JP2002168707A - トルクセンサ - Google Patents

トルクセンサ

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JP2002168707A
JP2002168707A JP2000368240A JP2000368240A JP2002168707A JP 2002168707 A JP2002168707 A JP 2002168707A JP 2000368240 A JP2000368240 A JP 2000368240A JP 2000368240 A JP2000368240 A JP 2000368240A JP 2002168707 A JP2002168707 A JP 2002168707A
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magnetic
magnetic body
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torque sensor
magnetic part
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JP2000368240A
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Jiro Nakano
次郎 中野
Yoshiyuki Shibata
由之 柴田
Hiroaki Arashima
弘明 荒島
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Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Publication date
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/08Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • B62D6/10Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque characterised by means for sensing or determining torque
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
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    • G01L3/101Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • G01L3/104Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving permanent magnets
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    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
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Abstract

(57)【要約】 【課題】安定した操舵性の確保を実現しつつ、品質が安
定したトルクセンサを提供する。 【解決手段】歯部3a、5aと歯部7a、9a、11a
とが径方向で間隙の長さlを隔てて対面するように、第
1センサリング2及び第2センサリング6を入力シャフ
ト91及び出力シャフト92に組付ける。第1センサリ
ング2は、第1磁性部3、第1非磁性部4及び第2磁性
部5からなる。第2センサリング6は、第3磁性部7、
第3非磁性部8、第4磁性部9、第4非磁性部10及び
第5磁性部11からなる。第3磁性体は、2のガイド1
2、15及びスペーサ13からなる。第1磁性部3、第
3磁性部7、ガイド12、スペーサ13及び第4磁性部
9により1つの磁気回路が形成される。また、第2磁性
部5、第5磁性部11、ガイド15、スペーサ16及び
第4磁性部9により別の磁気回路が形成される。各磁気
回路内にトルクを検出するコイル14、17が配置され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、電動パワーステア
リング等に利用可能なトルクセンサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図7に示すように、特開2000
−146722号公報記載のトルクセンサが知られてい
る。このトルクセンサでは、トーションバー90が軸方
向に延在されており、このトーションバー90の上端に
はトーションバー90と同軸をなす第1軸としての中空
の入力シャフト91がピン96により連結されている。
この入力シャフト91の上部には図示しない車両の操舵
ハンドルが連結されている。
【0003】また、トーションバー90の下端にはトー
ションバー90及び入力シャフト91と同軸をなす第2
軸としての中空の出力シャフト92がスプライン嵌合及
び圧入により連結され、出力シャフト92の下部にはピ
ニオン92aが一体に形成されている。
【0004】これら入力シャフト91及び出力シャフト
92の外周にはベアリング95a、95bを介してアッ
パーハウジング93及びアンダーハウジング94が設け
られており、アンダーハウジング94内には出力シャフ
ト92のピニオン92aと噛合するラック81が保持さ
れている。このラック81には操舵力をアシストする図
示しないモータが設けられている。
【0005】アッパーハウジング93内では、磁性材料
からなる第1磁性体としての第1センサリング97が入
力シャフト91に固定されている。この第1センサリン
グ97は、図8に示すように、トーションバー90を囲
む円周方向に延在する環状をなしており、第1センサリ
ング97の下端面には櫛歯状をなす第1突起として多数
の矩形状の歯部97aが形成されている。
【0006】また、アッパーハウジング93内では、図
7に示すように、磁性材料からなる第2磁性体としての
第2センサリング98が出力シャフト92に固定されて
いる。この第2センサリング98も、図8に示すよう
に、トーションバー90を囲む円周方向に延在する環状
をなしており、第2センサリング98の上端面には櫛歯
状をなす第2突起として多数の矩形状の歯部98aが形
成されている。各歯部98aは軸方向で間隙を有しつつ
各歯部97aと位相のずれを有して対面している。
【0007】さらに、アッパーハウジング93内には、
図7に示すように、第1、2センサリング97、98に
外周側から対面するコイル99が固定されている。ま
た、このコイル99を囲包し、第1、2センサリング9
7、98とともに磁気回路を形成すべく、第3磁性体と
してのガイド85及びスペーサ86が固定されている。
そして、コイル99はインターフェース回路(以下、I
/F回路という。)80に接続されており、I/F回路
80は図示しないマイクロコンピュータ(以下、マイコ
ンという。)に接続されている。
【0008】このトルクセンサでは、車両の操舵ハンド
ルの操作により、入力シャフト91にトルクが伝わる
と、トーションバー90がねじれることにより、入力シ
ャフト91と出力シャフト92との間で相対変位を生じ
る。これにより、第1、2センサリング97、98の歯
部97a、98aの対面面積が変化し、コイル99のイ
ンダクタンスが変化する。このインダクタンスの変化が
I/F回路80を介してマイコンに入力される。このた
め、このトルクセンサが採用された電動パワーステアリ
ングにおいては、トルクに応じた操舵力がモータにより
ラック81にアシストされることとなる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のト
ルクセンサでは、第1、2センサリング97、98の各
歯部97a、98aが軸方向で対面されていることか
ら、トルクを検出するコイル99は1つ設けられている
だけである。そのため、コイル99から得られる信号の
信頼性が低下した場合には、安全上の理由より、モータ
による操舵力のアシストを停止せざるを得ず、安定した
車両の操舵性を得ることができない。
【0010】仮に、このトルクセンサにおいて、トルク
を検出するコイルを2以上設けるべく、2以上の磁気回
路を形成するようにすれば、各センサリングの各突起が
軸方向で対面する以上、極めて複雑な構造とならざるを
得ず、製造が困難である。
【0011】また、上記従来のトルクセンサでは、第
1、2センサリング97、98の各歯部97a、98a
が軸方向で対面されていることから、組み付け時に各歯
部97a、98aの間隙の長さに変化を生じやすい。こ
のため、各トルクセンサ毎にインダクタンスが大きく変
化することとなり、品質のバラツキを生じやすい。
【0012】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、安定した操舵性を確保することができ
るとともに、安定した品質のトルクセンサを提供するこ
とを解決すべき課題としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために鋭意研究を行った。そして、第1磁性体
の第1突起と第2磁性体の第2突起とを径方向で対面さ
せることにより、上記課題を解決できることを発見し、
本発明を完成するに至った。
【0014】本発明のトルクセンサは、軸方向に延在す
るトーションバーと、該トーションバーの一端に連結さ
れ、該トーションバーと同軸をなす第1軸と、該トーシ
ョンバーの他端に連結され、該トーションバー及び該第
1軸と同軸をなす第2軸と、該第1軸に固定され、第1
突起をもつ磁性材料からなる第1磁性体と、該第2軸に
固定され、該第1突起と対面する第2突起をもつ磁性材
料からなる第2磁性体と、該第1磁性体及び該第2磁性
体に対面するコイルと、該コイルを囲包し、該第1磁性
体及び該第2磁性体とともに磁気回路を形成する磁性材
料からなる第3磁性体とを有し、該コイルは該トーショ
ンバーに作用するねじれに基づく該第1突起及び該第2
突起の対面面積の変化に対応してインダクタンスが変化
し、該インダクタンスに基づいてトルクを検出するトル
クセンサにおいて、
【0015】前記第1磁性体及び前記第2磁性体は前記
トーションバーを囲む円周方向に延在する環状をなし、
該第1磁性体の外周には前記第1突起が櫛歯状をなして
形成され、該第2磁性体の内周には該第1突起と径方向
で対面する前記第2突起が櫛歯状をなして形成され、少
なくとも該第1磁性体及び前記第3磁性体は、それぞれ
非磁性材料からなる非磁性部によって軸方向に磁気的に
分断された2以上の同数の磁性材料からなる磁性部を有
し、該第3磁性体の各該磁性部にそれぞれ前記コイルが
収容されていることを特徴とする。
【0016】本発明のトルクセンサでは、第1磁性体の
第1突起と第2磁性体の第2突起とが径方向で対面す
る。そして、少なくとも第1磁性体及び第3磁性体が非
磁性部によって軸方向に磁気的に分断された2以上の同
数の磁性部を有し、第3磁性体の各磁性部にそれぞれコ
イルが収容されているため、磁気回路が2以上形成され
る。このため、各コイルは各々独立してトルクを検出可
能である。このため、1つの磁気回路の信頼性が低下し
たとしても、他のコイルによりトルクを検出することが
できることから、安定した操舵性を確保することができ
る。
【0017】また、第1磁性体の第1突起と第2磁性体
の第2突起とが径方向で対面するため、組み付け時に第
1突起と第2突起との間隙の径方向の長さにほぼ変化を
生じない。このため、各トルクセンサ毎にインダクタン
スが大きく変化せず、品質のバラツキを生じ難い。
【0018】したがって、本発明のトルクセンサは、安
定した操舵性を確保することができ、品質を安定させる
ことができる。
【0019】本発明のトルクセンサでは、例えば、第1
磁性体は、第1軸に対して磁気的に分断されて固定され
た筒状をなす2以上の磁性部と、各該磁性部間で一体に
設けられた非磁性部とからなり、第2磁性体は、筒状を
なす磁性材料からなる3以上の磁性部と、各該磁性部間
で一体に設けられた非磁性材料からなる非磁性部とから
なり、該第2磁性体の隣合う二つの該磁性部はそれぞれ
該第1磁性体の一つの該磁性部と径方向で対面し、第3
磁性体は、2以上の磁性部と、各該磁性部間で一体に設
けられた非磁性部とからなり、該第3磁性体の各該磁性
部はそれぞれ該第2磁性体の隣合う二つの該磁性部と径
方向で対面していることができる。
【0020】この場合、第1磁性体及び第3磁性体は1
の非磁性部を挟む2の磁性部を有し、第2磁性体は2の
非磁性部を挟む3の磁性部を有することができる。
【0021】また、本発明のトルクセンサでは、例え
ば、第1磁性体は、第1軸に対して磁気的に分断されず
に固定された筒状をなす2の磁性部と、各該磁性部間で
一体に設けられた非磁性部とからなり、第2磁性体は、
筒状をなす磁性材料からなる2の磁性部と、各該磁性部
間で一体に設けられた非磁性材料からなる非磁性部とか
らなり、該第2磁性体の各該磁性部はそれぞれ該第1磁
性体の一つの該磁性部と径方向で対面し、第3磁性体
は、2の磁性部と、各該磁性部間で一体に設けられた非
磁性部とからなり、該第3磁性体の各該磁性部はそれぞ
れ該第2磁性体の一つの該磁性部と径方向で対面してい
ることもできる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態1、2を図面を参照しつつ説明する。
【0023】(実施形態1)実施形態1のトルクセンサ
の主な機械的構成は、図1に示すように、図7のものと
同様であり、図7に示した従来の機械的構成と同一の構
成については同一の符号を用いることとし、その説明を
省略する。
【0024】このトルクセンサでは、図1及び図2に示
すように、アッパーハウジング93内において、第1軸
としての入力シャフト91に非磁性材料からなるリング
1が固定され、このリング1の外周面に第1磁性体とし
ての第1センサリング2が設けられている。これにより
第1センサリング2は入力シャフト91に対して磁気的
に分断されている。第1センサリング2は、入力シャフ
ト91側より、筒状をなす磁性材料からなる第1磁性部
3、筒状をなす非磁性材料からなる第1非磁性部4及び
筒状をなす磁性材料からなる第2磁性部5からなる。
【0025】第1センサリング2の第1、2磁性部3、
5は、図3及び図4に示すように、トーションバー90
を囲む円周方向に延在する環状をなしており、第1、2
磁性部3、5の外周面には櫛歯状をなす第1突起として
多数の矩形状の歯部3a、5aが形成されている。
【0026】また、図1及び図2に示すように、アッパ
ーハウジング93内において、第2軸としての出力シャ
フト92の上方に第2磁性体としての第2センサリング
6が設けられている。第2センサリング6は入力シャフ
ト91側より、筒状をなす磁性材料からなる第3磁性部
7、筒状をなす非磁性材料からなる第3非磁性部8、筒
状をなす磁性材料からなる第4磁性部9、筒状をなす非
磁性材料からなる第4非磁性部10及び筒状をなす磁性
材料からなる第5磁性部11からなる。
【0027】第2センサリング6の第3磁性部7、第4
磁性部9及び第5磁性部11も、図3及び図4に示すよ
うに、トーションバー90を囲む円周方向に延在する環
状をなしており、第3、4、5磁性部7、9、11の内
周面には櫛歯状をなす第2突起として多数の矩形状の歯
部7a、9a、11aが形成されている。
【0028】第1、2磁性部3、5の各歯部3a、5a
と第3、4、5磁性部7、9、11の各歯部7a、9
a、11aとは共通の中心Oを有している。また、第
1、2磁性部3、5の各歯部3a、5aは径方向におい
て、間隙の長さlを有しつつ第3、4、5磁性部7、
9、11の各歯部7a、9a、11aと対面している。
【0029】さらに、各歯部7a、9a、11aの中心
Oに繋がる中心線L0と、歯部3aの中心Oに繋がる中
心線L1とはθの角度をなしている。また、各歯部7
a、9a、11aの中心Oに繋がる中心線L0と、歯部
5aの中心Oに繋がる中心線L2とは、中心線L0と中
心線L1とがなす角度とは逆方向にθの角度をなしてい
る。
【0030】さらに、図1及び図2に示すように、アッ
パーハウジング93内には、第3磁性体としての磁性材
料からなる2組のガイド12、15及びスペーサ13、
16が非磁性材料からなるセパレータ18で区切られる
とともに、サークリップ19により固定されている。こ
のガイド12、15、スペーサ13、16及びセパレー
タ18も、トーションバー90を囲む円周方向に延在す
る環状をなしており、第2センサリング6の外周面を覆
っている。
【0031】そして、第1磁性部3、第3磁性部7、ガ
イド12、スペーサ13及び第4磁性部9により1つの
磁気回路が形成される。また、第2磁性部5、第5磁性
部11、ガイド15、スペーサ16及び第4磁性部9に
より別の磁気回路が形成される。そして、コイル14、
17が各磁気回路内に配置されている。
【0032】また、図5に示すように、コイル14、1
7はI/F回路20に接続されている。I/F回路20
は、原発振回路21と、この原発振回路21とコイル1
4との間に接続された第1発振回路22と、原発振回路
21とコイル17との間に接続された第2発振回路24
と、コイル14に接続されたトルク検出・処理回路23
と、コイル17に接続されたトルク検出・処理回路25
とを有している。
【0033】以上のように構成された実施形態のトルク
センサは以下のようにして製造され得る。
【0034】まず、第2センサリング6は、第3磁性部
7、第3非磁性部8、第4磁性部9、第4非磁性部10
及び第5磁性部11を各々接着剤を用いて接着すること
により製造することができる。また、予め第3磁性部
7、第4磁性部9及び第5磁性部11を配置した射出成
形用型のキャビティ内に非磁性部を形成する樹脂を射出
し、この樹脂により第3非磁性部8及び第4非磁性部1
0を一体に製造することもできる。さらには、第3磁性
部7、第4磁性部9及び第5磁性部11を形成し得る磁
性粉末と、第3非磁性部8及び第4非磁性部10を形成
し得る非磁性粉末とを交互に成形型のキャビティに入れ
て成形し、得られた成形品を焼結することにより製造す
ることもできる。なお、第1センサリング2も同様であ
る。
【0035】そして、上記第1センサリング2及び第2
センサリング6を用い、トルクセンサが組み付けられ
る。まず、出力シャフト92に第2センサリング6を圧
入する。トーションバー90を出力シャフト92に固定
する。
【0036】一方、入力シャフト91にリング1を圧入
した後、第1センサリング2をリング1に圧入する。そ
して、アッパーハウジング93をベアリング95aを介
して入力シャフト91に固定した後、予めコイル14を
内部に挿入して組み付けたガイド12と、スペーサ13
とをアッパーハウジング93内に挿入する。次いで、セ
パレータ18を挿入し、予めコイル17を内部に挿入し
て組み付けたガイド15と、スペーサ16とを挿入す
る。そして、ガイド15をサークリップ19によりアッ
パーハウジング93に固定する。
【0037】この後、入力シャフト91をトーションバ
ー90の軸方向から挿入し、図7のものと同様、ピンに
より入力シャフト91とトーションバー90とを連結す
る。こうして実施形態1のトルクセンサが製造される。
【0038】このトルクセンサでは、図5に示すよう
に、I/F回路20の原発振回路21から出力された発
振信号は、第1、2発振回路22、24によりタイミン
グがとられ、コイル14、17に印加される。これによ
り、図2に示すように、2つの磁路が形成される。これ
ら2つの磁路の向きは、矢印で示されるように反対向き
である。ここで、車両の操舵ハンドルの操作により、入
力シャフト91にトルクが伝わると、トーションバー9
0がねじれることにより、入力シャフト91と出力シャ
フト92との間で相対変位を生じる。これにより、第
1、2磁性部3、5の歯部3a、5aと第3〜5磁性部
7、9、11の歯部7a、9a、11aの対面面積が変
化する。そうすると、磁束密度が変化し、これがコイル
14、17のインダクタンスの変化となって現れる。そ
して、コイル14、17のインダクタンスはトルク検出
・処理回路23、25により検出され、処理された後、
トルク信号T1、T2として図示しないマイコンに入力
される。
【0039】このトルクセンサでは、コイル14、17
が独立してインダクタンスの変化を検出しているため、
コイル14、17の一方の検出値が信頼できなくなった
場合であっても、他方の検出値によりトルクを知ること
ができる。そのため、このような場合であっても、モー
タによる操舵力のアシストを停止する必要はない。
【0040】また、第1、2磁性部3、5の歯部3a、
5aと第3〜5磁性部7、9、11の歯部7a、9a、
11aとが径方向で対面するため、組み付け時に歯部3
a、5aと歯部7a、9a、11aとの間隙の径方向の
長さlにほぼ変化を生じない。このため、各トルクセン
サ毎にインダクタンスが大きく変化せず、品質のバラツ
キを生じ難い。
【0041】したがって、この実施形態1のトルクセン
サは、安定した操舵性を確保することができ、品質を安
定させることができる。
【0042】また、コイル14、17によるトルク信号
の差動から、温度等による磁気特性の変化を補償するこ
とができる。
【0043】さらに、各歯部7a、9a、11aに対す
る歯部3aと歯部5aとの関係から、インダクタンスブ
リッジ回路を採用することにより、センサ感度を2倍に
することもできる。つまり、各歯部7a、9a、11a
の中心線L0と歯部3aの中心線L1とは、各歯部7
a、9a、11aの中心線L0と歯部5aの中心線L2
とに対して、逆の角度を有している。これにより、入力
シャフト91と出力シャフト92との間で相対変位が生
じた結果、例えば、各歯部7a、9aと歯部3aとの対
面面積が大きくなると、各歯部9a、11aと歯部5a
との対面面積は小さくなる。逆に、各歯部7a、9aと
歯部3aとの対面面積が小さくなると、各歯部9a、1
1aと歯部5aとの対面面積は大きくなる。こうして、
コイル14、17のインダクタンスの変化が相対的に逆
になることから、センサ感度を2倍にすることができ
る。
【0044】(実施形態2)実施形態2のトルクセンサ
の主な機械的構成は、図6に示すように、図7のものと
同様であり、図7に示した従来の機械的構成と同一の構
成については同一の符号を用いることとし、その説明を
省略する。
【0045】このトルクセンサでは、図6に示すよう
に、入力シャフト91に第1磁性体としての第1センサ
リング32が圧入されている。これにより第1センサリ
ング32は入力シャフト91に対して磁気的に分断され
ていいない。第1センサリング32は、入力シャフト9
1側より、筒状をなす磁性材料からなる第1磁性部3
3、筒状をなす非磁性材料からなる第1非磁性部34及
び筒状をなす磁性材料からなる第2磁性部35からな
る。そして、第1、2磁性部33、35の外周面には櫛
歯状をなす第1突起としての多数の矩形状の歯部33
a、35aが形成されている。
【0046】また、出力シャフト92に磁性材料からな
るホルダ50が圧入され、このホルダ50の上方に磁性
材料からなる第2磁性体としての第2センサリング36
が圧入されている。第2センサリング36は入力シャフ
ト91側より、筒状をなす磁性材料からなる第3磁性部
37、筒状をなす非磁性材料からなる第3非磁性部3
8、筒状をなす磁性材料からなる第4磁性部39からな
る。そして、第3、4磁性部37、39の内周面には櫛
歯状をなす第2突起としての多数の矩形状の歯部37
a、39aが形成されている。なお、第1、2磁性部3
3、35の歯部33a、35aと第3、4磁性部37、
39の歯部37a、39aとの関係は、実施形態1と同
様である。
【0047】さらに、磁性材料からなる2組のガイド4
2、45が非磁性材料からなるセパレータ48で区切ら
れている。各ガイド42、45内にはコイル44、47
が設けられている。このガイド42、45及びセパレー
タ48も、トーションバー90を囲む円周方向に延在す
る環状をなしており、第2センサリング36の外周面を
覆っている。
【0048】そして、第1磁性部33、第3磁性部3
7、ガイド42及び入力シャフト91により1つの磁気
回路が形成される。また、第2磁性部35、第4磁性部
39、ガイド45、出力シャフト92及び入力シャフト
91により別の磁気回路が形成される。その他の構成は
実施形態1と同様である。
【0049】この実施形態2のトルクセンサによって
も、図6に示すように、2つの磁路が形成される。実施
形態2のトルクセンサでも実施形態1のトルクセンサと
同様の作用、効果が得られる。
【0050】なお、上記実施形態1のトルクセンサで
は、第1磁性体としての第1センサリング2が2個の磁
性部3、5と、1個の非磁性部4とからなり、第2磁性
体としての第2センサリング6が3個の磁性部7、9、
11と、2個の非磁性部8、10とからなり、第3磁性
体の磁性部としてのガイド12、15及びスペーサ1
3、16が計2個であり、非磁性部としてのセパレータ
18が1個であり、コイル14、17が2個である。ま
た、上記実施形態2のトルクセンサでは、第1磁性体と
しての第1センサリング32が2個の磁性部33、35
と、1個の非磁性部34とからなり、第2磁性体として
の第2センサリング36が2個の磁性部37、39と、
1個の非磁性部38とからなり、第3磁性体の磁性部と
してのガイド42、45が計2個であり、非磁性部とし
てのセパレータ48が1個であり、コイル44、47が
2個である。しかし、以上の実施形態は例示であり、本
発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加
えた態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1のトルクセンサの縦断面図である。
【図2】実施形態1のトルクセンサの拡大縦断面図であ
る。
【図3】実施形態1のトルクセンサに係り、図1のII
I−III矢視断面図である。
【図4】実施形態1のトルクセンサに係り、図1のIV
−IV矢視断面図である。
【図5】実施形態1のトルクセンサに係り、I/F回路
のブロック図である。
【図6】実施形態2のトルクセンサの縦断面図である
【図7】従来のトルクセンサの縦断面図である。
【図8】従来のトルクセンサの拡大縦断面図である。
【符号の説明】
90…トーションバー 91…第1軸(入力シャフト) 92…第2軸(出力シャフト) 2、32…第1磁性体(第1センサリング) 6、36…第2磁性体(第2センサリング) 3a、5a…歯部(第1突起) 7a、9a、11a…歯部(第2突起) 14、17、44、47…コイル 12、13、15、16、42、45…第3磁性体(1
2、15、42、45…ガイド、13、16…スペー
サ) 3、5、7、9、11、33、35、37、39…磁性
部 4、8、10、34、38…非磁性部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒島 弘明 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工 機株式会社内 Fターム(参考) 3D033 CA28 CA31

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軸方向に延在するトーションバーと、該ト
    ーションバーの一端に連結され、該トーションバーと同
    軸をなす第1軸と、該トーションバーの他端に連結さ
    れ、該トーションバー及び該第1軸と同軸をなす第2軸
    と、該第1軸に固定され、第1突起をもつ磁性材料から
    なる第1磁性体と、該第2軸に固定され、該第1突起と
    対面する第2突起をもつ磁性材料からなる第2磁性体
    と、該第1磁性体及び該第2磁性体に対面するコイル
    と、該コイルを囲包し、該第1磁性体及び該第2磁性体
    とともに磁気回路を形成する磁性材料からなる第3磁性
    体とを有し、該コイルは該トーションバーに作用するね
    じれに基づく該第1突起及び該第2突起の対面面積の変
    化に対応してインダクタンスが変化し、該インダクタン
    スに基づいてトルクを検出するトルクセンサにおいて、 前記第1磁性体及び前記第2磁性体は前記トーションバ
    ーを囲む円周方向に延在する環状をなし、該第1磁性体
    の外周には前記第1突起が櫛歯状をなして形成され、該
    第2磁性体の内周には該第1突起と径方向で対面する前
    記第2突起が櫛歯状をなして形成され、少なくとも該第
    1磁性体及び前記第3磁性体は、それぞれ非磁性材料か
    らなる非磁性部によって軸方向に磁気的に分断された2
    以上の同数の磁性材料からなる磁性部を有し、該第3磁
    性体の各該磁性部にそれぞれ前記コイルが収容されてい
    ることを特徴とするトルクセンサ。
  2. 【請求項2】第1磁性体は、第1軸に対して磁気的に分
    断されて固定された筒状をなす2以上の磁性部と、各該
    磁性部間で一体に設けられた非磁性部とからなり、第2
    磁性体は、筒状をなす磁性材料からなる3以上の磁性部
    と、各該磁性部間で一体に設けられた非磁性材料からな
    る非磁性部とからなり、該第2磁性体の隣合う二つの該
    磁性部はそれぞれ該第1磁性体の一つの該磁性部と径方
    向で対面し、第3磁性体は、2以上の磁性部と、各該磁
    性部間で一体に設けられた非磁性部とからなり、該第3
    磁性体の各該磁性部はそれぞれ該第2磁性体の隣合う二
    つの該磁性部と径方向で対面していることを特徴とする
    請求項1記載のトルクセンサ。
  3. 【請求項3】第1磁性体及び第3磁性体は1の非磁性部
    を挟む2の磁性部を有し、第2磁性体は2の非磁性部を
    挟む3の磁性部を有することを特徴とする請求項2記載
    のトルクセンサ。
  4. 【請求項4】第1磁性体は、第1軸に対して磁気的に分
    断されずに固定された筒状をなす2の磁性部と、各該磁
    性部間で一体に設けられた非磁性部とからなり、第2磁
    性体は、筒状をなす磁性材料からなる2の磁性部と、各
    該磁性部間で一体に設けられた非磁性材料からなる非磁
    性部とからなり、該第2磁性体の各該磁性部はそれぞれ
    該第1磁性体の一つの該磁性部と径方向で対面し、第3
    磁性体は、2の磁性部と、各該磁性部間で一体に設けら
    れた非磁性部とからなり、該第3磁性体の各該磁性部は
    それぞれ該第2磁性体の一つの該磁性部と径方向で対面
    していることを特徴とする請求項1記載のトルクセン
    サ。
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