is considered that there is a problem that accurate temperature correction cannot be performed and an accurate sensor output cannot be obtained.
Further, in JP-A-9-43072, temperature compensation is performed using a diode. In this diode, the output characteristics of the object to be detected with respect to the temperature change can be corrected only linearly. Generally, the output characteristics of the detected torque sensor with respect to the temperature change are not linear because the temperature characteristics of a plurality of components affect the output characteristics. Therefore, it is considered that a disadvantage that the correction error becomes large occurs.
【０００７】[0007]
【発明の目的】本発明は、上記従来の課題を解決するた
めになされたものであり、コイル等の温度変化によりト
ルクセンサの出力信号の精度が影響を受けない磁歪式ト
ルクセンサ及びこれを用いたパワーステアリング装置を
提供することを、その目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and a magnetostrictive torque sensor in which the accuracy of an output signal of a torque sensor is not affected by a change in temperature of a coil or the like, and a use of the magnetostrictive torque sensor. It is an object of the present invention to provide a power steering device that has been used.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１記載の発明は、トルクが入力されるセ
ンサ軸と、このセンサ軸に形成された磁歪層の透磁率を
検出してトルク情報を出力するトルク検出手段と、この
トルク検出手段から出力されたトルク情報に基づいて前
述したセンサ軸に加わるトルク値を算出するトルク算出
回路と、このトルク算出回路を担持する電子回路基板
と、この電子回路基板に対して前述したトルク値の温度
補正のために前述したトルク検出手段の温度情報を出力
する温度検出手段と、前述した電子回路基板を固定する
枠体とを備えている。さらに、前述した電子回路基板を
前述したトルク検出手段に対向させると共に近接させて
前述した枠体に設け、さらに、この電子回路基板の前述
したトルク検出手段と対向する面側であって、前述した
トルク検出手段の最近傍位置に前述した温度検出手段を
設けたという構成を採っている。According to a first aspect of the present invention, a sensor shaft to which torque is input and a magnetic permeability of a magnetostrictive layer formed on the sensor shaft are detected. Torque detecting means for outputting torque information, a torque calculating circuit for calculating a torque value applied to the sensor shaft based on the torque information output from the torque detecting means, and an electronic circuit board carrying the torque calculating circuit A temperature detecting means for outputting temperature information of the torque detecting means to the electronic circuit board for temperature correction of the torque value, and a frame for fixing the electronic circuit board. . Further, the above-mentioned electronic circuit board is provided on the above-mentioned frame so as to be opposed to and close to the above-mentioned torque detecting means, and further, on the surface side of the above-mentioned electronic circuit board which faces the above-mentioned torque detecting means, The configuration is such that the above-described temperature detecting means is provided at a position closest to the torque detecting means.
【０００９】このように構成したことで、センサ軸にト
ルクが加えられると、トルク検出手段がトルクの変化を
検出し、トルク算出回路にトルク情報を出力する。そし
て、トルク算出回路がセンサ軸に加わるトルク値を算出
する。この時、トルク検出手段の温度が変化すると、こ
の温度変化を温度検出手段が検出して、電子回路基板に
対してトルク値の温度補正のための温度情報を出力する
が、温度検出手段とトルク検出手段が最近傍位置にあ
る。このため、温度検出手段とトルク検出手段との温度
差が小さくなり、温度検出精度が向上し、トルク検出手
段の温度変化に対する補償が確実に行えることとなる。With this configuration, when torque is applied to the sensor shaft, the torque detecting means detects a change in torque and outputs torque information to the torque calculating circuit. Then, a torque calculation circuit calculates a torque value applied to the sensor shaft. At this time, when the temperature of the torque detecting means changes, the temperature detecting means detects the temperature change and outputs temperature information for temperature correction of the torque value to the electronic circuit board. The detecting means is at the nearest position. For this reason, the temperature difference between the temperature detecting means and the torque detecting means is reduced, the temperature detecting accuracy is improved, and the temperature change of the torque detecting means can be surely compensated for.
【００１０】請求項２記載の発明は、トルクが入力され
るセンサ軸と、このセンサ軸に形成された磁歪層の透磁
率を検出してトルク情報を出力するコイル状のトルク検
出手段と、このトルク検出手段から出力されたトルク情
報に基づいて前記センサ軸に加わるトルク値を算出する
トルク算出回路と、このトルク算出回路を担持する電子
回路基板と、この電子回路基板に対して前記トルク値の
温度補正のために前記トルク検出手段の温度情報を出力
する温度検出手段と、前述した電子回路基板を固定する
枠体と、前述したトルク検出手段の外周面に前述したト
ルク検出手段の磁束の漏れを小さくするシールドヨーク
と、前述したトルク検出手段が巻装されたコイルボビン
とを備えている。そして、前述した電子回路基板を前述
したトルク検出手段に対向させると共に近接させて前述
した枠体に設け、前述したコイルボビンの前述した電子
回路基板との対向面であって、前述したトルク検出手段
が巻装されている近傍に前述した温度検出手段を付設
し、さらに、この温度検出手段を接続手段を介して前述
した電子回路基板に接続したという構成を採っている。According to a second aspect of the present invention, there is provided a sensor shaft to which a torque is input, coil-shaped torque detecting means for detecting the magnetic permeability of a magnetostrictive layer formed on the sensor shaft and outputting torque information, and A torque calculating circuit for calculating a torque value applied to the sensor shaft based on the torque information output from the torque detecting means; an electronic circuit board carrying the torque calculating circuit; Temperature detecting means for outputting temperature information of the torque detecting means for temperature correction, a frame for fixing the electronic circuit board described above, and leakage of magnetic flux of the torque detecting means on the outer peripheral surface of the torque detecting means; And a coil bobbin around which the above-described torque detecting means is wound. The above-mentioned electronic circuit board is provided on the above-mentioned frame so as to be opposed to and close to the above-mentioned torque detecting means, and the above-mentioned coil bobbin is a surface facing the above-mentioned electronic circuit board, and the above-mentioned torque detecting means is provided. The above-mentioned temperature detecting means is provided in the vicinity of the winding, and the temperature detecting means is connected to the above-mentioned electronic circuit board via connecting means.
【００１１】このように構成しても、センサ軸にトルク
が加えられると、トルク検出手段がトルクの変化を検出
し、トルク算出回路にトルク情報を出力する。そして、
トルク算出回路がセンサ軸に加わるトルク値を算出す
る。この時、トルク検出手段の温度が変化すると、この
温度変化を温度検出手段が検出して、電子回路基板に対
してトルク値の温度補正のための温度情報を出力する
が、温度検出手段がコイルボビンに付設されているた
め、コイルボビンの温度が温度検出手段により空気を介
することなく直接検出される。このため、温度検出手段
とトルク検出手段との温度差がなくなり、温度検出精度
が向上し、トルク検出手段の温度変化に対する補償が確
実に行えることとなる。Even with this configuration, when a torque is applied to the sensor shaft, the torque detecting means detects a change in the torque and outputs torque information to the torque calculating circuit. And
A torque calculation circuit calculates a torque value applied to the sensor shaft. At this time, when the temperature of the torque detecting means changes, the temperature detecting means detects the temperature change and outputs temperature information for temperature correction of the torque value to the electronic circuit board. , The temperature of the coil bobbin is directly detected by the temperature detecting means without passing through air. For this reason, the temperature difference between the temperature detecting means and the torque detecting means is eliminated, the accuracy of temperature detection is improved, and the temperature change of the torque detecting means can be reliably compensated.
【００１２】請求項３記載の発明は、請求項２記載の磁
歪式トルクセンサであって、前述したトルク検出手段
を、前述したシールドヨークに予め設けられた切欠き部
の内面のコイルボビンに付設したという構成を採ってい
る。According to a third aspect of the present invention, there is provided the magnetostrictive torque sensor according to the second aspect, wherein the torque detecting means is attached to a coil bobbin on an inner surface of a notch provided in the shield yoke. The configuration is adopted.
【００１３】このように構成することで、予めシールド
ヨークに設けられた切欠き部内のコイルボビンに温度検
出手段を設けることで、容易にコイルボビンに温度検出
手段を付設することができると共に、シールドヨークか
らの磁束の漏れを最小限に抑えることができる。[0013] With this configuration, by providing the coil bobbin with the temperature detecting means in the notch provided in the shield yoke in advance, the coil bobbin can be easily provided with the temperature detecting means, and the coil bobbin can be easily provided with the temperature detecting means. Magnetic flux leakage can be minimized.
【００１４】請求項４記載の発明は、ステアリングホイ
ールに連結された入力軸と、操舵輪に操舵力を出力する
出力軸と、この各々の軸端間に介在する磁歪式トルクセ
ンサと、この磁歪式トルクセンサの検出トルクに応じて
前述した出力軸に補助操舵力を付与する動力手段と、こ
れら各部材を収納する主枠体とを有するパワーステアリ
ング装置である。さらに、前述した磁歪式トルクセンサ
は、前記入力軸に接続されて回転可能に支持されたセン
サ軸と、このセンサ軸に形成された磁歪層の透磁率を検
出してトルク情報を出力するトルク検出手段と、このト
ルク検出手段から出力されたトルク情報に基づいて前記
センサ軸に加わるトルク値を算出するトルク算出回路
と、このトルク算出回路を担持する電子回路基板と、こ
の電子回路基板に対して前記トルク値の温度補正のため
に前記トルク検出手段の温度情報を出力する温度検出手
段と、前記電子回路基板を固定する枠体とを備えてい
る。さらに、前述した電子回路基板を前述したトルク検
出手段に対向させると共に近接させて前述した枠体に設
け、さらに、この電子回路基板の前述したトルク検出手
段と対向する面側であって、前述したトルク検出手段の
最近傍位置に前述した温度検出手段を設けると共に、前
述した温度検出手段を前記トルク検出手段に対して上方
向に配置したという構成を採っている。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an input shaft connected to a steering wheel, an output shaft for outputting a steering force to a steered wheel, a magnetostrictive torque sensor interposed between the respective shaft ends, A power steering device includes a power unit that applies an auxiliary steering force to the output shaft described above in accordance with a detection torque of a type torque sensor, and a main frame body that houses these members. Further, the above-described magnetostrictive torque sensor includes a sensor shaft connected to the input shaft and rotatably supported, and a torque detection device that detects the magnetic permeability of a magnetostrictive layer formed on the sensor shaft and outputs torque information. Means, a torque calculation circuit for calculating a torque value applied to the sensor shaft based on the torque information output from the torque detection means, an electronic circuit board carrying the torque calculation circuit, The temperature detection device outputs temperature information of the torque detection device for temperature correction of the torque value, and a frame for fixing the electronic circuit board. Further, the above-mentioned electronic circuit board is provided on the above-mentioned frame so as to be opposed to and close to the above-mentioned torque detecting means, and further, on the surface side of the above-mentioned electronic circuit board which faces the above-mentioned torque detecting means, The above-mentioned temperature detecting means is provided at the position closest to the torque detecting means, and the above-mentioned temperature detecting means is arranged above the torque detecting means.
【００１５】このように構成したことにより、ステアリ
ングホイールに印加されたトルクは入力軸を介して磁歪
式トルクセンサに入力される。トルク検出手段がトルク
の変化を検出し、トルク算出回路にトルク情報を出力す
る。そして、トルク算出回路がセンサ軸に加わるトルク
値を算出する。この時、トルク検出手段の温度が変化す
ると、この温度変化を温度検出手段が検出して、電子回
路基板に対してトルク値の温度補正のための温度情報を
出力するが、温度検出手段とトルク検出手段が最近傍位
置にある。このため、温度検出手段とトルク検出手段と
の温度差が小さくなり、温度検出精度が向上し、トルク
検出手段の温度変化に対する補償が確実に行えることと
なる。また、トルク検出手段の温度が上昇した場合に温
度検出手段が上方にあるため、暖められた空気は上昇
し、上方に設けられた温度検出手段により温度が確実に
検出される。[0015] With this configuration, the torque applied to the steering wheel is input to the magnetostrictive torque sensor via the input shaft. The torque detecting means detects a change in torque and outputs torque information to a torque calculating circuit. Then, a torque calculation circuit calculates a torque value applied to the sensor shaft. At this time, when the temperature of the torque detecting means changes, the temperature detecting means detects the temperature change and outputs temperature information for temperature correction of the torque value to the electronic circuit board. The detecting means is at the nearest position. For this reason, the temperature difference between the temperature detecting means and the torque detecting means is reduced, the temperature detecting accuracy is improved, and the temperature change of the torque detecting means can be surely compensated for. Further, when the temperature of the torque detecting means rises, since the temperature detecting means is above, the warmed air rises, and the temperature is surely detected by the temperature detecting means provided above.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】パワーステアリング装置は、ステ
アリングホイールに印加される回転トルクに応じてステ
アリングをアシストする。このアシストを行う動力手段
として、油圧式のものと、電動式のものがある。本実施
形態では動力手段として電動モータを用いた電動式パワ
ーステアリング装置について説明する。尚、以下にコラ
ムタイプの電動式パワーステアリング装置について説明
するが、これに限らず、ピニオンタイプ、ラックタイプ
等についても同様である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A power steering device assists steering in accordance with a rotational torque applied to a steering wheel. Power means for performing this assist include a hydraulic power means and an electric power means. In the present embodiment, an electric power steering device using an electric motor as a power means will be described. The column type electric power steering device will be described below, but the present invention is not limited thereto, and the same applies to a pinion type, a rack type, and the like.
【００１７】［電動式パワーステアリング装置概略］本
発明の第１の実施形態を図１乃至図５に基づいて説明す
る。まず、図１及び図２において、符号１は、電動式パ
ワーステアリング装置を示す。電動式パワーステアリン
グ装置１は、図１に示すように、ステアリングホイール
（図示を省略する）に連結された入力軸３と、車輪（図
示を省略する）に操舵力を付与する出力軸５と、入力軸
３と出力軸５との間に設けられてステアリングホイール
に加えられたトルクを電圧信号に変換する磁歪式トルク
センサ７とを備えて構成されている。さらに、この電動
式パワーステアリング装置１は、磁歪式トルクセンサ７
からの電圧信号に応じてステアリングホイールのトルク
アシストを行う電動モータ９（動力手段）と、この電動
モータ９の出力トルクを出力軸５に伝達する一対の歯車
１３とを備えている。[Outline of Electric Power Steering Apparatus] A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, in FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 indicates an electric power steering device. As shown in FIG. 1, the electric power steering apparatus 1 includes an input shaft 3 connected to a steering wheel (not shown), an output shaft 5 for applying a steering force to wheels (not shown), A magnetostrictive torque sensor 7 is provided between the input shaft 3 and the output shaft 5 and converts a torque applied to the steering wheel into a voltage signal. Further, the electric power steering device 1 has a magnetostrictive torque sensor 7.
An electric motor 9 (power means) for assisting torque of the steering wheel in accordance with a voltage signal from the motor, and a pair of gears 13 for transmitting the output torque of the electric motor 9 to the output shaft 5.
【００１８】この電動式パワーステアリング装置１は、
主枠体（以下、ハンドルコラムハウジング）１１で覆わ
れている。このハンドルコラムハウジング１１は、ステ
ー２５を介して車両本体のハンドルコラム２６（図５
（Ｂ）参照）に固定されている。また、この電動パワー
ステアリング装置１は後述する筒体１９の中間部をクラ
ンプ２７で車体に支持されている。This electric power steering device 1
It is covered with a main frame (hereinafter, handle column housing) 11. The handle column housing 11 is connected to a handle column 26 (FIG.
(See (B)). In addition, the electric power steering device 1 has an intermediate portion of a tubular body 19 described later supported by a vehicle body by a clamp 27.
【００１９】この電動式パワーステアリング装置１の入
力軸３は、一方がステアリングホイールに連結され、他
方が磁歪式トルクセンサ７のセンサ軸７２の入力側と連
結部材（図示を省略する）で連結されている。この連結
部材は、ベアリング（図示を省略する）を介してハンド
ルコラムハウジング１１に結合された筒体１９に固定さ
れている。このため、ステアリングホイールより入力さ
れた回転トルクは、入力軸３から連結部材を介して磁歪
式トルクセンサ７に入力される。One of the input shafts 3 of the electric power steering device 1 is connected to the steering wheel, and the other is connected to the input side of the sensor shaft 72 of the magnetostrictive torque sensor 7 by a connecting member (not shown). ing. This connecting member is fixed to a tubular body 19 connected to the handle column housing 11 via a bearing (not shown). Therefore, the rotational torque input from the steering wheel is input from the input shaft 3 to the magnetostrictive torque sensor 7 via the connecting member.
【００２０】また、この磁歪式トルクセンサ７のセンサ
軸７２の出力側は、歯車１３ａの略中央部にスプライン
結合されている。この歯車１３ａは一対のベアリング２
０，２１でハンドルコラムハウジング１１に回動可能に
軸支されている。また、この歯車１３ａは、電動モータ
９の回転軸に接合された歯車１３ｂに噛合している。さ
らにこの歯車１３ａのセンサ軸７２との結合部側面の反
対側面には、出力軸５が一体に形成されている。この出
力軸５には、十字トラニオン２３スプライン結合されて
いる。The output side of the sensor shaft 72 of the magnetostrictive torque sensor 7 is spline-coupled to a substantially central portion of the gear 13a. The gear 13a is a pair of bearings 2
At 0,21, it is rotatably supported by the handle column housing 11. The gear 13a meshes with a gear 13b joined to the rotating shaft of the electric motor 9. Further, the output shaft 5 is integrally formed on the side surface of the gear 13a opposite to the side surface of the coupling portion with the sensor shaft 72. A cross trunnion 23 is spline-connected to the output shaft 5.
【００２１】このため、センサ軸７２の出力側から出力
された回転トルクは、歯車１３ａに結合された出力軸５
に伝達される。また、これと共に、電動モータ９からの
補助トルクが歯車１３ｂを介して歯車１３ａに伝達さ
れ、出力軸５に伝達される。この出力軸５の回転トルク
は、十字トラニオン２３等を介して操舵輪に付与され
る。Therefore, the rotation torque output from the output side of the sensor shaft 72 is applied to the output shaft 5 connected to the gear 13a.
Is transmitted to At the same time, the auxiliary torque from the electric motor 9 is transmitted to the gear 13a via the gear 13b and transmitted to the output shaft 5. The rotation torque of the output shaft 5 is applied to the steered wheels via the cross trunnion 23 and the like.
【００２２】次に、ハンドルコラムハウジング１１は、
図１に示すように、磁歪式トルクセンサ７が挿着される
トルクセンサ部１１ａと、電動モータ９が固定される電
動モータ部１１ｂと、一対の歯車１３が収納される歯車
部１１ｃとで概略形成されている。この内、トルクセン
サ部１１ａは、後述する磁歪式トルクセンサ７の枠体７
６に応じた形状とされている。例えば、枠体７６のセン
サ軸に垂直な断面が略矩形形状の場合には、これを嵌合
可能に略断面矩形状の凹部が形成されている。次に、電
動モータ部１１ｂには、フランジ部が形成され、このフ
ランジ部に電動モータのフランジ部がボルトで螺着され
ている。さらに、歯車部１１ｃには、出力軸５方向に開
口する開口部が設けられており、この開口部から歯車１
３ａ，１３ｂが挿入された後に、カバー１１ｄが装着さ
れる。Next, the handle column housing 11
As shown in FIG. 1, a torque sensor section 11a into which the magnetostrictive torque sensor 7 is inserted, an electric motor section 11b to which the electric motor 9 is fixed, and a gear section 11c in which a pair of gears 13 are housed. Is formed. Among them, the torque sensor 11a is provided with a frame 7 of a magnetostrictive torque sensor 7 described later.
The shape is in accordance with 6. For example, when the cross section perpendicular to the sensor axis of the frame body 76 has a substantially rectangular shape, a recess having a substantially rectangular cross section is formed so as to be fittable. Next, a flange portion is formed in the electric motor portion 11b, and a flange portion of the electric motor is screwed to the flange portion with a bolt. Further, the gear portion 11c is provided with an opening that opens in the direction of the output shaft 5, and the gear 1
After the insertion of 3a and 13b, the cover 11d is attached.
【００２３】［磁歪式トルクセンサ］磁歪式トルクセン
サ７は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、枠体
７６と、この枠体７６に軸支されたセンサ軸７２と、こ
のセンサ軸７２に形成された磁歪層７４と、この磁歪層
７４に対向するように前記枠体７６に巻装されたコイル
７８と、枠体７６の上部に配置された電子回路基板８２
とを備えて構成されている。[Magnetostrictive Torque Sensor] As shown in FIGS. 2A and 2B, the magnetostrictive torque sensor 7 includes a frame 76 and a sensor shaft 72 supported by the frame 76. A magnetostrictive layer 74 formed on the sensor shaft 72, a coil 78 wound around the frame 76 so as to face the magnetostrictive layer 74, and an electronic circuit board 82 disposed above the frame 76.
It is comprised including.
【００２４】この磁歪式トルクセンサは、センサ軸７２
に加えられたトルク量を一対の磁歪層７４で磁気の透磁
率に変換し、検出コイル７８でこの透磁率の差を検出し
て電気信号に変換する。この電気信号は電子回路基板８
２により増幅され、図示しない動力制御手段、所謂、Ｅ
ＰＳコントローラに出力される。この動力制御手段によ
り電動モータ９から出力される補助トルクが制御され
る。This magnetostrictive torque sensor has a sensor shaft 72
Is converted into a magnetic permeability by a pair of magnetostrictive layers 74, and a difference in the magnetic permeability is detected by a detection coil 78 and converted into an electric signal. This electric signal is transmitted to the electronic circuit board 8
2 and a power control means (not shown)
Output to PS controller. The auxiliary torque output from the electric motor 9 is controlled by the power control means.
【００２５】この磁歪式トルクセンサ７の内、枠体７６
は、略断面Ｈ字状の一対の支持部７６ａ，７６ｂと、こ
の支持部７６ａ，７６ｂを結合する略円筒状のコイルボ
ビン７６ｃとが一体に形成されている。この枠体７６
は、センサ軸７２の軸方向に垂直な断面が略矩形形状に
形成されている。この枠体７６をコラムハウジング１１
のトルクセンサ部１１ａにはめ込むことにより、磁歪式
トルクセンサ７がコラムハウジング１１に一体的に固定
される。The frame 76 of the magnetostrictive torque sensor 7
Is formed integrally with a pair of support portions 76a and 76b having a substantially H-shaped cross section and a substantially cylindrical coil bobbin 76c connecting the support portions 76a and 76b. This frame 76
Has a substantially rectangular cross section perpendicular to the axial direction of the sensor shaft 72. This frame 76 is connected to the column housing 11.
The magnetostrictive torque sensor 7 is integrally fixed to the column housing 11 by being fitted into the torque sensor section 11a.
【００２６】この枠体７６の支持部７６ａ，７６ｂの略
中央部には、各々ベアリング８４，８６が嵌合されてい
る。この各々ベアリング８４，８６には、センサ軸７２
が嵌合されている。これにより、センサ軸７２は、枠体
７６のコイルボビン７６ｃに対して回動自在とされる。
また、支持部７６ａ，７６ｂの上端面には、電子回路基
板８２の支持部が平坦に形成されている。この支持部に
電子回路基板８２がボルトスクリュで螺着されている。
枠体７６のコイルボビン７６ｃには、トルク検出手段が
設けられている。このトルク検出手段７８は所定間隔で
巻装された２個のコイルがで形成されている。このコイ
ルはブリッジ回路により信号を取り出す検出コイルとこ
の検出コイルを励磁する交流で励磁される励磁コイルと
により形成されている。各検出コイルからの信号差によ
りトルクを検出する。このコイル７８の間には、このコ
イル７８から電気信号を出力するコイルピン８８が直立
に設けられている。このコイルピン８８には、電子回路
基板８２が直接接続されている。コイルピン８８で電子
回路基板８２を直接接続することで、ピン（信号線）が
短くてすみ、耐ノイズ特性が良好となる。Bearings 84 and 86 are fitted to substantially center portions of the support portions 76a and 76b of the frame 76, respectively. Each of the bearings 84 and 86 has a sensor shaft 72.
Are fitted. Thus, the sensor shaft 72 is rotatable with respect to the coil bobbin 76c of the frame 76.
Further, on the upper end surfaces of the support portions 76a and 76b, the support portion of the electronic circuit board 82 is formed flat. An electronic circuit board 82 is screwed to the support portion with a bolt screw.
The coil bobbin 76c of the frame 76 is provided with torque detecting means. The torque detecting means 78 is formed by two coils wound at a predetermined interval. This coil is formed by a detection coil for extracting a signal by a bridge circuit and an excitation coil excited by an alternating current for exciting the detection coil. The torque is detected based on a signal difference from each detection coil. A coil pin 88 for outputting an electric signal from the coil 78 is provided upright between the coils 78. The electronic circuit board 82 is directly connected to the coil pins 88. By directly connecting the electronic circuit board 82 with the coil pins 88, the pins (signal lines) can be short, and the noise resistance can be improved.
【００２７】さらに、枠体７６のコイルボビン７６ｃに
は、このコイルボビン７６ｃ及び検出コイル７８を覆う
ように、シールドヨーク９０が設けられている。このシ
ールドヨーク９０は軟磁性高抵抗率又は非磁性高伝導率
の金属シールド層である。このシールドヨーク９０によ
り、コイル７８の磁束の漏れが小さくなる。また、シー
ルドヨーク９０の後述する電子回路基板８２との対向面
に、コイルボビン７６ｃを露出するように切欠き部９６
が設けられている。この切欠き部９６から前述したコイ
ル７８間に立設されたコイルピン８８がシールドヨーク
９０の外部に突出されている。Further, a shield yoke 90 is provided on the coil bobbin 76c of the frame 76 so as to cover the coil bobbin 76c and the detection coil 78. This shield yoke 90 is a metal shield layer having a soft magnetic high resistivity or a nonmagnetic high conductivity. The shield yoke 90 reduces the leakage of the magnetic flux of the coil 78. A notch 96 is formed on a surface of the shield yoke 90 facing an electronic circuit board 82 to be described later so that the coil bobbin 76c is exposed.
Is provided. A coil pin 88 erected between the coil 78 described above projects from the notch 96 to the outside of the shield yoke 90.
【００２８】次に、センサ軸７２は、鉄，ニッケルまた
はそれらの合金の強磁性体で形成されている。このセン
サ軸７２の略中央部に一対の磁歪層７４が設けられてい
る。この磁歪層７４には、トルクが加わると軸の中心方
向にプラスマイナス４５度の引張応力と圧縮応力が作用
する。この引張応力と圧縮応力が加わった方向とでは、
透磁率がかわる。この透磁率の差を前記トルク検出手段
７８が検出する。また、センサ軸７２の両軸端部には、
スプライン加工が施されている。この両軸端部の中央部
側には、溝が設けられている。この溝には、センサ軸７
２を枠体７６のコイルボビン７６ｃに嵌合した後に割リ
ング９２が結合される。この割リング９２により、セン
サ軸７２が枠体７６に対して左右方向（図２で左右方
向）の抜けが防止される。Next, the sensor shaft 72 is formed of a ferromagnetic material of iron, nickel, or an alloy thereof. A pair of magnetostrictive layers 74 are provided substantially at the center of the sensor shaft 72. When a torque is applied to the magnetostrictive layer 74, a tensile stress and a compressive stress of ± 45 degrees act in the center direction of the shaft. In the direction where the tensile stress and the compressive stress are applied,
The permeability changes. The difference in the magnetic permeability is detected by the torque detecting means 78. In addition, at both ends of the sensor shaft 72,
Spline processing is applied. A groove is provided on the center side of both shaft ends. In this groove, the sensor shaft 7
After fitting 2 to the coil bobbin 76c of the frame 76, the split ring 92 is joined. The split ring 92 prevents the sensor shaft 72 from coming off the frame 76 in the left-right direction (the left-right direction in FIG. 2).
【００２９】［電子回路基板］次に、電子回路基板８２
を図３のブロック図に基づいて説明する。電子回路基板
８２には、前述したトルク検出手段７８の検出コイル２
０６と、この検出コイル２０６を励磁する励磁コイル２
０４とが接続されている。さらにこの電子回路基板８２
は、励磁コイル２０４を電流増幅回路（バッファ）２０
２を介して励磁する交流信号発生回路２００と、センサ
軸に加わるトルク値を算出するトルク算出回路とを備え
ている。[Electronic Circuit Board] Next, the electronic circuit board 82
Will be described based on the block diagram of FIG. The electronic circuit board 82 includes the detection coil 2 of the torque detection unit 78 described above.
06 and the exciting coil 2 for exciting the detection coil 206
04 is connected. Further, the electronic circuit board 82
Sets the excitation coil 204 to the current amplification circuit (buffer) 20
An AC signal generation circuit 200 that excites through the sensor 2 and a torque calculation circuit that calculates a torque value applied to the sensor shaft are provided.
【００３０】このトルク算出回路は、検出コイル２０６
から出力された検出信号を整流する整流回路２０８，２
１０と、整流された検出信号を比較検討し、その差を出
力する比較回路２１２とを備えている。さらに、トルク
算出回路は、比較回路２１２で求められた値を平滑化
（周波数特性を設定）する平滑回路２１４と、この平滑
回路２１４から出力された値の増幅率（ゲイン）を調整
するゲイン調整回路２１６及び出力電圧の中点を調整す
る中点調整回路２１８とを備えている。そして、平滑回
路２１４はローパスフィルタ等で形成されている。This torque calculation circuit includes a detection coil 206
Rectifier circuits 208 and 2 for rectifying the detection signal output from
10 and a comparison circuit 212 that compares and examines the rectified detection signal and outputs the difference. Further, the torque calculation circuit smoothes the value obtained by the comparison circuit 212 (sets a frequency characteristic) and a gain adjustment that adjusts an amplification factor (gain) of the value output from the smoothing circuit 214. A circuit 216 and a midpoint adjustment circuit 218 for adjusting the midpoint of the output voltage. The smoothing circuit 214 is formed by a low-pass filter or the like.
【００３１】このように構成された電子回路基板８２に
より、センサ軸７２にトルクが加えられると、検出コイ
ル２０６からトルク情報電圧が出力され、このトルク情
報電圧は、整流回路２０８，２１０で整流され、比較回
路２１２で差が算出された後に、平滑回路２１４で平滑
化され、さらに、増幅率（ゲイン）及び中点を調整さ
れ、トルク値が出力部２１９から電圧出力される。When a torque is applied to the sensor shaft 72 by the electronic circuit board 82 thus configured, a torque information voltage is output from the detection coil 206, and the torque information voltage is rectified by the rectification circuits 208 and 210. After the difference is calculated by the comparison circuit 212, the difference is smoothed by the smoothing circuit 214, the amplification factor (gain) and the middle point are adjusted, and the torque value is output as a voltage from the output unit 219.
【００３２】この増幅率調整及び中点調整は、図３に示
す演算処理手段を使用して処理される場合と、図４
（Ｂ）に示すハード的に処理される場合とがある。The amplification factor adjustment and the midpoint adjustment are performed by using the arithmetic processing means shown in FIG.
There is a case where processing is performed by hardware as shown in FIG.
【００３３】まず、演算処理手段２２０を使用して処理
される場合について説明する。この演算処理手段２２０
は、平滑回路２１４から出力される値等が入力される入
力部と、この入力部からの情報（電圧）を監視する電圧
監視回路部２２０ａと、この電圧監視部２２０ａにより
出力された値を演算してゲイン調整回路２１６及び中点
調整回路２１８に出力する制御回路部２２０ｂとで構成
されている。この演算手段２２０は電子回路基板８２に
設けられており、各種情報を判断処理する所謂、中央演
算処理装置（ＣＰＵ）や各種情報を記憶するメモリー
（ＲＯＭ，ＲＡＭ）等を備えて構成されている。このメ
モリーには、例えば、Ｅ２ＰＲＯＭが使用される。この
メモリーには、規定の印加された回転トルクに対する規
定の出力電圧データと、印加された回転トルクがゼロに
対する規定の出力電圧データと、温度検出手段１００か
らの測定温度に対する補正電圧値データ等が予め保存さ
れている。First, the case where processing is performed using the arithmetic processing means 220 will be described. This arithmetic processing means 220
Calculates an input unit to which a value output from the smoothing circuit 214 is input, a voltage monitoring circuit unit 220a that monitors information (voltage) from the input unit, and a value output by the voltage monitoring unit 220a. And a control circuit section 220b that outputs the signal to the gain adjustment circuit 216 and the midpoint adjustment circuit 218. The arithmetic means 220 is provided on the electronic circuit board 82 and includes a so-called central processing unit (CPU) for determining and processing various information, and memories (ROM and RAM) for storing various information. . For this memory, for example, an E 2 PROM is used. The memory stores specified output voltage data for a specified applied rotational torque, specified output voltage data for an applied rotational torque of zero, and corrected voltage value data for the measured temperature from the temperature detecting means 100. It is stored in advance.
【００３４】そして、このように構成された演算処理手
段２２０では、平滑回路２１４とゲイン調整回路２１６
との間の電圧、出力部２１９から出力される出力電圧、
後述する温度検出回路２２４の信号電圧、及び電源電圧
等のその他の部品２２６の電圧を常に監視している。そ
して、規定の回転トルク時に規定出力電圧になるよう
に、制御回路部２２０ｂが予め設定した値をＥ２ＰＲＯ
Ｍからから呼び出し、ゲイン調整回路２１６に対して出
力する。このゲイン調整回路２１６でゲイン調整が行わ
れる。また、回転トルクがゼロ場合に規定出力電圧にな
るように制御回路部２２０ｂが予め設定した値をＥ２Ｐ
ＲＯＭから呼び出し、中点調整回路２１８に対して出力
する。この中点調整回路２１８で中点調整が行われる。
さらに、電子回路基板８２の各回路のフェール時におい
て、電圧出力を強制的にＨｉ又はＬｏする場合は、制御
回路部２２０ｂからアナログ電圧出力回路２２２を介し
て中点調整回路２１８と出力部２１９との間の電圧出力
回路に直接フェール指令を出力する。In the arithmetic processing means 220 thus configured, the smoothing circuit 214 and the gain adjusting circuit 216
, The output voltage output from the output unit 219,
The voltage of other components 226 such as a signal voltage of a temperature detection circuit 224 described later and a power supply voltage are constantly monitored. Then, the control circuit unit 220b sets the value set in advance to E 2 PRO so that the output voltage becomes the specified output voltage at the specified rotation torque.
M and is output to the gain adjustment circuit 216. The gain adjustment circuit 216 performs gain adjustment. Further, the control circuit unit 220b sets a value preset in E 2 P so that the specified output voltage is obtained when the rotational torque is zero.
It is called from the ROM and output to the midpoint adjustment circuit 218. This midpoint adjustment circuit 218 performs midpoint adjustment.
Further, when the voltage output is forcibly set to Hi or Lo at the time of failure of each circuit of the electronic circuit board 82, the midpoint adjustment circuit 218 and the output unit 219 are transmitted from the control circuit unit 220 b via the analog voltage output circuit 222. Output a fail command directly to the voltage output circuit during the period.
【００３５】さらに、演算処理手段２２０には、温度検
出回路２２４が接続されている。この温度検出回路２２
４は、例えば、図４（Ａ）に示すように、抵抗Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３と、反転増幅器Ａ１と、温度検出手段１００と
により構成されている。反転増幅器Ａ１の正入力端子＋
は接地又はオフセット電圧Ｖｏｓ入力されており、負入
力端子−は抵抗Ｒ３を介して抵抗Ｒ１と温度検出手段１
００との接続部に接続されている。Further, a temperature detecting circuit 224 is connected to the arithmetic processing means 220. This temperature detection circuit 22
4, for example, as shown in FIG. 4 (A), the resistance R 1, R
2 , R 3 , an inverting amplifier A 1, and a temperature detecting means 100. Positive input terminal of the inverting amplifier A 1 +
It is grounded or offset voltage Vos input, a negative input terminal - via the resistor R 3 resistor R 1 and the temperature detecting means 1
00 is connected to the connection part.
【００３６】この温度検出手段１００にはサーミスタが
使用されている。このサーミスタ１００は、温度に対し
てリニア又はログ特性を有する感温素子である。このサ
ーミスタ１００は、基本材料であるニッケル（Ｎｉ）、
マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）等の金属酸化物の
粉末を２本の測定用導線と共に焼結されている。この焼
結するときの方法や基本材料の組み合わせにより温度に
対する抵抗値特性や使用温度範囲を大幅に変えることが
可能とされている。サーミスタ１００には、例えば、Ｎ
ＴＣサーミスタ，ＰＴＣサーミスタ（ポジスタ）等の種
類がある。各々の温度に対する抵抗値特性は、ＮＴＣサ
ーミスタは、大略、温度が上昇するに従い抵抗値が下が
る特性であり、ＰＴＣサーミスタは、大略、温度が上昇
するに従い抵抗値が上がる特性である。The temperature detecting means 100 uses a thermistor. The thermistor 100 is a temperature-sensitive element having a linear or log characteristic with respect to temperature. The thermistor 100 includes nickel (Ni) as a basic material,
A powder of a metal oxide such as manganese (Mn) or cobalt (Co) is sintered together with two measuring wires. According to the method of sintering and the combination of basic materials, it is possible to greatly change the resistance value characteristics with respect to temperature and the operating temperature range. For example, N
There are types such as a TC thermistor and a PTC thermistor (posistor). The resistance characteristic at each temperature is such that the NTC thermistor generally decreases in resistance as the temperature increases, and the PTC thermistor generally increases in resistance as the temperature increases.
【００３７】この温度に対する抵抗値特性は、直線性を
有するものと、非直線性を有するものとがある。この非
直線性を有するものでも温度帯域に応じて、直線的に変
化する部分と、非直線的に変化する部分がある。このた
め、温度を検出するセンサとして使用する場合には、直
線性を有するもの又は非直線性を有するものの直線的に
変化する部分が使用される。The resistance value characteristics with respect to temperature include those having linearity and those having non-linearity. Even with this nonlinearity, there are portions that change linearly and portions that change nonlinearly according to the temperature band. For this reason, when used as a sensor for detecting temperature, a linearly or linearly changing portion is used.
【００３８】このように構成された温度検出回路２２４
では、次に示す処理が行われる。この場合に、サーミス
タ１００の温度特性として温度が高くなると抵抗値が小
さくなるものが使用されている。トルク検出手段の温度
が高くない場合には、サーミスタ１００の抵抗値が高
く、抵抗Ｒ１とサーミスタ１００との接続部の電圧であ
る温度検出電圧が高くなる。一方、トルク検出手段の温
度が高くなり、温度上昇に応じてサーミスタ１００の抵
抗値が低下して、温度検出電圧が低下する。そして、こ
の温度検出電圧は、反転増幅器Ａ１から負の電圧で、演
算処理手段２２０に出力される。演算処理手段２２０の
制御回路部２２０ｂが温度検出電圧により現在温度を算
出する。この現在温度に対する補正電圧値をＥ２ＰＲＯ
Ｍから呼び出し、ゲイン調整回路２１６及び中点調整回
路２１８に補正値分を増減する指令を出力する。トルク
検出手段の温度上昇により、温度検出電圧が大きくなる
場合には、これとは逆に電圧値を小さくする出力をす
る。また、トルク検出手段の温度上昇により、温度検出
電圧が小さくなる場合には、これとは逆に電圧値を大き
くする出力をする。The temperature detecting circuit 224 thus configured
Then, the following processing is performed. In this case, the temperature characteristic of the thermistor 100 is such that the resistance value decreases as the temperature increases. If not high temperature of the torque detecting means has a high resistance value of the thermistor 100, the resistor R 1 and the temperature detection voltage which is a voltage at the connection of the thermistor 100 increases. On the other hand, the temperature of the torque detecting means increases, and the resistance value of the thermistor 100 decreases according to the temperature rise, and the temperature detection voltage decreases. Then, the temperature detection voltage is a negative voltage from the inverting amplifier A 1, is outputted to the arithmetic processing unit 220. The control circuit 220b of the arithmetic processing means 220 calculates the current temperature based on the temperature detection voltage. The correction voltage value for the current temperature is expressed by E 2 PRO
A command to increase or decrease the correction value is output to the gain adjustment circuit 216 and the midpoint adjustment circuit 218. When the temperature detection voltage increases due to the temperature rise of the torque detection means, an output for decreasing the voltage value is output in reverse. When the temperature detection voltage decreases due to a rise in the temperature of the torque detection means, an output for increasing the voltage value is output.
【００３９】次に、ハード的に処理する場合について説
明する。平滑回路２１４までは演算処理手段２２０を用
いたものと同一に構成されている。中点調整回路１２０
は、図４（Ｂ）図に示すように、抵抗Ｒ４，Ｒ５と、サ
ーミスタ１０１ａと、可変抵抗ＶＲ１、負帰還抵抗
Ｒ６、反転増幅器Ａ２とにより構成されている。また、
ゲイン調整回路１３０は、抵抗Ｒ７，Ｒ８と、サーミス
タ１０１ｂと、負帰還抵抗Ｒ９、反転増幅器Ａ３とによ
り構成されている。この場合に、サーミスタ１０１ａ，
１０１ｂの特性として温度が高くなると抵抗値が小さく
なるものが使用されている。Next, a case in which processing is performed by hardware will be described. The configuration up to the smoothing circuit 214 is the same as that using the arithmetic processing means 220. Midpoint adjustment circuit 120
As shown in FIG. 4B, is composed of resistors R 4 and R 5 , a thermistor 101 a, a variable resistor VR 1 , a negative feedback resistor R 6 , and an inverting amplifier A 2 . Also,
Gain adjustment circuit 130 includes a resistor R 7, R 8, is constituted by a thermistor 101b, the negative feedback resistor R 9, the inverting amplifier A 3. In this case, the thermistor 101a,
As the characteristic of the element 101b, an element whose resistance value decreases as the temperature increases is used.
【００４０】このように構成されているため、抵抗Ｒ４
と可変抵抗ＶＲ１の中点から基準電圧が出力されてお
り、トルク検出手段の温度が高くなると、温度上昇に応
じてサーミスタ１０１ａの抵抗値が低下して、温度検出
電圧が大きくなる。そして、反転増幅器Ａ２からは平滑
回路２１４からの出力が基準と一致する負の電圧が出力
される。これにより、ゲインの補正が行われる。そし
て、ゲイン調整回路１３０では、平滑回路２１４からの
出力と中点調整回路１２０からの出力を加算すると共
に、サーミスタ１０１ｂの抵抗値の変化により、中点の
補正と同様にゲインの補正が行われる。With this configuration, the resistance R 4
A variable resistor VR 1 of the reference voltage are outputted from the midpoint, the temperature of the torque detecting means is increased, and decreases the resistance value of the thermistor 101a in accordance with the temperature rise, the temperature detection voltage increases. Then, the inverting amplifier A 2 is output negative voltage matches the reference output from the smoothing circuit 214. As a result, the gain is corrected. Then, in the gain adjustment circuit 130, the output from the smoothing circuit 214 and the output from the midpoint adjustment circuit 120 are added, and the gain is corrected in the same manner as the correction of the midpoint due to a change in the resistance value of the thermistor 101b. .
【００４１】この中点調整回路１２０及びゲイン調整回
路１３０での補償は、トルク検出手段の温度変化による
出力特性が正（温度が上昇することにより出力が大きく
なる）又は負（温度が上昇することにより出力が小さく
なる）の温度特性に対し逆の負又は正の温度特性補正を
行う。この場合に、トルク検出手段の温度変化による出
力特性は、複数の部品の温度特性が影響したり、低温よ
り高温のほうが大きく温度変化に変極点が発生したりす
るため、非直線性を有している。このため、補正は温度
変化に対して、非直線性のサーミスタ１０１ａ，１０１
ｂで実施する。サーミスタ１０１ａ，１０１ｂは前述し
たように多種類の非直線性の温度特性を有するものがあ
るため、補正に適したものを選択することができる。こ
れにより、ダイオードによる直線性だけの補正より、補
正誤差の小さい補正が可能となる。The compensation by the midpoint adjustment circuit 120 and the gain adjustment circuit 130 is performed when the output characteristic due to the temperature change of the torque detecting means is positive (the output increases as the temperature rises) or negative (the temperature rises). The output becomes smaller due to the above), the opposite negative or positive temperature characteristic correction is performed. In this case, the output characteristics of the torque detecting means due to the temperature change have a non-linearity because the temperature characteristics of a plurality of components are affected or the temperature change is higher at a higher temperature than at a lower temperature and an inflection point is generated in the temperature change. ing. For this reason, the correction is performed in accordance with the temperature change with the non-linear thermistors 101a and 101a.
b. Since the thermistors 101a and 101b have various types of non-linear temperature characteristics as described above, it is possible to select one suitable for correction. As a result, it is possible to perform correction with a smaller correction error than correction using only the linearity by the diode.
【００４２】［温度検出手段（サーミスタ）の配置］次
に、温度検出手段（サーミスタ）の配置を図１、図２及
び図５（Ａ），（Ｂ）により説明する。電子回路基板８
２はトルク検出手段との間が最短距離になるように枠体
７６に設けられている。さらに、電子回路基板８２のト
ルク検出手段と最短距離となる位置は、電子回路基板８
２のトルク検出手段と対向する面側であって、電子回路
基板８２とトルク検出手段７８との対向部であり、第１
領域ＡＲ１となる。この第１領域ＡＲ１にサーミスタ１
００が配置されている。この第１領域ＡＲ１にサーミス
タ１００を配置することが基板を設計する上で困難な場
合には、電子回路基板８２とトルク検出手段と対向する
面側の第２領域ＡＲ２にサーミスタ１００を取り付け
る。この第２領域は、コイルピン８８の近傍でシールド
ヨーク９０の投影面の１／２領域内とされている。この
ようにサーミスタ１００が配置されることにより、サー
ミスタ１００とトルク検出手段との距離が最短距離とな
り、温度検出精度が上昇する。[Arrangement of Temperature Detector (Thermistor)] Next, the arrangement of the temperature detector (thermistor) will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 5A and 5B. Electronic circuit board 8
Reference numeral 2 is provided on the frame 76 so that the distance from the torque detecting means is the shortest. Further, the position of the electronic circuit board 82 which is the shortest distance from the torque detecting means is the electronic circuit board 8.
2 is a surface side facing the torque detecting means, and is an opposing portion between the electronic circuit board 82 and the torque detecting means 78;
This is the area AR1. Thermistor 1 is located in the first area AR1.
00 is arranged. If it is difficult to arrange the thermistor 100 in the first area AR1 in designing the board, the thermistor 100 is attached to the second area AR2 on the surface facing the electronic circuit board 82 and the torque detecting means. The second area is set in the vicinity of the coil pin 88 and within a half area of the projection surface of the shield yoke 90. By arranging the thermistor 100 in this way, the distance between the thermistor 100 and the torque detecting means becomes the shortest distance, and the temperature detection accuracy increases.
【００４３】また、磁歪式トルクセンサ７を電動式パワ
ーステアリング装置１に組み付ける際に、サーミスタ１
００がトルク検出手段の上部になるように設置されてい
る。ここで、上部とは、図５（Ｂ）に示すように、車体
の上下方向の垂直軸Ｘに対してセンサ軸７２の中心とサ
ーミスタ１００を結んだ直線Ｙの角度αが±４５度以内
となることをいう。このため、トルク検出手段７８の温
度が周囲温度より高い場合、トルク検出手段７８の周辺
空気は暖かくなり、暖められた空気は上方に移動する。
この時、トルク検出手段の上方にサーミスタ１００があ
れば、その温度を容易に検出可能であり、トルク検出手
段の温度検出精度がさらに向上する。When assembling the magnetostrictive torque sensor 7 to the electric power steering apparatus 1, the thermistor 1
00 is located above the torque detecting means. Here, the upper portion means that the angle α of a straight line Y connecting the center of the sensor shaft 72 and the thermistor 100 with respect to the vertical axis X in the vertical direction of the vehicle body is within ± 45 degrees as shown in FIG. It means becoming. Therefore, when the temperature of the torque detecting means 78 is higher than the ambient temperature, the surrounding air of the torque detecting means 78 becomes warm, and the warmed air moves upward.
At this time, if the thermistor 100 is located above the torque detecting means, the temperature can be easily detected, and the temperature detecting accuracy of the torque detecting means is further improved.
【００４４】本発明の第１の実施形態の作用を図１及び
図５（Ｂ）に基づいて簡単に説明する。ステアリングホ
イールに印加されたトルクは入力軸３を介して磁歪式ト
ルクセンサ７に入力される。トルク検出手段７８がトル
クの変化を検出し、トルク算出回路にトルク情報を出力
する。そして、トルク算出回路がセンサ軸７２に加わる
トルク値を算出する。この時、トルク検出手段７８の温
度が変化すると、この温度変化をサーミスタ１００が検
出して、電子回路基板８２に対してトルク値の温度補正
のための温度情報を出力するが、サーミスタ１００とト
ルク検出手段７８が最近傍位置にある。このため、サー
ミスタ１００とトルク検出手段７８との温度差が小さく
なり、温度検出精度が向上し、トルク検出手段７８の温
度変化に対する補償が確実に行えることとなる。さら
に、トルク検出手段７８の温度が上昇した場合にサーミ
スタ１００がトルク検出手段７８の上方にあるため（図
５（Ｂ）参照）、暖められた空気は上昇し、サーミスタ
１００により確実に温度検出される。The operation of the first embodiment of the present invention will be briefly described with reference to FIGS. 1 and 5 (B). The torque applied to the steering wheel is input to the magnetostrictive torque sensor 7 via the input shaft 3. The torque detecting means 78 detects a change in torque and outputs torque information to a torque calculating circuit. Then, a torque calculation circuit calculates a torque value applied to the sensor shaft 72. At this time, when the temperature of the torque detecting means 78 changes, the thermistor 100 detects this temperature change and outputs temperature information for temperature correction of the torque value to the electronic circuit board 82. The detecting means 78 is at the nearest position. For this reason, the temperature difference between the thermistor 100 and the torque detecting means 78 is reduced, the temperature detecting accuracy is improved, and the temperature change of the torque detecting means 78 can be reliably compensated. Further, since the thermistor 100 is above the torque detecting means 78 when the temperature of the torque detecting means 78 rises (see FIG. 5B), the warmed air rises and the temperature is surely detected by the thermistor 100. You.
【００４５】［第２の実施形態］第２の実施形態を図６
及び図７（Ａ），（Ｂ）に基づいて説明する。図６
（Ａ）に示すように、前述したシールドヨーク９０の切
欠き部９６から露出するコイルボビン７６ｃに凹部９４
が形成され、さらに、サーミスタ１００が設けられるサ
ーミスタ基板１０２を有する点で異なる。まず、凹部９
４は、図７（Ｂ）に示すように、コイルピン８８の間
に、サーミスタ１００が密着する大きさで設けられてい
る。また、サーミスタ基板１０２は、図７（Ａ）に示す
ように、略長方体であり、中央部の下面（図７（Ａ）の
下方向）にサーミスタ１００が付設され、このサーミス
タ１００の接続ピン１０４がサーミスタ取り付け面と反
対側面に立設されている。さらに、コイルボビン７６ｃ
に立設されたコイルピン８８が嵌合される孔１０２ｂが
各々の接続ピン１０４を挟むように並設されている。こ
こで、接続ピン１０４の他に、ハーネスやジャンパ線を
用いることも可能である。[Second Embodiment] The second embodiment is shown in FIG.
A description will be given based on FIGS. 7A and 7B. FIG.
As shown in (A), a concave portion 94 is formed in the coil bobbin 76c exposed from the notch portion 96 of the shield yoke 90 described above.
Is formed, and further includes a thermistor substrate 102 on which the thermistor 100 is provided. First, the concave 9
7 is provided between the coil pins 88 in such a size that the thermistor 100 is in close contact, as shown in FIG. 7B. As shown in FIG. 7A, the thermistor substrate 102 has a substantially rectangular shape, and a thermistor 100 is attached to the lower surface of the center (downward in FIG. 7A). A pin 104 is provided upright on the side opposite to the thermistor mounting surface. Further, the coil bobbin 76c
The holes 102b into which the coil pins 88 erected in the vertical direction are fitted are arranged side by side so as to sandwich each connection pin 104. Here, in addition to the connection pins 104, a harness or a jumper wire can be used.
【００４６】このサーミスタ基板１０２のシールドヨー
ク９０への取り付けは次のように行われる（図７（Ｂ）
参照）。まず、サーミスタ基板１０２に設けられた孔１
０２ｂをコイルボビン７６ｃに立設されたコイルピン８
８に嵌合した後に、サーミスタ基板１０２の下面に設け
られたサーミスタ１００が凹部９４に密着するように挿
入することによりサーミスタ基板１０２がコイルボビン
７６ｃに対して位置固定される。このように密着するよ
うに挿入することでコイルボビン７６ｃの温度が空気を
介さず、サーミスタ１００に伝達される。この場合に、
凹部９４を設けることなくシール剤等により、サーミス
タ１００をコイルボビン７６ｃに接着することも可能で
ある。The attachment of the thermistor substrate 102 to the shield yoke 90 is performed as follows (FIG. 7B).
reference). First, the hole 1 provided in the thermistor substrate 102
02b is a coil pin 8 erected on the coil bobbin 76c.
8, the thermistor substrate 102 is inserted in such a manner that the thermistor 100 provided on the lower surface of the thermistor substrate 102 comes into close contact with the concave portion 94, thereby fixing the position of the thermistor substrate 102 with respect to the coil bobbin 76c. The temperature of the coil bobbin 76c is transmitted to the thermistor 100 without passing through air by inserting the coil bobbin 76c so as to be in close contact. In this case,
The thermistor 100 can be bonded to the coil bobbin 76c with a sealant or the like without providing the concave portion 94.
【００４７】次に、コイルピン８８及び接続ピン１０４
を電子回路基板８２に設けたれた孔８２ｂに挿入して磁
歪式トルクセンサ７の枠体７６の上面に取り付ける。そ
の後に、コイルピン８８及び接続ピン１０４と電子回路
基板８２とを半田付けする。Next, the coil pin 88 and the connection pin 104
Is inserted into a hole 82 b provided in the electronic circuit board 82 and attached to the upper surface of the frame 76 of the magnetostrictive torque sensor 7. After that, the coil pins 88 and the connection pins 104 are soldered to the electronic circuit board 82.
【００４８】このようにサーミスタ１００をコイルボビ
ン７６ｃに設けることにより、サーミスタ１００とトル
ク検出手段７８がコイルボビン７６ｃを介して直接接触
しているため、空気を介することなくトルク検出手段７
８の温度がサーミスタ１００に直接伝達されるため、サ
ーミスタ１００とトルク検出手段７８との温度差が小さ
くなる。Since the thermistor 100 is provided on the coil bobbin 76c in this manner, the thermistor 100 and the torque detecting means 78 are in direct contact with each other via the coil bobbin 76c.
8, the temperature difference between the thermistor 100 and the torque detecting means 78 is reduced.
【００４９】前述した第２の実施形態では、シールドヨ
ーク９０の切欠き部９６から露出するコイルボビン７６
ｃに凹部９４が形成し、この凹部９４にサーミスタ１０
０を付設したが、これに限らず、シールドヨーク９０の
電子回路基板８２との対向面であって、トルク検出手段
７８が巻装されている近傍にコイルボビン７６ｃが露出
する凹部を設け、この凹部にサーミスタ１００を付設す
ることも可能である。こうすることによっても、サーミ
スタ１００とトルク検出手段７８がコイルボビン７６ｃ
を介して直接接触しているため、空気を介することなく
トルク検出手段７８の温度がサーミスタ１００に直接伝
達されるため、サーミスタ１００とトルク検出手段７８
との温度差が小さくなる。In the above-described second embodiment, the coil bobbin 76 exposed from the notch 96 of the shield yoke 90
c, a concave portion 94 is formed.
However, the present invention is not limited to this, and a recessed portion where the coil bobbin 76c is exposed is provided on the surface of the shield yoke 90 facing the electronic circuit board 82 and near where the torque detecting means 78 is wound. The thermistor 100 can be additionally provided. By doing so, the thermistor 100 and the torque detecting means 78 can be mounted on the coil bobbin 76c.
, And the temperature of the torque detecting means 78 is directly transmitted to the thermistor 100 without passing through the air.
Is smaller.
【００５０】[0050]
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、電子回路
基板をトルク検出手段に対向させると共に近接させて設
け、さらに、電子回路基板のトルク検出手段と対向する
面側であって、トルク検出手段の最近傍位置に温度検出
手段を設けたことにより、温度検出手段とトルク検出手
段が最近傍位置にあるため、温度検出手段とトルク検出
手段との温度差が小さくなる。このため、温度検出精度
が向上し、トルク検出手段の温度変化に対する補償が確
実に行えることとなる。According to the first aspect of the present invention, the electronic circuit board is provided so as to be opposed to and close to the torque detecting means. By providing the temperature detecting means at the nearest position of the detecting means, the temperature detecting means and the torque detecting means are located at the closest positions, so that the temperature difference between the temperature detecting means and the torque detecting means is reduced. Therefore, the temperature detection accuracy is improved, and the compensation for the temperature change of the torque detecting means can be surely performed.
【００５１】請求項２記載の発明によれば、電子回路基
板をトルク検出手段に対向させると共に近接させて枠体
に設け、さらに、コイルボビンの電子回路基板との対向
面に温度検出手段を付設することにより、温度検出手段
がコイルボビンに付設されているため、コイルボビンの
温度が温度検出手段により空気を介することなく直接検
出される。このため、温度検出手段とトルク検出手段と
の温度差がなくなり、温度検出精度が向上し、トルク検
出手段の温度変化に対する補償が確実に行えることとな
る。According to the second aspect of the present invention, the electronic circuit board is provided on the frame so as to face and close to the torque detecting means, and further, the temperature detecting means is provided on the surface of the coil bobbin facing the electronic circuit board. Since the temperature detecting means is attached to the coil bobbin, the temperature of the coil bobbin is directly detected by the temperature detecting means without passing through air. For this reason, the temperature difference between the temperature detecting means and the torque detecting means is eliminated, the accuracy of temperature detection is improved, and the temperature change of the torque detecting means can be reliably compensated.
【００５２】請求項３記載の発明によれば、予めシール
ドヨークに設けられた切欠き部の内面のコイルボビンに
温度検出手段を設けることで、容易にコイルボビンに温
度検出手段を付設することができると共に、シールドヨ
ークからの磁束の漏れを最小限に抑えることができる。According to the third aspect of the present invention, by providing the coil bobbin with the temperature detecting means on the inner surface of the notch provided in the shield yoke in advance, the temperature detecting means can be easily attached to the coil bobbin. Thus, leakage of magnetic flux from the shield yoke can be minimized.
【００５３】請求項４記載の発明によれば、電子回路基
板をトルク検出手段に対向させると共に近接させて設
け、さらに、電子回路基板のトルク検出手段と対向する
面側であって、トルク検出手段の最近傍位置に温度検出
手段を設けたことにより、温度検出手段とトルク検出手
段が最近傍位置にあるため、温度検出手段とトルク検出
手段との温度差が小さくなる。このため、温度検出精度
が向上し、トルク検出手段の温度変化に対する補償が確
実に行えることとなる。また、トルク検出手段の温度が
上昇した場合に温度検出手段が上方にあるため、暖めら
れた空気は上昇し、上方に設けられた温度検出手段によ
り温度が確実に検出される。According to the fourth aspect of the present invention, the electronic circuit board is provided so as to be opposed to and close to the torque detecting means, and further, on the surface of the electronic circuit board facing the torque detecting means, the torque detecting means is provided. Since the temperature detecting means is provided at the nearest position, the temperature difference between the temperature detecting means and the torque detecting means is reduced because the temperature detecting means and the torque detecting means are located at the closest positions. Therefore, the temperature detection accuracy is improved, and the compensation for the temperature change of the torque detecting means can be surely performed. Further, when the temperature of the torque detecting means rises, since the temperature detecting means is above, the warmed air rises, and the temperature is surely detected by the temperature detecting means provided above.
【図１】本発明の第１の実施形態の電動式パワーステア
リング装置の縦断側面図である。FIG. 1 is a vertical sectional side view of an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の磁歪式トルクセンサの詳細図であり、図
２（Ａ）は縦断側面図で、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ
−Ｂ矢視図である。2 is a detailed view of the magnetostrictive torque sensor shown in FIG. 1; FIG. 2 (A) is a longitudinal sectional side view, and FIG. 2 (B) is FIG.
FIG.
【図３】図２の磁歪式トルクセンサに設けられた電子回
路基板のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of an electronic circuit board provided in the magnetostrictive torque sensor of FIG.
【図４】図２の磁歪式トルクセンサに設けられた電子回
路基板の回路例で、図４（Ａ）は温度検出回路の回路例
で、図４（Ｂ）は中点調整及びゲイン調整の回路例であ
る。4A and 4B are circuit examples of an electronic circuit board provided in the magnetostrictive torque sensor of FIG. 2; FIG. 4A is a circuit example of a temperature detection circuit; FIG. 4B is a circuit diagram of a midpoint adjustment and a gain adjustment; It is a circuit example.
【図５】図２の磁歪式トルクセンサのサーミスタ取り付
け位置の詳細図で、図５（Ａ）は図２（Ａ）の上面図で
あり、図５（Ｂ）は電動式パワーステアリング装置を車
体に取り付けた場合の出力軸側からみた図である。5 is a detailed view of a position where the thermistor is attached to the magnetostrictive torque sensor of FIG. 2; FIG. 5 (A) is a top view of FIG. 2 (A), and FIG. FIG. 5 is a view seen from the output shaft side when it is attached to FIG.
【図６】本発明の第２の実施形態の磁歪式トルクセンサ
を示す図で、図６（Ａ）は縦断側面図で、図６（Ｂ）は
図６（Ａ）のＣ−Ｃ矢視図である。FIG. 6 is a view showing a magnetostrictive torque sensor according to a second embodiment of the present invention; FIG. 6 (A) is a longitudinal sectional side view, and FIG. 6 (B) is a view taken along CC in FIG. 6 (A); FIG.
【図７】図５の磁歪式トルクセンサのコイルボビンに付
設されるサーミスタ基板を示す図で、図７（Ａ）はサー
ミスタ基板にサーミスタが付設された状態を示す図で、
図７（Ｂ）はサーミスタ基板のコイルボビンへの取り付
け状態図である。7 is a diagram showing a thermistor substrate attached to the coil bobbin of the magnetostrictive torque sensor of FIG. 5, and FIG. 7A is a diagram showing a state where the thermistor is attached to the thermistor substrate;
FIG. 7B is a view showing a state where the thermistor substrate is attached to the coil bobbin.
１ 電動式パワーステアリング装置 ３ 入力軸 ５ 出力軸 ７ 磁歪式トルクセンサ ９ 動力手段（電動モータ） １１ 主枠体（ハンドルコラムハウジング） ７２ センサ軸 ７４ 磁歪層 ７６ 枠体 ７６ｃ コイルボビン ７８ トルク検出手段 ８２ 電子回路基板 ９０ シールドヨーク ９６ 切欠き部 １００ 温度検出手段（サーミスタ） Reference Signs List 1 electric power steering device 3 input shaft 5 output shaft 7 magnetostrictive torque sensor 9 power means (electric motor) 11 main frame (handle column housing) 72 sensor shaft 74 magnetostrictive layer 76 frame 76c coil bobbin 78 torque detecting means 82 electronic Circuit board 90 Shield yoke 96 Notch 100 Temperature detecting means (thermistor)
Claims (4)
ンサ軸に形成された磁歪層の透磁率を検出してトルク情
報を出力するトルク検出手段と、このトルク検出手段か
ら出力されたトルク情報に基づいて前記センサ軸に加わ
るトルク値を算出するトルク算出回路と、このトルク算
出回路を担持する電子回路基板と、この電子回路基板に
対して前記トルク値の温度補正のために前記トルク検出
手段の温度情報を出力する温度検出手段と、前記電子回
路基板を固定する枠体とを備え、 前記電子回路基板を前記トルク検出手段に対向させると
共に近接させて前記枠体に設け、 さらに、この電子回路基板の前記トルク検出手段と対向
する面側であって、前記トルク検出手段の最近傍位置に
前記温度検出手段を設けたことを特徴とする磁歪式トル
クセンサ。1. A sensor shaft to which torque is input, torque detecting means for detecting magnetic permeability of a magnetostrictive layer formed on the sensor shaft and outputting torque information, and torque information output from the torque detecting means. A torque calculating circuit for calculating a torque value applied to the sensor shaft based on the electronic circuit board, an electronic circuit board carrying the torque calculating circuit, and the torque detecting means for correcting a temperature of the torque value with respect to the electronic circuit board. Temperature detecting means for outputting the temperature information of the electronic circuit board, and a frame body for fixing the electronic circuit board, wherein the electronic circuit board is provided on the frame body so as to be opposed to and close to the torque detecting means. A magnetostrictive torque sensor, wherein the temperature detecting means is provided on a surface of the circuit board facing the torque detecting means and at a position closest to the torque detecting means. .
ンサ軸に形成された磁歪層の透磁率を検出してトルク情
報を出力するコイル状のトルク検出手段と、このトルク
検出手段から出力されたトルク情報に基づいて前記セン
サ軸に加わるトルク値を算出するトルク算出回路と、こ
のトルク算出回路を担持する電子回路基板と、この電子
回路基板に対して前記トルク値の温度補正のために前記
トルク検出手段の温度情報を出力する温度検出手段と、
前記電子回路基板を固定する枠体と、前記トルク検出手
段の外周面に前記トルク検出手段の磁束の漏れを小さく
するシールドヨークと、前記トルク検出手段が巻装され
たコイルボビンとを備え、 前記電子回路基板を前記トルク検出手段に対向させると
共に近接させて前記枠体に設け、 前記コイルボビンの前記電子回路基板との対向面であっ
て、前記トルク検出手段が巻装されている近傍に前記温
度検出手段を付設し、 さらに、この温度検出手段を接続手段を介して前記電子
回路基板に接続したことを特徴とする磁歪式トルクセン
サ。2. A sensor shaft to which a torque is input, coil-shaped torque detecting means for detecting the magnetic permeability of a magnetostrictive layer formed on the sensor shaft and outputting torque information, and output from the torque detecting means. A torque calculation circuit for calculating a torque value applied to the sensor axis based on the obtained torque information, an electronic circuit board carrying the torque calculation circuit, and a temperature correction circuit for correcting the temperature of the torque value with respect to the electronic circuit board. Temperature detection means for outputting temperature information of the torque detection means,
A frame body for fixing the electronic circuit board, a shield yoke for reducing leakage of magnetic flux of the torque detecting means on an outer peripheral surface of the torque detecting means, and a coil bobbin around which the torque detecting means is wound; A circuit board is provided on the frame so as to face and close to the torque detecting means, and the temperature detection is performed on a surface of the coil bobbin facing the electronic circuit board and in the vicinity where the torque detecting means is wound. A magnetostrictive torque sensor, wherein the temperature detecting means is connected to the electronic circuit board via a connecting means.
ークに予め設けられた切欠き部の内面のコイルボビンに
付設したことを特徴とする請求項２記載の磁歪式トルク
センサ。3. The magnetostrictive torque sensor according to claim 2, wherein said torque detecting means is attached to a coil bobbin on an inner surface of a notch provided in said shield yoke in advance.
軸と、操舵輪に操舵力を出力する出力軸と、この各々の
軸端間に介在する磁歪式トルクセンサと、この磁歪式ト
ルクセンサの検出トルクに応じて前記出力軸に補助操舵
力を付与する動力手段と、これら各部材を収納する主枠
体とを有するパワーステアリング装置であって、 前記磁歪式トルクセンサは、前記入力軸に接続されて回
転可能に支持されたセンサ軸と、このセンサ軸に形成さ
れた磁歪層の透磁率を検出してトルク情報を出力するト
ルク検出手段と、このトルク検出手段から出力されたト
ルク情報に基づいて前記センサ軸に加わるトルク値を算
出するトルク算出回路と、このトルク算出回路を担持す
る電子回路基板と、この電子回路基板に対して前記トル
ク値の温度補正のために前記トルク検出手段の温度情報
を出力する温度検出手段と、前記電子回路基板を固定す
る枠体とを備え、 前記電子回路基板を前記トルク検出手段に対向させると
共に近接させて前記枠体に設け、 さらに、この電子回路基板の前記トルク検出手段と対向
する面側であって、前記トルク検出手段の最近傍位置に
前記温度検出手段を設けると共に、 前記温度検出手段を前記トルク検出手段に対して上方向
に配置したことを特徴とするパワーステアリング装置4. An input shaft connected to a steering wheel, an output shaft for outputting a steering force to a steered wheel, a magnetostrictive torque sensor interposed between the respective shaft ends, and a detection torque of the magnetostrictive torque sensor. A power means for applying an auxiliary steering force to the output shaft in accordance with the power steering device, and a main frame body accommodating these members, wherein the magnetostrictive torque sensor is connected to the input shaft. A sensor shaft rotatably supported, torque detecting means for detecting the magnetic permeability of a magnetostrictive layer formed on the sensor shaft and outputting torque information, and a torque sensor based on the torque information output from the torque detecting means. A torque calculation circuit for calculating a torque value applied to the sensor shaft, an electronic circuit board carrying the torque calculation circuit, and a temperature correction of the torque value with respect to the electronic circuit board. Temperature detecting means for outputting temperature information of the torque detecting means, and a frame for fixing the electronic circuit board, wherein the electronic circuit board is provided on the frame so as to be opposed to and close to the torque detecting means; Further, the temperature detecting means is provided on the surface of the electronic circuit board facing the torque detecting means and at a position closest to the torque detecting means, and the temperature detecting means is placed above the torque detecting means. Power steering device characterized by being arranged in a direction
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