JP2018059741A - Torque sensor manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トルクセンサの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a torque sensor.
特許文献1には、入力シャフトに固定される磁気発生部と、出力シャフトに固定される回転磁気回路部と、ハウジングに固定される固定磁気回路部と、固定磁気回路部に導かれる磁束密度を検出する磁気センサと、を備えるトルクセンサが開示されている。 Patent Document 1 discloses a magnetic generation unit fixed to an input shaft, a rotating magnetic circuit unit fixed to an output shaft, a fixed magnetic circuit unit fixed to a housing, and a magnetic flux density guided to the fixed magnetic circuit unit. A torque sensor comprising a magnetic sensor for detection is disclosed.
固定磁気回路部は、第一、第二集磁リングと、第一、第二集磁リングに接して配置され、両者の間に磁気ギャップを形成する第一、第二集磁ヨークと、を備える。磁気センサは、第一、第二集磁ヨークの間に形成される磁気ギャップ内に配置される。 The fixed magnetic circuit section includes first and second magnetic flux collecting rings, and first and second magnetic flux collecting yokes that are disposed in contact with the first and second magnetic flux collecting rings and form a magnetic gap therebetween. Prepare. The magnetic sensor is disposed in a magnetic gap formed between the first and second magnetic collecting yokes.
この種のトルクセンサにおいて、金属製の集磁ヨークは、樹脂製のケースと一体成形されるのが一般的であり、集磁ヨークとケースとを一体成形した後に、第一、第二集磁ヨークの間に形成された磁気ギャップ内に磁気センサが挿入される。 In this type of torque sensor, the metal magnetism collecting yoke is generally formed integrally with a resin case. After the magnetism collecting yoke and the case are integrally molded, the first and second magnetism collecting yokes are formed. A magnetic sensor is inserted into a magnetic gap formed between the yokes.
集磁ヨークとケースとを一体成形する場合には、集磁ヨークと磁気センサの寸法公差を考慮して、両者が干渉しないように集磁ヨークの位置を管理する必要があり、余裕を持って集磁ヨークの間の磁気ギャップの大きさを決定する必要がある。結果として、集磁ヨークと磁気センサとの隙間が大きくなってしまい、トルクセンサの検出精度が悪化するおそれがある。 When integrally forming the magnetic collecting yoke and the case, it is necessary to manage the position of the magnetic collecting yoke so that they do not interfere with each other in consideration of the dimensional tolerances of the magnetic collecting yoke and the magnetic sensor. It is necessary to determine the size of the magnetic gap between the magnetic collecting yokes. As a result, the gap between the magnetism collecting yoke and the magnetic sensor becomes large, and the detection accuracy of the torque sensor may be deteriorated.
本発明は、トルクセンサの検出精度を高めることを目的とする。 An object of this invention is to improve the detection accuracy of a torque sensor.
第1の発明は、ハウジング内に回転自在に支持された第1シャフトと第2シャフトとを連結するトーションバーに作用するトルクを検出するトルクセンサの製造方法であって、トルクセンサは、トーションバーのねじれ変形に伴って磁気発生部から回転磁気回路部を通じて導かれる磁束密度を検出する検出部アッシーを備え、検出部アッシーは、磁束密度を検出する磁気検出器と、回転磁気回路部からの磁束を磁気検出器へ導く集磁ヨークと、前記磁気検出器を収容し、ハウジングに取り付けられる非磁性のケースと、を備え、トルクセンサの製造方法は、集磁ヨークをケースに組み付けて集磁ヨークと磁気検出器の位置決めを行う位置決め工程と、集磁ヨークをケースに固定する固定工程と、を備えることを特徴とする。 A first invention is a method of manufacturing a torque sensor that detects torque acting on a torsion bar that connects a first shaft and a second shaft that are rotatably supported in a housing, and the torque sensor is a torsion bar. The sensor assembly includes a detection unit that detects a magnetic flux density guided from the magnetism generation unit through the rotary magnetic circuit unit in accordance with the torsional deformation of the magnet, and the detection unit assembly includes a magnetic detector that detects the magnetic flux density and a magnetic flux from the rotary magnetic circuit unit. A magnetic flux collecting yoke that guides the magnetic sensor to the magnetic detector, and a nonmagnetic case that accommodates the magnetic detector and is attached to the housing. And a positioning step for positioning the magnetic detector, and a fixing step for fixing the magnetism collecting yoke to the case.
第1の発明では、集磁ヨークはケースと一体成形されずに別体に設けられてケースに組み付けられ、その組み付けの際に、集磁ヨークと磁気検出器の位置決めが行われる。 In the first invention, the magnetism collecting yoke is provided separately from the case without being integrally formed with the case, and is assembled to the case. At the time of the assembling, the magnetism collecting yoke and the magnetic detector are positioned.
第2の発明は、集磁ヨークは、回転磁気回路部に沿って形成され、トーションバーの軸方向に所定の間隔を空けて配置される一対のヨーク本体と、ヨーク本体から突出して互いに対向して形成され、両者の間に磁気検出器が配置される一対の脚部と、を有し、ケースは、ハウジングに形成された開口部に嵌合され、内部に磁気検出器が収容される有底筒状の収容部を有し、収容部の底部表面には、ヨーク本体が収容されるスリットが形成され、スリットの幅は、ヨーク本体の幅よりも大きく、位置決め工程では、スリット内においてヨーク本体を互いに遠ざかる方向又は近づく方向に移動させて脚部と磁気検出器の位置決めを行うことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the magnetism collecting yoke is formed along the rotating magnetic circuit portion, and a pair of yoke main bodies disposed at a predetermined interval in the axial direction of the torsion bar, and protrudes from the yoke main body to face each other. And a pair of leg portions on which the magnetic detector is disposed. The case is fitted into an opening formed in the housing, and the magnetic detector is accommodated therein. There is a bottom cylindrical housing part, and a slit for housing the yoke body is formed on the surface of the bottom part of the housing part, and the slit width is larger than the width of the yoke body. The main body is moved in a direction away from or closer to each other to position the leg portion and the magnetic detector.
第2の発明では、脚部を磁気検出器に極力近づけることができるため、磁気検出器の磁束密度検出の感度が向上し、トルクセンサの検出精度が向上する。 In the second invention, since the leg portion can be brought as close as possible to the magnetic detector, the sensitivity of the magnetic detector for detecting the magnetic flux density is improved, and the detection accuracy of the torque sensor is improved.
第3の発明は、集磁ヨークは、ヨーク本体に形成され、収容部の底部表面に形成された穴に挿入される突起をさらに有し、位置決め工程での脚部と磁気検出器の位置決めは、接着剤を用いて突起を穴に仮固定した状態で行うことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the magnetism collecting yoke further includes a protrusion formed in the yoke body and inserted into a hole formed in the bottom surface of the housing portion, and positioning of the leg portion and the magnetic detector in the positioning step is performed The method is characterized in that it is performed in a state where the protrusion is temporarily fixed to the hole using an adhesive.
第3の発明では、接着剤を用いて突起を穴に仮固定した状態で脚部と磁気検出器の位置決めが行われるため、脚部と磁気検出器の位置決め精度が向上する。 In the third invention, since the positioning of the leg portion and the magnetic detector is performed in a state where the protrusion is temporarily fixed to the hole using the adhesive, the positioning accuracy of the leg portion and the magnetic detector is improved.
第4の発明は、検出部アッシーは、固定工程において、集磁ヨークをケースに固定するためのホルダと、回転磁気回路部での漏れ磁束に対して磁気検出器を磁気的に遮蔽する遮蔽板と、をさらに備え、ホルダは、収容部の底部表面の外周縁に沿って配置されるリング部と、リング部から突出して形成され収容部の底部表面に形成された穴に挿入されて固定される爪部と、を有し、遮蔽板は、収容部の底部表面における一対のヨーク本体の間に配置される本体部と、本体部から突出して形成され収容部の底部表面に形成された穴に挿入されて固定される爪部と、を有し、トルクセンサの製造方法は、固定工程の前工程として、集磁ヨークの突起が挿入される穴、ホルダの爪部が挿入される穴、及び遮蔽板の爪部が挿入される穴に接着剤を注入する工程をさらに備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a holder for fixing the magnetism collecting yoke to the case and a shielding plate for magnetically shielding the magnetic detector against leakage magnetic flux in the rotating magnetic circuit section in the fixing step. And the holder is inserted and fixed in a ring portion disposed along the outer peripheral edge of the bottom surface of the housing portion, and a hole formed to protrude from the ring portion and formed in the bottom surface of the housing portion. And a shielding plate is formed on the bottom surface of the housing portion, the body portion being disposed between the pair of yoke bodies on the bottom surface of the housing portion, and protruding from the body portion. And a torque sensor manufacturing method, as a pre-process of the fixing process, a hole into which the projection of the magnetic flux collecting yoke is inserted, a hole into which the claw part of the holder is inserted, And inject the adhesive into the hole where the claw part of the shielding plate is inserted And further comprising the step.
第4の発明では、各穴へ接着剤を注入する作業は、底部表面側から、つまり同方向から同時に行うことができるため、接着剤の注入工程を一工程で行うことができる。 In the fourth invention, since the operation of injecting the adhesive into each hole can be performed simultaneously from the bottom surface side, that is, from the same direction, the adhesive injection step can be performed in one step.
本発明によれば、トルクセンサの検出精度を高めることができる。 According to the present invention, the detection accuracy of the torque sensor can be increased.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るトルクセンサ100について説明する。
Hereinafter, a
まず、図1を参照して、トルクセンサ100が適用される電動パワーステアリング装置1について説明する。電動パワーステアリング装置1は、車両に搭載され、ドライバによるステアリングホイールの操舵を補助する装置である。
First, the electric power steering apparatus 1 to which the
電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイールに連結されステアリングホイールの回転に応じて回転するステアリングシャフト2と、ステアリングシャフト2の回転に応じて車輪を転舵させるラックシャフトと、を有する。
The electric power steering apparatus 1 includes a
ステアリングシャフト2は、ドライバによるステアリングホイールの操舵に伴って回転する第1シャフトとしての入力シャフト3と、車輪を転舵するラックシャフトに連係する第2シャフトとしての出力シャフト4と、入力シャフト3と出力シャフト4を連結するトーションバー5と、を有する。
The
出力シャフト4の下部には、ラックシャフトに形成されたラックギアと噛み合うピニオンギアが形成される。ステアリングホイールが操舵されると、ステアリングシャフト2が回転し、その回転がピニオンギア及びラックギアによってラックシャフトの直線運動に変換され、ナックルアームを介して車輪が転舵される。なお、ラックシャフトに噛み合うピニオンシャフトと出力シャフト4とをインターミディエートシャフトを介して連結する構成であってもよい。
A pinion gear that meshes with a rack gear formed on the rack shaft is formed below the output shaft 4. When the steering wheel is steered, the
電動パワーステアリング装置1は、ドライバの操舵を補助するアシスト機構として、出力シャフト4に連結されたウォームホイールと、ウォームホイールと噛合するウォームシャフトと、ウォームシャフトを回転駆動する電動モータと、を備える。電動パワーステアリング装置1は、電動モータによって出力シャフト4に操舵補助トルクを付与する。 The electric power steering apparatus 1 includes a worm wheel coupled to the output shaft 4, a worm shaft that meshes with the worm wheel, and an electric motor that rotationally drives the worm shaft as an assist mechanism that assists the driver in steering. The electric power steering device 1 applies steering assist torque to the output shaft 4 by an electric motor.
入力シャフト3は、転がり軸受13を介して金属製の第1ハウジング11に回転自在に支持される。出力シャフト4は、転がり軸受14を介して金属製の第2ハウジング12に回転自在に支持される。入力シャフト3の下端側と出力シャフト4の上端側との間には、滑り軸受15が介装される。入力シャフト3と出力シャフト4は、同一軸上で回転自在に第1及び第2ハウジング11,12に支持される。第1ハウジング11と第2ハウジング12は、ボルト16を介して締結される。
The
入力シャフト3は円筒状に形成され、入力シャフト3の内部にはトーションバー5が同軸に収容される。トーションバー5の上端部は、ピン17を介して入力シャフト3の上端部に連結される。トーションバー5の下端部は、入力シャフト3の下端開口部より突出し、セレーション5aを介して出力シャフト4に連結される。トーションバー5は、ステアリングホイールを介して入力シャフト3に入力される操舵トルクを出力シャフト4に伝達し、その操舵トルクに応じて軸中心にねじれ変形する。
The
電動パワーステアリング装置1には、入力シャフト3と出力シャフト4との回転角度差に基づいてトーションバー5に付与される操舵トルクを検出する非接触式のトルクセンサ100が設けられる。以下では、トルクセンサ100について詳しく説明する。
The electric power steering apparatus 1 is provided with a non-contact
図1に示すように、トルクセンサ100は、入力シャフト3に固定され入力シャフト3と共に回転する磁気発生部20と、出力シャフト4に固定され出力シャフト4と共に回転する回転磁気回路部30と、第1ハウジング11に固定された固定磁気回路部40と、トーションバー5のねじれ変形に伴って磁気発生部20から回転磁気回路部30を通じて固定磁気回路部40に導かれる磁束密度を検出する磁気検出器としての第1磁気センサ48及び第2磁気センサ49(図6参照)と、を備える。トルクセンサ100は、トーションバー5に作用する操舵トルクを第1磁気センサ48及び第2磁気センサ49の出力に基づいて検出する。
As shown in FIG. 1, the
上記構成に代えて、磁気発生部20を出力シャフト4と共に回転するように出力シャフト4に固定し、回転磁気回路部30を入力シャフト3と共に回転するように入力シャフト3に固定するようにしてもよい。
Instead of the above configuration, the
磁気発生部20は、入力シャフト3に圧入される環状のバックヨーク21と、バックヨーク21の下端面に結合される環状のリング磁石22と、を備える。
The
リング磁石22は、入力シャフト3の回転軸方向に磁気を発生する永久磁石である。リング磁石22は、回転軸方向に向けて硬磁性体を着磁することによって形成される多極磁石であり、周方向に等しい幅で形成される12個の磁極を有する。つまり、リング磁石22の上端面及び下端面には、6個のN極と6個のS極が周方向に交互に配設される。リング磁石22の端面に形成される磁極数は、2個以上の範囲で任意に設定される。
The
バックヨーク21の下端面には、リング磁石22の上端面である上部磁極面が接着剤を介して固定される。バックヨーク24は軟磁性体によって形成されるため、リング磁石22が及ぼす磁界によって磁化され、リング磁石22に吸着する。このように、バックヨーク21とリング磁石22は、接着剤の接着力と磁力とによって結合される。バックヨーク21は、リング磁石22を入力シャフト3に連結する連結部材としての機能と、リング磁石22の隣り合う磁極を結んで磁束を導く継鉄としての機能とを有し、リング磁石22の下端面である下部磁極面に磁力を集中させる。
The upper magnetic pole surface, which is the upper end surface of the
図1及び図2に示すように、回転磁気回路部30は、リング磁石22から発生する磁束が導かれる第1軟磁性リング31及び第2軟磁性リング32と、出力シャフト4に取り付けられる取付部材33と、取付部材33に第1軟磁性リング31及び第2軟磁性リング32を固定するモールド樹脂34と、を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotating
第1軟磁性リング31は、環状の第1磁路環部31Cと、第1磁路環部31Cから下向きに突出する6個の第1磁路柱部31Bと、各第1磁路柱部31Bの下端からそれぞれ内向きに屈折してリング磁石22の下端面に対峙する第1磁路先端部31Aと、を有する。第2軟磁性リング32は、環状の第2磁路環部32Cと、第2磁路環部32Cから上向きに突出する6個の第2磁路柱部32Bと、各第2磁路柱部32Bの上端からそれぞれ内向きに屈折してリング磁石22の下端面に対峙する第2磁路先端部32Aと、を有する。
The first soft
第1軟磁性リング31及び第2軟磁性リング32は、プレス加工によって形成される。第1軟磁性リング31及び第2軟磁性リング32は、プレス加工に限らず、鋳造、焼結等によって形成してもよい。
The first soft
第1磁路先端部31A及び第2磁路先端部32Aは平板状に形成される。第1磁路先端部31Aと第2磁路先端部32Aは、トーションバー5の回転軸と直交する同一平面上に、その回転軸を中心として周方向に交互に等間隔を空けて配置される。また、第1磁路先端部31Aと第2磁路先端部32Aは、トーションバー5にトルクが作用していない中立状態で、トーションバー5の径方向に延びるそれぞれの中心線がリング磁石22のN極とS極の境界を指すように配置される。
The first magnetic path tip 31A and the second magnetic path tip 32A are formed in a flat plate shape. The first magnetic path tip 31A and the second magnetic path tip 32A are arranged on the same plane perpendicular to the rotation axis of the
第1磁路柱部31Bと第2磁路柱部32Bは、それぞれ平板状に形成され、トーションバー5の回転軸方向に延設される。第1磁路柱部31Bは、所定の間隙を空けてリング磁石22の外周面を囲むように配置される。第1磁路柱部31Bは、リング磁石22の磁束を短絡しないように設けられる。第2磁路柱部32Bは、トーションバー5の回転軸に沿って第1磁路柱部31Bと反対方向に延設される。
The first magnetic
第1磁路環部31C及び第2磁路環部32Cは、トーションバー5の回転軸と直交する平面上に配置され、全周がつながった環状に形成される。第1磁路環部31C及び第2磁路環部32Cは、この形状に限られず、部分的にスリットが形成されたC字形状であってもよい。
The first magnetic path ring
第1磁路環部31Cはリング磁石22の下端面より上方に配置され、第2磁路環部32Cはリング磁石22より下方に配置される。つまり、リング磁石22は、トーションバー5の回転軸方向について第1磁路環部31Cと第2磁路環部32Cの間に配置される。
The first magnetic
図1に示すように、固定磁気回路部40は、第1軟磁性リング31の第1磁路環部31Cの外周に沿って設けられた環状の第1集磁リング41と、第2軟磁性リング32の第2磁路環部32Cの外周に沿って設けられた環状の第2集磁リング42と、第1集磁リング41の外周面に接触して配置された第1集磁ヨーク51(図3参照)と、第2集磁リング42の外周面に接触して配置された第2集磁ヨーク52(図3参照)と、を備える。
As shown in FIG. 1, the fixed
第1集磁リング41及び第2集磁リング42は、部分的にスリットが形成されたC字形状であり、第1ハウジング11の内周面にかしめ固定される。第1集磁リング41の内周面は第1軟磁性リング31の第1磁路環部31Cに対峙し、第2集磁リング42の内周面は第2軟磁性リング32の第2磁路環部32Cに対峙する。
The first
このように、第1集磁リング41及び第2集磁リング42は、回転磁気回路部30の外周に配置され、回転磁気回路部30の回転振れや偏心の影響を緩和して第1磁気センサ48及び第2磁気センサ49側へ磁束を導く機能を有する。
As described above, the first
なお、第1集磁リング41及び第2集磁リング42は、必須の構成ではなく、廃止してもよい。その場合には、第1集磁ヨーク51は、第1軟磁性リング31の第1磁路環部31Cに沿って配置され、第2集磁ヨーク52は、第2軟磁性リング32の第2磁路環部32Cに沿って配置される。
Note that the first
第1集磁ヨーク51及び第2集磁ヨーク52は、第1磁気センサ48及び第2磁気センサ49と共にケース60に設けられて、図3に示す検出部アッシー101を構成する。以下では、図3〜10を参照して、検出部アッシー101について詳しく説明する。
The first
検出部アッシー101は、トーションバー5のねじれ変形に伴ってリング磁石22から回転磁気回路部30を通じて導かれる磁束密度を検出するものであり、第1ハウジング11に取り付けられる。なお、図1は、検出部アッシー101が取り付けられていない状態を示している。
The
図3〜6に示すように、検出部アッシー101は、磁束密度を検出する第1磁気センサ48及び第2磁気センサ49と、固定磁気回路部40の一部を構成し、回転磁気回路部30からの磁束を第1磁気センサ48及び第2磁気センサ49へ導く第1集磁ヨーク51及び第2集磁ヨーク52と、第1ハウジング11に取り付けられる樹脂製のケース60と、第1集磁ヨーク51及び第2集磁ヨーク52をケース60に固定するためのホルダ90と、を備える。
3-6, the
検出部アッシー101は、さらに、回転磁気回路部30での漏れ磁束に対して第1磁気センサ48及び第2磁気センサ49を磁気的に遮蔽する遮蔽板80と、第1磁気センサ48及び第2磁気センサ49が接続される基板81と、を備える。
The
磁気センサ48,49にはホール素子が用いられる。ホール素子は、これを通過する磁束密度に応じた電圧を信号として出力するものである。磁気センサ48,49は、磁束密度の大きさ及び方向に応じた電圧を、基板81を通じて電動パワーステアリング装置1の駆動を制御するEPSコントローラに出力する。
Hall elements are used for the
トルクセンサ100に2つの磁気センサ48,49が設けられるのは、両者の出力電圧を比較することによってトルクセンサ100の故障診断をするためである。換言すれば、磁気センサを用いてトルクセンサ100の故障診断を行わない場合には、磁気センサは1つであってもよい。
The reason why the two
第1集磁ヨーク51と第2集磁ヨーク52は、互いに同一形状である。図6及び7に示すように、第1集磁ヨーク51は、板状に形成されたヨーク本体53と、ヨーク本体53から突出して形成される一対の脚部54,55と、有する。同様に、第2集磁ヨーク52は、板状に形成されたヨーク本体56と、ヨーク本体56から突出して形成される一対の脚部57,58と、有する。
The first
集磁ヨーク51,52は、プレス加工によって形成される。プレス加工によって成形される被加工材は、焼結材と比較して密度が高いため、透磁率が高く、磁気ヒステリシスも小さい。よって、トルクセンサ100の検出精度を高めることができる。しかし、プレス加工では被加工材を薄くせざるを得ないため、得られる集磁ヨーク51,52も厚さの薄い板状となる。このため、集磁ヨーク51,52を樹脂製のケース60と一体成形すると、一体成形時の成形圧や成形後の成形樹脂の収縮による応力の影響を受けて、集磁ヨーク51,52の透磁率の低下や磁気ヒステリシスの増加を招く。そこで、本実施形態では、集磁ヨーク51,52はケース60と一体成形せずに、ケース60とは別体に設けられてホルダ90で固定される。
The magnetism collecting yokes 51 and 52 are formed by pressing. Since the workpiece formed by press working has a higher density than the sintered material, the magnetic permeability is high and the magnetic hysteresis is also small. Therefore, the detection accuracy of the
ヨーク本体53,56は、内周面が集磁リング41,42の外周面に接触するように円弧状に形成される円弧部53a,56aを有する。集磁リング41,42は、軟磁性リング31,32の磁路環部31C,32Cに沿って設けられるため、円弧部53a,56aも、軟磁性リング31,32の磁路環部31C,32Cに沿って形成されることになる。このように、ヨーク本体53,56は、回転磁気回路部30に沿って形成される。
The
円弧部53a,56aの両端部には、平板状の平板部53b,56bが形成される。平板部53b,56bには、円弧部53a,56aの外周面側に球状の突起53c,56cが形成される。
ヨーク本体53とヨーク本体56は、トーションバー5の軸方向に所定の間隔を空けて互いに平行に配置される(図3及び4参照)。
The
第1集磁ヨーク51の一対の脚部54,55は、回転磁気回路部30の周方向に所定の間隔を空けて配置される。同様に、第2集磁ヨーク52の一対の脚部57,58も、回転磁気回路部30の周方向に所定の間隔を空けて配置される。脚部54,55と脚部57,58は、ヨーク本体53,56の互いに対向する端面から径方向外側に向かってかつ互いに近づく方向へ延びて形成される。そして、脚部54,55の先端に形成された爪部54a,55aと脚部57,58の先端に形成された爪部57a,58aとが、それぞれ所定の隙間である磁気ギャップをもって互いに対向する(図9参照)。つまり、第1集磁ヨーク51と第2集磁ヨーク52との間には、周方向に並ぶ一対の磁気ギャップが形成される。一対の磁気ギャップ内には、それぞれ第1磁気センサ48及び第2磁気センサ49が配置される。
The pair of
爪部54a,55a,57a,58aは平板状に形成される。爪部54aと爪部57aは互いに平行に配置され、第1磁気センサ48は爪部54aと爪部57aに挟まれるように配置される。同様に、爪部55aと爪部58aは互いに平行に配置され、第2磁気センサ49は爪部55aと爪部58aに挟まれるように配置される(図9参照)。
The
集磁ヨーク51,52は、回転磁気回路部30からの磁束を磁気センサ48,49へ集める機能を有する。
The magnetic collecting yokes 51 and 52 have a function of collecting the magnetic flux from the rotating
図3〜6に示すように、ケース60は、第1ハウジング11に形成された開口部11a(図1参照)に嵌合され内部に磁気センサ48,49が収容される有底筒状のセンサ収容部61と、内部に基板81が収容される基板収容部62と、基板収容部62の開口部を封止するカバー63と、センサ収容部61の外周から径方向に突出して形成され、第1ハウジング11に締結される鍔部64と、基板81とEPSコントローラとを電気的に接続するためのコネクタ65と、を備える。ケース60は樹脂製であるが、樹脂製に限定されることはなく、非磁性材で形成されていればよい。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
開口部11a(図1参照)は、第1ハウジング11を貫通して形成される。開口部11aにケース60が取り付けられていない状態(図1に示す状態)では、第1ハウジング11内に設けられた回転磁気回路部30及び集磁リング41,42が開口部11aに臨む。
The opening 11 a (see FIG. 1) is formed through the
ケース60は、センサ収容部61が第1ハウジング11の開口部11aに嵌合されると共に、鍔部64のボルト挿通孔64aを挿通するボルトを介して第1ハウジング11に取り付けられる。
The
センサ収容部61は、外周面66aが開口部11aに嵌合する円筒部66と、円筒部66の端部に形成され開口部11aを封止する底部67と、を有する。
The
開口部11aの内周面には、円筒部66の外周面66aとの間をシールするOリング18(図1参照)が設けられる。これにより、開口部11aと円筒部66の間を通じて外部から第1ハウジング11内へ泥水等が侵入するのが防止される。
An O-ring 18 (see FIG. 1) is provided on the inner peripheral surface of the
センサ収容部61の内部空間と基板収容部62の内部空間とは連通しており、基板収容部62に収容された基板81に接続された第1磁気センサ48及び第2磁気センサ49はセンサ収容部61内に配置される。第1磁気センサ48及び第2磁気センサ49は、図6に示すように、基板81の一方の面から垂直に延びるピン82を介して基板81に接続され、所定の間隔を空けて配置される。
The internal space of the
センサ収容部61の底部67における第1ハウジング11内に臨む面、つまり底部67の表面68は、集磁リング41,42に沿って形成された円弧面68aと、円弧面68aの周方向両端に形成された平面68bと、からなる。つまり、平面68bは、円弧面68aの両端の山側に形成される。ヨーク本体53,56の円弧部53a,56aは円弧面68aに沿って配置され、ヨーク本体53,56の平板部53b,56bは平面68bに沿って配置される。
The surface facing the
図6に示すように、底部67の表面68には、円弧面68aと平面68bに亘って、ヨーク本体53とヨーク本体56がそれぞれ収容される一対のスリット71,72が形成される。一対のスリット71,72は、所定の間隔を空けて互いに平行に形成される。
As shown in FIG. 6, a pair of
スリット71,72は、ヨーク本体53,56が収容されるように円弧状の溝として形成される。スリット71,72の深さは、ヨーク本体53,56の厚さよりも小さい。これにより、ヨーク本体53,56がスリット71,72に収容された状態では、ヨーク本体53,56の一部がスリット71,72から露出する。また、トーションバー5の軸方向のスリット71,72の幅(高さ)は、ヨーク本体53,56の幅(高さ)よりも大きい。これにより、集磁ヨーク51,52をケース60に組み付ける際には、スリット71,72内においてヨーク本体53,56を互いに遠ざかる方向又は近づく方向に移動させることができる。このように、集磁ヨーク51,52は、ケース60への組み付けの際には、ケース60にスライド可能となる。したがって、集磁ヨーク51,52をケース60に組み付ける際に、爪部54a,57aと第1磁気センサ48との位置決め、及び爪部55a,58aと第2磁気センサ49との位置決めを行うことができる。
The
底部67の表面68における平面68bには、スリット71,72の両側方に、ヨーク本体53,56に形成された突起53c,56cが挿入される穴73が形成される。穴73には接着剤が注入され、突起53c,56cと穴73は接着剤を介して固定される。穴73の径は、突起53c,56cの径よりも十分に大きい。したがって、集磁ヨーク51,52をケース60に組み付ける際において、突起53c,56cが穴73に挿入された状態でも、ヨーク本体53,56をスリット71,72内において移動させることができる。
底部67には、スリット71とスリット72の間に、第1集磁ヨーク51の一対の脚部54,55が挿通する貫通孔74,75と、第2集磁ヨーク52の一対の脚部57,58が挿通する貫通孔76,77と、が形成される。具体的には、貫通孔74〜77は、底部67の表面68における円弧面68aに開口して形成される。貫通孔74〜77は、脚部54,55,57,58の外形と比較して十分に大きい。したがって、脚部54,55,57,58が貫通孔74〜77を挿通した状態でも、ヨーク本体53,56をスリット71,72内において移動させることができる。
The
ホルダ90は、ヨーク本体53,56を底部67の表面68に固定するためのリング部91と、リング部91の中心軸方向にリング部91から突出して形成され、ホルダ90の脱落を防止するための爪部92と、を有する。
The
リング部91は、底部67の表面68の外周縁に沿って配置され、底部67の表面68における円弧面68aと平面68bに対応した形状に形成される。具体的には、リング部91は、円弧面68aに沿って湾曲して形成された一対の湾曲部91aと、平面68bに沿って平板状に形成された一対の平板部91bと、からなる。
The
ヨーク本体53,56は、両端部にリング部91が重なって配置されることによって、底部67の表面68に固定される。具体的には、ヨーク本体53,56の両端部に形成された平板部53b,56bが、底部67の平面68bとリング部91の平板部91bとの間で挟まれることによって、ヨーク本体53,56は固定される。このように、ヨーク本体53,56は、ケース60とホルダ90に挟まれて固定される。
The
爪部92は、一対の湾曲部91aの内周面のそれぞれに結合して形成された一対の第1爪部92aと、一対の平板部91bの内周面のそれぞれに結合して形成された一対の第2爪部92bと、かなる。一対の第1爪部92aは、リング部91の中心に対して対称位置に形成され、一対の第2爪部92bは、リング部91の中心に対して対称位置に形成される、第1爪部92aと第2爪部92bは90度ずれて形成される。
The
底部67の表面68における円弧面68aには、一対の第1爪部92aがそれぞれ挿入される穴78が形成される。また、底部67の表面68における平面68bには、一対の第2爪部92bがそれぞれ挿入される穴79が形成される。穴78,79には接着剤が注入され、第1爪部92aと穴78、及び第2爪部92bと穴79は接着剤を介して固定される。
遮蔽板80は、底部67の表面68におけるヨーク本体53とヨーク本体56の間に配置される本体部80aと、本体部80aの両端部から突出して形成され、遮蔽板80の脱落を防止するための一対の爪部80bと、を有する。
The shielding
本体部80aは、貫通孔74〜77の一部を閉塞するように配置される。したがって、遮蔽板80は、底部67からの集磁ヨーク51,52の脱落を防止する機能も有する。
The
ヨーク本体53とヨーク本体56の間に遮蔽板80の本体部80aが配置されることによって、回転磁気回路部30内での漏れ磁束が遮蔽板80に誘導されて磁気センサ48,49に到達しなくなる。このように、磁気センサ48,49は、遮蔽板80によって回転磁気回路部30内での漏れ磁束に対して磁気的に遮蔽されるため、トーションバー5のねじれ変形とは関係のない漏れ磁束の変化の影響を受けなくなる。したがって、トルクセンサ100の検出精度が高まる。
By disposing the
底部67の表面68における平面68bには、一対の爪部80bがそれぞれ挿入される穴83が形成される。穴83には接着剤が注入され、爪部80bと穴83は接着剤を介して固定される。
ホルダ90の一対の第2爪部92bが挿入される穴79と遮蔽板80の一対の爪部80bが挿入される穴83とは、連通して形成される。つまり、穴79と穴83は、1つの穴として形成される。したがって、穴79と穴83への接着剤の注入を同時に行うことができる。また、ホルダ90の一対の第2爪部92bと遮蔽板80の一対の爪部80bとが同じ穴に挿入されるため、第2爪部92bと爪部80bとが接触して互いに付勢し合う。したがって、ホルダ90と遮蔽板80が爪部92bと爪部80bを介して一体となるため、底部67からのホルダ90及び遮蔽板80の脱落が防止される。
The
以下に、トルクセンサ100によるトーションバー5に作用する操舵トルクの検出方法について説明する。
Below, the detection method of the steering torque which acts on the
トーションバー5にトルクが作用しない中立状態では、第1軟磁性リング31の第1磁路先端部31Aと第2軟磁性リング32の第2磁路先端部32Aとは、それぞれリング磁石22のN極及びS極に同一の面積で対峙して両者を磁気短絡する。そのため、磁束は回転磁気回路部30と固定磁気回路部40に導かれない。
In a neutral state where no torque acts on the
運転者によるステアリングホイールの操作によってトーションバー5に特定の方向のトルクが作用した場合には、このトルクの方向に応じてトーションバー5はねじれ変形する。トーションバー5がねじれ変形すると、第1磁路先端部31AがS極よりN極に大きな面積を持って対峙する一方、第2磁路先端部32AがN極よりS極に大きな面積を持って対峙する。リング磁石22からの磁束は回転磁気回路部30を通じて固定磁気回路部40に導かれる。具体的には、N極から第1軟磁性リング31、第1集磁リング41、第1集磁ヨーク51、第2集磁ヨーク52、第2集磁リング42、第2軟磁性リング32を経由してS極に向かう経路である。第1集磁ヨーク51と第2集磁ヨーク52の間の磁気ギャップに設置された第1磁気センサ48及び第2磁気センサ49は、磁束の大きさ及び方向に応じた電圧値を出力する。
When a torque in a specific direction acts on the
一方、運転者によるステアリングホイールの操作によってトーションバー5に上記とは逆方向のトルクが作用した場合には、このトルクの方向に応じてトーションバー5が逆方向にねじれ変形する。トーションバー5がねじれ変形すると、第1磁路先端部31AがN極よりS極に大きな面積を持って対峙する一方、第2磁路先端部32AがS極よりN極に大きな面積を持って対峙する。リング磁石22からの磁束は、回転磁気回路部30を通じて固定磁気回路部40に導かれるが、上記とは逆の経路となる。具体的には、N極から第2軟磁性リング32、第2集磁リング42、第2集磁ヨーク52、第1集磁ヨーク51、第1集磁リング41、第1軟磁性リング31を経由してS極に向かう経路である。第1集磁ヨーク51と第2集磁ヨーク52の間の磁気ギャップに設置された第1磁気センサ48及び第2磁気センサ49は、磁束の大きさ及び方向に応じた電圧値を出力する。
On the other hand, when a torque in the direction opposite to the above acts on the
運転者の操作によりステアリングホイールに入力される操舵トルクが大きい程、トーションバー5のねじれ変形量が多くなるため、第1磁路先端部31Aがリング磁石22のN極とS極に対峙する面積差、及び第2磁路先端部32Aがリング磁石22のN極とS極に対峙する面積差が大きくなり、磁気ギャップに誘導される磁束が大きくなる。これに応じて、第1磁気センサ48及び第2磁気センサ49の出力電圧も増大する。したがって、リング磁石22の磁極数を増やすことにより、第1磁気センサ48及び第2磁気センサ49に導かれる磁束密度を高めることができる。
As the steering torque input to the steering wheel by the driver's operation increases, the amount of torsional deformation of the
次に、主に図8〜10を参照して、検出部アッシー101の製造方法について説明する。
Next, a manufacturing method of the
集磁ヨーク51,52をケース60に組み付ける前に、基板81をケース60の基板収容部62に収容して、基板収容部62の開口部をカバー63で封止する。基板81は、ケース60に形成され基板81の穴81a(図6参照)を挿通するボスをかしめると共に、接着剤を用いて基板収容部62に固定される。
Before the magnetic
次に、集磁ヨーク51,52の突起53c,56cが挿入される穴73、ホルダ90の爪部92a,92bが挿入される穴78,79、及び遮蔽板80の爪部80bが挿入される穴83に、接着剤を注入する(接着剤注入工程)。全ての穴73,78,79,83は、底部67の表面68に開口して形成されるため、各穴73,78,79,83へ接着剤を注入する作業は、底部67の表面68側から、つまり同方向から同時に行うことができる。このように、接着剤の注入工程を一工程で行うことができる。
Next, the
次に、図8に示すように、集磁ヨーク51,52をケース60に組み付ける。具体的には、第1集磁ヨーク51は、一対の脚部54,55を貫通孔74,75に挿通させると共に、突起53cを穴73に挿入させてヨーク本体53をスリット71に収容することによってケース60に組み付けられる。また、第2集磁ヨーク52は、一対の脚部57,58を貫通孔76,77に挿通させると共に、突起56cを穴73に挿入させてヨーク本体56をスリット72に収容することによってケース60に組み付けられる。突起53c,56cが挿入される穴73には、予め接着剤が注入されているため、突起53c,56cは穴73に仮固定された状態となる。つまり、第1集磁ヨーク51及び第2集磁ヨーク52は、ケース60に仮固定された状態となる。
Next, as shown in FIG. 8, the
この状態で、脚部54,57の先端に形成された爪部54a,57aと第1磁気センサ48との位置決め、及び脚部55,58の先端に形成された爪部55a,58aと第2磁気センサ49との位置決めが行われる。具体的には、図9に矢印で示すように、スリット71,72内においてヨーク本体53,56を互いに遠ざかる方向又は近づく方向に移動させることによって行われる(位置決め工程)。
In this state, the
集磁ヨーク51,52はケース60と一体成形されずに別体に設けられてケース60に組み付けられるため、集磁ヨーク51,52の組み付け時に、爪部54a,57aと第1磁気センサ48との位置決め、及び爪部55a,58aと第2磁気センサ49との位置決めを行うことができる。したがって、爪部54a,57aを第1磁気センサ48に極力近づけることができると共に、爪部55a,58aを第2磁気センサ49に極力近づけることができる。これにより、磁気センサ48,49の磁束密度検出の感度が向上し、トルクセンサ100の検出精度が向上する。
The magnetic
爪部54a,57aと第1磁気センサ48との位置決め、及び爪部55a,58aと第2磁気センサ49との位置決めは、作業者の感覚で行ってもよいし、または、爪部54a,57aと第1磁気センサ48との接触荷重及び爪部55a,58aと第2磁気センサ49との接触荷重をセンサ等を用いて検出し、その検出された接触荷重に基づいて行うようにしてもよい。
The positioning of the
次に、図10に示すように、遮蔽板80をケース60に組み付ける。具体的には、遮蔽板80は、一対の爪部80bを穴83に挿入することによってケース60に組み付けられる。
Next, as shown in FIG. 10, the shielding
最後に、ホルダ90をケース60に組み付ける。具体的には、ホルダ90は、一対の第1爪部92aを穴78に挿入すると共に、一対の第2爪部92bを穴79に挿入することによってケース60に組み付けられる。
Finally, the
ホルダ90がケース60に組み付けられることによって、リング部91の平板部91bがヨーク本体53,56の両端部の平板部53b,56bに重なり、ヨーク本体53,56がケース60における底部67の表面68に固定される(固定工程)。このように、集磁ヨーク51,52は、ホルダ90を介してケース60に固定される。
When the
以上のようにして、検出部アッシー101は組み立てられて製造される。
As described above, the
検出部アッシー101は、センサ収容部61の円筒部66が第1ハウジング11の開口部11aに嵌合されると共に、鍔部64のボルト挿通孔64aを挿通するボルトを介して第1ハウジング11に取り付けられる。
The
検出部アッシー101が第1ハウジング11に取り付けられた状態では、円筒部66における底部67の表面68に配置されたヨーク本体53,56の内周面が、第1ハウジング11に固定された集磁リング41、42の外周面にそれぞれ接触する。これにより、集磁リング41、42と集磁ヨーク51,52の間の磁路が構成される。
In a state where the
集磁ヨーク51,52を固定するためのホルダ90は、底部67の表面68に設けられるため、集磁リング41、42と干渉することが懸念される。しかし、集磁ヨーク51,52を固定するホルダ90のリング部91は、底部67の表面68の外周縁に沿って配置されるため、集磁リング41、42と干渉することがない。具体的に説明すると、リング部91の平板部91bは、表面68の平面68bに沿って平板状に形成されるため、底部67と集磁リング41、42との間のデットスペースに位置されることになり、集磁リング41、42と干渉することがない。
Since the
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。 According to the above embodiment, there exist the effects shown below.
集磁ヨーク51,52はホルダ90によってケース60に固定される。つまり、集磁ヨーク51,52はケース60と一体成形されずに、ケース60とは別体に設けられてホルダ90で固定される。このように、集磁ヨーク51,52は板状のヨーク本体53,56を有するが、樹脂製のケース60と一体成形されないため、ヨーク本体53,56が変形することがない。よって、板状のヨーク本体53,56を有する集磁ヨーク51,52を用いるトルクセンサ100の検出精度を高めることができる。
The magnetism collecting yokes 51 and 52 are fixed to the
また、集磁ヨーク51,52はケース60と一体成形されずに別体に設けられてケース60に組み付けられる。その組み付けの際に、爪部54a,57aと第1磁気センサ48との位置決め、及び爪部55a,58aと第2磁気センサ49との位置決めが行われる。よって、爪部54a,57aを第1磁気センサ48に極力近づけることができると共に、爪部55a,58aを第2磁気センサ49に極力近づけることができるため、よって、トルクセンサ100の検出精度を高めることができる。
Further, the
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。 Hereinafter, the configuration, operation, and effect of the embodiment of the present invention will be described together.
ハウジング11,12内に回転自在に支持された入力シャフト(第1シャフト)3と出力シャフト(第2シャフト)4とを連結するトーションバー5に作用するトルクを検出するトルクセンサ100の製造方法であって、トルクセンサ100は、入力シャフト3と共に回転する磁気発生部20と、出力シャフト4と共に回転する回転磁気回路部30と、トーションバー5のねじれ変形に伴って磁気発生部20から回転磁気回路部30を通じて導かれる磁束密度を検出する検出部アッシー101と、を備え、検出部アッシー101は、磁束密度を検出する磁気センサ(磁気検出器)48,49と、回転磁気回路部30からの磁束を磁気センサ48,49へ導く集磁ヨーク51,52と、磁気センサ48,49を収容し、ハウジング11に取り付けられる非磁性のケース60と、を備え、トルクセンサ100の製造方法は、集磁ヨーク51,52をケース60に組み付けて集磁ヨーク51,52と磁気センサ48,49の位置決めを行う位置決め工程と、集磁ヨーク51,52をケース60に固定する固定工程と、を備える。
A method of manufacturing a
この構成では、集磁ヨーク51,52はケース60と一体成形されずに別体に設けられてケース60に組み付けられ、その組み付けの際に、集磁ヨーク51,52と磁気センサ48,49の位置決めが行われる。よって、トルクセンサ100の検出精度を高めることができる。
In this configuration, the magnetic
集磁ヨーク51,52は、回転磁気回路部30に沿って形成され、トーションバー5の軸方向に所定の間隔を空けて配置される一対のヨーク本体53,56と、ヨーク本体53,56から突出して互いに対向して形成され、両者の間に磁気センサ48,49が配置される一対の脚部54,55,57,58と、を有し、ケース60は、ハウジング11に形成された開口部11aに嵌合され、内部に磁気センサ48,49が収容される有底筒状の収容部61を有し、収容部61の底部表面68には、ヨーク本体53,56が収容されるスリット71,72が形成され、スリット71,72の幅は、ヨーク本体53,56の幅よりも大きく、位置決め工程では、スリット71,72内においてヨーク本体53,56を互いに遠ざかる方向又は近づく方向に移動させて脚部54,55,57,58と磁気センサ48,49の位置決めを行う。
The magnetic
この構成では、脚部54,55,57,58を磁気センサ48,49に極力近づけることができるため、磁気センサ48,49の磁束密度検出の感度が向上し、トルクセンサ100の検出精度が向上する。
In this configuration, the
集磁ヨーク51,52は、ヨーク本体53,56に形成され、収容部61の底部表面68に形成された穴73に挿入される突起53c,56cをさらに有し、位置決め工程での脚部54,55,57,58と磁気センサ48,49の位置決めは、接着剤を用いて突起53c,56cを穴73に仮固定した状態で行う。
The magnetism collecting yokes 51 and 52 are further formed on the yoke
この構成では、接着剤を用いて突起53c,56cを穴73に仮固定した状態で脚部54,55,57,58と磁気センサ48,49の位置決めが行われるため、脚部54,55,57,58と磁気センサ48,49の位置決め精度が向上する。
In this configuration, the
検出部アッシー101は、固定工程において、集磁ヨーク51,52をケース60に固定するためのホルダ90と、回転磁気回路部30での漏れ磁束に対して磁気センサ48,49を磁気的に遮蔽する遮蔽板80と、をさらに備え、ホルダ90は、収容部61の底部表面68の外周縁に沿って配置されるリング部91と、リング部91から突出して形成され収容部61の底部表面68に形成された穴78,79に挿入されて固定される爪部92と、を有し、遮蔽板80は、収容部61の底部表面68における一対のヨーク本体53,56の間に配置される本体部80aと、本体部80aから突出して形成され収容部61の底部表面68に形成された穴83に挿入されて固定される爪部80bと、を有し、トルクセンサ100の製造方法は、固定工程の前工程として、集磁ヨーク51,52の突起53c,56cが挿入される穴73、ホルダ90の爪部92が挿入される穴78,79、及び遮蔽板80の爪部80bが挿入される穴83に接着剤を注入する工程をさらに備える。
In the fixing process, the
この構成では、各穴73,78,79,83へ接着剤を注入する作業は、底部表面86側から、つまり同方向から同時に行うことができるため、接着剤の注入工程を一工程で行うことができる。
In this configuration, the operation of injecting the adhesive into each of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.
本実施形態では、脚部54,55,57,58が挿通する貫通孔74〜77は、それぞれ独立して形成される。しかし、貫通孔74と貫通孔76を連通させて1つの貫通孔とし、かつ貫通孔75と貫通孔77を連通させて1つの貫通孔としてもよい。また、全ての貫通孔74〜77を連通させて1つの貫通孔としてもよい。貫通孔をこのように形成した場合には、底部67の表面68側から貫通孔を通じて爪部54a,57aと第1磁気センサ48との相対位置、及び爪部55a,58aと第2磁気センサ49との相対位置を視認しながら、爪部54a,57aと第1磁気センサ48との位置決め、及び爪部55a,58aと第2磁気センサ49との位置決めを行うことができる利点がある。
In the present embodiment, the through
100・・・トルクセンサ、101・・・検出部アッシー、1・・・電動パワーステアリング装置、3・・・入力シャフト(第1シャフト)、4・・・出力シャフト(第2シャフト)、5・・・トーションバー、11・・・第1ハウジング、20・・・磁気発生部、22・・・リング磁石、30・・・回転磁気回路部、31,32・・・軟磁性リング、40・・・固定磁気回路部、41,42・・・集磁リング、48,49・・・磁気センサ(磁気検出器)、51,52・・・集磁ヨーク,53,56・・・ヨーク本体、53a,56a・・・円弧部、53b,56b・・・平板部、53c,56c・・・突起、54,55,57,58・・・脚部、54a,55a,57a,58a・・・爪部、60・・・ケース、61・・・センサ収容部、62・・・基板収容部、65・・・コネクタ、66・・・円筒部、67・・・底部、68・・・表面、71,72・・・スリット、73・・・穴、78,79・・・穴、80・・・遮蔽板、80a・・・本体部、80b・・・爪部、81・・・基板、83・・・穴、90・・・ホルダ、91・・・リング部、91a・・・湾曲部、91b・・・平板部、92a,92b・・・爪部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記トルクセンサは、
前記第1シャフトと共に回転する磁気発生部と、
前記第2シャフトと共に回転する回転磁気回路部と、
前記トーションバーのねじれ変形に伴って前記磁気発生部から前記回転磁気回路部を通じて導かれる磁束密度を検出する検出部アッシーと、を備え、
前記検出部アッシーは、
磁束密度を検出する磁気検出器と、
前記回転磁気回路部からの磁束を前記磁気検出器へ導く集磁ヨークと、
前記磁気検出器を収容し、前記ハウジングに取り付けられる非磁性のケースと、を備え、
前記トルクセンサの製造方法は、
前記集磁ヨークを前記ケースに組み付けて前記集磁ヨークと前記磁気検出器の位置決めを行う位置決め工程と、
前記集磁ヨークを前記ケースに固定する固定工程と、を備える
ことを特徴とするトルクセンサの製造方法。 A torque sensor manufacturing method for detecting torque acting on a torsion bar that connects a first shaft and a second shaft rotatably supported in a housing,
The torque sensor
A magnetic generator that rotates with the first shaft;
A rotating magnetic circuit that rotates with the second shaft;
A detection unit assembly that detects a magnetic flux density guided from the magnetism generation unit through the rotating magnetic circuit unit in accordance with the torsional deformation of the torsion bar;
The detection unit assembly is
A magnetic detector for detecting the magnetic flux density;
A magnetic collecting yoke for guiding magnetic flux from the rotating magnetic circuit section to the magnetic detector;
A non-magnetic case that houses the magnetic detector and is attached to the housing;
The method of manufacturing the torque sensor is as follows:
A positioning step of positioning the magnetic flux collecting yoke and the magnetic detector by assembling the magnetic flux collecting yoke to the case;
And a fixing step of fixing the magnetism collecting yoke to the case.
前記回転磁気回路部に沿って形成され、前記トーションバーの軸方向に所定の間隔を空けて配置される一対のヨーク本体と、
前記ヨーク本体から突出して互いに対向して形成され、両者の間に前記磁気検出器が配置される一対の脚部と、を有し、
前記ケースは、前記ハウジングに形成された開口部に嵌合され、内部に前記磁気検出器が収容される有底筒状の収容部を有し、
前記収容部の底部表面には、前記ヨーク本体が収容されるスリットが形成され、
前記スリットの幅は、前記ヨーク本体の幅よりも大きく、
前記位置決め工程では、前記スリット内において前記ヨーク本体を互いに遠ざかる方向又は近づく方向に移動させて前記脚部と前記磁気検出器の位置決めを行うことを特徴とする請求項1に記載のトルクセンサの製造方法。 The magnetic yoke is
A pair of yoke bodies formed along the rotating magnetic circuit portion and arranged at a predetermined interval in the axial direction of the torsion bar;
A pair of legs that protrude from the yoke body and are opposed to each other, and between which the magnetic detector is disposed,
The case is fitted into an opening formed in the housing, and has a bottomed cylindrical housing portion in which the magnetic detector is housed.
A slit for accommodating the yoke body is formed on the bottom surface of the accommodating portion,
The width of the slit is larger than the width of the yoke body,
2. The torque sensor manufacturing method according to claim 1, wherein, in the positioning step, the leg body and the magnetic detector are positioned by moving the yoke body in a direction away from or closer to each other in the slit. Method.
前記ヨーク本体に形成され、前記収容部の前記底部表面に形成された穴に挿入される突起をさらに有し、
前記位置決め工程での前記脚部と前記磁気検出器の位置決めは、接着剤を用いて前記突起を前記穴に仮固定した状態で行うことを特徴とする請求項2に記載のトルクセンサの製造方法。 The magnetic yoke is
A protrusion formed on the yoke body and inserted into a hole formed on the bottom surface of the housing;
The torque sensor manufacturing method according to claim 2, wherein the positioning of the leg and the magnetic detector in the positioning step is performed in a state where the protrusion is temporarily fixed to the hole using an adhesive. .
前記固定工程において、前記集磁ヨークを前記ケースに固定するためのホルダと、
前記回転磁気回路部での漏れ磁束に対して前記磁気検出器を磁気的に遮蔽する遮蔽板と、をさらに備え、
前記ホルダは、
前記収容部の前記底部表面の外周縁に沿って配置されるリング部と、
前記リング部から突出して形成され前記収容部の前記底部表面に形成された穴に挿入されて固定される爪部と、を有し、
前記遮蔽板は、
前記収容部の前記底部表面における一対の前記ヨーク本体の間に配置される本体部と、
前記本体部から突出して形成され前記収容部の前記底部表面に形成された穴に挿入されて固定される爪部と、を有し、
前記トルクセンサの製造方法は、
前記固定工程の前工程として、前記集磁ヨークの前記突起が挿入される前記穴、前記ホルダの前記爪部が挿入される前記穴、及び前記遮蔽板の前記爪部が挿入される前記穴に接着剤を注入する工程をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載のトルクセンサの製造方法。 The detection unit assembly is
A holder for fixing the magnetism collecting yoke to the case in the fixing step;
A shielding plate for magnetically shielding the magnetic detector against leakage magnetic flux in the rotating magnetic circuit unit,
The holder is
A ring portion disposed along an outer peripheral edge of the bottom surface of the housing portion;
A claw portion that protrudes from the ring portion and is inserted and fixed in a hole formed in the bottom surface of the housing portion,
The shielding plate is
A body portion disposed between a pair of yoke bodies on the bottom surface of the housing portion;
A claw portion that protrudes from the main body portion and is inserted and fixed in a hole formed in the bottom surface of the housing portion,
The method of manufacturing the torque sensor is as follows:
As a pre-step of the fixing step, the hole into which the projection of the magnetism collecting yoke is inserted, the hole into which the claw portion of the holder is inserted, and the hole into which the claw portion of the shielding plate is inserted The method for manufacturing a torque sensor according to claim 3, further comprising a step of injecting an adhesive.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016195645A JP2018059741A (en) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | Torque sensor manufacturing method |
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Cited By (1)
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JP7322811B2 (en) | 2020-05-22 | 2023-08-08 | 株式会社デンソー | Magnetic sensors, torque detectors, steering devices |
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