JP2003114155A - トルクセンサ - Google Patents

トルクセンサ

Info

Publication number
JP2003114155A
JP2003114155A JP2001307482A JP2001307482A JP2003114155A JP 2003114155 A JP2003114155 A JP 2003114155A JP 2001307482 A JP2001307482 A JP 2001307482A JP 2001307482 A JP2001307482 A JP 2001307482A JP 2003114155 A JP2003114155 A JP 2003114155A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
circuit board
housing
holder
torque
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001307482A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuaki Tsuji
泰明 辻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Priority to JP2001307482A priority Critical patent/JP2003114155A/ja
Publication of JP2003114155A publication Critical patent/JP2003114155A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造コストが低く、温度変動時における信頼性
が高く、組み立てが容易なトルクセンサを提供する。 【解決手段】トルク伝達シャフトSを覆う磁束発生用コ
イル16を収納するホルダー17をハウジング2により
保持する。コイル16に接続される検出回路が形成され
ている回路基板20は、ホルダー17から突出するコイ
ル端子16aが挿通される通孔を有する。コイル端子1
6aと検出回路は半田溶接により接続される。コイル1
6の主力に基づき、トルク伝達シャフトSにより伝達さ
れるトルクの検出信号が検出回路により出力される。ホ
ルダー17が有する絶縁材製の受け部17dに回路基板
20が固定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば操舵トルク
に応じた操舵補助力を付与するパワーステアリング装置
において、その操舵トルクを検出するのに用いられるト
ルクセンサに関する。
【0002】
【従来の技術】図6に示す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は、ト
ルク伝達シャフト102を覆う磁束発生用コイル103
と、そのコイル103を収納するホルダー104と、そ
のホルダー104を保持する導電材製ハウジング105
と、そのコイル103に接続される検出回路が形成され
ている回路基板106とを備える。そのコイル103
は、そのホルダー104から突出するコイル端子103
aを有する。図7に示すように、その回路基板106
は、そのコイル端子103aが挿通される通孔106a
を有する。そのコイル端子103aと検出回路は半田溶
接により接続される。その検出回路におけるアース端子
はハウジング105を介してアースされる。その検出回
路は、そのコイル103のの出力に基づき、そのシャフ
ト102により伝達されるトルクの検出信号を出力す
る。
【0003】従来、その回路基板106は、ハウジング
105における受け部105aにボルト107によって
固定されていた。また、その検出回路におけるアース端
子は、その受け部105aに接することでハウジング1
05を介してアースされていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】その回路基板106の
通孔106aの内周とコイル端子103aの外周との間
のクリアランスは、半田が溶接時に確実に付着するよう
に小さくすることが必要である。そのため、その通孔1
06aとコイル端子103aとを相対的に高精度に位置
決めする必要がある。しかし、そのホルダー104の一
端はハウジング105の内部に形成された段差面105
bに、シャフト102を支持するベアリング108とデ
ィスタンスピース109とを介して受けられることで位
置決めされる。そのため、そのコイル端子103aの位
置精度は、シャフト102の軸方向において、ベアリン
グ105の寸法Aの公差と、ディスタンスピース109
の寸法Bの公差と、ホルダー104の寸法Cの公差と、
そのホルダー104からコイル端子103aまでの寸法
Dの公差とを累積した公差を有する。また、その回路基
板106は受け部105aにボルト107によって固定
されるため、その通孔106aの位置精度は、シャフト
102の軸方向において、ハウジング105における段
差面105bからボルト107の雌ねじ孔までの寸法E
の公差と、その雌ねじ孔から回路基板106の通孔10
6aまでの寸法Fの公差とを累積した公差を有する。す
なわち、通孔106aとコイル端子103aとの相対的
な位置精度は、シャフト102の軸方向において、その
寸法A、B、C、D、E、Fそれぞれの公差を累積した
公差を有する。そのため、トルクセンサ101の組み立
て精度および部品の加工精度を高くすることが要求さ
れ、製造コストが増大する。さらに、温度変動が大きな
環境では各部品の熱膨張による寸法変化が累積されて大
きくなり、コイル端子103aと検出回路との接続の信
頼性が低下する。
【0005】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。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、トルク伝達シ
ャフトを覆う磁束発生用コイルと、そのコイルを収納す
るホルダーと、そのホルダーを保持するハウジングと、
そのコイルに接続される検出回路が形成されている回路
基板とを備え、そのコイルは、そのホルダーから突出す
るコイル端子を有し、その回路基板は、そのコイル端子
が挿通される通孔を有し、そのコイル端子と検出回路は
半田溶接により接続され、その検出回路は、そのコイル
の出力に基づき、そのシャフトにより伝達されるトルク
の検出信号を出力するトルクセンサにおいて、そのホル
ダーは絶縁材製の受け部を有し、その受け部に前記回路
基板が固定されることを特徴とする。本発明によれば、
コイルを収納するホルダーに一体的に設けられた受け部
に回路基板が固定され、そのホルダーから突出するコイ
ル端子が回路基板の通孔に挿通される。これにより、回
路基板をハウジングに固定するのに比べて、回路基板の
通孔とコイル端子とを相対的に高精度に位置決めするこ
とができる。よって、トルクセンサの組み立て精度およ
び部品の加工精度を高くすることなく、回路基板の通孔
の内周とコイル端子の外周との間のクリアランスを、半
田が溶接時に確実に付着するように小さくできる。さら
に、温度変動が大きな環境でも、コイル端子と検出回路
との接続に対する部品の熱膨張による寸法変化の影響が
小さくなり、コイル端子と検出回路との接続の信頼性を
向上できる。
【0007】そのハウジングは導電材製とされ、その検
出回路におけるアース端子は、そのハウジングを介して
アースされ、前記回路基板は前記受け部に、前記検出回
路におけるアース端子と前記ハウジングとに接する導電
材製の接続部材を介して、ネジ部材によって押し付けら
れることで固定されるのが好ましい。これにより、回路
基板をホルダーの受け部にネジ部材によって押し付ける
ことで固定すると同時に、その受け部と回路基板との間
に接続部材を挟み込むことができる。よって、組み立て
工程を煩雑化することなく、検出回路におけるアース端
子をハウジングを介してアースすることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1に示すトルクセンサ1は車両
のパワーステアリング装置に用いられるものであって、
導電材製ハウジング2と、操舵トルクを伝達するトルク
伝達シャフトSとを備え、そのトルク伝達シャフトSは
入力シャフト3と出力シャフト4とを有する。
【0009】その入力シャフト3は、ハウジング2によ
りベアリング5を介して回転自在に支持され、図外ステ
アリングホイールに接続される。その出力シャフト4
は、ハウジング2によりベアリング6を介して回転自在
に支持され、ステアリングギヤを介して自動車の車輪に
接続される。その入力シャフト3と出力シャフト4の中
心孔に挿入されたトーションバー8は、一端側が入力シ
ャフト3にピン9により連結され、他端側が出力シャフ
ト4に図外ピン等により連結される。これにより、出力
シャフト4は入力シャフト3に同軸中心に弾性的に相対
回転可能に連結されている。その出力シャフト4の外周
にウォームホイール10が取り付けられ、このウォーム
ホイール10に噛み合うウォーム11が、ハウジング2
に取り付けられる操舵補助力発生用モータ(図示省略)
により駆動される。
【0010】その入力シャフト3の外周に非磁性材製の
スリーブ12が同行回転可能に嵌め合わされている。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。その出力シャフト4の外周に磁性材
製の第2検出筒14が同行回転可能に嵌め合わされてい
る。その入力シャフト3の外周に磁性材製の第3検出筒
15が同行回転可能に嵌め合わされている。その第1検
出筒13の一端は第2検出筒14の一端に隙間をおいて
対向する。その第1検出筒13の他端は第3検出筒15
の一端に隙間をおいて対向する。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。
【0011】そのハウジング2により保持されるホルダ
ー17に、トルク伝達シャフトSを覆う磁束発生用の第
1コイル16と第2コイル18とが収納されている。図
2、図3に示すように、そのホルダー17は、第1コイ
ル16の外周を覆う円筒状周壁と一端を覆う環状側壁と
他端を覆う蓋部材とを有する磁性材製の第1コア17a
と、第2コイル18の外周を覆う円筒状周壁と一端を覆
う環状側壁と他端を覆う蓋部材とを有する磁性材製の第
2コア17bと、両コア17a、17bの外周を覆う円
筒状周壁と第1コア17aの一端を覆う環状側壁と第2
コア17bの一端を覆う環状側壁とを有する絶縁材製の
カバー17cとで構成されている。そのカバー17cの
外周がハウジング2の内周により保持される。本実施形
態では、各コア17a、17bは軟磁性粉末を圧縮する
ことで成形され、カバー17cは合成樹脂材から型成形
されている。その第1コイル16の発生磁束が、第1検
出筒13、第2検出筒14、第1コア17aを通過する
ことで第1磁気回路が構成される。その第2コイル18
の発生磁束が第1検出筒13、第3検出筒15、第2コ
ア17bを通過することで第2磁気回路が構成される。
【0012】各コイル16、18に接続される検出回路
が回路基板20に設けられている。図4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、
アース端子46はハウジング2を介してアースされる。
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13a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。これにより、第1磁気回路における磁気抵抗の変
化による第1コイル16の出力に基づき、トルク伝達シ
ャフトSにより伝達されるトルクの検出信号が検出回路
により出力される。その検出トルクに応じて上記操舵補
助力発生用モータが駆動され、操舵補助力が付与され
る。さらに、第2コイル18の発生磁束が通過する第2
磁気回路における磁気抵抗は、トルク伝達シャフトS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、検
出トルクの温度変動を補償することができる。
【0013】図2、図3、図5に示すように、その回路
基板20に形成された検出回路と各コイル16、18と
の接続のため、各コイル16、18はホルダー17から
突出するコイル端子16a、18aを有し、その回路基
板20に各コイル端子16a、18aが挿通される通孔
20aが形成されている。その通孔20aに挿通された
コイル端子16a、18aは検出回路に半田溶接により
接続される。その回路基板20は、ホルダー17におけ
る絶縁材製の受け部17dに固定される。すなわち、そ
の受け部17dは合成樹脂材により上記カバー17cと
一体的に成形され、ハウジング2に形成された開口2a
からハウジング2外に突出し、その突出面において開口
する雌ネジ孔17eにねじ合わされる雄ネジ部材19に
よって回路基板20は受け部17dに固定されている。
なお、その回路基板20を囲むようにハウジング2の外
面から立ち上がる壁2bが形成され、その壁2bに回路
基板20を覆う蓋50が取り付けられている。
【0014】上記検出回路におけるアース端子46をハ
ウジング2を介してアースするため、そのアース端子4
6とハウジング2とに接する導電材製の接続部材47が
設けられている。本実施形態では、その接続部材47は
銅板等をL字形に屈曲することで形成され、上記雄ネジ
部材19が挿通される通孔が形成されると共に受け部1
7dと回路基板20との間に挟み込まれる部分47a
と、受け部17dとハウジング2との間に挟み込まれる
部分47bとを有する。これにより回路基板20は、雄
ネジ部材19によって接続部材47を介して受け部17
dに押し付けられることで固定される。
【0015】上記構成によれば、コイル端子16a、1
8aを収納するホルダー17に一体的に設けられた受け
部17dに回路基板20が固定され、そのホルダー17
から突出するコイル端子16a、18aが回路基板20
の通孔20aに挿通される。これにより、回路基板20
をハウジング2に固定するのに比べて、回路基板20の
通孔20aとコイル端子16a、18aとを相対的に高
精度に位置決めすることができる。よって、トルクセン
サ1の組み立て精度および部品の加工精度を高くするこ
となく、回路基板20の通孔20aの内周とコイル端子
16a、18aの外周との間のクリアランスを、半田が
溶接時に確実に付着するように小さくできる。さらに、
温度変動が大きな環境でも、コイル端子16a、18a
と検出回路との接続に対する部品の熱膨張による寸法変
化の影響が小さくなり、コイル端子16a、18aと検
出回路との接続の信頼性を向上できる。また、回路基板
20をホルダー17の受け部17dに雄ネジ部材19に
よって押し付けることで固定すると同時に、その受け部
17dと回路基板20との間に接続部材47を挟み込む
ことができる。よって、組み立て工程を煩雑化すること
なく、検出回路におけるアース端子46をハウジング2
を介してアースすることができる。
【0016】本発明は上記実施形態に限定されない。例
えば、実施形態における温度補償のための第2コイル1
8は必須の構成ではない。また、上記実施形態の検出回
路は一例であり、コイルの出力に基づき、そのシャフト
により伝達されるトルクの検出信号を出力するものであ
れば構成は限定されない。また、ホルダーもコイルを保
持すると共に絶縁材製の受け部を有するものであれば形
態は限定されない。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、製造コストが低く、温
度変動時における信頼性が高く、組み立てが容易なトル
クセンサを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のトルクセンサの縦断面図
【図2】本発明の実施形態のトルクセンサの横断面図
【図3】本発明の実施形態のトルクセンサの要部の断面
【図4】本発明の実施形態のトルクセンサにおける検出
回路の構成説明図
【図5】本発明の実施形態のトルクセンサの要部の平面
【図6】従来例のトルクセンサの断面図
【図7】従来例のトルクセンサの回路基板の平面図
【符号の説明】
1 トルクセンサ 2 ハウジング 16 第1コイル 16a コイル端子 17 ホルダー 17d 受け部 19 雄ネジ部材 20 回路基板 20a 通孔 46 アース端子 47 接続部材 S トルク伝達シャフト

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トルク伝達シャフトを覆う磁束発生用コイ
    ルと、そのコイルを収納するホルダーと、そのホルダー
    を保持するハウジングと、そのコイルに接続される検出
    回路が形成されている回路基板とを備え、そのコイル
    は、そのホルダーから突出するコイル端子を有し、その
    回路基板は、そのコイル端子が挿通される通孔を有し、
    そのコイル端子と検出回路は半田溶接により接続され、
    その検出回路は、そのコイルの出力に基づき、そのシャ
    フトにより伝達されるトルクの検出信号を出力するトル
    クセンサにおいて、そのホルダーは絶縁材製の受け部を
    有し、その受け部に前記回路基板が固定されることを特
    徴とするトルクセンサ。
  2. 【請求項2】そのハウジングは導電材製とされ、その検
    出回路におけるアース端子は、そのハウジングを介して
    アースされ、前記回路基板は前記受け部に、前記検出回
    路におけるアース端子と前記ハウジングとに接する導電
    材製の接続部材を介して、ネジ部材によって押し付けら
    れることで固定される請求項1に記載のトルクセンサ。
JP2001307482A 2001-10-03 2001-10-03 トルクセンサ Pending JP2003114155A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001307482A JP2003114155A (ja) 2001-10-03 2001-10-03 トルクセンサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001307482A JP2003114155A (ja) 2001-10-03 2001-10-03 トルクセンサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003114155A true JP2003114155A (ja) 2003-04-18

Family

ID=19126934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001307482A Pending JP2003114155A (ja) 2001-10-03 2001-10-03 トルクセンサ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003114155A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014205198A (ja) * 2013-04-10 2014-10-30 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボット制御装置およびロボットシステム
JP2014205199A (ja) * 2013-04-10 2014-10-30 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボット制御装置およびロボットシステム
JP2014233822A (ja) * 2013-06-05 2014-12-15 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボット制御装置およびロボットシステム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014205198A (ja) * 2013-04-10 2014-10-30 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボット制御装置およびロボットシステム
JP2014205199A (ja) * 2013-04-10 2014-10-30 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボット制御装置およびロボットシステム
JP2014233822A (ja) * 2013-06-05 2014-12-15 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボット制御装置およびロボットシステム
US9895800B2 (en) 2013-06-05 2018-02-20 Seiko Epson Corporation Robot, robot control device, and robot system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6880411B2 (en) Torque sensor and electric power steering system having same
JP3869715B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP3079528B2 (ja) 回転検出装置
US9459165B2 (en) Sensor unit, torque detector, and electric power steering device
US11162857B2 (en) Torque-angle sensor
US20190226925A1 (en) Torque sensor
JP2006329685A (ja) トルクセンサ
JP2003114155A (ja) トルクセンサ
US5394081A (en) Rotary pulse generator
JP3922196B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2017171071A (ja) 電動パワーステアリング装置の製造方法及びトルク検出センサの調整方法
JP4883337B2 (ja) トルクセンサおよび電動パワーステアリング装置
WO1999008083A1 (fr) Detecteur de couple
JP2000313346A (ja) 回路ケース
JP3910875B2 (ja) 回転センサ
JP2004093183A (ja) 電動パワーステアリング用トルクセンサ
US9945742B2 (en) Torque sensor and electric power steering apparatus
JP2000221086A (ja) トルクセンサ
JP3410840B2 (ja) トルクセンサ
JP2008111805A (ja) トルク検知センサ
JP2002039881A (ja) トルク検出器
JP2008111808A (ja) トルク検知センサ
JP2008111807A (ja) ケース体の固定構造
JP2001318012A (ja) トルクセンサ
JPH0512487Y2 (ja)