JP3379305B2 - コイルヨークの固定構造 - Google Patents
コイルヨークの固定構造Info
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- G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばコイルの
インピーダンス変化を利用してトルク等を検出するよう
にした装置において、そのコイルを収容したコイルヨー
クをハウジングに固定する構造に関し、特に、複雑な構
造とすることなく、コイルヨークのハウジングへの圧入
を不要として磁気的特性の変化を防止し且つシール効果
も得られるようにしたものである。 【０００２】 【従来の技術】例えば実開平２−８９３３７号公報に開
示されるように、ハウジング側にコイルを固定し、その
コイルの内側にはそのコイルと電磁結合し且つ軸に発生
するトルクに応じて変位する円筒を配設し、コイルのイ
ンピーダンス等を測定することにより軸に発生するトル
クを検出するトルクセンサが従来から存在する。 【０００３】そして、上記公報記載のトルクセンサにあ
っては、内側にコイルを収容した円筒状のコイルヨーク
は、その一方の端面がハウジング内の所定の受け面に当
接する位置までハウジング内に嵌め込まれる。さらに、
ハウジング内には、コイルヨークの他方の端面を軸方向
に付勢する弾性体が配設されていて、これにより、コイ
ルヨークのハウジングから抜ける方向への移動等が防止
されている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示された従来のトルクセンサにあっては、コイル
ヨークが配設された空間からトルク検出用の回路を有す
る基板が配設された空間への油漏れの防止や、逆に後者
の空間から前者の空間へのゴミの進入等を防止するため
に、特にシール材等を設ける構造とはなっていなかった
ため、コイルヨークをハウジング内側に強固に圧入して
隙間を実質的に零とする必要があったが、これでは、ハ
ウジングへの圧入によりコイルヨークが受ける応力によ
って磁歪の逆効果が生じ、その磁気的特性が変化してし
まうという問題点がある。 【０００５】なお、このような問題点を解決するため
に、コイルヨークをハウジングに緩めに挿入して応力を
なくし、油漏れ等は別途設けるシール材により回避する
方策が考えられるが、これでは、部品点数及び組立工数
の増加を招くからコストの増大に繋がってしまうし、ま
た、シール材を配設するための空間を確保しなければな
らないから、装置の大型化等を招いてしまうという不具
合もある。 【０００６】本発明は、このような従来の技術が有する
未解決の課題に着目してなされたものであって、複雑な
構造とすることなく、コイルヨークのハウジングへの圧
入を不要として磁気的特性の変化を防止し、しかもシー
ル効果も得られるコイルヨークの固定構造を提供するこ
とを目的としている。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、コイルが巻き付けられるコイルボビン
と、このコイルボビンを内側に収容する円筒状のコイル
ヨークと、このコイルヨークが嵌め込まれる嵌合部を有
するハウジングと、を備えた装置における前記コイルヨ
ークの固定構造であって、前記嵌合部の前記コイルヨー
クを嵌め込んだ際に底となる部分に、前記コイルヨーク
の一方の端面が当接する受け面を形成するとともに、前
記ハウジング内周面に外周面が密着する円筒部と、この
円筒部の一方の端部から径方向内側に広がるリング部
と、このリング部の内周部から前記円筒部の他方の端部
側に延びる小円筒部と、この小円筒部の端部から径方向
内側に広がる板バネ部とから構成され、前記円筒部を前
記ハウジング内周面に圧入固定した状態で前記板バネ部
が前記嵌合部に嵌め込まれた前記コイルヨークの他方の
端面に密着して該端面を前記受け面側に向けて付勢する
金属製のシール部材を設けた。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施の形
態の全体構成を示す断面図であって、この実施の形態
は、本発明を、車両用の電動パワーステアリング装置用
のトルクセンサにおけるコイルヨークの固定構造に適用
した例である。 【０００９】先ず、構成を説明すると、ハウジング１内
には、トーションバー４を介して連結された入力軸２及
び出力軸３が、軸受５ａ及び５ｂによって回転自在に支
持されている。これら入力軸２，出力軸３及びトーショ
ンバー４は、同軸に配置されていて、入力軸２及びトー
ションバー４間は、それら各端部がスプライン結合され
るスリーブ２Ａを介して連結され、トーションバー４の
他端側は出力軸３内の深く入り込んだ位置にスプライン
結合されている。また、入力軸２及び出力軸３は、鉄等
の磁性材料から形成されている。 【００１０】そして、入力軸２の図示しない図１右端側
には、ステアリングホイールが回転方向に一体に取り付
けられており、また、出力軸３の図示しない図１左端側
には、例えば公知のラックアンドピニオン式ステアリン
グ装置を構成するピニオン軸が連結されている。従っ
て、操縦者がステアリングホイールを操舵することによ
って発生した操舵力は、入力軸２，トーションバー４，
出力軸３及びラックアンドピニオン式ステアリング装置
を介して、図示しない転舵輪に伝達する。 【００１１】入力軸２端部に固定されたスリーブ２Ａ
は、出力軸３端部外周面を包囲するような長さを有して
いる。そして、そのスリーブ２Ａの出力軸３端部外周面
を包囲する部分の内周面には軸方向に長い複数の凸部２
ａが形成され、これら凸部２ａに対向する出力軸３の外
周面には軸方向に長い複数（凸部２ａと同数）の溝３ａ
が形成され、それら凸部２ａ及び溝３ａは周方向に余裕
を持って嵌め合わされていて、これにより、入力軸２及
び出力軸３間の所定範囲（例えば±５度程度）以上の相
対回転を防止している。 【００１２】そして、出力軸３には、これと同軸且つ一
体に回転するウォームホイール６が外嵌し、このウォー
ムホイール６の樹脂製の噛合部６ａと、電動モータ７の
出力軸７ａ外周面に形成されたウォーム７ｂとが噛み合
っている。従って、電動モータ７の回転力は、その出力
軸７ａ，ウォーム７ｂ及びウォームホイール６を介して
出力軸３に伝達されるようになっており、電動モータ７
の回転方向を適宜切り換えることにより、出力軸３に任
意の方向の操舵補助トルクが付与されるようになってい
る。 【００１３】さらに、入力軸２と一体となっているスリ
ーブ２Ａには、出力軸３の外周面に近接してこれを包囲
するように、肉薄の円筒部材８が回転方向に一体に固定
されている。即ち、円筒部材８は導電性で且つ非磁性の
材料（例えば、アルミニウム）から形成されていて、こ
の円筒部材８及びその周囲の斜視図である図２にも示す
ように、円筒部材８の出力軸３を包囲する部分のうち、
スリーブ２Ａに近い側には、周方向に等間隔離隔した長
方形の複数（この実施例では、九つ）の窓８ａ，…，８
ａが形成され、スリーブ２Ａから遠い側には、窓８ａ，
…，８ａと位相が１８０度ずれるように周方向に等間隔
離隔した長方形（窓８ａと同形状）の複数（この実施例
では、九つ）の窓８ｂ，…，８ｂが形成されている。 【００１４】また、出力軸３の円筒部材８に包囲された
部分の外周面には、軸方向に延びる横断面略長方形の複
数（窓８ａ，８ｂと同数、従ってこの例では九つ）の溝
３Ａが形成されている。より具体的には、図１のＡ−Ａ
線における円筒部材８及び出力軸３の断面図である図３
及び図１のＢ−Ｂ線における円筒部材８及び出力軸３の
断面図である図４にそれぞれ示すように、円筒部材８の
周面を周方向にＮ（この例ではＮ＝９）等分した角度を
一周期角度θ（＝３６０／Ｎ、この例ではθ＝４０度）
とし、円筒部材８のスリーブ２Ａに近い側の部分では一
周期角度θの一方の端からａ度の部分が窓８ａ，…，８
ａとなり、残りの（θ−ａ）度の部分が塞がっており、
また、窓８ａ，…，８ａとの位相が１８０度ずれるよう
に、円筒部材８のスリーブ２Ａから遠い側の部分では一
周期角度θの他方の端からａ度の部分が窓８ｂ，…，８
ｂとなり、残りの（θ−ａ）度の部分が塞がっている。
なお、溝３Ａ，…，３Ａの間の横断面凸型の凸部３Ｂの
周方向幅をｂ度、円筒部材８及び出力軸３間（入力軸２
及び出力軸３間）の相対回転可能範囲をｃ度としてい
る。 【００１５】ただし、トーションバー４に捩じれが生じ
ていないとき（操舵トルクが零のとき）に、図３に示す
ように、窓８ａの周方向幅中央部と、溝３Ａの周方向の
一方の端部（凸部３Ｂの一方のエッジ部）とが重なり、
図４に示すように、窓８ｂの周方向幅中央部と、溝３Ａ
の周方向の他方の端部（凸部３Ｂの他方のエッジ部）と
が重なり合うようになっている。従って、窓８ａ及び溝
３Ａの重なり状態と、窓８ｂ及び溝３Ａの重なり状態と
は、周方向で逆になっている。 【００１６】そして、上記各角度の関係は、得たい感度
やコイルインピーダンスにより多様に設定できるが、本
実施の形態では、 ａ＝（θ−ａ）＝ｂ＝（θ−ｂ）＝θ／２ ……（１） としている。そして、円筒部材８は、同一規格のコイル
１０及び１１で包囲されている。具体的には、コイル１
０はコイルボビン１０Ａに巻き付けられ、コイル１１は
コイルボビン１１Ａに巻き付けられていて、それらコイ
ルボビン１０Ａ，１１Ａは、円筒形のコイルヨーク９
Ａ，９Ｂの内側に収容されている。即ち、コイル１０及
び１１は、円筒部材８と同軸に配置されていて、コイル
１０は窓８ａ，…，８ａが形成された部分を包囲するよ
うにコイルボビン１０Ａに巻き付けられてコイルヨーク
９Ａ内に収容され、コイル１１は窓８ｂ，…，８ｂが形
成された部分を包囲するようにコイルボビン１１Ａに巻
き付けられてコイルヨーク９Ｂ内に収容されている。 【００１７】ここで、図５に拡大図示するように、ハウ
ジング１内には、同軸に並べたコイルヨーク９Ａ及び９
Ｂを収容する嵌合部としての小径部１Ａと、ウォームホ
イール６を包囲する大径部１Ｂと、これら小径部１Ａ及
び大径部１Ｂ間に位置する中径部１Ｃとが形成されてい
る。そして、小径部１Ａには、図５右側からコイルヨー
ク９Ａ，９Ｂが嵌め込まれるようになっていて、その小
径部１Ａのコイルヨーク９Ａを嵌め込んだ際に底となる
部分には、一方の端面としてのコイルヨーク９Ａの端面
９ａが当接する受け面１Ｄが形成されている。つまり、
端面９ａが受け面１Ｄに当接する位置までコイルヨーク
９Ａ及び９Ｂは小径部１Ａに挿入されて、その位置決め
が行われる。 【００１８】また、本実施の形態にあっては、各コイル
１０，１１に導通したボビン端子１０Ｂ及び１１Ｂが、
コイルヨーク９Ａ，９Ｂの外周面から径方向外側に突出
するように設けられている。つまり、コイルボビン１０
Ａ，１１Ａには、径方向外側に突出した凸部１０Ｃ，１
１Ｃが形成されていて、各コイル１０，１１の両端部が
凸部１０Ｃ，１１Ｃの所定位置に来るように、各コイル
ボビン１０Ａ，１１Ａにコイル１０，１１が巻き付けら
れ、そして、その凸部１０Ｃ，１１Ｃに位置する各コイ
ル１０，１１の端部にボビン端子１０Ｂ，１１Ｂの内端
部が導通し、それらボビン端子１０Ｂ，１１Ｂの外端部
が凸部１０Ｃ，１１Ｃから径方向外側に突出しているの
である。ただし、本実施の形態では、ボビン端子１０
Ｂ，１１Ｂが略一箇所に集まるように、また、シール面
を確保すると共にコイルヨーク９Ａ，９Ｂの一部を構成
する別体のボビン固定部材１６Ａ，１６Ｂの固定不良に
よる脱落等を防止するために、コイルボビン１０Ａ及び
１１Ｂの凸部１０Ｃ及び１１Ｃ同士が対向するように、
それらコイルボビン１０Ａ，１１Ｂをコイルヨーク９
Ａ，９Ｂ内に収容している。 【００１９】なお、ハウジング１の小径部１Ａには、コ
イルヨーク９Ａ，９Ｂを嵌め込む際に凸部１０Ｃ，１１
Ｃを受け入れるための切欠き溝１Ｅが形成されている。
即ち、切欠き溝１Ｅは、中径部１Ｃ側に開放し且つ軸方
向に延びた平面略Ｕ字形の溝であって、後述する制御基
板１４の配設位置の内側に形成されている。なお、この
切欠き溝１Ｅは、コイルヨーク９Ａ，９Ｂの回り止めの
役割も有している。 【００２０】そして、図１のＣ−Ｃ線断面図である図６
及び図１のＤ方向一部省略矢視図である図７にも示すよ
うに、ボビン端子１０Ｂ，１１Ｂと、センサケース１３
内の制御基板１４上に構成されたモータ制御回路とは、
半田付けにより電気的に接続されている。つまり、小径
部１Ａの外面から突出したボビン端子１０Ｂ，１１Ｂを
制御基板１４の裏面側から差し込み、その制御基板１４
の上面側に突出したボビン端子１０Ｂ，１１Ｂの先端を
半田付けによりモータ制御回路に接続されているのであ
る。 【００２１】なお、モータ制御回路は、例えば図８に示
すように、所定周波数の交流電流を定電流部２０を介し
てコイル１０，１１に供給する発振部２１と、コイル１
０の自己誘導起電力を整流及び平滑して出力する整流・
平滑回路２２と、コイル１１の自己誘導起電力を整流及
び平滑して出力する整流・平滑回路２３と、整流・平滑
回路２２の出力及び整流平滑回路２３の出力の差を増幅
して出力する差動アンプ２４Ａ，２４Ｂと、差動アンプ
２４Ａの出力から高周波ノイズ成分を除去するノイズ除
去フィルタ２５Ａと、差動アンプ２４Ｂの出力から高周
波ノイズ成分を除去するノイズ除去フィルタ２５Ｂと、
それらノイズ除去フィルタ２５Ａ，２５Ｂの出力の例え
ば平均値に基づいて入力軸２及び円筒部材８の相対回転
変位の方向及び大きさを演算しその結果に例えば所定の
比例定数を乗じて操舵系に発生している操舵トルクを求
めるトルク演算部２６と、トルク演算部２６の演算結果
に基づいて操舵トルクを軽減する操舵補助トルクが発生
するような駆動電流Ｉを電動モータ７に供給するモータ
駆動部２７と、から構成されている。 【００２２】さらに、特に図５に拡大図示するように、
ハウジング１の中径部１Ｃの内側に略円筒形の金属製の
シール部材１５が圧入固定されている。即ち、このシー
ル部材１５は、中径部１Ｃ内周面に外周面が密着する円
筒部１５Ａと、この円筒部１５Ａの小径部１Ａ側端部か
ら径方向内側に広がるリング部１５Ｂと、このリング部
１５Ｂの内周部からウォームホイール６側に延びる小円
筒部１５Ｃと、この小円筒部１５Ｃの端部から径方向内
側に広がる板バネ部１５Ｄとから構成されていて、板バ
ネ部１５Ｄは、このシール部材１５を中径部１Ｃに圧入
固定した状態で、他方の端面としてのコイルヨーク９Ｂ
の端面９ｂに密着するようになっている。そして、この
シール部材１５は、リング部１５Ｂや小円筒部１５Ｃの
無負荷時の形状を適宜調整することにより、コイルヨー
ク９Ｂの端面９ｂに密着した板バネ部１５Ｄに、図５右
方向に向かうようなバネ力Ｆが生じるようになってい
て、これにより、コイルヨーク９Ａ，９Ｂが、受け面１
Ｄ側に向けて付勢されるようになっている。 【００２３】なお、図１に示すように、ハウジング１内
周面とスリーブ２Ａ外周面との間にはオイルシール１６
が配設されていて、これにより、入力軸２が配設された
空間とコイルヨーク９Ａ，９Ｂが配設された空間との間
が隔離されている。次に、本実施の形態の動作を説明す
る。今、操舵系が直進状態にあり、操舵トルクが零であ
るものとすると、入力軸２及び出力軸３間には相対回転
は生じない。従って、出力軸３と円筒部材８との間に
も、相対回転は生じない。 【００２４】一方、ステアリングホイールを操舵して入
力軸２に回転力が生じると、その回転力は、トーション
バー４を介して出力軸３に伝達される。このとき、出力
軸３には、転舵輪及び路面間の摩擦力や出力軸３の図示
しない左端側に構成されたラックアンドピニオン式ステ
アリング装置のギアの噛み合い等の摩擦力に応じた抵抗
力が生じるため、入力軸２及び出力軸３間には、トーシ
ョンバー４が捩じれることによって出力軸３が遅れる相
対回転が発生し、出力軸３及び円筒部材８間にも相対回
転が生じる。 【００２５】ここで、例えば右操舵トルク（右回転方向
操舵時に発生する操舵トルク）発生時には、図３及び図
４において円筒部材８が反時計回りに回転することにな
るから、操舵トルク零の場合に比べて、窓８ａ及び凸部
３Ｂの重なり合った面積は大きくなり、窓８ｂ及び凸部
３Ｂの重なり合った面積は小さくなる。逆に、左操舵ト
ルク（左回転方向操舵時に発生する操舵トルク）発生時
には、図３及び図４において円筒部材８が時計回りに回
転することになるから、操舵トルク零の場合に比べて、
窓８ａ及び凸部３Ｂの重なり合った面積は小さくなるの
に対し、窓８ｂ及び凸部３Ｂの重なり合った面積は大き
くなる。 【００２６】そして、円筒部材８はうず電流効果により
磁束を通し難い性質を有する導電性で且つ非磁性の材料
からなり、凸部３Ａは磁性材料からなるため、窓８ａ及
び凸部３Ｂ，窓８ｂ及び凸部３Ｂが重なり合った部分の
増減は、コイル１０，１１内側の磁性材料で占められた
領域の増減と同義であるから、誘導原理に基づけば、窓
８ａ，８ｂを通じて露出する凸部３Ｂの表面積が大きく
なる程、コイル１０，１１のインダクタンスＬは増大
し、逆に、窓８ａ，８ｂを通じて露出する凸部３Ｂの表
面積が小さくなる程、コイル１０，１１のインダクタン
スＬは減少することになる。 【００２７】つまり、図９に示すように、右操舵トルク
が増大するに従って、コイル１０のインダクタンスＬ10
は増大、コイル１１のインダクタンスＬ11は減少し、左
操舵トルクが増大するに従って、コイル１０のインダク
タンスＬ10は減少、コイル１１のインダクタンスＬ11は
増大するのである。なお、図９には、円筒部材８及び出
力軸３間の相対回転角度と、操舵トルクとの関係も合わ
せて図示していて、これによれば、操舵トルクが０の位
置から右操舵トルク又は左操舵トルクが増大する方向に
角度（ｂ−ａ／２＋ｃ）だけ相対角度が変化する範囲で
は、窓８ａ，８ｂと凸部３Ｂとの重なり面積は一方向に
のみ変化するため、インダクタンスＬ10及びＬ11は略直
線的に変化するが、それを越えると窓８ａ，８ｂと凸部
３Ｂとの重なり面積は逆方向に変化するため、インダク
タンスＬ10及びＬ11も逆方向に変化するようになる。そ
こで、上述のように、相対回転範囲を±ｃ度の範囲に限
っているのである。 【００２８】そして、インダクタンスＬ10及びＬ11が図
９に示すように変化すれば、発振部２１から供給される
電流の周波数ωが一定という条件下では、コイル１０及
び１１のインピーダンスも図９のインダクタンスＬ10及
びＬ11と同様の傾向で変化すし、コイル１０及び１１の
自己誘導起電力も同様の傾向で変化する。従って、コイ
ル１０及び１１の自己誘導起電力の差を求める差動アン
プ２４Ａ及び２４Ｂの出力は、操舵トルクの方向及び大
きさに従ってリニアに変化するようになる。また、差動
アンプ２４Ａ及び２４Ｂにおいて整流・平滑回路２２，
２３の差を求めているため、温度等による自己インダク
タンスの変化はキャンセルされる。 【００２９】そして、トルク演算部２６は、ノイズ除去
フィルタ２５Ａ，２５Ｂを介して供給される差動アンプ
２４Ａ，２４Ｂの出力の平均値を演算し、その値に例え
ば所定の比例定数を乗じて操舵トルクを求め、その結果
をモータ駆動部２７に供給する。モータ駆動部２７は、
操舵トルクの方向及び大きさに応じた駆動電流Ｉを電動
モータ７に供給する。 【００３０】すると、電動モータ７には、操舵系に発生
している操舵トルクの方向及び大きさに応じた回転力が
発生し、その回転力がウォームギア等を介して出力軸３
に伝達されるから、出力軸３に操舵補助トルクが付与さ
れたことになり、操舵トルクが減少し、操縦者の負担が
軽減される。ここで、本実施の形態では、コイル１０，
１１の完全自動巻きを可能にするとともに、ハーネスを
介してのコイル１０，１１と制御基板１４との間の面倒
な接続を不要にするために、コイルボビン１０Ａ，１１
Ａにボビン突起１０Ｂ，１１Ｂを形成しているので、小
径部１Ａの切欠き溝１Ｅが必須となっている。しかし、
その切欠き溝１Ｅを設けた結果、コイルヨーク９Ａ，９
Ｂを小径部１Ａに圧入したとしても、ウォームホイール
６が配設されている空間と、センサケース１３の内側と
の間を隔離することはできないという不具合がある。 【００３１】しかし、本実施の形態にあっては、シール
部材１５の円筒部１５Ａ外周面が中径部１Ｃ内周面に密
着するとともに、シール部材１５の板バネ部１５Ｄがコ
イルヨーク９Ｂの端面９ｂにバネ力Ｆをもって密着して
いるため、ハウジング１内のウォームホイール６が配設
されている空間と、制御基板１４が配設されているセン
サケース１３の内側との間が隔離されているから、ウォ
ームホイール６及びウォーム７ｂの噛み合い部分に供給
される潤滑油がセンサケース１３内に入り込むようなこ
とや、逆に、制御基板１４から脱落した部品やゴミ等が
ウォームホイール６及びウォーム７ｂの噛み合い部分等
に入り込むようなことが防止されるのである。 【００３２】さらに、シール部材１５の板バネ部１５Ｄ
によってコイルヨーク９Ａ，９Ｂが受け面１Ｄ側に向け
て付勢されているため、これにより、コイルヨーク９
Ａ，９Ｂの小径部１Ａから抜ける方向への移動が防止さ
れている。すると、コイルヨーク９Ａ，９Ｂを小径部１
Ａに強固に圧入する必要がないため、それらコイルヨー
ク９Ａ，９Ｂに圧入による応力が加わらなくなり、磁歪
の逆効果によってその磁気的特性が変化してしまうよう
な不具合も生じないのである。 【００３３】このように、シール機能及びコイルヨーク
固定機能を兼ね備えたシール部材１５を用いているた
め、部品点数や組立工数等の増大を招くことなく所望の
機能を得ることができるから、コスト的にも有利である
し、装置の小型化等にとっても有益である。図１０は本
発明の第２の実施の形態を示す図であり、この実施の形
態も上記第１の実施の形態と同様に、本発明を、車両用
の電動パワーステアリング装置用のトルクセンサにおけ
るコイルヨークの固定構造に適用した例である。なお、
上記第１の実施の形態と同様の部材及び部位には、同じ
符号を付し、その重複する説明は省略する。 【００３４】即ち、上記第１の実施の形態における図５
と同様の要部拡大断面図である図１０に示すように、本
実施の形態にあっては、シール部材１５の向きを上記第
１の実施の形態と異ならせている。つまり、リング部１
５Ｂがウォームホイール６側に位置するように、シール
部材１５をハウジング１の中径部１Ｃに圧入固定してい
る。また、リング部１５Ｂや小円筒部１５Ｃの無負荷時
の形状を適宜調整するこにより、板バネ部１５Ｄに、コ
イルヨーク９Ａ，９Ｂを受け面１Ｄ側に向けて付勢する
バネ力Ｆが生じるようになっている。その他の構成は、
上記第１の実施の形態と同様である。 【００３５】このような構成であっても、上記第１の実
施の形態と同様の作用効果が得られる。また、リング部
１５Ｂがウォームホイール６側に位置するため、このシ
ール部材１５を圧入固定する際にそのリング部１５Ｂを
治具で押圧することができるから、組立時の都合がよい
という利点もある。 【００３６】 【００３７】なお、上記各実施の形態では、コイル１
０，１１が巻き付けられるコイルボビン１０Ａ，１１Ａ
にボビン端子１０Ｂ，１１Ｂを設けているが、このよう
なボビン端子１０Ｂ，１１Ｂを有しない形式の装置であ
っても、本発明は適用可能である。 【００３８】また、上記各実施の形態では、本発明を車
両用の電動パワーステアリング装置用のトルクセンサに
おけるコイルヨークの固定構造に適用した場合を説明し
ているが、本発明の適用対象はこれに限定されるもので
はなく、電動パワーステアリング装置以外のトルクセン
サに用いてもよいし、或いは、トルクセンサ以外の装置
に用いてもよい。 【００３９】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コイルヨークをハウジングの嵌合部に固定する構造にお
いて、嵌合部のコイルヨークを嵌め込んだ際に底となる
部分に、コイルヨークの一方の端面に当接する受け面を
形成するとともに、ハウジング内周面に外周面が密着す
る円筒部と、この円筒部の一方の端部から径方向内側に
広がるリング部と、このリング部の内周部から円筒部の
他方の端部側に延びる小円筒部と、この小円筒部の端部
から径方向内側に広がる板バネ部とから構成され、円筒
部をハウジング内周面に圧入固定した状態で板バネ部が
嵌合部に嵌め込まれたコイルヨークの他方の端面に密着
して該端面を受け面側に向けて付勢する金属製のシール
部材を設けたため、複雑な構造とすることなく、コイル
ヨークのハウジングへの圧入を不要として磁気的特性の
変化を防止し且つシール効果も得られるという効果があ
る。
インピーダンス変化を利用してトルク等を検出するよう
にした装置において、そのコイルを収容したコイルヨー
クをハウジングに固定する構造に関し、特に、複雑な構
造とすることなく、コイルヨークのハウジングへの圧入
を不要として磁気的特性の変化を防止し且つシール効果
も得られるようにしたものである。 【０００２】 【従来の技術】例えば実開平２−８９３３７号公報に開
示されるように、ハウジング側にコイルを固定し、その
コイルの内側にはそのコイルと電磁結合し且つ軸に発生
するトルクに応じて変位する円筒を配設し、コイルのイ
ンピーダンス等を測定することにより軸に発生するトル
クを検出するトルクセンサが従来から存在する。 【０００３】そして、上記公報記載のトルクセンサにあ
っては、内側にコイルを収容した円筒状のコイルヨーク
は、その一方の端面がハウジング内の所定の受け面に当
接する位置までハウジング内に嵌め込まれる。さらに、
ハウジング内には、コイルヨークの他方の端面を軸方向
に付勢する弾性体が配設されていて、これにより、コイ
ルヨークのハウジングから抜ける方向への移動等が防止
されている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示された従来のトルクセンサにあっては、コイル
ヨークが配設された空間からトルク検出用の回路を有す
る基板が配設された空間への油漏れの防止や、逆に後者
の空間から前者の空間へのゴミの進入等を防止するため
に、特にシール材等を設ける構造とはなっていなかった
ため、コイルヨークをハウジング内側に強固に圧入して
隙間を実質的に零とする必要があったが、これでは、ハ
ウジングへの圧入によりコイルヨークが受ける応力によ
って磁歪の逆効果が生じ、その磁気的特性が変化してし
まうという問題点がある。 【０００５】なお、このような問題点を解決するため
に、コイルヨークをハウジングに緩めに挿入して応力を
なくし、油漏れ等は別途設けるシール材により回避する
方策が考えられるが、これでは、部品点数及び組立工数
の増加を招くからコストの増大に繋がってしまうし、ま
た、シール材を配設するための空間を確保しなければな
らないから、装置の大型化等を招いてしまうという不具
合もある。 【０００６】本発明は、このような従来の技術が有する
未解決の課題に着目してなされたものであって、複雑な
構造とすることなく、コイルヨークのハウジングへの圧
入を不要として磁気的特性の変化を防止し、しかもシー
ル効果も得られるコイルヨークの固定構造を提供するこ
とを目的としている。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、コイルが巻き付けられるコイルボビン
と、このコイルボビンを内側に収容する円筒状のコイル
ヨークと、このコイルヨークが嵌め込まれる嵌合部を有
するハウジングと、を備えた装置における前記コイルヨ
ークの固定構造であって、前記嵌合部の前記コイルヨー
クを嵌め込んだ際に底となる部分に、前記コイルヨーク
の一方の端面が当接する受け面を形成するとともに、前
記ハウジング内周面に外周面が密着する円筒部と、この
円筒部の一方の端部から径方向内側に広がるリング部
と、このリング部の内周部から前記円筒部の他方の端部
側に延びる小円筒部と、この小円筒部の端部から径方向
内側に広がる板バネ部とから構成され、前記円筒部を前
記ハウジング内周面に圧入固定した状態で前記板バネ部
が前記嵌合部に嵌め込まれた前記コイルヨークの他方の
端面に密着して該端面を前記受け面側に向けて付勢する
金属製のシール部材を設けた。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施の形
態の全体構成を示す断面図であって、この実施の形態
は、本発明を、車両用の電動パワーステアリング装置用
のトルクセンサにおけるコイルヨークの固定構造に適用
した例である。 【０００９】先ず、構成を説明すると、ハウジング１内
には、トーションバー４を介して連結された入力軸２及
び出力軸３が、軸受５ａ及び５ｂによって回転自在に支
持されている。これら入力軸２，出力軸３及びトーショ
ンバー４は、同軸に配置されていて、入力軸２及びトー
ションバー４間は、それら各端部がスプライン結合され
るスリーブ２Ａを介して連結され、トーションバー４の
他端側は出力軸３内の深く入り込んだ位置にスプライン
結合されている。また、入力軸２及び出力軸３は、鉄等
の磁性材料から形成されている。 【００１０】そして、入力軸２の図示しない図１右端側
には、ステアリングホイールが回転方向に一体に取り付
けられており、また、出力軸３の図示しない図１左端側
には、例えば公知のラックアンドピニオン式ステアリン
グ装置を構成するピニオン軸が連結されている。従っ
て、操縦者がステアリングホイールを操舵することによ
って発生した操舵力は、入力軸２，トーションバー４，
出力軸３及びラックアンドピニオン式ステアリング装置
を介して、図示しない転舵輪に伝達する。 【００１１】入力軸２端部に固定されたスリーブ２Ａ
は、出力軸３端部外周面を包囲するような長さを有して
いる。そして、そのスリーブ２Ａの出力軸３端部外周面
を包囲する部分の内周面には軸方向に長い複数の凸部２
ａが形成され、これら凸部２ａに対向する出力軸３の外
周面には軸方向に長い複数（凸部２ａと同数）の溝３ａ
が形成され、それら凸部２ａ及び溝３ａは周方向に余裕
を持って嵌め合わされていて、これにより、入力軸２及
び出力軸３間の所定範囲（例えば±５度程度）以上の相
対回転を防止している。 【００１２】そして、出力軸３には、これと同軸且つ一
体に回転するウォームホイール６が外嵌し、このウォー
ムホイール６の樹脂製の噛合部６ａと、電動モータ７の
出力軸７ａ外周面に形成されたウォーム７ｂとが噛み合
っている。従って、電動モータ７の回転力は、その出力
軸７ａ，ウォーム７ｂ及びウォームホイール６を介して
出力軸３に伝達されるようになっており、電動モータ７
の回転方向を適宜切り換えることにより、出力軸３に任
意の方向の操舵補助トルクが付与されるようになってい
る。 【００１３】さらに、入力軸２と一体となっているスリ
ーブ２Ａには、出力軸３の外周面に近接してこれを包囲
するように、肉薄の円筒部材８が回転方向に一体に固定
されている。即ち、円筒部材８は導電性で且つ非磁性の
材料（例えば、アルミニウム）から形成されていて、こ
の円筒部材８及びその周囲の斜視図である図２にも示す
ように、円筒部材８の出力軸３を包囲する部分のうち、
スリーブ２Ａに近い側には、周方向に等間隔離隔した長
方形の複数（この実施例では、九つ）の窓８ａ，…，８
ａが形成され、スリーブ２Ａから遠い側には、窓８ａ，
…，８ａと位相が１８０度ずれるように周方向に等間隔
離隔した長方形（窓８ａと同形状）の複数（この実施例
では、九つ）の窓８ｂ，…，８ｂが形成されている。 【００１４】また、出力軸３の円筒部材８に包囲された
部分の外周面には、軸方向に延びる横断面略長方形の複
数（窓８ａ，８ｂと同数、従ってこの例では九つ）の溝
３Ａが形成されている。より具体的には、図１のＡ−Ａ
線における円筒部材８及び出力軸３の断面図である図３
及び図１のＢ−Ｂ線における円筒部材８及び出力軸３の
断面図である図４にそれぞれ示すように、円筒部材８の
周面を周方向にＮ（この例ではＮ＝９）等分した角度を
一周期角度θ（＝３６０／Ｎ、この例ではθ＝４０度）
とし、円筒部材８のスリーブ２Ａに近い側の部分では一
周期角度θの一方の端からａ度の部分が窓８ａ，…，８
ａとなり、残りの（θ−ａ）度の部分が塞がっており、
また、窓８ａ，…，８ａとの位相が１８０度ずれるよう
に、円筒部材８のスリーブ２Ａから遠い側の部分では一
周期角度θの他方の端からａ度の部分が窓８ｂ，…，８
ｂとなり、残りの（θ−ａ）度の部分が塞がっている。
なお、溝３Ａ，…，３Ａの間の横断面凸型の凸部３Ｂの
周方向幅をｂ度、円筒部材８及び出力軸３間（入力軸２
及び出力軸３間）の相対回転可能範囲をｃ度としてい
る。 【００１５】ただし、トーションバー４に捩じれが生じ
ていないとき（操舵トルクが零のとき）に、図３に示す
ように、窓８ａの周方向幅中央部と、溝３Ａの周方向の
一方の端部（凸部３Ｂの一方のエッジ部）とが重なり、
図４に示すように、窓８ｂの周方向幅中央部と、溝３Ａ
の周方向の他方の端部（凸部３Ｂの他方のエッジ部）と
が重なり合うようになっている。従って、窓８ａ及び溝
３Ａの重なり状態と、窓８ｂ及び溝３Ａの重なり状態と
は、周方向で逆になっている。 【００１６】そして、上記各角度の関係は、得たい感度
やコイルインピーダンスにより多様に設定できるが、本
実施の形態では、 ａ＝（θ−ａ）＝ｂ＝（θ−ｂ）＝θ／２ ……（１） としている。そして、円筒部材８は、同一規格のコイル
１０及び１１で包囲されている。具体的には、コイル１
０はコイルボビン１０Ａに巻き付けられ、コイル１１は
コイルボビン１１Ａに巻き付けられていて、それらコイ
ルボビン１０Ａ，１１Ａは、円筒形のコイルヨーク９
Ａ，９Ｂの内側に収容されている。即ち、コイル１０及
び１１は、円筒部材８と同軸に配置されていて、コイル
１０は窓８ａ，…，８ａが形成された部分を包囲するよ
うにコイルボビン１０Ａに巻き付けられてコイルヨーク
９Ａ内に収容され、コイル１１は窓８ｂ，…，８ｂが形
成された部分を包囲するようにコイルボビン１１Ａに巻
き付けられてコイルヨーク９Ｂ内に収容されている。 【００１７】ここで、図５に拡大図示するように、ハウ
ジング１内には、同軸に並べたコイルヨーク９Ａ及び９
Ｂを収容する嵌合部としての小径部１Ａと、ウォームホ
イール６を包囲する大径部１Ｂと、これら小径部１Ａ及
び大径部１Ｂ間に位置する中径部１Ｃとが形成されてい
る。そして、小径部１Ａには、図５右側からコイルヨー
ク９Ａ，９Ｂが嵌め込まれるようになっていて、その小
径部１Ａのコイルヨーク９Ａを嵌め込んだ際に底となる
部分には、一方の端面としてのコイルヨーク９Ａの端面
９ａが当接する受け面１Ｄが形成されている。つまり、
端面９ａが受け面１Ｄに当接する位置までコイルヨーク
９Ａ及び９Ｂは小径部１Ａに挿入されて、その位置決め
が行われる。 【００１８】また、本実施の形態にあっては、各コイル
１０，１１に導通したボビン端子１０Ｂ及び１１Ｂが、
コイルヨーク９Ａ，９Ｂの外周面から径方向外側に突出
するように設けられている。つまり、コイルボビン１０
Ａ，１１Ａには、径方向外側に突出した凸部１０Ｃ，１
１Ｃが形成されていて、各コイル１０，１１の両端部が
凸部１０Ｃ，１１Ｃの所定位置に来るように、各コイル
ボビン１０Ａ，１１Ａにコイル１０，１１が巻き付けら
れ、そして、その凸部１０Ｃ，１１Ｃに位置する各コイ
ル１０，１１の端部にボビン端子１０Ｂ，１１Ｂの内端
部が導通し、それらボビン端子１０Ｂ，１１Ｂの外端部
が凸部１０Ｃ，１１Ｃから径方向外側に突出しているの
である。ただし、本実施の形態では、ボビン端子１０
Ｂ，１１Ｂが略一箇所に集まるように、また、シール面
を確保すると共にコイルヨーク９Ａ，９Ｂの一部を構成
する別体のボビン固定部材１６Ａ，１６Ｂの固定不良に
よる脱落等を防止するために、コイルボビン１０Ａ及び
１１Ｂの凸部１０Ｃ及び１１Ｃ同士が対向するように、
それらコイルボビン１０Ａ，１１Ｂをコイルヨーク９
Ａ，９Ｂ内に収容している。 【００１９】なお、ハウジング１の小径部１Ａには、コ
イルヨーク９Ａ，９Ｂを嵌め込む際に凸部１０Ｃ，１１
Ｃを受け入れるための切欠き溝１Ｅが形成されている。
即ち、切欠き溝１Ｅは、中径部１Ｃ側に開放し且つ軸方
向に延びた平面略Ｕ字形の溝であって、後述する制御基
板１４の配設位置の内側に形成されている。なお、この
切欠き溝１Ｅは、コイルヨーク９Ａ，９Ｂの回り止めの
役割も有している。 【００２０】そして、図１のＣ−Ｃ線断面図である図６
及び図１のＤ方向一部省略矢視図である図７にも示すよ
うに、ボビン端子１０Ｂ，１１Ｂと、センサケース１３
内の制御基板１４上に構成されたモータ制御回路とは、
半田付けにより電気的に接続されている。つまり、小径
部１Ａの外面から突出したボビン端子１０Ｂ，１１Ｂを
制御基板１４の裏面側から差し込み、その制御基板１４
の上面側に突出したボビン端子１０Ｂ，１１Ｂの先端を
半田付けによりモータ制御回路に接続されているのであ
る。 【００２１】なお、モータ制御回路は、例えば図８に示
すように、所定周波数の交流電流を定電流部２０を介し
てコイル１０，１１に供給する発振部２１と、コイル１
０の自己誘導起電力を整流及び平滑して出力する整流・
平滑回路２２と、コイル１１の自己誘導起電力を整流及
び平滑して出力する整流・平滑回路２３と、整流・平滑
回路２２の出力及び整流平滑回路２３の出力の差を増幅
して出力する差動アンプ２４Ａ，２４Ｂと、差動アンプ
２４Ａの出力から高周波ノイズ成分を除去するノイズ除
去フィルタ２５Ａと、差動アンプ２４Ｂの出力から高周
波ノイズ成分を除去するノイズ除去フィルタ２５Ｂと、
それらノイズ除去フィルタ２５Ａ，２５Ｂの出力の例え
ば平均値に基づいて入力軸２及び円筒部材８の相対回転
変位の方向及び大きさを演算しその結果に例えば所定の
比例定数を乗じて操舵系に発生している操舵トルクを求
めるトルク演算部２６と、トルク演算部２６の演算結果
に基づいて操舵トルクを軽減する操舵補助トルクが発生
するような駆動電流Ｉを電動モータ７に供給するモータ
駆動部２７と、から構成されている。 【００２２】さらに、特に図５に拡大図示するように、
ハウジング１の中径部１Ｃの内側に略円筒形の金属製の
シール部材１５が圧入固定されている。即ち、このシー
ル部材１５は、中径部１Ｃ内周面に外周面が密着する円
筒部１５Ａと、この円筒部１５Ａの小径部１Ａ側端部か
ら径方向内側に広がるリング部１５Ｂと、このリング部
１５Ｂの内周部からウォームホイール６側に延びる小円
筒部１５Ｃと、この小円筒部１５Ｃの端部から径方向内
側に広がる板バネ部１５Ｄとから構成されていて、板バ
ネ部１５Ｄは、このシール部材１５を中径部１Ｃに圧入
固定した状態で、他方の端面としてのコイルヨーク９Ｂ
の端面９ｂに密着するようになっている。そして、この
シール部材１５は、リング部１５Ｂや小円筒部１５Ｃの
無負荷時の形状を適宜調整することにより、コイルヨー
ク９Ｂの端面９ｂに密着した板バネ部１５Ｄに、図５右
方向に向かうようなバネ力Ｆが生じるようになってい
て、これにより、コイルヨーク９Ａ，９Ｂが、受け面１
Ｄ側に向けて付勢されるようになっている。 【００２３】なお、図１に示すように、ハウジング１内
周面とスリーブ２Ａ外周面との間にはオイルシール１６
が配設されていて、これにより、入力軸２が配設された
空間とコイルヨーク９Ａ，９Ｂが配設された空間との間
が隔離されている。次に、本実施の形態の動作を説明す
る。今、操舵系が直進状態にあり、操舵トルクが零であ
るものとすると、入力軸２及び出力軸３間には相対回転
は生じない。従って、出力軸３と円筒部材８との間に
も、相対回転は生じない。 【００２４】一方、ステアリングホイールを操舵して入
力軸２に回転力が生じると、その回転力は、トーション
バー４を介して出力軸３に伝達される。このとき、出力
軸３には、転舵輪及び路面間の摩擦力や出力軸３の図示
しない左端側に構成されたラックアンドピニオン式ステ
アリング装置のギアの噛み合い等の摩擦力に応じた抵抗
力が生じるため、入力軸２及び出力軸３間には、トーシ
ョンバー４が捩じれることによって出力軸３が遅れる相
対回転が発生し、出力軸３及び円筒部材８間にも相対回
転が生じる。 【００２５】ここで、例えば右操舵トルク（右回転方向
操舵時に発生する操舵トルク）発生時には、図３及び図
４において円筒部材８が反時計回りに回転することにな
るから、操舵トルク零の場合に比べて、窓８ａ及び凸部
３Ｂの重なり合った面積は大きくなり、窓８ｂ及び凸部
３Ｂの重なり合った面積は小さくなる。逆に、左操舵ト
ルク（左回転方向操舵時に発生する操舵トルク）発生時
には、図３及び図４において円筒部材８が時計回りに回
転することになるから、操舵トルク零の場合に比べて、
窓８ａ及び凸部３Ｂの重なり合った面積は小さくなるの
に対し、窓８ｂ及び凸部３Ｂの重なり合った面積は大き
くなる。 【００２６】そして、円筒部材８はうず電流効果により
磁束を通し難い性質を有する導電性で且つ非磁性の材料
からなり、凸部３Ａは磁性材料からなるため、窓８ａ及
び凸部３Ｂ，窓８ｂ及び凸部３Ｂが重なり合った部分の
増減は、コイル１０，１１内側の磁性材料で占められた
領域の増減と同義であるから、誘導原理に基づけば、窓
８ａ，８ｂを通じて露出する凸部３Ｂの表面積が大きく
なる程、コイル１０，１１のインダクタンスＬは増大
し、逆に、窓８ａ，８ｂを通じて露出する凸部３Ｂの表
面積が小さくなる程、コイル１０，１１のインダクタン
スＬは減少することになる。 【００２７】つまり、図９に示すように、右操舵トルク
が増大するに従って、コイル１０のインダクタンスＬ10
は増大、コイル１１のインダクタンスＬ11は減少し、左
操舵トルクが増大するに従って、コイル１０のインダク
タンスＬ10は減少、コイル１１のインダクタンスＬ11は
増大するのである。なお、図９には、円筒部材８及び出
力軸３間の相対回転角度と、操舵トルクとの関係も合わ
せて図示していて、これによれば、操舵トルクが０の位
置から右操舵トルク又は左操舵トルクが増大する方向に
角度（ｂ−ａ／２＋ｃ）だけ相対角度が変化する範囲で
は、窓８ａ，８ｂと凸部３Ｂとの重なり面積は一方向に
のみ変化するため、インダクタンスＬ10及びＬ11は略直
線的に変化するが、それを越えると窓８ａ，８ｂと凸部
３Ｂとの重なり面積は逆方向に変化するため、インダク
タンスＬ10及びＬ11も逆方向に変化するようになる。そ
こで、上述のように、相対回転範囲を±ｃ度の範囲に限
っているのである。 【００２８】そして、インダクタンスＬ10及びＬ11が図
９に示すように変化すれば、発振部２１から供給される
電流の周波数ωが一定という条件下では、コイル１０及
び１１のインピーダンスも図９のインダクタンスＬ10及
びＬ11と同様の傾向で変化すし、コイル１０及び１１の
自己誘導起電力も同様の傾向で変化する。従って、コイ
ル１０及び１１の自己誘導起電力の差を求める差動アン
プ２４Ａ及び２４Ｂの出力は、操舵トルクの方向及び大
きさに従ってリニアに変化するようになる。また、差動
アンプ２４Ａ及び２４Ｂにおいて整流・平滑回路２２，
２３の差を求めているため、温度等による自己インダク
タンスの変化はキャンセルされる。 【００２９】そして、トルク演算部２６は、ノイズ除去
フィルタ２５Ａ，２５Ｂを介して供給される差動アンプ
２４Ａ，２４Ｂの出力の平均値を演算し、その値に例え
ば所定の比例定数を乗じて操舵トルクを求め、その結果
をモータ駆動部２７に供給する。モータ駆動部２７は、
操舵トルクの方向及び大きさに応じた駆動電流Ｉを電動
モータ７に供給する。 【００３０】すると、電動モータ７には、操舵系に発生
している操舵トルクの方向及び大きさに応じた回転力が
発生し、その回転力がウォームギア等を介して出力軸３
に伝達されるから、出力軸３に操舵補助トルクが付与さ
れたことになり、操舵トルクが減少し、操縦者の負担が
軽減される。ここで、本実施の形態では、コイル１０，
１１の完全自動巻きを可能にするとともに、ハーネスを
介してのコイル１０，１１と制御基板１４との間の面倒
な接続を不要にするために、コイルボビン１０Ａ，１１
Ａにボビン突起１０Ｂ，１１Ｂを形成しているので、小
径部１Ａの切欠き溝１Ｅが必須となっている。しかし、
その切欠き溝１Ｅを設けた結果、コイルヨーク９Ａ，９
Ｂを小径部１Ａに圧入したとしても、ウォームホイール
６が配設されている空間と、センサケース１３の内側と
の間を隔離することはできないという不具合がある。 【００３１】しかし、本実施の形態にあっては、シール
部材１５の円筒部１５Ａ外周面が中径部１Ｃ内周面に密
着するとともに、シール部材１５の板バネ部１５Ｄがコ
イルヨーク９Ｂの端面９ｂにバネ力Ｆをもって密着して
いるため、ハウジング１内のウォームホイール６が配設
されている空間と、制御基板１４が配設されているセン
サケース１３の内側との間が隔離されているから、ウォ
ームホイール６及びウォーム７ｂの噛み合い部分に供給
される潤滑油がセンサケース１３内に入り込むようなこ
とや、逆に、制御基板１４から脱落した部品やゴミ等が
ウォームホイール６及びウォーム７ｂの噛み合い部分等
に入り込むようなことが防止されるのである。 【００３２】さらに、シール部材１５の板バネ部１５Ｄ
によってコイルヨーク９Ａ，９Ｂが受け面１Ｄ側に向け
て付勢されているため、これにより、コイルヨーク９
Ａ，９Ｂの小径部１Ａから抜ける方向への移動が防止さ
れている。すると、コイルヨーク９Ａ，９Ｂを小径部１
Ａに強固に圧入する必要がないため、それらコイルヨー
ク９Ａ，９Ｂに圧入による応力が加わらなくなり、磁歪
の逆効果によってその磁気的特性が変化してしまうよう
な不具合も生じないのである。 【００３３】このように、シール機能及びコイルヨーク
固定機能を兼ね備えたシール部材１５を用いているた
め、部品点数や組立工数等の増大を招くことなく所望の
機能を得ることができるから、コスト的にも有利である
し、装置の小型化等にとっても有益である。図１０は本
発明の第２の実施の形態を示す図であり、この実施の形
態も上記第１の実施の形態と同様に、本発明を、車両用
の電動パワーステアリング装置用のトルクセンサにおけ
るコイルヨークの固定構造に適用した例である。なお、
上記第１の実施の形態と同様の部材及び部位には、同じ
符号を付し、その重複する説明は省略する。 【００３４】即ち、上記第１の実施の形態における図５
と同様の要部拡大断面図である図１０に示すように、本
実施の形態にあっては、シール部材１５の向きを上記第
１の実施の形態と異ならせている。つまり、リング部１
５Ｂがウォームホイール６側に位置するように、シール
部材１５をハウジング１の中径部１Ｃに圧入固定してい
る。また、リング部１５Ｂや小円筒部１５Ｃの無負荷時
の形状を適宜調整するこにより、板バネ部１５Ｄに、コ
イルヨーク９Ａ，９Ｂを受け面１Ｄ側に向けて付勢する
バネ力Ｆが生じるようになっている。その他の構成は、
上記第１の実施の形態と同様である。 【００３５】このような構成であっても、上記第１の実
施の形態と同様の作用効果が得られる。また、リング部
１５Ｂがウォームホイール６側に位置するため、このシ
ール部材１５を圧入固定する際にそのリング部１５Ｂを
治具で押圧することができるから、組立時の都合がよい
という利点もある。 【００３６】 【００３７】なお、上記各実施の形態では、コイル１
０，１１が巻き付けられるコイルボビン１０Ａ，１１Ａ
にボビン端子１０Ｂ，１１Ｂを設けているが、このよう
なボビン端子１０Ｂ，１１Ｂを有しない形式の装置であ
っても、本発明は適用可能である。 【００３８】また、上記各実施の形態では、本発明を車
両用の電動パワーステアリング装置用のトルクセンサに
おけるコイルヨークの固定構造に適用した場合を説明し
ているが、本発明の適用対象はこれに限定されるもので
はなく、電動パワーステアリング装置以外のトルクセン
サに用いてもよいし、或いは、トルクセンサ以外の装置
に用いてもよい。 【００３９】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コイルヨークをハウジングの嵌合部に固定する構造にお
いて、嵌合部のコイルヨークを嵌め込んだ際に底となる
部分に、コイルヨークの一方の端面に当接する受け面を
形成するとともに、ハウジング内周面に外周面が密着す
る円筒部と、この円筒部の一方の端部から径方向内側に
広がるリング部と、このリング部の内周部から円筒部の
他方の端部側に延びる小円筒部と、この小円筒部の端部
から径方向内側に広がる板バネ部とから構成され、円筒
部をハウジング内周面に圧入固定した状態で板バネ部が
嵌合部に嵌め込まれたコイルヨークの他方の端面に密着
して該端面を受け面側に向けて付勢する金属製のシール
部材を設けたため、複雑な構造とすることなく、コイル
ヨークのハウジングへの圧入を不要として磁気的特性の
変化を防止し且つシール効果も得られるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の全体構成を示す断
面図である。 【図２】この実施の形態の部分斜視図である。 【図３】図１のＡ−Ａ線における円筒部材及び出力軸の
断面図である。 【図４】図１のＢ−Ｂ線における円筒部材及び出力軸の
断面図である。 【図５】図１の要部拡大図である。 【図６】図１のＣ−Ｃ線断面図である。 【図７】図１のＤ方向一部省略矢視図である。 【図８】モータの制御回路の一例を示す回路図である。 【図９】操舵トルクとコイルのインダクタンスとの関係
を示すグラフである。 【図１０】第２の実施の形態を示す要部拡大断面図であ
る。 【符号の説明】 １ ハウジング １Ａ 小径部（嵌合部） １Ｄ 受け面 １Ｅ 切欠き溝 ９Ａ，９Ｂ コイルヨーク ９ａ 端面（一方の端面） ９ｂ 端面（他方の端面） １０，１１ コイル １０Ａ，１１Ａ コイルボビン １０Ｂ，１１Ｂ ボビン端子 １０Ｃ，１１Ｃ 凸部 １５ シール部材
面図である。 【図２】この実施の形態の部分斜視図である。 【図３】図１のＡ−Ａ線における円筒部材及び出力軸の
断面図である。 【図４】図１のＢ−Ｂ線における円筒部材及び出力軸の
断面図である。 【図５】図１の要部拡大図である。 【図６】図１のＣ−Ｃ線断面図である。 【図７】図１のＤ方向一部省略矢視図である。 【図８】モータの制御回路の一例を示す回路図である。 【図９】操舵トルクとコイルのインダクタンスとの関係
を示すグラフである。 【図１０】第２の実施の形態を示す要部拡大断面図であ
る。 【符号の説明】 １ ハウジング １Ａ 小径部（嵌合部） １Ｄ 受け面 １Ｅ 切欠き溝 ９Ａ，９Ｂ コイルヨーク ９ａ 端面（一方の端面） ９ｂ 端面（他方の端面） １０，１１ コイル １０Ａ，１１Ａ コイルボビン １０Ｂ，１１Ｂ ボビン端子 １０Ｃ，１１Ｃ 凸部 １５ シール部材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01L 3/10
B62D 5/04
H01F 5/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 コイルが巻き付けられるコイルボビン
と、このコイルボビンを内側に収容する円筒状のコイル
ヨークと、このコイルヨークが嵌め込まれる嵌合部を有
するハウジングと、を備えた装置における前記コイルヨ
ークの固定構造であって、前記嵌合部の前記コイルヨー
クを嵌め込んだ際に底となる部分に、前記コイルヨーク
の一方の端面が当接する受け面を形成するとともに、前記ハウジング内周面に外周面が密着する円筒部と、こ
の円筒部の一方の端部から径方向内側に広がるリング部
と、このリング部の内周部から前記円筒部の他方の端部
側に延びる小円筒部と、この小円筒部の端部から径方向
内側に広がる板バネ部とから構成され、前記円筒部を前
記ハウジング内周面に圧入固定した状態で前記板バネ部
が 前記嵌合部に嵌め込まれた前記コイルヨークの他方の
端面に密着して該端面を前記受け面側に向けて付勢する
金属製のシール部材を設けたことを特徴とするコイルヨ
ークの固定構造。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27827695A JP3379305B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | コイルヨークの固定構造 |
| US08/721,468 US5739616A (en) | 1995-10-03 | 1996-09-27 | Fixing structure of coil yoke |
| DE19640822A DE19640822C2 (de) | 1995-10-03 | 1996-10-02 | Befestigungsanordnung eines Spulenjochs |
| KR1019960043606A KR100216661B1 (ko) | 1995-10-03 | 1996-10-02 | 코일 요크의 고정구조 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27827695A JP3379305B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | コイルヨークの固定構造 |
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| JP3379305B2 true JP3379305B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=17595100
Family Applications (1)
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| US7757570B1 (en) * | 2009-02-06 | 2010-07-20 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Torque sensor with alignment system |
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| CN102435365A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-05-02 | 无锡艾莫柯自动化控制有限公司 | 电动执行机构的力矩检测装置 |
| US9387879B2 (en) * | 2013-06-10 | 2016-07-12 | Nsk Ltd. | Electric power steering apparatus |
| DE102013114319A1 (de) | 2013-12-18 | 2015-06-18 | Dr. Hahn Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von elektrischer Leistung und von Signalen zwischen einer Wand und einem gegenüber dieser schwenkbaren Flügel |
| US10271467B2 (en) * | 2016-04-04 | 2019-04-23 | Prasad S. Joshi | Systems and methods for flux cancelation in electronic devices |
Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-10-03 JP JP27827695A patent/JP3379305B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-09-27 US US08/721,468 patent/US5739616A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-02 DE DE19640822A patent/DE19640822C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-02 KR KR1019960043606A patent/KR100216661B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09101212A (ja) | 1997-04-15 |
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| KR970023540A (ko) | 1997-05-30 |
| DE19640822A1 (de) | 1997-04-10 |
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