JP2576920Y2 - トルクセンサー - Google Patents

トルクセンサー

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JP2576920Y2
JP2576920Y2 JP1992030869U JP3086992U JP2576920Y2 JP 2576920 Y2 JP2576920 Y2 JP 2576920Y2 JP 1992030869 U JP1992030869 U JP 1992030869U JP 3086992 U JP3086992 U JP 3086992U JP 2576920 Y2 JP2576920 Y2 JP 2576920Y2
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JP
Japan
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yoke assembly
assembly
input shaft
yoke
fixed
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Inventor
恭彦 池田
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株式会社ユニシアジェックス
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は、自動車のパワーステ
アリング装置等に使用されるトルクセンサーに関する。
【0002】
【従来技術】従来、トルクセンサーには、自動車のステ
アリングハンドルの回転方向及び操舵反力を検出するた
めのものとして、例えば特開昭63−153439号公
報に記載されたものがある。このトルクセンサーでは、
図6に示したように、トーションバー30を介して入力
軸31に出力軸32が連結され、この出力軸32には、
前記トーションバー30を囲繞して交互に配置されたN
極33a及びS極33bを有するマグネット組立体34
が嵌合され、ピン打込み等で固着され、また入力軸31
には、マグネット組立体34のN極33a及びS極33
bと同数で交互に配置された第1ピックアップ路35a
及び第2ピックアップ路35bを有するヨーク組立体3
6が嵌合され、ピン打込み等で固着されている。このヨ
ーク組立体36の第1ピックアップ路35a及び第2ピ
ックアップ路35bは、マグネット組立体34のN極3
3a及びS極33bに対して微小間隙をおいて対向配置
されると共に、ヨークエアギャップ間の磁束密度が零に
なるマグネット組立体34の各磁極33a、33bの中
間位置(センサー基準位置)に位置決めして配置されて
いる。前記ヨーク組立体36のマグネット組立体34と
は反対側には同心にアウターリング37a及びインナー
リング37bが設けられており、アウターリング37a
には第1ピックアップ路35aが接続され、またインナ
ーリング37bには前記第2ピックアップ路35bが接
続されている。アウターリング37aとインナーリング
37bとの間には、プリント基板38を介して入力軸3
1に非接触に設けた磁気検出素子、例えばホール素子3
9が両リング37a、37b間に発生する磁界と直角に
なるように挿入されている。そして、このホール素子3
9により第1、第2ピックアップ路35a、35bを流
れる磁束の変化を検出するようになっている。
【0003】このようなトルクセンサーの組付けに際し
ては、まず、マグネット組立体34を入力軸31に、ヨ
ーク組立体36を出力軸32にそれぞれ取り付けた後、
ヨーク組立体36の第1ピックアップ路35a及び第2
ピックアップ路35bを、マグネット組立体34の各磁
極33a、33bに対してセンサー基準位置に設定した
後、入力軸31と出力軸32をトーションバー30を介
して連結することになる。
【0004】
【考案の解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のトルクセンサーにおいて、センサー基準位置の設定
に失敗した場合、入力軸31と出力軸32に対してマグ
ネット組立体34とヨーク組立体36が嵌合され、ピン
打込み等で固着されているため、入力軸31と出力軸3
2を連結した状態では機械的に位置調整することはでき
ない。また、トルク検出機構に内蔵したアンプにより補
正することも考えられるが、入力軸に組み付けられるス
テアリングシャフトの単品精度及び組付け精度によりセ
ンサー基準位置(ステアリングシャフト無負荷位置)か
らのずれが更に拡大されて出力アンプだけでは補正し切
れない場合も生じる。
【0005】この考案は前記従来の課題を解決するため
になしたもので、ステアリングシャフトの組付け後も機
械的に位置調整ができ、これによりセンサー基準位置の
設定が容易かつ確実にできるトルクセンサーを提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この考案は、ヨーク組立体が固定された入力軸と、
マグネット組立体が固定された出力軸とをトーションバ
ーを介して連結したトルクセンサーにおいて、前記ヨー
ク組立体が回転可能に嵌合する固定フランジを前記入力
軸に装着し、この固定フランジを介してヨーク組立体を
入力軸に対して遊嵌保持する一方、前記固定フランジと
ヨーク組立体との間に、マグネット組立体に対してヨー
ク組立体を位置決めして連結する連結手段を設けてお
り、この連結手段は、前記固定フランジおよびヨーク組
立体にそれぞれ透孔およびねじ孔を設けて、位置決めね
じを前記透孔を貫通してねじ孔に螺合することにより前
記固定フランジおよびヨーク組立体を位置決め連結する
ように構成しており、前記透孔が前記固定フランジ部の
周方向に長孔形状にしたものである。
【0007】
【作用】上記構成により、ステアリングシャフトの組付
け後、連結手段の連結を解除すると、ヨーク組立体は、
固定フランジを介して入力軸に支持されながら回転可能
となる。このため、ヨーク組立体を入力軸と非接触状態
で回転させて、ヨーク組立体の第1、第2ピックアップ
路をマグネット組立体の各磁極の中間位置に正確に調整
配置することができる。この位置調整後、連結手段によ
りヨーク組立体を固定フランジに連結固定することで、
センサー基準位置が設定される。
【0008】
【実施例】以下、この考案の一実施例を図面により説明
する。
【0009】図1はトルクセンサーを概略的に示す断面
図、図2は入力軸及び出力軸を省略した同分解斜視図、
図3(1)、(2)、(3)は図2中のマグネット組立
体をそれぞれ示す正面図、左側面図、右側面図、図4
(1)、(2)、(3)は図2中のヨーク組立体をそれ
ぞれ示す正面図、左側面図、右側面図である。
【0010】これらの図において、1は入力軸、2は出
力軸、3はトーションバーであり、入力軸1の一端部1
aにはトーションバー3の一端側の大径連結部3aが嵌
合され、かつ連結ピン4により連結され、このトーショ
ンバー3の他端側の大径連結部3bには出力軸2の一端
部2aが嵌合され、かつ連結ピン5により連結されてお
り、これにより、入力軸1と出力軸2はトーションバー
3を介して連結されている。
【0011】前記入力軸端部1aには、トーションバー
3を囲繞するストッパーシャフト1Aが嵌合され、かつ
連結ピン4により連結され、このストッパーシャフト1
Aの外周には出力軸2の他端部2bが回転可能に嵌合さ
れ、かつ、ストッパーシャフト1Aの外周面に形成され
た係合突起6が出力軸2の他端部2bの内周面に形成さ
れた周方向に長い係合溝7内に係合可能に挿入されてお
り、これによって、入力軸1と出力軸2は後述するセン
サー基準位置から左右に所定角度(例えば8°)以上は
相対回転しないようになっている。
【0012】8は環状に形成されたマグネット組立体
で、図3に示すように、その一端8aに臨ませて同一円
周上に交互に配置されたN極91 及びS極92 を有して
いる。このマグネット組立体8の一端8aの中心部には
リング状の間隙保持部10が突設されている。また、マ
グネット組立体8の他端部8bは前記出力軸端部2bに
嵌合され、かつ固定ピン11により固定されている。
【0013】12は環状に形成されたヨーク組立体で、
図4に示すように、その一端12aに臨ませてマグネッ
ト組立体8のN極91 及びS極92 と同数で同一円周上
に交互に配置された第1ピックアップ路131 及び第2
ピックアップ路132 を有している。このヨーク組立体
12の他端12bには同心にアウターリング141 及び
インナーリング142 が突設され、アウターリング14
1 には第1ピックアップ路131 、インナーリング14
2 には第2ピックアップ路132 がそれぞれ接続されて
いる。また、ヨーク組立体12の中心部には両端12
a、12bから突出するスリーブ15A、15Bが設け
られ、スリーブ15Aの外周にはマグネット組立体8が
回転可能に嵌合されている。そして、このマグネット組
立体8のN極91 及びS極92 とヨーク組立体12の第
1ピックアップ路131 及び第2ピックアップ路132
とが、マグネット組立体8に設けた間隙保持部10によ
り規定される微小間隙をおき対向して配置されている。
また、マグネット組立体8とは反対側に突出したスリー
ブ15Bの先端部表面には、先端程縮径するテーパ面1
6が形成され、このテーパ面16に開口させて例えば3
個のねじ孔17が間隔をおいて形成されている。
【0014】18は段付き筒状に形成された固定フラン
ジで、大径部18aと小径部18bとの内径連設部には
段部18cが形成され、この段部18cに向かって縮径
するテーパ面19が大径部18aの内面に形成され、こ
の大径部18aには、ヨーク組立体12に設けたねじ孔
17と同数だけテーパ面19に開口する周方向に長い透
孔20が間隔をおいて形成されている。
【0015】この固定フランジ18の小径部18bは、
入力軸1の端部1aに連結したストッパーシャフト1A
に嵌合され、かつ前記固定ピン11と軸方向で対応した
位置で固定ピン21により固定されている。また、大径
部18a内には、ヨーク組立体12の中心部に設けたス
リーブ15Bが回転可能に嵌合されて、テーパ面19に
テーパ面16が当接した状態でヨーク組立体12が入力
軸1(ストッパーシャフト1A)に対して遊嵌保持され
ている。
【0016】22は連結手段の例えば位置決めねじで、
各ねじ孔17に透孔20を介して螺合され、透孔20の
長さで少なくとも所定角度(例えば1°)の調整代が得
られるように固定フランジ18とヨーク組立体12(ス
リーブ15B)との間に設けられ、その締付けによりテ
ーパ面19にテーパ面16が圧接させられて、固定フラ
ンジ18にヨーク組立体12(スリーブ15B)が連結
されている。
【0017】これによって、ヨーク組立体12は固定フ
ランジ18を介して入力軸1(ストッパーシャフト1
A)に固定されて、図5(1)に示すように、ヨーク組
立体12の第1、第2ピックアップ路131 、132
ヨークエアギャップ間の磁束密度が零になるようなマグ
ネット組立体8の各磁極91 、92 の中間位置(センサ
ー基準位置)に位置決めされている。
【0018】23は環状のケースで、ボス23aとフラ
ンジ23bとウェブ23cとからなり、ボス23aとフ
ランジ23bとの間を連結するウェブ23cの一方の表
面にはプリント基板24が図外ねじにより固定され、こ
のプリント基板24には、ウェブ23cの他方の表面に
突設した磁気検出素子、例えばホール素子25が接続さ
れている。そして、ボス23aが固定フランジ18の大
径部18aとヨーク組立体12との間でスリーブ15B
に回転可能に嵌合されており、ホール素子25がヨーク
組立体12のアウターリング141 とインナーリング1
2 との間に両リング141 、142 間に発生する磁界
と直角になるように挿入されている。そして、このホー
ル素子25により第1、第2ピックアップ路131 、1
2 を流れる磁束の変化を検出するようになっている。
尚、フランジ23bには、位置決めねじ22の締付けを
行うドライバーを通すための透孔26が間隔をおいて形
成されている。
【0019】以上の構成において、使用前、入力軸1の
図外他端部に図外ステアリングシャフトを組み付けてス
テアリングシャフトが無負荷状態にある場合に、位置セ
ンサー基準位置にずれが生じている時は、位置決めねじ
22を緩め(連結手段の連結解除)、次いで、ヨーク組
立体12を、入力軸1に装着された固定フランジ18に
より支持しながら入力軸1と非接触状態で回転させる。
これによって、図(1)に示すように、ヨーク組立体1
2の第1、第2ピックアップ路131 、132を。ヨー
クエアギャップ間の磁束密度が零になるマグネット組立
体8の各磁極91 、92 の中間位置に正確に位置決めす
ることができる。
【0020】この位置調整後、位置決めねじ22を締め
付け(連結手段の連結)、ヨーク組立体12を固定フラ
ンジ18に連結固定することで、センサー基準位置が設
定される。
【0021】また、使用時、図外ステアリングハンドル
の応動して入力軸1と出力軸2がトーションバー3を捩
じりながら相対回動すると、ヨークエアギャップ間の磁
束密度が増減し、かつ、磁束が第1ピックアップ路13
1 から第2ピックアップ路132 へ、或いは逆に第2ピ
ックアップ路132 から第1ピックアップ路131 へと
流れる。
【0022】この磁束の変化、つまり磁束の流れ方向及
び磁束密度の増減がホール素子25により電気的に検出
され、これによってステアリングハンドルの回転方向及
び操舵反力が分かる。図5(2)は、マグネット組立体
8の各磁極91 、92 の中間位置(センサー基準位置)
からヨーク組立体12の第1、第2ピックアップ路13
1 、132 が図の左方向に回転し、かつヨークエアギャ
ップ間の磁束密度が最大になった場合を示し、図5
(3)は、前記とは逆にヨーク組立体12の第1、第2
ピックアップ路131 、132 が図の右方向に回転し、
かつ逆磁でヨークエアギャップ間の磁束密度が最大にな
った場合を示している。
【0023】
【考案の効果】以上の通りこの考案は、ヨーク組立体が
固定された入力軸と、マグネット組立体が固定された出
力軸とをトーションバーを介して連結したトルクセンサ
ーにおいて、前記ヨーク組立体が回転可能に嵌合する固
定フランジを前記入力軸に装着し、この固定フランジを
介してヨーク組立体を入力軸に対して遊嵌保持する一
方、前記固定フランジとヨーク組立体との間に、マグネ
ット組立体に対するヨーク組立体を位置決めして連結す
る連結手段を設けたため、ステアリングシャフトの組付
け後でも機械的に、入力軸及び固定フランジに対してヨ
ーク組立体を回転させて、ヨーク組立体の第1、第2ピ
ックアップ路をマグネット組立体の各磁極の中間位置
(センサー基準位置)に正確に位置決めして、この調整
位置で連結することができる。しかも、入力軸に対して
ヨーク組立体が非接触状態に保持されているから、前記
の調整操作が容易に行えると共に、その際のヨーク組立
体の変形を防止できる。また、入力軸に対するヨーク組
立体の非接触保持によって、ステアリングシャフトの影
響を受け難い構造となっている。従って、センサー基準
位置の設定が容易かつ確実にできると共に、高い検出精
度を常に保持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この考案の一実施例であるトルクセンサーを概
略的に示す断面図である。
【図2】図1に示したトルクセンサーの入力軸及び出力
軸を省略した分解斜視図である。
【図3】(1) 図2中のマグネット組立体を示す正面
図である。 (2) (1)の左側面図である。 (3) (1)の右側面図である。
【図4】(1) 図2中のヨーク組立体を示す正面図で
ある。 (2) (1)の左側面図である。 (3) (1)の右側面図である。
【図5】(1) ヨークエアギャップ間の磁束密度が零
である時のマグネット組立体の各磁極に対するヨーク組
立体の第1、第2ピックアップ路の位置関係を示す作用
説明図である。 (2) ヨークエアギャップ間の磁束密度が最大である
時の同位置関係を示す作用説明図である。 (3) (2)と逆磁でヨークエアギャップ間の磁束密
度が最大である時の同位置関係を示す作用説明図であ
る。
【図6】従来例のトルクセンサーを概略的に示す分解斜
視図である。
【符号の説明】
1 入力軸 2 出力軸 3 トーションバー 8 マグネット組立体 91 N極 92 S極 12 ヨーク組立体 131 第1ピックアップ路 132 第2ピックアップ路 18 固定フランジ 20 透孔 22 位置決めねじ

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヨーク組立体が固定された入力軸と、マ
    グネット組立体が固定された出力軸とをトーションバー
    を介して連結したトルクセンサーにおいて、前記ヨーク
    組立体が回転可能に嵌合する固定フランジを前記入力軸
    に装着し、この固定フランジを介してヨーク組立体を入
    力軸に対して遊嵌保持する一方、前記固定フランジとヨ
    ーク組立体との間に、マグネット組立体に対してヨーク
    組立体を位置決めして連結する連結手段を設けており、
    この連結手段は、前記固定フランジおよびヨーク組立体
    にそれぞれ透孔およびねじ孔を設けて、位置決めねじを
    前記透孔を貫通してねじ孔に螺合することにより前記固
    定フランジおよびヨーク組立体を位置決め連結するよう
    に構成しており、前記透孔が前記固定フランジ部の周方
    向に長孔形状にしたことを特徴とするトルクセンサー。
JP1992030869U 1992-04-10 1992-04-10 トルクセンサー Expired - Lifetime JP2576920Y2 (ja)

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JP1992030869U JP2576920Y2 (ja) 1992-04-10 1992-04-10 トルクセンサー

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JP1992030869U JP2576920Y2 (ja) 1992-04-10 1992-04-10 トルクセンサー

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Publication Number Publication Date
JPH0581673U JPH0581673U (ja) 1993-11-05
JP2576920Y2 true JP2576920Y2 (ja) 1998-07-23

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ID=12315740

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0743287B2 (ja) * 1987-01-09 1995-05-15 株式会社ユニシアジェックス トルクセンサ
JPH0723712Y2 (ja) * 1988-10-14 1995-05-31 光洋精工株式会社 トルクセンサ
JPH0425730A (ja) * 1990-05-21 1992-01-29 Toyota Autom Loom Works Ltd 回転トルク検出装置の固定取付け構造

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JPH0581673U (ja) 1993-11-05

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