JP7060240B2 - トルクセンサ - Google Patents
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Description
第1実施形態について、図1、図3~図8を参照して説明する。図1に示すように、トルクセンサ10は、トーションバー13、多極磁石20、一組のヨーク341、342、及び、磁気センサ75等を備える。なお、第2、第3実施形態は、一組のヨークの形状が異なる点以外の構成は同様である。第4実施形態は、補助ヨークがさらに追加される点以外の構成は同様である。
θpN+θpS=360/(p/2) ・・・(1)
θp=(θpN+θpS)/2=360/p ・・・(2)
θp=θpN=θpS ・・・(3)
rL=(θc_max-θp)/θp ・・・(4)
図9に示すように、第2実施形態の一組のヨーク351、352では、爪部51、52は単純な三角形でなく、根元部53から先端部55に向かって幅が連続的に漸減する途中に、幅が不連続に急減する段差部54が形成されている。段差部54は、高さ方向の中心よりも根元部53側に形成されている。第1実施形態と同様に、リング部31、32との境界をなす根元部53の底辺において爪幅中心角θcが最大である。
図10に示すように、第3実施形態の一組のヨーク361、362は、爪部61、62の根元部63が幅の広い略平行の帯状に形成されている。また、爪部61、62の先端部65は幅の狭い略平行の帯状に形成されており、根元部63と先端部65との間に、幅が漸減する徐変部64が形成されている。第1、第2実施形態と同様に、リング部31、32との境界をなす根元部63において爪幅中心角θcが最大である。
図11、図12に示すように、第4実施形態のトルクセンサは、一組のヨーク341、342のリング部31、32と磁気センサ75との間に一組の補助ヨーク81、82を備える。補助ヨーク81、82は、軟磁性体で形成され、ヨーク341、342の爪部41、42より径方向外側においてヨーク341、342と非接触の状態で設けられ、ヨーク341、342の磁束を集磁し磁気センサ75に伝達する。
(a)上記実施形態では、リング部31、32との境界をなす根元部43、53、63において爪幅中心角θcが最大である。これに対し他の実施形態では、爪部が太鼓形状を呈しており、高さ方向の途中の位置で爪幅中心角θcが最大となってもよい。
11 ・・・入力軸(第1の軸)、 12 ・・・出力軸(第2の軸)、
13 ・・・トーションバー、
20 ・・・多極磁石、
31、32・・・リング部、
341、342、351、352、361、362・・・一組のヨーク、
41、42、51、52、61、62・・・爪部、
75 ・・・磁気センサ。
Claims (3)
- 第1軸(11)と第2軸(12)とを同軸上に連結し、前記第1軸と前記第2軸との間に加わるトルクを捩じれ変位に変換するトーションバー(13)と、
前記第1軸または前記トーションバーの一端側に固定され、合計磁極数をp(pは偶数)とすると、(p/2)個のN極と(p/2)個のS極とが周方向に交互に配置されている多極磁石(20)と、
軟磁性体で形成され、前記第2軸または前記トーションバーの他端側に固定され、軸方向に互いに対向し且つ前記多極磁石の磁界内に磁気回路を形成し、前記トーションバーの捩じれによる前記多極磁石との相対位置の変化に伴って前記磁気回路に発生する磁束密度が変化する一組のヨーク(351、352)であって、各前記ヨークは、前記多極磁石が挿通されるリング部(31、32)、及び、前記リング部から他方の前記ヨークに向かって軸方向に延びる(p/2)個の爪部(51、52)を有する一組のヨークと、
前記一組のヨークの磁気回路に発生した磁束を検出する磁気センサ(75)と、
を備え、
前記多極磁石の中心軸に垂直な平面において、前記多極磁石を構成する各磁極の周方向両端の境界線がなす中心角の平均値である、(360[deg]/p)で算出される角度を平均磁極角(θp)と定義し、前記ヨークの各前記爪部の周方向両端がなす中心角を爪幅中心角(θc)と定義すると、
前記ヨークの前記爪部は、前記リング部との境界をなす根元部(53)において前記爪幅中心角が最大であり、前記根元部から先端部(55)に向かって幅が連続的に漸減する途中に、幅が不連続に急減する段差部(54)が形成されており、
軸方向における前記ヨークの前記爪幅中心角の最大値(θc_max)は、前記平均磁極角の1倍より大きく、前記平均磁極角の1.3倍以下であるトルクセンサ。 - 第1軸(11)と第2軸(12)とを同軸上に連結し、前記第1軸と前記第2軸との間に加わるトルクを捩じれ変位に変換するトーションバー(13)と、
前記第1軸または前記トーションバーの一端側に固定され、合計磁極数をp(pは偶数)とすると、(p/2)個のN極と(p/2)個のS極とが周方向に交互に配置されている多極磁石(20)と、
軟磁性体で形成され、前記第2軸または前記トーションバーの他端側に固定され、軸方向に互いに対向し且つ前記多極磁石の磁界内に磁気回路を形成し、前記トーションバーの捩じれによる前記多極磁石との相対位置の変化に伴って前記磁気回路に発生する磁束密度が変化する一組のヨーク(361、362)であって、各前記ヨークは、前記多極磁石が挿通されるリング部(31、32)、及び、前記リング部から他方の前記ヨークに向かって軸方向に延びる(p/2)個の爪部(61、62)を有する一組のヨークと、
前記一組のヨークの磁気回路に発生した磁束を検出する磁気センサ(75)と、
を備え、
前記多極磁石の中心軸に垂直な平面において、前記多極磁石を構成する各磁極の周方向両端の境界線がなす中心角の平均値である、(360[deg]/p)で算出される角度を平均磁極角(θp)と定義し、前記ヨークの各前記爪部の周方向両端がなす中心角を爪幅中心角(θc)と定義すると、
前記ヨークの前記爪部は、前記リング部との境界をなす根元部(63)において前記爪幅中心角が最大であり、相対的に幅の広い略平行の帯状に形成された前記根元部と、相対的に幅の狭い略平行の帯状に形成された先端部(65)との間に、幅が漸減する徐変部(64)が形成されており、
軸方向における前記ヨークの前記爪幅中心角の最大値(θc_max)は、前記平均磁極角の1倍より大きく、前記平均磁極角の1.3倍以下であるトルクセンサ。 - 軟磁性体で形成され、前記ヨークの爪部より径方向外側において前記ヨークと非接触の状態で設けられ、前記ヨークの磁束を集磁し前記磁気センサに伝達する一組の補助ヨーク(81、82)をさらに備える請求項1または2に記載のトルクセンサ。
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JP4561748B2 (ja) | 2007-01-12 | 2010-10-13 | 株式会社デンソー | トルクセンサ |
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