JP2003050168A - Torque sensor and manufacturing method therefor - Google Patents

Torque sensor and manufacturing method therefor

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JP2003050168A
JP2003050168A JP2001240613A JP2001240613A JP2003050168A JP 2003050168 A JP2003050168 A JP 2003050168A JP 2001240613 A JP2001240613 A JP 2001240613A JP 2001240613 A JP2001240613 A JP 2001240613A JP 2003050168 A JP2003050168 A JP 2003050168A
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JP
Japan
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detection cylinder
shaft
sleeve
detection
magnetic
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Application number
JP2001240613A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomohiro Maekawa
知浩 前川
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Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a torque sensor, which can improve the torque detection accuracy and simplifying the manufacturing steps, and which reduces the number of parts. SOLUTION: The method for manufacturing the torque sensor comprises a step of integrating a first detection cylinder 13, made of a magnetic material with a sleeve 12 made of a nonmagnetic material to be engaged with a first shaft 3; a step of integrating a second shaft 4 elastically oppositely rotatable to the shaft 3 with a second detecting cylinder 14 made of a magnetic material opposed via a gap to one end of the cylinder 13. Transmission torque by both the shafts 3 and 4 is detected, based on the magnetic reluctance change to a passing magnetic flux of the opposed ends of the first and second cylinders 13 and 14. The method also comprises the steps of coupling the first shaft 3 to the second shaft 4, integrating the shaft 4 with the second cylinder 14, integrating the first cylinder 13 with the sleeve 12, then axially relatively moving the sleeve 12 to the shaft 3, thereby regulating the size of the gap therebetween. Thereafter, the shaft 3 is integrated with the sleeve 12.

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】本発明は、例えば操舵トルク
に応じた操舵補助力を付与するパワーステアリング装置
において、その操舵トルクを検出するのに用いられるト
ルクセンサとその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torque sensor used for detecting a steering torque in a power steering device that applies a steering assist force according to a steering torque, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、従来のパワーステアリング装置
における操舵トルク検出用トルクセンサ101を示す。
このトルクセンサ101はハウジング102により支持
される第1シャフト103と、この第1シャフト103
にトーションバー115を介して弾性的に相対回転可能
に連結される第2シャフト104とを有する。その第1
シャフト103は第2シャフト104の中心孔に挿入さ
れたブッシュ113を介して相対回転可能に支持され
る。そのトーションバー115はピン118、119を
介して各シャフト103、104に連結されている。そ
の第1シャフト103の外周に同行回転可能に嵌め合わ
される非磁性材製のスリーブ105の外周に、磁性材製
の第1検出筒106が同行回転可能に嵌め合わされる。
その第2シャフト104の外周に磁性材製の第2検出筒
107が圧入されることで同行回転可能に嵌め合わされ
る。その第1シャフト103の外周に磁性材製の第3検
出筒108が圧入されることで同行回転可能に嵌め合わ
される。その第1検出筒106の一端と第2検出筒10
7の一端とは互いに隙間をおいて対向する。その第1検
出筒106の他端と第3検出筒108の一端とは互いに
隙間をおいて対向する。その第1検出筒106の一端、
第2検出筒107の一端、および第3検出筒108の一
端は、周方向に沿って並列する複数の歯106a、10
7a、108aとされている。その第1検出筒106の
他端は平坦面とされている。その第1検出筒106の一
端と第2検出筒107の一端とを通過する磁束を発生す
ることで第1磁気回路を構成する第1コイル110と、
その第1検出筒106の他端と第3検出筒108の一端
とを通過する磁束を発生することで第2磁気回路を構成
する第2コイル111とがハウジング102により保持
されている。その第1磁気回路における通過磁束に対す
る磁気抵抗は、両シャフト103、104の伝達トルク
に応じた弾性的な相対回転量に応じて変化する。第1検
出筒106と第3検出筒108とは同行回転するので、
第2磁気回路における通過磁束に対する磁気抵抗は、両
シャフト103、104の伝達トルクの変化によっては
変動しない。これにより、第1磁気回路における磁気抵
抗の変化に基づき両シャフト103、104により伝達
されるトルクを検出できる。また、第1磁気回路におけ
る磁気抵抗の変化と第2磁気回路における磁気抵抗の変
化との偏差に基づき、温度変動による検出トルクの変動
を補償することができる。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a torque sensor 101 for detecting a steering torque in a conventional power steering system.
The torque sensor 101 includes a first shaft 103 supported by a housing 102 and a first shaft 103.
And a second shaft 104 that is elastically connected to the second shaft 104 via a torsion bar 115. The first
The shaft 103 is relatively rotatably supported via a bush 113 inserted in the center hole of the second shaft 104. The torsion bar 115 is connected to the shafts 103 and 104 via pins 118 and 119. A first detection cylinder 106 made of a magnetic material is rotatably fitted to the outer circumference of a sleeve 105 made of a non-magnetic material, which is rotatably fitted to the outer circumference of the first shaft 103.
A second detection cylinder 107 made of a magnetic material is press-fitted onto the outer periphery of the second shaft 104 so that the second detection cylinder 107 is rotatably fitted together. A third detection cylinder 108 made of a magnetic material is press-fitted onto the outer periphery of the first shaft 103 so that the third detection cylinder 108 is rotatably fitted together. One end of the first detection cylinder 106 and the second detection cylinder 10
One end of 7 is opposed to the other end with a gap therebetween. The other end of the first detection cylinder 106 and one end of the third detection cylinder 108 face each other with a gap therebetween. One end of the first detection cylinder 106,
One end of the second detection cylinder 107 and one end of the third detection cylinder 108 have a plurality of teeth 106a, 10 arranged in parallel along the circumferential direction.
7a and 108a. The other end of the first detection cylinder 106 is a flat surface. A first coil 110 that forms a first magnetic circuit by generating a magnetic flux that passes through one end of the first detection cylinder 106 and one end of the second detection cylinder 107;
The housing 102 holds a second coil 111 that forms a second magnetic circuit by generating a magnetic flux that passes through the other end of the first detection cylinder 106 and one end of the third detection cylinder 108. The magnetic resistance to the passing magnetic flux in the first magnetic circuit changes according to the elastic relative rotation amount according to the transmission torque of both shafts 103 and 104. Since the first detection cylinder 106 and the third detection cylinder 108 rotate together,
The magnetic resistance to the passing magnetic flux in the second magnetic circuit does not change depending on the change in the transmission torque of the shafts 103 and 104. Thereby, the torque transmitted by both shafts 103 and 104 can be detected based on the change in the magnetic resistance in the first magnetic circuit. Further, based on the deviation between the change in the magnetic resistance in the first magnetic circuit and the change in the magnetic resistance in the second magnetic circuit, the change in the detected torque due to the temperature change can be compensated.

【0003】従来にあっては、上記第1シャフト103
とスリーブ105と第1検出筒106とを貫通する通孔
120がドリルにより形成され、その通孔120にピン
121が圧入されることで、第1シャフト103とスリ
ーブ105と第1検出筒106とは一体化されている。
In the prior art, the first shaft 103 described above is used.
A through hole 120 penetrating the sleeve 105 and the first detection cylinder 106 is formed by a drill, and a pin 121 is press-fitted into the through hole 120, whereby the first shaft 103, the sleeve 105, and the first detection cylinder 106 are formed. Are integrated.

【0004】上記従来のトルクセンサ101を製造する
に際しては、第1検出筒106の一端と第2検出筒10
7の一端との間の隙間は磁気抵抗に影響することから、
その隙間の寸法を高精度なトルク検出を行えるように適
正に値に設定する必要がある。そのため、第1検出筒1
06と一体化された第1シャフト103を、第2検出筒
107と一体化された第2シャフト104にブッシュ1
13を介して挿入した後に、第1シャフト103に対し
て第2シャフト104を軸方向相対移動させ、その隙間
の寸法をコイル110、111の出力をモニターしなが
ら調節していた。しかる後に、トーションバー115と
ピン118、119を介して第1シャフト103と第2
シャフト104とを連結していた。
When manufacturing the above-mentioned conventional torque sensor 101, one end of the first detection cylinder 106 and the second detection cylinder 10 are manufactured.
Since the gap between one end of 7 affects the magnetic resistance,
It is necessary to properly set the size of the gap to a value that enables highly accurate torque detection. Therefore, the first detection cylinder 1
06 to the second shaft 104 integrated with the second detection cylinder 107.
After being inserted via 13, the second shaft 104 is moved relative to the first shaft 103 in the axial direction, and the size of the gap is adjusted while monitoring the outputs of the coils 110 and 111. Then, the first shaft 103 and the second shaft 103 are connected via the torsion bar 115 and the pins 118 and 119.
It was connected to the shaft 104.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】第1検出筒106と第
2検出筒107との間の隙間の寸法を両シャフト10
3、104の軸方向相対移動により調節する場合、その
隙間の寸法の変化と両シャフト103、104の軸方向
相対移動距離の変化とは一致しない。これは、両シャフ
ト103、104の互いの軸心に対する傾きや、真直度
等の誤差に起因する。そのため、トルク検出精度が低下
するという問題があった。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention The size of the gap between the first detection cylinder 106 and the second detection cylinder 107 is determined by the size of both shafts 10.
When the adjustment is performed by the relative movement of the shafts 3 and 104 in the axial direction, the change in the size of the gap does not match the change in the relative movement distance of the shafts 103 and 104 in the axial direction. This is due to the inclinations of the shafts 103 and 104 with respect to the axial center of the shafts and errors such as straightness. Therefore, there is a problem that the torque detection accuracy is reduced.

【0006】また、第1検出筒106は磁性材であり、
非磁性材であるスリーブ105とは材質が異なる。よっ
て、通孔120を形成する際、ドリルにより押し広げら
れるように弾性変形する量は、第1検出筒106とスリ
ーブ105とで相異する。そのため、そのドリルの引き
抜き後における通孔120の内径は、第1検出筒106
における部分とスリーブ105における部分とで相異す
ることになり、その通孔120へのピン121の圧入荷
重を適正値に管理するのが困難で、リーマによる仕上げ
加工が必要であった。また、そのドリルによる通孔12
0の形成の後にバリ取りや洗浄作業が必要であった。こ
れにより、ピン121による部品点数の増加、ドリルに
よる孔開け、バリ取り洗浄工程、リーマによる仕上げ加
工が必要になり、製造工程が煩雑化してコストが増大す
るという問題があった。また、そのピン121により第
1検出筒106の第1シャフト103に対する位置決め
がなされることから、その位置決め精度に応じて第1検
出筒106の他端と第3検出筒108の一端との間のシ
ャフト軸方向の隙間が変動する。その隙間が変動すると
第2磁気回路の磁気抵抗が変動するためトルク検出精度
が低下するおそれがある。
The first detection cylinder 106 is a magnetic material,
The material is different from that of the sleeve 105 which is a non-magnetic material. Therefore, when the through hole 120 is formed, the amount of elastic deformation such that the first detection cylinder 106 and the sleeve 105 are pushed apart by the drill is different. Therefore, the inner diameter of the through hole 120 after the drill is pulled out is determined by the first detection tube 106.
Since it is different in the part in and the part in the sleeve 105, it is difficult to control the press-fitting load of the pin 121 into the through hole 120 to an appropriate value, and finishing processing by a reamer is required. Moreover, the through hole 12 by the drill
After the formation of 0, deburring and cleaning operations were required. As a result, there is a problem in that the number of parts by the pin 121 is increased, a hole is formed by a drill, a deburring and cleaning process and a finishing process by a reamer are required, which complicates the manufacturing process and increases cost. In addition, since the pin 121 positions the first detection cylinder 106 with respect to the first shaft 103, between the other end of the first detection cylinder 106 and one end of the third detection cylinder 108 depending on the positioning accuracy. The gap in the axial direction of the shaft changes. If the gap changes, the magnetic resistance of the second magnetic circuit changes, which may reduce the torque detection accuracy.

【0007】また、第3検出筒108は第1シャフト1
03に直接に圧入することで嵌め合わされるため、第3
検出筒108と第1検出筒106とを対向させることが
できるように、第1シャフト103における第3検出筒
108が嵌め合わされる部位を、第1検出筒106が嵌
め合わされる部位よりも大径にする必要があった。その
ため、第1シャフト103は大径で形状が複雑であり材
料コスト、加工コストが大きなものになっていた。
The third detection cylinder 108 is the first shaft 1
Since it is fitted by directly press-fitting into 03,
In order to allow the detection cylinder 108 and the first detection cylinder 106 to face each other, the portion of the first shaft 103 where the third detection cylinder 108 is fitted has a larger diameter than the portion where the first detection cylinder 106 is fitted. I needed to. Therefore, the first shaft 103 has a large diameter and a complicated shape, resulting in high material cost and processing cost.

【0008】本発明は、上記問題を解決することのでき
るトルクセンサを提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a torque sensor which can solve the above problems.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明が適用されるトル
クセンサは、第1シャフトと、その第1シャフトに弾性
的に相対回転可能に連結される第2シャフトと、その第
1シャフトの外周に嵌め合わされる非磁性材製のスリー
ブと、そのスリーブに一体化される磁性材製の第1検出
筒と、その第2シャフトに一体化されると共に、その第
1検出筒の一端に一端が隙間をおいて対向するように配
置される磁性材製の第2検出筒と、その第1検出筒の一
端と第2検出筒の一端とを通過する磁束を発生すること
で磁気回路を構成するコイルとを備え、その磁気回路に
おける通過磁束に対する磁気抵抗は、両シャフトの弾性
的な相対回転量に応じて変化するものとされ、その磁気
抵抗変化に基づき両シャフトにより伝達されるトルクを
検出する。
A torque sensor to which the present invention is applied includes a first shaft, a second shaft elastically rotatably coupled to the first shaft, and an outer circumference of the first shaft. A sleeve made of a non-magnetic material, a first detection cylinder made of a magnetic material integrated with the sleeve, a second shaft of the detection cylinder, and one end of the first detection cylinder having one end. A magnetic circuit is formed by generating a magnetic flux that passes through a second detection cylinder made of a magnetic material and arranged to face each other with a gap, and one end of the first detection cylinder and one end of the second detection cylinder. The magnetic resistance of the magnetic circuit to the passing magnetic flux in the magnetic circuit is changed according to the elastic relative rotation amount of the both shafts, and the torque transmitted by the both shafts is detected based on the change of the magnetic resistance. .

【0010】本発明によるトルクセンサの製造方法は、
前記第1シャフトと前記第2シャフトとを弾性的に相対
回転可能に連結し、且つ、前記第2シャフトに前記第2
検出筒を一体化し、且つ、前記スリーブに前記第1検出
筒を一体化し、しかる後に、前記第1シャフトに嵌め合
わせた前記スリーブの軸方向相対移動により、前記第1
検出筒の一端と前記第2検出筒の一端との間の前記隙間
の寸法を調節し、しかる後に、前記第1シャフトに前記
スリーブを一体化することを特徴とする。本発明方法に
よれば、第1シャフトと第2シャフトとを連結した後
に、第1検出筒が一体化されたスリーブを、第1シャフ
トに対して軸方向相対移動させることで、第1検出筒の
一端と前記第2検出筒の一端との間の隙間の寸法を調節
できる。よって、第1シャフトと第2シャフトの軸方向
相対移動により調節するのに比べて、両シャフトの互い
の軸心に対する傾きや、真直度等の誤差の影響を受ける
ことなく、その隙間の寸法を調節できる。しかも、その
隙間に近い位置でスリーブを軸方向移動させるので、ス
リーブと第1シャフトの互いの軸心に対する傾きや、真
直度等の誤差の影響も小さい。これにより、その隙間の
寸法を高精度に調節してトルク検出精度を向上できる。
A method of manufacturing a torque sensor according to the present invention comprises:
The first shaft and the second shaft are elastically connected so as to be relatively rotatable, and the second shaft is provided with the second shaft.
The detection cylinder is integrated, and the first detection cylinder is integrated with the sleeve, and thereafter, the first relative movement of the sleeve fitted to the first shaft causes the first detection cylinder to move.
The size of the gap between one end of the detection cylinder and one end of the second detection cylinder is adjusted, and then the sleeve is integrated with the first shaft. According to the method of the present invention, after connecting the first shaft and the second shaft, the sleeve in which the first detection cylinder is integrated is moved in the axial direction relative to the first shaft. It is possible to adjust the size of the gap between one end of the second detection cylinder and one end of the second detection cylinder. Therefore, as compared with the case where adjustment is performed by the relative movement of the first shaft and the second shaft in the axial direction, the size of the gap can be adjusted without being affected by the inclination of the both shafts with respect to the mutual axial center and the error such as straightness. Can be adjusted. Moreover, since the sleeve is moved in the axial direction at a position close to the gap, the influence of the inclination of the sleeve and the first shaft with respect to each other's axial center, and the error such as straightness are small. This makes it possible to adjust the size of the gap with high accuracy and improve the torque detection accuracy.

【0011】本発明のトルクセンサは、前記スリーブを
前記第1シャフトに軸方向相対移動可能に嵌め合わせた
後に塑性変形させることで、そのスリーブにかしめ部が
設けられ、そのかしめ部が第1シャフトに押し付けられ
ることで、そのスリーブは第1シャフトに一体化されて
いることを特徴とする。本発明のトルクセンサによれば
本発明方法を実施することができる。しかも、非磁性材
製のスリーブはかしめ部が第1シャフトに押し付けられ
ることで第1シャフトに一体化されているので、第1シ
ャフトとスリーブを従来のようなピンを用いることなく
一体化することができる。
In the torque sensor of the present invention, the sleeve is fitted to the first shaft so as to be relatively movable in the axial direction and then plastically deformed, whereby the sleeve is provided with a caulking portion, and the caulking portion is provided in the first shaft. The sleeve is integrated with the first shaft by being pressed against. According to the torque sensor of the present invention, the method of the present invention can be carried out. Moreover, since the sleeve made of a non-magnetic material is integrated with the first shaft by pressing the caulking portion against the first shaft, it is possible to integrate the first shaft and the sleeve without using a conventional pin. You can

【0012】そのスリーブはシャフト軸方向外方に突出
する突出部位を有し、その第1シャフトの外周に凹部が
設けられ、前記かしめ部は、その突出部位の一部をその
凹部に押し込むように塑性変形させることで形成されて
いるのが好ましい。これにより、そのかしめ部の塑性変
形を容易に行うと共に、スリーブと第1シャフトとの一
体化を確実に行うことができる。
The sleeve has a projecting portion that projects outward in the axial direction of the shaft, and a recess is provided on the outer periphery of the first shaft. The caulking portion pushes a part of the projecting portion into the recess. It is preferably formed by plastic deformation. As a result, the caulked portion can be easily plastically deformed, and the sleeve and the first shaft can be reliably integrated.

【0013】その第1検出筒と同行回転すると共に、そ
の第1検出筒の他端に一端が隙間をおいて対向するよう
に配置される磁性材製の第3検出筒と、その第1検出筒
の他端と第3検出筒の一端とを通過する磁束を発生する
ことで第2磁気回路を構成する第2コイルと、前記磁気
回路における通過磁束に対する磁気抵抗変化と第2磁気
回路における通過磁束に対する磁気抵抗変化との偏差に
基づき、前記検出トルクの温度変動による変動を補償す
る検出回路とを備え、その第1検出筒と第3検出筒は前
記スリーブの外周に嵌め合わされ、その第1検出筒の他
端と第3検出筒の一端とに挟まれる非磁性材製の環状ス
ペーサが、そのスリーブの外周に嵌め合わされ、その第
1検出筒と環状スペーサと第3検出筒とをシャフト軸方
向から挟み込むと共に、そのスリーブに一体化されてい
る一対の挟み込み部が設けられ、その第1検出筒と第3
検出筒は、その挟み込み部により前記環状スペーサと共
に挟み込まれることで、そのスリーブに一体化されてい
るのが好ましい。この構成によれば、第1検出筒と第3
検出筒は、スリーブの外周に一体化されている挟み込み
部により挟み込まれることでスリーブと一体化される。
これにより、第1シャフト、スリーブ、第1検出筒、第
3検出筒を、従来のようなピンを用いることなく一体化
することができる。また、その第1検出筒と第3検出筒
とは環状スペーサと共に挟み込まれているので、その第
1検出筒の他端と第3検出筒の一端との間のシャフト軸
方向の隙間を一定に保持できる。
A third detection cylinder made of a magnetic material, which rotates together with the first detection cylinder and is arranged so that one end thereof opposes the other end of the first detection cylinder with a gap, and the first detection cylinder. A second coil that forms a second magnetic circuit by generating a magnetic flux that passes through the other end of the cylinder and one end of the third detection cylinder, a change in magnetic resistance with respect to the passing magnetic flux in the magnetic circuit, and a passage in the second magnetic circuit. A detection circuit for compensating a variation of the detected torque due to a temperature variation based on a deviation from a change in magnetic resistance with respect to the magnetic flux, the first detection cylinder and the third detection cylinder being fitted to the outer circumference of the sleeve, and An annular spacer made of a non-magnetic material sandwiched between the other end of the detection cylinder and one end of the third detection cylinder is fitted on the outer circumference of the sleeve, and the first detection cylinder, the annular spacer, and the third detection cylinder are connected to the shaft axis. When sandwiched from the direction A pair of sandwiching portions are provided which are integrated in the sleeve, the first detecting cylinder and the third
It is preferable that the detection cylinder is integrated with the sleeve by being sandwiched by the sandwiching portion together with the annular spacer. According to this configuration, the first detection cylinder and the third detection cylinder
The detection cylinder is integrated with the sleeve by being sandwiched by the sandwiching portion that is integrated with the outer circumference of the sleeve.
Accordingly, the first shaft, the sleeve, the first detection cylinder, and the third detection cylinder can be integrated without using a pin as in the related art. Further, since the first detection cylinder and the third detection cylinder are sandwiched together with the annular spacer, the gap in the shaft axial direction between the other end of the first detection cylinder and one end of the third detection cylinder is made constant. Can hold

【0014】その一対の挟み込み部の中の一方は、その
第1検出筒の一端側および第3検出筒の他端側の中の一
方に接するように、そのスリーブに設けられた段差部に
より構成され、その一対の挟み込み部の中の他方は、そ
のスリーブに第1検出筒、環状スペーサ、第3検出筒が
嵌め合わされた後に、その第1検出筒の一端側および第
3検出筒の他端側の中の他方に接するように、そのスリ
ーブを塑性変形させることで形成され、その一対の挟み
込み部の中の他方を形成するためにスリーブを塑性変形
させる力により、その第1検出筒、環状スペーサ、第3
検出筒が、その一方の挟み込み部を構成する段差部に押
し付けられているのが好ましい。これにより、スリーブ
を塑性変形させるだけで、第1検出筒、環状スペーサ、
第3検出筒を段差部に押し付け、第1検出筒と第3検出
筒とを第1シャフトに一体化できる。
One of the pair of sandwiching portions is constituted by a stepped portion provided on the sleeve so as to come into contact with one of the one end side of the first detection cylinder and the other end side of the third detection cylinder. The other of the pair of sandwiching portions has one end of the first detection cylinder and the other end of the third detection cylinder after the first detection cylinder, the annular spacer, and the third detection cylinder are fitted to the sleeve. The sleeve is formed by plastically deforming the sleeve so as to be in contact with the other one of the sides, and the force that plastically deforms the sleeve to form the other of the pair of sandwiching portions causes the first detection tube, the annular shape. Spacer, third
It is preferable that the detection cylinder is pressed against a stepped portion that constitutes one of the sandwiched portions. As a result, the first detection cylinder, the annular spacer,
The third detection cylinder can be pressed against the step portion, and the first detection cylinder and the third detection cylinder can be integrated with the first shaft.

【0015】その挟み込み部の中の他方は、そのスリー
ブの端部からシャフト軸方向外方に突出する突出部位
を、シャフト径方向外方に向かい屈曲するように塑性変
形させることで形成されるのが好ましい。これにより、
その挟み込み部による第1検出筒、環状スペーサ、第3
検出筒の挟み込みを容易に行うことができる。
The other of the sandwiched portions is formed by plastically deforming a projecting portion projecting outward from the end of the sleeve in the axial direction of the shaft so as to bend outward in the radial direction of the shaft. Is preferred. This allows
The first detection cylinder, the annular spacer, the third
The detection cylinder can be easily sandwiched.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1に示す電動パワーステアリン
グ装置Aは、ステアリングホイールHの操舵により発生
する操舵トルクを、ステアリングシャフトSから図外ユ
ニバーサルジョイント、ステアリングギヤを介して車輪
に舵角が変化するように伝達する。そのステアリングギ
ヤの形式は、操舵トルクをステアリングシャフトSから
車輪に舵角が変化するように伝達できれば限定されず、
例えば操舵トルクにより回転するピニオンに噛み合うラ
ックの動きをタイロッドやナックルアーム等を介して車
輪に伝達するラックピニオン式ステアリングギヤを採用
できる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In an electric power steering apparatus A shown in FIG. 1, a steering torque generated by steering of a steering wheel H is changed in steering angle from a steering shaft S to a wheel via a universal joint (not shown) and a steering gear. Communicate as you would. The type of the steering gear is not limited as long as the steering torque can be transmitted from the steering shaft S to the wheels so that the steering angle changes.
For example, a rack and pinion type steering gear that transmits the movement of the rack that meshes with the pinion that rotates by the steering torque to the wheels via a tie rod, a knuckle arm, or the like can be adopted.

【0017】そのステアリングシャフトSにより伝達さ
れる操舵トルクを検出するトルクセンサ1が設けられて
いる。そのトルクセンサ1は、センサハウジング2と、
入力シャフト(第1シャフト)3と、この入力シャフト
3に連結される出力シャフト(第2シャフト)4とを備
える。その入力シャフト3と出力シャフト4は上記ステ
アリングシャフトSを構成する。すなわち、そのステア
リングシャフトSは、アッパーシャフト31と入力シャ
フト3と出力シャフト4とを連結することで構成されて
いる。そのアッパーシャフト31の一端にステアリング
ホイールHが連結される。そのアッパーシャフト31の
他端に入力シャフト3がセレーションを介して圧入され
ることで連結される。その出力シャフト4の他端にユニ
バーサルジョイントが連結される。そのアッパーシャフ
ト31は、筒状のステアリングコラム32によりベアリ
ング33を介して回転可能に支持される。そのステアリ
ングコラム32にセンサハウジング2の一端が圧入され
る。そのセンサハウジング2に操舵補助力発生用モータ
(電動アクチュエータ)Mが取り付けられる。
A torque sensor 1 for detecting the steering torque transmitted by the steering shaft S is provided. The torque sensor 1 includes a sensor housing 2 and
An input shaft (first shaft) 3 and an output shaft (second shaft) 4 connected to the input shaft 3 are provided. The input shaft 3 and the output shaft 4 form the steering shaft S. That is, the steering shaft S is configured by connecting the upper shaft 31, the input shaft 3 and the output shaft 4. The steering wheel H is connected to one end of the upper shaft 31. The input shaft 3 is connected to the other end of the upper shaft 31 by being press-fitted through serration. A universal joint is connected to the other end of the output shaft 4. The upper shaft 31 is rotatably supported by a tubular steering column 32 via a bearing 33. One end of the sensor housing 2 is press-fitted into the steering column 32. A motor (electric actuator) M for generating a steering assist force is attached to the sensor housing 2.

【0018】図2に示すように、その出力シャフト4
は、センサハウジング2によりベアリング6aを介して
回転可能に支持され、そのセンサハウジング2に取り付
けられたカバー9によりベアリング6bを介して回転可
能に支持される。その入力シャフト3と出力シャフト4
は中心孔3a、4aが設けられることで筒状とされてい
る。その出力シャフト4の中心孔4aに入力シャフト3
の一端側が相対回転可能に挿入される。なお、その出力
シャフト4と入力シャフト3との間にはブッシュ等の支
持部材を介在させ、入力シャフト3と出力シャフト4と
の軸まわりの相対的な振れ回りを規制するのが好まし
い。
As shown in FIG. 2, its output shaft 4
Is rotatably supported by the sensor housing 2 via a bearing 6a, and is rotatably supported by a cover 9 attached to the sensor housing 2 via a bearing 6b. Its input shaft 3 and output shaft 4
Has a cylindrical shape by providing the central holes 3a and 4a. The input shaft 3 is inserted into the center hole 4a of the output shaft 4.
One end side of is inserted such that relative rotation is possible. It is preferable that a supporting member such as a bush is interposed between the output shaft 4 and the input shaft 3 to regulate the relative whirling of the input shaft 3 and the output shaft 4 about their axes.

【0019】その入力シャフト3と出力シャフト4の中
心孔3a、4aに弾性部材としてトーションバー8が挿
入されている。そのトーションバー8は、一端が入力シ
ャフト3にセレーションを介して圧入されることで連結
され、他端がピン24により出力シャフト4に連結され
ている。これにより、入力シャフト3に対して出力シャ
フト4は操舵トルクに応じて軸中心に弾性的に相対回転
可能とされている。
A torsion bar 8 is inserted as an elastic member into the center holes 3a, 4a of the input shaft 3 and the output shaft 4, respectively. The torsion bar 8 has one end connected to the input shaft 3 by being press-fitted through the serration and the other end connected to the output shaft 4 by a pin 24. As a result, the output shaft 4 is elastically rotatable relative to the input shaft 3 in the axial center in accordance with the steering torque.

【0020】その出力シャフト4は上記ベアリング6a
とウォームホイール10とに圧入される。そのウォーム
ホイール10に噛み合うウォーム11が操舵補助力発生
用モータMにより駆動される。これにより、検出された
操舵トルクに応じてモータMの発生する操舵補助力がウ
ォーム11、ウォームホイール10を介してステアリン
グシャフトSに伝達され、検出された操舵トルクに応じ
た操舵補助力が付与される。
The output shaft 4 has the bearing 6a.
And the worm wheel 10 are press-fitted. The worm 11 meshing with the worm wheel 10 is driven by the steering assist force generating motor M. As a result, the steering assist force generated by the motor M according to the detected steering torque is transmitted to the steering shaft S via the worm 11 and the worm wheel 10, and the steering assist force according to the detected steering torque is applied. It

【0021】その入力シャフト3の外周に非磁性材製の
スリーブ12が嵌め合わされている。その入力シャフト
3の外周へのスリーブ12の嵌め合わせは、がたつきが
生じない程度の軽圧入により行われ、その軽圧入によっ
ては入力シャフト3に対するスリーブ12の相対移動、
相対回転は阻止されない。
A sleeve 12 made of a non-magnetic material is fitted around the outer periphery of the input shaft 3. The fitting of the sleeve 12 to the outer periphery of the input shaft 3 is performed by a light press-fitting such that rattling does not occur. Depending on the light press-fitting, the sleeve 12 moves relatively to the input shaft 3,
Relative rotation is not blocked.

【0022】図3、図4に示すように、その入力シャフ
ト3に軸方向相対移動可能に嵌め合わされたスリーブ1
2を塑性変形させることで、複数のかしめ部12′が設
けられている。すなわち、そのスリーブ12は一端部か
らシャフト軸方向外方に突出するリング状の突出部位1
2aを有し、その入力シャフト3の外周に複数の凹部
3′が周方向の間隔をおいて設けられる。本実施形態で
は、各凹部3′は入力シャフト3の外周と一端とにおい
て開口する。各かしめ部12′は、突出部位12aの一
部を各凹部3′に押し込むように塑性変形させることで
形成される。各かしめ部12aが入力シャフト3に押し
付けられることでスリーブ12は入力シャフト3に一体
化され、スリーブ12と入力シャフト3とは同行回転、
同行移動する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the sleeve 1 is fitted on the input shaft 3 so as to be relatively movable in the axial direction.
A plurality of caulked portions 12 'are provided by plastically deforming 2. That is, the sleeve 12 has a ring-shaped protruding portion 1 that protrudes outward in the axial direction of the shaft from one end.
2a, and a plurality of recesses 3'are provided on the outer circumference of the input shaft 3 at intervals in the circumferential direction. In this embodiment, each recess 3 ′ opens at the outer circumference and one end of the input shaft 3. Each caulking portion 12 'is formed by plastically deforming a part of the protruding portion 12a into each recess 3'. By pressing each caulking portion 12a against the input shaft 3, the sleeve 12 is integrated with the input shaft 3, and the sleeve 12 and the input shaft 3 rotate together.
Move with you.

【0023】そのスリーブ12の外周に、磁性材製の第
1検出筒13が嵌め合わされている。そのスリーブ12
の外周への第1検出筒13の嵌め合わせは、がたつきが
生じない程度の軽圧入により行われ、その軽圧入によっ
ては第1検出筒13のスリーブ12に対する相対移動、
相対回転は阻止されない。その出力シャフト4の外周に
磁性材製の第2検出筒14が圧入されることで、第2検
出筒14は出力シャフト4に一体化され、第2検出筒1
4と出力シャフト4は同行回転、同行移動する。そのス
リーブ12の外周に磁性材製の第3検出筒15が嵌め合
わされている。そのスリーブ12の外周への第3検出筒
15の嵌め合わせは、がたつきが生じない程度の軽圧入
により行われ、その軽圧入によっては第3検出筒15の
スリーブ12に対する相対移動、相対回転は阻止されな
い。
A first detecting cylinder 13 made of a magnetic material is fitted around the outer circumference of the sleeve 12. The sleeve 12
The fitting of the first detection cylinder 13 to the outer periphery of the first detection cylinder 13 is performed by light press-fitting such that rattling does not occur. Depending on the light press-fitting, relative movement of the first detection cylinder 13 with respect to the sleeve 12,
Relative rotation is not blocked. The second detection cylinder 14 made of a magnetic material is press-fitted onto the outer circumference of the output shaft 4, so that the second detection cylinder 14 is integrated with the output shaft 4, and the second detection cylinder 1
4 and the output shaft 4 rotate together and move together. A third detection cylinder 15 made of a magnetic material is fitted on the outer circumference of the sleeve 12. The fitting of the third detection cylinder 15 to the outer circumference of the sleeve 12 is performed by light press-fitting to such an extent that rattling does not occur. Depending on the light press-fitting, relative movement and relative rotation of the third detection cylinder 15 with respect to the sleeve 12 are performed. Is not blocked.

【0024】その第1検出筒13の一端は第2検出筒1
4の一端に隙間δaをおいて対向する。図3に示すよう
に、その第1検出筒13の他端は第3検出筒15の一端
に隙間δをおいて対向する。その第1検出筒13の一
端、第2検出筒14の一端、および第3検出筒15の一
端は、周方向に沿って並列する複数の歯13a、14
a、15aにより構成されている。その第1検出筒13
の他端は平坦面とされている。
One end of the first detection cylinder 13 is connected to the second detection cylinder 1
4 are opposed to each other with a gap δa at one end. As shown in FIG. 3, the other end of the first detection cylinder 13 faces one end of the third detection cylinder 15 with a gap δ. One end of the first detection cylinder 13, one end of the second detection cylinder 14, and one end of the third detection cylinder 15 have a plurality of teeth 13a, 14 arranged in parallel along the circumferential direction.
a, 15a. The first detection cylinder 13
The other end of is a flat surface.

【0025】その第1検出筒13の他端と第3検出筒1
5の一端との間において、そのスリーブ12の外周に非
磁性材製の環状スペーサ7が嵌め合わされている。その
スリーブ12の外周への環状スペーサ7の嵌め合わせ
は、がたつきが生じない程度の軽圧入により行われる。
その環状スペーサ7のシャフト軸方向寸法は第1検出筒
13の他端と第3検出筒15の一端との間の隙間δに等
しくされ、これにより環状スペーサ7は第1検出筒13
の他端と第3検出筒15の一端とにより挟まれる。
The other end of the first detection cylinder 13 and the third detection cylinder 1
An annular spacer 7 made of a non-magnetic material is fitted to the outer circumference of the sleeve 12 between one end of the sleeve 5. The fitting of the annular spacer 7 to the outer circumference of the sleeve 12 is performed by a light press-fitting to the extent that rattling does not occur.
The axial dimension of the annular spacer 7 is made equal to the gap δ between the other end of the first detection cylinder 13 and the one end of the third detection cylinder 15, whereby the annular spacer 7 is moved to the first detection cylinder 13.
It is sandwiched between the other end and the one end of the third detection cylinder 15.

【0026】そのスリーブ12の外周に一対の挟み込み
部21、22が一体化されている。その挟み込み部2
1、22により第1検出筒13と環状スペーサ7と第3
検出筒15とがシャフト軸方向から挟み込まれる。その
第1検出筒13と第3検出筒15は、その挟み込み部2
1、22により上記環状スペーサ7と共に挟み込まれる
ことで、スリーブ12に一体化され、第1検出筒13と
第3検出筒15とスリーブ12は同行回転、同行移動す
る。
On the outer circumference of the sleeve 12, a pair of sandwiching portions 21 and 22 are integrated. The sandwiching part 2
1 and 22, the first detection cylinder 13, the annular spacer 7 and the third
The detection cylinder 15 is sandwiched from the shaft axial direction. The first detection cylinder 13 and the third detection cylinder 15 have the sandwiching portion 2
It is integrated with the sleeve 12 by being sandwiched by the annular spacers 1 and 22 together with the annular spacer 7, and the first detection cylinder 13, the third detection cylinder 15 and the sleeve 12 rotate together and move together.

【0027】一方の挟み込み部21は、その第3検出筒
15の他端側に接するように、そのスリーブ12の外周
に設けられた段差部により構成されている。
The one sandwiching portion 21 is composed of a stepped portion provided on the outer circumference of the sleeve 12 so as to contact the other end side of the third detecting cylinder 15.

【0028】他方の挟み込み部22は、そのスリーブ1
2に第1検出筒13、環状スペーサ7、第3検出筒15
が嵌め合わされた後に、その第1検出筒13の一端側に
接するように、そのスリーブ12を塑性変形させること
で形成されている。本実施形態では、その他方の挟み込
み部22は第1検出筒13の各歯13aの間に接する。
すなわち、その他方の挟み込み部22は、その塑性変形
前にあっては、そのスリーブ12の一端部からシャフト
軸方向外方に突出する薄肉リング状の突出部位22′に
より構成される。各突出部位22′における各歯13a
の間の部分を、図3において実線で示す状態から破線で
示す状態になるように、シャフト径方向外方に向かい屈
曲するように塑性変形させることで、図5の(1)、
(2)に示すように他方の挟み込み部22が形成され
る。その他方の挟み込み部22を形成するために突出部
位22′を塑性変形させる力により、第1検出筒13、
環状スペーサ7、第3検出筒15が、その一方の挟み込
み部22を構成する段差部に押し付けられている。な
お、その段差により構成される一方の挟み込み部21が
第1検出筒13の一端側における歯13aの間に接し、
各突出部位22′を塑性変形させることにより構成され
る他方の挟み込み部22が第3検出筒15の他端側に接
するようにしてもよい。
The other sandwiching portion 22 is the sleeve 1 thereof.
2, the first detection cylinder 13, the annular spacer 7, and the third detection cylinder 15
After being fitted, the sleeve 12 is plastically deformed so as to come into contact with the one end side of the first detection cylinder 13. In the present embodiment, the other sandwiching portion 22 contacts between the teeth 13 a of the first detection cylinder 13.
That is, the other sandwiching portion 22 is configured by a thin ring-shaped projecting portion 22 ′ that projects outward from the one end of the sleeve 12 in the axial direction of the shaft before the plastic deformation thereof. Each tooth 13a at each protruding portion 22 '
By plastically deforming the portion between the portions from the state shown by the solid line in FIG. 3 to the state shown by the broken line so as to bend outward in the radial direction of the shaft, (1) in FIG.
As shown in (2), the other sandwiching portion 22 is formed. By the force that plastically deforms the protruding portion 22 ′ to form the other sandwiched portion 22, the first detection cylinder 13,
The annular spacer 7 and the third detection cylinder 15 are pressed against the stepped portion forming the one sandwiching portion 22. It should be noted that one sandwiching portion 21 constituted by the step is in contact with the teeth 13a on one end side of the first detection cylinder 13,
The other sandwiching portion 22 formed by plastically deforming each protruding portion 22 ′ may be in contact with the other end side of the third detection cylinder 15.

【0029】その第1検出筒13の一端と第2検出筒1
4の一端とを通過する磁束を発生することで第1磁気回
路を構成する第1コイル16がハウジング2により保持
されている。その第1コイル16の発生磁束は、第1検
出筒13、第2検出筒14、第1ホルダー17を通過す
る。その第1検出筒13の他端と第3検出筒15の一端
とを通過する磁束を発生することで第2磁気回路を構成
する第2コイル18がハウジング2により保持されてい
る。その第2コイル18の発生磁束は、第1検出筒1
3、第3検出筒15、第2ホルダー19を通過する。
One end of the first detection cylinder 13 and the second detection cylinder 1
The first coil 16 forming the first magnetic circuit is generated by the magnetic flux passing through one end of the first coil 4 and is held by the housing 2. The magnetic flux generated by the first coil 16 passes through the first detection cylinder 13, the second detection cylinder 14, and the first holder 17. The housing 2 holds the second coil 18 forming the second magnetic circuit by generating a magnetic flux passing through the other end of the first detection cylinder 13 and one end of the third detection cylinder 15. The magnetic flux generated by the second coil 18 is generated by the first detection cylinder 1
3, the third detection cylinder 15, and the second holder 19 are passed.

【0030】ハウジング2に取り付けられる回路基板
(図示省略)に検出回路が設けられる。図6は、その検
出回路の一例を示すもので、第1コイル16は抵抗42
を介して発振器43に接続され、第2コイル18は抵抗
44を介して発振器43に接続される。また第1コイル
16は演算増幅器45の反転入力端子に接続され、第2
コイル18は演算増幅器45の非反転入力端子に接続さ
れる。両シャフト3、4によるトルクの伝達時において
は、そのトルクに応じてトーションバー8がねじれ、第
1検出筒13と第2検出筒14とが同軸中心に相対回転
する。この相対回転により第1検出筒13の一端の歯1
3aと第2検出筒14の一端の歯14aとの軸方向にお
いて重合する部分の面積が変化することから、その第1
磁気回路における通過磁束に対する磁気抵抗は、そのト
ルク変化による両シャフト3、4の弾性的な相対回転量
に応じて変化する。その変化に応じて第1コイル16の
出力電圧が変化する。第1検出筒13と第3検出筒15
とは同行回転するので、第2磁気回路における通過磁束
に対する磁気抵抗は、両シャフト3、4による伝達トル
クの変化によっては変動することがない。その第1磁気
回路における磁気抵抗は、両シャフト3、4によるトル
クの非伝達時にあっては第2磁気回路における磁気抵抗
と等しくされる。すなわち、その第2磁気回路における
磁気抵抗は、両シャフト3、4による伝達トルクの変化
によっては変動しないので、温度変動による第1コイル
16の出力変動と第2コイル18の出力変動とが演算増
幅器45において打ち消される。これにより、両シャフ
ト3、4によるトルク伝達を第1磁気回路における磁気
抵抗の変化に基づき検出し、第1磁気回路における磁気
抵抗の変化と第2磁気回路における磁気抵抗の変化との
偏差に基づき、温度変動による検出トルクの変動を補償
する検出回路が構成されている。その検出トルクに応じ
て上記操舵補助力発生用モータMが駆動され、操舵補助
力が付与される。
A detection circuit is provided on a circuit board (not shown) attached to the housing 2. FIG. 6 shows an example of the detection circuit, in which the first coil 16 includes a resistor 42.
Is connected to the oscillator 43 via the resistor 44, and the second coil 18 is connected to the oscillator 43 via the resistor 44. The first coil 16 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 45,
The coil 18 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 45. When torque is transmitted by the shafts 3 and 4, the torsion bar 8 is twisted according to the torque, and the first detection cylinder 13 and the second detection cylinder 14 relatively rotate about the same axis. By this relative rotation, the tooth 1 at one end of the first detection cylinder 13
3a and the tooth 14a at one end of the second detection cylinder 14 change in the area of the overlapping portion in the axial direction.
The magnetic resistance to the passing magnetic flux in the magnetic circuit changes according to the elastic relative rotation amount of both shafts 3 and 4 due to the torque change. The output voltage of the first coil 16 changes according to the change. First detection cylinder 13 and third detection cylinder 15
Since they rotate together, the magnetic resistance to the passing magnetic flux in the second magnetic circuit does not fluctuate depending on the change in the transmission torque by the shafts 3 and 4. The magnetic resistance in the first magnetic circuit is made equal to the magnetic resistance in the second magnetic circuit when the torque is not transmitted by the shafts 3 and 4. That is, since the magnetic resistance in the second magnetic circuit does not fluctuate due to the change in the transmission torque due to the shafts 3 and 4, the output fluctuation of the first coil 16 and the output fluctuation of the second coil 18 due to the temperature fluctuation are operational amplifiers. Canceled at 45. Thereby, the torque transmission by the both shafts 3 and 4 is detected based on the change in the magnetic resistance in the first magnetic circuit, and based on the deviation between the change in the magnetic resistance in the first magnetic circuit and the change in the magnetic resistance in the second magnetic circuit. A detection circuit for compensating the fluctuation of the detected torque due to the temperature fluctuation is configured. The steering assist force generating motor M is driven according to the detected torque, and the steering assist force is applied.

【0031】上記トルクセンサ1を製造するに際して
は、入力シャフト3と出力シャフト4とをトーションバ
ー8を介して連結し、且つ、出力シャフト4の外周に第
2検出筒14を一体化し、且つ、第1検出筒13と第1
検出筒13をスリーブ12に上記のように一体化し、且
つ、そのスリーブ12を入力シャフト3に軸方向相対移
動可能に嵌め合わせる。しかる後に、入力シャフト3に
対するスリーブ12の軸方向相対移動により、第1検出
筒13の一端と第2検出筒14の一端との間の上記隙間
δaの寸法をコイル16、18の出力をモニターしなが
ら調節し、しかる後に、突出部位12aの一部を各凹部
3′に押し込むように塑性変形させてかしめ部12′を
形成することでスリーブ12を入力シャフト3に一体化
する。
When the torque sensor 1 is manufactured, the input shaft 3 and the output shaft 4 are connected via the torsion bar 8, the second detection cylinder 14 is integrated on the outer periphery of the output shaft 4, and First detection cylinder 13 and first
The detection cylinder 13 is integrated with the sleeve 12 as described above, and the sleeve 12 is fitted onto the input shaft 3 so as to be movable in the axial direction. Thereafter, the output of the coils 16 and 18 is monitored for the size of the gap δa between the one end of the first detection cylinder 13 and the one end of the second detection cylinder 14 by the relative movement of the sleeve 12 in the axial direction with respect to the input shaft 3. However, the sleeve 12 is integrated with the input shaft 3 by plastically deforming a part of the protruding portion 12a into each recess 3'to form the caulking portion 12 '.

【0032】上記実施形態によれば、トルクセンサ1を
製造するに際して、入力シャフト3と出力シャフト4と
を連結した後に、第1検出筒13が一体化されたスリー
ブ12を入力シャフト3に対して軸方向相対移動させる
ことで、第1検出筒13の一端と第2検出筒14の一端
との間の隙間δaの寸法を調節できる。すなわち、入力
シャフト3と出力シャフト4の互いの軸心に対する傾き
や、真直度等の誤差の影響を受けることなく、その隙間
δaの寸法を調節できる。しかも、その隙間δaに近い
位置でスリーブ12を軸方向移動させるので、スリーブ
12と入力シャフト3の互いの軸心に対する傾きや、真
直度等の誤差の影響も小さい。これにより、その隙間の
寸法を高精度に調節してトルク検出精度を向上できる。
そのスリーブ12はかしめ部12′が入力シャフト3に
押し付けられることで入力シャフト3に一体化されてい
るので、入力シャフト3とスリーブ12を従来のような
ピンを用いることなく一体化することができる。しか
も、そのかしめ部12′の塑性変形を容易に行うと共
に、スリーブ12と入力シャフト3との一体化を確実に
行うことができる。また、第1検出筒13と第3検出筒
15とはスリーブ12の外周に嵌め合わされ、挟み込み
部21、22により挟み込まれることでスリーブ12と
一体化されているので、第1検出筒13と第3検出筒1
5を従来のようなピンを用いることなくスリーブ12に
一体化することができる。その第1検出筒13と第3検
出筒15とは環状スペーサ7と共に挟み込まれているの
で、その第1検出筒13の他端と第3検出筒15の一端
との間の隙間δを一定に保持できる。また、一方の挟み
込み部22をスリーブ12における突出部位22′を塑
性変形させて形成するだけで、第1検出筒13、環状ス
ペーサ7、第3検出筒15を他方の挟み込み部21を構
成する段差部に押し付け、第1検出筒13と第3検出筒
15とを入力シャフト3に一体化でき、その挟み込みを
容易に行うことができる。
According to the above-described embodiment, when manufacturing the torque sensor 1, after the input shaft 3 and the output shaft 4 are connected, the sleeve 12 in which the first detection cylinder 13 is integrated is attached to the input shaft 3. By making relative movement in the axial direction, the size of the gap δa between one end of the first detection cylinder 13 and one end of the second detection cylinder 14 can be adjusted. That is, the size of the gap δa can be adjusted without being affected by the inclination of the input shaft 3 and the output shaft 4 with respect to the mutual axial center and the influence of errors such as straightness. Moreover, since the sleeve 12 is moved in the axial direction at a position close to the gap δa, the influence of the inclination of the sleeve 12 and the input shaft 3 with respect to the mutual axial center and the influence of straightness and the like are small. This makes it possible to adjust the size of the gap with high accuracy and improve the torque detection accuracy.
Since the sleeve 12 is integrated with the input shaft 3 by pressing the caulking portion 12 ′ onto the input shaft 3, the input shaft 3 and the sleeve 12 can be integrated without using a pin as in the prior art. . Moreover, the caulking portion 12 'can be easily plastically deformed, and the sleeve 12 and the input shaft 3 can be reliably integrated. Further, since the first detection cylinder 13 and the third detection cylinder 15 are fitted to the outer circumference of the sleeve 12 and are integrated with the sleeve 12 by being sandwiched by the sandwiching portions 21 and 22, the first detection cylinder 13 and the third detection cylinder 15 are 3 Detection tube 1
5 can be integrated into the sleeve 12 without the use of conventional pins. Since the first detection cylinder 13 and the third detection cylinder 15 are sandwiched together with the annular spacer 7, the gap δ between the other end of the first detection cylinder 13 and one end of the third detection cylinder 15 is made constant. Can hold Further, by forming one of the sandwiching portions 22 by plastically deforming the protruding portion 22 ′ of the sleeve 12, the stepped portion that forms the other sandwiching portion 21 with the first detection cylinder 13, the annular spacer 7, and the third detection cylinder 15 is formed. The first detection cylinder 13 and the third detection cylinder 15 can be integrated with the input shaft 3 by pressing them against the section, and the insertion can be easily performed.

【0033】本発明は上記実施形態に限定されない。例
えば、本発明は電動パワーステアリング装置以外におい
て用いられるトルクセンサにも適用できる。また、上記
実施形態では入力シャフト3を第1シャフトとし出力シ
ャフト4を第2シャフトとしたが、入力シャフト3を第
2シャフトとし出力シャフト4を第1シャフトとしても
よい。また、スリーブの第1シャフトへの一体化やスリ
ーブへの各検出筒への一体化はかしめ部を用いるものに
限定されない。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the present invention can be applied to a torque sensor used in a device other than the electric power steering device. In the above embodiment, the input shaft 3 is the first shaft and the output shaft 4 is the second shaft, but the input shaft 3 may be the second shaft and the output shaft 4 may be the first shaft. Further, the integration of the sleeve with the first shaft and the integration of the sleeve with each detection cylinder are not limited to those using the caulked portion.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、トルク検出精度を向上
でき、部品点数を低減すると共に製造工程を簡単化で
き、構成部品であるシャフトを小径でシンプルな形状に
して材料コスト、加工コストを低減できるトルクセンサ
とその製造方法を提供できる。
According to the present invention, the torque detection accuracy can be improved, the number of parts can be reduced and the manufacturing process can be simplified, and the shaft which is a component can be formed into a small diameter with a simple shape to reduce the material cost and the processing cost. A torque sensor that can be reduced and a manufacturing method thereof can be provided.

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

【図1】本発明の実施形態のトルクセンサの断面図FIG. 1 is a sectional view of a torque sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態のトルクセンサにおける部分
断面図
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the torque sensor according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態のトルクセンサにおける要部
の部分破断断面図
FIG. 3 is a partially cutaway sectional view of a main part of the torque sensor according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態のトルクセンサにおけるスリ
ーブと入力シャフトの正断面図
FIG. 4 is a front sectional view of a sleeve and an input shaft in the torque sensor according to the embodiment of the present invention.

【図5】図3の(1)はA矢視図、(2)はB矢視図5A is a view as seen from an arrow A in FIG. 3, and FIG. 5B is a view as seen from an arrow B.

【図6】本発明の実施形態のトルクセンサにおける回路
構成の説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram of a circuit configuration in the torque sensor according to the embodiment of the present invention.

【図7】従来例のトルクセンサの断面図FIG. 7 is a sectional view of a conventional torque sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 トルクセンサ 2 ハウジング 3 入力シャフト(第1シャフト) 4 出力シャフト(第2シャフト) 7 環状スペーサ 12 スリーブ 12a 突出部位 12′ かしめ部 13 第1検出筒 14 第2検出筒 15 第3検出筒 16 第1コイル 18 第2コイル 21、22 挟み込み部 1 Torque sensor 2 housing 3 Input shaft (first shaft) 4 Output shaft (second shaft) 7 Annular spacer 12 sleeves 12a protruding part 12 'Caulking part 13 First detection tube 14 Second detection tube 15 Third detection tube 16 First coil 18 second coil 21, 22 sandwiching part

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1シャフトと、その第1シャフトに弾性
的に相対回転可能に連結される第2シャフトと、その第
1シャフトの外周に嵌め合わされる非磁性材製のスリー
ブと、そのスリーブに一体化される磁性材製の第1検出
筒と、その第2シャフトに一体化されると共に、その第
1検出筒の一端に一端が隙間をおいて対向するように配
置される磁性材製の第2検出筒と、その第1検出筒の一
端と第2検出筒の一端とを通過する磁束を発生すること
で磁気回路を構成するコイルとを備え、その磁気回路に
おける通過磁束に対する磁気抵抗は、両シャフトの弾性
的な相対回転量に応じて変化するものとされ、その磁気
抵抗変化に基づき両シャフトにより伝達されるトルクを
検出するトルクセンサを製造するに際して、前記第1シ
ャフトと前記第2シャフトとを弾性的に相対回転可能に
連結し、且つ、前記第2シャフトに前記第2検出筒を一
体化し、且つ、前記スリーブに前記第1検出筒を一体化
し、しかる後に、前記第1シャフトに嵌め合わせた前記
スリーブの軸方向相対移動により、前記第1検出筒の一
端と前記第2検出筒の一端との間の前記隙間の寸法を調
節し、しかる後に、前記第1シャフトに前記スリーブを
一体化することを特徴とするトルクセンサの製造方法。
1. A first shaft, a second shaft elastically rotatably coupled to the first shaft, a sleeve made of a non-magnetic material fitted on the outer periphery of the first shaft, and the sleeve. A first detection cylinder made of a magnetic material, and a second detection shaft made of a magnetic material that is integrated with the second shaft and has one end opposed to one end of the first detection cylinder with a gap. Of the second detection cylinder and a coil forming a magnetic circuit by generating a magnetic flux that passes through one end of the first detection cylinder and one end of the second detection cylinder, and the magnetic resistance to the passing magnetic flux in the magnetic circuit. Is changed according to the elastic relative rotation amount of both shafts, and when manufacturing the torque sensor that detects the torque transmitted by both shafts based on the change in the magnetic resistance, the first shaft and the first shaft Two And a shaft, which is elastically rotatably connected to each other, the second detection cylinder is integrated with the second shaft, and the first detection cylinder is integrated with the sleeve, and thereafter, the first shaft is integrated. The axial relative movement of the sleeve fitted in the sleeve adjusts the size of the gap between the one end of the first detection cylinder and the one end of the second detection cylinder, and then the sleeve is attached to the first shaft. A method for manufacturing a torque sensor, characterized by integrating the above.
【請求項2】第1シャフトと、その第1シャフトに弾性
的に相対回転可能に連結される第2シャフトと、その第
1シャフトの外周に嵌め合わされる非磁性材製のスリー
ブと、そのスリーブに一体化される磁性材製の第1検出
筒と、その第2シャフトに一体化されると共に、その第
1検出筒の一端に一端が隙間をおいて対向するように配
置される磁性材製の第2検出筒と、その第1検出筒の一
端と第2検出筒の一端とを通過する磁束を発生すること
で磁気回路を構成するコイルとを備え、その磁気回路に
おける通過磁束に対する磁気抵抗は、両シャフトの弾性
的な相対回転量に応じて変化するものとされ、その磁気
抵抗変化に基づき両シャフトにより伝達されるトルクを
検出するトルクセンサにおいて、前記スリーブを前記第
1シャフトに軸方向相対移動可能に嵌め合わせた後に塑
性変形させることで、そのスリーブにかしめ部が設けら
れ、そのかしめ部が第1シャフトに押し付けられること
で、そのスリーブは第1シャフトに一体化されているこ
とを特徴とするトルクセンサ。
2. A first shaft, a second shaft elastically rotatably coupled to the first shaft, a sleeve made of a non-magnetic material fitted on the outer periphery of the first shaft, and the sleeve. A first detection cylinder made of a magnetic material, and a second detection shaft made of a magnetic material that is integrated with the second shaft and has one end opposed to one end of the first detection cylinder with a gap. Of the second detection cylinder and a coil forming a magnetic circuit by generating a magnetic flux that passes through one end of the first detection cylinder and one end of the second detection cylinder, and the magnetic resistance to the passing magnetic flux in the magnetic circuit. In the torque sensor that detects the torque transmitted by the shafts based on the change in the magnetic resistance of the shafts. The sleeve is provided with a caulking portion by being fitted so as to be relatively movable and then plastically deformed, and the caulking portion is pressed against the first shaft, so that the sleeve is integrated with the first shaft. Characteristic torque sensor.
【請求項3】そのスリーブはシャフト軸方向外方に突出
する突出部位を有し、その第1シャフトの外周に凹部が
設けられ、前記かしめ部は、その突出部位の一部をその
凹部に押し込むように塑性変形させることで形成されて
いる請求項2に記載のトルクセンサ。
3. The sleeve has a projecting portion that projects outward in the axial direction of the shaft, and a recess is provided on the outer periphery of the first shaft, and the caulking portion pushes a part of the projecting portion into the recess. The torque sensor according to claim 2, wherein the torque sensor is formed by plastic deformation.
【請求項4】その第1検出筒と同行回転すると共に、そ
の第1検出筒の他端に一端が隙間をおいて対向するよう
に配置される磁性材製の第3検出筒と、その第1検出筒
の他端と第3検出筒の一端とを通過する磁束を発生する
ことで第2磁気回路を構成する第2コイルと、前記磁気
回路における通過磁束に対する磁気抵抗変化と第2磁気
回路における通過磁束に対する磁気抵抗変化との偏差に
基づき、前記検出トルクの温度変動による変動を補償す
る検出回路とを備え、その第1検出筒と第3検出筒は前
記スリーブの外周に嵌め合わされ、その第1検出筒の他
端と第3検出筒の一端とに挟まれる非磁性材製の環状ス
ペーサが、そのスリーブの外周に嵌め合わされ、その第
1検出筒と環状スペーサと第3検出筒とをシャフト軸方
向から挟み込むと共に、そのスリーブに一体化されてい
る一対の挟み込み部が設けられ、その第1検出筒と第3
検出筒は、その挟み込み部により前記環状スペーサと共
に挟み込まれることで、そのスリーブに一体化されてい
る請求項1〜3の中の何れかに記載のトルクセンサ。
4. A third detection cylinder made of a magnetic material, which is arranged so as to rotate together with the first detection cylinder and has one end opposed to the other end of the first detection cylinder with a gap therebetween, and the third detection cylinder. A second coil that forms a second magnetic circuit by generating a magnetic flux that passes through the other end of the first detection cylinder and one end of the third detection cylinder, a change in magnetic resistance with respect to the passing magnetic flux in the magnetic circuit, and a second magnetic circuit. And a detection circuit for compensating for a variation due to temperature variation of the detected torque based on a deviation from a change in magnetic resistance with respect to the passing magnetic flux at, and the first detection cylinder and the third detection cylinder are fitted to the outer circumference of the sleeve, and An annular spacer made of a non-magnetic material, which is sandwiched between the other end of the first detection cylinder and one end of the third detection cylinder, is fitted to the outer circumference of the sleeve to connect the first detection cylinder, the annular spacer, and the third detection cylinder. When sandwiched from the shaft axial direction A pair of sandwiching portions are provided which are integrated in the sleeve, the first detecting cylinder and the third
The torque sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the detection cylinder is integrated with the sleeve by being sandwiched by the sandwiching portion together with the annular spacer.
【請求項5】その一対の挟み込み部の中の一方は、その
第1検出筒の一端側および第3検出筒の他端側の中の一
方に接するように、そのスリーブに設けられた段差部に
より構成され、その一対の挟み込み部の中の他方は、そ
のスリーブに第1検出筒、環状スペーサ、第3検出筒が
嵌め合わされた後に、その第1検出筒の一端側および第
3検出筒の他端側の中の他方に接するように、そのスリ
ーブを塑性変形させることで形成され、その一対の挟み
込み部の中の他方を形成するためにスリーブを塑性変形
させる力により、その第1検出筒、環状スペーサ、第3
検出筒が、その一方の挟み込み部を構成する段差部に押
し付けられている請求項4に記載のトルクセンサ。
5. A stepped portion provided on the sleeve so that one of the pair of sandwiching portions is in contact with one of the one end side of the first detection cylinder and the other end side of the third detection cylinder. The other of the pair of sandwiching portions is configured such that, after the first detection cylinder, the annular spacer, and the third detection cylinder are fitted to the sleeve, the other end of the first detection cylinder and the third detection cylinder are The first detection tube is formed by plastically deforming the sleeve so as to be in contact with the other of the other end sides, and by the force of plastically deforming the sleeve to form the other of the pair of sandwiching portions. , Annular spacer, third
The torque sensor according to claim 4, wherein the detection cylinder is pressed against a stepped portion that constitutes one of the sandwiched portions.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007245804A (en) * 2006-03-14 2007-09-27 Showa Corp Vehicular steering device having electric power steering mechanism, and its assembly method
JP2007276591A (en) * 2006-04-05 2007-10-25 Jtekt Corp Power steering device
JP2008070249A (en) * 2006-09-14 2008-03-27 Hitachi Cable Ltd Integrated component for torque sensor, and torque sensor

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