JP3592571B2

JP3592571B2 - Torque detector

Info

Publication number: JP3592571B2
Application number: JP4287799A
Authority: JP
Inventors: 幸一竹之下
Original assignee: Honda Lock Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Honda Lock Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2019-02-22
Also published as: JP2000241266A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力軸および出力軸間のトーションバーが捩れ変形するのに応じてそれらの軸の軸線方向にコアを変位させることにより、トルクを検出するように構成されるとともに、入力軸と合成樹脂製のハウジングとの間に介在するベアリングが、ハウジングにモールド結合されるトルク検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、かかるトルク検出器は、たとえば特開平７−３３３０８１号公報等により既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、合成樹脂製のハウジングおよび入力軸間に介在するベアリングは、該ハウジングに一体にモールド結合されるのであるが、型成形後のハウジングの前記ベアリングに対応する部分の形状は周方向に沿って均一ではないので、収縮度の違いによりベアリングが変形し、入力軸のベアリングによる支持精度が低下してしまう。そのため、従来では、ハウジングの型成形後にベアリングの変形を防止するための治具を挿入しているが、そのようにする工数の増加を招くことになる。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ボビンおよびコイルを覆う合成樹脂製のハウジングに、ベアリングを一体にモールド結合せしめるにあたり、ベアリングの変形を防止する治具を不要としてベアリングに対応する部分でのハウジングの収縮を極力抑え、ベアリングの真円度を保持し得るようにしたトルク検出器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、略円筒状のコイル巻装部、該コイル巻装部の一端に同軸に連なる略円筒状の延長筒部、ならびに該延長筒部の内面から半径方向内方に張出す規制鍔部を有して合成樹脂により形成されるボビンと、前記コイル巻装部に巻装されるコイルとを覆って略円筒状に形成される合成樹脂製のハウジングに、前記規制鍔部に外輪の内端を当接させて前記延長筒部の先端部に嵌合されるベアリングが一体にモールド結合され、前記ハウジングとの間に前記ベアリングを介在せしめて前記ボビン内に同軸に挿入される入力軸に、該入力軸と同軸である出力軸がトーションバーを介して連結され、前記トーションバーの捩れ変形に伴なう入力軸および出力軸の相対角変位量に応じて入力軸の軸線に沿う位置を変化させるコアが前記入力軸および前記ボビン間に配置され、前記ベアリングに対応する部分でハウジングには、該ハウジングの第１直径線に沿って一側方に突出するカプラ部が一体に設けられるトルク検出器において、前記ベアリングに対応する部分でハウジングの外面には、前記第１直径線と直交する方向での前記ハウジングの第２直径線に沿ってその一側方にそれぞれ突出して該ハウジングの軸線方向に延びる互いに平行な複数の第１リブと、前記第２直径線に沿ってその他側方にそれぞれ突出して該ハウジングの軸線方向に延びる互いに平行な複数の第２リブと、前記第１直径線に沿って前記カプラ部とは反対側にそれぞれ突出して該ハウジングの軸線方向に延びる互いに平行な複数の第３リブとが一体に設けられることを特徴とする。
【０００６】
このような構成によれば、ベアリングに対応する部分で、ハウジングに設けられるカプラ部と、略円筒状であるハウジングの軸線方向に延びる各複数ずつの第１リブ・第２リブ・第３リブとは、ハウジングの軸線上で略交差する十字方向に延びるように配置されており、それらのカプラ部および第１〜第３リブによりベアリングに対応する部分でのハウジングの収縮が極力抑えられる。したがってベアリングの変形を防止する治具を不要として工数の増加を回避しつつベアリングに対応する部分でのハウジングの収縮を極力抑え、ベアリングの真円度を保持することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
図１〜図８は本発明の一実施例を示すものであり、図１はトルク検出器の縦断側面図、図２は入力軸および可動部材の係合状態を示す横断面図、図３は図２の３−３線断面図、図４は一対のコイルの接続回路を示す図、図５はハウジングおよびボビンの縦断面図であって図６の５−５線に沿う断面図、図６は図５の６矢視図、図７は図６の７矢視側面図、図８は図５の８−８線断面図である。
【０００８】
先ず図１において、このトルク検出器は、たとえば車両のパワーステアリング系に介設されるものであり、図示しないステアリングハンドル側に連なる入力軸１５と、図示しない車輪側に連なって入力軸１５と同軸に配置される出力軸１６と、入力軸１５および出力軸１６間を連結するトーションバー１７とを備え、入力軸１５に入力されるトルクに応じてトーションバー１７が捩れ変形することに伴なう入力軸１５および出力軸１６間に生じる相対角変位量を、前記入力トルクに応じた値として検出するものである。
【０００９】
入力軸１５は、中空の略円筒状に形成されており、合成樹脂により略円筒状に形成されるハウジング１８の軸方向一端側にベアリング１９を介して回転自在に支承されつつ、ハウジング１８内に突入される。しかもベアリング１９よりも軸方向外方側でハウジング１８および入力軸１５間にはダストシール２０が設けられる。
【００１０】
トーションバー１７は入力軸１５内に挿入されており、入力軸１５およびトーションバー１７の一端は連結ピン２１で相互に連結され、入力軸１５の他端およびトーションバー１７間には金属製のリング状軸受メタル２２が設けられる。すなわちトーションバー１７の一端側は入力軸１５とともに回転するのに対し、トーションバー１７の捩れ変形に応じてトーションバー１７の他端部および入力軸１５の他端は相対角変位可能である。
【００１１】
前記ハウジング１８は、金属製の支持体２３に締結されるものであり、該支持体２３は車両の図示しない車体に固定的に支持される。而して出力軸１６は、ベアリング２４を介して支持体２３に回転自在に支承されており、この出力軸１６の一端部にトーションバー１７の他端部がセレーション２５を介して結合される。
【００１２】
ハウジング１８は、合成樹脂から成るボビン２６と、該ボビン２６に巻装される第１および第２コイル２７，２８とを覆うものであり、該ボビン２６と入力軸１５の他端部との間には合成樹脂から成る可動部材２９が配置され、該可動部材２９の外面にリング状のコア３０が固着される。
【００１３】
ところで、出力軸１６の一端部には、その一直径線に沿って出力軸１６の外面から外方に突出する一対の規制ピン３１，３１が装着されており、それらの規制ピン３１，３１の先端部を係合させる規制溝３２，３２が、出力軸１６の軸方向に沿って長く延びて前記可動部材２９の内面に設けられる。したがって可動部材２９およびコア３０は、出力軸１６との相対回転が不能であるが規制ピン３１，３１が規制溝３２，３２で案内される範囲で出力軸１６との軸方向相対移動が可能である。しかも出力軸１６および支持体２３間に設けられているベアリング２４の内輪で受けられたリテーナ３３と前記可動部材２９との間には、コイルばね３４が設けられており、このコイルばね３４のばね力により可動部材２９すなわちコア３０は、出力軸１６から離反する方向に付勢される。
【００１４】
図２および図３において、可動部材２９の内面には、螺旋状の案内溝３５が設けられており、該案内溝３５に嵌合するピン３６が入力軸１５に装着される。したがって、入力軸１５へのトルク入力に応じたトーションバー１７の捩れ変形により入力軸１５および出力軸１６間に相対角変位が生じたときに、その相対角変位量に応じて可動部材２９およびコア３０が入力軸１５の軸線に沿う位置を変化させることになる。
【００１５】
図４を併せて参照して、両コイル２７，２８は、入力軸１５の軸方向に離隔してボビン２６に巻装されており、それらのコイル２７，２８と、基準抵抗３８，３９とでブリッジ回路が構成され、基準抵抗３８，３９の接続点には入力端子４０が、両コイル２７，２８の接続点には入力端子４１が、基準抵抗３８および第１コイル２７の接続点には検出端子４２が、第２コイル２８および基準抵抗３９の接続点には検出端子４３がそれぞれ接続される。
【００１６】
一方の入力端子４０には、たとえば１０Ｖの一定電圧が入力され、他方の入力端子４２にはたとえば１０Ｖおよび接地状態（０Ｖ）を交互に繰返す電圧が入力されるものであり、そのようなパルス状の入力電圧に対して、第１コイル２７および基準抵抗３８、ならびに第２コイ２８および基準抵抗３９は、それぞれ一次遅れ要素として作用する。
【００１７】
一方、入力軸１５へのトルク入力に応じたトーションバー１７の捩れ変形によって、コア３０は、入力軸１５の軸線に沿う位置すなわち第１および第２コイル２７，２８に対する相対位置を変化させるものであり、そのような相対位置変化が両コイル２７，２８の周辺に磁気的変化を生じさせ、両コイル２７，２８のインダクタンスがそれぞれ変化する。而してインダクタンス変化に伴って上記一次遅れ要素の時定数が変化し、両検出端子４２，４３の過渡応答電圧に差が生じることになり、該過渡応答電圧のうちボトム電圧における差電圧を得ることにより、入力トルクに対応した信号を得ることができる。
【００１８】
図５において、ボビン２６は、略円筒状のコイル巻装部２６ａと、該コイル巻装部２６ａの一端に同軸に連なる略円筒状の第１延長筒部２６ｂと、前記コイル巻装部２６ａの他端に同軸に連なる略円筒状の第２延長筒部２６ｃとを有して、全体として段付きの略円筒状に形成されるものであり、コイル巻装部２６ａの外面には、該コイル巻装部２６ａの外面に巻装される第１および第２コイル２７，２８間を仕切る仕切り壁部２６ｄが半径方向外方に突出するようにして一体に設けられる。
【００１９】
第１延長筒部２６ｂの先端部には、入力軸１５およびハウジング１８間に設けられるベアリング１９が、その軸方向外端をわずかに第１延長筒部２６ｂの先端から突出させるようにして嵌合されるものであり、そのベアリング１９における外輪１９ａの内端を受ける規制鍔部２６ｅが、第１延長筒部２６ｂの内面から半径方向内方に張出すようにして第１延長筒部２６ｂに一体に設けられる。また第２延長筒部２６ｃの外面には、複数のリブ２６ｆ，２６ｆ…が放射状に突出するようにして一体に設けられる。
【００２０】
前記ボビン２６と、該ボビン２６のコイル巻装部２６ａに巻装されている第１および第２コイル２７，２８とは、ボビン２６の内周面を内面に臨ませるようにしてハウジング１８で覆われるものであり、ボビン２６の第１延長筒部２６ｂに嵌合されるベアリング１９は、ハウジング１８に一体にモールド結合される。
【００２１】
図６および図７を併せて参照して、ハウジング１８は、ボビン２６の軸方向全長を覆って略円筒状に形成されるハウジング主部１８ａと、ハウジング主部１８ａの軸方向他端側に一体に設けられるフランジ部１８ｂと、ハウジング主部１８ａの第１直径線Ｌ１に沿って該ハウジング主部１８ａの外面から一側方に突出するカプラ部１８ｃとを有して合成樹脂により形成される。しかも前記カプラ部１８ｃは、ハウジング主部１８ａの軸方向一端寄りの部分すなわちベアリング１９に対応する部分でハウジング主部１８ａの外面から突出するものであり、このカプラ部１８ｃ内には、ボビン２６に巻装されているコイル２７，２８に連なる端子４４…が配設される。
【００２２】
前記端子４４…は、図４で示すように、コイル２７，２８の接続点、基準抵抗３８およびコイル２７の接続点、ならびに基準抵抗３８およびコイル２８の接続点にそれぞれ接続される。
【００２３】
ハウジング主部１８ａの周方向に間隔をあけた複数箇所たとえば３箇所でフランジ部１８ｂには、該フランジ部１８ｂを支持体２３のフランジ４７に締結せしめるボルト４８…（図１参照）をそれぞれ挿通させる金属製円筒状のカラー４５…がそれぞれ一体にモールド結合される。
【００２４】
このようなフランジ部１８ｂは、締結強度を持たせるために厚肉に形成されるのであるが、ボビン２６の各リブ２６ｆ，２６ｆ…は、厚肉であるフランジ部１８ｂに埋封されることになる。すなわちボビン２６に放射状に設けられている各リブ２６ｆ，２６ｆ…は、それらのリブ２６ｆ，２６ｆ…の先端を結ぶ形状がフランジ部１８ｂの外形形状にほぼ対応して小さくなるように形成されており、ハウジング１８およびボビン２６の一体モールド結合時にフランジ部１８ｂの周方向に間隔をあけた複数箇所に各リブ２６ｆ，２６ｆ…がそれぞれ埋封されることになる。
【００２５】
さらにハウジング１８におけるハウジング主部１８ａの内面には、ボビン２６の第１延長筒部２６ｂに嵌合されているベアリング１９における外輪１９ａの外端の外周側の一部に係合する係合鍔部１８ｄが、半径方向内方に張出すようにして一体に形成される。
【００２６】
図８をさらに併せて参照して、ハウジング１８におけるハウジング主部１８ａの前記ベアリング１９に対応する部分の外面には、ハウジング主部１８ａの第１直径線Ｌ１と直交する方向での該ハウジング主部１８ａの第２直径線Ｌ２に沿って両側方にそれぞれ複数（たとえば４個）ずつ突出する第１および第２リブ５１，５１…；５２，５２…と、前記第１直径線Ｌ１に沿って前記カプラ部１８ｃとは反対側に突出する複数（たとえば３個）の第３リブ５３，５３…と、前記第１直径線Ｌ１に沿って前記カプラ部１８ｃ側に突出する１または複数の第４リブ５４とが一体に設けられる。
【００２７】
次にこの実施例の作用について説明すると、合成樹脂製のボビン２６と、該ボビン２６のコイル巻装部２６ａに巻装される第１および第２コイル２７，２８とを覆う合成樹脂製のハウジング１８に、該ハウジング１９および入力軸１５間に設けられるベアリング１９が、一体にモールド結合されることにより、アルミニウム合金等の鋳造金属に切削加工等を施して形成されるハウジングにベアリングを圧入するようにしたものと比べて、ハウジング１８の製造コストおよびベアリング１９の組付性を向上することができる。
【００２８】
しかもボビン２６が備える第１延長筒部２６ｂに、その内面から半径方向内方に張出す規制鍔部２６ｅが一体に設けられており、外輪１９ａの内端を規制鍔部２６ｅに当接させるようにしてベアリング１９が第１延長筒部２６ｂの先端部に嵌合されるものであり、ハウジング１８には、前記外輪１９ａの外端の一部に係合する係合鍔部１８ｄが形成され、規制鍔部２６ｅおよび係合鍔部１８ｄ間に挟まれることによりベアリング１９の軸方向位置が定められることになる。
【００２９】
ところで、ハウジング１８の成形時には、ベアリング１９の外輪１９ａの大部分と高温である溶融合成樹脂との間には、合成樹脂から成るので熱伝導率が比較的低く、かつ断熱材としての機能を発揮する第１延長筒部２６ｂが介在している。したがって前記溶融合成樹脂は、ベアリング１９の外輪１９ａの外端の一部に係合する係合鍔部１８ｄを形成する部分でのみベアリング１９に直接接触するだけであり、高温の溶融合成樹脂からベアリング１９への伝熱量が極力抑えられ、ベアリング１９に充填されているグリースへの熱影響を軽減することが可能となり、ベアリング１９内のグリースが軟化して流れだしたり、グリースの性能が劣化する等の問題が生じることを極力避けることができる。
【００３０】
またハウジング１８には、支持体２３との締結のための厚肉のフランジ部１８ｂが一体に設けられるが、ボビン２６には、該フランジ部１８ｂに埋封される複数の放射状のリブ２６ｆ，２６ｆ…が一体に設けられている。したがって、厚肉であるフランジ部１８ｂがその周方向に間隔をあけた複数箇所のリブ２６ｆ，２６ｆ…で仕切られることになり、各リブ２６ｆ，２６ｆ…を除く部分でのフランジ部１８ｂの薄肉化および肉厚の均等化を図ることができ、したがってハウジング１８の成形時に厚肉であるフランジ部１８ｂにひけが発生することを極力抑制することができ、それによりハウジング１８の成形精度を向上することができる。
【００３１】
さらにベアリング１９に対応する部分でハウジング１８には、該ハウジング１８の第１直径線Ｌ１に沿って一側方に突出するカプラ部１８ｃおよび第４リブ５４と、第１直径線Ｌ１と直交する方向でのハウジング１８の第２直径線Ｌ２に沿って両側方にそれぞれ複数ずつ突出する第１および第２リブ５１，５１…；５２，５２…と、第１直径線Ｌ１に沿ってカプラ部１８ｃとは反対側に突出する複数の第３リブ５３，５３…とが一体に設けられている。すなわちベアリング１９に対応する部分で、ハウジング１８に設けられるカプラ部１８ｃおよび第４リブ５４と、複数ずつの第１〜第３リブ５１，５１…；５２，５２…；５３，５３…とは、略円筒状であるハウジング１８の軸線上で略交差する方向に延びるように配置されており、それらのカプラ部１８ｃおよび第１〜第４リブ５１，５１…；５２，５２…；５３，５３…，５４により、ベアリング１９に対応する部分でのハウジング１８の収縮が極力抑えられる。この結果、ベアリング１９の変形を防止する治具を不要として工数の増加を回避しつつベアリング１９に対応する部分でのハウジング１８の収縮を極力抑え、ベアリング１９の真円度を保持することができる。
【００３２】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【００３３】
たとえば上記実施例では、ハウジング１８のベアリング１９に対応する部分でカプラ部１８ｃ側には第４リブ５４が設けられていたが、ハウジング１８の収縮を抑える機能を得るためにはカプラ部１８ｃがあればよいので、第４リブ５４がハウジング１８に設けられていなくてもよい。
【００３４】
また上記実施例では、一対のコイル２７，２８のインダクタンスをコア３０の移動に応じて変化させるようにしたトルク検出器について説明したが、本発明は、差動トランス方式のトルク検出器についても適用可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ベアリングに対応する部分で合成樹脂製ハウジングに、その第１直径線に沿って一側方に突出するカプラ部が一体に設けられるトルク検出器において、ベアリングに対応する部分でハウジングの外面には、第１直径線と直交する方向でのハウジングの第２直径線に沿ってその一側方にそれぞれ突出して該ハウジングの軸線方向に延びる互いに平行な複数の第１リブと、第２直径線に沿ってその他側方にそれぞれ突出して該ハウジングの軸線方向に延びる互いに平行な複数の第２リブと、第１直径線に沿ってカプラ部とは反対側にそれぞれ突出して該ハウジングの軸線方向に延びる互いに平行な複数の第３リブとが一体に設けられるので、ベアリングに対応する部分で、ハウジングに設けられるカプラ部と、略円筒状であるハウジングの軸線方向に延びる各複数ずつの第１リブ・第２リブ・第３リブとが、ハウジングの軸線上で略交差する十字方向に延びるように配置されることとなって、それらカプラ部および第１〜第３リブにより、ベアリングに対応する部分でのハウジングの収縮を極力抑えることができ、したがって、ベアリングの変形を防止する治具を不要として工数の増加を回避しつつベアリングに対応する部分でのハウジングの収縮を極力抑え、ベアリングの真円度を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トルク検出器の縦断側面図である。
【図２】入力軸および可動部材の係合状態を示す横断面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】一対のコイルの接続回路を示す図である。
【図５】ハウジングおよびボビンの縦断面図であって図６の５−５線に沿う断面図である。
【図６】図５の６矢視図である。
【図７】図６の７矢視側面図である。
【図８】図５の８−８線断面図である。
【符号の説明】
１５・・・入力軸
１６・・・出力軸
１７・・・トーションバー
１８・・・ハウジング
１８ｃ・・・カプラ部
１９・・・ベアリング
１９ａ・・・外輪
２６・・・ボビン
２６ａ・・・コイル巻装部
２６ｂ・・・延長筒部
２６ｅ・・・規制鍔部
２７，２８・・・コイル
３０・・・コア
５１・・・第１リブ
５２・・・第２リブ
５３・・・第３リブ
Ｌ１・・・第１直径線
Ｌ２・・・第２直径線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is configured to detect torque by displacing the core in the axial direction of the torsion bar between the input shaft and the output shaft in response to the torsional deformation of the shaft, and combining the input shaft with the input shaft. The present invention relates to a torque detector in which a bearing interposed between the housing and a resin housing is molded and connected to the housing.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, such a torque detector is already known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-333081.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the bearing interposed between the synthetic resin housing and the input shaft is integrally molded with the housing, but the shape of the part corresponding to the bearing of the housing after the molding is along the circumferential direction. Since the bearing is not uniform, the bearing is deformed due to the difference in the degree of shrinkage, and the support accuracy of the input shaft by the bearing is reduced. Therefore, conventionally, a jig for preventing deformation of the bearing is inserted after the molding of the housing, but this increases the number of man-hours.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when a bearing is integrally molded to a synthetic resin housing that covers a bobbin and a coil, a jig for preventing deformation of the bearing is not required, and the present invention is applicable to a bearing. It is an object of the present invention to provide a torque detector capable of minimizing the shrinkage of the housing at the portion where the torque is reduced and maintaining the roundness of the bearing.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a substantially cylindrical coil winding part, a substantially cylindrical extension cylinder part coaxially connected to one end of the coil winding part, and a radial direction from an inner surface of the extension cylinder part. A bobbin formed of a synthetic resin having a regulating flange protruding inward, and a synthetic resin housing formed in a substantially cylindrical shape covering the coil wound on the coil winding portion, A bearing fitted to the distal end of the extension tubular portion is brought into contact with the inner end of the outer ring against the regulating flange, and is integrally molded and joined, and the bearing is interposed between the bearing and the housing to be inserted into the bobbin. An output shaft that is coaxial with the input shaft is connected to an input shaft that is coaxially inserted through a torsion bar, and the input shaft and the output shaft are subjected to torsional deformation of the torsion bar according to the relative angular displacement of the input shaft and the output shaft. Change the position along the axis of the input shaft A torque detector is disposed between the input shaft and the bobbin, and a coupler portion integrally provided in the housing at a portion corresponding to the bearing and protruding to one side along a first diameter line of the housing is provided. In the portion corresponding to the bearing, the outer surface of the housing protrudes to one side thereof along a second diameter line of the housing in a direction orthogonal to the first diameter line and extends in an axial direction of the housing. A plurality of first ribs extending in parallel to each other, a plurality of parallel second ribs extending in the axial direction of the housing and projecting to the other side along the second diameter line, and the first diameter line. along the said coupler portion and the third rib plurality of mutually parallel extending in the axial direction of the housing to protrude respectively on the opposite side, characterized in that the integrally provided.
[0006]
According to this structure, at the portion corresponding to the bearing, a coupler portion provided in the housing, a first rib second rib third ribs each respective plurality extending in an axial direction of the housing is substantially cylindrical is arranged so as to extend in the cross direction substantially intersecting on the axis of the housing, the housing of contraction at the portion corresponding to the bearing by their coupler portion and the first to third ribs are minimized. Therefore, the jig for preventing the deformation of the bearing is not required, and the increase in the number of steps is avoided, while the shrinkage of the housing at the portion corresponding to the bearing is suppressed as much as possible, and the roundness of the bearing can be maintained.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on one embodiment of the present invention shown in the accompanying drawings.
1 to 8 show one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional side view of a torque detector, FIG. 2 is a transverse sectional view showing an engaged state of an input shaft and a movable member, and FIG. 6 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 2, FIG. 4 is a view showing a connection circuit of a pair of coils, FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the housing and the bobbin, and is a sectional view taken along line 5-5 of FIG. 5 is a view as viewed in the direction of the arrow 6 in FIG. 5, FIG. 7 is a side view as viewed in the direction of the arrow 7 in FIG. 6, and FIG. 8 is a sectional view taken along line 8-8 in FIG.
[0008]
First, in FIG. 1, this torque detector is provided, for example, in a power steering system of a vehicle, and is coaxial with an input shaft 15 connected to a steering handle (not shown) and an input shaft 15 connected to a wheel (not shown). And an torsion bar 17 connecting the input shaft 15 and the output shaft 16. The torsion bar 17 is torsionally deformed according to the torque input to the input shaft 15. The relative angular displacement generated between the input shaft 15 and the output shaft 16 is detected as a value corresponding to the input torque.
[0009]
The input shaft 15 is formed in a hollow substantially cylindrical shape, and is rotatably supported via a bearing 19 at one axial end of a housing 18 formed of a synthetic resin in a substantially cylindrical shape. Be rushed. Moreover, a dust seal 20 is provided between the housing 18 and the input shaft 15 on the outer side in the axial direction than the bearing 19.
[0010]
The torsion bar 17 is inserted into the input shaft 15, one end of the input shaft 15 and one end of the torsion bar 17 are mutually connected by a connecting pin 21, and a metal ring is provided between the other end of the input shaft 15 and the torsion bar 17. A bearing metal 22 is provided. That is, one end of the torsion bar 17 rotates together with the input shaft 15, while the other end of the torsion bar 17 and the other end of the input shaft 15 can be relatively angularly displaced in accordance with the torsional deformation of the torsion bar 17.
[0011]
The housing 18 is fastened to a metal support 23, and the support 23 is fixedly supported by a vehicle body (not shown) of the vehicle. The output shaft 16 is rotatably supported by a support 23 via a bearing 24, and the other end of the torsion bar 17 is connected to one end of the output shaft 16 via a serration 25.
[0012]
The housing 18 covers the bobbin 26 made of a synthetic resin and the first and second coils 27 and 28 wound around the bobbin 26, and is provided between the bobbin 26 and the other end of the input shaft 15. A movable member 29 made of a synthetic resin is disposed on the outer surface of the base member.
[0013]
By the way, at one end of the output shaft 16, a pair of regulating pins 31, 31 projecting outward from the outer surface of the output shaft 16 along one diameter line are mounted. Restriction grooves 32, 32 for engaging the distal end portions, are extended in the axial direction of the output shaft 16 and provided on the inner surface of the movable member 29. Therefore, the movable member 29 and the core 30 cannot rotate relative to the output shaft 16, but can move relative to the output shaft 16 in the axial direction within a range where the restriction pins 31 are guided by the restriction grooves 32. is there. Moreover, a coil spring 34 is provided between the movable member 29 and the retainer 33 received by the inner ring of the bearing 24 provided between the output shaft 16 and the support 23. The movable member 29, that is, the core 30, is urged by the force in a direction away from the output shaft 16.
[0014]
2 and 3, a spiral guide groove 35 is provided on the inner surface of the movable member 29, and a pin 36 fitted in the guide groove 35 is mounted on the input shaft 15. Therefore, when a relative angular displacement occurs between the input shaft 15 and the output shaft 16 due to the torsional deformation of the torsion bar 17 in response to the torque input to the input shaft 15, the movable member 29 and the core are moved in accordance with the relative angular displacement. 30 changes the position along the axis of the input shaft 15.
[0015]
4, both the coils 27 and 28 are wound around the bobbin 26 so as to be spaced apart from each other in the axial direction of the input shaft 15, and the coils 27 and 28 and the reference resistors 38 and 39 A bridge circuit is formed, an input terminal 40 is provided at a connection point between the reference resistors 38 and 39, an input terminal 41 is provided at a connection point between the two coils 27 and 28, and a detection is provided at a connection point between the reference resistor 38 and the first coil 27. A terminal 42 is connected to a connection point between the second coil 28 and the reference resistor 39, and a detection terminal 43 is connected to the connection point.
[0016]
One input terminal 40 receives, for example, a constant voltage of 10 V, and the other input terminal 42 receives, for example, a voltage that alternately repeats 10 V and a ground state (0 V). , The first coil 27 and the reference resistor 38, and the second coil 28 and the reference resistor 39 each act as a first-order lag element.
[0017]
On the other hand, the core 30 changes the position along the axis of the input shaft 15, that is, the relative position with respect to the first and second coils 27 and 28, by the torsional deformation of the torsion bar 17 according to the torque input to the input shaft 15. Such a relative position change causes a magnetic change around the coils 27 and 28, and the inductance of the coils 27 and 28 changes. As a result, the time constant of the first-order lag element changes with the inductance change, and a difference occurs in the transient response voltage between the two detection terminals 42 and 43, and a difference voltage at the bottom voltage among the transient response voltages is obtained. Thus, a signal corresponding to the input torque can be obtained.
[0018]
In FIG. 5, the bobbin 26 includes a substantially cylindrical coil winding part 26a, a substantially cylindrical first extension cylinder part 26b coaxially connected to one end of the coil winding part 26a, and a coil winding part 26a. It has a substantially cylindrical second extension cylindrical portion 26c coaxially connected to the other end, and is formed in a substantially cylindrical shape with a step as a whole, and the outer surface of the coil winding portion 26a has the coil A partition wall portion 26d that partitions between the first and second coils 27 and 28 wound around the outer surface of the winding portion 26a is integrally provided so as to protrude outward in the radial direction.
[0019]
A bearing 19 provided between the input shaft 15 and the housing 18 is fitted to the distal end of the first extension tubular portion 26b such that its axially outer end slightly projects from the distal end of the first extension tubular portion 26b. The restricting flange 26e for receiving the inner end of the outer ring 19a of the bearing 19 is integrally formed with the first extended cylindrical portion 26b so as to protrude radially inward from the inner surface of the first extended cylindrical portion 26b. Is provided. A plurality of ribs 26f are integrally provided on the outer surface of the second extension cylindrical portion 26c so as to protrude radially.
[0020]
The bobbin 26 and the first and second coils 27 and 28 wound around the coil winding portion 26a of the bobbin 26 are covered with the housing 18 such that the inner peripheral surface of the bobbin 26 faces the inner surface. The bearing 19 fitted to the first extension cylindrical portion 26b of the bobbin 26 is integrally molded with the housing 18.
[0021]
6 and 7, the housing 18 is formed integrally with the housing main portion 18a formed in a substantially cylindrical shape so as to cover the entire axial length of the bobbin 26, and on the other axial end of the housing main portion 18a. And a coupler portion 18c protruding from the outer surface of the housing main portion 18a to one side along the first diameter line L1 of the housing main portion 18a. Moreover, the coupler portion 18c protrudes from the outer surface of the housing main portion 18a at a portion near one axial end of the housing main portion 18a, that is, a portion corresponding to the bearing 19, and the bobbin 26 is provided inside the coupler portion 18c. Terminals 44 connected to the wound coils 27 and 28 are provided.
[0022]
The terminals 44 are connected to a connection point between the coils 27 and 28, a connection point between the reference resistor 38 and the coil 27, and a connection point between the reference resistor 38 and the coil 28, as shown in FIG.
[0023]
Bolts 48 (see FIG. 1) for fastening the flange portion 18b to the flange 47 of the support member 23 are inserted through the flange portion 18b at a plurality of locations, for example, three locations, spaced apart in the circumferential direction of the housing main portion 18a. The metal cylindrical collars 45 are integrally molded with each other.
[0024]
Such a flange portion 18b is formed to be thick to provide fastening strength. However, each rib 26f of the bobbin 26 is embedded in the thick flange portion 18b. Become. That is, the ribs 26f, 26f... Provided radially on the bobbin 26 are formed such that the shape connecting the tips of the ribs 26f, 26f... Substantially corresponds to the outer shape of the flange portion 18b. When the housing 18 and the bobbin 26 are integrally molded, the ribs 26f, 26f,... Are respectively embedded at a plurality of locations spaced apart in the circumferential direction of the flange portion 18b.
[0025]
Further, on the inner surface of the housing main portion 18a of the housing 18, an engagement flange portion that engages with a part of the outer peripheral side of the outer end of the outer ring 19a in the bearing 19 fitted to the first extension tubular portion 26b of the bobbin 26 18d are integrally formed so as to project radially inward.
[0026]
8, the outer surface of a portion of the housing 18 corresponding to the bearing 19 of the housing main portion 18a is provided on the outer surface of the housing main portion 18a in a direction orthogonal to the first diameter line L1 of the housing main portion 18a. ., 52, 52,... Protruding a plurality of (for example, four) on both sides along the second diameter line L2 of the first diameter line 18a, and along the first diameter line L1. A plurality of (for example, three) third ribs 53 projecting to the opposite side to the coupler portion 18c, and one or more fourth ribs projecting to the coupler portion 18c side along the first diameter line L1. 54 are provided integrally.
[0027]
Next, the operation of this embodiment will be described. A synthetic resin housing that covers the synthetic resin bobbin 26 and the first and second coils 27 and 28 wound around the coil winding portion 26a of the bobbin 26 will be described. The bearing 19 provided between the housing 19 and the input shaft 15 is integrally molded and joined to the housing 18 so that the bearing is press-fitted into a housing formed by cutting a cast metal such as an aluminum alloy. The manufacturing cost of the housing 18 and the assemblability of the bearing 19 can be improved as compared with the above-described structure.
[0028]
Moreover, the first extension cylindrical portion 26b of the bobbin 26 is integrally provided with a regulating flange 26e extending radially inward from the inner surface thereof, so that the inner end of the outer ring 19a is brought into contact with the regulating flange 26e. The bearing 19 is fitted to the distal end of the first extension tubular portion 26b, and the housing 18 is formed with an engaging flange 18d that engages with a part of the outer end of the outer ring 19a. The axial position of the bearing 19 is determined by being sandwiched between the regulating flange 26e and the engaging flange 18d.
[0029]
By the way, when the housing 18 is formed, a large portion of the outer ring 19a of the bearing 19 and the high-temperature molten synthetic resin are made of synthetic resin, so that the thermal conductivity is relatively low and the function as a heat insulating material is exhibited. The first extended tubular portion 26b is interposed. Therefore, the molten synthetic resin only comes into direct contact with the bearing 19 only at a portion forming the engagement flange portion 18d which engages with a part of the outer end of the outer ring 19a of the bearing 19, and the bearing 19 is made of high-temperature molten synthetic resin. The amount of heat transferred to the bearing 19 is suppressed as much as possible, and the thermal effect on the grease filled in the bearing 19 can be reduced, and the grease in the bearing 19 softens and flows out, and the performance of the grease is deteriorated. The problem described above can be avoided as much as possible.
[0030]
The housing 18 is provided integrally with a thick flange portion 18b for fastening to the support member 23. The bobbin 26 has a plurality of radial ribs 26f, 26f embedded in the flange portion 18b. ... are provided integrally. Therefore, the thick flange portion 18b is partitioned by a plurality of ribs 26f, 26f, which are spaced apart in the circumferential direction, and the thickness of the flange portion 18b is reduced at portions other than the ribs 26f, 26f,. The thickness of the flange 18b can be minimized when the housing 18 is formed, and the molding accuracy of the housing 18 can be improved. Can be.
[0031]
Further, at a portion corresponding to the bearing 19, the housing 18 has a coupler portion 18c and a fourth rib 54 projecting to one side along the first diameter line L1 of the housing 18, and a direction orthogonal to the first diameter line L1. , 52, 52,... Protruding a plurality of pieces on both sides along the second diameter line L2 of the housing 18 at the same time, and the coupler portion 18c along the first diameter line L1. Are integrally provided with a plurality of third ribs 53 projecting to the opposite side. That is, at a portion corresponding to the bearing 19, the coupler portion 18c and the fourth rib 54 provided on the housing 18 and the plurality of first to third ribs 51, 51 ...; 52, 52 ...; 52, 52,... 53, 53,... Are provided so as to extend in a direction substantially intersecting on the axis of the substantially cylindrical housing 18. , 54, shrinkage of the housing 18 at a portion corresponding to the bearing 19 is suppressed as much as possible. As a result, a jig for preventing the bearing 19 from being deformed is not required, and an increase in the number of steps is avoided, while contraction of the housing 18 at a portion corresponding to the bearing 19 is suppressed as much as possible, and the roundness of the bearing 19 can be maintained. .
[0032]
As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. It is possible.
[0033]
For example, in the above embodiment, the fourth rib 54 is provided on the coupler portion 18c side in a portion corresponding to the bearing 19 of the housing 18, but in order to obtain a function of suppressing shrinkage of the housing 18, the coupler portion 18c is provided. For this reason, the fourth rib 54 may not be provided on the housing 18.
[0034]
Further, in the above-described embodiment, the torque detector in which the inductance of the pair of coils 27 and 28 is changed according to the movement of the core 30 has been described. However, the present invention is also applied to a differential transformer type torque detector. It is possible.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a torque detector in which a coupler portion protruding to one side along a first diameter line is integrally provided in a synthetic resin housing at a portion corresponding to a bearing, At a corresponding portion on the outer surface of the housing, a plurality of mutually parallel second protrusions extending in the axial direction of the housing each projecting to one side thereof along a second diameter line of the housing in a direction orthogonal to the first diameter line. A rib, a plurality of parallel second ribs protruding to the other side along the second diameter line and extending in the axial direction of the housing; and a plurality of ribs on the opposite side to the coupler portion along the first diameter line, respectively. A plurality of third ribs protruding and extending in the axial direction of the housing are provided integrally with each other, so that a portion corresponding to the bearing and a coupler portion provided on the housing are provided. A first rib second rib third rib of each plurality each extending in an axial direction of the housing is Jo is becomes to be arranged to extend in the cross direction substantially intersecting on the axis of the housing, which the coupler portion contact and the first to third ribs, the housing of contraction at the portion corresponding to the bearing to be able to minimize, therefore, while avoiding an increase in man-hours a jig for preventing deformation of the bearing as required bearing The shrinkage of the housing at the portion corresponding to the above can be suppressed as much as possible, and the roundness of the bearing can be maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a vertical sectional side view of a torque detector.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an engaged state of an input shaft and a movable member.
FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram showing a connection circuit of a pair of coils.
5 is a longitudinal sectional view of the housing and the bobbin, taken along a line 5-5 in FIG. 6;
FIG. 6 is a view taken in the direction of arrow 6 in FIG. 5;
FIG. 7 is a side view as viewed in the direction of arrow 7 in FIG. 6;
FIG. 8 is a sectional view taken along line 8-8 in FIG. 5;
[Explanation of symbols]
15 ... input shaft 16 ... output shaft 17 ... torsion bar 18 ... housing 18c ... coupler 19 ... bearing 19a ... outer ring 26 ... bobbin 26a ... coil winding Mounting part 26b ... Extended cylindrical part 26e ... Regulatory flange parts 27 and 28 ... Coil 30 ... Core 51 ... First rib 52 ... Second rib 53 ... Third rib L1 ... First diameter line L2 ... Second diameter line

Claims

A substantially cylindrical coil winding part (26a), a substantially cylindrical extension cylinder part (26b) coaxially connected to one end of the coil winding part (26a), and a radial direction from an inner surface of the extension cylinder part (26b). A bobbin (26) formed of a synthetic resin having a regulating flange (26e) extending inward and a coil (27, 28) wound on the coil winding portion (26a) are covered. The inner end of the outer ring (19a) is brought into contact with the regulating flange (26e) against a substantially cylindrical housing (18) made of synthetic resin, and fitted to the distal end of the extension cylinder (26b). The bearing (19) is integrally molded and connected to the input shaft (15) coaxially inserted into the bobbin (26) with the bearing (19) interposed between the bearing (19) and the housing (18). An output shaft (16) coaxial with the input shaft (15) is The axis of the input shaft (15) is connected via a torsion bar (17) according to the relative angular displacement of the input shaft (15) and the output shaft (16) accompanying the torsional deformation of the torsion bar (17). A core (30) for changing the position along the shaft is disposed between the input shaft (15) and the bobbin (26), and the housing (18) is provided at a portion corresponding to the bearing (19). A coupler (18c) integrally protruding to one side along the first diameter line (L1) of the torque detector,
The outer surface of the housing (18) at the portion corresponding to the bearing (19), that along a second diameter line of the housing (18) in a direction perpendicular to the first diameter line (L1) (L2) A plurality of first ribs (51) projecting to one side and extending in the axial direction of the housing (18); and a plurality of first ribs (51) projecting to the other side along the second diameter line (L2). housing and axially extending mutually parallel plurality of second ribs (18) (52), said housing wherein said coupler portion along a first diameter line (L1) and (18c) projecting respectively on opposite sides (18) A torque detector, wherein a plurality of parallel third ribs (53) extending in the axial direction are provided integrally.