JP2007121161A - トルクセンサ及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ハウジング12に収容される入力軸14と出力軸15がトーションバー16を介して連結され、トルク検出コイル60と温度補償コイル70をハウジング12に設けてなるトルクセンサ30において、入力軸14を支持する入力軸受17を、樹脂製の温度補償コイル用ボビン80にインサートモールドし、温度補償コイル70を上記入力軸受17に電磁結合させるもの。
【選択図】 図2
Description
(a)入力軸を支持する入力軸受を温度補償コイルのボビンにインサートモールドし、温度補償コイルを入力軸受に電磁結合させたから、入力軸受が直接温度補償コイルの磁気回路を構成しているので、入力軸受の該磁気回路への干渉を考慮する必要がない。従って、温度補償コイルの磁気遮蔽部材等を設けることなく磁気特性を簡易に安定化できる。
(d)トルク検出コイルと温度補償コイルをハウジングに設けるに際し、トルク検出コイル用のボビンと温度補償コイル用のボビンを一体のボビンに樹脂成形して単一化したから、トルクセンサの部品数と組付性及び組付寸法誤差をなくし、コスト低減できる。
(e)上述(d)のボビンと、該ボビンに巻装したトルク検出コイル及び温度補償コイルを、磁性金属粉を混合した樹脂製ヨークにインサートモールドしたから、トルクセンサの部品数と組付工数を一層少なくできる上に、ヨークがボビンとコイルとの間に形成するエアギャップを可及的に低減し、トルクセンサの検出精度を向上する。
(f)上述(e)のヨークを樹脂製ハウジングにインサートモールドしたから、トルクセンサの部品数と組付工数を一層少なくできる。
(g)電動パワーステアリング装置のトルクセンサにおいて、上述(a)〜(f)を実現できる。これにより、ステアリングホイールに加えた操舵トルクの検出精度を向上させ、電動モータによるアシスト性能を向上できる。
入力軸14は、磁性材料からなり、ハウジング12の内部に位置して出力軸15に同軸的に結合されている部分の側傍に、磁性材料からなる大径カラーAを圧入等により同軸固定的に取付けている。大径カラーAには第1のコア40を圧入等により同軸固定的に取付け、第1のコア40の下端端面には周方向に等ピッチで形成された平面視矩形の多数の磁路形成部40Aを備える。
第1のコア40は、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、樹脂等の非磁性材料からなる遮蔽材42を金型にセットし、この遮蔽材42の周囲に、樹脂に鉄粉等の磁性材金属粉を混合した磁性材41を鋳込んでインサートモールドしてなるものである。具体的には、遮蔽材42は円筒状(円筒本体42A)をなし、下端部の周方向複数位置に歯42Bを設け、相隣る歯42Bの間の谷部42Cに磁性材41をモールドする。磁性材41は遮蔽材42の円筒本体42Aの内周にモールドされる円筒本体41Aと、円筒本体41Aの下端部の周方向複数か所からL形をなして径方向外方に突出する装填部分41Bを形成し、装填部分41Bの下向き端面である平面視矩形端面を歯42Bの山部の下向き端面そのものに合致させて入力軸14の中心軸に直交する平面に形成する。
(a)入力軸14を支持する入力軸受17を温度補償コイル70のボビン80にインサートモールドし、温度補償コイル70を入力軸受17に電磁結合させたから、入力軸受17が温度補償コイル70の磁気回路を構成しているので、入力軸受17の該磁気回路への干渉を考慮する必要がない。従って、温度補償コイル70の磁気特性を簡易に安定化できる。
(a)第1と第2のコア40、50の端面に非磁性材料からなる遮蔽材42、52を設け、遮蔽材42、52の遮蔽部40B、50Bの側傍の磁性材の非遮蔽部を磁路形成部40A、50Aとした。第1のコア40の磁路形成部40Aと第2のコア50の磁路形成部50Aの間で生ずる磁束の通路は、図5(B)の実線矢印で示す如くに、第1のコア40において相隣る遮蔽材42の遮蔽部40Bと遮蔽部40Bに挟まれる範囲の磁路形成部40A、第2のコア50において相隣る遮蔽材52の遮蔽部50Bと遮蔽部50Bに挟まれる範囲の磁路形成部50Aに限定され、図5(B)の破線矢印で示す如くの遮蔽部40B、50Bの側に回り込むことを抑制される。このため、入力軸14と出力軸15の間のトーションバー16のねじれに伴なう、第1のコア40の磁路形成部40Aと第2のコア50の磁路形成部50Aの重なり面積(磁束通過面積)の変化のみに応じた透磁率の変化量となり、トルク検出コイル60の検出出力幅を増大でき、ひいては検出精度及び感度を向上できる。
11、12 ハウジング
14 入力軸
15 出力軸
16 トーションバー
17 入力軸受
30 トルクセンサ
60 トルク検出コイル
70 温度補償コイル
80 ボビン
90 ヨーク
Claims (5)
- ハウジングに収容される入力軸と出力軸がトーションバーを介して連結され、
トルク検出コイルと温度補償コイルをハウジングに設けてなるトルクセンサにおいて、
入力軸を支持する入力軸受を、樹脂製の温度補償コイル用ボビンにインサートモールドし、
温度補償コイルを上記入力軸受に電磁結合させることを特徴とするトルクセンサ。 - 前記温度補償コイル用ボビンにトルク検出コイル用ボビンを一体に樹脂成形してなる請求項1に記載のトルクセンサ。
- 前記ボビンと、該ボビンに巻装したトルク検出コイル及び温度補償コイルを、磁性金属粉を混合した樹脂製ヨークにインサートモールドする請求項2に記載のトルクセンサ。
- 前記ヨークを、樹脂製ハウジングにインサートモールドする請求項3に記載のトルクセンサ。
- ステアリングホイールが結合される入力軸と、電動モータに連動する出力軸とを有し、請求項1〜4のいずれかに記載のトルクセンサの検出トルク信号により電動モータを駆動制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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2005
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