JP2009006589A - Resin mold shaft material, its manufacturing method and torque detector - Google Patents

Resin mold shaft material, its manufacturing method and torque detector Download PDF

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欣智 徳本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin mold shaft material which can inhibit the damage, of a resin molding, caused by a change in the temperature such as atmospheric temperature. <P>SOLUTION: The resin mold shaft material has a shaft body 1 whose outer peripheral surface is covered with the resin molding 7, and also, an anti-slip fabricated part 2 for restricting the slippage of the resin molding 7 to the shaft body 1 and a smooth finish part 4 not fabricated for anti-slip, are alternately formed circumferentially to the outer peripheral face of the shaft body 1. Besides, the smooth finish part 4 is arranged in a peripheral position corresponding to the weld part 5 of the resin molding 7. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、樹脂モールド軸材に関するものである。より詳しくは、本発明は、トルク検出装置などのロータとして用いることができる樹脂モールド軸材、その製造方法、及び、例えば、電動パワーステアリング装置などのトルクを検出することができるトルク検出装置に関するものである。   The present invention relates to a resin mold shaft material. More specifically, the present invention relates to a resin mold shaft material that can be used as a rotor for a torque detection device, a manufacturing method thereof, and a torque detection device that can detect torque, such as an electric power steering device. It is.

従来、軸本体の外周面が樹脂成形体で覆われている樹脂モールド軸材は、例えば、サーボモータのロータなどの種々の分野で用いられている。前記サーボモータのロータとして用いられている樹脂モールド軸材としては、例えば、樹脂成形体であるボンド磁石で軸本体が覆われているロータなどが挙げられる(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, the resin mold shaft material in which the outer peripheral surface of the shaft body is covered with a resin molded body is used in various fields such as a rotor of a servo motor. As a resin mold shaft material used as a rotor of the servo motor, for example, a rotor whose shaft body is covered with a bonded magnet that is a resin molded body can be cited (for example, see Patent Document 1).

前記特許文献1記載の樹脂モールド軸材は、円周方向表面全体にロートレット加工が施されて微小な凹部面が設けられた軸本体が、樹脂成形体であるボンド磁石で覆われている。そのため、かかる樹脂モールド軸材においては、軸本体とボンド磁石とが、強く締結されている。
特開2005−237047号公報(図3参照)
In the resin-molded shaft material described in Patent Document 1, a shaft body in which a rotlet process is performed on the entire circumferential surface and a minute concave surface is provided is covered with a bond magnet that is a resin molded body. Therefore, in such a resin mold shaft material, the shaft body and the bond magnet are strongly fastened.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-237047 (see FIG. 3)

しかしながら、前記特許文献1記載の樹脂モールド軸材は、気温などの温度の変化により、軸本体と樹脂成形体との間の線膨張係数差が生じ、樹脂成形体の破損などが発生することがあるという欠点がある。   However, the resin mold shaft described in Patent Document 1 may cause a linear expansion coefficient difference between the shaft main body and the resin molded body due to a change in temperature such as air temperature, and the resin molded body may be damaged. There is a drawback of being.

本発明は、前記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、気温などの温度の変化により発生する樹脂成形体の破損が抑制されうる樹脂モールド軸材を提供することを1つの課題とする。   This invention is made | formed in view of the fault of the said prior art, and makes it one subject to provide the resin mold shaft material which can suppress the failure | damage of the resin molding which generate | occur | produces by temperature changes, such as temperature. .

また、本発明は、得られる樹脂モールド軸材に、温度の変化により生じる軸本体と樹脂成形体との間の線膨張係数差による樹脂成形体の破損などに対する耐久性を付与することができる、樹脂モールド軸材の製造方法を提供することを他の課題とする。   In addition, the present invention can provide the resin mold shaft material obtained with durability against damage to the resin molded product due to a difference in linear expansion coefficient between the shaft main body and the resin molded product caused by a change in temperature. It is another object to provide a method for producing a resin mold shaft material.

さらに、本発明は、例えば、気温などの温度の変化があっても、高い耐久性を発揮するトルク検出装置を提供することをさらに他の課題とする。   Furthermore, another object of the present invention is to provide a torque detection device that exhibits high durability even when there is a change in temperature such as air temperature.

本発明は、1つの側面では、軸本体の外周面が樹脂成形体で覆われている樹脂モールド軸材であって、
前記樹脂成形体の前記軸本体に対する滑り止めを行うための滑り止め加工部と、その滑り止めを行わない平滑部とが、前記軸本体の外周面に対して円周方向に交互に形成され、前記平滑部が、前記樹脂成形体のウェルド部と対応する周方向位置に配置されていることを特徴とする樹脂モールド軸材に関する。
In one aspect, the present invention is a resin mold shaft material in which an outer peripheral surface of a shaft body is covered with a resin molded body,
Non-slip processing portions for preventing slip of the resin molded body with respect to the shaft main body and smooth portions not performing the anti-slip are alternately formed in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the shaft main body, The said smooth part is arrange | positioned in the circumferential direction position corresponding to the weld part of the said resin molding, It is related with the resin mold shaft material characterized by the above-mentioned.

本発明の樹脂モールド軸材は、前記滑り止め加工部と前記平滑部とが、前記軸本体の外周面に対して円周方向に交互に形成され、前記平滑部が、前記樹脂成形体のウェルド部と対応する周方向位置に配置されているため、前記樹脂成形体のウェルド部に、応力集中が発生せず、温度の変化により生じる前記軸本体と前記樹脂成形体との間の線膨張係数差による前記樹脂成形体の破損などの発生が抑制される。   In the resin mold shaft according to the present invention, the anti-slip portion and the smooth portion are alternately formed in a circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the shaft main body, and the smooth portion is a weld of the resin molded body. The linear expansion coefficient between the shaft main body and the resin molded body is caused by a change in temperature without causing stress concentration in the weld portion of the resin molded body because the resin molded body is disposed at a circumferential position corresponding to the portion. Occurrence of breakage of the resin molded body due to the difference is suppressed.

本発明の樹脂モールド軸材において、前記滑り止め加工部は、ローレット加工又はくぼみ加工により形成されていることが好ましい。本発明の樹脂モールド軸材では、前記滑り止め加工部がローレット加工又はくぼみ加工により形成されている場合、樹脂モールド軸材における軸本体と樹脂成形体との間の締結力をより高めることができる。   In the resin mold shaft according to the present invention, it is preferable that the anti-slip portion is formed by knurling or indentation. In the resin mold shaft of the present invention, when the anti-slip portion is formed by knurling or indentation, the fastening force between the shaft body and the resin molded body in the resin mold shaft can be further increased. .

本発明の樹脂モールド軸材において、前記樹脂成形体としては、S極とN極とを円周方向に交互に有するボンド磁石よりなるものが挙げられる。かかる樹脂モールド軸材は、前記ボンド磁石のウェルド部に応力集中が発生せず、温度の変化により生じる前記軸本体と前記ボンド磁石との間の線膨張係数差によるボンド磁石の破損などが抑制される。さらに、かかる樹脂モールド軸材は、ウェルド部への応力集中による破損などを考慮しなくてもよく、磁石を薄くすることができ、トルク検出装置を安価に小型化できる。かかる樹脂モールド軸材は、トルク検出装置のロータとして好適である。   In the resin mold shaft of the present invention, examples of the resin molded body include those made of bond magnets having S poles and N poles alternately in the circumferential direction. Such resin-molded shaft material does not cause stress concentration in the welded portion of the bonded magnet, and the bond magnet breakage due to the difference in linear expansion coefficient between the shaft main body and the bonded magnet caused by temperature change is suppressed. The Further, such a resin mold shaft does not have to take into account damage due to stress concentration on the weld portion, the magnet can be thinned, and the torque detector can be reduced in size at low cost. Such a resin mold shaft material is suitable as a rotor of a torque detection device.

本発明は、他の側面では、次の工程(1)〜(3):
(1) 前記樹脂成形体の前記軸本体に対する滑り止めを行うための滑り止め加工部と、その滑り止めを行わない平滑部とを、前記軸本体の外周面に対して円周方向に交互に形成する工程、
(2) 周方向の複数位置にゲートを有する金型を、周方向で互いに隣接するゲート間の中間位置が前記平滑部と対応する周方向位置に来るように前記工程(1)で得られた軸本体の外周側にセットする工程、及び
(3) 前記工程(2)でセットした金型の各ゲートから同時かつ同速度で樹脂成形材料を噴出させて前記金型内を当該材料で充填することにより、前記軸本体の外周面を前記樹脂成形体で覆う工程
を含む、軸本体の外周面を樹脂成形体で覆う樹脂モールド軸材の製造方法に関する。
In another aspect of the present invention, the following steps (1) to (3):
(1) An anti-slip portion for preventing the resin molded body from slipping with respect to the shaft main body and a smooth portion not performing the anti-slip are alternately arranged in a circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the shaft main body. Forming step,
(2) A mold having gates at a plurality of positions in the circumferential direction is obtained in the step (1) so that an intermediate position between adjacent gates in the circumferential direction comes to a circumferential position corresponding to the smooth portion. A step of setting on the outer peripheral side of the shaft body; and (3) filling the inside of the mold with a resin molding material simultaneously and at the same speed from each gate of the mold set in the step (2). By this, it is related with the manufacturing method of the resin mold shaft material which covers the outer peripheral surface of a shaft main body with a resin molding including the process of covering the outer peripheral surface of the said shaft main body with the said resin molding.

本発明の樹脂モールド軸材の製造方法によれば、製造に際して、周方向の複数位置にゲートを有する金型を、周方向で互いに隣接するゲート間の中間位置が前記平滑部と対応する周方向位置に来るように前記軸本体の外周側にセットするため、得られる樹脂モールド軸材において、樹脂成形材料を充填する際に形成されるウェルド部に、応力集中が発生せず、温度の変化により生じる軸本体と樹脂成形体との間の線膨張係数差による樹脂成形体の破損などの発生が抑制される。そのため、本発明の樹脂モールド軸材の製造方法によれば、得られる樹脂モールド軸材に、温度の変化により生じる軸本体と樹脂成形体との間の線膨張係数差による樹脂成形体の破損などに対する耐久性を付与することができる。   According to the resin mold shaft manufacturing method of the present invention, in manufacturing, a mold having gates at a plurality of positions in the circumferential direction, and a circumferential direction in which an intermediate position between adjacent gates in the circumferential direction corresponds to the smooth portion. In order to set the shaft body on the outer peripheral side so as to come to the position, in the obtained resin mold shaft material, no stress concentration occurs in the weld portion formed when filling the resin molding material, and due to temperature change Generation | occurrence | production of the failure | damage of the resin molding by the linear expansion coefficient difference between the shaft main body and resin molding which generate | occur | produces is suppressed. Therefore, according to the method for producing a resin mold shaft material of the present invention, the resin mold shaft material obtained is damaged by a difference in linear expansion coefficient between the shaft main body and the resin molded product caused by a change in temperature. It is possible to impart durability against the above.

本発明は、別の側面では、同軸状に連結された第一軸及び第二軸と、その第一軸の外周面に成形されたボンド磁石と、前記ボンド磁石の磁界内において磁気回路を構成すべく第二軸に取り付けられた複数の軟磁性体と、この軟磁性体で発生した磁束を検出する検出器とを備えているトルク検出装置であって、
前記ボンド磁石の前記第一軸に対する滑り止めを行うための滑り止め加工部と、その滑り止めを行わない平滑部とが、前記第一軸の外周面に対して円周方向に交互に形成され、前記平滑部が、前記ボンド磁石のウェルド部と対応する周方向位置に配置されていることを特徴とするトルク検出装置に関する。
According to another aspect of the present invention, a first shaft and a second shaft connected coaxially, a bond magnet formed on an outer peripheral surface of the first shaft, and a magnetic circuit in the magnetic field of the bond magnet A torque detection device comprising a plurality of soft magnetic bodies attached to the second shaft and a detector for detecting magnetic flux generated by the soft magnetic bodies,
Anti-slip processed portions for preventing the bonded magnet from slipping with respect to the first shaft and smooth portions not performing the anti-slip are alternately formed in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the first shaft. The torque detecting device is characterized in that the smoothing portion is disposed at a circumferential position corresponding to a weld portion of the bonded magnet.

本発明のトルク検出装置は、前記滑り止め加工部と前記平滑部とが、前記第一軸の外周面に対して円周方向に交互に形成され、前記平滑部が、前記ボンド磁石のウェルド部と対応する周方向位置に配置されているため、気温などの温度の変化があっても、ボンド磁石の破損などが抑制されるため、高い耐久性を発揮し、長期間にわたって使用できる。   In the torque detection device of the present invention, the anti-slip processing portion and the smooth portion are alternately formed in a circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the first shaft, and the smooth portion is a weld portion of the bond magnet. Therefore, even if there is a change in temperature such as air temperature, breakage of the bonded magnet is suppressed, so that high durability is exhibited and it can be used for a long period of time.

前述のように、本発明の樹脂モールド軸材は、前記平滑部が、前記樹脂成形体のウェルド部と対応する周方向位置に配置されているため、ウェルド部に、応力集中が発生せず、温度の変化により生じる前記軸本体と前記樹脂成形体との間の線膨張係数差による前記樹脂成形体の破損などが抑制されるという優れた効果を奏する。   As described above, since the smooth portion of the resin mold shaft material of the present invention is arranged at a circumferential position corresponding to the weld portion of the resin molded body, stress concentration does not occur in the weld portion, There is an excellent effect that damage to the resin molded body due to a difference in linear expansion coefficient between the shaft main body and the resin molded body caused by a change in temperature is suppressed.

また、本発明の樹脂モールド軸材の製造方法では、製造に際して、周方向の複数位置にゲートを有する金型を、周方向で互いに隣接するゲート間の中間位置が前記平滑部と対応する周方向位置に来るように前記軸本体の外周側にセットするため、本発明の樹脂モールド軸材の製造方法によれば、得られる樹脂モールド軸材において、樹脂成形材料を充填する際に形成されるウェルド部に、応力集中が発生せず、温度の変化により生じる軸本体と樹脂成形体との間の線膨張係数差による樹脂成形体の破損などの発生が抑制される。そのため、本発明の樹脂モールド軸材の製造方法によれば、得られる樹脂モールド軸材に、温度の変化により生じる軸本体と樹脂成形体との間の線膨張係数差による樹脂成形体の破損などに対する耐久性を付与することができる。また、本発明の樹脂モールド軸材の製造方法は、ウェルド部への応力集中による破損などを考慮しなくてもよく、磁石を薄くすることができ、トルク検出装置を安価に小型化できる。   Further, in the method of manufacturing a resin mold shaft according to the present invention, in manufacturing, a mold having gates at a plurality of positions in the circumferential direction is used, and a circumferential direction in which an intermediate position between adjacent gates in the circumferential direction corresponds to the smooth portion. According to the method for manufacturing a resin mold shaft material of the present invention, the weld formed when the resin mold shaft material is filled with the resin molding material is set to the outer peripheral side of the shaft main body so as to come to the position. Stress concentration does not occur in the portion, and the occurrence of breakage of the resin molded body due to the difference in linear expansion coefficient between the shaft main body and the resin molded body caused by temperature change is suppressed. Therefore, according to the method for producing a resin mold shaft material of the present invention, the resin mold shaft material obtained is damaged by a difference in linear expansion coefficient between the shaft main body and the resin molded product caused by a change in temperature. It is possible to impart durability against the above. In addition, the resin mold shaft manufacturing method of the present invention does not need to take into account damage due to stress concentration on the weld, etc., can reduce the thickness of the magnet, and can reduce the size of the torque detector at low cost.

本発明のトルク検出装置は、前記樹脂モールド軸材であるロータを備えているので、気温などの温度の変化があっても、ボンド磁石の破損などが抑制され、高い耐久性を発揮し、長期間にわたって使用できるという優れた効果を奏する。   Since the torque detection device of the present invention includes the rotor that is the resin mold shaft material, even if there is a change in temperature such as air temperature, damage to the bond magnet is suppressed, and high durability is achieved. There is an excellent effect that it can be used over a period of time.

本発明は、1つの側面では、軸本体の外周面が樹脂成形体で覆われている樹脂モールド軸材であって、
前記樹脂成形体の前記軸本体に対する滑り止めを行うための滑り止め加工部と、その滑り止めを行わない平滑部とが、前記軸本体の外周面に対して円周方向に交互に形成され、前記平滑部が、前記樹脂成形体のウェルド部と対応する周方向位置に配置されていることを特徴とする樹脂モールド軸材に関する。
In one aspect, the present invention is a resin mold shaft material in which an outer peripheral surface of a shaft body is covered with a resin molded body,
Non-slip processing portions for preventing slip of the resin molded body with respect to the shaft main body and smooth portions not performing the anti-slip are alternately formed in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the shaft main body, The said smooth part is arrange | positioned in the circumferential direction position corresponding to the weld part of the said resin molding, It is related with the resin mold shaft material characterized by the above-mentioned.

本明細書において、「樹脂成形体」とは、樹脂成形材料を成形することにより得られるものをいい、例えば、樹脂硬化物、ボンド磁石などが挙げられる。   In the present specification, the “resin molded body” refers to one obtained by molding a resin molding material, and examples thereof include a cured resin and a bonded magnet.

前記樹脂成形材料としては、特に限定されないが、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などの樹脂;ボンド磁石成形材料などが挙げられる。前記ボンド磁石成形材料としては、例えば、磁性粉末と結合材料とを含有し、該磁性粉末同士が結合材料によって結合された状態となっている材料などが挙げられる。前記磁性粉末としては、特に限定されないが、例えば、希土類系磁石などが挙げられる。前記結合材料としては、特に限定されないが、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。また、前記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。また、前記熱可塑性樹脂としては、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂ポリフェニレンスルフィド系樹脂(PPS)などが挙げられる。   Although it does not specifically limit as said resin molding material, For example, resin, such as a thermosetting resin and a thermoplastic resin; Bond magnet molding material etc. are mentioned. Examples of the bonded magnet molding material include a material containing a magnetic powder and a binding material, and the magnetic powder is in a state of being bound by a binding material. The magnetic powder is not particularly limited, and examples thereof include rare earth magnets. The binding material is not particularly limited, and examples thereof include a thermosetting resin and a thermoplastic resin. Moreover, as said thermosetting resin, an epoxy resin, a phenol resin, etc. are mentioned, for example. Examples of the thermoplastic resin include styrene resin, urethane resin, polyester resin, polyamide resin polyphenylene sulfide resin (PPS), and the like.

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の樹脂モールド軸材の実施態様を説明する。図1及び図2は、本発明の樹脂モールド軸材の一例であるロータの一実施態様を示す概略説明図である。図1(a)及び図2(a)それぞれは、金型3を嵌合させたままの状態での樹脂モールド軸材の軸方向上方からの局部投影図であり、金型3のゲート6に、パイプ9を接続していない状態を示す。図1(b)及び図2(b)それぞれは、前記図1(a)及び図2(a)それぞれに対応して、本発明の樹脂モールド軸材の側面投影図である。   Hereinafter, embodiments of the resin mold shaft material of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 are schematic explanatory views showing an embodiment of a rotor which is an example of a resin mold shaft material of the present invention. FIG. 1A and FIG. 2A are local projection views from above in the axial direction of the resin mold shaft with the mold 3 kept fitted. The state where the pipe 9 is not connected is shown. FIGS. 1B and 2B are side projection views of the resin mold shaft material of the present invention corresponding to FIGS. 1A and 2A, respectively.

本発明の樹脂モールド軸材は、図1(b)及び図2(b)に示されるように、樹脂成形体7の軸本体1に対する滑り止めを行うための滑り止め加工部2とその滑り止めを行わない平滑部4とが、軸本体1の外周面に対して円周方向に交互に形成され、平滑部4が、樹脂成形体7のウェルド部5と対応する周方向位置に配置されている点に1つの大きな特徴がある。   As shown in FIGS. 1 (b) and 2 (b), the resin mold shaft material of the present invention includes a non-slip processing portion 2 for preventing the resin molded body 7 from slipping against the shaft body 1, and the anti-slip portion thereof. The smooth portions 4 that do not perform are alternately formed in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the shaft body 1, and the smooth portions 4 are arranged at circumferential positions corresponding to the weld portions 5 of the resin molded body 7. There is one major feature.

したがって、本発明の樹脂モールド軸材は、滑り止め加工部2により、樹脂成形体7の軸本体1に対する滑り止めが行われるとともに、平滑部4が樹脂成形体7のウェルド部5と対応する周方向位置に配置されていることにより、樹脂成形体7のウェルド部5への応力集中の発生が抑制されるという優れた効果を奏する。   Therefore, in the resin mold shaft material of the present invention, the anti-slip processed portion 2 prevents the resin molded body 7 from slipping with respect to the shaft body 1, and the smooth portion 4 corresponds to the weld portion 5 of the resin molded body 7. Due to the arrangement in the directional position, an excellent effect is obtained in that the occurrence of stress concentration on the weld portion 5 of the resin molded body 7 is suppressed.

滑り止め加工部2は、樹脂成形体7の軸本体1に対する滑り止めを行うための部分である。これにより、樹脂成形体7と軸本体1との間の締結力が高められる。また、平滑部4は、滑り止めを行わない部分である。   The anti-slip processing part 2 is a part for preventing the resin molded body 7 from slipping on the shaft body 1. Thereby, the fastening force between the resin molding 7 and the shaft body 1 is increased. Moreover, the smooth part 4 is a part which does not carry out slip prevention.

滑り止め加工部2としては、図1(b)に示されるようにローレット加工により形成されているローレット加工部、図2(b)に示されるようにくぼみ加工により形成されているくぼみ加工部などが挙げられる。本発明の樹脂モールド軸材では、滑り止め加工部2がローレット加工又はくぼみ加工により形成されている場合、樹脂モールド軸材における軸本体1と樹脂成形体7との間の締結力をより高めることができる点で有利である。   As the anti-slip processing part 2, a knurling part formed by knurling as shown in FIG. 1B, a dent processing part formed by denting as shown in FIG. Is mentioned. In the resin mold shaft of the present invention, when the anti-slip portion 2 is formed by knurling or indentation, the fastening force between the shaft body 1 and the resin molded body 7 in the resin mold shaft is further increased. This is advantageous in that

前記ローレット加工としては、特に限定されないが、例えば、JIS B 0951に規定される平目加工、アヤ目加工などが挙げられる。前記ローレット加工部におけるローレット目の寸法は、樹脂成形体7と軸本体1との間の締結力を十分に発揮する範囲であればよい。   Although it does not specifically limit as said knurling process, For example, the flat grain process prescribed | regulated to JIS B 0951, an eyelet process, etc. are mentioned. The knurled dimension in the knurled portion may be in a range in which the fastening force between the resin molded body 7 and the shaft body 1 is sufficiently exhibited.

滑り止め加工部2がくぼみ加工により形成されているものである場合、滑り止め加工部2は、軸本体1の外周面に複数のくぼみを加工し、配置することにより形成される。前記くぼみの大きさ及び数は、樹脂成形体7と軸本体1との間の締結力を十分に発揮する範囲であればよい。なお、滑り止め加工部2がくぼみ加工部である場合、平滑部4は、軸方向位置にくぼみが配置されていない部分となる。   When the non-slip processing portion 2 is formed by recessing, the anti-slip processing portion 2 is formed by processing and arranging a plurality of recesses on the outer peripheral surface of the shaft body 1. The size and number of the recesses may be in a range that sufficiently exhibits the fastening force between the resin molded body 7 and the shaft body 1. In addition, when the anti-slip | skid process part 2 is a hollow process part, the smooth part 4 becomes a part by which the hollow is not arrange | positioned at the axial direction position.

ウェルド部5は、通常、製造に際して、金型3の複数のゲート6から同時かつ同じ速度で、金型3内に前記樹脂成形材料を充填した際に、周方向で互いに隣接するゲート6,6間の中間位置に形成される。また、本発明の樹脂モールド軸材においては、当該樹脂モールド軸材の製造に際して用いられる金型3のゲート6の数と同じ数のウェルド部5が存在する。   The weld portion 5 is usually formed by the gates 6 and 6 adjacent to each other in the circumferential direction when the resin molding material is filled in the mold 3 simultaneously and at the same speed from the plurality of gates 6 of the mold 3 during manufacture. It is formed in the middle position between. Further, in the resin mold shaft material of the present invention, there are as many welds 5 as the number of gates 6 of the mold 3 used in manufacturing the resin mold shaft material.

従来の樹脂モールド軸材では、図3(b)に示される従来のロータのように、軸本体1の周囲に樹脂成形体7(この場合、ボンド磁石)が一体に成形され、S極とN極とを円周方向に交互に有し、軸本体1の外周面に滑り止め加工部2が形成されている。そのため、かかる従来の樹脂モールド軸材では、ウェルド部5に応力集中が発生し、それにより、ウェルド部5にクラックが発生し、樹脂成形体7(この場合、ボンド磁石)の破損が生じる。   In the conventional resin mold shaft material, like the conventional rotor shown in FIG. 3B, a resin molded body 7 (in this case, a bond magnet) is integrally formed around the shaft body 1, and the S pole and the N pole are formed. The poles are alternately arranged in the circumferential direction, and the non-slip processed portion 2 is formed on the outer peripheral surface of the shaft body 1. Therefore, in such a conventional resin mold shaft material, stress concentration occurs in the weld portion 5, thereby generating a crack in the weld portion 5 and causing damage to the resin molded body 7 (in this case, a bonded magnet).

しかし、本発明の樹脂モールド軸材は、図1(b)及び図2(b)それぞれに示されるように、平滑部4が、樹脂成形体7のウェルド部5と対応する周方向位置に配置されているため、ウェルド部5に、応力集中が発生せず、温度の変化により生じる軸本体1と樹脂成形体7との間の線膨張係数差による樹脂成形体7の破損などの発生を抑制することができる。   However, in the resin mold shaft material of the present invention, the smooth portion 4 is disposed at a circumferential position corresponding to the weld portion 5 of the resin molded body 7 as shown in FIGS. 1 (b) and 2 (b). Therefore, stress concentration does not occur in the weld portion 5, and the occurrence of damage to the resin molded body 7 due to a difference in linear expansion coefficient between the shaft main body 1 and the resin molded body 7 caused by temperature change is suppressed. can do.

本発明の樹脂モールド軸材において、軸本体1の外周面を覆った樹脂成形体7の径方向の厚さは、樹脂モールド軸材の用途などに応じて、適宜設定されうる。例えば、樹脂成形体7が、ボンド磁石である場合、樹脂成形体7の径方向の厚さは、ロータの用途、大きさなどに応じて、適宜設定されうる。   In the resin mold shaft of the present invention, the thickness in the radial direction of the resin molded body 7 covering the outer peripheral surface of the shaft body 1 can be appropriately set according to the use of the resin mold shaft. For example, when the resin molded body 7 is a bonded magnet, the thickness in the radial direction of the resin molded body 7 can be set as appropriate according to the use and size of the rotor.

樹脂成形体7としては、例えば、S極とN極とを円周方向に交互に有するボンド磁石よりなるものが挙げられる。樹脂成形体7がS極とN極とを円周方向に交互に有するボンド磁石よりなる樹脂モールド軸材は、前記ボンド磁石のウェルド部に応力集中が発生せず、温度の変化により生じる前記軸本体と前記ボンド磁石との間の線膨張係数差によるボンド磁石の破損などが抑制される点で有利である。かかる樹脂モールド軸材は、トルク検出装置のロータとして好適である。前記樹脂モールド軸材は、軸本体1の外周面がボンド磁石(図1中、樹脂成形体7)で覆われている樹脂モールド軸材であって、滑り止め加工部2と平滑部4とが、軸本体1の外周面に対して円周方向に交互に形成され、平滑部4が、前記ボンド磁石(図1中、樹脂成形体7)のウェルド部5と対応する周方向位置に配置され、前記ボンド磁石(図1中、樹脂成形体7)が、S極とN極とを円周方向に交互に有するように構成されている。前記樹脂モールド軸材は、平滑部4が、ボンド磁石(例えば、図1中、樹脂成形体7)のウェルド部5と対応する周方向位置に配置されているため、ウェルド部5に、応力集中が発生せず、温度の変化により生じる軸本体1とボンド磁石(例えば、図1中、樹脂成形体7)との間の線膨張係数差によるボンド磁石(例えば、図1中、樹脂成形体7)の破損などが抑制される。したがって、前記樹脂モールド軸材によれば、気温などの温度の変化があっても、高い耐久性を発揮し、長期間にわたって使用できるトルク検出装置を提供できる。また、前記樹脂モールド軸材によれば、ウェルド部への応力集中による破損などを考慮しなくてもよく、磁石を薄くすることができ、トルク検出装置を安価に小型化できる。   Examples of the resin molded body 7 include those made of bonded magnets having S poles and N poles alternately in the circumferential direction. The resin-molded shaft member made of a bond magnet in which the resin molded body 7 has S-poles and N-poles alternately in the circumferential direction does not cause stress concentration in the weld portion of the bond magnet, and the shaft is generated by a change in temperature. This is advantageous in that breakage of the bond magnet due to a difference in linear expansion coefficient between the main body and the bond magnet is suppressed. Such a resin mold shaft material is suitable as a rotor of a torque detection device. The resin mold shaft material is a resin mold shaft material in which the outer peripheral surface of the shaft main body 1 is covered with a bond magnet (resin molded body 7 in FIG. 1). The smooth portions 4 are alternately formed in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the shaft body 1, and the smooth portions 4 are arranged at circumferential positions corresponding to the weld portions 5 of the bonded magnet (resin molded body 7 in FIG. 1). The bonded magnet (resin molded body 7 in FIG. 1) is configured to have S poles and N poles alternately in the circumferential direction. In the resin mold shaft material, since the smooth portion 4 is disposed at a circumferential position corresponding to the weld portion 5 of the bonded magnet (for example, the resin molded body 7 in FIG. 1), the stress concentration is applied to the weld portion 5. Is not generated, and a bond magnet (for example, resin molded body 7 in FIG. 1) due to a difference in linear expansion coefficient between the shaft main body 1 and the bond magnet (for example, resin molded body 7 in FIG. 1) caused by a change in temperature. ) Is suppressed. Therefore, according to the said resin mold shaft material, even if there exists a change of temperature, such as temperature, the torque detection apparatus which exhibits high durability and can be used over a long period of time can be provided. Moreover, according to the said resin mold shaft material, it is not necessary to consider the damage by the stress concentration to a weld part, etc., a magnet can be made thin and a torque detection apparatus can be reduced in size inexpensively.

本発明は、他の側面では、次の工程(1)〜(3):
(1) 前記樹脂成形体の前記軸本体に対する滑り止めを行うための滑り止め加工部と、その滑り止めを行わない平滑部とを、前記軸本体の外周面に対して円周方向に交互に形成する工程
(2) 周方向の複数位置にゲートを有する金型を、周方向で互いに隣接するゲート間の中間位置が前記平滑部と対応する周方向位置に来るように前記工程(1)で得られた軸本体の外周側にセットする工程、及び
(3) 前記工程(2)でセットした金型の各ゲートから同時かつ同速度で樹脂成形材料を噴出させて前記金型内を当該材料で充填することにより、前記軸本体の外周面を前記樹脂成形体で覆う工程
を含む、軸本体の外周面を樹脂成形体で覆う樹脂モールド軸材の製造方法に関する
In another aspect of the present invention, the following steps (1) to (3):
(1) An anti-slip portion for preventing the resin molded body from slipping with respect to the shaft main body and a smooth portion not performing the anti-slip are alternately arranged in a circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the shaft main body. (2) In the step (1), a mold having gates at a plurality of positions in the circumferential direction is positioned in the circumferential direction corresponding to the smoothing portion so that an intermediate position between the gates adjacent to each other in the circumferential direction is located. A step of setting on the outer peripheral side of the obtained shaft main body; and (3) a resin molding material is ejected simultaneously and at the same speed from the gates of the mold set in the step (2), and the material in the mold The resin mold shaft material manufacturing method of covering the outer peripheral surface of the shaft body with the resin molded body, including the step of covering the outer peripheral surface of the shaft body with the resin molded body by filling with

本発明の樹脂モールド軸材の製造方法は、製造に際して、周方向の複数位置にゲートを有する金型を、周方向で互いに隣接するゲート間の中間位置が前記平滑部と対応する周方向位置に来るように前記軸本体の外周側にセットする点に1つの大きな特徴がある。したがって、本発明の樹脂モールド軸材の製造方法によれば、樹脂成形材料を充填する際に、金型の周方向で互いに隣接するゲート間の中間位置に形成されるウェルド部に、応力集中が発生せず、温度の変化により生じる軸本体と樹脂成形体との間の線膨張係数差による樹脂成形体の破損などが抑制される。そのため、本発明の樹脂モールド軸材の製造方法は、得られる樹脂モールド軸材に、温度の変化により生じる軸本体と樹脂成形体との間の線膨張係数差による樹脂成形体の破損などに対する耐久性を付与することができる。また、前記樹脂モールド軸材の製造方法によれば、ウェルド部への応力集中による破損などを考慮しなくてもよく、磁石を薄くすることができるため、トルク検出装置を安価に小型化できる。   In the manufacturing method of the resin mold shaft material of the present invention, in manufacturing, a mold having gates at a plurality of positions in the circumferential direction is set so that an intermediate position between the gates adjacent to each other in the circumferential direction is a circumferential position corresponding to the smooth portion. There is one big feature in that it is set on the outer peripheral side of the shaft body so as to come. Therefore, according to the resin mold shaft manufacturing method of the present invention, when the resin molding material is filled, stress concentration occurs in the weld portion formed at an intermediate position between the adjacent gates in the circumferential direction of the mold. It does not occur, and damage to the resin molded body due to a difference in linear expansion coefficient between the shaft main body and the resin molded body caused by a change in temperature is suppressed. Therefore, the resin mold shaft manufacturing method of the present invention has a durability against the resin molded body breakage due to a difference in linear expansion coefficient between the shaft main body and the resin molded body caused by temperature change in the obtained resin mold shaft material. Sex can be imparted. Further, according to the method of manufacturing the resin mold shaft material, it is not necessary to consider damage due to stress concentration on the weld portion, and the magnet can be made thin, so that the torque detection device can be reduced in size at low cost.

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の樹脂モールド軸材の製造方法の実施形態を説明する。図1(a)及び図2(a)は、それぞれ、前述のように、金型3を嵌合させた状態での樹脂モールド軸材の軸方向上方からの局部投影図であり、金型3のゲート6に、パイプを接続していない状態を示す。また、図4は、本発明の樹脂モールド軸材の製造方法の一実施態様を示す概略説明図である。図4(a)は、軸本体1に金型3を嵌合させた状態の金型3の断面図であり、図4(b)は、図4(a)に対応する金型3の外観の斜視図である。   Hereinafter, an embodiment of a method for producing a resin mold shaft material of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1A and FIG. 2A are local projection views from above in the axial direction of the resin mold shaft in a state where the mold 3 is fitted, as described above. A state where no pipe is connected to the gate 6 is shown. FIG. 4 is a schematic explanatory view showing one embodiment of the method for producing the resin mold shaft material of the present invention. 4A is a cross-sectional view of the mold 3 in a state in which the mold 3 is fitted to the shaft body 1, and FIG. 4B is an external view of the mold 3 corresponding to FIG. 4A. FIG.

本発明の樹脂モールド軸材の製造方法では、樹脂成形体7の軸本体1に対する滑り止めを行うための滑り止め加工部2と、その滑り止めを行わない平滑部4とを、軸本体1の外周面に対して円周方向に交互に形成する〔工程(1)〕。   In the resin mold shaft manufacturing method of the present invention, the non-slip processed portion 2 for preventing the resin molded body 7 from slipping against the shaft body 1 and the smooth portion 4 that does not prevent the slip are provided on the shaft body 1. It forms alternately with respect to an outer peripheral surface in the circumferential direction [process (1)].

前記工程(1)では、例えば、軸本体1の外周面に対する滑り止め加工部2と平滑部4との形成は、未加工の軸を、滑り止め加工部2形成用の部分と平滑部4形成用の部分とが交互に設けられた駒に強く押し当てて塑性変形させることなどにより行われうる。前記駒における滑り止め加工部2形成用の部分と平滑部4形成用の部分との間隔は、未加工の軸の外周の長さ及び用いられる金型3のゲート6の配置間隔に応じて適宜設定されうる。   In the step (1), for example, the formation of the non-slip processed portion 2 and the smooth portion 4 on the outer peripheral surface of the shaft body 1 is performed by forming the unprocessed shaft, the portion for forming the anti-slip processed portion 2 and the smooth portion 4. For example, it may be carried out by strongly pressing against the pieces provided alternately with the parts for plastic deformation. The interval between the portion for forming the anti-slip processing portion 2 and the portion for forming the smooth portion 4 in the piece is appropriately determined according to the length of the outer periphery of the unprocessed shaft and the arrangement interval of the gate 6 of the mold 3 to be used. Can be set.

次に、周方向の複数位置にゲート6を有する金型3を、周方向で互いに隣接するゲート6,6間の中間位置が平滑部4と対応する周方向位置に来るように前記工程(1)で得られた軸本体1の外周側にセットする〔工程(2)〕。前記工程(2)では、図1(a)及び図2(a)に示されるように、滑り止め加工部2と平滑部4とが外周面に対して円周方向に交互に形成された軸本体1に、周方向の複数位置にゲート6を有する金型3を、周方向で互いに隣接するゲート6,6間の中間位置が平滑部4と対応する周方向位置に来るようにセットする。   Next, in the step (1), the mold 3 having the gates 6 at a plurality of positions in the circumferential direction is positioned so that the intermediate position between the gates 6 and 6 adjacent to each other in the circumferential direction is at the circumferential position corresponding to the smoothing portion 4. ) Is set on the outer peripheral side of the shaft body 1 obtained in [Step (2)]. In the step (2), as shown in FIG. 1 (a) and FIG. 2 (a), an anti-slip machined portion 2 and a smooth portion 4 are alternately formed in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface. A mold 3 having gates 6 at a plurality of positions in the circumferential direction is set on the main body 1 such that an intermediate position between the gates 6 and 6 adjacent to each other in the circumferential direction comes to a circumferential position corresponding to the smoothing portion 4.

金型3は、図4(b)に示されるように、金型上型3aと金型下型3bとからなる。   As shown in FIG. 4B, the mold 3 includes a mold upper mold 3a and a mold lower mold 3b.

本発明の樹脂モールド軸材の製造方法によれば、軸本体1が用いられているため、金型3を、周方向で互いに隣接するゲート6,6間の中間位置が平滑部4と対応する周方向位置に来るように軸本体1の外周側にセットすることと相まって、得られる樹脂モールド軸材の樹脂成形体7のウェルド部5への応力集中の発生を抑制するように、該樹脂モールド軸材を製造することができる。   According to the resin mold shaft manufacturing method of the present invention, since the shaft body 1 is used, the intermediate position between the gates 6 and 6 adjacent to each other in the circumferential direction of the mold 3 corresponds to the smooth portion 4. In combination with the setting on the outer peripheral side of the shaft body 1 so as to come to the circumferential position, the resin mold so as to suppress the occurrence of stress concentration on the weld portion 5 of the resin molded body 7 of the resin mold shaft material obtained. A shaft material can be manufactured.

本発明の樹脂モールド軸材の製造方法では、滑り止め加工部2は、図1に示されるように、ローレット加工により形成されてもよく、図2に示されるように、くぼみ加工により形成されてもよい。   In the resin mold shaft manufacturing method of the present invention, the anti-slip portion 2 may be formed by knurling as shown in FIG. 1 or formed by indentation as shown in FIG. Also good.

本発明の樹脂モールド軸材の製造方法では、金型上型3aに設けられるゲート6の数は、特に限定されるものではなく、製造対象の樹脂モールド軸材の大きさなどに応じて適宜設定されうる。   In the method for manufacturing a resin mold shaft according to the present invention, the number of gates 6 provided in the mold upper mold 3a is not particularly limited, and is appropriately set according to the size of the resin mold shaft to be manufactured. Can be done.

金型上型3aのゲート6の内径は、パイプ9の外径に応じて適宜設定されうる。また、金型上型3aにおけるゲート6は、金型3の内心を頂角として、該内心と、周方向で互いに隣接するゲート6,6とで形成される円心角の角度が全て同一となるような位置に配置される。   The inner diameter of the gate 6 of the upper mold 3 a can be set as appropriate according to the outer diameter of the pipe 9. Further, the gate 6 of the upper mold 3a has the same angle of the central angle formed by the inner center and the gates 6 and 6 adjacent to each other in the circumferential direction with the inner center of the mold 3 as the apex angle. It is arranged at such a position.

本発明の樹脂モールド軸材の製造方法では、その後、前記工程(2)でセットした金型3の各ゲート6から同時かつ同速度で樹脂成形材料を噴出させて金型3内を当該材料で充填することにより、軸本体1の外周面を樹脂成形体7で覆う〔工程(3)〕。具体的には、図4(a)及び図4(b)に示されるように、金型上型3aのゲート6に接続されたパイプ9(P,P1〜P6)から樹脂成形材料を噴出させて金型3内(図4中、空隙8)を樹脂成形材料で充填する。 In the resin mold shaft manufacturing method of the present invention, the resin molding material is then ejected simultaneously and at the same speed from each gate 6 of the mold 3 set in the step (2), and the mold 3 is filled with the material. By filling, the outer peripheral surface of the shaft body 1 is covered with the resin molded body 7 [step (3)]. Specifically, as shown in FIGS. 4A and 4B, a resin molding material is obtained from a pipe 9 (P, P 1 to P 6 ) connected to the gate 6 of the upper mold 3a. The inside of the mold 3 (the gap 8 in FIG. 4) is filled with a resin molding material.

金型3内を樹脂成形材料で充填する際の充填速度は、樹脂成形材料の粘度などに応じて適宜設定されうる。また、本発明の樹脂モールド軸材の製造方法では、各ゲート6から同時かつ同じ速度で樹脂成形材料を噴出させる。これにより、周方向で隣接するゲート6,6間の中間位置にウェルド部5が形成される。このように、滑り止め加工部2と平滑部4とが外周面に対して円周方向に交互に形成された軸本体1に、周方向の複数位置にゲート6を有する金型3を、周方向で互いに隣接するゲート6,6間の中間位置が平滑部4と対応する周方向位置に来るようにセットした状態で、金型3内を樹脂成形材料で充填することにより、ウェルド部5への応力集中の発生が抑制される。その結果、温度の変化により生じる軸本体1と樹脂成形体7との間の線膨張係数差による樹脂成形体7の破損などの発生が抑制される。また、本発明の樹脂モールド軸材の製造方法によれば、ウェルド部への応力集中による破損などを考慮しなくてもよく、磁石を薄くすることができるため、トルク検出装置を安価に小型化できる。   The filling speed when filling the mold 3 with the resin molding material can be appropriately set according to the viscosity of the resin molding material and the like. Moreover, in the manufacturing method of the resin mold shaft material of this invention, the resin molding material is ejected from each gate 6 simultaneously and at the same speed. Thereby, the weld part 5 is formed in the intermediate position between the gates 6 and 6 adjacent in the circumferential direction. In this way, the die 3 having the gates 6 at a plurality of positions in the circumferential direction is attached to the shaft body 1 in which the anti-slip processed portions 2 and the smooth portions 4 are alternately formed in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface. The mold 3 is filled with a resin molding material in a state where the intermediate position between the gates 6 and 6 adjacent to each other in the direction is at the circumferential position corresponding to the smooth portion 4, thereby moving to the weld portion 5. The occurrence of stress concentration is suppressed. As a result, the occurrence of breakage of the resin molded body 7 due to a difference in linear expansion coefficient between the shaft body 1 and the resin molded body 7 caused by a change in temperature is suppressed. Further, according to the method of manufacturing a resin mold shaft material of the present invention, it is not necessary to consider damage due to stress concentration on the weld portion, and the magnet can be thinned, so that the torque detection device can be reduced in size at low cost. it can.

本発明の樹脂モールド軸材の製造方法では、金型3内を樹脂成形材料で充填することにより、軸本体1の外周面を樹脂成形体7で覆う。軸本体1の外周面は、用いられる樹脂成形材料中に含まれる樹脂の種類に応じた方法により、樹脂成形体7で覆われる。例えば、樹脂が熱硬化性樹脂である場合、前記方法としては、金型3内を樹脂成形材料で充填した後、該樹脂の硬化温度で該樹脂成形材料を保温する方法などが挙げられる。また、例えば、樹脂が熱可塑性樹脂である場合、前記方法としては、該樹脂の融点以上に加熱された樹脂成形材料で金型3内を充填し、その後、前記樹脂成形材料を該樹脂の融点未満の温度で保温する方法などが挙げられる。   In the manufacturing method of the resin mold shaft material of the present invention, the outer peripheral surface of the shaft body 1 is covered with the resin molded body 7 by filling the mold 3 with the resin molding material. The outer peripheral surface of the shaft body 1 is covered with a resin molded body 7 by a method according to the type of resin contained in the resin molding material used. For example, when the resin is a thermosetting resin, examples of the method include a method of keeping the resin molding material at the curing temperature of the resin after filling the mold 3 with the resin molding material. For example, when the resin is a thermoplastic resin, the method includes filling the mold 3 with a resin molding material heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the resin, and then adding the resin molding material to the melting point of the resin. A method of keeping the temperature at a temperature lower than that can be mentioned.

本発明の樹脂モールド軸材の製造方法によれば、前記樹脂成形材料として、ボンド磁石成形材料を、各ゲート6から同時かつ同速度で噴出させて金型3内を当該材料で充填することにより、軸本体1の外周面を前記ボンド磁石で覆うことができ、トルク検出器のロータに好適な樹脂モールド軸材を得ることができる。   According to the method for manufacturing a resin mold shaft material of the present invention, as the resin molding material, a bonded magnet molding material is ejected simultaneously from each gate 6 at the same speed, and the inside of the mold 3 is filled with the material. The outer peripheral surface of the shaft body 1 can be covered with the bond magnet, and a resin mold shaft suitable for the rotor of the torque detector can be obtained.

本発明は、別の側面では、同軸状に連結された第一軸及び第二軸と、その第一軸の外周面に成形されたボンド磁石と、前記ボンド磁石の磁界内において磁気回路を構成すべく第二軸に取り付けられた複数の軟磁性体と、この軟磁性体で発生した磁束を検出する検出器とを備えているトルク検出装置であって、
前記ボンド磁石の前記第一軸に対する滑り止めを行うための滑り止め加工部と、その滑り止めを行わない平滑部とが、前記第一軸の外周面に対して円周方向に交互に形成され、前記平滑部が、前記ボンド磁石のウェルド部と対応する周方向位置に配置されていることを特徴とするトルク検出装置(実施態様1)に関する。
According to another aspect of the present invention, a first shaft and a second shaft connected coaxially, a bond magnet formed on an outer peripheral surface of the first shaft, and a magnetic circuit in the magnetic field of the bond magnet A torque detection device comprising a plurality of soft magnetic bodies attached to the second shaft and a detector for detecting magnetic flux generated by the soft magnetic bodies,
Anti-slip processing portions for preventing the bond magnet from slipping with respect to the first shaft and smooth portions not performing the anti-slip are alternately formed in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the first shaft. The torque detecting device (Embodiment 1) is characterized in that the smoothing portion is disposed at a circumferential position corresponding to a weld portion of the bond magnet.

本発明のトルク検出装置は、前記ボンド磁石の前記第一軸に対する滑り止めを行うための滑り止め加工部と、その滑り止めを行わない平滑部とが、前記第一軸の外周面に対して円周方向に交互に形成され、前記平滑部が、前記ボンド磁石のウェルド部と対応する周方向位置に配置されているため、気温などの温度の変化があっても、ボンド磁石の破損などが抑制され、高い耐久性を発揮する。また、本発明のトルク検出装置では、ウェルド部への応力集中による破損などを考慮しなくてもよく、磁石を薄くすることができるため、当該トルク検出装置は、安価に小型化されうる。   In the torque detection device of the present invention, an anti-slip processing portion for preventing the bond magnet from slipping with respect to the first shaft, and a smooth portion not performing the anti-slip operation with respect to the outer peripheral surface of the first shaft. Since the smooth portions are alternately formed in the circumferential direction, and the smooth portions are arranged at circumferential positions corresponding to the weld portions of the bond magnet, even if there is a change in temperature such as the temperature, the bond magnet may be damaged. It is suppressed and exhibits high durability. Further, in the torque detection device of the present invention, it is not necessary to consider damage due to stress concentration on the weld portion, and the magnet can be thinned. Therefore, the torque detection device can be downsized at low cost.

本発明の実施態様1のトルク検出装置の構成を示す概略説明図を図5に示す。図5(a)は、分解斜視図であり、図5(b)は、縦断面図である。   FIG. 5 is a schematic explanatory diagram showing the configuration of the torque detection device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5A is an exploded perspective view, and FIG. 5B is a longitudinal sectional view.

本発明の実施態様1のトルク検出装置は、第一軸101と第二軸102とが、細径のトーションバー103を介して同軸状に連結されている。第一軸101及び第二軸102は、それぞれピン109によりトーションバー103に連結されている。   In the torque detection device according to the first embodiment of the present invention, the first shaft 101 and the second shaft 102 are coaxially connected via a small-diameter torsion bar 103. The first shaft 101 and the second shaft 102 are connected to the torsion bar 103 by pins 109, respectively.

第一軸101には、その第一軸101の外周面にボンド磁石105が成形されている。ボンド磁石105は、S極とN極とを円周方向に交互に有する。   The first shaft 101 has a bonded magnet 105 formed on the outer peripheral surface of the first shaft 101. The bond magnet 105 has S poles and N poles alternately in the circumferential direction.

第二軸本体102には、半径方向に適当な隙間を設けてボンド磁石105を囲む2つの軟磁性体104a,104bが、同軸に固設されている。軟磁性体104a,104bは、板状のリングに、その板面に垂直な一方向に延びる12個の二等辺三角形状の爪110が等間隔に周設されている。2つの軟磁性体4a,4bは、それぞれの爪110が周方向に適当な間隔でずれるように対向している。   Two soft magnetic bodies 104 a and 104 b that surround the bonded magnet 105 with an appropriate gap in the radial direction are coaxially fixed to the second shaft main body 102. In the soft magnetic bodies 104a and 104b, twelve isosceles triangular claws 110 extending in one direction perpendicular to the plate surface are provided around a plate-like ring at equal intervals. The two soft magnetic bodies 4a and 4b are opposed to each other so that the respective claws 110 are displaced at appropriate intervals in the circumferential direction.

軟磁性体104a,104bは、ボンド磁石105のS極及びN極の位置に対応して生じる磁界内に配置されており、それらの間のギャップに生じる磁束を検出する1又は複数の検出器106が、ギャップに挿入されている。   The soft magnetic bodies 104a and 104b are arranged in a magnetic field generated corresponding to the positions of the south pole and the north pole of the bond magnet 105, and one or a plurality of detectors 106 that detect a magnetic flux generated in a gap between them. Is inserted into the gap.

検出器106としては、例えば、ホールICなどが挙げられる。検出器106は、例えば、ハウジングに固定され、検出器106のリード線107は、例えば、基板に半田付けされ、検出器6が作動する為の電源を供給し、検出器106が検出した出力を得ている。軟磁性体104a,104bは、トルクが加えられない中立状態で、それぞれの爪110の先端が、ボンド磁石105のN極及びS極の境界を指すように配置される。   An example of the detector 106 is a Hall IC. The detector 106 is fixed to the housing, for example, and the lead wire 107 of the detector 106 is soldered to the substrate, for example, and supplies power to operate the detector 6, and outputs detected by the detector 106. It has gained. The soft magnetic bodies 104a and 104b are arranged so that the tips of the respective claws 110 point to the boundary between the north pole and the south pole of the bond magnet 105 in a neutral state where no torque is applied.

本発明の実施態様1のトルク検出装置において、第一軸101又は第二軸102にトルクが加えられないとき、軟磁性体104a,104bの各爪110は、図6(b)に示すように、ボンド磁石105のN極及びS極に対向する面積が等しくなり、N極から入る磁束とS極へ出る磁束とが等しくなるので、軟磁性体104a及び軟磁性体104b間には磁束は生じない。   In the torque detection device according to the first embodiment of the present invention, when no torque is applied to the first shaft 101 or the second shaft 102, the claws 110 of the soft magnetic bodies 104a and 104b are as shown in FIG. The area of the bonded magnet 105 facing the north and south poles is equal, and the magnetic flux entering from the north pole and the magnetic flux exiting to the south pole are equal, so that a magnetic flux is generated between the soft magnetic body 104a and the soft magnetic body 104b. Absent.

第一軸101又は第二軸102に一方向のトルクが加えられたとき、トーションバー103にねじれが生じて、軟磁性体104a,104bの各爪110及びボンド磁石105のN極及びS極が変化する。このとき、例えば、図6(a)に示すように、軟磁性体104aの各爪110に対向する面積が、N極の方がS極より大きくなり、N極から入る磁束の方がS極へ出る磁束より大きくなる。また、軟磁性体104bの各爪110に対向する面積が、N極の方がS極より小さくなり、N極から入る磁束の方がS極へ出る磁束より小さくなる。その結果、軟磁性体104aから軟磁性体104bへの磁束が生じ、該磁束の磁束密度は、各爪110に対向するN極及びS極の面積の差が大きい程、大きくなる。   When a one-way torque is applied to the first shaft 101 or the second shaft 102, the torsion bar 103 is twisted, and the claws 110 of the soft magnetic bodies 104a and 104b and the N pole and S pole of the bond magnet 105 Change. At this time, for example, as shown in FIG. 6A, the area of the soft magnetic body 104a facing the claws 110 is larger in the N pole than in the S pole, and the magnetic flux entering from the N pole is in the S pole. It becomes larger than the magnetic flux which goes out. In addition, the area of the soft magnetic body 104b facing the claws 110 is smaller in the N pole than in the S pole, and the magnetic flux entering from the N pole is smaller than the magnetic flux exiting the S pole. As a result, a magnetic flux is generated from the soft magnetic body 104a to the soft magnetic body 104b, and the magnetic flux density of the magnetic flux increases as the difference between the areas of the N and S poles facing each claw 110 increases.

一方、第一軸101又は第二軸102に他方向のトルクが加えられたとき、上記とは逆方向に、トーションバー103にねじれが生じて、軟磁性体104a,104bの各爪110とボンド磁石105のS極及びN極との相対位置が変化する。このとき、例えば、図6(c)に示すように、軟磁性体104aの各爪110に対向する面積が、N極の方がS極より小さくなり、N極から入る磁束の方がS極へ出る磁束より小さくなる。また、軟磁性体104bの各爪110に対向する面積が、N極の方がS極より大きくなり、N極から入る磁束の方がS極へ出る磁束より大きくなる。その結果、軟磁性体104bから軟磁性体104aへの磁束が生じ、該磁束の磁束密度は、各爪110に対向するN極及びS極の面積の差が大きい程大きくなる。   On the other hand, when a torque in the other direction is applied to the first shaft 101 or the second shaft 102, the torsion bar 103 is twisted in the opposite direction to the above, and the claws 110 and the bonds of the soft magnetic bodies 104a and 104b are bonded. The relative position of the magnet 105 with respect to the S pole and the N pole changes. At this time, for example, as shown in FIG. 6C, the area of the soft magnetic body 104a facing the claws 110 is smaller in the N pole than in the S pole, and the magnetic flux entering from the N pole is in the S pole. It becomes smaller than the magnetic flux which goes out. Further, the area of the soft magnetic body 104b facing the claws 110 is larger in the N pole than in the S pole, and the magnetic flux entering from the N pole is larger than the magnetic flux exiting in the S pole. As a result, a magnetic flux is generated from the soft magnetic body 104b to the soft magnetic body 104a, and the magnetic flux density of the magnetic flux increases as the difference in area between the N pole and the S pole facing each claw 110 increases.

軟磁性体104a及び軟磁性体104b間のギャップに生じる磁束密度の変化を、トーションバー103のねじれ角である電気角−180〜180deg.(機械角−15〜15deg.)に対応させて図示すると、図6(d)に示すような正弦波状となる。実際に使用される範囲は、トーションバー103の剛性から、−90〜90deg.を超えることはなく、加えられたトルクに応じた磁束密度を検出することができる。つまり、検出した磁束密度に基づき、加えられたトルクを知ることができる。   The change in magnetic flux density generated in the gap between the soft magnetic body 104 a and the soft magnetic body 104 b is expressed by an electrical angle −180 to 180 deg. If it is illustrated corresponding to (mechanical angle-15-15 deg.), It becomes a sine wave shape as shown in FIG. The range actually used is -90 to 90 deg. The magnetic flux density corresponding to the applied torque can be detected. That is, the applied torque can be known based on the detected magnetic flux density.

本発明のトルク検出装置は、前記軟磁性体に磁気結合され、該軟磁性体からの磁束を誘導する複数の補助軟磁性体をさらに備えてもよい。この場合、検出器は、前記補助軟磁性体に発生した磁束を検出する(実施態様2)。   The torque detection device of the present invention may further include a plurality of auxiliary soft magnetic bodies that are magnetically coupled to the soft magnetic body and induce a magnetic flux from the soft magnetic body. In this case, the detector detects the magnetic flux generated in the auxiliary soft magnetic body (Embodiment 2).

本発明の実施態様2のトルク検出装置の構成を示す概略説明図を図7に示す。図7(a)は、分解斜視図であり、図7(b)は、縦断面図である。このトルク検出装置は、軟磁性体104a,104bにそれぞれ磁気結合され、軟磁性体104a,104bからの磁束をそれぞれ誘導する2つの補助軟磁性体108,108を備えている。補助軟磁性体108,108は、平行に配置され、互いに他部分より近接する平板状の部分を有し、その近接する部分の隙間に、1又は複数の検出器106が挿入されている。補助軟磁性体108,108は、例えば、ハウジングに磁気的に絶縁された状態で固設されている。   FIG. 7 is a schematic explanatory diagram showing the configuration of the torque detection device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7A is an exploded perspective view, and FIG. 7B is a longitudinal sectional view. This torque detecting device includes two auxiliary soft magnetic bodies 108 and 108 that are magnetically coupled to the soft magnetic bodies 104a and 104b, respectively, and that induce magnetic fluxes from the soft magnetic bodies 104a and 104b, respectively. The auxiliary soft magnetic bodies 108 and 108 are arranged in parallel and have flat plate-like portions that are closer to each other than the other portions, and one or more detectors 106 are inserted in the gaps between the adjacent portions. For example, the auxiliary soft magnetic bodies 108 are fixed to the housing in a magnetically insulated state.

前記実施態様2のトルク検出装置では、軟磁性体104a,104bに生じた磁束は、補助軟磁性体108,108によりそれぞれ誘導され、誘導された磁束は、補助軟磁性体108,108の互いに近接する部分に集中し、検出器106により検出される。補助軟磁性体108,108により、検出器106は、軟磁性体104a,104bの全周で発生する磁束密度の平均を検出することができる。   In the torque detector of the second embodiment, the magnetic flux generated in the soft magnetic bodies 104a and 104b is induced by the auxiliary soft magnetic bodies 108 and 108, respectively, and the induced magnetic flux is close to the auxiliary soft magnetic bodies 108 and 108. It concentrates on the part to be detected and is detected by the detector 106. By the auxiliary soft magnetic bodies 108 and 108, the detector 106 can detect the average of the magnetic flux density generated on the entire circumference of the soft magnetic bodies 104a and 104b.

前記実施態様2のトルク検出装置では、複数の軟磁性体(例えば、図7中、軟磁性体104a,104b)が、第二軸102に固定されている。軟磁性体104a,104bは、ボンド磁石105のS極及びN極の位置に対応して生じる磁界内に配置されて磁気回路を形成する。また、複数の補助軟磁性体(例えば、図7中、補助軟磁性体108)が、前記軟磁性体(例えば、図7中、軟磁性体104a,104b)に磁気結合され、前記軟磁性体(例えば、図7中、軟磁性体104a,104b)からの磁束を誘導する。検出器106は、補助軟磁性体(例えば、図7中、補助軟磁性体108)が誘導した磁束を検出する。これにより、第一軸101又は第二軸102にトルクが加えられたときに、検出器106の出力に基づき、そのトルクが検出される。   In the torque detection device according to the second embodiment, a plurality of soft magnetic bodies (for example, soft magnetic bodies 104 a and 104 b in FIG. 7) are fixed to the second shaft 102. The soft magnetic bodies 104a and 104b are arranged in a magnetic field generated corresponding to the positions of the south pole and the north pole of the bonded magnet 105 to form a magnetic circuit. A plurality of auxiliary soft magnetic bodies (for example, the auxiliary soft magnetic body 108 in FIG. 7) are magnetically coupled to the soft magnetic bodies (for example, the soft magnetic bodies 104a and 104b in FIG. 7), and the soft magnetic body For example, the magnetic flux from the soft magnetic bodies 104a and 104b in FIG. 7 is induced. The detector 106 detects the magnetic flux induced by the auxiliary soft magnetic material (for example, the auxiliary soft magnetic material 108 in FIG. 7). Thus, when torque is applied to the first shaft 101 or the second shaft 102, the torque is detected based on the output of the detector 106.

図1は、本発明の樹脂モールド軸材の一例であるロータの一実施態様を示す概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an embodiment of a rotor which is an example of a resin mold shaft material of the present invention. 図2は、本発明の樹脂モールド軸材の一例であるロータの一実施態様を示す概略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view showing an embodiment of a rotor which is an example of the resin mold shaft material of the present invention. 図3は、従来のボンド磁石一体成形ロータを示す概略説明図である。FIG. 3 is a schematic explanatory view showing a conventional bonded magnet-integrated rotor. 図4は、本発明の樹脂モールド軸材の製造方法の一実施態様を示す概略説明図である。FIG. 4 is a schematic explanatory view showing one embodiment of the method for producing the resin mold shaft material of the present invention. 本発明の実施態様1のトルク検出装置の構成を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the structure of the torque detection apparatus of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施態様1のトルク検出装置の動作を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows operation | movement of the torque detection apparatus of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施態様1のトルク検出装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the torque detection apparatus of Embodiment 1 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 軸本体
2 滑り止め加工部
3 金型
4 平滑部
5 ウェルド部
6 ゲート
7 樹脂成形体
8 空隙
9 パイプ
101 第一軸
102 第二軸
103 トーションバー
104a,104b 軟磁性体
105 ボンド磁石
106 検出器
107 リード線
108 補助軟磁性体
109 ピン
110 爪
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shaft body 2 Anti-slip processing part 3 Mold 4 Smooth part 5 Weld part 6 Gate 7 Resin molding 8 Gap 9 Pipe 101 1st axis | shaft 102 2nd axis | shaft 103 Torsion bar 104a, 104b Soft magnetic body 105 Bond magnet 106 Detector 107 Lead wire 108 Auxiliary soft magnetic material 109 Pin 110 Nail

Claims (5)

軸本体の外周面が樹脂成形体で覆われている樹脂モールド軸材であって、
前記樹脂成形体の前記軸本体に対する滑り止めを行うための滑り止め加工部と、その滑り止めを行わない平滑部とが、前記軸本体の外周面に対して円周方向に交互に形成され、前記平滑部が、前記樹脂成形体のウェルド部と対応する周方向位置に配置されていることを特徴とする樹脂モールド軸材。
A resin mold shaft material in which the outer peripheral surface of the shaft body is covered with a resin molded body,
Non-slip processing portions for preventing slip of the resin molded body with respect to the shaft main body and smooth portions not performing the anti-slip are alternately formed in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the shaft main body, The said smooth part is arrange | positioned in the circumferential direction position corresponding to the weld part of the said resin molding, The resin mold shaft material characterized by the above-mentioned.
前記滑り止め加工部は、ローレット加工又はくぼみ加工により形成されている請求項1に記載の樹脂モールド軸材。   The resin-molded shaft member according to claim 1, wherein the anti-slip portion is formed by knurling or indentation. 前記樹脂成形体は、S極とN極とを円周方向に交互に有するボンド磁石よりなる請求項1又は2に記載の樹脂モールド軸材。   The resin molded shaft member according to claim 1 or 2, wherein the resin molded body is formed of a bonded magnet having S poles and N poles alternately in a circumferential direction. 次の工程(1)〜(3)を含む、軸本体の外周面を樹脂成形体で覆う樹脂モールド軸材の製造方法。
(1) 前記樹脂成形体の前記軸本体に対する滑り止めを行うための滑り止め加工部と、その滑り止めを行わない平滑部とを、前記軸本体の外周面に対して円周方向に交互に形成する工程、
(2) 周方向の複数位置にゲートを有する金型を、周方向で互いに隣接するゲート間の中間位置が前記平滑部と対応する周方向位置に来るように前記工程(1)で得られた軸本体の外周側にセットする工程、及び
(3) 前記工程(2)でセットした金型の各ゲートから同時かつ同速度で樹脂成形材料を噴出させて前記金型内を当該材料で充填することにより、前記軸本体の外周面を前記樹脂成形体で覆う工程
The manufacturing method of the resin mold shaft material which covers the outer peripheral surface of a shaft main body with a resin molding including the following process (1)-(3).
(1) An anti-slip portion for preventing the resin molded body from slipping with respect to the shaft main body and a smooth portion not performing the anti-slip are alternately arranged in a circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the shaft main body. Forming step,
(2) A mold having gates at a plurality of positions in the circumferential direction is obtained in the step (1) so that an intermediate position between adjacent gates in the circumferential direction comes to a circumferential position corresponding to the smooth portion. A step of setting on the outer peripheral side of the shaft body; and (3) filling the inside of the mold with a resin molding material simultaneously and at the same speed from each gate of the mold set in the step (2). By covering the outer peripheral surface of the shaft body with the resin molded body
同軸状に連結された第一軸及び第二軸と、その第一軸の外周面に成形されたボンド磁石と、前記ボンド磁石の磁界内において磁気回路を構成すべく第二軸に取り付けられた複数の軟磁性体と、この軟磁性体で発生した磁束を検出する検出器とを備えているトルク検出装置であって、
前記ボンド磁石の前記第一軸に対する滑り止めを行うための滑り止め加工部と、その滑り止めを行わない平滑部とが、前記第一軸の外周面に対して円周方向に交互に形成され、前記平滑部が、前記ボンド磁石のウェルド部と対応する周方向位置に配置されていることを特徴とするトルク検出装置。
A first shaft and a second shaft connected coaxially, a bond magnet formed on the outer peripheral surface of the first shaft, and attached to the second shaft to form a magnetic circuit within the magnetic field of the bond magnet A torque detection device comprising a plurality of soft magnetic bodies and a detector for detecting magnetic flux generated in the soft magnetic bodies,
Anti-slip processing portions for preventing the bond magnet from slipping with respect to the first shaft and smooth portions not performing the anti-slip are alternately formed in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the first shaft. The torque detecting device is characterized in that the smooth portion is disposed at a circumferential position corresponding to a weld portion of the bond magnet.
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