JP2774091B2

JP2774091B2 - トルクセンサ用検出リング

Info

Publication number: JP2774091B2
Application number: JP1011196A
Authority: JP
Inventors: 允高橋; 成人清水; 和成彦坂
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1996-01-24
Filing date: 1996-01-24
Publication date: 1998-07-09
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: JPH08240493A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トルクセンサ用検出リ
ングに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
のパワーステアリングにおいては、図６に示すように、
入力軸１０１及び出力軸１０３の連結部分に、電磁ステ
ンレス鋼製の検出リング１０５〜１０７を外嵌し、その
外周に検出コイル１０９を配置し、この検出コイル１０
９からの検出信号に基づいて操舵トルクを検出するトル
クセンサが知られている。

【０００３】この検出リング１０５〜１０７は、冠状の
突起を多数有する複雑な形状をしており、このため、従
来は、これらトルクセンサ用の検出リング１０５〜１０
７は、電磁ステンレス鋼の粉末を圧粉成形して焼結し、
最後に表面を切削仕上げして製造するという方法が採ら
れていた。

【０００４】ところが、焼結による製造は工数が多くか
かるという問題があった。また、近年における電子制御
技術の飛躍的進歩に伴い、トルクセンサの検出精度を一
層向上させたいという要望がある。しかし、従来品では
検出能力に限界があり、より検出能力の高い部品が望ま
れていた。

【０００５】そこで、本発明は、安価で検出能力の高い
トルクセンサ用検出リング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及び作用】本発明のトルク
センサ用検出リングは、リングの端部に軸方向に伸びる
突起を有し、被検出軸に外嵌されるトルクセンサ用検出
リングであって、素材の真密度に対する密度比が実質的
に１であることを特徴とする鍛造製のものである。

【０００７】このトルクセンサ用検出リングによれば、
鍛造製であるから、焼結のような工数の増加や設備コス
トによるコストアップがなく、また、大量生産に向いて
いる。また、本発明のトルクセンサ用検出リングによれ
ば、素材の真密度に対して密度比が実質的に１であるか
ら、磁気特性は素材のそれと同じとなる。従って、素材
の能力をフルに発揮することができる。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【実施例】次に本発明を適用した好適な実施例として、
図１に示す様に、筒体３の端部に軸方向に伸びる突起５
を有するトルクセンサ用の検出リング１を冷間鍛造にて
製造する方法及び装置について説明する。

【００１８】実施例では、素材として、表１の組成の１
３Ｃｒ電磁ステンレス鋼を使用した。

【００１９】

【表１】

【００２０】鍛造は、図２に示す様に、素材ブランクＷ
に対して、第１の鍛造工程（据え込み）において冠の突
起の部分１１を直接形成し、第２の鍛造工程（後方押し
出し）にて筒体部分１２を形成し、第３の鍛造工程（穴
抜き）にてリング本体の底１３を抜く。この間、第１の
工程では、図に示すように、冠の突起の部分１１に余肉
１５を生じさせながら鍛造を行うこととした。図２
（ｄ）はまだ完成ではなく、この後、余肉１５の切除及
び表面の仕上げ加工としての切削を実施して完成品とな
る。

【００２１】次に、この第１の鍛造工程では、図３に示
すように、冠の突起を形成するための凹凸２１を有する
パンチ２０と、このパンチ２０に嵌合するダイス３０と
からなる鍛造装置を使用する。ここで、パンチ２０は、
図４に示す様に、先端の凹凸２１は、本体２３よりも細
くされている。即ち、Ａ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面からも
分かる様に、本体２３の外壁と凹凸２１の部分の外壁と
の間に、約１ｍｍ程度内側へ入り込むように段差２５が
形成されている。従って、パンチ２０をダイス３０に据
え込んだとき、この段差２５の部分が隙間となり、ここ
に素材の肉が逃げ込み易くなる。即ち、このパンチ２０
及びダイス３０は、据え込みの際に肉逃げを誘発し、余
肉１５を積極的に生じさせながら冠部分を形成すること
ができる。

【００２２】このパンチ２０及びダイス３０を用いるこ
とにより、第１の鍛造工程において、素材ブランクＷの
肉がパンチ２０の凹凸２１の凹部にしっかりと盛り上が
り、冠の突起に当たる部分１１には重大な欠損部分は生
じなかった。また、パンチ２０及びダイス３０に過大な
鍛造荷重が加わることもなく、大量生産に耐え得ること
も分かった。

【００２３】次に、上記素材を粉末化し、これを圧粉成
形した上で焼結した比較例のトルクセンサ用検出リング
を製造した。そして、これら実施例及び比較例の検出リ
ングの検出能力を比較してみた。この検出能力の比較に
当たっては、二つのリングを種々のギャップにしてそれ
ぞれによる磁気特性を計測した。この結果を図５に示
す。図から分かる様に、実施例のものの方が、比較例よ
りも検出能力が高いことが分かった。なお、図５の縦軸
に示した検出能力に単位がないのは、相対比較だからで
ある。

【００２４】また、実施例のトルクセンサ用検出リング
は、その密度を計測したところ、素材の真密度に等しか
った。これに対し、比較例は素材の真密度より小さい密
度であった。次に、表２に示すように素材を変えて同様
の鍛造方法及び鍛造装置を用いてトルクセンサ用検出リ
ングを製造して見た。

【００２５】

【表２】

【００２６】この素材においても、無理なく、かつ突起
の欠損のないトルクセンサ用検出リングを冷間鍛造にて
製造することができた。また、その検出能力も上記同様
に向上させることができた。以上、実施例を説明した
が、本発明はこれらに限定されるものではなく、例え
ば、クラッチ部品の製造に本発明方法及び装置を適用し
てもよいし、電磁ステンレス鋼以外の材料で冠状部品を
製造するのに適用してもよく、その要旨の範囲内におい
て、いかなる態様をも採り得る。

【００２７】

【発明の効果】本発明のトルクセンサ用検出リングによ
れば、安価で検出能力の高いトルクセンサを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のトルクセンサ用検出リングを示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）はそのＸ−Ｘ断面図である。

【図２】実施例の鍛造方法を示す説明図である。

【図３】実施例の鍛造装置の要部構成図である。

【図４】実施例の鍛造装置で使用するパンチを示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）は同じく
Ａ−Ａ断面図、（ｄ）は同じくＢ−Ｂ断面図、（ｅ）は
同じくＣ矢視図である。

【図５】実施例及び比較例の性能を比較したグラフで
ある。

【図６】実施例が対象としているトルクセンサの要部
の斜視図である。

【符号の説明】

１・・・検出リング、３・・・筒体、５・・・突起、１
１・・・冠の突起の部分、１２・・・筒体部分、１３・
・・底、１５・・・余肉、２０・・・パンチ、２１・・
・凹凸、２３・・・本体、２５・・・段差、３０・・・
ダイス、Ｗ・・・素材ブランク。

フロントページの続き (72)発明者彦坂和成静岡県浜北市尾野2481 (56)参考文献特開平２−63629（ＪＰ，Ａ) 特開平３−94949（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−13825（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21k 21/12 B21J 13/02 G01L 3/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】リングの端部に軸方向に伸びる突起を有
し、被検出軸に外嵌されるトルクセンサ用検出リングで
あって、素材の真密度に対する密度比が実質的に１であることを
特徴とする鍛造製のトルクセンサ用検出リング。