JP5317027B2 - Torque sensor - Google Patents

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Description

本発明は、トルクセンサ及びその製造方法にかかり、例えば、自動車の電動パワーステアリング装置等に用いられるトルクセンサおよびその製造方法の改良に関する。   The present invention relates to a torque sensor and a manufacturing method thereof, and relates to, for example, an improvement in a torque sensor used in an electric power steering device of an automobile and the manufacturing method thereof.

従来のトルクセンサとして、特許文献1に開示されたようなトルクセンサが知られている。特許文献1に開示されたトルクセンサは、一組の磁気ヨーク部(センサヨーク)の外周に径の異なる磁気リングを各々形成し、これらを樹脂成形により一体成形している。
特開2007−292549号公報
As a conventional torque sensor, a torque sensor as disclosed in Patent Document 1 is known. In the torque sensor disclosed in Patent Document 1, magnetic rings having different diameters are formed on the outer periphery of a set of magnetic yoke portions (sensor yokes), and these are integrally molded by resin molding.
JP 2007-292549 A

しかしながら、このようなトルクセンサでは、一組のセンサヨークは、それぞれ径が異なるリング形状を含み、製造時の材料取りが悪くなってしまうという問題があった。また、一組のセンサヨークを各々別々に材料取りし、さらに互いに位置合わせする必要もあり、製造作業性の低下や位置合わせ誤差を招くといった問題があった。   However, in such a torque sensor, there is a problem that a set of sensor yokes includes ring shapes having different diameters, resulting in poor material removal during manufacturing. Further, it is necessary to take a material for each of the pair of sensor yokes separately and to align them with each other, which causes a problem in that the manufacturing workability is lowered and alignment errors are caused.

そこで、本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、トルクセンサの製造歩留まりを向上させることである。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to improve the manufacturing yield of torque sensors.

前記目的を達成するために、本発明は、連結軸を介して同軸に連結された第1の軸及び第2の軸と、前記第1の軸または該連結軸の一端に固定された磁石と、前記第2の軸または前記連結軸の他端に固定され、第1、第2のセンサヨーク片からそれぞれ構成される第1、第2のセンサヨークと、前記磁石及び前記第1、第2のセンサヨークとともに磁気回路を形成する第1、第2の集磁ヨークと、前記第1、第2の集磁ヨークが誘導した磁束を検出する磁束検出器と、を備えたトルクセンサの製造方法であって、前記第1、第2のセンサヨーク片が連結部にて交互に連結してなる平板状のセンサヨーク形成部材を用いて、前記第1、第2のセンサヨークを形成するトルクセンサの製造方法を構成したものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides a first shaft and a second shaft that are coaxially connected via a connecting shaft, and a magnet fixed to the first shaft or one end of the connecting shaft. The first and second sensor yokes are fixed to the other end of the second shaft or the connecting shaft, and are composed of first and second sensor yoke pieces, respectively, the magnet, and the first and second A torque sensor manufacturing method comprising: first and second magnetic flux collecting yokes that form a magnetic circuit together with the sensor yoke; and a magnetic flux detector that detects magnetic flux induced by the first and second magnetic flux collecting yokes A torque sensor that forms the first and second sensor yokes using a flat sensor yoke forming member in which the first and second sensor yoke pieces are alternately connected by a connecting portion. This manufacturing method is configured.

この構成によれば、第1、第2のセンサヨーク片を、一度に平板状の部材から取り出すことができるので残材が少なくなり、また製造歩留まりが向上する。さらに、第1、第2のセンサヨーク片が交互に配置された状態で、すなわち最初から位置合わせされた状態で材料取りすることができる。   According to this configuration, since the first and second sensor yoke pieces can be taken out from the flat plate member at a time, the remaining material is reduced and the manufacturing yield is improved. Further, the material can be taken in a state in which the first and second sensor yoke pieces are alternately arranged, that is, in a state in which they are aligned from the beginning.

また、上記構成において、前記センサヨーク形成部材を非磁性体で覆って隣り合う前記第1、第2の前記センサヨーク片同士を固定した後に、該第1、第2のセンサヨーク片間の前記連結部を取り除くようにしてもよい。   In the above configuration, after the sensor yoke forming member is covered with a non-magnetic material and the adjacent first and second sensor yoke pieces are fixed to each other, the first and second sensor yoke pieces between the first and second sensor yoke pieces are fixed. You may make it remove a connection part.

上記構成によれば、材料取りの段階で規定された第1のセンサヨーク片と第2のセンサヨーク片の位置関係を維持したまま、第1、第2のセンサヨークを形成することができる。   According to the above configuration, the first and second sensor yokes can be formed while maintaining the positional relationship between the first sensor yoke piece and the second sensor yoke piece defined at the stage of material removal.

また、上記構成において、前記センサヨーク形成部材を、前記第1、第2のセンサヨーク片が帯状に交互に連結した状態で平板部材から取り出し、該帯状のセンサヨーク形成部材をさらに環状に湾曲させるようにしてもよい。   Further, in the above configuration, the sensor yoke forming member is taken out from the flat plate member in a state where the first and second sensor yoke pieces are alternately connected in a strip shape, and the strip-shaped sensor yoke forming member is further curved in an annular shape. You may do it.

上記構成によれば、帯状のセンサヨーク形成部材を取り出したのちに、環状に湾曲させるので、平板部材から矩形状に材料取りができるので、残材をさらに少なくすることができる。   According to the above configuration, since the belt-shaped sensor yoke forming member is taken out and then curved in an annular shape, the material can be removed in a rectangular shape from the flat plate member, so that the remaining material can be further reduced.

また、上記構成において、前記帯状のセンサヨーク形成部材の第1、第2のセンサヨーク片は、それぞれ、該センサヨーク形成部材の長手方向の幅が大きい幅広部と該幅広部より長手方向幅が狭い幅狭部とを、該センサヨーク形成部材の短手方向上下に有し、取り出された帯状センサヨーク形成部材は、前記幅狭部を内側にかつ前記幅広部を外側にして環状に湾曲されるようにしてもよい。   In the above-described configuration, the first and second sensor yoke pieces of the belt-shaped sensor yoke forming member have a wide width portion in which the width in the longitudinal direction of the sensor yoke forming member is larger and a longer width in the longitudinal direction than the wide portion. The strip-shaped sensor yoke forming member having a narrow narrow portion at the top and bottom in the short direction of the sensor yoke forming member is annularly curved with the narrow portion on the inside and the wide portion on the outside. You may make it do.

上記構成によれば、帯状センサヨーク形成部材は、幅狭部を内側にして湾曲されるので、環状に湾曲させた際に隣り合う第1、第2のセンサヨーク片同士が接触してしまうことを防止することができる。   According to the above configuration, since the band-shaped sensor yoke forming member is curved with the narrow portion inside, the adjacent first and second sensor yoke pieces come into contact with each other when the belt-shaped sensor yoke forming member is curved in an annular shape. Can be prevented.

また、上記構成において、前記第1のセンサヨーク片の幅広部を前記軸方向の一方に折り曲げかつ前記第2のセンサヨーク片の幅広部を前記軸方向の他方に折り曲げた後に、該第1、第2の前記センサヨーク片同士を前記非磁性体で覆って固定するようにしてもよい。   In the above configuration, after the wide portion of the first sensor yoke piece is bent in one of the axial directions and the wide portion of the second sensor yoke piece is bent in the other of the axial directions, the first, The second sensor yoke pieces may be covered with the nonmagnetic material and fixed.

上記構成により、第1、第2のセンサヨーク片の幅広部を第1、第2の集磁ヨークと対向する面とし、第1、第2のセンサヨーク片の幅狭部を永久磁石と対向する面とするトルクセンサを構成することができる。   With the above configuration, the wide portions of the first and second sensor yoke pieces are surfaces facing the first and second magnet yokes, and the narrow portions of the first and second sensor yoke pieces are opposed to the permanent magnet. A torque sensor can be configured as a surface to be used.

また、上記構成において、前記センサヨーク形成部材を、前記第1、第2のセンサヨーク片が環状に交互に連結した状態で平板部材から取り出すようにしてもよい。   In the above configuration, the sensor yoke forming member may be taken out from the flat plate member in a state where the first and second sensor yoke pieces are alternately connected in an annular shape.

上記構成によれば、最初から環状のセンサヨーク形成部材を取り出すので、センサヨーク形成部材の曲げ加工をせずとも、環状のセンサヨークを形成することができる。   According to the above configuration, since the annular sensor yoke forming member is taken out from the beginning, the annular sensor yoke can be formed without bending the sensor yoke forming member.

また、上記構成において、前記環状のセンサヨーク形成部材の第1、第2のセンサヨーク片のうち、一方は他方よりも径方向内側に突出した突出部を有し、他方は一方よりも径方向外側に突出した突出部を有し、それぞれの突出部を前記軸方向に折り曲げた後に、該第1、第2の前記センサヨーク片同士を前記非磁性体で覆って固定するようにしてもよい。   Further, in the above configuration, one of the first and second sensor yoke pieces of the annular sensor yoke forming member has a protruding portion protruding radially inward from the other, and the other has a radial direction from the other. The first and second sensor yoke pieces may be covered with the non-magnetic material and fixed after the protruding portions are protruded outward, and the respective protruding portions are bent in the axial direction. .

上記構成によれば、環状に材料取りをしても、内側部分を有効に利用でき、残材を少なくすることができる。   According to the above configuration, the inner portion can be used effectively and the remaining material can be reduced even if the material is removed in an annular shape.

また、本発明の他の態様として、連結軸を介して同軸に連結された第1の軸及び第2の軸と、前記第1の軸または該連結軸の一端に固定された磁石と、前記第2の軸または前記連結軸の他端に固定され、第1、第2のセンサヨーク片からそれぞれ構成される第1、第2のセンサヨークと、前記磁石及び前記第1、第2のセンサヨークとともに磁気回路を形成する第1、第2の集磁ヨークと、前記第1、第2の集磁ヨークが誘導した磁束を検出する磁束検出器と、を備えたトルクセンサであって、前記第1、第2のセンサヨークは、非磁性体によって覆われた前記第1、第2のセンサヨーク片が、交互に、前記軸を中心に環状に複数個配置されており、隣接する前記第1のセンサヨーク片と前記第2のセンサヨーク片との間には、前記非磁性体によって覆われていない空隙部が形成されていることを特徴とするトルクセンサを構成してもよい。   As another aspect of the present invention, a first shaft and a second shaft that are coaxially connected via a connecting shaft, a magnet fixed to one end of the first shaft or the connecting shaft, First and second sensor yokes that are fixed to the other end of the second shaft or the connecting shaft and are respectively composed of first and second sensor yoke pieces, the magnet, and the first and second sensors A torque sensor comprising: first and second magnetic flux collecting yokes that form a magnetic circuit together with the yoke; and a magnetic flux detector that detects magnetic flux induced by the first and second magnetic flux collecting yokes, In the first and second sensor yokes, a plurality of the first and second sensor yoke pieces covered with a non-magnetic material are alternately arranged around the axis, and adjacent to the first sensor yoke pieces. Between the sensor yoke piece of 1 and the second sensor yoke piece, the non-magnetic material The gap portion therefore not covered by is formed may constitute a torque sensor according to claim.

上記構成によれば、第1、第2のセンサヨーク片が連結部にて交互に連結してなる平板状のセンサヨーク形成部材を用いて、第1、第2のセンサヨークを形成することができる。これにより、センサヨーク同士の位置合わせが不要で、かつ材料取りがよい、すなわち製造に適したトルクセンサを構成することができる。   According to the above configuration, the first and second sensor yokes can be formed using the flat sensor yoke forming member in which the first and second sensor yoke pieces are alternately connected by the connecting portion. it can. As a result, it is possible to configure a torque sensor that does not require alignment between the sensor yokes and has good material handling, that is, suitable for manufacturing.

また、上記構成において、前記複数の第1のセンサヨーク片同士及び/または第2のセンサヨーク片同士は、互いに分離して配置されているようにしてもよい。   In the above configuration, the plurality of first sensor yoke pieces and / or the second sensor yoke pieces may be arranged separately from each other.

上記構成によれば、第1センサヨーク片同士及び/または第2のセンサヨーク片同士を連結する部材が不要になるので、材料取りを良くすることができる。   According to the above configuration, since the member for connecting the first sensor yoke pieces and / or the second sensor yoke pieces is not necessary, material collection can be improved.

本発明によれば、トルクセンサの製造歩留まりを向上させることができる。   According to the present invention, the manufacturing yield of the torque sensor can be improved.

本発明の第1の実施の形態に係るトルクセンサの構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the torque sensor which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同トルクセンサセンサのセンサヨークを示す斜視図。The perspective view which shows the sensor yoke of the torque sensor sensor. 同トルクセンサセンサのセンサヨークの製造ステップを示す斜視図。The perspective view which shows the manufacturing step of the sensor yoke of the torque sensor sensor. 同トルクセンサセンサのセンサヨークの製造ステップを示す斜視図。The perspective view which shows the manufacturing step of the sensor yoke of the torque sensor sensor. 同トルクセンサセンサのセンサヨークの製造ステップを示す斜視図。The perspective view which shows the manufacturing step of the sensor yoke of the torque sensor sensor. 同トルクセンサセンサのセンサヨークの製造ステップを示す斜視図。The perspective view which shows the manufacturing step of the sensor yoke of the torque sensor sensor. (a)、(b)は同トルクセンサセンサのセンサヨークの製造ステップを示す斜視図。(A), (b) is a perspective view which shows the manufacturing step of the sensor yoke of the torque sensor sensor. 本発明の第2の実施の形態に係るトルクセンサの要部斜視図。The principal part perspective view of the torque sensor which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 同トルクセンサセンサのセンサヨークの製造ステップを示す斜視図。The perspective view which shows the manufacturing step of the sensor yoke of the torque sensor sensor. 同トルクセンサセンサのセンサヨークの製造ステップを示す斜視図。The perspective view which shows the manufacturing step of the sensor yoke of the torque sensor sensor. 本発明の第3の実施の形態に係るトルクセンサの要部斜視図。The principal part perspective view of the torque sensor which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 同トルクセンサセンサのセンサヨークの製造ステップを示す斜視図。The perspective view which shows the manufacturing step of the sensor yoke of the torque sensor sensor. 同トルクセンサセンサのセンサヨークの製造ステップを示す斜視図。The perspective view which shows the manufacturing step of the sensor yoke of the torque sensor sensor.

以下、本発明の第1乃至第3の実施の形態を図面に基づいて順に説明する。尚、各図面において、同様の作用を有する部品には同一の符号を付している。
(第1の実施の形態)
A:全体構成
はじめに図1及び図2を用いて、第1の実施の形態にかかるトルクセンサの全体構成を説明する。ここで、図1は、本発明の第1の実施の形態にかかるトルクセンサの構成を示す断面図、図2は、同トルクセンサのセンサヨークを示す斜視図である。
Hereinafter, first to third embodiments of the present invention will be described in order based on the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the component which has the same effect | action.
(First embodiment)
A: Overall Configuration First, the overall configuration of the torque sensor according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Here, FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of the torque sensor according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a sensor yoke of the torque sensor.

図1において、トルクセンサ1は、ねじり要素であるトーションバー(連結軸)2で連結された第1の軸11および第2の軸12を備える。第1の軸11および第2の軸12は円柱状に構成されており、その中心軸およびトーションバー2の中心軸が一直線上に延在している。   In FIG. 1, the torque sensor 1 includes a first shaft 11 and a second shaft 12 connected by a torsion bar (connection shaft) 2 that is a torsion element. The 1st axis | shaft 11 and the 2nd axis | shaft 12 are comprised by the column shape, The center axis | shaft and the center axis | shaft of the torsion bar 2 are extended on the straight line.

第1の軸11には、その径方向外側に配置されたリング状の永久磁石13が固定されている。永久磁石13は、周方向に多極着磁されている。第2の軸12には、センサヨーク14が樹脂でモールドされた状態で固定されている。永久磁石13とセンサヨーク14とは、各々の軸方向片面が面対向(アキシアル対向)している。   A ring-shaped permanent magnet 13 disposed on the outer side in the radial direction is fixed to the first shaft 11. The permanent magnet 13 is multipolarly magnetized in the circumferential direction. A sensor yoke 14 is fixed to the second shaft 12 while being molded with resin. The permanent magnet 13 and the sensor yoke 14 are face-to-face (axially opposed) on one side in the axial direction.

永久磁石13は、環状の硬磁性体を周方向に所定角度間隔で交互にN極又はS極に着磁することにより構成されている。本実施の形態の場合、永久磁石13は、22.5〔°〕間隔でN極およびS極に着磁されている。従って、永久磁石13は、合計16極の極数を有している。なお、永久磁石13を構成する磁石材料としては、フェライト磁石や希土類磁石、金属磁石、焼結磁石、プラスチック磁石、ゴム磁石などを使用可能である。   The permanent magnet 13 is configured by magnetizing an annular hard magnetic material alternately to the north or south pole at a predetermined angular interval in the circumferential direction. In the case of the present embodiment, the permanent magnet 13 is magnetized to the N pole and the S pole at intervals of 22.5 [°]. Therefore, the permanent magnet 13 has a total of 16 poles. In addition, as a magnet material which comprises the permanent magnet 13, a ferrite magnet, a rare earth magnet, a metal magnet, a sintered magnet, a plastic magnet, a rubber magnet, etc. can be used.

センサヨーク14は、図2に示すように、第1のセンサヨーク片150からなる第1のセンサヨーク15と、第2のセンサヨーク片160からなる第2のセンサヨーク16とから構成されている。第1のセンサヨーク片150と第2のセンサヨーク片160とは、環状に交互に並んで配置されている。これら第1のセンサヨーク片150及び第2のセンサヨーク片160の数はそれぞれ、永久磁石13の極数の半数と同じ数に選定されており、ここでは、8個ずつ配置されている。   As shown in FIG. 2, the sensor yoke 14 includes a first sensor yoke 15 composed of a first sensor yoke piece 150 and a second sensor yoke 16 composed of a second sensor yoke piece 160. . The first sensor yoke pieces 150 and the second sensor yoke pieces 160 are alternately arranged in a ring shape. The number of the first sensor yoke pieces 150 and the second sensor yoke pieces 160 is selected to be the same as the half of the number of poles of the permanent magnet 13, and here, eight pieces are arranged.

第1のセンサヨーク片150は、軸方向に垂直な平坦面を有する幅狭部150Aと、この幅狭部150Aの径方向外側端面から軸方向上方に折れ曲がり、径方向に垂直な平坦面を有する幅広部150Bとを有する。第1のセンサヨーク片150は、各々が空間的に分離している。   The first sensor yoke piece 150 has a narrow portion 150A having a flat surface perpendicular to the axial direction, and a flat surface perpendicular to the radial direction that is bent upward in the axial direction from the radially outer end surface of the narrow portion 150A. And a wide portion 150B. The first sensor yoke pieces 150 are spatially separated from each other.

第2のセンサヨーク片160は、軸方向に垂直な平坦面を有する幅狭部160Aと、この幅狭部160Aの径方向外側端面から軸方向下方に折れ曲がり、径方向に垂直な平坦面を有する幅広部160Bとを有する。第2のセンサヨーク片160は、各々が空間的に分離している。   The second sensor yoke piece 160 has a narrow portion 160A having a flat surface perpendicular to the axial direction, and a flat surface perpendicular to the radial direction that is bent downward in the axial direction from the radially outer end surface of the narrow portion 160A. And a wide portion 160B. The second sensor yoke pieces 160 are spatially separated from each other.

幅狭部150Aと160Aとは、略同一平面上に略同一の厚みで配置されており、いずれも、径方向内側に向かって平坦面の幅が狭くなっている。幅広部150Bと160Bとは、軸方向に互いに逆向きに略同一の厚みで配置されており、いずれも幅狭部150A、160Aの最狭部の幅よりも幅の広い平坦面を有している。センサヨーク14の製造方法は、本発明の特徴的な部分であり詳細は後述する。   The narrow portions 150A and 160A are arranged on substantially the same plane with substantially the same thickness, and the width of the flat surface becomes narrower inward in the radial direction. The wide portions 150B and 160B are arranged with substantially the same thickness opposite to each other in the axial direction, and both have flat surfaces that are wider than the narrowest portions of the narrow portions 150A and 160A. Yes. The manufacturing method of the sensor yoke 14 is a characteristic part of the present invention and will be described in detail later.

センサヨーク14と径方向に対向するように、集磁ヨーク17が配置されている。より具体的には、集磁ヨーク17は、同径円筒状の第1の集磁ヨーク17Aと第2の集磁ヨーク17Bとから構成され、第1の集磁ヨーク17Aの径方向内側面が、上記第1のセンサヨーク15の幅広部150Aの径方向外側面と面対向し、第2の集磁ヨーク17Bの径方向内側面が、上記第2のセンサヨーク16の幅広部160Aの径方向外側面と面対向する。このようにセンサヨーク14の全周に渡って集磁ヨーク17を配置することにより、センサヨーク14及び集磁ヨーク17間の相対角度変動に起因する測定誤差の発生を防止することができる。   A magnetism collecting yoke 17 is disposed so as to face the sensor yoke 14 in the radial direction. More specifically, the magnetism collecting yoke 17 is composed of a cylindrical first magnetism collecting yoke 17A and a second magnetism collecting yoke 17B, and the inner surface in the radial direction of the first magnetism collecting yoke 17A. The radial inner surface of the second magnetism collecting yoke 17B faces the radial outer surface of the wide portion 150A of the first sensor yoke 15 and the radial direction of the wide portion 160A of the second sensor yoke 16 Facing the outer surface. By arranging the magnetism collecting yoke 17 over the entire circumference of the sensor yoke 14 in this way, it is possible to prevent the occurrence of measurement errors due to the relative angle fluctuation between the sensor yoke 14 and the magnetism collecting yoke 17.

集磁ヨーク17には、磁束集中部18が設けられている。より詳細には、第1の集磁ヨーク17Aの一部から径方向外側に向けて第1の磁束集中部18Aが形成されると共に、これと空隙を介して対向するように、第2の集磁ヨーク17Bから径方向外側に向けて第2の磁束集中部18Bが形成されている。このように集磁ヨーク17に磁束集中部18を設けることによって、集磁ヨーク17を通る磁束を磁束集中部18に集中させることができる。   The magnetic flux collecting yoke 17 is provided with a magnetic flux concentrating portion 18. More specifically, the first magnetic flux concentrating portion 18A is formed radially outward from a part of the first magnetic collecting yoke 17A, and the second magnetic flux collecting portion 18A is opposed to the first magnetic flux concentrating portion 18A via a gap. A second magnetic flux concentrating portion 18B is formed outward from the magnetic yoke 17B in the radial direction. By providing the magnetic flux concentrating portion 18 in the magnetic collecting yoke 17 in this way, the magnetic flux passing through the magnetic collecting yoke 17 can be concentrated on the magnetic flux concentrating portion 18.

第1、第2の磁束集中部18A、18Bとの間には、磁束検出器(図示せず)が配置されている。磁束検出器としては、ホール素子、MR素子、MI素子など、磁束を検出できるものが用いられる。なかでもホール素子は、出力信号を補正する回路を内蔵したホールICを使用すると、磁石の熱減磁やオフセット、ゲイン補正などができるので好ましい。   A magnetic flux detector (not shown) is disposed between the first and second magnetic flux concentrating portions 18A and 18B. As the magnetic flux detector, a device capable of detecting a magnetic flux, such as a Hall element, an MR element, or an MI element, is used. In particular, it is preferable to use a Hall IC with a built-in circuit for correcting an output signal because the Hall element can perform thermal demagnetization, offset, gain correction, and the like of the magnet.

以上のようにトルクセンサ1を構成することで、第1の軸11および第2の軸12間にねじりトルクが作用した場合、そのねじりトルクの大きさ(ねじりトルク量)および向きが、永久磁石13及びセンサヨーク14間の相対角度(向きも含む)として表れることとなり、このとき磁束検出器により検出される磁束数およびその向きに基づいて、第1の軸11および第2の軸12間に作用したねじりトルクの大きさおよび向きを検出することができる。このようなトルクセンサ1は、例えば、車両の電動パワーステアリング装置に好適に用いることができる。   By configuring the torque sensor 1 as described above, when torsional torque acts between the first shaft 11 and the second shaft 12, the magnitude (torsional torque amount) and direction of the torsional torque are permanent magnets. 13 and the sensor yoke 14 as a relative angle (including direction). At this time, based on the number of magnetic fluxes detected by the magnetic flux detector and the direction thereof, the distance between the first shaft 11 and the second shaft 12 is determined. The magnitude and direction of the applied torsional torque can be detected. Such a torque sensor 1 can be suitably used for, for example, an electric power steering device of a vehicle.

B:センサヨークの製造方法
次に、トルクセンサ1のセンサヨーク14の製造方法について図3乃至図7を用いて説明する。ここで、図3乃至図7は、センサヨーク14の製造ステップを説明する図である。
B: Manufacturing Method of Sensor Yoke Next, a manufacturing method of the sensor yoke 14 of the torque sensor 1 will be described with reference to FIGS. Here, FIGS. 3 to 7 are diagrams for explaining the manufacturing steps of the sensor yoke 14.

はじめに、図3に示すように、帯状のセンサヨーク形成部材20を準備する。このセンサヨーク形成部材20は、例えば、被加工板をプレスにより打抜き加工することにより取り出される。尚、被加工板としては、厚みを一定とする平板状の軟磁性材料部材、例えばパーマロイといったFe−Ni系の軟磁性材料を用いる。軟磁性材料は保磁力が小さく透磁率が大きいのでセンサヨーク14のヒステリシスを小さくすることができる。尚、センサヨーク材料は、センサに要求されるヒステリシス特性、磁束密度、コストなどの要件によって、例えば電磁軟鉄(純鉄)、珪素鋼板などのパーマロイよりも保磁力の大きい高透磁率材料や、スーパーマロイやハードパームといったパーマロイよりも保磁力の小さい高透磁率材料を設計的に選択することが可能である。 First, as shown in FIG. 3, a strip-shaped sensor yoke forming member 20 is prepared. The sensor yoke forming member 20 is taken out, for example, by punching a processed plate with a press. As the plate to be processed, a flat soft magnetic material member having a constant thickness, for example, a Fe-Ni soft magnetic material such as permalloy is used. Since the soft magnetic material has a small coercive force and a high magnetic permeability, the hysteresis of the sensor yoke 14 can be reduced. Incidentally, Sen Sayoku material, hysteresis characteristics required for the sensor, magnetic flux density, the requirements of cost, for example, an electromagnetic soft iron (pure iron), greater high permeability material coercivity than permalloy such as silicon steel, super It is possible to select a high permeability material having a smaller coercive force than permalloy such as malloy and hard palm.

センサヨーク形成部材20は、第1のセンサヨーク片150と第2のセンサヨーク片160とが連結部22にて交互に帯状に連結している(この連結する方向を以下説明において長手方向、長手方向に直交する方向を短手方向とする)。第1、第2のセンサヨーク片150、160は、短手方向一端に幅狭部150A、160Aを有し、短手方向他端に幅広部150B、160Bをそれぞれ有する。幅狭部150A、160Aは、長手方向の幅が端部にいくにつれ狭くなる矩形状である。幅広部150B、160Bは、長方形状であり、長手方向の幅が幅狭部150A、160Aの最狭部分の幅より広い。この構成により、隣接する幅狭部150Aと160A間の間隙は、幅広部150Bと160B間の間隙よりも大きくなる。   In the sensor yoke forming member 20, the first sensor yoke pieces 150 and the second sensor yoke pieces 160 are alternately connected in a band shape at the connecting portions 22 (this connecting direction is referred to as a longitudinal direction and a longitudinal direction in the following description). The direction perpendicular to the direction is the short direction). The first and second sensor yoke pieces 150 and 160 have narrow portions 150A and 160A at one end in the short direction, and wide portions 150B and 160B at the other end in the short direction, respectively. The narrow portions 150A and 160A have a rectangular shape whose width in the longitudinal direction becomes narrower toward the end portion. The wide portions 150B and 160B are rectangular, and the width in the longitudinal direction is wider than the width of the narrowest portion of the narrow portions 150A and 160A. With this configuration, the gap between adjacent narrow portions 150A and 160A is larger than the gap between wide portions 150B and 160B.

次に、図4に示すように、この帯状のセンサヨーク形成部材20を環状に湾曲させる。より具体的には、第1、第2のセンサヨーク片150、160の幅狭部150A、160Aを径方向内側に、幅広部150B、160Bを径方向外側にして環状に湾曲させる。上記した隣接する幅狭部150Aと160A間の間隙により、湾曲させた際に隣り合う第1、第2のセンサヨーク片150、160同士が接触してしまうことはない。また、湾曲に際して作用する変形力(応力)は、連結部22に集中し、そして、この連結部22は後述するように取り除かれるので、湾曲によってセンサヨーク14の磁気特性が悪化することはない。   Next, as shown in FIG. 4, the belt-shaped sensor yoke forming member 20 is curved in an annular shape. More specifically, the narrow portions 150A and 160A of the first and second sensor yoke pieces 150 and 160 are curved in an annular shape with the radially wide insides and the wide portions 150B and 160B radially outward. Due to the gap between the adjacent narrow portions 150A and 160A, the adjacent first and second sensor yoke pieces 150 and 160 do not come into contact with each other when bent. Further, the deformation force (stress) acting upon bending is concentrated on the connecting portion 22 and is removed as described later, so that the magnetic properties of the sensor yoke 14 are not deteriorated by the bending.

次に、図5に示すように、第1、第2のセンサヨーク片150、160の各幅広部150B、160Bを、幅狭部150A、160Aに対して垂直方向にそれぞれ逆向きに折り曲げる。これにより、第1、第2のセンサヨーク15、16が連結部22によってつながって状態で成形される。尚、図4に示した帯状のセンサヨーク形成部材20を湾曲させるステップと、図5に示した幅広部150B、160Bを折り曲げるステップとは、順番が逆になってもかまわない。   Next, as shown in FIG. 5, the wide portions 150B and 160B of the first and second sensor yoke pieces 150 and 160 are bent in the opposite directions in the vertical direction with respect to the narrow portions 150A and 160A, respectively. Thereby, the 1st, 2nd sensor yokes 15 and 16 are connected by the connection part 22, and are shape | molded in the state. The step of bending the strip-shaped sensor yoke forming member 20 shown in FIG. 4 and the step of bending the wide portions 150B and 160B shown in FIG. 5 may be reversed.

次に、図6に示すように、上記のように連結部22でつながった状態の第1、第2のセンサヨーク15、16を樹脂24で覆い固定する。このとき連結部22は、24により覆わず露出させる。これにより、後の工程で連結部22を取り除くことが容易になる。このとき、第1、第2のセンサヨーク15、16を第2の軸に止めるためのスリーブ等を同時に一体成形してもよい。   Next, as shown in FIG. 6, the first and second sensor yokes 15 and 16 connected by the connecting portion 22 as described above are covered and fixed with a resin 24. At this time, the connecting portion 22 is exposed without being covered with 24. Thereby, it becomes easy to remove the connecting portion 22 in a later process. At this time, a sleeve or the like for stopping the first and second sensor yokes 15 and 16 on the second shaft may be integrally formed at the same time.

尚、連結部22を樹脂24で覆ってもよい。その場合は、後に連結部22を取り除く際に、樹脂24も一緒に穴あけすればよい。また、第1、第2のセンサヨーク15、16を固定する部材としては、非磁性体材料であれば、樹脂24以外でも、例えば、アルミダイキャストのホルダーであってもよい。   The connecting portion 22 may be covered with the resin 24. In that case, when removing the connecting portion 22 later, the resin 24 may be drilled together. Further, as a member for fixing the first and second sensor yokes 15 and 16, other than the resin 24, for example, an aluminum die-cast holder may be used as long as it is a non-magnetic material.

次に、図7(a)に示すように、第1、第2のセンサヨーク15、16を連結する連結部22を取り除く。連結部22は、樹脂24で覆われていないので容易に取り除くことができる。これにより、図7(b)で示すように、樹脂24で覆われたセンサヨーク14には、空隙部26が、第1のセンサヨーク片(図示せず)と前記第2のセンサヨーク片(図示せず)との間に形成される。   Next, as shown in FIG. 7A, the connecting portion 22 that connects the first and second sensor yokes 15 and 16 is removed. Since the connecting portion 22 is not covered with the resin 24, it can be easily removed. As a result, as shown in FIG. 7B, the sensor yoke 14 covered with the resin 24 has a gap 26 formed between the first sensor yoke piece (not shown) and the second sensor yoke piece (not shown). (Not shown).

以上により、センサヨーク14が形成される。ここで、センサヨーク14は、上記の帯状のセンサヨーク形成部材20で形成されるので、材料取りの段階で規定された第1のセンサヨーク片150と第2のセンサヨーク片160との位置関係を維持したまま、第1、第2のセンサヨーク15、16を形成することができる。すなわち、位置合わせが不要になる。また、帯状のセンサヨーク形成部材20を取り出したのちに、環状に湾曲させるので、残材が少なくなり、製造歩留まりが格段に向上する。特に、センサヨーク形成部材20として、例えばパーマロイといったFe−Ni系の軟磁性材料を用いた場合、このような軟磁性材料は一般に高価であるため残在が抑制されることによるコスト面のメリットは大きい。   Thus, the sensor yoke 14 is formed. Here, since the sensor yoke 14 is formed by the belt-shaped sensor yoke forming member 20 described above, the positional relationship between the first sensor yoke piece 150 and the second sensor yoke piece 160 defined at the stage of material removal. The first and second sensor yokes 15 and 16 can be formed while maintaining the above. That is, alignment is not necessary. Further, since the belt-shaped sensor yoke forming member 20 is taken out and then curved in an annular shape, the remaining material is reduced, and the manufacturing yield is remarkably improved. In particular, when an Fe—Ni-based soft magnetic material such as permalloy is used as the sensor yoke forming member 20, for example, such a soft magnetic material is generally expensive, so that there is a cost advantage due to the suppression of the remaining. large.

(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態に係るトルクセンサについて、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。第1の実施の形態との相違点は、センサヨークの形状であり、それに起因して、集磁ヨークとの位置関係ならびにセンサヨークの製造方法が異なる。以下、図8乃至図10を用いて詳細に説明する。ここで、図8は、本発明の第2の実施の形態に係るトルクセンサの要部斜視図、図9及び図10は、同トルクセンサの製造ステップを示す図である。
(Second Embodiment)
Next, a torque sensor according to the second embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment. The difference from the first embodiment is the shape of the sensor yoke, and due to this, the positional relationship with the magnetic flux collecting yoke and the method of manufacturing the sensor yoke are different. This will be described in detail below with reference to FIGS. Here, FIG. 8 is a perspective view of an essential part of the torque sensor according to the second embodiment of the present invention, and FIGS. 9 and 10 are diagrams showing manufacturing steps of the torque sensor.

図8に示すように、第2の実施の形態にかかるセンサヨーク34と永久磁石13とは、各々の軸方向片面が面対向(アキシアル対向)している。センサヨーク34は、第1のセンサヨーク片350からなる第1のセンサヨーク35と、第2のセンサヨーク片360からなる第2のセンサヨーク36とから構成されている。第1のセンサヨーク片350と第2のセンサヨーク片360とは、環状に交互に並んで配置されている。これら第1のセンサヨーク片350及び第2のセンサヨーク片360の数はそれぞれ、永久磁石13の極数の半数と同じ数に選定されており、ここでは、8個ずつ配置されている。   As shown in FIG. 8, the sensor yoke 34 and the permanent magnet 13 according to the second embodiment are face-to-face (axially opposed) on one side in the axial direction. The sensor yoke 34 includes a first sensor yoke 35 composed of a first sensor yoke piece 350 and a second sensor yoke 36 composed of a second sensor yoke piece 360. The first sensor yoke pieces 350 and the second sensor yoke pieces 360 are arranged alternately in a ring shape. The numbers of the first sensor yoke pieces 350 and the second sensor yoke pieces 360 are selected to be the same as the half of the number of poles of the permanent magnet 13, and here, eight are arranged.

ここで、第1のセンサヨーク片350と、第2のセンサヨーク片360の形状が第1の実施の形態と異なる点である。具体的には、第1のセンサヨーク片350は、軸方向に垂直な平坦面を有する幅狭部350Aと、この幅狭部350Aの径方向外側端面から軸方向上方に折れ曲がり、径方向に垂直な平坦面を有する幅広部350Bとを有する。第2のセンサヨーク片360は、軸方向に垂直な平坦面を有する幅広部360Aと、この幅広部360Aの径方向内側から軸方向上方に折れ曲がり、径方向に垂直な平坦面を有する幅狭部360Bとを有する。   Here, the shapes of the first sensor yoke piece 350 and the second sensor yoke piece 360 are different from those of the first embodiment. Specifically, the first sensor yoke piece 350 has a narrow portion 350A having a flat surface perpendicular to the axial direction, and is bent upward in the axial direction from the radially outer end surface of the narrow portion 350A, and is perpendicular to the radial direction. And a wide portion 350B having a flat surface. The second sensor yoke piece 360 has a wide portion 360A having a flat surface perpendicular to the axial direction, and a narrow portion having a flat surface perpendicular to the radial direction, which is bent axially upward from the radially inner side of the wide portion 360A. 360B.

また第1の実施の形態と異なり、センサヨーク34と軸方向に対向するように、集磁ヨーク37が配置されている。より具体的には、集磁ヨーク37は、大径のリング状の第1の集磁ヨーク37Aと小径のリング状の第2の集磁ヨーク37Bとから構成される。そして、第1の集磁ヨーク37Aの軸方向下面が、上記第1のセンサヨーク35の幅広部350Bの先端面(軸方向に垂直な面)と面対向し、第2の集磁ヨーク37Bの軸方向下面が、上記第2のセンサヨーク36の幅狭部360Bの先端面(軸方向に垂直な面)と面対向する。尚、トルクセンサのその他の構成、すなわち、磁束集中部や磁束検出器等は、実施の形態1と同様であり説明を省略する。   Unlike the first embodiment, a magnetism collecting yoke 37 is arranged so as to face the sensor yoke 34 in the axial direction. More specifically, the magnetism collecting yoke 37 is composed of a large-diameter ring-shaped first magnetism collecting yoke 37A and a small-diameter ring-shaped second magnetism collecting yoke 37B. The lower surface in the axial direction of the first magnetic flux collecting yoke 37A faces the tip surface (the surface perpendicular to the axial direction) of the wide portion 350B of the first sensor yoke 35, and the second magnetic flux collecting yoke 37B. The lower surface in the axial direction faces the front end surface (a surface perpendicular to the axial direction) of the narrow portion 360B of the second sensor yoke 36. Other configurations of the torque sensor, that is, the magnetic flux concentrating portion, the magnetic flux detector, and the like are the same as those in the first embodiment, and a description thereof is omitted.

次に、センサヨーク34の製造方法について第1の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。図9に示すように、第2の実施形態においては、第1のセンサヨーク片350と第2のセンサヨーク片360とが連結部32にて交互に環状に連結しているセンサヨーク形成部材30を準備する。このセンサヨーク形成部材30は、例えば、Fe−Ni系の軟磁性材料を用いた平板をプレスにより打抜き加工することにより取り出す。第1のセンサヨーク片350は、連結部32を基点として径方向内側に、幅狭部350A、径方向外側に幅広部350B(突出部)とを有している。第2のセンサヨーク片360は、連結部32を基点として径方向内側に、幅広部360A及びこの幅広部360Aからさらに径方向に延出した幅狭部360B(突出部)を有している。幅広部360Aの径方向長さは、幅狭部350Aと略同一である。   Next, the manufacturing method of the sensor yoke 34 will be described focusing on the differences from the first embodiment. As shown in FIG. 9, in the second embodiment, the sensor yoke forming member 30 in which the first sensor yoke pieces 350 and the second sensor yoke pieces 360 are connected in an annular manner alternately at the connecting portions 32. Prepare. The sensor yoke forming member 30 is taken out, for example, by punching a flat plate using a Fe—Ni soft magnetic material with a press. The first sensor yoke piece 350 has a narrow portion 350A on the radially inner side and a wide portion 350B (protruding portion) on the radially outer side with the connecting portion 32 as a base point. The second sensor yoke piece 360 has a wide portion 360A and a narrow portion 360B (protruding portion) extending further in the radial direction from the wide portion 360A on the radially inner side with the connecting portion 32 as a base point. The radial length of the wide portion 360A is substantially the same as that of the narrow portion 350A.

次に、図10に示すように、第1、第2のセンサヨーク片350、360の幅広部350B、幅狭部360Bを、幅狭部350A、幅広部360Aに対して垂直方向に同じ向きに折り曲げる。これにより、第1、第2のセンサヨーク35、36が連結部32によってつながった状態で成形される。尚、この状態の第1、第2のセンサヨーク35、36を、連結部32を除いて樹脂で覆い固定した後に、連結部32を取り除く点については、実施の形態1と同様であるので説明は省略する。   Next, as shown in FIG. 10, the wide portions 350B and the narrow portions 360B of the first and second sensor yoke pieces 350 and 360 are oriented in the same direction perpendicular to the narrow portions 350A and the wide portions 360A. Bend it. Thus, the first and second sensor yokes 35 and 36 are molded in a state where they are connected by the connecting portion 32. Since the first and second sensor yokes 35 and 36 in this state are covered and fixed with a resin except for the connecting portion 32, the connecting portion 32 is removed, which is the same as in the first embodiment. Is omitted.

第2の実施の形態においては、材料取りの段階で環状に規定された第1のセンサヨーク片350と第2のセンサヨーク片360との位置関係を維持したまま、第1、第2のセンサヨーク35、36を形成することができる。センサヨーク34は、最初から環状になったセンサヨーク形成部材30で形成されるので、環状に曲げる必要がない分、実施の形態1に比べてさらに製造効率が上がる。また、センサヨーク形成部材30は、連結部32から径方向内側に突出した部分(特に、幅狭部360B)を有するので、環状に材料取りをしても、内側部分を有効に利用でき、残材が少なくなり、製造歩留まりが格段に向上する。   In the second embodiment, the first and second sensors are maintained while maintaining the positional relationship between the first sensor yoke piece 350 and the second sensor yoke piece 360 defined in an annular shape at the stage of material removal. The yokes 35 and 36 can be formed. Since the sensor yoke 34 is formed by the sensor yoke forming member 30 that is annular from the beginning, the manufacturing efficiency is further increased as compared with the first embodiment because it is not necessary to bend the sensor yoke 34 annularly. Further, since the sensor yoke forming member 30 has a portion (particularly, the narrow portion 360B) protruding radially inward from the connecting portion 32, the inner portion can be used effectively even if the material is removed in an annular shape. The material is reduced, and the production yield is greatly improved.

尚、第2の実施の形態の形態にかかるトルクセンサは、第1のセンサヨーク片350同士及び第2のセンサヨーク片360同士が各々空間的に分離している構成である。言い換えれば、第1のセンサヨーク片350同士及び第2のセンサヨーク片360同士を連結するリング部がない。従って、第2の実施の形態に係るトルクセンサは、上記第1の実施の形態のように帯状に材料取りし、その後環状に曲げることも可能である。   The torque sensor according to the second embodiment has a configuration in which the first sensor yoke pieces 350 and the second sensor yoke pieces 360 are spatially separated from each other. In other words, there is no ring portion that connects the first sensor yoke pieces 350 and the second sensor yoke pieces 360 together. Accordingly, the torque sensor according to the second embodiment can be stripped of material like the first embodiment and then bent into an annular shape.

(第3の実施の形態)
次に、第3の実施の形態に係るトルクセンサについて、第1、第2の実施の形態との相違点を中心に説明する。第1、第2の実施の形態との相違点は、センサヨークの形状であり、それに起因して、永久磁石や集磁ヨークとの位置関係ならびにセンサヨークの製造方法が異なる。以下、図11乃至図13を用いて詳細に説明する。ここで、図11は、本発明の第3の実施の形態に係るトルクセンサの要部斜視図、図11及び図12は、同トルクセンサの製造ステップを示す図である。
(Third embodiment)
Next, a torque sensor according to a third embodiment will be described focusing on differences from the first and second embodiments. The difference from the first and second embodiments is the shape of the sensor yoke, and due to this, the positional relationship with the permanent magnet and the magnetic collecting yoke and the manufacturing method of the sensor yoke are different. Hereinafter, a detailed description will be given with reference to FIGS. 11 to 13. Here, FIG. 11 is a perspective view of an essential part of a torque sensor according to a third embodiment of the present invention, and FIGS. 11 and 12 are diagrams showing manufacturing steps of the torque sensor.

図11に示すように、第3の実施の形態にかかるセンサヨーク54は、第1のセンサヨーク片550からなる第1のセンサヨーク55と、第2のセンサヨーク片560からなる第2のセンサヨーク56とから構成されている。第1のセンサヨーク片550と第2のセンサヨーク片560とは、環状に交互に並んで配置されている。これら第1のセンサヨーク片550及び第2のセンサヨーク片560の数はそれぞれ、永久磁石13の極数の半数と同じ数に選定されており、ここでは、8個ずつ配置されている。   As shown in FIG. 11, the sensor yoke 54 according to the third embodiment includes a first sensor yoke 55 composed of a first sensor yoke piece 550 and a second sensor composed of a second sensor yoke piece 560. The yoke 56 is configured. The first sensor yoke pieces 550 and the second sensor yoke pieces 560 are alternately arranged in a ring shape. The number of the first sensor yoke pieces 550 and the second sensor yoke pieces 560 is selected to be the same as the half of the number of poles of the permanent magnet 13, and here, eight pieces are arranged.

ここで、第1のセンサヨーク片550と、第2のセンサヨーク片560の形状が第1、第2の実施の形態と異なる点である。具体的には、第1のセンサヨーク片550は、センサヨーク55の外周をなし、全体として環状をなすリング構成部550Bと、このリング構成部550Bから径方向内側に延出した延出部550Aとから構成されている。また、第2のセンサヨーク片560は、リング構成部550Bよりも径方向内側に配置され、径方向に垂直な平坦面を有する幅広部560Bと、この幅広部560Bの軸方向一端から径方向内側に延出した幅狭部560Aとを有している。幅狭部560Aは、第1のセンサヨーク片550と略同一平面に配置される。第3の実施の形態においては、第1のセンサヨーク片550は、リング構成部550Bにより互いに連結されており、第2のセンサヨーク片560のみが互いに空間的に分離している。   Here, the shapes of the first sensor yoke piece 550 and the second sensor yoke piece 560 are different from those of the first and second embodiments. Specifically, the first sensor yoke piece 550 forms the outer periphery of the sensor yoke 55 and forms an annular shape as a whole, and an extending portion 550A extending radially inward from the ring constituting portion 550B. It consists of and. The second sensor yoke piece 560 is disposed radially inward of the ring component 550B, has a wide portion 560B having a flat surface perpendicular to the radial direction, and radially inward from one axial end of the wide portion 560B. 560A and a narrow portion 560A. The narrow portion 560A is disposed in substantially the same plane as the first sensor yoke piece 550. In the third embodiment, the first sensor yoke pieces 550 are connected to each other by the ring component 550B, and only the second sensor yoke pieces 560 are spatially separated from each other.

また、第1、第2の実施の形態と異なり、集磁ヨーク57は、大径円筒状の第1の集磁ヨーク57Aと小径円筒状の第2の集磁ヨーク57Bとから構成される。そして、第1の集磁ヨーク57Aの軸方向下面が、上記第1のセンサヨーク55のリング構成部550Bと面対向し、第2の集磁ヨーク57Bの径方向内側面が、上記第2のセンサヨーク56の幅広部560Bの平坦面と面対向する。   Unlike the first and second embodiments, the magnetism collecting yoke 57 is composed of a large diameter cylindrical first magnetism collecting yoke 57A and a small diameter cylindrical second magnetism collecting yoke 57B. The lower surface in the axial direction of the first magnetism collecting yoke 57A faces the ring component 550B of the first sensor yoke 55, and the radially inner side surface of the second magnetism collecting yoke 57B is in the second direction. It faces the flat surface of the wide portion 560B of the sensor yoke 56.

また、センサヨーク54と永久磁石13とは、各々の軸方向片面が面対向(アキシアル対向)しているが、ここで、第1、第2の実施形態と異なり、永久磁石13は、上記集磁ヨーク57の径方向内側に配置されている。これにより、トルクセンサの軸方向長さを小さくすることができる。尚、トルクセンサのその他の構成、すなわち、磁束集中部や磁束検出器等は、第1の実施の形態と同様であり説明は省略する。   In addition, the sensor yoke 54 and the permanent magnet 13 are opposed to each other in the axial direction on one side (axially opposed), but here, unlike the first and second embodiments, the permanent magnet 13 has the above-described collection. It is arranged radially inside the magnetic yoke 57. Thereby, the axial direction length of a torque sensor can be made small. Note that the other configurations of the torque sensor, that is, the magnetic flux concentrator, the magnetic flux detector, and the like are the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

次に、センサヨーク54の製造方法について第1、第2の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。図12に示すように、第3の実施形態においては、第1のセンサヨーク片550と第2のセンサヨーク片560とが連結部52にて交互に環状に連結しているセンサヨーク形成部材50を準備する。このセンサヨーク形成部材50は、例えば、Fe−Ni系の軟磁性材料を用いた平板をプレスにより打抜き加工することにより取り出す。連結部52は、第1のセンサヨーク片のリング構成部550Bの径方向内側に配置され、第1のセンサヨーク片550の延出部550Aと第2のセンサヨーク片560とを連結している。第2のセンサヨーク片560は、連結部52を基点として、径方向内側に幅狭部560Aを有し、径方向外側に幅広部560Bを有する。   Next, a method for manufacturing the sensor yoke 54 will be described focusing on the differences from the first and second embodiments. As shown in FIG. 12, in the third embodiment, the sensor yoke forming member 50 in which the first sensor yoke pieces 550 and the second sensor yoke pieces 560 are connected in an annular manner alternately at the connecting portions 52. Prepare. The sensor yoke forming member 50 is taken out, for example, by punching a flat plate using a Fe—Ni soft magnetic material with a press. The connecting portion 52 is disposed radially inside the ring constituting portion 550B of the first sensor yoke piece, and connects the extending portion 550A of the first sensor yoke piece 550 and the second sensor yoke piece 560. . The second sensor yoke piece 560 has a narrow portion 560A on the radially inner side and a wide portion 560B on the radially outer side with the connecting portion 52 as a base point.

次に、図13に示すように、第2のセンサヨーク片560の幅広部560Bを、幅狭部560Aに対して垂直方向に折り曲げる。これにより、第1、第2のセンサヨーク55、56が連結部52によってつながった状態で成形される。尚、この状態の第1、第2のセンサヨーク55、56を、連結部52を除いて樹脂で覆い固定し、その後連結部52を取り除く点については、第1の実施の形態と同様であるので説明は省略する。   Next, as shown in FIG. 13, the wide portion 560B of the second sensor yoke piece 560 is bent in a direction perpendicular to the narrow portion 560A. Thus, the first and second sensor yokes 55 and 56 are molded in a state where they are connected by the connecting portion 52. The first and second sensor yokes 55 and 56 in this state are covered and fixed with resin except for the connecting portion 52, and then the connecting portion 52 is removed, as in the first embodiment. Therefore, explanation is omitted.

第3の実施の形態においては、材料取りの段階で規定された第1のセンサヨーク片550と第2のセンサヨーク片560との位置関係を維持したまま、第1、第2のセンサヨーク55、56を形成することができる。センサヨーク54は、最初から環状になったセンサヨーク形成部材50で形成されるので、環状に曲げる必要がない分、実施の形態1に比べてさらに製造効率が上がる。また、センサヨーク形成部材50は、リング構成部550Bの径方向内側に、上記延出部550A、幅狭部560A、幅広部560Bを有するので、環状に材料取りをしても、内側部分を有効に利用でき、残材が少なくなり、製造歩留まりが格段に向上する。   In the third embodiment, the first and second sensor yokes 55 are maintained while maintaining the positional relationship between the first sensor yoke piece 550 and the second sensor yoke piece 560 defined in the material removal stage. , 56 can be formed. Since the sensor yoke 54 is formed from the sensor yoke forming member 50 that is annular from the beginning, the manufacturing efficiency is further increased as compared with the first embodiment because it is not necessary to bend the sensor yoke 54 into an annular shape. Further, since the sensor yoke forming member 50 has the extending portion 550A, the narrow portion 560A, and the wide portion 560B on the inner side in the radial direction of the ring constituting portion 550B, the inner portion is effective even if the material is removed in an annular shape. Therefore, the remaining material is reduced and the production yield is remarkably improved.

以上本発明の実施形態を示したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において様々な態様での実施が可能である。例えば、以上各実施の形態においては、すべての第1、第2のセンサヨーク片(各8個)を一括して板材から抜き出すようになっているが、これに限られるものではない。例えば、第1、第2のセンサヨーク片を半分ずつ(各4個)板材から取り出すようにしてもよく、一度に取り出す第1、第2のセンサヨーク片の対の数は、他の工程とのバランスを加味して、適宜選択可能である。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment and can be implemented in various modes without departing from the scope of the present invention. For example, in each of the embodiments described above, all the first and second sensor yoke pieces (eight pieces each) are collectively extracted from the plate material, but the present invention is not limited to this. For example, the first and second sensor yoke pieces may be taken out from the plate material by half (four pieces each). The number of pairs of the first and second sensor yoke pieces taken out at one time is different from that of the other steps. The balance can be selected as appropriate.

1……トルクセンサ、2……連結軸、11……第1の軸、12……第2の軸、13……永久磁石、14、34、54……センサヨーク、15、35、55……第1のセンサヨーク、150、350、550……第1のセンサヨーク片、16、36、56……第2のセンサヨーク、160、360、560……第2のセンサヨーク片、17、37、57……集磁ヨーク、17A、37A、37B……第1の集磁ヨーク、17B、37B、57B……第2の集磁ヨーク、18……磁束集中部、18A……第1の磁束集中部、18B……第2の磁束集中部、20、30、50……センサヨーク形成部材、22、32、52……連結部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Torque sensor, 2 ... Connection axis, 11 ... 1st axis, 12 ... 2nd axis, 13 ... Permanent magnet, 14, 34, 54 ... Sensor yoke, 15, 35, 55 ... ... 1st sensor yoke, 150, 350, 550 ... 1st sensor yoke piece, 16, 36, 56 ... 2nd sensor yoke, 160, 360, 560 ... 2nd sensor yoke piece, 17, 37, 57... Magnetic collecting yoke, 17A, 37A, 37B... First magnetic collecting yoke, 17B, 37B, 57B... Second magnetic collecting yoke, 18. Magnetic flux concentrating part, 18B... Second magnetic flux concentrating part, 20, 30, 50... Sensor yoke forming member, 22, 32, 52.

Claims (1)

連結軸を介して同軸に連結された第1の軸及び第2の軸と、
前記第1の軸または該連結軸の一端に固定された磁石と、
前記第2の軸または前記連結軸の他端に固定され、第1、第2のセンサヨーク片からそれぞれ構成される第1、第2のセンサヨークと、
前記磁石及び前記第1、第2のセンサヨークとともに磁気回路を形成する第1、第2の集磁ヨークと、
前記第1、第2の集磁ヨークが誘導した磁束を検出する磁束検出器と、を備えたトルクセンサであって、
前記第1、第2のセンサヨークは、非磁性体によって覆われた前記第1、第2のセンサヨーク片が、交互に、前記軸を中心に環状に複数個配置されており、
隣接する前記第1のセンサヨーク片と前記第2のセンサヨーク片との間には、前記非磁性体によって覆われていない空隙部が形成され
前記複数の第1のセンサヨーク片同士及び/または第2のセンサヨーク片同士は、互いに空間的に分離して配置されていることを特徴とするトルクセンサ。
A first shaft and a second shaft connected coaxially via a connecting shaft;
A magnet fixed to one end of the first shaft or the connecting shaft;
First and second sensor yokes fixed to the other end of the second shaft or the connecting shaft and configured by first and second sensor yoke pieces, respectively.
First and second magnetic flux collecting yokes forming a magnetic circuit together with the magnet and the first and second sensor yokes;
A magnetic flux detector for detecting a magnetic flux induced by the first and second magnetic flux collecting yokes,
In the first and second sensor yokes, a plurality of the first and second sensor yoke pieces covered with a non-magnetic material are alternately arranged around the axis,
Between the adjacent first sensor yoke piece and the second sensor yoke piece, a gap is formed that is not covered by the nonmagnetic material ,
The torque sensor, wherein the plurality of first sensor yoke pieces and / or the second sensor yoke pieces are arranged spatially separated from each other .
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