JP7166552B2

JP7166552B2 - トルクセンサ用金属ケースと樹脂ホルダとの締結構造

Info

Publication number: JP7166552B2
Application number: JP2019135788A
Authority: JP
Inventors: 優佑熊谷
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2019-07-24
Filing date: 2019-07-24
Publication date: 2022-11-08
Anticipated expiration: 2039-07-24
Also published as: JP2021018215A

Description

本発明は、トルクセンサ用金属ケースと樹脂ホルダとの締結構造に関し、特に、ホールＩＣを有する樹脂ホルダと金属ケースとをスナップフィットで結合し、簡単にトルクセンサを作成可能とするための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種のトルクセンサの構造としては、例えば、図６に示されるように、特許文献１の図１の構成を挙げることができる。
すなわち、入力軸１及び出力軸２からなるトーションバーの軸周りを囲むように固定的に配置される第１及び第２のコイル１１、１２を含むコイルアセンブリＣＡは、第１のコイル１１の両端に対応して配置される第１及び第２の磁性体リングプレートＭ１，Ｍ２と、第２のコイル１２の両端に対応して配置される第３及び第４の磁性体リングプレートＭ３，Ｍ４と、コイル収納空間を形成するようにして、第１乃至第４の磁性体リングプレートＭ１～４を一体的にインサートモールド成型した合成樹脂部１３と、該合成樹脂部１３をその内側に挿入して該合成樹脂部１３の外周側面を蔽う磁性体筒１４とを含む。また、コイルアセンブリＣＡは、合成樹脂製のセンサハウジング５０に収納される。可動部ＭＳは、入力軸１に連結された第１の磁気応答部材３と出力軸２に連結された第２の磁気応答部材４とを含む構成である。

特開２０１２－１０３２４２号公報

従来のトルクセンサは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、トルクセンサ用金属ケースと樹脂ホルダの締結に接着材やネジを用いるなど、部品点数が多くなっていた。
また、合成樹脂部を熱で溶かして、カシメで固定する等の方法は多くの設備を必要とし、生産用の管理が煩雑となりやすかった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、金属ケースと樹脂ホルダとを簡単に組み付け、固定できる構造を提供することである。

本発明によるトルクセンサ用金属ケースと樹脂ホルダとの締結構造は、輪状をなし一部にホールＩＣを内蔵した樹脂ホルダを有する樹脂ケースと、前記樹脂ケースの輪状平面に形成され、軸方向に沿って延設された複数のスナップフィットと、前記輪状平面に設けられ、前記ホールＩＣに接続された信号線を内蔵させたリード線と、前記樹脂ケースを覆うように設けられ、上部内周に複数の切欠きを有する金属ケースと、を備え、前記樹脂ケースの前記スナップフィットが前記切欠きによって係止される構成であり、また、前記切欠きは、前記樹脂ケース及び前記金属ケース同士の内径面合わせと周方向の位置決めとを兼ね備えている構成からなり、また、前記スナップフィットの爪形状によって、前記樹脂ケースと前記金属ケースとは、可逆性を有し互いに分解可能である構成からなり、また、前記樹脂ホルダに接続した前記信号線が、前記樹脂ケースの周縁の前記輪状平面及び前記金属ケースの金属輪状平面を貫通している構成である。

本発明によるトルクセンサ用金属ケースと樹脂ホルダとの締結構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を有する。すなわち、輪状をなし一部にホールＩＣを内蔵した樹脂ホルダを有する樹脂ケースと、前記樹脂ケースの輪状平面に形成され、軸方向に沿って延設された複数のスナップフィットと、前記輪状平面に設けられ、前記ホールＩＣに接続された信号線を内蔵させたリード線と、前記樹脂ケースを覆うように設けられ、上部内周に複数の切欠きを有する金属ケースと、を備え、前記樹脂ケースの前記スナップフィットが前記切欠きによって係止される構成からなることにより、樹脂ケースを金属ケースに挿入するだけで固定のためのネジや接着剤及び設備を用いることなく、組立、固定が可能となる。接着剤を用いないため、分解も容易にできる。また、金属ケースの取付部形状を変えるだけで様々なシステムへの取付けが容易となる。
また、前記切欠きは、前記樹脂ケース及び前記金属ケース同士の内径面合わせと周方向の位置決めとを兼ね備えている構成からなるため、わずかな二個の部品でトルクセンサの外装を仕上げることができる。
また、前記スナップフィットの爪形状によって、前記樹脂ケースと前記金属ケースとは、可逆性を有し互いに分解可能である構成からなるため、爪形状の変更によってユーザー側の各種要求に応えることができる。
また、スナップフィットの強さと数を自在に変えられる。
また、前記樹脂ホルダに接続した前記信号線が、前記樹脂ケースの周縁の前記輪状平面及び前記金属ケースの金属輪状平面を貫通するため、リード線をトルクセンサの周縁に取付けることができる。

本発明の実施の形態によるトルクセンサ用金属ケースと樹脂ホルダとの締結構造の樹脂ケースを示す斜視図である。図１の樹脂ケースに金属ケースを結合させる状態を示す斜視図である。図２の樹脂ケースと金属ケースを結合させた固定状態を示す斜視図である。図５のＢ－Ｂ断面図である。図４の平面図である。従来のトルクセンサを示す断面図である。

本発明によるトルクセンサ用金属ケースと樹脂ホルダとの締結構造は、ホールＩＣを有する樹脂ホルダを備えた樹脂ケースと金属ケースとをスナップフィットで結合し、簡単にトルクセンサの金属ケースを作成可能とすることである。

以下、図面と共に本発明によるトルクセンサ用金属ケースと樹脂ホルダとの締結構造の好適な実施の形態について説明する。
尚、図６の従来例と同一又は同等部分には、同一符号を用いて説明する。
図１において、符号１３で示されるものは、例えば、ＰＰＳ、ＰＢＴ、ナイロン等の何れかにより樹脂成形された樹脂ケースであり、この樹脂ケース１３の内周側１３ａの一部には、ホールＩＣ１４を有する樹脂ホルダ１５が一体に形成されている。
前記樹脂ケース１３の上面の輪状平面１３ｂには、これと一体に突起状でかつ爪状をなすスナップフィット６０が上方へ突出して形成されている。すなわち、スナップフィット６０は、輪状平面１３ｂから軸方向Ａに沿って複数延設されている。

前記輪状平面１３ｂ上には、前記樹脂ホルダ１５内のホールＩＣ１４等に接続された複数の信号線６１を内蔵するリード線６２が上方へ向けて接続されている。尚、前記樹脂ホルダ１５のホールＩＣ１４等に接続された信号線６１は、樹脂ケース１３の周縁の輪状平面１３ｂ及び後述の金属ケース６３の金属輪状平面６４を貫通している。
図２は、前記樹脂ケース１３と同軸でかつ大径に形成された鉄、ステンレス等よりなる金属ケース６３が示されており、この金属ケース６３の下方に前記樹脂ケース１３が位置している。
また、前記金属ケース６３の金属輪状平面６４の上部内周６３Ａには、凹状に形成され、周方向の位置決めを行うための切欠き６６が、前記スナップフィット６０と同数だけ形成されている。すなわち、前記切欠き６６は、樹脂ケース１３及び金属ケース６３同士の内径面合わせと前述の周方向の位置決めとを行うことができるように構成されている。

前述の図２の状態で、前記樹脂ケース１３の上部に前記金属ケース６３を嵌め込むと、前記樹脂ケース１３が前記金属ケース６３によって覆われ、各スナップフィット６０が前記各切欠き６６に係合して周知のように係止されることにより、図４で示す通り、前記金属ケース６３の下部縁部７０がトルクセンサ用締結構造７１の基台７１Ａを構成している。
尚、前記スナップフィットの爪形状は、図２等では、周知の構造を採用しているが、この爪形状を両面に丸味を有する形状、又は、内側に曲げられるようにすれば、樹脂ケース１３と金属ケース６３とは、係合・係止状態から非係止状態に可逆性を有する構造にすることが出来、互いに分解可能とすることも可能である。

前述の図１、図２、図４及び図５において、前記樹脂ケース１３と金属ケース６３とが一体化すると共に、樹脂ケース１３の一部に樹脂ホルダ１５が設けられた状態のトルクセンサ用締結構造７１が形成されたことが開示されているが、図３は、本実施の形態によるトルクセンサ用締結構造７１の組立て完成後の固定状態を示しており、金属ケース６３の金属貫通孔８０及び樹脂貫通孔８１を貫通して配設された図示しない回転軸(トーションバー)を周方向Ｐに沿って左右何れかの方向に回すことにより、樹脂ホルダ１５のホールＩＣ１４によって前記回転軸の回転方向及びトルクを検出し、例えば、自動車のパワーステアリングに適用することができる。

本発明によるトルクセンサ用金属ケースと樹脂ホルダとの締結構造は、棒状体、例えば、トーションバーの正逆ねじれ等を検出する樹脂ホルダに対して金属ケースをスナップフィットによって、結合又は分解可能とすることができ、従来のような、ねじ及び接着剤等を必要とすることなく、各ケースの組み立てを行うことができる。

１３樹脂ケース
１３ａ内周側
１３ｂ輪状平面
１４ホールＩＣ
１５樹脂ホルダ
６０スナップフィット
６１信号線
６２リード線
６３金属ケース
６３Ａ上部内周
６４金属輪状平面
６６切欠き
７０下部縁部
７１トルクセンサ用締結構造
７１Ａ基台
８０金属貫通孔
８１樹脂貫通孔
Ａ軸方向
Ｐ周方向

Claims

輪状をなし一部にホールＩＣ(１４)を内蔵した樹脂ホルダ(１５)を有する樹脂ケース(１３)と、前記樹脂ケース(１３)の輪状平面(１３ｂ)に形成され、軸方向(Ａ)に沿って延設された複数のスナップフィット(６０)と、前記輪状平面(１３ｂ)に設けられ、前記ホールＩＣ(１４)に接続された信号線(６１)を内蔵させたリード線(６２)と、前記樹脂ケース(１３)を覆うように設けられ、上部内周(６３Ａ)に複数の切欠き(６６)を有する金属ケース(６３)と、を備え、
前記樹脂ケース(１３)の前記スナップフィット(６０)が前記切欠き(６６)によって係止される構成からなるトルクセンサ用金属ケースと樹脂ホルダとの締結構造。
前記切欠き(６６)は、前記樹脂ケース(１３)及び前記金属ケース(６３)同士の内径面合わせと周方向（Ｐ）の位置決めとを兼ね備えている構成からなる請求項１記載のトルクセンサ用金属ケースと樹脂ホルダとの締結構造。
前記スナップフィット（６０）の爪形状によって、前記樹脂ケース（１３）と前記金属ケース（６３）とは、可逆性を有し互いに分解可能である構成からなる請求項１又は２記載のトルクセンサ用金属ケースと樹脂ホルダとの締結構造。
前記樹脂ホルダ（１５）に接続した前記信号線（６１）が、前記樹脂ケース（１３）の周縁の前記輪状平面（１３ｂ）及び前記金属ケース（６３）の金属輪状平面（６４）を貫通している構成からなる請求項１ないし３の何れか１項からなるトルクセンサ用金属ケースと樹脂ホルダとの締結構造。