JP2576070Y2 - Torque sensor - Google Patents
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- JP2576070Y2 JP2576070Y2 JP1992044884U JP4488492U JP2576070Y2 JP 2576070 Y2 JP2576070 Y2 JP 2576070Y2 JP 1992044884 U JP1992044884 U JP 1992044884U JP 4488492 U JP4488492 U JP 4488492U JP 2576070 Y2 JP2576070 Y2 JP 2576070Y2
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本考案は、回転トルクを非接触で
測定するトルクセンサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torque sensor for measuring a rotational torque in a non-contact manner.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種のトルクセンサとして、例えば、
特開平３−８１６３２号公報に記載されるようなものが
知られている。2. Description of the Related Art As this type of torque sensor, for example,
The one described in JP-A-3-81632 is known.
【０００３】このトルクセンサは、図６に示すように、
被測定部材（図示せず。）に連結されたトーションバー
１と、異なる磁極２ａ（Ｎ極）、２ｂ（Ｓ極）が周方向
に沿って交互に配置されるようにトーションバー１の一
端側に取り付けられた磁気発生ユニット３と、磁気の入
出端がこの磁気発生ユニット３の磁気発生面３ａに臨む
ようにトーションバー１の他端側に取り付けられた磁気
通路４と、この磁気通路４の磁束を検出する磁気検出素
子５とを備え、被測定部材に加えられたトルクを、トー
ションバー１の捩れに応じた磁気通路４の磁束変化とし
て検出するようになっている。磁気通路４は、径方向に
磁気測定用のエアギャップ６を介して対向配置されたア
ウターリング７及びインナーリング８と、各リング７、
８の端部に取り付けられた磁気の入出端としての複数の
磁路片９ａ、９ｂとによって構成され、各リング７、８
の磁路片９ａ、９ｂは磁気発生ユニット３の磁極２ａ、
２ｂと１対１で対応し、かつ、周方向に沿って交互に並
ぶように配置されている。また、磁気検出素子５はホー
ル素子等によって構成され、前記磁気通路４のエアギャ
ップ６に非接触で介装されている。[0003] As shown in FIG.
One end of the torsion bar 1 so that the torsion bar 1 connected to the member to be measured (not shown) and the different magnetic poles 2a (N pole) and 2b (S pole) are alternately arranged along the circumferential direction. , A magnetic passage 4 attached to the other end of the torsion bar 1 such that a magnetic input / output end faces the magnetic generation surface 3 a of the magnetic generation unit 3, and a magnetic passage 4. A magnetic detecting element 5 for detecting a magnetic flux, and detects a torque applied to the member to be measured as a change in magnetic flux in the magnetic path 4 according to the torsion of the torsion bar 1. The magnetic path 4 includes an outer ring 7 and an inner ring 8 which are arranged to face each other via an air gap 6 for magnetic measurement in the radial direction.
And a plurality of magnetic path pieces 9a and 9b as magnetic input / output ends attached to the ends of the respective rings 7, 8
Are magnetic pole pieces 2a, 9b of the magnetic generating unit 3.
2b and are arranged so as to be alternately arranged along the circumferential direction. The magnetic detecting element 5 is constituted by a Hall element or the like, and is interposed in the air gap 6 of the magnetic path 4 in a non-contact manner.
【０００４】そして、このトルクセンサのトルク検出原
理を図７に示す模式図によって説明すれば、アウターリ
ング７とインナーリング８の各磁路片９ａ、９ｂは径方
向外方に延設されて、定常状態（被検出部材にトルクが
加えられない状態）で磁気発生ユニット３の隣接する磁
極２ａ、２ｂの中間部に位置されるようになっており、
図示しないトーションバーの捩れによって各磁路片９
ａ、９ｂが磁気発生ユニット３に対して周方向に変位す
ると、磁極２ａと磁路片９ａ、磁極２ｂと磁路片９ｂの
各エアギャップＬ1と、磁極２ａと磁路片９ｂ、磁極２
ｂと磁路片２ａの各エアギャップＬ2が変化し、そのエ
アギャップＬ1、Ｌ2の変化に比例して現れる磁気通路４
の磁束φ、−φの変化が磁気検出素子５によって検出さ
れるようになっている。尚、定常状態においては、磁束
φと−φが互いに打ち消しあうために磁気通路４に磁束
の流れは現れない。The principle of torque detection of this torque sensor will be described with reference to a schematic diagram shown in FIG. 7. Each of the magnetic path pieces 9a and 9b of the outer ring 7 and the inner ring 8 is extended radially outward. In a steady state (a state in which no torque is applied to the detected member), it is positioned at an intermediate portion between the adjacent magnetic poles 2a and 2b of the magnetic generation unit 3,
Each magnetic path piece 9 is twisted by a torsion bar (not shown).
a, when 9b is displaced in the circumferential direction with respect to the magnetic field generators 3, pole 2a and the magnetic circuit piece 9a, and the air gap L 1 of the magnetic pole 2b and the magnetic circuit piece 9b, poles 2a and the magnetic circuit piece 9b, pole 2
b and the air gap L 2 of the magnetic path piece 2 a changes, and the magnetic path 4 appears in proportion to the change of the air gaps L 1 and L 2.
Of the magnetic fluxes φ and −φ are detected by the magnetic detection element 5. In the steady state, the flow of the magnetic flux does not appear in the magnetic path 4 because the magnetic flux φ and −φ cancel each other.
【０００５】[0005]
【考案が解決しようとする課題】上述した従来のトルク
センサの場合、磁気通路４の測定用のエアギャップ６が
磁気発生ユニット３の磁気発生面３ａよりも径方向内方
に位置され、インナーリング８側の磁路片９ｂがアウタ
ーリング７側の磁路片９ａよりも長く形成されているた
め、磁気通路４はエアギャップ６を挟んで非対称になっ
ている。このため、この従来のトルクセンサにおいて
は、トーションバーに加えられるトルクの向きによっ
て、つまり、磁気通路４に対し磁束がアウターリング７
側から流入するかインナーリング８側から流入するかに
よって磁気通路４の磁路抵抗や磁束漏れの状態が異な
り、検出磁束の絶対値にばらつきが生じるという不具合
があった。In the case of the above-mentioned conventional torque sensor, the air gap 6 for measuring the magnetic passage 4 is located radially inward of the magnetic generating surface 3a of the magnetic generating unit 3, and the inner ring is formed. Since the magnetic path piece 9b on the 8 side is formed longer than the magnetic path piece 9a on the outer ring 7, the magnetic path 4 is asymmetric with the air gap 6 interposed therebetween. For this reason, in the conventional torque sensor, the magnetic flux is applied to the outer ring 7 depending on the direction of the torque applied to the torsion bar, that is, the magnetic path 4.
The state of the magnetic path resistance of the magnetic passage 4 and the state of magnetic flux leakage differ depending on whether the magnetic flux flows in from the side or the inner ring 8 side, and the absolute value of the detected magnetic flux varies.
【０００６】そこで本考案は、トルクの向きの相違によ
る検出値のばらつきを無くして検出精度の高いトルクセ
ンサを提供しようとするものである。Accordingly, the present invention aims to provide a torque sensor with high detection accuracy by eliminating variations in detected values due to differences in torque direction.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、請求項１の考案は、被測定部材に連
結されるトーションバーと、トーションバーの一端側に
取り付けられ、異磁極が周方向に沿って交互に配置され
た磁気発生面を有する磁気発生ユニットと、トーション
バーの他端側に取り付けられ、基部相互が円環状のエア
ギャップを挟んで対峙する第１磁路部材と第２磁路部材
によって構成されると共に、両磁路部材の先端部に延設
された複数個の磁路片が周方向に沿って交互に、かつ、
前記磁気発生ユニットの磁気発生面に臨むように配置さ
れた磁気通路と、前記エアギャップに介装されて磁気通
路の磁束変化を検出する磁気検出素子と、を備えたトル
クセンサにおいて、磁気発生ユニットの磁気発生面を円
筒の端面に形成する一方で、磁気通路を磁気発生ユニッ
トの軸方向に隣接させて配置し、磁気通路の第１磁路部
材と第２磁路部材の各基部を円筒状に形成し、第１磁路
部材の基部を第２磁路部材の基部の外側に配置して、こ
れらの間に前記エアギャップを形成すると共に、第１磁
路部材の磁路片と第２磁路部材の磁路片とを径方向内側
と径方向外側に夫々向けて同一長さ延出させ、第１磁路
部材と第２磁路部材をエアギャップを挟んで対称形状に
形成した。 また、請求項２の考案は、被測定部材に連結
されるトーションバーと、トーションバーの一端側に取
り付けられ、異磁極が周方向に沿って交互に配置された
磁気発生面を有する磁気発生ユニットと、トーションバ
ーの他端側に取り付けられ、基部相互が円環状のエアギ
ャップを挟んで対峙する第１磁路部材と第２磁路部材に
よって構成されると共に、両磁路部材の先端部に延設さ
れた複数個の磁路片が周方向に沿って交互に、かつ、前
記磁気発生ユニットの磁気発生面に臨むように配置され
た磁気通路と、前記エアギャップに介装されて磁気通路
の磁束変化を検出する磁気検出素子と、を備えたトルク
センサにおいて、磁気発生ユニットの磁気発生面を円筒
の外周面に形成する一方で、磁気通路を磁気発生ユニッ
トの径方向外側に配置し、磁気通路の第１磁路部材と第
２磁路部材の各基部を円盤状に形成して、これらの間に
前記エアギャップを形成すると共に、第１磁路部材と第
２磁路部材の各磁路片を各基部の径方向内側から夫々軸
方向の相対する向きに同 一長さ延出させ、第１磁路部材
と第２磁路部材をエアギャップを挟んで対称形状に形成
した。 [Means for Solving the Problems ] To solve the above-mentioned problems.
As a means for achieving this, the invention of claim 1 relates to a member to be measured.
The torsion bar to be tied and one end of the torsion bar
Attached, different magnetic poles are arranged alternately along the circumferential direction
Generating unit having a magnetic generating surface, and torsion
At the other end of the bar, the bases are circular air
First magnetic path member and second magnetic path member facing each other across a gap
And extended to the tip of both magnetic path members
A plurality of magnetic path pieces alternately along the circumferential direction, and
It is arranged so as to face the magnetic generating surface of the magnetic generating unit.
And a magnetic passage interposed in the air gap.
A magnetic detecting element for detecting a change in magnetic flux of the road.
The magnetic generation surface of the magnetic generation unit
While being formed on the end face of the cylinder, the magnetic path is
And a first magnetic path portion of the magnetic path
The material and the bases of the second magnetic path member are formed in a cylindrical shape, and the first magnetic path
The base of the member is located outside the base of the second magnetic path member, and
The air gap is formed between them,
The magnetic path piece of the path member and the magnetic path piece of the second magnetic path member are radially inward.
The same length toward the outside in the radial direction and the first magnetic path.
The member and the second magnetic path member are symmetrical with the air gap in between.
Formed. The invention of claim 2 is connected to the member to be measured.
Torsion bar and one end of the torsion bar
Different magnetic poles are arranged alternately along the circumferential direction
A magnetic generating unit having a magnetic generating surface, and a torsion bar
The other end of the airgage, the bases are circular
The first magnetic path member and the second magnetic path member facing each other with the gap
And extended to the tip of both magnetic path members.
A plurality of magnetic path pieces alternately along the circumferential direction and
It is arranged so as to face the magnetic generating surface of the magnetic generating unit.
A magnetic path, and a magnetic path interposed in the air gap.
A magnetic detection element for detecting a change in magnetic flux of the
In the sensor, the magnetic generating surface of the magnetic generating unit is cylindrical
The magnetic path is formed on the outer peripheral surface of the
The first magnetic path member of the magnetic path and the second magnetic path member.
2 Each base of the magnetic path member is formed in a disk shape, and
The air gap is formed, and the first magnetic path member and the
2 Each magnetic path piece of the magnetic path member is axially
It was issued the same length extending in the direction of the opposite direction, the first magnetic path member
And the second magnetic path member are formed symmetrically with the air gap interposed
did.
【０００８】[0008]
【作用】請求項１，２のいずれの考案の場合にも、磁気
通路がエアギャップを挟んで対称形であるため、エアギ
ャップを挟むいずれ側の入出端から磁束が流入しても磁
気通路の磁路抵抗や磁束漏れの状態は同じになる。In any of the first and second aspects of the present invention, since the magnetic path is symmetrical with the air gap interposed therebetween, even if a magnetic flux flows in from either side of the air gap between the input and output ends, the magnetic path is not affected. The magnetic path resistance and the state of magnetic flux leakage are the same.
【０００９】[0009]
【実施例】次に、本考案の実施例を図１〜図５に基づい
て説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００１０】まず、図１〜図３によって第１実施例につ
いて説明する。First, a first embodiment will be described with reference to FIGS.
【００１１】図面において、１１は、トーションバーで
あり、このトーションバー１１の一端には入力シャフト
１２と第１シャフト１３がピン１４によって結合され、
他端には第２シャフト１５がピン１６によって連結され
ている。第１シャフト１３と第２シャフト１５の各外周
面には非磁性体製の第１モールド部材１７と第２モール
ド部材１８が夫々一体に結合されていて、この両モール
ド部材１７、１８の軸方向で隣接する互いの端面が僅か
な隙間を介して対向するようになっている。そして、第
１モールド部材１７には後述する磁気通路１９が備えら
れ、第２モールド部材１８には磁気発生ユニット２０と
コモンリング２１とが埋設されている。In the drawings, reference numeral 11 denotes a torsion bar. An input shaft 12 and a first shaft 13 are connected to one end of the torsion bar 11 by a pin 14,
A second shaft 15 is connected to the other end by a pin 16. The first shaft 13 and the second on the respective outer peripheral surface of the shaft 15 and the first mold member 17 made of non-magnetic second mold member 18 being coupled to each piece, the axial direction of both the mold members 17 and 18 , The adjacent end faces are opposed to each other via a slight gap. The first mold member 17 is provided with a magnetic path 19 described later, and the second mold member 18 has a magnetism generating unit 20 and a common ring 21 embedded therein.
【００１２】磁気発生ユニット２０は、異なる磁極（Ｎ
極とＳ極）が複数着磁された環状の磁性体によって構成
されており、その磁極（Ｎ極とＳ極）は周方向に沿って
等分割された端面側の領域に交互に現れるようになって
いる。また、コモンリング２１は磁性体によって形成さ
れていて、その端面に磁気発生ユニット２０を接触させ
た状態で第２モールド部材１８に埋設されている。この
コモンリング２１は磁気発生ユニット２０の裏面側で磁
路を構成するもので、磁気発生ユニット２０の裏面側に
おける隣接する磁極（Ｎ極とＳ極）間の磁束の流通が効
率良く為されるように設けられている。尚、この実施例
の場合、磁気発生ユニット２０の第１モールド部材１７
に臨む側の面が磁気発生面２０ａとなっている。The magnetic generation unit 20 has different magnetic poles (N
The magnetic poles (N pole and S pole) are alternately formed in the region on the end face side that is equally divided along the circumferential direction. Has become. The common ring 21 is formed of a magnetic material, and is buried in the second mold member 18 in a state where the end surface of the common ring 21 is in contact with the magnetic generation unit 20. The common ring 21 forms a magnetic path on the back side of the magnetic generation unit 20, and the flow of magnetic flux between adjacent magnetic poles (N pole and S pole) on the back side of the magnetic generation unit 20 is efficiently performed. It is provided as follows. In the case of this embodiment, the first molding member 17 of the magnetism generating unit 20 is used.
The surface facing the side is a magnetism generating surface 20a.
【００１３】一方、前記磁気通路１９は、磁性体によっ
て各基部２５ａ，２５ｂが円筒状に形成された第１磁路
部材２２と第２磁路部材２３と、これら磁路部材２２、
２３の基部２５ａ，２５ｂの間に設けられた磁気測定用
のエアギャップ２４とによって構成されている。第１磁
路部材２２の基部２５ａは第２磁路部材２３の基部２５
ｂよりも径が大きく形成されていて、第２磁路部材２３
の基部２５ｂの外周側に同軸に配置されている。また、
第１磁路部材２２と第２磁路部材２３は、図３に示すよ
うに前記エアギャップ２４を形成する基部２５ａ、２５
ｂと、磁気の入出端となる複数の磁路片２６ａ、２６ｂ
と、これら磁路片２６ａ、２６ｂと各基部２５ａ、２５
ｂを連結するブリッジ部２７ａ、２７ｂとがプレス成形
によって一体に形成されてなり、これら磁路部材２２、
２３は夫々インサート成形によって第１モールド部材１
７と一体化されている。On the other hand, the magnetic path 19 includes a first magnetic path member 22 and a second magnetic path member 23 each having a base 25a, 25b formed of a magnetic material and having a cylindrical shape.
And a magnetic measurement air gap 24 provided between the 23 base portions 25a and 25b . The base 25a of the first magnetic path member 22 is connected to the base 25 of the second magnetic path member 23 .
b , the second magnetic path member 23
Are coaxially arranged on the outer peripheral side of the base 25b . Also,
As shown in FIG. 3, the first magnetic path member 22 and the second magnetic path member 23 form bases 25a, 25 forming the air gap 24.
b and a plurality of magnetic path pieces 26a and 26b serving as magnetic input / output ends
And the magnetic path pieces 26a, 26b and the bases 25a, 25
and the bridge portions 27a and 27b for connecting the magnetic path members 22a and 27b are integrally formed by press molding.
23 is a first mold member 1 by insert molding, respectively.
7 is integrated.
【００１４】そして、円筒状の基部２５ａ、２５ｂによ
って形成されるエアギャップ２４は、その円周方向に沿
う中心線Ｐが前記磁気発生面２０ａの円周方向に沿う中
心線Ｑと軸方向で重なり合うように配置されており、各
磁路片２６ａ、２６ｂは、第１モールド部材１７の第２
モールド部材１８寄りの端面において夫々径方向内方と
外方に同一長さだけ延出し、両者２６ａ、２６ｂが共に
磁気発生面２０ａに臨むようになっている。したがっ
て、この磁気通路１９はエアギャップ２４を挟んで対称
形に形成されている。また、第１磁路部材２２側の磁路
片２６ａと第２磁路部材２３側の磁路片２６ｂは、円周
方向に沿って交互になるように配置されると共に、定常
状態（入力シャフト１２にトルクが加えられない状態）
において、夫々の中心が磁気発生面２０ａの磁気境界部
上に位置されるように、即ち、各磁路片２６ａ、２６ｂ
が隣接するＮ極とＳ極に同面積だけオーバーラップする
ようになっている。In the air gap 24 formed by the cylindrical base portions 25a and 25b, the center line P along the circumferential direction overlaps the center line Q along the circumferential direction of the magnetic generating surface 20a in the axial direction. And the magnetic path pieces 26a and 26b are
At the end face near the mold member 18, they extend radially inward and outward by the same length, respectively, so that both of them 26a and 26b face the magnetism generating surface 20a. Therefore, the magnetic path 19 is formed symmetrically with the air gap 24 interposed therebetween. Further, the magnetic path pieces 26a on the first magnetic path member 22 side and the magnetic path pieces 26b on the second magnetic path member 23 side are alternately arranged along the circumferential direction, and are arranged in a steady state (input shaft). (No torque is applied to 12)
, Each center is located on the magnetic boundary of the magnetism generating surface 20a, that is, each magnetic path piece 26a, 26b
Overlap the adjacent N pole and S pole by the same area.
【００１５】さらにまた、第１シャフト１２の外周部に
はリテーナ２８を介してプリント基盤２９と一対の磁気
検出素子（ホール素子等）３０、３０が回転可能に取り
付けられており、この磁気検出素子３０によって磁気通
路１９の磁束変化を検出するようになっている。尚、磁
気検出素子３０はプリント基盤２９に支持固定され、前
記第１、第２磁路部材２２、２３と非接触になるように
磁気通路１９のエアギャップ２４に挿入されている。Further, a printed board 29 and a pair of magnetic detecting elements (such as Hall elements) 30, 30 are rotatably mounted on the outer peripheral portion of the first shaft 12 via a retainer 28. A change in magnetic flux in the magnetic path 19 is detected by 30. The magnetic detecting element 30 is supported and fixed on a printed board 29 and inserted into the air gap 24 of the magnetic path 19 so as not to contact the first and second magnetic path members 22 and 23.
【００１６】以上の構成において、この実施例の作用に
ついて説明する。The operation of this embodiment in the above configuration will be described.
【００１７】入力シャフト１２にトルクが加えられない
定常状態においては、磁気通路１９の各磁路片２６ａ、
２６ｂは磁気発生ユニット２０の隣接する磁極（Ｎ極と
Ｓ極）に対し同面積だけオーバーラップしているため、
磁気通路１９を第１磁路部材２２からエアギャップ２
４、第２磁路部材２３へと流れる磁束と、逆に第２磁路
部材２３、エアギャップ２４、第１磁路部材２２へと流
れる磁束が同量となり、これらの磁束が互いに相殺し合
うこととなる。したがって、このとき磁気通路１９には
磁束の流れが生じない。In a steady state where no torque is applied to the input shaft 12, the magnetic path pieces 26a, 26a,
26b overlaps the adjacent magnetic poles (N pole and S pole) of the magnetism generating unit 20 by the same area,
The magnetic path 19 is separated from the first magnetic path member 22 by the air gap 2.
4. The magnetic flux flowing to the second magnetic path member 23 and, conversely, the magnetic flux flowing to the second magnetic path member 23, the air gap 24, and the first magnetic path member 22 have the same amount, and these magnetic fluxes cancel each other. It will be. Therefore, no magnetic flux flows in the magnetic path 19 at this time.
【００１８】一方、入力シャフト１２に左右いずれかの
向きにトルクが加えられた場合には、トーションバー１
１の捩れによって各磁路片２６ａ、２６ｂの磁極に対す
るオーバーラップの仕方が変化し、それに伴って磁気通
路１９に、２２→２４→２３方向、または、２３→２４
→２２方向の磁束の流れが生じる。そして、この磁束は
エアギャップ２４に介装された磁気検出素子３０によっ
て検出され、その結果から入力シャフト１２に加えられ
たトルクの向き及び大きさが明らかになる。On the other hand, when torque is applied to the input shaft 12 in either the left or right direction, the torsion bar 1
The twist of 1 changes the manner of overlapping of the magnetic path pieces 26a and 26b with respect to the magnetic poles, and accordingly, the magnetic path 19 has a direction of 22 → 24 → 23 or 23 → 24.
→ A flow of magnetic flux in the 22 direction occurs. This magnetic flux is detected by the magnetic detection element 30 interposed in the air gap 24, and the direction and magnitude of the torque applied to the input shaft 12 become clear from the result.
【００１９】ところで、この実施例のトルクセンサは、
エアギャップ２４の中心線Ｐと磁気発生面２０ａの中心
線Ｑが軸方向で重なり合い、各磁路片２６ａ，２６ｂが
夫々径方向内方と外方に同一長さだけ延出することで、
磁気通路１９がエアギャップ２４を挟んで対称形となっ
ているため、磁気通路１９に対し磁束が第１磁路部材２
２側から流入するか第２磁路部材２３側から流入するか
によって、つまり、入力シャフト１２に加えられるトル
クの向きによって磁気通路１９の磁路抵抗や磁束漏れの
状態が変わるようなことはない。このため、トーション
バー１１の捩れ角が同じであれば検出磁束の絶対値は
（トルクの向きに関係なく）常時等しくなり、トルクの
向きの相違による検出値のばらつきは生じない。したが
って、このトルクセンサを採用した場合には高精度での
トルクの検出が可能である。By the way, the torque sensor of this embodiment is
Center line P and the center line Q of the magnetic generating surface 20a of the air gap 24 have if overlap in the axial direction, the magnetic path pieces 26a, 26b are
By extending the same length radially inward and outward, respectively,
Since the magnetic path 19 is symmetrical with the air gap 24 interposed therebetween, magnetic flux is applied to the magnetic path 19 by the first magnetic path member 2.
The state of the magnetic path resistance and the leakage of the magnetic flux in the magnetic path 19 does not change depending on whether the flow is from the second side or the second magnetic path member 23 side, that is, the direction of the torque applied to the input shaft 12. . Therefore, if the torsion angle of the torsion bar 11 is the same, the absolute value of the detected magnetic flux is always the same (regardless of the direction of the torque), and there is no variation in the detected value due to the difference in the direction of the torque. Therefore, when this torque sensor is employed, torque can be detected with high accuracy.
【００２０】また、このトルクセンサの場合、第１磁路
部材２２と第２磁路部材２３は比較的単純な形状である
ためプレス加工による一体成形が可能であり、こうして
プレス加工によって形成するようにすれば、製造が容易
になるうえに、異部品同士の接合がないことにより磁路
抵抗がより小さくなるという利点が得られる。In the case of this torque sensor, the first magnetic path member 22 and the second magnetic path member 23 have a relatively simple shape, so that they can be integrally formed by press working. In this case, there is an advantage that the manufacturing becomes easy and the magnetic path resistance is further reduced due to the absence of joining of different parts.
【００２１】つづいて、本考案の第２実施例を図４、図
５によって説明する。尚、図１〜図３に示した第１実施
例と重複する部分の説明は省略し、同一部分には同一符
号を付すものとする。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The description of the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is omitted, and the same parts are denoted by the same reference numerals.
【００２２】この実施例のトルクセンサは、第２モール
ド部材１８が第１モールド部材１７の外周を囲繞するよ
うに張り出して形成され、第１モールド部材１７側に磁
気発生ユニット２０とコモンリング２１が設けられ、第
２モールド部材１８側に磁気通路１９が設けられてい
る。磁気発生ユニット２０は、第１実施例のものと同様
に環状の磁性体によって形成されているが、その磁気発
生面２０ａは円筒状の磁性体の端面側ではなく外周面側
に設けられている。また、磁気通路１９は、図５に示す
ように第１磁路部材２２と第２磁路部材２３とエアギャ
ップ２４とからなり、両磁路部材２２、２３は、エアギ
ャップ２４を形成するドーナツ円盤状の基部３１ａ、３
１ｂと、磁気の入出端となる複数の磁路片２６ａ、２６
ｂと、この磁路片２６ａ、２６ｂと各基部３１ａ、３１
ｂの内周部を連結するブリッジ部２７ａ、２７ｂとがプ
レス加工によって一体に形成された構造となっている。
そして、両基部３１ａ、３１ｂによって形成されるエア
ギャップ２４は、その円周方向に沿う中心線Ｐが磁気発
生面２０ａの円周方向に沿う中心線Ｑと径方向で重なり
合うように第２モールド部材１８の外周側に配置されて
おり、各磁路片２６ａ、２６ｂは、第２モールド部材１
８の内周面において夫々軸方向の相対する向きに同一長
さだけ延出し、両者２６ａ、２６ｂが共に磁気発生面２
０ａに臨むようになっている。したがって、この実施例
の場合にも、磁気通路１９はエアギャップ２４を挟んで
対称形に形成されている。また、磁気検出素子３０は、
第１シャフト１２と第２シャフト１５を軸受３２を介し
て支持するハウジング３３にプリント基盤２９と共に取
り付けられていて、第２モールド部材１８の外周側から
エアギャップ２４に挿入されている。In the torque sensor of this embodiment, the second molding member 18 is formed so as to protrude so as to surround the outer periphery of the first molding member 17, and the magnetism generating unit 20 and the common ring 21 are provided on the first molding member 17 side. The magnetic path 19 is provided on the second mold member 18 side. Magnetic field generators 20, are formed in the same manner as in the first embodiment by an annular magnetic body, the magnetic onset
The raw surface 20a is provided not on the end surface side of the cylindrical magnetic body but on the outer peripheral surface side. As shown in FIG. 5, the magnetic path 19 includes a first magnetic path member 22, a second magnetic path member 23, and an air gap 24. The two magnetic path members 22, 23 form a donut forming the air gap 24. Disc-shaped base 31a, 3
1b and a plurality of magnetic path pieces 26a and 26 serving as magnetic input / output ends.
b, the magnetic path pieces 26a, 26b and the bases 31a, 31
The bridge portions 27a and 27b connecting the inner peripheral portions of the b are integrally formed by press working.
The air gap 24 formed by the two bases 31a and 31b is formed by the second molding member such that the center line P along the circumferential direction overlaps the center line Q along the circumferential direction of the magnetism generating surface 20a in the radial direction. 18 are disposed on the outer peripheral side of each magnetic path pieces 26a, 26b, the second mold member 1
8 extend the same length in the axially opposite direction on the inner peripheral surface of the magnetic generating surface 2.
0a. Therefore, also in this embodiment, the magnetic passage 19 is formed symmetrically with the air gap 24 interposed therebetween. Also, the magnetic detection element 30
It is attached to a housing 33 that supports the first shaft 12 and the second shaft 15 via a bearing 32 together with a printed board 29, and is inserted into the air gap 24 from the outer peripheral side of the second mold member 18 .
【００２３】この実施例のトルクセンサは、磁気通路１
９がエアギャップ２４を挟んで対称形に形成されている
ため、第１実施例のものと同様、磁気発生ユニット２０
からの磁束が第１磁路部材２２側から流入するか第２磁
路部材２３側から流入するかによって磁路抵抗や磁束漏
れの状態が変わるようなことはなく、トルクの向きの相
違による検出値のばらつきは生じない。また、特にこの
実施例のものの場合、第１磁路部材２２と第２磁路部材
２３が略円盤形状であるため、略円筒形状である第１実
施例のものに比較して製造が容易であるという利点があ
る。The torque sensor of this embodiment has a magnetic path 1
9 are formed symmetrically with the air gap 24 interposed therebetween, so that the magnetic generation unit 20 is similar to that of the first embodiment.
The state of the magnetic path resistance or the magnetic flux leakage does not change depending on whether the magnetic flux flows from the first magnetic path member 22 side or the second magnetic path member 23 side, and is detected by the difference in the direction of the torque. No value variation occurs. Further, in the case of this embodiment, in particular, since the first magnetic path member 22 and the second magnetic path member 23 are substantially disc-shaped, manufacture is easier than that of the first embodiment, which is substantially cylindrical. There is an advantage that there is.
【００２４】[0024]
【考案の効果】以上のように請求項１，２の考案は、い
ずれも磁気通路を構成する第１磁路部材と第２磁路部材
をエアギャップを挟んで対称形状に形成して、エアギャ
ップのいずれの側から磁束が流入しても磁気通路の磁路
抵抗や磁束漏れの状態が同じになるようにしたため、ト
ーションバーの捩れの向きが異なっていてもその捩れ角
が同じであれば検出磁束の絶対値が同じになり、トルク
の向きの相違による検出値のばらつきが無くなる。この
ため、従来のものに比較してより検出精度が高まる。[Effects of the Invention] As described above, the inventions of claims 1 and 2 are
A first magnetic path member and a second magnetic path member that also constitute a magnetic path.
Is formed in a symmetrical shape with the air gap interposed, so that the magnetic path resistance of the magnetic path and the state of magnetic flux leakage are the same even when magnetic flux flows in from either side of the air gap. Even if the directions are different, if the torsional angles are the same, the absolute value of the detected magnetic flux becomes the same, and the variation in the detected value due to the difference in the direction of the torque is eliminated. For this reason, the detection accuracy is higher than that of the conventional one.
【図１】本考案の第１実施例を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.
【図２】同実施例を示す図１のＡ矢視図。FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow A in FIG.
【図３】同実施例を示す模式図。FIG. 3 is a schematic view showing the embodiment.
【図４】本考案の第２実施例を示す断面図。FIG. 4 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.
【図５】同実施例を示す模式図。FIG. 5 is a schematic view showing the embodiment.
【図６】従来の技術を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing a conventional technique.
【図７】同技術を示す模式図。FIG. 7 is a schematic view showing the technique.
１１…トーションバー、 １９…磁気通路、 ２０…磁気発生ユニット、 ２０ａ…磁気発生面、 ２４…エアギャップ、 ３０…磁気検出素子、 Ｐ、Ｑ…中心線。 11: torsion bar, 19: magnetic passage, 20: magnetic generating unit, 20a: magnetic generating surface, 24: air gap, 30: magnetic detecting element, P, Q: center line.
Claims (2)
と、トーションバーの一端側に取り付けられ、異磁極が周方
向に沿って交互に配置された磁気発生面を有する磁気発
生ユニットと、 トーションバーの他端側に取り付けられ、基部相互が円
環状のエアギャップを挟んで対峙する第１磁路部材と第
２磁路部材によって構成されると共に、両磁路部材の先
端部に延設された複数個の磁路片が周方向に沿って交互
に、かつ、前記磁気発生ユニットの磁気発生面に臨むよ
うに配置された磁気通路と、 前記エアギャップに介装されて磁気通路の磁束変化を検
出する磁気検出素子と、を備えたトルクセンサにおい
て、磁気発生ユニットの磁気発生面を円筒の端面に形成する
一方で、磁気通路を磁気発生ユニットの軸方向に隣接さ
せて配置し、 磁気通路の第１磁路部材と第２磁路部材の各基部を円筒
状に形成し、第１磁路部材の基部を第２磁路部材の基部
の外側に配置して、これらの間に前記エアギャップを形
成すると共に、 第１磁路部材の磁路片と第２磁路部材の磁路片とを径方
向内側と径方向外側に夫々向けて同一長さ延出させ、 第１磁路部材と第２磁路部材をエアギャップを挟んで対
称形状に形成したことを特徴とするトルクセンサ。 1. A torsion bar connected to a member to be measured, and a torsion bar attached to one end of the torsion bar, wherein
Source with alternating magnetic generating surfaces along the direction
The raw unit is attached to the other end of the torsion bar, and the bases are circular.
The first magnetic path member and the second magnetic path member facing each other across the annular air gap
It is composed of two magnetic path members.
A plurality of magnetic path pieces extending at the end alternate along the circumferential direction
And facing the magnetic generating surface of the magnetic generating unit.
The magnetic generation surface of the magnetic generation unit is formed on the end face of the cylinder in the torque sensor having the magnetic passage arranged in the above manner and a magnetic detection element interposed in the air gap and detecting a change in magnetic flux of the magnetic passage.
On the other hand, the magnetic path is adjacent to the magnetic generation unit in the axial direction.
It was placed a cylindrical each base of the first magnetic path member and the second magnetic path member of magnetic path
And the base of the first magnetic path member is connected to the base of the second magnetic path member.
And the air gap is formed between them.
While forming, radial direction and a magnetic path pieces of the magnetic path piece and the second magnetic path member of the first magnetic path member
Countercurrent inner and radially outward toward each by extending the same length, the first magnetic path member and the second magnetic path member pairs across the air gap
A torque sensor formed in a nominal shape.
と、When, トーションバーの一端側に取り付けられ、異磁極が周方Attached to one end of the torsion bar, with different magnetic poles
向に沿って交互に配置された磁気発生面を有する磁気発Source with alternating magnetic generating surfaces along the direction
生ユニットと、Raw units, トーションバーの他端側に取り付けられ、基部相互が円Attached to the other end of the torsion bar, the bases are circular
環状のエアギャップを挟んで対峙する第１磁路部材と第The first magnetic path member and the second magnetic path member facing each other across the annular air gap
２磁路部材によって構成されると共に、両磁路部材の先It is composed of two magnetic path members.
端部に延設された複数個の磁路片が周方向に沿って交互A plurality of magnetic path pieces extending at the end alternate along the circumferential direction
に、かつ、前記磁気発生ユニットの磁気発生面に臨むよAnd facing the magnetic generating surface of the magnetic generating unit.
うに配置された磁気通路と、Magnetic passages arranged 前記エアギャップに介装されて磁気通路の磁束変化を検Detects changes in magnetic flux in the magnetic passages interposed in the air gap.
出する磁気検出素子と、を備えたトルクセンサにおいA magnetic sensor that emits
て、hand, 磁気発生ユニットの磁気発生面を円筒の外周面に形成すForm the magnetic generating surface of the magnetic generating unit on the outer peripheral surface of the cylinder
る一方で、磁気通路をOn the other hand, 磁気発生ユニットの径方向外側にOutside the magnetic generation unit in the radial direction
配置し、Place, 磁気通路の第１磁路部材と第２磁路部材の各基部を円盤Each base of the first magnetic path member and the second magnetic path member of the magnetic path is disc
状に形成して、これらの間に前記エアギャップを形成すAnd the air gap is formed between them.
ると共に、Along with 第１磁路部材と第２磁路部材の各磁路片を各基部の径方Each magnetic path piece of the first magnetic path member and the second magnetic path member has a diameter of each base.
向内側から夫々軸方向の相対する向きに同一長さ延出さExtend the same length from the inside to the opposite direction in the axial direction.
せ、Let 第１磁路部材と第２磁路部材をエアギャップを挟んで対The first magnetic path member and the second magnetic path member are paired with an air gap therebetween.
称形状に形成したことを特徴とするトルクセンサ。A torque sensor formed in a nominal shape.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992044884U JP2576070Y2 (en) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | Torque sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992044884U JP2576070Y2 (en) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | Torque sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH064642U JPH064642U (en) | 1994-01-21 |
| JP2576070Y2 true JP2576070Y2 (en) | 1998-07-09 |
Family
ID=12703922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992044884U Expired - Lifetime JP2576070Y2 (en) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | Torque sensor |
Country Status (1)
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Families Citing this family (6)
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- 1992-06-29 JP JP1992044884U patent/JP2576070Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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