JPH04212030A - 変位変換部材及びトルク検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は変位変換部材、同変位
変換部材の製造方法及び変位変換装置を使用したトルク
検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両のパワーステアリング装置等
に使用される回転トルク検出装置は駆動軸と従動軸とを
同一軸線上に弾性体で連結するとともに、従動軸側にコ
アを、また駆動軸側には検出コイルを相対配置している
。このとき、駆動軸にトルクが加わると、その加えられ
たトルクにより両軸の間で回転方向へのズレが生じ、そ
のズレによってコアと検出コイルとの相対位置もズレて
検出コイルのインダクタンスが変化する。そして、この
インダクタンスの変化を電気的に検出することによって
ズレ量、即ちトルクが検出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ト
ルク検出装置では駆動軸に対して従動軸を必要とし、し
かも駆動軸と従動軸とを弾性体で連結しなければならず
部品点数が多くなるとともに、組付け作業も非常に困難
であった。又、弾性体を介して両軸が連結されているの
で、必然的にトルクに対するねじれ量が大きくなり、ね
じれ量が大きくてもよい用途に限られてしまう問題があ
った。

【０００４】そこで、磁歪効果を利用したセンサを回転
軸に取着して回転軸のトルクを直接検出する方法が提案
されている。しかし、この方法においては精度、信頼性
の点でいまだ充分なものとなっていないのが実情である
。この発明は前記問題点を解消するためになされたもの
であって、その目的は部品点数が少なく組付けが容易で
、しかも精度及び信頼性が高い検出ができるトルク検出
装置を提供するとともに、そのトルク検出装置にも使用
される変位変換部材とその製造方法を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決すべく
、本第１発明は軸線方向両端においてトルク発生部材に
装着される環状の装着部及び軸線方向中央部における環
状部とを同一軸心上に配置するとともに、各端の装着部
と環状部とを軸線を挟んで円周方向の反対領域で円弧状
をなす一対の弾性アームにより連結し、前記アーム並び
に各装着部及び環状部の連結部分に前記アームの撓みを
促進するための切欠きを設けたことをその要旨とする。

【０００６】又、本第２発明は円筒体の軸線方向中央部
を挟んで、対称に複数対の透孔を円周方向に離間させて
形成することと、前記各対の透孔をスリットにて連通さ
せて、円筒材の周面をこれらスリットにより区画するこ
とと、前記円筒体を軸線方向に引き延ばし、スリットに
て区画された部分を伸長させることとからなる。加えて
、本第３発明は駆動側からの出力を従動側に伝達するシ
ャフトと、前記シャフトのトルク検出領域に外嵌される
装着部を両端にそれぞれ設け、更に中央部に環状部を形
成すると共に、各端の装着部と環状部とを軸線を挟んで
円周方向における反対領域で円弧状をなす一対の弾性ア
ームにより連結し、前記アームと各環状部との連結部分
にアームの撓みを促進するための切欠きを設け、シャフ
トに加わるトルクによって生ずるシャフト円周方向の変
位を軸線方向への変位に変換する変位変換部材と、前記
変位変換部材が変換した軸線方向への変位量を電気信号
として取出すための変位量取出し手段とからなる。

【０００７】

【作用】本第１発明はトルク発生部材から発生されるト
ルクは装着部から切欠きを介してアームを撓ませ、環状
部を変位させる。本第２発明は円筒体における各対の透
孔を連通するスリットにより円筒体周面を区画し、円筒
体を軸線方向に引き延ばすと、この区画された部分が伸
長される。

【０００８】続いて、本第３発明は第１発明における変
位変換部材をシャフトのトルク検出領域に外嵌し、前記
シャフトのトルクを軸線方向への変位に変換する変位変
換部材が変換した軸線方向への変位量を変位量取出し手
段が電気信号として取出す。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１〜８に従っ
て詳述する。図１おいて左右に延びる動力伝達用シャフ
ト１は鉄材にて形成され、その駆動側（左側）軸部２の
内端にはフランジ部３が形成されている。更に、フラン
ジ部３と従動側（右側）軸部４の内端面とはこれらと一
体的に形成した小径部５にて連結され、同小径部５の左
右方向中央部には前記フランジ部３と径がほぼ等しい鍔
部６が形成されている。

【００１０】前記動力伝達用シャフト１のフランジ部３
及び従動側軸部４の内端部には小径部５を覆うように伸
縮部材７が架装されている。この伸縮部材７は鉄製の円
筒材を後記の方法にて図７に示すように加工製造された
ものであり、その駆動側において環状をなす嵌合部８に
はスリットＳが形成され、拡径可能になっている。そし
て、嵌合部８が拡径されてフランジ部３に外嵌固定され
、また従動側に設けた嵌合部９は軸部４に外嵌固定され
ている。

【００１１】そして、これらの間において環状のリング
装着部１０が形成され、伸縮部材７を左右に二等分して
いる。この装着部１０は前記シャフトの鍔部６に隣接し
た位置にある。前記嵌合部８とリング装着部１０とは、
円周方向において反対側へ円弧状をなして延びる上下一
対の架装アーム１１にて連結されている。同様に、小径
嵌合部９及びリング装着部１０も円周方向において反対
側へ円弧状をなして延びる上下一対の架装アーム１２に
て連結されている。これら架装アーム１１，１２とリン
グ装着部１０及び嵌合部８，９との各連結部分には円形
状の切欠き１３がそれぞれ形成されている。

【００１２】シャフト１の鍔部６に外嵌されたボビン１
４は図２に示すように、その中央部に挿着孔１４ａが形
成され、特に第３図に示すようにその上下外周縁部の板
厚を大きく設定して補強縁部１４ｂが形成されている。 又、図３に示すように、前記ボビン１４の挿着孔１４ａ
から左右方向には扇状の通孔１４ｃが連通されている。

【００１３】そして、ボビン１４は装着孔１４ａが鍔部
６に外嵌されてシャフト１に固定され、同ボビン１４の
外周部がリング装着部１０と架装アーム１２との連結部
分の切欠き１３から外部に突出している。更に、図４に
示すようにボビン１４の外周面の内半部に形成した巻着
溝Ｇには平面コイルよりなるソレノイドコイル１５が巻
装されている。又、図１に示すようにリング装着部１０
の外周面において周方向全体に設けた係止突条１７に沿
ってコイル１５と相対するように銅リング１８が外嵌固
定されている。

【００１４】図５に示すように、前記ソレノイドコイル
１５にはコンデンサ１６が直列に接続され、ソレノイド
コイル１５、コンデンサ１６及び銅リング１８によって
共振回路１９が形成されている。又、図１において前記
ソレノイドコイル１５に対峙する位置には、空隙をおい
て後記検出回路２０の出力コイル２１及び入力コイル２
２が配置され、出力コイル２１にパルス電流を流すこと
によって、ソレノイドコイル１５を励磁する。

【００１５】そして、ソレノイドコイル１５と銅リング
１８との相対変位に伴い、共振回路１９のインダクタン
スが変化する。これが、検出回路２０側において入力コ
イル２２にて検出され、変化するインダクタンスに応じ
た周波数の電圧が正帰還回路２３を経てパルス周波数と
して取り出され、その周波数がＦ／Ｖ変換器２４により
電圧に変換され、その電圧値に基づいて駆動源を制御す
る。

【００１６】さて、ここで伸縮部材７の製造方法につい
て図７（ａ）〜（ｄ）並びに図８（ａ）〜（ｄ）に従っ
て説明する。図７（ａ）に示すように、円筒体２５はそ
の外周面上を周方向全体に延びるリブ、即ち突条１７に
より左半部と右半部とに等分割されている。本実施例に
おいて、前記左半部及び右半部は突条１７を挟んで対称
に加工されるため、ここでは左半部についてのみ説明し
、右半部には同一の符号を付すに止める。

【００１７】尚、説明の便宜のため円筒体２５において
、図１及び図７（ａ）〜（ｄ）に示される側、即ち図８
（ａ）〜（ｄ）におけるＫ−Ｋ線より左方を可視側、Ｋ
−Ｋ線より右方を非可視側とする。まず、円筒体２５左
半部の上下方向における中央線上に左右２個の貫通孔２
７，２８を隣接して透設する。これら貫通孔２７，２８
は可視側のみならず、図８（ａ）に示すように非可視側
にも貫通孔２７ａ，２８ａを形成する。更に、可視側に
おいて、左方貫通孔２７の上方には第１の透孔２９を、
右方貫通孔２８の下方には第２の透孔３０をそれぞれ形
成する。そして、非可視側においても右方貫通孔２８の
上方には第３の透孔３１を、左方貫通孔２７の下方には
第４の透孔３２を形成する。

【００１８】この後、図７（ｂ）、図８（ｂ）に示すよ
うに、第１の透孔２９と非可視側の貫通孔２７ａとの間
に第１のスリット３３を形成して両者２９，　２７ａを
連通させる。又、可視側の貫通孔２７と第４の透孔３２
との間に第２のスリット３４を形成し、両者２７，３２
を連通させる。更に、可視側における右方の貫通孔２８
と非可視側の第３の透孔３１との間に第３のスリット３
５を形成して貫通孔２８と透孔３１、非可視側の右方の
貫通孔２８ａと第２の透孔３０との間に第４のスリット
３６を設けて貫通孔２８ａと透孔３０とをそれぞれ連通
させる。

【００１９】そして、図７（ｃ）に示すように貫通孔２
７，　２８を連通させてこれら２７，２８の縁部３７，
３８により小判型の長孔３９を形成し、非可視側も同様
に貫通孔２７、２８を連通させ、これら２７，２８の縁
部３７ａ，３８ａにより小判型の長孔３９を形成し、伸
縮部材７の左右を環状部８，９とするとともに、その中
央部をリング装着部１０とする。

【００２０】上記の状態では、円筒体２５の左半部の環
状部８は長孔３９の上方では縁部３７からスリット３３
，３５にて区画された線状領域より縁部３７ａを介して
装着部１０に連結され、長孔３９の下方では縁部３８か
らスリット３４，３６にて区画された線状領域より縁部
３８ａを介して装着部１０に連結される。次に、図７（
ｄ）に示すように左右の環状部８，９を引っ張ると、縁
部３７，３８及び縁部３７ａ，３８ａが離間し、これら
の間に空間が生じる。そして、左半部及び右半部におい
て線状領域が撓んで架装アーム１１，１２として機能し
、更に右半部の透孔２９〜３２及び長孔３９が切欠き１
３となる。この後、環状部８にスリットＳを形成するこ
とにより伸縮部材７が完成される。

【００２１】上記のように構成したトルク検出装置では
、図１におけるシャフト１の駆動側軸部２に矢印Ａ方向
への回転力が作用すると、伸縮部材７にはトーションが
作用し、左半部における一対の架装アーム１１がシャフ
ト１の回転方向と同一方向へ弾性的に撓む。すると、リ
ング装着部１０を介して架装アーム１２が架装アーム１
１と反対方向に撓む。

【００２２】これにより、伸縮部材７の装着部１０の位
置、即ちコイル１５及び銅リング１８の相対位置が変化
して、共振回路１９のインダクタンスが大きくなる。こ
れが検出回路２０にて周波数に減少として検出され、Ｆ
／Ｖ変換器２４により電圧信号に変換されて、トルクが
検出される。なお、図６に示すように、前記した周波数
は駆動側軸部２の矢印Ａ方向への回転角度の増加に従っ
て正確に大きくなり、精度の高いトルク検出が可能とな
る。

【００２３】又、伸縮部材７をシャフト１と同様に鉄に
て形成したことにより、熱膨張率の差がなくなり温度変
化により伸縮部材７が膨張又は収縮してシャフト１上に
おいて伸縮部材７がガタつくことはない。更に、伸縮部
材７は金属製の円筒体２５に穿孔作業を行った後、溝切
り加工し、伸延させたのみであるため、作業工程は極め
て簡単なものとなる。

【００２４】加えて、伸縮部材７の架装アーム１１，１
２及び嵌合部８，９、リング装着部１０の連結部分に切
欠き１３を形成したことにより、この部分における嵌合
部８，９が非常に撓み易くなっている。従って、シャフ
ト１のトルクに対応して架装アーム１１，１２の連結部
分が確実に角度変化する。そして、この角度変化に応じ
て伸縮部材７に設けた銅リング１８が変位するため、精
度の高いトルク検出が行われる。

【００２５】又、１本のシャフトの従動側から駆動側に
伝達されるトルクを検出する構成としたことにより、駆
動側及び従動側のシャフトをトーションバーにて連結し
た従来品と比較すると部品点数が少なくなり、組付け作
業も容易になる。加えて、トーションバーを排したこと
により、駆動側に大きな回転力が加えられもねじれ量が
大きくなることなく、広汎な用途に対応可能である。

【００２６】次に、この発明の第２の実施例について図
９〜１１に従って説明する。この実施例では、シャフト
１の小径部５に１対の鍔部６ａ，６ｂを形成し、これら
鍔部６ａ，６ｂにソレノイドコイル１５ａ，１５ｂを有
する重合板材製のボビン１４を外嵌したものである。そ
して、伸縮部材７のリング装着部１０にも駆動側及び従
動側に一対の銅リング１８ａ，１８ｂを装着し、前記両
鍔部６ａ，６ｂ間にリング装着部１０を位置させ、コイ
ル１５ａ及び銅リング１８ａ、コイル１５ｂ及び銅リン
グ１８ｂとを対応させ、更に各コイル１５ａ，１５ｂに
対向して出力コイル２１ａ，２１ｂ及び入力コイル２２
ａ，２２ｂを配置している。

【００２７】前記シャフト１のトルクの増加に伴い伸縮
部材７のリング装着部１０が変位すると、図１０に示す
ように銅リング１８ａの変位に基づく周波数ｆ１　は徐
々に変化率が小さくなり、銅リング１８ｂの変位に基づ
く周波数ｆ２　は逆に変化率が大きくなる。そして、図
１１に示すようにこれら周波数ｆ１，ｆ２　の差を求め
、この差に対応する電圧信号を取り出すことにより、ト
ルクを検出して検出精度を一層向上させたものである。

【００２８】又、図１２（ａ）〜（ｅ）は本発明におけ
る第３の実施例を示すものである。即ち、図１２（ａ）
に示すように、中央部にリブを備えた筒状体４０の周面
に軸線方向に延びる長溝４１を形成し、同長溝４１を挟
んでリブから離間した位置及びリブに接近した位置にそ
れぞれ透孔４２，４３を設ける。前記筒状体４０の長溝
４１に対応して、その非可視側、即ち１８０度ずれた位
置にも長溝４４が形成され、かつ更にリブに接近した透
孔４２と１８０度ずれた位置にはリブから離間した一対
の透孔４５が、リブから離間した透孔４３と１８０度ず
れた位置にはリブに接近した一対の透孔４６が形成され
ている。

【００２９】続いて、図１２（ａ）の状態から図１２（
ｂ）に示すように、円状体４０を９０度回転させる。 そして、図１２（ｃ）に示すように透孔４３と長溝４４
、透孔４５と長溝４１とを斜状スリット４７，４８にて
それぞれ連通させ、更にこれらより１８０度ずれた位置
で透孔４６と長溝４１と、透孔４２と長溝４４とを斜状
スリット４９，５０にて連通させる。

【００３０】この後、図１２（ｄ）に示すように、透孔
４５と長溝４１とを、透孔４３と長溝４４とを垂直に切
除し、更に１８０度ずれた位置においても透孔４２と長
溝４４、透孔４６と長溝４１とを垂直に切除する。これ
により、両端の環状部５１，５２が中央部のリング装着
部５３に対して架装アーム５４，５５にて連結されて伸
縮部材７が完成される。

【００３１】次に、本発明における第４の実施例につい
て説明する。尚、上述した実施例と異なる部分について
のみ詳述し、その他の部材については同一番号を付して
説明を省略する。図１３において左右に延びる動力伝達
用シャフト１の駆動側（左側）軸部２の内端及び従動側
（右側）軸部４の内端にはフランジ部３ａ，３ｂがそれ
ぞれ形成されている。そして、前記駆動側軸部２と従動
側軸部４とはこれらと一体的に形成した小径部５によっ
て連結されている。

【００３２】前記動力伝達用シャフト１のフランジ部３
ａ，３ｂには小径部５を覆うように伸縮部材７が架装さ
れている。この伸縮部材７は鉄製の円筒材２５を加工製
造したものである。この伸縮部材７は前記動力伝達用シ
ャフト１のフランジ部３ａ，３ｂに外嵌され、スプリン
グピン６１によって固定されている。そして、図１３〜
１５に示すように前記伸縮部材７の左右両側には嵌合部
８，９が形成され、各嵌合部８，９の内端には係止段部
６０ａ，６０ｂがそれぞれ形成されている。又、前記伸
縮部材７の中央外周面には嵌合部８，９の外径より若干
大径となる装着部１０が突出形成され、伸縮部材７を左
右に二等分している。

【００３３】前記嵌合部８と装着部１０とは円周方向に
おいて反対側へ円弧状をなして延びる上下一対の架装ア
ーム１１にて連結されている。同様に、嵌合部９及装着
部１０も円周方向において反対側へ円弧状をなして延び
る上下一対の架装アーム１２にて連結されている。又、
前記伸縮部材７における装着部１０の外周面にはボビン
５９ａが外嵌固定されている。つまり、前記ボビン５９
ａは筒状に形成され、その中央内周面には係止部６２が
形成され、前記装着部１０が係止部６２に係止して固定
されている。そして、前記ボビン５９ａの両側外周縁に
形成した巻着溝Ｇには銅リング１８ａ，１８ｂが装着さ
れている。

【００３４】そして、前記ボビン５９ａの両側において
、前記伸縮部材７の嵌合部８，９にはボビン５９ｂが嵌
合固定されている。つまり、前記ボビン５９ｂの内周外
端側には係止部６３ａ，６３ｂがそれぞれ形成され、こ
の係止部６３ａ，６３ｂが伸縮部材７における嵌合部８
，９の係止段部６０ａ，６０ｂに係止し、前記ボビン５
９ａとボビン５９ｂが所定の間隙を持って固定されてい
る。又、前記ボビン５９ｂの内端外周縁に形成した巻着
溝Ｇには平面コイルよりなるソレノイドコイル１５ａ，
１５ｂがそれぞれ巻装されている。

【００３５】前記ソレノイドコイル１５ａ，１５ｂには
入力コイル２１ａ，２１ｂ及び出力コイル２２ａ，２２
ｂが対向配置され、ボビン５９ａの変位に伴うソレノイ
ドコイル１５ａ，１５ｂの変位を入力コイル２１ａ，２
１ｂ及び出力コイル２２ａ，２２ｂが検出するようにな
っている。又、図１４，１５に示すように前記装着部１
０の両側における伸縮部材７の上下には、四角形状の透
孔６４ａ，６４ｂ、６５ａ，６５ｂがそれぞれ形成され
ている。そして、伸縮部材７における装着部１０近傍の
両側上部には第１の透孔６６ａ，６６ｂがそれぞれ形成
され、又、図１４に示すように前記伸縮部材７を透視し
た状態で見たとき、非可視側における伸縮部材７におい
て、装着部１０近傍の両側下部には第２の透孔６７ａ，
６７ｂがそれぞれ形成されている。

【００３６】更に、図１４に示すように前記伸縮部材７
を透視した状態で見たとき、前記第１の透孔６６ａの左
側及び第１の透孔６６ｂの右側の非可視側には第３の透
孔６８ａ，６８ｂがそれぞれ形成されている。そして、
可視側における第３の透孔６８ａ，６８ｂの下部には第
４の透孔６９ａ，６９ｂがそれぞれ形成されている。 尚、透孔６６ａ〜６９ａ，透孔６６ｂ〜６９ｂは四角形
状の透孔６４ａ，６４ｂ，６５ａ，６５ｂと平行に形成
されている。

【００３７】又、図１４，１５に示すように、可視側の
第１の透孔６６ａと透孔６４ｂとの間及び第１の透孔６
６ｂと透孔６５ｂとの間には第１のスリット７０ａ，７
０ｂがそれぞれ形成され、両者６６ａ，６４ｂ及び６６
ｂ，６５ｂが連通されている。そして、非可視側の第２
の透孔６７ａと透孔６４ａとの間及び第２の透孔６７ｂ
と透孔６５ａとの間には第２のスリット７１ａ，７１ｂ
がそれぞれ形成され、両者６７ａ，６４ａ及び６７ｂ，
６５ａが連通されている。

【００３８】更に、非可視側の第３の透孔６８ａと透孔
６４ｂとの間及び第３の透孔６８ｂと透孔６５ａとの間
には第３のスリット７２ａ，７２ｂがそれぞれ形成され
、両者６８ａ，６４ｂ及び６８ｂ，６５ｂが連通されて
いる。又、可視側の第４の透孔６９ａと透孔６４ａとの
間及び第４の透孔６９ｂと透孔６５ａとの間にはそれぞ
れ第４のスリット７３ａ，７３ｂが形成され、両者６９
ａ，６４ａ及び６９ｂ，６５ａが連通されている。

【００３９】この第１〜４の透孔６６ａ〜６８ａ、６６
ｂ〜６８ｂ及び第１〜４のスリット７０ａ〜７３ａ、７
０ｂ〜７３ｂによって前記各架装アーム１１，１２が形
成されている。上記のように構成したトルク検出装置で
は、シャフト１の駆動側軸部２に回転力が作用すると、
伸縮部材７にはトーションが作用して左半部における一
対の架装アーム１１がシャフト１の回転方向と同一方向
へ弾性的に撓む。又、装着部１０を介して架装アーム１
２が架装アーム１１と反対方向に撓む。これにより、装
着部１０が変位するため、該装着部１０に固定されたボ
ビン５９ａが変位し、銅リング１８ａ，１８ｂの相対位
置が変化して、共振回路１９のインダクタンスが大きく
なる。これが検出回路２０にて周波数に減少として検出
され、Ｆ／Ｖ変換器２４により電圧信号に変換されてト
ルクが検出される。

【００４０】ここで、例えば図１６に示すように伸縮部
材７の一対の架装アーム１１，１２の長さをｂ、変換部
材７の装着部１０の両側における第１ポイントＰ１から
第２ポイントＰ２までの長さをａとする。そして、これ
らを合成すると図１７の実線に示す三角図形が得られる
。尚、この三角図形の底辺は架装アーム１１，１２の２
倍の長さとなるため２ｂとなり、斜辺は第１ポイントＰ
１から第２ポイントＰ２までの長さはａとなる。

【００４１】そして、架装アーム１１，１２は剛体であ
ると設定した状態にて、シャフト１の駆動側軸部２に回
転力が作用して、例えば図１７における右側の第２ポイ
ントＰ２が変位量ｘだけ上方に変位すると、三角図形は
左側の第２ポイントＰ２を中心に反時計方向に回転して
点線にて示す位置となる。このとき、第１ポイントＰ１
が変位し、その水平方向の成分が変位量ｙとなる。つま
り、装着部１０の変位量ｙとなる。

【００４２】又、トルクが加わったとき右側の第２ポイ
ントＰ２が変位量ｘだけ変位すると、架装アーム１１，
１２を剛体として考えているため、架装アーム１１，１
２の角度が変化して第１ポイントＰ１が移動する。従っ
て、この変位量ｙを１次近似となる次式にて求められる
。

【００４３】

【数１】

【００４４】但し、ａ：第１ポイントＰ１から第２ポイ
ントＰ２までの長さ ｂ：架装アーム１１，１２の軸方向の長さｘ：トルクに
よって生じるシャフト１のねじれによる円周方向の変位 ｙ：装着部１０の軸方向の変位 尚、１例としてａ＝２９ｍｍ、ｂ＝８ｍｍ、変位変換部
材７の平均径φ４０ｍｍとしたとき、シャフト１のねじ
れ角１°でｘ＝３５０μｍ、ｙ＝６０９μｍとなる。

【００４５】又、変位量ｙを大きくすればするほど、伸
縮部材７の装着部１０の変位量ｙが大きくなってボビン
５９ａの変位量が大きくなるので精度の高いトルク検出
が行われるが、精度の高いトルク検出を行うためには式
（１）基づいて次の条件を満たす必要がある。第１に、
架装アーム１１，１２の軸方向の長さを小さくすれば、
式（１）の分母が小さくなり変位量ｙを大きくすること
ができる。しかし、架装アーム１１，１２の軸方向の長
さを小さくすると、架装アーム１１，１２の剛体を維持
するとができないため、ある程度の長さに制約されてし
まう。

【００４６】第２に、第１ポイントＰ１から第２ポイン
トＰ２の長さａを長くすることにより、式（１）の分子
が大きくなり、変位量ｙを大きくすることができる。例
えば、この場合、図１８に示すように伸縮部材７に形成
する透孔６４ａ，６４ｂ、６５ａ，６５ｂの大きさを小
さくすれば、第１ポイントＰ１から第２ポイントＰ２の
長さＡを長くして変位量ｙを大きくすることができる。

【００４７】ところが、この第１ポイントＰ１から第２
ポイントＰ２の長さａ，Ａは平面上の長さであり、図１
９に示すように伸縮部材７の円周上の長さは更に長くな
る。従って、その分図２０に示すように伸縮部材７が撓
みやすくなる。つまり、架装アーム１１，１２の剛体と
いう仮定が保てなくなる。この結果、図１８に示す伸縮
部材７を使用した場合にはトルク検出を行うとき変位量
ｙを大きくすることができない。しかし、図１４に示す
伸縮部材７を使用した場合には、架装アーム１１，１２
の剛体を損なうことなく、第１ポイントＰ１から第２ポ
イントＰ２までの長さａをある程度大きくすることがで
きるため、、精度の高いトルク検出を行うことができる
。

【００４８】又、この実施例における伸縮部材７は該伸
縮部材７を軸方向に引き延ばして加工する必要がないた
め加工が容易となる。更に、小径部５に鍔部６を形成す
る必要がなくなり、一層ボビン５９ａ，５９ｂの装着を
容易にすることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
部品点数が少なく組付けが容易で、しかも精度及び信頼
性が高い検出ができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す側面図である。

【図２】ボビンを示す正面図である。

【図３】ボビンの側面図である。

【図４】ボビンにおけるソレノイドコイルの取付け状態
を示す断面図である。

【図５】この発明の電気的構成を示す回路図である。

【図６】回転トルクと周波数との関係を示す線図である
。

【図７】（ａ）〜（ｄ）は変位変換部材の製造方法を順
を追って示すそれぞれ側面図である。

【図８】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ図７（ａ）〜（ｄ）
のＺ−Ｚ線における断面図である。

【図９】第２の実施例を示すものであり、トルク検出装
置の側面図である。

【図１０】図９におけるトルク検出装置の回転トルクと
２種類の周波数との関係を示す線図である。

【図１１】図１０における周波数の差と回転トルクとの
関係を示す線図である。

【図１２】（ａ）〜（ｄ）は第３の実施例における変位
変換部材の製造方法を順を追って示すそれぞれ側面図で
ある。

【図１３】第４の実施例におけるトルク検出装置の側断
面図である。

【図１４】変位変換部材の正面図である。

【図１５】図１４における変位変換部材のＸ−Ｘ線断面
図である。

【図１６】変位変換部材の変位量を説明するための説明
図である。

【図１７】変位変換部材が変位したときの変位量を求め
る説明図である。

【図１８】小さい長溝を設けた変位変換部材を示す正面
図である。

【図１９】大きい長溝と小さい長溝とにより長さａ，Ａ
が変化したことを示す説明図である。

【図２０】変位変換部材がトルクにより撓んだことを示
す説明図である。

【符号の説明】

１　　トルク発生部材としてのシャフト７　　変位変換
部材とての伸縮部材 ８，９　　嵌合部 １０　　環状部としての装着部 １１，１２　　架装アーム １３　　切欠き １９　　変位量取出し手段としての共振回路２０　　変
位量取出し手段としての検出回路２５　　円筒体 ２９〜３２　　透孔 ３３〜３６　　スリット ４２〜４６　　透孔 ４７〜５０　　スリット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　軸線方向両端においてトルク発生部材
   に装着される環状の装着部及び軸線方向中央部における
   環状部とを同一軸心上に配置するとともに、各端の装着
   部と環状部とを軸線を挟んで円周方向の反対領域で円弧
   状をなす一対の弾性アームにより連結し、前記アーム並
   びに各装着部及び環状部の連結部分に前記アームの撓み
   を促進するための切欠きを設けてなる変位変換部材。
2. 【請求項２】　　円筒体の軸線方向中央部を挟んで、対
   称に複数対の透孔を円周方向に離間させて形成すること
   と、前記各対の透孔をスリットにて連通させて、円筒材
   の周面をこれらスリットにより区画することと、前記円
   筒体を軸線方向に引き延ばし、スリットにて区画された
   部分を伸長させることとからなる変位変換部材の製造方
   法。
3. 【請求項３】　　駆動側からの出力を従動側に伝達する
   シャフトと、前記シャフトのトルク検出領域に外嵌され
   る装着部を両端にそれぞれ設け、更に中央部に環状部を
   形成すると共に、各端の装着部と環状部とを軸線を挟ん
   で円周方向における反対領域で円弧状をなす一対の弾性
   アームにより連結し、前記アームと各環状部との連結部
   分にアームの撓みを促進するための切欠きを設け、シャ
   フトに加わるトルクによって生ずるシャフト円周方向の
   変位を軸線方向への変位に変換する変位変換部材と、前
   記変位変換部材が変換した軸線方向への変位量を電気信
   号として取出すための変位量取出し手段とからなるトル
   ク検出装置。