JP2006030088A - Torque sensor and construction method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動パワーステアリング装置において入力軸及び出力軸の相対回転変位(トルク)を検出するトルクセンサに関する。 The present invention relates to a torque sensor that detects a relative rotational displacement (torque) of an input shaft and an output shaft in an electric power steering apparatus.
従来、トルクセンサにあっては、ステアリングホイールに接続された入力軸に軸方向の複数窓を持つ円筒部材を設け、ラックに接続される出力軸に軸方向の複数突起を持つ嵌合部材を設け、アウタリングの外周をコイルで覆うこととしている。コイルに磁界を発生させた状態で操舵により入出力軸が相対回転すると、突起により嵌合部材の窓が開閉されて窓を通過する磁界の通過量が変化する。従来技術にあっては、この磁界通過量の変化を検出することで操舵トルクを検出している(例えば、特許文献1参照。)。このように従来のトルクセンサにあっては、トルクの検出精度には円筒部材の溝(窓)と嵌合部材の溝との相対位置が重要となっている。
しかしながら上記従来技術にあっては、円筒部材は入力軸に対して位置決め固定されており、また嵌合部材は出力軸に対して位置決め固定されている。よって、円筒部材と嵌合部材との相対位置は、入力軸と出力軸との間の組み付け誤差、入力軸と円筒部材のとの間の組み付け誤差、及び出力軸と嵌合部材との組み付け誤差の積み重ねとなり、大きな誤差が生じるおそれがある。また、円筒部材と嵌合部材との間の径方向位置決めも考慮されておらず、トルク検出精度の悪化をもたらすという問題があった。 However, in the above prior art, the cylindrical member is positioned and fixed with respect to the input shaft, and the fitting member is positioned and fixed with respect to the output shaft. Therefore, the relative positions of the cylindrical member and the fitting member are the assembling error between the input shaft and the output shaft, the assembling error between the input shaft and the cylindrical member, and the assembling error between the output shaft and the fitting member. There is a risk that a large error will occur. Further, radial positioning between the cylindrical member and the fitting member is not taken into consideration, and there is a problem that the torque detection accuracy is deteriorated.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、組み付け誤差を低減してトルク検出精度を向上させたトルクセンサを提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a torque sensor in which an assembly error is reduced and torque detection accuracy is improved.
上記目的を達成するため、本発明では、トーションバーによって接続された第1シャフトと第2シャフトと、前記第1シャフトに設けられ、周方向に複数個の軸方向窓を有する第1円筒部材と、前記第1円筒部材を包囲するように前記第2シャフトに設けられ、導電性かつ非磁性材料で形成されるとともに、周方向に複数の軸方向窓を有する第2円筒部材と、前記第2円筒部材の外周側に設けられ、磁界を発生するコイルと、前記第1円筒部材の軸方向窓と前記第2円筒部材の軸方向窓との重なり状態に基づいて変化する前記コイルのインピーダンス変化に基づきトルクを検出するトルクセンサにおいて、前記第1円筒部材は、軸方向端部に設けられた第1係止部を備え、前記第2円筒部材は、前記第1円筒部材の前記第1係止部側端部に設けられたフランジ部と、このフランジ部に設けられた第2係止部とを備えることとした。 In order to achieve the above object, in the present invention, a first shaft and a second shaft connected by a torsion bar, a first cylindrical member provided on the first shaft and having a plurality of axial windows in the circumferential direction; A second cylindrical member provided on the second shaft so as to surround the first cylindrical member, formed of a conductive and nonmagnetic material and having a plurality of axial windows in the circumferential direction; An impedance change of the coil that is provided on the outer peripheral side of the cylindrical member and changes based on an overlapping state of a coil that generates a magnetic field and an axial window of the first cylindrical member and an axial window of the second cylindrical member. In the torque sensor for detecting the torque based on the first cylindrical member, the first cylindrical member includes a first locking portion provided at an axial end, and the second cylindrical member is the first locking of the first cylindrical member. At the end A flange portion that is, it was decided and a second locking portion provided in the flange portion.
よって、組み付け誤差を低減してトルク検出精度を向上させたトルクセンサを提供することができる。 Therefore, it is possible to provide a torque sensor that reduces the assembly error and improves the torque detection accuracy.
以下、本発明のトルクセンサを実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing the torque sensor of the present invention will be described based on Example 1 shown in the drawings.
図1は、実施例1におけるトルクセンサ近傍の構成を表す断面図である。パワーステアリング装置は、図外のステアリングホイールに接続された入力軸300と、操舵輪を操作するラック&ピニオン機構に接続された出力軸400と、入力軸300と出力軸400の接続部に設けられたトルクセンサTSから構成されている。トルクセンサTSは、センサハウジング10、2つのコイルユニット20、インナリング100(第1円筒部材)、アウタリング200(第2円筒部材)、及び基板30を有する。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration in the vicinity of a torque sensor in the first embodiment. The power steering device is provided at an
入力軸300,出力軸400及びトルクセンサTSは、センサハウジング10及びラック&ピニオンハウジング(以下、R&Pハウジングと記載する。)40内に収装されている。入力軸300は磁性材料(本願実施例では鋼材)から構成され、コイルユニット20により磁界を形成する。また、入力軸300の軸心にはトーションバー50を収装する貫通孔310が設けられている。さらに、ステアリングホイール側においてトーションバー50と固定され、インナリング100を保持する肉厚部320が設けられる。
The
出力軸400とトーションバー50は嵌合により連結し、入力軸300と出力軸400はトーションバー50を介して一体となる。また、出力軸400の入力軸側端部の外周には、アウタリング保持部410が設けられている。出力軸400は第2、第3ベアリング63,64によりR&Pハウジング40によって回転可能に支持される。
The
さらに出力軸400にはピニオン軸41が連結され、ラック軸42と共にラックアンドピニオン式ステアリング装置を構成する。センサハウジング10のステアリングホイール側開口付近には、開口部から順に防塵用のダストシール61、及び第1ベアリング62が設けられている。
Further, a
インナリング100は入力軸300の肉厚部320にカシメ固定されて入力軸300と一体に回転する円筒部材である。アウタリング200はインナリング100の外径側に設けられた円筒部材であり、出力軸400のアウタリング保持部410に保持され出力軸400と一体に回転する。インナリング100及びアウタリング200は導電性かつ非磁性材料から成り、それぞれ軸方向に複数個設けられた第1、第2窓110,210を有する。
The
コイルユニット20はセンサハウジング10内に収容され、入力側に設けられた弾性部材70によって軸方向出力側に付勢されると共に、出力側から圧入された円筒状の保持部材80により固定され、ガタを防止しつつ軸方向の位置決めがなされ、基板30と接続する。
The
運転者が操舵操作を行うと、入出力軸間に固定されているトーションバー50の捩れに伴い、インナリング100の窓とアウタリング200の窓との重なり具合が変化する。このとき、コイルユニット20に発生したインピーダンス変化から基板30によって操舵トルクが演算される。演算結果に基づいて操舵トルクを軽減する操舵補助トルクを発生する駆動電流が図外の電動モータに供給される。
When the driver performs a steering operation, the degree of overlap between the window of the
[インナリングの詳細]
図2は、インナリング100の斜視図である。インナリング100は導電性かつ非磁性材料(本願実施例1ではアルミニウム合金)からなる円筒部材であり、円筒面に複数個設けられた第1窓110を有している。この第1窓110は軸方向幅が周方向幅よりも長いスリット形状であり、インナリング100の円周上に等間隔かつ軸方向に2列設けられている。
[Inner ring details]
FIG. 2 is a perspective view of the
また、インナリング100のy軸正方向端面には第1係止部130が2つ設けられ、互いを結ぶ直線がインナリング100の軸心を通るよう形成される。第1係止部130は略三角形状の切欠であり、位置決め性及び材料の歩留まり性向上の観点から略三角形状とされている。この切欠幅はaであり、切欠先端の角度はθである。さらに、第1係止部130のy軸負方向軸線上には、インナリング100を入力軸300にカシメ固定するカシメ部140が設けられている。
Further, two
このとき、第1係止部130と第1窓110とが軸方向に重なり合うとカシメに伴うインナリング100の変形の影響が第1窓110に及ぶおそれがある。そのため、第1係止部130及びカシメ部140は第1窓110同士の略中間位置に設けられ、カシメによるインナリング100の変形の影響が第1窓110に及ぶことを最小限に抑えている。組み付けの際は、この第1係止部130によってインナリング100と入力軸300、及びインナリング100とアウタリング200の位置決めを行う。
At this time, if the
なお、実施例1においては第1係止部130を切欠としているが、y軸正方向への凸部であってもよく特に限定しない。また、2つの第1係止部130を結ぶ直線がインナリング100の軸心を通るよう形成されなくともよく、さらに第1係止部130による位置決めが可能であれば1つだけ設けてもよく特に限定しない。
In the first embodiment, the
[アウタリング200の詳細]
図3はアウタリング200の斜視図である。アウタリング200は、導電性かつ非磁性材料(本願実施例1ではアルミニウム合金)からなる円筒部材であり、軸方向に複数個設けられた第2窓210を有する。第2窓210は軸方向幅が周方向幅よりも長いスリット形状であり、アウタリング200の円筒部分に等間隔で設けられ、かつインナリング100の第1窓110に対応する位置に形成されている。
[Details of outer ring 200]
FIG. 3 is a perspective view of the
また、アウタリング200のy軸正方向端部には円周にわたって内径方向に延出するフランジ部220が設けられている。このフランジ部220には円弧状の切欠である第2係止部230が2つ設けられ、互いの第2係止部230を結ぶ直線がアウタリング200の軸心を通るよう形成される。第2係止部230の切欠幅bは、インナリング100の第1係止部130の三角形状切欠の幅aよりも小さく設けられている。また、アウタリング200の内径部にはインナリング100が収装されるため、フランジ部220の延出はインナリング100の収装を阻害しないような延出量とされている。
Further, a
組み付けの際は、この第2係止部230とインナリング100の第1係止部130とによって、アウタリング200とインナリング100の位置決めを行う。また、アウタリング200のy軸負方向端部には出力軸400に嵌合する出力軸嵌合部240が設けられている。
At the time of assembly, the
なお、第2係止部230は第1係止部130と対応する位置に設けられていればよく、2つの第2係止部230を結ぶ直線がアウタリング200の軸心を通るよう形成されなくともよく、さらに位置決めできればよいため第2係止部230は1つであってもよく特に限定しない。また、フランジ部220はアウタリング200の外径方向に延出してもよく特に限定しない。
In addition, the 2nd latching |
[入力軸の詳細]
図4は、入力軸300の斜視図である。上述のように、入力軸300は磁性材料(本願実施例では鋼材)から構成され、コイルユニット20により磁界を形成する。また、入力軸300の軸心にはトーションバー50を収装する貫通孔310が設けられており、ステアリングホイール側においてトーションバー50と固定される。
[Details of input axis]
FIG. 4 is a perspective view of the
入力軸300における肉厚部320のy軸正方向端部には第3係止部330が2つ設けられている。図4は斜視図であるため1つの第3係止部330のみ図示する。この第3係止部330は軸方向溝であり、径方向幅を第2係止部230と同一幅bに設けられている。さらに2つの第3係止部330は、互いを結ぶ直線が入力軸300の軸心を通るよう設けられている。
Two
組み付けの際にはこの第3係止部330とインナリング100の第1係止部130、アウタリング200の第2係止部230によって、インナリング100と入力軸300、及びインナリング100とアウタリング200との位置決めを行う。
When assembled, the
また、肉厚部320であって第3係止部330からy軸負方向への軸方向直線上には、インナリング100をカシメ固定するカシメ用固定部340が設けられている。なお、第3係止部330は第1係止部130及び第2係止部230と対応する位置に設けられていればよいため、2つの第3係止部330を結ぶ直線が入力軸300の軸心を通るよう形成されなくともよく特に限定しない。また、第1、第2係止部130,220と同様に位置決め可能であれば第3係止部330は1つだけでもよく特に限定しない。
Further, a
[インナリング組み付け]
図5は、インナリング100を肉厚部320に嵌め込んだ入力軸300の拡大斜視図である。インナリング100の第1窓110及び入力軸300の表面により、インナリング100を嵌め込んだ入力軸300の円筒表面に凹凸が形成される。
[Inner ring assembly]
FIG. 5 is an enlarged perspective view of the
入力軸300が磁性体の鋼材、インナリング100が導電性かつ非磁性体のアルミニウム合金であることから、インナリング100の第1窓110すなわち凹部においては磁界が大きく、インナリング100が入力軸300を覆う部分すなわち凸部においては磁界が小さくなる。組み付けの際にはインナリング100の第1係止部130と入力軸300の第3係止部330の位置が対応するよう、インナリング100を入力軸300に嵌め込む。
Since the
インナリング100を嵌め込むと入力軸300のカシメ用固定部340が見えなくなるが、このカシメ用固定部340は第3係止部330と同一直線上にあるため、インナリング100を嵌め込んだ後であっても、カシメ用固定部340の位置を特定可能なよう設けられている。
When the
[位置決め用ジグの詳細]
図6は、第1、第2、第3係止部130,230,330の位置決めに用いられるジグ500の斜視図である。ジグ500は入力軸300における肉厚部320に嵌合可能な円筒部材であり、y軸負方向端面から突出する2つの突出部510を有する。突出部510のまた突出部510の先端は角度φの三角形状に形成され、先端角度φは第1係止部130の切欠先端角度θよりも大きく設けられている。
[Details of positioning jig]
FIG. 6 is a perspective view of a
突出部510の径方向側面部512は円弧状であり、アウタリング200の円弧状切欠である第2係止部230と隙間なく嵌合可能なよう、径方向側面部512は第2係止部230とほぼ同じ曲率半径に設けられている。
The radial
また、突出部510における周方向側面部513と第3係止部330が嵌合可能なよう、突出部510の径方向幅cは第3係止部330の径方向幅bよりもわずかに小さく設けられている。すなわち、第1、第3係止部130,10の幅a,bと突出部510の径方向幅cとの関係はa>b>cである。
Further, the radial width c of the protruding
アウタリング200におけるフランジ部220が内径方向に延出しているため、ジグ300の突出部510は先端部511により第1係止部130を係合し、径方向側面部512により第2係止部230を係合することになる。すなわちインナリング100を係合する先端部511とアウタリング200を係合する径方向側面部512とをともに突出部510に設け、位置決めをジグ300のみにより行うことで、組み付け誤差の蓄積を回避し精度向上を図っている。
Since the
[インナリング及びアウタリングの位置決め及び固定]
(第1行程:ジグに対する入力軸位置決め)
図7は、ジグ500を用いた入力軸300に対するインナリング100の位置決めを示す図である。
インナリング100を入力軸300の肉厚部320に嵌め込み、ジグ500を入力軸300のy軸正方向から挿入する。このときジグ500の突出部510がy軸負方向を向くように挿入を行い、突出部510を第3係止部330に嵌合させることにより、ジグ500に対し入力軸300の周方向移動を規制する。
[Positioning and fixing of inner ring and outer ring]
(First stroke: Input shaft positioning with respect to the jig)
FIG. 7 is a diagram illustrating positioning of the
The
(第2行程:インナリング位置決め及び固定)
突出部510を第3係止部330に嵌合させた後、インナリング100の第1係止部130を突出部510に嵌合させる。第1係止部130の切欠幅aは突出部510の径方向幅cよりも大きく、突出部510の先端部511は三角形状切欠である第1係止部130に入り込むが、先端部511の先端角度φは第1係止部130の切欠先端角度θよりも大きいため、突出部510は先端部511において第1係止部130の切欠側面部131に当接して係合する。
(2nd stroke: Inner ring positioning and fixing)
After fitting the
これにより、突出部510に対し第1係止部130のy軸負方向及び回転方向を規制することで、ジグ500に対するインナリング100の回転方向移動を規制し、ジグ500を介して入力軸300に対しインナリング100の位置決めを行う。このときジグ500を第3係止部330及び第1係止部130に係合させた状態のままインナリング100のカシメ部140を入力軸300のカシメ用固定部340にかしめることで、位置決め精度を保ったまま入力軸300に対してインナリング100を固定する。
Accordingly, by restricting the negative y-axis direction and the rotation direction of the
インナリング100の第1係止部130は略三角形状の切欠であるため、第1係止部130において磁性体である入力軸300が露出してコイル20により発生する磁界が回り込みやすくなる。そのため磁界バランスが崩れてトルク検出精度に支障をきたすおそれがあるが、第1係止部130と対応する位置にある第3係止部330は入力軸300の肉厚部320に形成された溝であるため、溝深さ相当分だけ第3係止部330とコイル20との距離が遠く形成されている。遠くなる分だけ第3係止部330へ磁界が回りこむ量は少なくなるため、第3係止部330が露出しても磁界バランスの安定は保たれる。
Since the
(第3行程:アウタリング位置決め及び固定)
図8は、ジグ500によるアウタリング200の位置決めを示す図である。第2行程においてインナリング100を入力軸300に固定した後、y軸負方向からアウタリング200を入力軸300に挿入する。挿入時には、アウタリング200のフランジ部220がy軸正方向を向くように挿入を行う。このとき、突出部510が第1、第3係止部130,10に当接した位置決め状態のまま、ジグ500は移動させないものとする。
(3rd stroke: Outer ring positioning and fixing)
FIG. 8 is a view showing the positioning of the
アウタリング200を入力軸300に挿入した後、フランジ部220の第2係止部230をジグ500の突出部510に係合させる。係合においてはともに同じ曲率を持つ第2係止部230の側面221と突出部510の径方向側面部512が当接するため、アウタリング200はジグ500に対し周方向及び径方向を位置決めされる。ジグ500と入力軸300の相対位置は第1行程において固定されているため、係合によりアウタリング200は入力軸300に対し周方向及び径方向を位置決めされた状態となる。
After the
この状態においてアウタリング200の出力軸嵌合部240を出力軸400にカシメ固定することで、位置決め精度を保ったままアウタリング200を固定する。アウタリング200を出力軸400に固定した後、ジグ500を組み外すことで、インナリング100及びアウタリング200の位置決め及び固定が完了する。
In this state, the
[従来例と本願実施例1における作用効果の対比]
従来、トルクセンサにあっては、複数窓を有する円筒部材を入力軸に、複数窓の遮蔽を行う溝を持つ嵌合部材を出力軸に設け、入出力軸間の相対回転によって開閉される複数窓を通過するコイル磁界の通過量変化を検出することで操舵トルクを検出するものがある。この技術にあっては、トルク検出精度には円筒部材の窓と嵌合部材の溝との相対位置が重要な要素である。
[Contrast of effects of conventional example and first embodiment]
Conventionally, in a torque sensor, a cylindrical member having a plurality of windows is provided on an input shaft, and a fitting member having a groove for shielding a plurality of windows is provided on an output shaft. Some of them detect a steering torque by detecting a change in the amount of coil magnetic field passing through a window. In this technique, the relative position between the window of the cylindrical member and the groove of the fitting member is an important factor for torque detection accuracy.
しかしながら上記従来技術にあっては、円筒部材は入力軸に対して位置決め固定されており、また嵌合部材は出力軸に対して位置決め固定されているため、入力軸と出力軸との間の組み付け誤差、入力軸と円筒部材のとの間の組み付け誤差、及び出力軸と嵌合部材との組み付け誤差の積み重ねが円筒部材と嵌合部材との相対位置に大きな誤差を生じさせるおそれがある。また、円筒部材と嵌合部材との間の径方向位置決めも考慮されておらず、トルク検出精度の悪化をもたらすという問題があった。 However, in the above prior art, the cylindrical member is positioned and fixed with respect to the input shaft, and the fitting member is positioned and fixed with respect to the output shaft. Therefore, the assembly between the input shaft and the output shaft is performed. Accumulation of errors, an assembly error between the input shaft and the cylindrical member, and an assembly error between the output shaft and the fitting member may cause a large error in the relative position between the cylindrical member and the fitting member. Further, radial positioning between the cylindrical member and the fitting member is not taken into consideration, and there is a problem that the torque detection accuracy is deteriorated.
これに対し本願実施例では、インナリング100のy軸負方向端部に三角形状切欠である第1係止部130を設け、アウタリング200にy軸正方向端部に内径方向に延出するフランジ部220を設け、このフランジ部220に円弧状切欠である第2係止部230を設けた。
On the other hand, in the embodiment of the present application, a
また、組み付けの際には、径方向側面部512を第3係止部330に係合させる第1行程と、ジグ500の突出部510における先端部511を第1係止部130に係合させた状態でインナリング100を入力軸300に固定する第2行程と、突出部510における先端部511と径方向側面部512がそれぞれ第1係止部130と第3係止部330とに係合した状態で、ジグ500の突出部510における径方向側面部512を第2係止部230に係合させ、アウタリング200を出力軸400に固定する第3行程と、によりインナリング100とアウタリング200の位置決め及び固定を行うこととした。
Further, when assembling, the first step of engaging the radial
これにより、ジグ500により入力軸300に対しインナリング100及びアウタリング200を位置決めすることが可能となり、インナリング100及びアウタリング200の位置決め誤差の蓄積を回避して精度を向上させることができる。また、第2係止部230がアウタリング200の内径方向に延出するフランジ部220に設けられているため、アウタリング200の回転方向位置決めとともに径方向位置決めも同時に行うことが可能となり、組み付け誤差を低減してトルク検出精度を向上させたトルクセンサを提供することができる(請求項1及び請求項2に対応。)。
(他の実施例)
Thereby, the
(Other examples)
以上、本発明を実施するための最良の形態を実施例1に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。 As described above, the best mode for carrying out the present invention has been described based on the first embodiment. However, the specific configuration of the present invention is not limited to each embodiment and does not depart from the gist of the present invention. Such design changes are included in the present invention.
本願実施例ではインナリング100及びアウタリング200はカシメによりそれぞれ入力軸及び出力軸300,400に固定されたが、焼きばめまたは圧入により固定することとしてもよい。
In the present embodiment, the
本願実施例ではインナリング100を導電性かつ非磁性材料のアルミニウム合金で形成したが、磁性材料(例えば鋼材)で形成してもよい。磁性材料で形成した場合、インナリング100の第1窓110すなわち凹部においては磁性力が小さく、インナリング100が入力軸300を覆う部分すなわち凸部においては磁性力が大きくなる。
In the embodiment of the present application, the
本願実施例では第1、第2、第3係止部130,230,330をそれぞれ2つずつ設けたが、インナリング100、アウタリング200を入力軸300に対し位置決め可能であればよく、1つずつであってもよいし2つ以上の複数であってもよい。1つであれば加工工数の低減が見込め、2つ以上であれば更なる位置決め精度の向上を図ることができる。
In the present embodiment, two each of the first, second, and
更に、上記各実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。 Further, technical ideas other than the claims that can be grasped from the respective embodiments will be described below together with the effects thereof.
(イ)請求項1に記載のトルクセンサにおいて、
前記第1係止部は、略三角形状の切欠である。
(A) In the torque sensor according to claim 1,
The first locking portion is a substantially triangular cutout.
楔効果により第1係止部とジグの第1係合部との回転方向位置決め制度が向上する。また、切欠状にしたことにより突起状に形成した場合と比べ材料の歩留まり性がよい。 Due to the wedge effect, the rotational direction positioning system between the first locking portion and the first engaging portion of the jig is improved. In addition, the yield of the material is better than the case where it is formed in the shape of a protrusion due to the notch shape.
(ロ)請求項1に記載のトルクセンサにおいて、
前記第2円筒部材のフランジ部は径方向内側に延出する。
(B) In the torque sensor according to claim 1,
The flange portion of the second cylindrical member extends radially inward.
第1円筒部材と第2円筒部材との間に挿入されたジグがフランジ部の第2係止部に係合することにより第1円筒部材と第2円筒部材との径方向位置決めを行うため、ジグの第1係合部と第2係合部とを同じ部材に設けることができる。よって、ジグの第1係合部と第2係合部とを別々の部材に設ける場合に比べて位置決め精度が向上する。 In order to perform the radial positioning of the first cylindrical member and the second cylindrical member by engaging the jig inserted between the first cylindrical member and the second cylindrical member with the second locking portion of the flange portion, The first engaging portion and the second engaging portion of the jig can be provided on the same member. Therefore, the positioning accuracy is improved as compared with the case where the first engaging portion and the second engaging portion of the jig are provided on separate members.
(ハ) 請求項1に記載のトルクセンサにおいて、
前記第1シャフトは、前記第1円筒部材の第1係止部に対応する位置に第3係止部を備えるとともに、この第3係止部の同一軸線上に凹部を備え、
前記第1円筒部材は、前記第1シャフトの凹部に嵌合するカシメ部を有する。
(C) In the torque sensor according to claim 1,
The first shaft includes a third locking portion at a position corresponding to the first locking portion of the first cylindrical member, and includes a recess on the same axis line of the third locking portion,
The first cylindrical member has a caulking portion that fits into the concave portion of the first shaft.
第1シャフトのカシメ用凹部は、第1円筒部材が被せられると見えなくなってしまう。よって、カシメ位置が特定できなくなってしまうが、カシメ用凹部の同一軸線上に第3係止部が設けられることにより、凹部の位置を特定することができる。また、この第3係止部と第1シャフトの第1係止部の両方に係合するジグを用いることにより、第1シャフトと第1円筒部材との回転位置決めも容易に行うことができる。 The caulking concave portion of the first shaft is not visible when the first cylindrical member is covered. Therefore, although the caulking position cannot be specified, the position of the concave portion can be specified by providing the third locking portion on the same axis line of the caulking concave portion. Further, by using a jig that engages with both the third locking portion and the first locking portion of the first shaft, the rotational positioning of the first shaft and the first cylindrical member can be easily performed.
(ニ)請求項1に記載のトルクセンサにおいて、
前記第1円筒部材の第1係止部は、この第1円筒部材の軸方向窓同士の略中間位置に形成される。
(D) In the torque sensor according to claim 1,
The first locking portion of the first cylindrical member is formed at a substantially intermediate position between the axial windows of the first cylindrical member.
第1係止部は第1円筒部材のカシメ位置に対応しているため、カシメ位置は第1円筒部材の軸方向窓同士の略中間位置となる。よって、カシメによる第1円筒部材の変形が軸方向窓に及ぶことを最小限に抑えることができる。 Since the first locking portion corresponds to the caulking position of the first cylindrical member, the caulking position is a substantially intermediate position between the axial windows of the first cylindrical member. Therefore, it is possible to minimize the deformation of the first cylindrical member due to caulking to the axial window.
(ホ)前記(イ)に記載のトルクセンサにおいて、
前記第3係止部は軸方向溝である。
(E) In the torque sensor according to (a) above,
The third locking portion is an axial groove.
第1円筒部材を導電性かつ非磁性材料で形成し、第1シャフトを磁性部材で形成した場合、第1係止部が切欠状に形成されると、この切欠に磁界が回りこみやすくなり、全体の磁界バランスが崩れるおそれがある。そこで、この切欠に対応する位置に軸方向溝を設けることにより、溝を形成した部分はコイルとの距離が遠くなるため、磁界の回りこみ量が減少する。よって、第1係止部の切欠と第3係止部の軸方向溝とが磁界の回りこみ量をバランスさせることができる。 When the first cylindrical member is formed of a conductive and non-magnetic material and the first shaft is formed of a magnetic member, if the first locking portion is formed in a notch shape, a magnetic field is likely to flow around the notch, The overall magnetic field balance may be lost. Therefore, by providing an axial groove at a position corresponding to the notch, the distance between the groove and the coil is reduced, and the amount of magnetic field wrap-around is reduced. Therefore, the notch of the first locking portion and the axial groove of the third locking portion can balance the amount of magnetic field wrap.
20 コイルユニット
50 トーションバー
100 インナリング
110 第1窓
130 第1係止部
131 切欠側面部
140 カシメ部
200 アウタリング
210 第2窓
220 フランジ部
221 側面
230 第2係止部
240 出力軸嵌合部
300 入力軸
310 貫通孔
320 肉厚部
330 係止部
340 カシメ用固定部
400 出力軸
410 アウタリング保持部
500 ジグ
510 突出部
511 先端部
512 径方向側面部
513 周方向側面部
20
Claims (2)
前記第1シャフトに設けられ、周方向に複数個の軸方向窓を有する第1円筒部材と、
前記第1円筒部材を包囲するように前記第2シャフトに設けられ、導電性かつ非磁性材料で形成されるとともに、周方向に複数の軸方向窓を有する第2円筒部材と、
前記第2円筒部材の外周側に設けられ、磁界を発生するコイルと、
前記第1円筒部材の軸方向窓と前記第2円筒部材の軸方向窓との重なり状態に基づいて変化する前記コイルのインピーダンス変化に基づきトルクを検出するトルクセンサにおいて、
前記第1円筒部材は、軸方向端部に設けられた第1係止部を備え、
前記第2円筒部材は、前記第1円筒部材の前記第1係止部側端部に設けられたフランジ部と、このフランジ部に設けられた第2係止部とを備えることを特徴とするトルクセンサ。 A first shaft and a second shaft connected by a torsion bar;
A first cylindrical member provided on the first shaft and having a plurality of axial windows in the circumferential direction;
A second cylindrical member provided on the second shaft so as to surround the first cylindrical member, formed of a conductive and nonmagnetic material, and having a plurality of axial windows in the circumferential direction;
A coil that is provided on the outer peripheral side of the second cylindrical member and generates a magnetic field;
In the torque sensor for detecting torque based on the impedance change of the coil that changes based on the overlapping state of the axial window of the first cylindrical member and the axial window of the second cylindrical member,
The first cylindrical member includes a first locking portion provided at an axial end.
The second cylindrical member includes a flange portion provided at an end portion of the first cylindrical member on the first locking portion side, and a second locking portion provided on the flange portion. Torque sensor.
前記第1シャフトに設けられ、周方向に複数個の軸方向窓を有する第1円筒部材と、
前記第1円筒部材を包囲するように前記第2シャフトに設けられ、導電性かつ非磁性材料で形成されるとともに、周方向に複数の軸方向窓を有する第2円筒部材と、
前記第2円筒部材の外周側に設けられ、磁界を発生するコイルと、
前記第1円筒部材の軸方向窓と前記第2円筒部材の軸方向窓との重なり状態に基づいて変化する前記コイルのインピーダンス変化に基づきトルクを検出するトルクセンサの組立方法において、
前記第1係止部と第2係止部のそれぞれに係合する第1係合部と第2係合部とを備えるジグの第1係合部を、前記第1係止部に係合させる第1行程と、
前記第1係合部を前記第1係止部に係合させた状態で前記第1円筒部材を前記第1シャフトに固定する第2行程と、
前記ジグの第2係合部と前記第2係止部に係合させ、前記ジグの第1係合部と第2係合部がそれぞれ前記第1係止部と第2係止部とに係合した状態で、前記第2円筒部材を前記第2シャフトに固定する第3行程と、
を備えることを特徴とするトルクセンサの組立方法。 A first shaft and a second shaft connected by a torsion bar;
A first cylindrical member provided on the first shaft and having a plurality of axial windows in the circumferential direction;
A second cylindrical member provided on the second shaft so as to surround the first cylindrical member, formed of a conductive and nonmagnetic material, and having a plurality of axial windows in the circumferential direction;
A coil that is provided on the outer peripheral side of the second cylindrical member and generates a magnetic field;
In a method for assembling a torque sensor for detecting torque based on a change in impedance of the coil that changes based on an overlapping state between the axial window of the first cylindrical member and the axial window of the second cylindrical member,
Engaging the first engaging portion of the jig including the first engaging portion and the second engaging portion that engage with the first engaging portion and the second engaging portion, respectively, with the first engaging portion. The first step
A second step of fixing the first cylindrical member to the first shaft in a state where the first engaging portion is engaged with the first locking portion;
The jig is engaged with the second engaging portion and the second engaging portion, and the first engaging portion and the second engaging portion of the jig are respectively connected to the first engaging portion and the second engaging portion. A third step of fixing the second cylindrical member to the second shaft in an engaged state;
A method for assembling a torque sensor, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004212198A JP2006030088A (en) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | Torque sensor and construction method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JP2006030088A true JP2006030088A (en) | 2006-02-02 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011017578A (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Ono Sokki Co Ltd | Torque sensor |
JP2016148680A (en) * | 2011-04-25 | 2016-08-18 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | Rotor for torque sensor |
JP2021103110A (en) * | 2019-12-25 | 2021-07-15 | 東京ロボティクス株式会社 | Torque detection mechanism, robot, and calibration method |
-
2004
- 2004-07-20 JP JP2004212198A patent/JP2006030088A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011017578A (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Ono Sokki Co Ltd | Torque sensor |
JP2016148680A (en) * | 2011-04-25 | 2016-08-18 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | Rotor for torque sensor |
US9903773B2 (en) | 2011-04-25 | 2018-02-27 | Lg Innotek Co., Ltd. | Rotor for torque sensor |
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