JP2002005760A - Magnetic core for noncontact type displacement sensor - Google Patents

Magnetic core for noncontact type displacement sensor

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JP2002005760A
JP2002005760A JP2000192058A JP2000192058A JP2002005760A JP 2002005760 A JP2002005760 A JP 2002005760A JP 2000192058 A JP2000192058 A JP 2000192058A JP 2000192058 A JP2000192058 A JP 2000192058A JP 2002005760 A JP2002005760 A JP 2002005760A
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coil
magnetic core
housing member
detection
detection coil
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Application number
JP2000192058A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Serino
洋一 芹野
Masayuki Yamamoto
政幸 山本
Masaki Sugiyama
昌揮 杉山
Hidesato Tsuchiya
秀聡 土屋
Masakazu Moriyama
正和 森山
Shunsuke Nakaura
俊介 中浦
Yoshio Nakatani
宣雄 中谷
Takahiro Sanada
隆宏 真田
Eishin Nagano
英信 永野
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TOKYO SHIYOUKETSU KINZOKU KK
Koyo Seiko Co Ltd
Tokyo Sintered Metals Corp
Original Assignee
TOKYO SHIYOUKETSU KINZOKU KK
Koyo Seiko Co Ltd
Tokyo Sintered Metals Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic core for a noncontact type displacement sensor using an inexpensive prescribed green compact having a relatively high specific resistance value as the skeleton of a coil housing material forming the magnetic core and effectively improving the mechanical characteristic causing a problem when using the green compact. SOLUTION: This magnetic core is provided with a detecting coil 2 detecting the relative displacement quantity of a first detecting ring 8, against a second detecting ring 8, displaced according to the displacement quantity of a torsion bar 7 when torque is applied to an input shaft 5 in no contact as an inductance change a coil housing member 3 having a space storing the detecting coil 2 and forming a closed space together with the stored detecting coil, and a lead wire 4 connected to the detecting coil 2. The coil housing member 3 is formed with the green compact 10 of insulation-covered soft magnetic powder and an insulating layer 11 covering the outer face, and an organic resin 12 is filled in the closed space of the coil housing member 3 storing the detecting coil 2 to reliably fix the detecting coil 2 in the coil housing member 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、非接触式変位セ
ンサー用磁心に関するものであり、より具体的には、磁
心を構成するコイル収納部材の骨格として、比較的固有
抵抗値が高くかつ安価である絶縁被覆された軟磁性粉末
の圧粉体、いわゆる圧粉磁心を用いるとともに、圧粉体
を用いる場合に問題となった機械的特性を有効に改善し
た、特に自動車用電動式パワーステアリング装置に用い
るのに適した非接触式トルクセンサー用磁心に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic core for a non-contact type displacement sensor, and more specifically, as a skeleton of a coil housing member constituting a magnetic core, which has a relatively high specific resistance value and is inexpensive. In addition to using a soft magnetic powder compact with insulation coating, a so-called compact core, and effectively improving the mechanical characteristics that have become a problem when using the compact, especially for electric power steering devices for automobiles The present invention relates to a magnetic core for a non-contact torque sensor suitable for use.

【0002】[0002]

【従来の技術】パワーステアリング装置は、自動車の操
舵力を補助するための装置であり、従来は油圧式のもの
が主流であったが、最近では、電動モータによって操舵
力を補助する、いわゆる電動式パワーステアリング装置
が広く開発されるようになった。
2. Description of the Related Art A power steering device is a device for assisting a steering force of an automobile. In the past, a hydraulic type was mainly used. Power steering systems have been widely developed.

【0003】電動式パワーステアリング装置は、油圧式
のものに比べて、制御性に優れること、機械部分がシン
プルになること、燃費が良いこと、必要なときだけ電動
モータに電力を供給すればよいことなどの種々の利点を
有している。
The electric power steering apparatus has better controllability, simplification of mechanical parts, better fuel efficiency, and power supply to the electric motor only when necessary, as compared to the hydraulic power steering apparatus. It has various advantages such as:

【0004】電動式パワーステアリングのシステムは、
ハンドル(ステアリングホイール)を操作したときの方
向と力量をトルクセンサーで検出して、コントロールユ
ニットによって操舵力を補助する電動モータの電流を制
御するものである。
[0004] The electric power steering system includes:
The direction and the amount of force when the steering wheel (steering wheel) is operated are detected by a torque sensor, and the current of an electric motor that assists the steering force is controlled by a control unit.

【0005】電動式パワーステアリング装置を構成する
代表的な非接触式のトルクセンサーの要部を抜き出した
ものを図7に示す。
FIG. 7 shows an essential part of a typical non-contact type torque sensor constituting an electric power steering apparatus.

【0006】このトルクセンサー101は、ステアリング
ホイール(図示せず)に連結された入力軸102と、操舵
輪側に連結された出力軸103と、これらの軸102,103を連
結するトーションバー104と、このトーションバー104の
外周側の、入力軸102側及び出力軸103側にそれぞれ対向
配置させた第1及び第2の検出リング105,106と、入力軸1
02にトルクを作用させたときのトーションバー104の変
位量に応じて変位する第1検出リング105の第2検出リン
グ106に対する相対変位量をインダクタンスの変化とし
て非接触で検出する検出コイル107を有する磁心108とに
よって主として構成されている。
The torque sensor 101 includes an input shaft 102 connected to a steering wheel (not shown), an output shaft 103 connected to the steered wheels, a torsion bar 104 connecting these shafts 102 and 103, First and second detection rings 105 and 106 disposed on the outer peripheral side of the torsion bar 104 on the input shaft 102 side and the output shaft 103 side, respectively;
02 has a detection coil 107 that detects the relative displacement of the first detection ring 105, which is displaced in accordance with the displacement of the torsion bar 104 when a torque is applied to the second detection ring 106, as a change in inductance in a non-contact manner. It is mainly constituted by the magnetic core 108.

【0007】また、磁心108は、コイルボビンに巻き付
けられた検出コイル107と、該検出コイル107を収納する
空間をもち、収納した検出コイル107とともに閉空間S
を形成し、かつ、前記検出コイル107を検出リング105,1
06の外周面から一定間隔で離隔させた位置に保持するド
ーナツ状のコイル収納部材109と、前記検出コイル107に
一端が連結され、他端をコイル収納部材109の外側に導
出したリード線110とによって主として構成されてい
る。
The magnetic core 108 has a detection coil 107 wound around a coil bobbin and a space for accommodating the detection coil 107.
And the detection coil 107 is connected to a detection ring 105, 1
A donut-shaped coil housing member 109 which is held at a position spaced apart from the outer peripheral surface of the coil 06 at a constant interval, a lead wire 110 having one end connected to the detection coil 107 and the other end led out of the coil housing member 109; It is mainly constituted by

【0008】従来の磁心108は、図8に示すように、コ
イル収納部材109を、検出コイル107を収納するコイル収
納ケース111と、このケース111の開口に圧入嵌合した蓋
112とで構成し、コイル収納ケース111と蓋112の素材
は、いずれも電磁ステンレス鋼系又は鉄系の軟磁性粉末
で圧粉体に圧縮成形した後にさらに焼結を行った軟磁性
焼結材料からなり、また、検出コイル107は、コイル収
納部材109の内面に接着剤113で固定するのが一般的であ
る。
As shown in FIG. 8, a conventional magnetic core 108 includes a coil housing member 109, a coil housing case 111 for housing the detection coil 107, and a lid press-fitted into an opening of the case 111.
The material of the coil storage case 111 and the lid 112 is a soft magnetic sintered material obtained by compression molding into a green compact with an electromagnetic stainless steel-based or iron-based soft magnetic powder and then further sintering. The detection coil 107 is generally fixed to the inner surface of the coil housing member 109 with an adhesive 113.

【0009】しかしながら、軟磁性焼結材料は、固有抵
抗値がフェライトやセンダスト合金などのものに比べて
低く検出感度が悪いため、検出感度を向上させるべく駆
動電源の周波数を高く設定すると、渦電流損失が大きく
なってインダクタンスが低下する結果として、却って、
検出感度が悪化することになり、高精度な検出を行うこ
とは困難であった。
However, since the soft magnetic sintered material has a low specific resistance value and a low detection sensitivity as compared with those of ferrite or sendust alloy, if the frequency of the drive power supply is set high to improve the detection sensitivity, eddy current As a result of increased loss and reduced inductance,
The detection sensitivity deteriorates, and it is difficult to perform highly accurate detection.

【0010】一方、フェライトやセンダスト合金は、優
れた磁気特性を有するため、高精度の検出が可能である
ものの、高価であるので、コイル収納部材109に適用す
るのはコストの点で好ましくなかった。加えて、フェラ
イトは、インダクタンスの温度変化が大きいという欠点
も有する。
[0010] On the other hand, ferrite and sendust alloy have excellent magnetic properties and can be detected with high accuracy, but are expensive, so that application to the coil housing member 109 is not preferable in terms of cost. . In addition, ferrite also has a disadvantage that inductance has a large temperature change.

【0011】また、比較的固有抵抗値が高くかつ安価で
あるコイル収納部材としては、絶縁被覆した軟磁性粉末
の圧粉体で構成したものが知られている。
Further, as a coil housing member having a relatively high specific resistance value and being inexpensive, there is known a coil housing member formed of a soft magnetic powder compact having insulation coating.

【0012】かかる圧粉体で構成したコイル収納部材
は、高周波電流を流した場合の渦電流損失が小さいた
め、検出感度がよいことは知られているものの、焼結を
行わないため、強度が弱く、特に衝撃が加わると容易に
破損するおそれがあることから、従来の圧入嵌合構造で
は製造が困難であり、しかも、用途にも制限があり、電
動式パワーステアリングへの適用は現状の技術からする
と難しいとされていた。
[0012] It is known that the coil accommodating member made of such a green compact has a high detection sensitivity because of a small eddy current loss when a high-frequency current is applied. It is difficult to manufacture with a conventional press-fitting structure because it is weak and may be easily broken especially when subjected to an impact, and its application is also limited. It was said to be difficult.

【0013】加えて、従来の磁心(図8)は、検出コイ
ル107、より具体的には検出コイルを巻きつけたコイル
ボビン114をコイル収納部材109の内面に接着剤で固定す
るにすぎないため、コイルボビン114のコイル収納部材1
09の内面に対する固定が不十分になる場合も想定され、
この場合には、コイルボビン114によって、コイル収納
部材109に強い衝撃力が加えられることになり、コイル
収納部材109が破損する場合も想定された。
In addition, the conventional magnetic core (FIG. 8) merely fixes the detection coil 107, more specifically, the coil bobbin 114 around which the detection coil is wound, to the inner surface of the coil housing member 109 with an adhesive. Coil storage member 1 of coil bobbin 114
It is also assumed that the fixation on the inner surface of 09 will be insufficient,
In this case, a strong impact force is applied to the coil housing member 109 by the coil bobbin 114, and it is assumed that the coil housing member 109 may be damaged.

【0014】さらに、検出コイル107を収納したコイル
収納部材109内に形成される閉空間S内には、何も充填
されてなく、空間のみが存在するため、検出コイル107
の巻き状態が乱れる可能性があり、これは、磁気特性に
大きな影響を与えるおそれがあった。
Further, the closed space S formed in the coil housing member 109 housing the detection coil 107 is not filled with anything and only the space exists.
May be disturbed, which may have a significant effect on magnetic properties.

【0015】よって、コイル収納部材を上記圧粉体で構
成する場合には、検出コイル107をコイル収納部材109に
確実に固定すること、及び、検出コイルの巻き状態を維
持するための手段を講じることが必要であった。
Therefore, when the coil housing member is made of the above-mentioned green compact, measures are taken to securely fix the detection coil 107 to the coil housing member 109 and to maintain the winding state of the detection coil. It was necessary.

【0016】また、一般的な変位センサーは、外部から
の電磁波による影響を避けるため、アルミニウム合金な
どのハウジングに内接して配置されているが、外面が絶
縁被覆していないコイル収納部材がハウジングに内接す
る場合には、ハウジングに渦電流が発生し、検出コイル
の感度が低下するという問題があり、加えて、ハウジン
グがアルミニウム合金である場合には、コイル収納部材
との熱膨張率の差により、特に低温時にハウジングが大
きく熱収縮することによってコイル収納部材に食らい付
く現象が生じやすく、この現象によって磁心が歪んでイ
ンダクタンス特性にずれが生じる場合があった。
A general displacement sensor is disposed in contact with a housing made of aluminum alloy or the like in order to avoid the influence of external electromagnetic waves, but a coil housing member whose outer surface is not insulated is provided in the housing. When inscribed, there is a problem that an eddy current is generated in the housing and the sensitivity of the detection coil is reduced.In addition, when the housing is made of an aluminum alloy, a difference in the coefficient of thermal expansion with the coil housing member causes a problem. In particular, when the housing is significantly thermally shrunk at a low temperature, a phenomenon that the coil accommodating member is apt to be apt to occur is apt to occur, and this phenomenon sometimes distorts the magnetic core and causes a shift in inductance characteristics.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、磁
心を構成するコイル収納部材の骨格として、比較的固有
抵抗値が高くかつ安価である絶縁被覆された軟磁性粉末
からなる圧粉体を用いるとともに、圧粉体を用いる場合
に問題となった機械的特性を有効に改善した、特に自動
車用電動式パワーステアリング装置に用いるのに適した
非接触式トルクセンサー用磁心を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide, as a skeleton of a coil accommodating member constituting a magnetic core, a compact made of insulated soft magnetic powder having a relatively high specific resistance value and a low cost. It is an object of the present invention to provide a magnetic core for a non-contact type torque sensor, which effectively improves mechanical properties which have been a problem when using a compact, and is particularly suitable for use in an electric power steering device for automobiles. .

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、入力軸と出力軸を同軸的に連結したト
ーションバーの外周側の、入力軸側及び出力軸側にそれ
ぞれ第1及び第2の検出リングを対向配置させ、入力軸に
トルクを作用させたときのトーションバーの変位量に応
じて変位する第1検出リングの第2検出リングに対する相
対変位量をインダクタンスの変化として非接触で検出す
る検出コイルと、該検出コイルを収納する空間をもち、
収納した検出コイルとともに閉空間を形成し、前記検出
コイルを検出リングの外周面から一定間隔で離隔させた
位置に保持するドーナツ状のコイル収納部材と、前記検
出コイルに一端が連結され、他端をコイル収納部材の外
側に導出したリード線とを有する非接触式変位センサー
用磁心において、前記コイル収納部材は、絶縁被覆され
た軟磁性粉末を所定形状に圧縮成形することによって得
られる圧粉体と、その圧粉体の外面を被覆する絶縁層と
で構成され、かつ、検出コイルを収納したコイル収納部
材の閉空間内に有機樹脂を充填して、コイル収納部材内
に検出コイルを確実に固定することを特徴とする非接触
式変位センサー用磁心である。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides first and second shafts on an input shaft side and an output shaft side of an outer peripheral side of a torsion bar in which an input shaft and an output shaft are coaxially connected. The second detection ring is arranged oppositely, and the relative displacement between the first detection ring and the second detection ring, which is displaced in accordance with the displacement of the torsion bar when a torque is applied to the input shaft, is determined as a change in inductance. And has a space for accommodating the detection coil and the detection coil,
A donut-shaped coil housing member that forms a closed space together with the stored detection coil and holds the detection coil at a position spaced apart from the outer peripheral surface of the detection ring at a fixed interval, one end of which is connected to the detection coil; In the magnetic core for a non-contact type displacement sensor having a lead wire led out of the coil housing member, the coil housing member is a green compact obtained by compression-molding an insulating-coated soft magnetic powder into a predetermined shape. And an insulating layer covering the outer surface of the green compact, and the organic resin is filled in the closed space of the coil housing member housing the detection coil, and the detection coil is securely inserted in the coil housing member. A magnetic core for a non-contact type displacement sensor characterized by being fixed.

【0019】また、前記コイル収納部材は、前記閉空間
内に有機樹脂を充填するため、少なくとも1個の貫通孔
を有すること、及び/又は、両端に開口をもち、上端開
口から検出コイルを収納できかつ下端開口上に検出コイ
ルを載置できるコイル収納ケースと、前記検出コイルを
収納したコイル収納ケースの上端開口に取り付けること
によって前記閉空間を形成する蓋とを有することが好ま
しい。
The coil housing member has at least one through hole for filling the closed space with the organic resin, and / or has openings at both ends, and stores the detection coil from the upper end opening. It is preferable to have a coil housing case capable of mounting the detection coil on the lower end opening and a lid forming the closed space by being attached to the upper end opening of the coil housing case housing the detection coil.

【0020】さらに、前記蓋は、圧入嵌合によってコイ
ル収納ケースの開口に緊密に取り付けられることがより
好ましい。
Further, it is more preferable that the lid is tightly attached to the opening of the coil storage case by press fitting.

【0021】加えて、前記絶縁層の構成材料及び前記閉
空間内に充填する有機樹脂は、いずれも熱可塑性樹脂又
は熱硬化性樹脂であることがより好適である。
In addition, it is more preferable that both the constituent material of the insulating layer and the organic resin filling the closed space are thermoplastic resins or thermosetting resins.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施形態の一例
について図面を参照しながら詳細に説明する。図1(a)〜
(c)は、この発明に従う非接触式変位センサー用磁心の
代表的な図であり、同図(a)は平面図、同図(b)は断面
図、そして、同図(c)は底面図である。また、図2は、
図1(a)〜(c)に示す磁心を、自動車用電動式パワーステ
アリング装置に組み込んだときの一例を示したものであ
る。
Next, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Fig. 1 (a) ~
(c) is a typical view of a magnetic core for a non-contact type displacement sensor according to the present invention, wherein (a) is a plan view, (b) is a cross-sectional view, and (c) is a bottom view. FIG. Also, FIG.
1 shows an example in which the magnetic core shown in FIGS. 1A to 1C is incorporated in an electric power steering apparatus for a vehicle.

【0023】図1に示す磁心1は、コイルボビン17に巻
き付けられた検出コイル2と、これを収納するコイル収
納部材3と、検出コイル2からコイル収納部材3の外方
に向かって延びるリード線4とで主に構成されている。
The magnetic core 1 shown in FIG. 1 includes a detection coil 2 wound around a coil bobbin 17, a coil housing member 3 for housing the coil, and a lead wire 4 extending from the detection coil 2 to the outside of the coil housing member 3. It is mainly composed of

【0024】検出コイル2は、図2に示すように、入力
軸5と出力軸6を同軸的に連結したトーションバー7の
外周側の、入力軸5側及び出力軸6側にそれぞれ第1及
び第2の検出リング8,9を対向配置させ、入力軸5に
トルクを作用させたときのトーションバー7の変位量に
応じて変位する第1検出リング8の第2検出リング9に対
する相対変位量をインダクタンスの変化として非接触で
検出するためのものである。
As shown in FIG. 2, the detection coil 2 is provided on the input shaft 5 side and the output shaft 6 side of the outer periphery of the torsion bar 7 connecting the input shaft 5 and the output shaft 6 coaxially. The relative displacement of the first detection ring 8 with respect to the second detection ring 9 which is displaced in accordance with the displacement of the torsion bar 7 when the torque is applied to the input shaft 5 by disposing the second detection rings 8 and 9 facing each other. In a non-contact manner as a change in inductance.

【0025】コイル収納部材3は、検出コイル2を収納
する空間をもち、収納した検出コイル2とともに閉空間
Sを形成するとともに、前記検出コイル2を検出リング
8,9の外周面から一定間隔で離隔させた位置に保持す
るためのものである。
The coil accommodating member 3 has a space for accommodating the detection coil 2, forms a closed space S together with the accommodated detection coil 2, and disposes the detection coil 2 at regular intervals from the outer peripheral surfaces of the detection rings 8 and 9. It is for holding at a separated position.

【0026】リード線4は、検出コイル2に対し外部電
源(図示せず)から高周波電流を流すためのものであ
り、前記検出コイル2に一端が連結され、他端をコイル
収納部材3の外側に導出させて、外部電源に接続する。
The lead wire 4 is for passing a high-frequency current from an external power supply (not shown) to the detection coil 2. One end of the lead wire 4 is connected to the detection coil 2, and the other end is connected to the outside of the coil housing member 3. And connect it to an external power supply.

【0027】図6(a)〜(c)は、この発明の代表的な磁心
の構成説明するための分解斜視図であり、同図(a)は蓋1
6であり、同図(b)はコイルボビンに巻き付けられた状態
の検出コイル2であり、そして、同図(c)はコイル収納
ケース15である。
FIGS. 6 (a) to 6 (c) are exploded perspective views for explaining the structure of a typical magnetic core of the present invention, and FIG.
FIG. 6B shows the detection coil 2 wound around the coil bobbin, and FIG. 7C shows the coil storage case 15.

【0028】この発明の構成上の主な特徴は、磁心1を
構成するコイル収納部材3の骨格として、比較的固有抵
抗値が高くかつ安価である所定の圧粉体10を用いるとと
もに、検出コイル2を収納したコイル収納部材3の閉空
間内に有機樹脂を充填することにあり、より具体的に
は、前記コイル収納部材3を、絶縁被覆された軟磁性粉
末を所定形状に圧縮成形することによって得られる圧粉
体10と、その圧粉体10の外面を被覆する絶縁層11とで構
成し、かつ、検出コイル2を収納したコイル収納部材3
の閉空間内に有機樹脂12を充填して、コイル収納部材3
内に検出コイル2を確実に固定することにある。
The main features of the structure of the present invention are that, as a skeleton of the coil housing member 3 constituting the magnetic core 1, a predetermined compact 10 having a relatively high specific resistance value and a low cost is used, and a detection coil is provided. And filling the closed space of the coil accommodating member 3 with the organic resin. More specifically, the coil accommodating member 3 is formed by compression molding an insulating-coated soft magnetic powder into a predetermined shape. And a coil housing member 3 comprising the green compact 10 obtained by the above method and an insulating layer 11 covering the outer surface of the green compact 10 and housing the detection coil 2.
Is filled with the organic resin 12 in the closed space of the coil housing member 3.
To reliably fix the detection coil 2 therein.

【0029】そして、上記構成を採用することによっ
て、検出コイル2に高周波電流を流した場合であって
も、渦電流損失が小さいので検出感度が高まり、また、
磁心全体の強度も格段に向上するため、特に磁心に衝撃
が加わったとしても、磁心の破損が起こりにくくなり、
しかも、安価に製造することができ、その結果、この発
明の磁心は、非接触式変位センサー用磁心としての性能
を十分に具備していることから、例えば、自動車用電動
式パワーステアリング装置に適用することが可能とな
る。
By employing the above configuration, even when a high-frequency current is applied to the detection coil 2, the eddy current loss is small and the detection sensitivity is increased.
Since the strength of the entire magnetic core is also greatly improved, even if a shock is applied to the magnetic core, the core is less likely to be damaged,
Moreover, it can be manufactured at low cost, and as a result, the magnetic core of the present invention has sufficient performance as a magnetic core for a non-contact type displacement sensor. It is possible to do.

【0030】前記圧粉体10は、絶縁被覆された軟磁性粉
末を所定形状に圧縮成形することによって得られるが、
絶縁被覆された軟磁性粉末としては、例えばりん酸塩処
理又は無機質の被膜処理をした鉄粉に、1質量%以下の
有機系バインダーを混合した混合粉を用いるのが好まし
く、また、圧縮成形は、成形体密度が7.2g/cm3以上とな
る条件で行うことが好ましい。また、磁心の特性を向上
させるため、前記圧縮成形後に、さらに500℃以下の温
度に加熱することがより好適である。
The green compact 10 is obtained by compression-molding a soft magnetic powder coated with insulation into a predetermined shape.
As the insulating-coated soft magnetic powder, for example, it is preferable to use a mixed powder in which 1% by mass or less of an organic binder is mixed with a phosphate treatment or an inorganic coating treatment iron powder. It is preferable to carry out under the condition that the density of the molded body is 7.2 g / cm 3 or more. Further, in order to improve the characteristics of the magnetic core, it is more preferable to further heat to a temperature of 500 ° C. or less after the compression molding.

【0031】前記絶縁層11は、圧粉体10を外面側から保
護すると共に、ハウジングに内接して配置した場合の渦
電流の発生を防止するとともに、ハウジングがアルミニ
ウム合金である場合の低温時のハウジングの磁心への食
い込みを緩和する作用がある。また、ハウジングとの導
通が遮断されることにより、車体からの電位変化の影響
を受けることなく、安定した応答性を得ることができ
る。
The insulating layer 11 protects the green compact 10 from the outer surface side, prevents the generation of eddy current when placed in contact with the housing, and protects the compact at low temperatures when the housing is made of an aluminum alloy. It has the effect of alleviating biting into the magnetic core of the housing. In addition, since the conduction with the housing is interrupted, a stable response can be obtained without being affected by a potential change from the vehicle body.

【0032】絶縁層11の構成材料は、ガラス繊維を配合
したポリフェニレンスルフィドや、ポリエステル、ポリ
アミドのような熱可塑性樹脂又はガラス繊維を配合した
フェノール樹脂のような熱硬化性樹脂であることが好ま
しい。
The constituent material of the insulating layer 11 is preferably a thermosetting resin such as polyphenylene sulfide containing glass fiber, a thermoplastic resin such as polyester or polyamide, or a phenol resin containing glass fiber.

【0033】絶縁層11の厚さは、0.3mm以上であるこ
とが好ましい。前記厚さが0.3mm未満だと、圧粉体を
十分に保護できないからである。
The thickness of the insulating layer 11 is preferably 0.3 mm or more. If the thickness is less than 0.3 mm, the green compact cannot be sufficiently protected.

【0034】尚、前記絶縁層11の形成方法としては、イ
ンサート成形法を用いるのが好ましい。
The insulating layer 11 is preferably formed by insert molding.

【0035】コイル収納部材3の閉空間内に充填する有
機樹脂12としては、絶縁層11の構成材料とは別の材料を
用いても良いが、同様のものを用いることが好ましく、
この場合には、前記絶縁層11の形成と、前記閉空間内へ
の有機樹脂12の充填は、これらを同時に行うことができ
るインサート成形法を用いるのが好ましい。
As the organic resin 12 to be filled in the closed space of the coil housing member 3, a material different from the constituent material of the insulating layer 11 may be used, but it is preferable to use the same material.
In this case, the formation of the insulating layer 11 and the filling of the organic resin 12 into the closed space are preferably performed by an insert molding method that can perform these operations simultaneously.

【0036】コイル収納部材3は、前記閉空間内に有機
樹脂を充填するため、少なくとも1個(図1では1個)
の貫通孔13を有することが好ましく、特に、前記閉空間
内に有機樹脂を迅速に充填する必要がある場合には、図
6(c)に示すように、コイル収納部材の外周面の4等分位
置(0°、90°、180°及び270度の位置)にそれぞれ計
4個の貫通孔13を配設することがより好適である。
At least one coil housing member 3 (one in FIG. 1) is used to fill the closed space with an organic resin.
It is preferable to have a through hole 13 in particular, especially when it is necessary to quickly fill the closed space with an organic resin, FIG.
As shown in FIG. 6 (c), a total of four through-holes 13 may be provided at four equal positions (0 °, 90 °, 180 °, and 270 ° positions) on the outer peripheral surface of the coil housing member. More preferred.

【0037】コイル収納部材3は、図6(c)に示すよう
に、両端に開口14a,14bをもち、上端開口14aから検出コ
イル2を収納できかつ下端開口14b上に検出コイル2を
載置できるコイル収納ケース15と、前記検出コイル2を
収納したコイル収納ケース15の上端開口14aに取り付け
ることによって前記閉空間Sを形成する蓋16とで構成す
ることが好ましく、この場合、前記貫通孔13は、コイル
収納ケース15及び蓋16の少なくとも一方に設ければよ
い。
As shown in FIG. 6 (c), the coil housing member 3 has openings 14a and 14b at both ends, can store the detection coil 2 from the upper end opening 14a, and mounts the detection coil 2 on the lower end opening 14b. Preferably, the coil housing case 15 includes a cover 16 that forms the closed space S by being attached to the upper end opening 14a of the coil housing case 15 that houses the detection coil 2. In this case, the through hole 13 May be provided on at least one of the coil storage case 15 and the lid 16.

【0038】前記蓋16は、圧入嵌合によってコイル収納
ケース15の開口に緊密に取り付けることが,コイルの感
度を高める点で重要であり、かつ磁心全体の強度を確保
する点から好ましい。
It is important that the lid 16 is tightly attached to the opening of the coil housing case 15 by press-fitting in order to enhance the sensitivity of the coil, and is preferable from the viewpoint of securing the strength of the entire magnetic core.

【0039】その他の実施の形態としては、図3に示す
ように、検出コイル2を収納した2個の圧粉体10a,10b
を、蓋16a,16b同士が重なるようにセットした後に、イ
ンサート成形法によってこれらの外面全体を絶縁層11で
同時に被覆すると共に、これらの圧粉体10a,10b内の閉
空間にそれぞれ有機樹脂12を同時に充填してもよく、こ
れによって、生産性を向上させることができる。
As another embodiment, as shown in FIG. 3, two compacts 10a, 10b containing the detection coil 2 are provided.
Are set so that the lids 16a and 16b are overlapped with each other, and the entire outer surfaces thereof are simultaneously covered with the insulating layer 11 by insert molding, and the organic resin 12 is placed in the closed spaces in these compacts 10a and 10b, respectively. May be filled at the same time, whereby the productivity can be improved.

【0040】また、図4に示すように、2個の圧粉体10
a,10bの開口を、1枚の蓋16を共用することによって閉鎖
する構成にすることもでき、これによって、磁心の製品
コストの低減が図れ、より一層生産性が向上する。
As shown in FIG. 4, two compacts 10
The openings of a and 10b can be closed by sharing one lid 16, thereby reducing the product cost of the magnetic core and further improving the productivity.

【0041】上述したところは、この発明の実施形態の
一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更
を加えることができる。例えば、コイル収納部材3をハ
ウジングに位置決めする必要がある場合には、図5に示
すように、コイル収納部材3の外周面に3箇所以上の凸
部18を設けて、これら突起部18に対応してハウジングの
内周面に設けられた凹部(図示せず)に嵌めこむように構
成することができる。
The above is merely an example of the embodiment of the present invention, and various changes can be made within the scope of the claims. For example, when it is necessary to position the coil housing member 3 in the housing, as shown in FIG. 5, three or more projections 18 are provided on the outer peripheral surface of the coil housing member 3 so as to correspond to these projections 18. Thus, it can be configured to fit into a concave portion (not shown) provided on the inner peripheral surface of the housing.

【0042】[0042]

【発明の効果】この発明によれば、コイル収納部材の骨
格として絶縁被覆した軟磁性粉末の圧粉体を用いること
によって、高周波電流を流したときの渦電流損失が小さ
く高インダクタンス特性を有するので、検出感度を有効
に向上させることができる。また、検出コイルを収納し
たコイル収納部材の閉空間内に有機樹脂を充填すること
によって、検出コイルを確実に固定することができると
ともに、磁心としての強度が格段に高めることができ
る。
According to the present invention, the eddy current loss when a high-frequency current is applied is small and high inductance characteristics are obtained by using a soft magnetic powder compact having insulation coating as the skeleton of the coil housing member. In addition, the detection sensitivity can be effectively improved. Further, by filling the closed space of the coil housing member housing the detection coil with the organic resin, the detection coil can be securely fixed and the strength as the magnetic core can be remarkably increased.

【0043】さらに、前記圧粉体の外面を絶縁層で被覆
することによって、かかる磁心をハウジングに内接した
場合に生じがちな渦電流損失を抑制でき、加えて、ハウ
ジングがアルミニウム合金の場合において、低温時に発
生しがちなハウジングの磁心への食らい付きが、絶縁層
によって緩和されるため、磁心が歪みにくくなり、安定
したインダクタンス特性を得ることができる。
Further, by covering the outer surface of the green compact with an insulating layer, eddy current loss which is likely to occur when the magnetic core is inscribed in the housing can be suppressed. In addition, when the housing is made of an aluminum alloy, In addition, because the insulating layer reduces the tendency of the housing to stick to the magnetic core, which tends to occur at low temperatures, the magnetic core is less likely to be distorted, and stable inductance characteristics can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明に従う非接触式変位センサー用磁心
を示したものであり、(a)は平面図、(b)は断面図、(c)
は底面図である。
1 shows a magnetic core for a non-contact type displacement sensor according to the present invention, wherein (a) is a plan view, (b) is a sectional view, and (c).
Is a bottom view.

【図2】 図1に示す磁心を自動車用電動式パワーステ
アリング装置に取り付けたときの部分断面図である。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view when the magnetic core shown in FIG. 1 is attached to an electric power steering device for a vehicle.

【図3】 この発明の別の実施形態を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の他の実施形態を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の磁心を構成する他のコイル収納部
材3を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing another coil housing member 3 constituting the magnetic core of the present invention.

【図6】 (a)〜(c)はこの発明の他の磁心を主として構
成する部材の分解斜視図であり、(d)はこれらの部材を
用いて製造した磁心の断面図である。
FIGS. 6 (a) to 6 (c) are exploded perspective views of members mainly constituting another magnetic core of the present invention, and FIG. 6 (d) is a sectional view of a magnetic core manufactured using these members.

【図7】 従来の非接触式トルクセンサーの要部を示す
斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a main part of a conventional non-contact type torque sensor.

【図8】 従来の磁心を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a conventional magnetic core.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 非接触式変位センサー用磁心 2 検出コイル 3 コイル収納部材 4 リード線 5 入力軸 6 出力軸 7 トーションバー 8 第1検出リング 9 第2検出リング 10 圧粉体 11 絶縁層 12 有機樹脂 13 貫通孔 14 開口 15 コイル収納ケース 16 蓋 17 コイルボビン 18 凸部 REFERENCE SIGNS LIST 1 magnetic core for non-contact displacement sensor 2 detection coil 3 coil housing member 4 lead wire 5 input shaft 6 output shaft 7 torsion bar 8 first detection ring 9 second detection ring 10 compact 11 insulating layer 12 organic resin 13 through hole 14 Opening 15 Coil storage case 16 Lid 17 Coil bobbin 18 Convex part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 政幸 東京都豊島区南池袋2丁目30番11号 東京 焼結金属株式会社内 (72)発明者 杉山 昌揮 東京都豊島区南池袋2丁目30番11号 東京 焼結金属株式会社内 (72)発明者 土屋 秀聡 東京都豊島区南池袋2丁目30番11号 東京 焼結金属株式会社内 (72)発明者 森山 正和 大阪府大阪市中央区南船場3丁目5番8号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 中浦 俊介 大阪府大阪市中央区南船場3丁目5番8号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 中谷 宣雄 大阪府大阪市中央区南船場3丁目5番8号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 真田 隆宏 大阪府大阪市中央区南船場3丁目5番8号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 永野 英信 大阪府大阪市中央区南船場3丁目5番8号 光洋精工株式会社内 Fターム(参考) 2F051 AA01 AB05 BA03 2F063 AA02 AA34 BA30 BC04 CA40 DA01 DB01 DB07 DD03 GA04 GA29 GA33 GA50 GA61 ZA01 3D033 CA28  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masayuki Yamamoto 2- 30-11 Minami-Ikebukuro, Toshima-ku, Tokyo Inside Tokyo Sintered Metal Co., Ltd. (72) Inventor Masayuki Sugiyama 2--30, Minami-Ikebukuro, Toshima-ku, Tokyo No. 11 Tokyo Sintered Metal Co., Ltd. (72) Inventor Hidesatoshi Tsuchiya 2-30-11 Minami Ikebukuro, Toshima-ku, Tokyo Tokyo 72 Co., Ltd. 3-5-8, Minamisenba Koyo Seiko Co., Ltd. (72) Inventor: Shunsuke Nakaura 3-5-8, Minamisenba, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture Kochi Seiko Co., Ltd. (72) Inventor: Norio Nakatani, Osaka, Osaka 3-5-8 Minamisenba, Ward Koyo Seiko Co., Ltd. (72) Inventor Takahiro Sanada 3-5-8 Minamisenba, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Koyo Seiko Co., Ltd. (72) Nagano Inventor Shin Osaka, Chuo-ku, Osaka-shi Minamisenba 3-chome No. 5 No. 8 Koyo Seiko Co., Ltd. in the F-term (reference) 2F051 AA01 AB05 BA03 2F063 AA02 AA34 BA30 BC04 CA40 DA01 DB01 DB07 DD03 GA04 GA29 GA33 GA50 GA61 ZA01 3D033 CA28

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力軸と出力軸を同軸的に連結したトー
ションバーの外周側の、入力軸側及び出力軸側にそれぞ
れ第1及び第2の検出リングを対向配置させ、入力軸にト
ルクを作用させたときのトーションバーの変位量に応じ
て変位する第1検出リングの第2検出リングに対する相対
変位量をインダクタンスの変化として非接触で検出する
検出コイルと、該検出コイルを収納する空間をもち、収
納した検出コイルとともに閉空間を形成し、前記検出コ
イルを検出リングの外周面から一定間隔で離隔させた位
置に保持するドーナツ状のコイル収納部材と、前記検出
コイルに一端が連結され、他端をコイル収納部材の外側
に導出したリード線とを有する非接触式変位センサー用
磁心において、 前記コイル収納部材は、絶縁被覆された軟磁性粉末を所
定形状に圧縮成形することによって得られる圧粉体と、
その圧粉体の外面を被覆する絶縁層とで構成され、か
つ、 検出コイルを収納したコイル収納部材の閉空間内に有機
樹脂を充填して、コイル収納部材内に検出コイルを確実
に固定することを特徴とする非接触式変位センサー用磁
心。
An input shaft and an output shaft are coaxially connected to each other, and a first and a second detection ring are arranged on an input shaft side and an output shaft side of an outer peripheral side of the torsion bar, and torque is applied to the input shaft. A detection coil that detects the relative displacement of the first detection ring relative to the second detection ring, which is displaced in accordance with the displacement of the torsion bar when actuated, as a change in inductance, and a space for accommodating the detection coil. A donut-shaped coil housing member that forms a closed space together with the stored detection coil and holds the detection coil at a position separated from the outer peripheral surface of the detection ring at a constant interval, and one end is connected to the detection coil, A magnetic core for a non-contact type displacement sensor having a lead wire whose other end is led out of a coil housing member, wherein the coil housing member is formed of a soft magnetic powder coated with an insulating material in a predetermined shape. A green compact obtained by compression molding,
An organic resin is filled in the closed space of the coil housing member, which is constituted by an insulating layer that covers the outer surface of the green compact and houses the detection coil, and the detection coil is securely fixed in the coil housing member. A magnetic core for a non-contact displacement sensor.
【請求項2】 前記コイル収納部材は、前記閉空間内に
有機樹脂を充填するため少なくとも1個の貫通孔を有す
る請求項1に記載の非接触式変位センサー用磁心。
2. The magnetic core for a non-contact displacement sensor according to claim 1, wherein the coil housing member has at least one through hole for filling the closed space with an organic resin.
【請求項3】 前記コイル収納部材は、両端に開口をも
ち、上端開口から検出コイルを収納できかつ下端開口上
に検出コイルを載置できるコイル収納ケースと、前記検
出コイルを収納したコイル収納ケースの上端開口に取り
付けることによって前記閉空間を形成する蓋とを有する
請求項1又は2に記載の非接触式変位センサー用磁心。
3. A coil storage case having an opening at both ends, a detection coil can be stored from an upper end opening, and a detection coil can be mounted on a lower end opening, and a coil storage case storing the detection coil. 3. The magnetic core for a non-contact displacement sensor according to claim 1, further comprising: a lid that forms the closed space by being attached to an upper end opening of the magnetic sensor.
【請求項4】 前記蓋は、圧入嵌合によってコイル収納
ケースの上端開口に緊密に取り付けられる請求項3に記
載の非接触式変位センサー用磁心。
4. The magnetic core for a non-contact displacement sensor according to claim 3, wherein the lid is tightly attached to an upper end opening of the coil storage case by press-fitting.
【請求項5】 前記絶縁層の構成材料及び前記閉空間内
に充填する有機樹脂は、いずれも熱可塑性樹脂又は熱硬
化性樹脂である請求項1〜4のいずれか1項に記載の非
接触式変位センサー用磁心。
5. The non-contact material according to claim 1, wherein the constituent material of the insulating layer and the organic resin filling the closed space are each a thermoplastic resin or a thermosetting resin. Magnetic core for displacement sensors.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014032207A (en) * 2008-12-16 2014-02-20 Lg Innotek Co Ltd Power steering sensor assembly
CN112710218A (en) * 2020-12-15 2021-04-27 北京特倍福电子技术有限公司 Compact redundant built-in magnetostrictive displacement sensor

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