JP4997474B2 - Torque detection device - Google Patents
Torque detection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4997474B2 JP4997474B2 JP2007087971A JP2007087971A JP4997474B2 JP 4997474 B2 JP4997474 B2 JP 4997474B2 JP 2007087971 A JP2007087971 A JP 2007087971A JP 2007087971 A JP2007087971 A JP 2007087971A JP 4997474 B2 JP4997474 B2 JP 4997474B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetic flux
- rings
- yoke
- torque
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
本発明は、同軸的に連結された第1,第2軸に加えられる回転トルクを、該第1,第2軸間に生じる相対角変位により検出するトルク検出装置に関する。 The present invention relates to a torque detection device that detects rotational torque applied to first and second shafts connected coaxially by a relative angular displacement generated between the first and second shafts.
ステアリングホイール等の操舵部材の回転操作に応じて操舵補助用のモータを駆動し、該モータの回転力を舵取機構に伝えて操舵を補助する電動パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータの駆動制御に用いるべく、操舵部材に加えられる操舵トルクを検出するトルク検出装置を備えている。このトルク検出装置は、操舵部材と舵取機構とを連結するステアリング軸(回転軸)をトーションバーにより同軸的に連結された第1軸と第2軸とに分割し、操舵部材の操作によりステアリング軸に加えられる操舵トルク(回転トルク)を、トーションバーの捩れに応じて第1軸と第2軸との間に生じる相対角変位を利用して検出するように構成されている。 An electric power steering apparatus that drives a steering assist motor in response to a rotation operation of a steering member such as a steering wheel and transmits the rotational force of the motor to a steering mechanism to assist steering is provided by driving a steering assist motor. A torque detection device that detects a steering torque applied to the steering member for use in control is provided. In this torque detection device, a steering shaft (rotating shaft) that connects a steering member and a steering mechanism is divided into a first shaft and a second shaft that are coaxially connected by a torsion bar, and steering is performed by operating the steering member. A steering torque (rotational torque) applied to the shaft is detected using a relative angular displacement generated between the first shaft and the second shaft in accordance with torsion of the torsion bar.
第1,第2軸間の相対角変位は、従来、種々の手段により検出されており、そのうちの一つとして、第1軸と一体的に回転する円筒磁石と、該円筒磁石を囲繞し、第2軸と一体的に回転するヨークリングとを備え、この円筒磁石とヨークリングとの間に形成される磁気回路の磁束密度の変化を利用して前記相対角変位を検出するように構成されたトルク検出装置がある(例えば、特許文献1参照)。 The relative angular displacement between the first and second axes is conventionally detected by various means, and one of them is a cylindrical magnet that rotates integrally with the first axis, and surrounds the cylindrical magnet, A yoke ring that rotates integrally with the second shaft, and is configured to detect the relative angular displacement using a change in magnetic flux density of a magnetic circuit formed between the cylindrical magnet and the yoke ring. There is a torque detection device (see, for example, Patent Document 1).
第1軸と一体的に回転する円筒磁石は、周方向にN,S極の磁極を交互に並設してある多極磁石である。第2軸と一体的に回転するヨークリングは、N,S極の組と同数の磁極爪を、円環状のリング本体の一側の端縁に周方向に等配してなる軟磁性体製の薄肉のリングであり、夫々の磁極爪が周方向に交互に並ぶように位置決めした2個を一組として、第2軸に固定されている。このようなヨークリングの外側を夫々囲繞するように、該ヨークリングに発生する磁束を集める集磁リングが設けてある。集磁リングは、周方向に適長離隔した2箇所に、軸長方向に延び、先端部を径方向外向きに屈曲成形してなる集磁突起を備えており、該集磁突起が互いに対向するように配してある。前記集磁突起の対向部間には、磁気検出手段が配してあり、該磁気検出手段により磁気回路の磁束密度の変化を検出して第1軸及び第2軸間の相対角変位を求め、求めた相対角変位から回転トルクを求めるように構成してある。 The cylindrical magnet that rotates integrally with the first shaft is a multipolar magnet in which N and S magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction. The yoke ring that rotates integrally with the second shaft is made of a soft magnetic material in which the same number of magnetic pole claws as the pair of N and S poles are equally distributed in the circumferential direction on one end edge of the annular ring body. These thin rings are fixed to the second shaft as a set of two pieces that are positioned so that the magnetic pole claws are alternately arranged in the circumferential direction. A magnetic flux collecting ring for collecting magnetic flux generated in the yoke ring is provided so as to surround the outside of the yoke ring. The magnetism collecting ring is provided with magnetism collecting projections that extend in the axial length direction and are bent at the distal end in the radial direction at two locations separated by a suitable length in the circumferential direction, and the magnetism collecting projections face each other. It is arranged to do. Magnetic detecting means is disposed between the facing portions of the magnetic flux collecting projections, and the magnetic detecting means detects a change in the magnetic flux density of the magnetic circuit to obtain a relative angular displacement between the first axis and the second axis. The rotational torque is obtained from the obtained relative angular displacement.
以上のように構成されたトルク検出装置においては、磁束密度の変化を精度良く検出するために、前記集磁突起と前記磁気検出手段との間隙を可能な限り狭くすることが望ましい。そこで、従来、集磁突起の間に磁気検出手段を挟持し、この状態を保って合成樹脂にてモールドされた樹脂モールド体により集磁リング及び磁気検出手段を一体化する構成が採用されている(例えば、特許文献2参照)。
ところが、このように前記集磁リング及び磁気検出手段を一体化した場合、磁気検出手段が故障したときに、集磁リングを共に交換することが必要となり、磁気検出手段から軸を抜く等の作業を要し、交換作業の手間がかかると共に、コストが嵩むという問題があった。 However, when the magnetism collecting ring and the magnetism detecting means are integrated in this way, it is necessary to replace the magnetism collecting ring together when the magnetism detecting means fails, and work such as removing the shaft from the magnetism detecting means. This requires a lot of time and labor for replacement, and increases costs.
磁気検出手段のみを交換可能なように、前記集磁突起間に前記磁気検出手段を後から挿入するように構成することにより前記問題は解決できるが、高精度の回転トルクの検出が可能となるように集磁突起及び磁気検出手段間の間隙を狭くする場合、磁気検出手段の組み付けが困難であり、また狭い間隙を保つために高い精度にて管理する必要があり、コストが嵩むという問題があった。逆に、組み付けが容易なように前記間隙を広くする場合、周りに漏れ出す磁束が増加し、磁気検出手段を通る磁束が減少し、更に間隙のばらつきも加わるため検出精度が低下するという問題があった。 Although the problem can be solved by configuring the magnetic detection means to be inserted later between the magnetic flux collecting projections so that only the magnetic detection means can be replaced, it is possible to detect rotational torque with high accuracy. Thus, when the gap between the magnetic flux collecting projections and the magnetic detection means is narrowed, it is difficult to assemble the magnetic detection means, and it is necessary to manage with high accuracy in order to maintain the narrow gap, which increases the cost. there were. On the other hand, when the gap is widened so that it can be easily assembled, the magnetic flux leaking around increases, the magnetic flux passing through the magnetic detection means decreases, and the gap is further varied, resulting in a decrease in detection accuracy. there were.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、回転トルクの検出精度を確保しつつ、集磁リングの対向部間に磁気検出手段を容易に組み付けることができると共に、磁気検出手段のみを交換することができるトルク検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to easily assemble the magnetic detection means between the opposed portions of the magnetism collection ring while ensuring the detection accuracy of the rotational torque , and only the magnetic detection means. An object of the present invention is to provide a torque detection device that can be replaced.
第1発明に係るトルク検出装置においては、同軸的に連結された第1軸及び第2軸に円筒磁石及び2個のヨークリングが夫々固定してあり、前記第1軸及び第2軸に加えられる回転トルクの作用による相対角変位に応じて前記ヨークリング夫々に生じる磁束の変化を、該ヨークリングを夫々囲繞する集磁リングの対向部間に配された磁気検出手段にて検出することにより前記回転トルクを求めるように構成されたトルク検出装置において、前記集磁リングの対向部と前記磁気検出手段との間に磁性粉末を混入したグリスが介装してあることを特徴とする。 In the torque detector according to the first aspect of the invention, a cylindrical magnet and two yoke rings are fixed to the first and second shafts connected coaxially, respectively, and in addition to the first and second shafts. By detecting a change in the magnetic flux generated in each of the yoke rings in accordance with the relative angular displacement caused by the action of the rotational torque generated by the magnetic detection means disposed between the opposing portions of the magnetism collecting rings that respectively surround the yoke rings. In the torque detection device configured to obtain the rotational torque, grease mixed with magnetic powder is interposed between a facing portion of the magnetism collecting ring and the magnetic detection means .
第2発明に係るトルク検出装置においては、同軸的に連結された第1軸及び第2軸に円筒磁石及び2個のヨークリングが夫々固定してあり、前記第1軸及び第2軸に加えられる回転トルクの作用による相対角変位に応じて前記ヨークリング夫々に生じる磁束の変化を、該ヨークリングを夫々囲繞する集磁リングの対向部間に配された磁気検出手段にて検出することにより前記回転トルクを求めるように構成されたトルク検出装置において、前記集磁リングの対向部と前記磁気検出手段との間に磁性粉末を混入した硬化性樹脂が介装してあることを特徴とする。 In the torque detection device according to the second aspect of the invention, a cylindrical magnet and two yoke rings are fixed to the first and second shafts connected coaxially, respectively, and in addition to the first and second shafts. By detecting a change in the magnetic flux generated in each of the yoke rings in accordance with the relative angular displacement caused by the action of the rotational torque generated by the magnetic detection means disposed between the opposing portions of the magnetism collecting rings that respectively surround the yoke rings In the torque detection device configured to obtain the rotational torque, a curable resin mixed with magnetic powder is interposed between a facing portion of the magnetism collecting ring and the magnetic detection means. .
第3発明に係るトルク検出装置においては、同軸的に連結された第1軸及び第2軸に円筒磁石及び2個のヨークリングが夫々固定してあり、前記第1軸及び第2軸に加えられる回転トルクの作用による相対角変位に応じて前記ヨークリング夫々に生じる磁束の変化を、該ヨークリングを夫々囲繞する集磁リングの対向部間に配された磁気検出手段にて検出することにより前記回転トルクを求めるように構成されたトルク検出装置において、磁性粉末を混入したゴムが前記集磁リングの対向部に夫々装着され、各ゴムは相対向する面が互いに近接するように傾斜したテーパ面を有し、前記磁気検出手段に弾接させてあることを特徴とする。 In the torque detector according to the third aspect of the present invention, a cylindrical magnet and two yoke rings are fixed to the first and second shafts connected coaxially, respectively, and in addition to the first and second shafts. By detecting a change in the magnetic flux generated in each of the yoke rings in accordance with the relative angular displacement caused by the action of the rotational torque generated by the magnetic detection means disposed between the opposing portions of the magnetism collecting rings that respectively surround the yoke rings. in the rotation torque torque detecting device configured to determine a rubber obtained by mixing magnetic powder respectively mounted on opposing portions of the magnetic flux collecting rings, the rubber is inclined so as opposing surfaces are close to each other taper It has a surface and is elastically contacted with the magnetic detection means.
第1発明によれば、集磁リングの対向部と磁気検出手段との間に磁性粉末を混入したグリスを介装しているので、第1軸及び第2軸間の相対角変位に応じて集磁リングの対向部間に集まった磁束が、磁性粉末を混入したグリスを経て磁気検出手段に集中し、磁気検出手段を通る磁束が増加するから、磁気検出手段の検出結果に基づいて前記相対角変位を求めることにより、高精度の回転トルクの検出が可能となる。また、例えば、磁性粉末を混入したグリスを塗布した磁気検出手段を集磁リングの対向部間に挿入する手順により磁性粉末を混入したグリスを容易に介装することができるとともに、前記集磁リングの対向部と磁気検出手段との間の間隙を広くすることができ、磁気検出手段の組み付けが容易となる。 According to the first aspect of the invention, since the grease mixed with the magnetic powder is interposed between the facing portion of the magnetism collecting ring and the magnetic detection means , according to the relative angular displacement between the first axis and the second axis. The magnetic flux collected between the opposing portions of the magnetism collecting ring is concentrated on the magnetic detection means through the grease mixed with the magnetic powder, and the magnetic flux passing through the magnetic detection means increases. Therefore, the relative magnetic flux is increased based on the detection result of the magnetic detection means. By obtaining the angular displacement, it is possible to detect the rotational torque with high accuracy. Further, for example, the magnetic detecting means coated with the grease mixed with the magnetic powder can be easily inserted with the grease mixed with the magnetic powder by the procedure of inserting the magnetic detecting means between the opposing portions of the magnetic collecting ring. The gap between the facing portion and the magnetic detection means can be widened, and the magnetic detection means can be easily assembled .
第2発明によれば、集磁リングの対向部と磁気検出手段との間に磁性粉末を混入した熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等の硬化性樹脂を介装しているので、第1軸及び第2軸間の相対角変位に応じて集磁リングの対向部間に集まった磁束が、磁性粉末を混入した硬化性樹脂を経て磁気検出手段に集中し、磁気検出手段を通る磁束が増加するから、磁気検出手段の検出結果に基づいて前記相対角変位を求めることにより、高精度の回転トルクの検出が可能となる。また、例えば、磁性粉末を混入した硬化性樹脂を塗布した磁気検出手段を集磁リングの対向部間に挿入した後に、加熱又は紫外線照射により硬化性樹脂を硬化する手順により、磁性粉末を混入した硬化性樹脂を容易に介装することができるとともに、前記集磁リングの対向部と磁気検出手段との間の間隙を広くすることができ、磁気検出手段の組み付けが容易となり、また組み付け後の磁気検出手段の抜き出しも可能であって、交換可能である。一方、組み付け後の高温状態になる又は振動が加えられる使用環境下においても磁性粉末を混入した硬化性樹脂の保持状態を維持することができ、安定的に高精度の回転トルクの検出が可能となる。 According to the second invention, since the curable resin such as the thermosetting resin or the ultraviolet curable resin mixed with the magnetic powder is interposed between the facing portion of the magnetism collecting ring and the magnetic detection means , the first The magnetic flux collected between the opposing portions of the magnetism collecting ring according to the relative angular displacement between the shaft and the second shaft is concentrated on the magnetic detection means through the curable resin mixed with magnetic powder, and the magnetic flux passing through the magnetic detection means is Therefore, the rotational torque can be detected with high accuracy by obtaining the relative angular displacement based on the detection result of the magnetic detection means. In addition, for example, after magnetic detecting means coated with a curable resin mixed with magnetic powder is inserted between the opposing portions of the magnetism collecting ring , the magnetic powder is mixed by the procedure of curing the curable resin by heating or ultraviolet irradiation . Rutotomoni can easily be interposed curable resin, the magnetic flux collecting ring gap between the opposing portion and the magnetic detecting means able to be widely, assembling of the magnetic detection means becomes easy, after assembly The magnetic detection means can be extracted and exchanged. On the other hand, it is possible to maintain the holding state of the curable resin mixed with magnetic powder even in the use environment where the assembly becomes high temperature or vibration is applied, and it is possible to detect the rotational torque stably and accurately. Become.
第3発明によれば、磁性粉末を混入したゴムを、集磁リングの対向部に夫々装着して、磁気検出手段に弾接させているので、第1軸及び第2軸間の相対角変位に応じて集磁リングの対向部間に集まった磁束が、磁性粉末を混入したゴムを経て磁気検出手段に集中し、磁気検出手段を通る磁束が増加するから、磁気検出手段の検出結果に基づいて前記相対角変位を求めることにより、高精度の回転トルクの検出が可能となる。また、各集磁リングに予め装着されたゴムの相対向するテーパ面をガイドとして両ゴム間に磁気検出手段を挿入することにより、集磁リングの対向部と磁気検出手段との間の間隙を広くすることができ、ゴムを介在させた磁気検出手段の組付けを容易に実現することができると共に、磁気検出手段の取り外しも容易に行うことができる。 According to the third invention, a rubber obtained by mixing magnetic powder, and respectively mounted on opposing portions of the magnetic flux collector rings, since is elastically contacted to the magnetic detection means, the relative angle between the first and second axes The magnetic flux collected between the opposing parts of the magnetism collecting ring according to the displacement concentrates on the magnetic detection means through the rubber mixed with the magnetic powder, and the magnetic flux passing through the magnetic detection means increases. By obtaining the relative angular displacement based on this, it is possible to detect the rotational torque with high accuracy. Further, by inserting the magnetic detection means between the rubbers using the opposed tapered surfaces of the rubber previously mounted on each magnetic collection ring as a guide, the gap between the opposing part of the magnetic collection ring and the magnetic detection means is increased. As a result, the magnetic detecting means with rubber can be easily assembled and the magnetic detecting means can be easily detached.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図1は、本発明に係るトルク検出装置の組立て状態を略示する縦断面図であり、図2は、本発明に係るトルク検出装置の要部の分解斜視図である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof. FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing an assembled state of a torque detection device according to the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part of the torque detection device according to the present invention.
本発明に係るトルク検出装置は、トーションバー3により連結された2つの軸(第1軸1及び第2軸2)に加えられる回転トルクを検出対象としており、第1軸1と一体的に回転する円筒磁石4と、第2軸2と一体的に回転する2個一組のヨークリング5a,5bと、ヨークリング5a,5bの外側を各別に囲繞するように配置され、夫々のヨークリング5a,5b内に生じる磁束を集める集磁リング6,6と、これらの集磁リング6,6間に配設された磁気センサ7,7とを備えて構成されている。
The torque detection device according to the present invention detects rotation torque applied to two shafts (
トーションバー3は、捩りばねとして細径の丸棒の両端に、第1,第2軸1,2との連結のために太径とした連結部30,30を備えている。第1軸1及び第2軸2は、夫々の軸心部に形成された連結孔10,20にトーションバー3の両端に設けられた連結部30,30を夫々内嵌した後、各別のピン11,21を打設することにより連結されている。
The
このように連結された第1軸1と第2軸2とに回転トルクが加えられた場合、この回転トルクの作用によりトーションバー3が捩れ変形し、第1軸1と第2軸2との間には、前記回転トルクの方向に、該回転トルクに対応する大きさを有する相対角変位が生じる。
When rotational torque is applied to the
第1軸1と一体的に回転する円筒磁石4は、図2に示すように、各複数のN極40,40…及びS極41,41…を周方向に交互に並べた多極磁石として構成されており、図1に示すように、両端面及び内面を適宜の厚さを有して覆うようにモールドされた樹脂モールド体42を介して、第1軸1に同軸的に固定されている。
As shown in FIG. 2, the
第2軸2と一体的に回転するヨークリング5a,5bは、図2に示すように、円環状をなすヨーク本体50,50の内周縁に、軸長方向に延びる三角形をなす複数の磁極爪51,51…を夫々有している。これらヨークリング5a,5bは、夫々の磁極爪51,51…が周方向に交互に並ぶように位置決めし、円筒形の樹脂モールド体52により一体化され、図1に示すように樹脂モールド体52を一側に延長して形成されたボス部53を介して第2軸2に同軸的に固定されている。以上のようなヨークリング5a,5bは、樹脂モールド体52の内面に露出する夫々の内面が円筒磁石4の外周面にわずかなエアギャップを隔てて対向し、この円筒磁石4に対し、軸長方向及び周方向に所定の位置関係が得られるように組み付けられている。
As shown in FIG. 2, the
ヨークリング5a,5bに発生する磁束を集める集磁リング6,6は、ヨーク本体50,50の外径よりも若干大きい内径を有する磁性材料製の円環であり、周方向に適長離隔した2箇所に、軸長方向に延び、先端部を径方向外向きに屈曲成形してなる集磁突起60,60を備えている。集磁リング6,6は、集磁突起60,60が所定のエアギャップにて対向するように位置決めされ、図1に示すように円筒形の樹脂モールド体61により一体化されており、この樹脂モールド体61を介して、図1に一部を示すハウジング8に内嵌固定されている。
The magnetic flux collecting rings 6 and 6 that collect magnetic flux generated in the yoke rings 5a and 5b are annulus made of a magnetic material having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the yoke
図3は、ヨークリング5a,5bと円筒磁石4の磁極との位置関係を示す説明図である。図3(b)には、組み付け時の位置関係が示されており、ヨークリング5a,5bと円筒磁石4とは、軸長方向に整合するような位置関係を保った上で、ヨークリング5a,5bの磁極爪51,51…が円筒磁石4のN極40及びS極41の境界に夫々位置するように周方向に位置決めされている。この位置関係においては、ヨークリング5a,5b夫々の磁極爪51,51…に対向する面積が円筒磁石4のN極40とS極41とで等しくなり、N極40から入る磁束とS極41へ出る磁束とが等しくなるから、ヨークリング5a,5b間には磁束は生じない。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the yoke rings 5 a and 5 b and the magnetic poles of the
第1軸1又は第2軸2に一方向の回転トルクが加えられた場合、トーションバー3に捩れが生じて、ヨークリング5a,5bの磁極爪51,51…と円筒磁石4のN極40及びS極41との周方向の位置関係が変化する。このとき、例えば、図3(a)に示すように、ヨークリング5aの各磁極爪51,51…に対向する面積が、N極40の方がS極41より大きくなり、N極40から入る磁束がS極41へ出る磁束より大きくなる。また、ヨークリング5bの各磁極爪51,51…に対向する面積が、N極40の方がS極41より小さくなり、N極40から入る磁束がS極41へ出る磁束より小さくなる。この結果、ヨークリング5aからヨークリング5bへの磁束が生じ、この磁束密度は、各磁極爪51,51…に対向するN極40及びS極41の面積の差が大きい程、大きくなる。
When a rotational torque in one direction is applied to the
一方、第1軸1又は第2軸2に他方向の回転トルクが加えられた場合、上記とは逆方向に、トーションバー3に捩れが生じて、ヨークリング5a,5bの磁極爪51,51…と円筒磁石4のN極40及びS極41との周方向の位置関係が変化する。このとき、例えば、図3(c)に示すように、ヨークリング5aの各磁極爪51,51…に対向する面積が、N極40の方がS極41より小さくなり、N極40から入る磁束がS極41へ出る磁束より小さくなる。また、ヨークリング5bの各磁極爪51,51…に対向する面積が、N極40の方がS極41より大きくなり、N極40から入る磁束がS極41へ出る磁束より大きくなる。この結果、ヨークリング5bからヨークリング5aへの磁束が生じ、この磁束密度は、各磁極爪51,51…に対向するN極40及びS極41の面積の差が大きい程、大きくなる。
On the other hand, when rotational torque in the other direction is applied to the
このようにヨークリング5a,5bに発生した磁束は、集磁リング6,6に導かれ、集磁突起60,60に集まり、この集磁突起60,60間に漏れ出す。この漏れ出した磁束の密度は、集磁突起60,60の対向部間に配した磁気センサ7,7により検出される。この検出結果を用いて、第1軸1と第2軸2との間の相対角変位、即ち第1軸1及び第2軸2に加えられる回転トルクを求めることができる。
The magnetic flux generated in the yoke rings 5a and 5b in this way is guided to the magnetic flux collecting rings 6 and 6, gathers in the magnetic
この磁気センサ7は、図1に示すように、円筒形をなすホルダ70の一端に取付けてある。ホルダ70の中途部には、フランジ部71が周設してある。
As shown in FIG. 1, the
一方、ハウジング8には、該ハウジング8の内側に保持された集磁リング6,6の集磁突起60,60の対向部間に整合するように、ホルダ70取付用の装着孔80が設けてあり、この装着孔80を縁取るように座面81が形成してある。ホルダ70は、磁気センサ7の突設側を内向きとしてハウジング8に設けられた装着孔80に挿入され、フランジ部71を座面81にねじ止め固定することにより、磁気センサ7が集磁突起60,60の対向部間に位置するようにハウジング8に装着されている。
On the other hand, the
図4は、集磁突起60,60近傍の拡大図であり、図4(a)は、磁気センサ7取付け前の状態を、図4(b)は、磁気センサ7取付け後の状態を夫々示している。磁気センサ7は、磁界によって電流の向きが曲げられることにより磁界及び電流の向きに直交する方向に電圧が生じるというホール効果を利用したホール素子である検出部7aと、検出部7aの出力電圧を増幅する増幅アンプとを一体的に備え、これらを外装材により覆ってなる公知のホールICである。
4 is an enlarged view of the vicinity of the magnetic
図4(b)に示すように、集磁突起60,60の対向部間には、磁気センサ7の検出部7aが位置しており、この検出部7aを挟んで対向する集磁突起60,60及び磁気センサ7の対向面間には、磁性を有する磁性材9,9が介装してある。
As shown in FIG. 4 (b), the detecting portion 7a of the
以上の構成により、集磁突起60,60の先端に集束された磁束は、磁性材9,9を経て磁気センサ7に導かれる。磁性材9,9が磁性を有するから、集磁突起60,60の先端に集束された磁束は、周りに殆ど漏れ出すことなく、磁性材9,9が当接している磁気センサ7を通ることとなる。この結果、検出部7aを通る磁束が増加するから、磁気センサ7により検出された磁束密度から前記相対角変位を求めることにより、高精度の回転トルクの検出が可能となる。
With the above configuration, the magnetic flux focused on the tips of the magnetic
磁性材9,9として、例えば、フェライト粉末等の軟磁性体製の粉末を混入したグリス又は硬化性樹脂を用いることができる。このような磁性材9,9は、図4(a)に示すように、磁気センサ7の検出部7aを挟む両面に塗布した後に、白抜き矢符にて示すように、装着孔80にホルダ70を差し込み、集磁突起60,60の対向部間に磁気センサ7を位置させることにより、集磁突起60,60と磁気センサ7との間に容易に介装することができる。このように、磁気センサ7の集磁突起60,60の対向部間への組み付けは、磁気センサ7に磁性材9,9を塗布した後に、ホルダ70をハウジング8に取付けることにすることができ、磁気センサ7を容易に組み付けることができる。
As the
磁性材9,9として硬化性樹脂を用いる場合、ホルダ70をハウジング8に取付けた後に、加熱又は紫外線照射により硬化性樹脂を硬化させる。この結果、高温状態になる又は振動が加えられる使用環境下においても、集磁リング6,6の集磁突起60,60と磁気センサ7,7との間における磁性材9,9の保持状態を維持することができ、安定的に高精度の回転トルクの検出が可能となる。
When a curable resin is used as the
図5は、他の実施の形態における集磁突起60,60近傍の拡大図である。この実施の形態においては、磁性材90,90として磁性を有するゴム(例えば、磁性体製の粉末又は表面を絶縁被膜処理された鉄粉を含有するゴム)を用いている。磁性材90,90は、図示のように、集磁突起60,60の先端部に被せるように夫々装着してあり、対向面は外側から内側に向けて互いに近接するように傾斜するテーパ面としてある。磁気センサ7は、前記テーパ面をガイドにして磁性材90,90間に挿入され、磁性材90,90が互いに最近接する突出部90a,90aにて弾接保持されることにより集磁突起60,60間に組み込まれる。
FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the magnetic
本実施の形態においては、図5に示すように、磁気センサ7の検出部7aと磁性材90,90の突出部90a,90aとの位置を整合させることにより、集磁突起60,60の先端を経て、磁性を有する磁性材90,90の突出部90a,90aに集束された磁束が検出部7aに集中するから、検出部7aを通る磁束が更に増加することとなり、回転トルクを更に精度良く求めることができる。また、磁性材90,90として、弾性を有するゴムを用いているから、磁気センサ7,7を磁性材90,90間に挿入することにより磁性材90,90を介在させた組付けを容易に実現できると共に、磁気センサ7,7の取り外しも容易に行うことができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, by aligning the positions of the detection part 7a of the
1 第1軸、2 第2軸、4 円筒磁石、5a,5b ヨークリング、6 集磁リング、60 集磁突起(対向部)、7 磁気センサ(磁気検出手段)、9 磁性材(グリス、硬化性樹脂)、90 磁性材(ゴム)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007087971A JP4997474B2 (en) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | Torque detection device |
EP08739277.5A EP2133677B1 (en) | 2007-03-29 | 2008-03-28 | Torque detecting device |
PCT/JP2008/056159 WO2008120739A1 (en) | 2007-03-29 | 2008-03-28 | Torque detecting device |
US12/450,474 US8015885B2 (en) | 2007-03-29 | 2008-03-28 | Torque detector |
CN2008800099857A CN101646931B (en) | 2007-03-29 | 2008-03-28 | Torque detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007087971A JP4997474B2 (en) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | Torque detection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008249366A JP2008249366A (en) | 2008-10-16 |
JP4997474B2 true JP4997474B2 (en) | 2012-08-08 |
Family
ID=39974514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007087971A Expired - Fee Related JP4997474B2 (en) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | Torque detection device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4997474B2 (en) |
CN (1) | CN101646931B (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3816599A4 (en) * | 2018-06-28 | 2021-12-29 | Denso Corporation | Magnetic detection module, detection device, case assembly, and production method for magnetic detection module |
EP4109064A1 (en) | 2018-06-28 | 2022-12-28 | Denso Corporation | Magnetic detection module, detection device, case assembly, and production method for magnetic detection module |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101020447B1 (en) | 2009-03-23 | 2011-03-08 | 대성전기공업 주식회사 | Non-contacting type torque sensor for steering system |
DE102010033769A1 (en) * | 2010-08-09 | 2012-02-09 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Device with a torque sensor and a rotation angle sensor |
US8448528B2 (en) * | 2010-09-27 | 2013-05-28 | Bourns Incorporated | Three-piece torque sensor assembly |
JP5883611B2 (en) * | 2011-10-13 | 2016-03-15 | 株式会社ショーワ | Relative angle detection device and method of manufacturing relative angle detection device |
JP5843099B2 (en) * | 2011-11-08 | 2016-01-13 | 株式会社ジェイテクト | Torque detection device and electric power steering device |
JP5563549B2 (en) * | 2011-12-16 | 2014-07-30 | 株式会社デンソー | Torque sensor |
DE102012200244A1 (en) * | 2012-01-10 | 2013-07-11 | Robert Bosch Gmbh | sensor arrangement |
JP5994264B2 (en) * | 2012-02-01 | 2016-09-21 | 株式会社ジェイテクト | Torque detection device and manufacturing method thereof |
JP5994286B2 (en) * | 2012-02-28 | 2016-09-21 | 株式会社ジェイテクト | Torque detection device and manufacturing method thereof |
US20140076656A1 (en) | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Relative rotational angular displacement detection device, torque detection device, torque control device, and vehicle |
TWI499759B (en) | 2012-09-14 | 2015-09-11 | Yamaha Motor Co Ltd | Relative rotational angular displacement detection device, torque detection device, torque control device, and vehicle |
US9771096B2 (en) | 2012-09-14 | 2017-09-26 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Relative rotational angular displacement detection device having a magnetic detection unit that detects a magnetic flux of an annular plane portion from a surface of a ring body |
DE112013003921T5 (en) * | 2012-09-18 | 2015-05-13 | Hitachi Automotive Systems Steering, Ltd. | torque sensor |
JP6031960B2 (en) * | 2012-11-20 | 2016-11-24 | 株式会社ジェイテクト | Steering device |
DE102012024383A1 (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-18 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Device having a torque sensor device and a steering angle sensor device for a motor vehicle, motor vehicle and method for producing a device |
JP6056458B2 (en) * | 2012-12-25 | 2017-01-11 | 株式会社ジェイテクト | Torque detection device and steering device including the same |
JP6171694B2 (en) * | 2013-08-02 | 2017-08-02 | 株式会社ジェイテクト | Torque detection device and electric power steering device |
JP6489746B2 (en) * | 2014-03-04 | 2019-03-27 | 山洋電気株式会社 | Magnetic shield cover for magnetic detection encoder and magnetic detection encoder |
US9547049B2 (en) * | 2014-04-22 | 2017-01-17 | Gm Global Technology Operations, Llc | Automotive magnetic shield |
WO2016032236A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | 대성전기공업 주식회사 | Torque sensor device |
JP5814443B2 (en) * | 2014-09-04 | 2015-11-17 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | Torque sensor |
JP6665668B2 (en) * | 2016-04-28 | 2020-03-13 | 株式会社ジェイテクト | Torque detector |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0348714U (en) * | 1989-09-19 | 1991-05-10 | ||
FR2821668B1 (en) * | 2001-03-02 | 2003-05-02 | Moving Magnet Tech | POSITION SENSOR, PARTICULARLY FOR DETECTING THE TORSION OF A STEERING COLUMN |
DE10316124A1 (en) * | 2003-04-04 | 2004-10-28 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Device for determining a torque exerted on a shaft |
JP4073384B2 (en) * | 2003-09-24 | 2008-04-09 | 株式会社ジェイテクト | Torque detection device |
JP2006038767A (en) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Favess Co Ltd | Device for detecting torque |
-
2007
- 2007-03-29 JP JP2007087971A patent/JP4997474B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-03-28 CN CN2008800099857A patent/CN101646931B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3816599A4 (en) * | 2018-06-28 | 2021-12-29 | Denso Corporation | Magnetic detection module, detection device, case assembly, and production method for magnetic detection module |
EP4109064A1 (en) | 2018-06-28 | 2022-12-28 | Denso Corporation | Magnetic detection module, detection device, case assembly, and production method for magnetic detection module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101646931A (en) | 2010-02-10 |
JP2008249366A (en) | 2008-10-16 |
CN101646931B (en) | 2011-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4997474B2 (en) | Torque detection device | |
JP4812303B2 (en) | Torque detection device | |
US20160083008A1 (en) | Power steering apparatus and method for assembling power steering apparatus | |
US7533583B2 (en) | Torque detecting apparatus | |
US10088377B2 (en) | Torque sensor device | |
JP2004020527A (en) | Torque sensor | |
US20090107259A1 (en) | Torque Detecting Device | |
WO2005108943A1 (en) | Torque detection device | |
JP6291682B2 (en) | Rotation angle detection device and power steering device | |
JP2006038767A (en) | Device for detecting torque | |
JP4881053B2 (en) | Torque sensor | |
JP2009244205A (en) | Torque sensor | |
JP3861778B2 (en) | Torque sensor, electric power steering apparatus using the torque sensor, and method for manufacturing the electric power steering apparatus | |
JP2015219152A (en) | Torque sensor and electric power steering device | |
WO2005111564A1 (en) | Torque detection device | |
JP4561748B2 (en) | Torque sensor | |
JP2010091316A (en) | Torque sensor | |
CN109923769B (en) | Rotational position detecting device | |
JP2007271565A (en) | Torque detector | |
JP6036220B2 (en) | Torque detection device | |
JP2007010581A (en) | Noncontact type potentiometer | |
JP6813315B2 (en) | Multi-row magnetic encoder and its manufacturing method | |
JP2008224456A (en) | Torque detecting device | |
JP2007085743A (en) | Noncontact rotation displacement sensor | |
JP2022051092A (en) | Torque sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111227 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120216 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120403 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120416 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150525 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |