JP2017198608A - トルク検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
これらのトルク検出装置は、トーションバーにより同軸に連結された入力軸および出力軸と、入力軸に固定された永久磁石と、出力軸に固定されるとともに永久磁石の磁界内に配置されて磁気回路を形成する複数の磁気ヨークと、磁気ヨークからの磁束を誘導する一対の集磁リングと、集磁リングに誘導された磁束を検出する磁気センサとを有する。前記一対の集磁リングは、互いに対向して配置された突片をそれぞれ有しており、この一対の突片の間に磁気センサが配置されている。そして、前記集磁リングの周囲を囲むように磁気シールドが配置されている。この磁気シールドによって、例えば、トルク検出装置に影響を与える外部磁界ノイズである、車両に搭載された電装品のオン・オフによるノイズ、高圧送電線によるノイズ、道路や周辺の建物から発生するノイズ等を遮蔽する。
そして、特許文献1では、C字状の磁気シールドを、筒状のホルダに外嵌する際、そのバネ力に抗して、磁気シールドの両端を拡開した状態で、ホルダの外周面に設けられた嵌合溝に対して磁気シールドの両端に設けられた折曲部を係合するようにしている。
また、従来、磁気シールドをホルダに対してビス止めすることも行われているが、ビス等の締結部材が必要となり、部品点数が増えて、コスト高となる。
また、前記集磁ホルダは、軸方向に2分割されて、相互に組付けられた第1ホルダと第2ホルダを含み、第1ホルダと第2ホルダのうち、少なくともいずれか一方のホルダには、前記被差込部を有していてもよい。
上記構成により、周方向に位置する両端部に差込部を有する磁気シールドであっても、上記した作用効果を実現する。
上記構成により、磁気シールドの差込部が反差込方向に移動しようとしても、係合部材と該被差込部の反差込方向への相対移動を規制する内面を、対向する他の内面間との離間距離が反差込方向へ行くほど、短くしているため、係合部材の反差込方向への移動をより規制する。
上記構成により、切り起こし形成された係合部材により、差込部が反差込方向へ移動しようとしても、被差込部の内面に常時係合して該差込部の反差込方向への移動を規制する。
上記構成により、係合部材が、前記被差込部の内面に弾性的に係止することにより、差込部が反差込方向へ移動しようとしても、被差込部の内面に常時係合して該差込部の反差込方向への移動を規制する。
以下、本発明のトルク検出装置を具体化した第1実施形態を、図1〜図7を参照して説明する。
ホールIC31は、複数のリード線33により、回路基板32上の回路と接続され、回路基板32は、コード34を介して外部の図示しない制御装置に接続されている。
図7(a)に示すように各端部40aには、リング部21の径方向における軸心側の係合溝50のテーパ面52aに当接する係合部材41aと、リング部23の径方向における軸心側の係合溝51のテーパ面53aに当接する係合部材41bとが設けられている。
端部40aを係合溝50に差し込む場合、端部40aの外面を係合溝50の内面54に摺接させる。すると、係合部材41aの先端が開口部56のガイド面52bにガイドされる。そして、端部40aの軸心方向において、反第2ホルダ20B側の端面が係合溝50の溝底に当接するまで端部40a(磁気シールド40)を移動させると、係合部材41aの先端が最狭部52cまでは移動する際は、係合部材41aは自身の弾性力に抗して内面54側に撓む。そして、最狭部52cを係合部材41aの先端が通過すると、該係合部材41aの先端はテーパ面52aに弾性的に係止する(図7(a)、図7(b)参照)。テーパ面52aは、開口部56側(反差込方向)へ行くほど狭い(内面54との離間距離が短く)なるため、係合部材41a、すなわち、磁気シールド40の反差込方向への移動が規制されている。
端部40aを係合溝51に差し込む場合、端部40aの外面を係合溝51の内面55に摺接させる。すると、係合部材41aの先端が開口部58のガイド面53bにガイドされる。そして、端部40aの軸心方向において、反第1ホルダ20A側の端面が係合溝51の溝底に当接するまで端部40a(磁気シールド40)を移動させると、係合部材41aの先端が最狭部53cにまで移動する際は、係合部材41aは自身の弾性力に抗して内面55側に撓む。そして、最狭部53cを係合部材41aの先端が通過すると、該係合部材41aの先端はテーパ面53aに弾性的に係止する(図7(a)、図7(b)参照)。テーパ面53aは、開口部58側(反差込方向)へ行くほど狭い(内面55との離間距離が短く)なるため、係合部材41a、すなわち、磁気シールド40の反差込方向への移動が規制されている。
上記のように構成されたトルク検出装置の作用を説明する。
トルク検出装置のトルク検出の原理は、公知であるので、簡単に説明する。図2に示す入力軸11が操作されて前記トーションバー13で連結された永久磁石15と磁気ヨーク14A,14Bとの間に角度差が生ずると、永久磁石15の磁束が磁気ヨーク14A,14Bから集磁リング19A,19Bに伝達される。集磁リング19A,19Bの突起部27に挟まれているホールIC31は、前記トーションバー13のねじれ角に比例した磁束が伝わることで操舵トルクが検出する。
(1)本実施形態のトルク検出装置は、第1ホルダ20A及び第2ホルダ20B(集磁ホルダ)の外周面に磁気シールド40が嵌合される時に差し込まれる係合溝50,51(被差込部)を有する。また、磁気シールド40の係合溝50,51(被差込部)に差し込む端部40a(差込部)には、係合溝50,51(被差込部)に差し込まれている状態で、係合溝50,51(被差込部)の内面に常時係合して端部40a(差込部)の反差込方向への移動を規制する係合部材41a,41bが設けられている。上記構成により、端部40a(差込部)が反差込方向へ移動しようとしても、係合部材41a,41bが係合溝50,51(被差込部)の内面に常時係合して端部40a(差込部)の反差込方向への移動を規制する。この結果、磁気シールドを固定するための部品を必要とせず、磁気シールドをホルダに固定して両者間にガタが生ずることがない。
(4)本実施形態のトルク検出装置では、係合溝50,51(被差込部)は、係合部材41a,41bと端部40a(差込部)の反差込方向への相対移動を規制する内面を対向する他の内面間との離間距離が、反差込方向へ行くほど、短くしている。このため、係合部材41a,41bの反差込方向への移動をより規制することができる。
次に、第2実施形態のトルク検出装置を、図8及び図9を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一構成については説明を省略し、異なる構成について説明する。
係合溝61において、係合部材43と対向する内面62には差込口へ行くほど、対向する他の内面との離間距離が短くなる、すなわち、対向する内面間との距離が短くなるテーパ面62aが設けられている。本実施形態においても、係合部材43は、弾性を有している。本実施形態の差込方向は、磁気シールド40の周方向であって、磁気シールド40を第1ホルダ20A,第2ホルダ20Bに対してその径方向の外方から嵌める方向である。
・前記実施形態では、係合部材を磁気シールド40に対して切り起こし形成したが、切り起こし形成に限定するものではなく、磁気シールド40とは、別体に形成した係合部材を磁気シールド40と一体に組付けてもよい。係合部材の磁気シールド40に対する組付け手段は溶接、カシメ着、ビス止め等で行えばよい。
・第2実施形態では、集磁ホルダを、軸方向に2分割した第1ホルダ20Aと第2ホルダ20Bとにより構成したが、2分割せずに単一の集磁ホルダとしてもよい。
・前記実施形態では、係合溝50,51のテーパ面52a、53aを省略してもよい。その代わりに、:係合部材41a,41bの弾性力を増加させて係合溝50,51の内面に係止(当接)する当接力を増加させてもよい。
13…トーションバー、14…ヨーク、14A、14B…磁気ヨーク、
15…永久磁石、16…リング、16a…爪、17…合成樹脂体、
18…集磁ユニット、19A、19B…集磁リング、
20A…第1ホルダ(第2ホルダとともに集磁ホルダを構成する)、
20B…第2ホルダ(第1ホルダとともに集磁ホルダを構成する)、
21…リング部、21a…突起、21b…フランジ片、
22…回路カバー部、23…リング部、23a…突起、
23b…フランジ片、24…基板設置部、
25…掛止突片、25a…係合爪、26…嵌合溝、27…突起部、
28…鍔、28a…取付孔、29…ガイド溝、30…隔壁、
31…ホールIC、32…回路基板、33…リード線、34…コード、
35…掛止突片、36…係合爪、40…磁気シールド、
40a…端部(差込部)、41a,41b…係合部材、
42…凹部、43…係合部材、50、51…係合溝(被差込部)、
52…内面、52a…テーパ面、52b…ガイド面、52c…最狭部、
53…内面、53a…テーパ面、53b…ガイド面、53c…最狭部、
54,55…内面、56,58…開口部、61…係合溝(被差込部)、
62…内面、62a…テーパ面。
Claims (6)
- 永久磁石と、
前記永久磁石が形成する磁界内に配置されて前記永久磁石との相対的な位置が変化する磁気ヨークと、
前記磁気ヨークを囲むように筒状に形成された集磁ホルダ、前記集磁ホルダの内周面に取り付けられて前記磁気ヨークの磁束を集める集磁リング、および前記集磁ホルダの外周面に嵌合して取り付けられる磁気シールドを有する筒状の集磁ユニットと、
前記永久磁石、前記磁気ヨーク、および前記集磁リングにより形成される磁気回路の磁束を検出する磁気センサと、を備えたトルク検出装置において、
前記集磁ホルダの外周面には、前記磁気シールドが嵌合時に差し込まれる被差込部を有し、
前記磁気シールドの前記被差込部に差し込む差込部には、前記被差込部に差し込まれている状態で、前記被差込部の内面に常時係合して該差込部の反差込方向への移動を規制する係合部材が設けられているトルク検出装置。 - 前記集磁ホルダは、軸方向に2分割されて、相互に組付けられた第1ホルダと第2ホルダを含み、
第1ホルダと第2ホルダのうち、少なくともいずれか一方のホルダには、前記被差込部を有する請求項1に記載のトルク検出装置。 - 前記磁気シールドの周方向に位置する両端部に前記差込部が設けられている請求項1または請求項2に記載のトルク検出装置。
- 前記被差込部は、前記係合部材と該被差込部の反差込方向への相対移動を規制する内面を有し、該内面は対向する他の内面間との離間距離が反差込方向へ行くほど、短くなっている請求項1乃至請求項3のうちいずれか1項に記載のトルク検出装置。
- 前記係合部材は、前記磁気シールドに切り起こし形成されたものである請求項1乃至請求項4のうちいずれか1項に記載のトルク検出装置。
- 前記係合部材は、弾性を有していて、前記被差込部の内面に弾性的に係止している請求項1乃至請求項5のうちいずれか1項に記載のトルク検出装置。
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