JPH0522836Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はトルクセンサに関し、トルクを誤検出
する虞れがないトルクセンサを提案するものであ
る。

〔従来の技術〕

第３図は自動車の電動パワーステアリング装置
に適用するトルクセンサの半截断面図である。入
力軸１は、操舵輪を取付ける上部軸１ａと、操舵
機構を取付ける下部軸１ｃとをトーシヨンバー１
ｂを介して同軸的に連結されており、上部軸１ａ
は車体に固定される筒状のケース２に軸受３を介
して回転自在に支持されている。上部軸１ａには
非磁性体からなる第１スリーブ４ａを外嵌固着
し、この外周に磁性体の第１，第２の円筒５，６
を、軸方向に適長離隔して外嵌固着してある。第
１の円筒５の上、下端縁は、夫々入力軸１の軸心
に垂直な平面となつている。第２の円筒６の上端
縁は入力軸１の軸心に垂直な平面となつており、
下端縁はその軸心に非垂直、また軸心に非対称な
平面となつている。

即ち、円筒６は径方向に対称な位置の一側Ａか
ら他側（図示せず）までの一半周側R1が、その
一側Ａの軸長を最長としている部分から他側に向
かうにしたがつて軸長が順次短くなり、他側にお
いて最短寸法になつている。また他側から一側Ａ
までの他半周側R2は、その他側の軸長を最長寸
法としている部分から一側に向かうにしたがつて
軸長が順次短くなり、一側Ａにおいて最短寸法と
なつている。つまり、円筒６の下端縁は各半周側
R1，R2において軸心に対し同方向に同角度で傾
斜しており、２つの歯部を有するラチエツト歯車
状の構造となつている。

下部軸１ｃには非磁性体の第２スリーブ４ｂを
外嵌固着し、その外面に磁性体の第３の円筒７を
外嵌固着してある。この円筒７は円筒６と同形状
であり、軸端縁を円筒６と逆向きにして取付けて
いる。そして円筒６と７とが互いに噛合した状態
となつており、トーシヨンバー１ｂにトルクが作
用していない場合は夫々の円筒６，７の対向して
いる軸端縁が適長離隔して平行している。

ケース２の内側には、夫々が磁束発生部を構成
する断面コ字状をした磁性体からなる筒体８、９
を、円筒５と６、円筒６と７に夫々跨がる位置に
内嵌固着してある。そして筒体８，９の各内周側
には、その周方向に沿つて第１のコイル２１、第
２のコイル２３を夫々巻回している。この第１の
コイル２１は温度補償用である。これにより第１
のコイル２１及び第２のコイル２３を図示しない
発振器に接続することにより第１のコイル２１は
円筒５，６と、また第２のコイル２３は円筒６，
７と夫々電磁的に結合し、コイル２１，２３には
円筒５，６又は円筒６，７の磁気結合に相応する
電圧を得るようになつている。

そこで、上部軸１ａを回転させるとトーシヨン
バー１ｂにトルクが作用し、円筒６，７の軸端縁
の対向間隔が大きく変化して、円筒６と７との磁
気結合状態が大きく変化する。それによりコイル
２３の電圧変化が生じてトルクを検出する。

この従来のトルクセンサの前記筒体９は第４図
及び第５図に示すように、筒体９の内フランジ９
ａに単一の貫通孔１０を開設している。そして、
この貫通孔１０には筒体９に巻回したコイル２３
のリード線，を挿通してリード線，を引
出している。

〔考案が解決しようとする課題〕

前述したように従来のトルクセンサの磁束発生
部における筒体９は、その内フランジ９ａにリー
ド線，を挿通させる単一の貫通孔１０を開設
しているため、その貫通孔１０の影響により内フ
ランジ９ａの周方向の磁束密度が不均一になる。
そのため、トーシヨンバー１ｂが撓んで円筒６，
７間の間〓が変化した場合にはトーシヨンバー１
ｂにトルクが作用していないにも拘らず、その間
〓によりコイル２３に電圧が生じることがあり、
トルクを誤検出する虞れがあるという問題があ
る。

本考案は前述した問題に鑑み、コイルのリード
線を引出す貫通孔の影響によるトルクの誤検出の
虞れがないトルクセンサを提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係るトルクセンサは、トーシヨンバー
を介して連結された２つの軸の一方の軸に固設し
た磁性体製の円筒と、他方の軸に固設した磁性体
製の円筒と、フランジを有する筒体にコイルを巻
回してなる磁束発生部とを備え、該磁束発生部で
発生した磁束を前記２つの円筒間に流して前記ト
ーシヨンバーに作用したトルクを検出するトルク
センサにおいて、前記筒体のフランジの周方向に
多数の貫通孔を形成しており、該貫通孔に前記コ
イルのリード線を挿通してあることを特徴とす
る。

〔作用〕

コイルを巻回している筒体のフランジに、その
周方向に間隔を離隔して複数個の貫通孔を開設す
る。この貫通孔にコイルのリード線を挿通する。

これにより筒体のフランジ周方向の磁束密度が
平均化する。

〔実施例〕

以下本考案をその実施例を示す図面によつて詳
述する。

第１図及び第２図は本考案に係るトルクセンサ
の磁束発生部における筒体の半截側面図及び半截
断面図である。磁束発生部を構成するコイル２３
（第３図参照）を巻回する断面コ字状をした磁性
体の筒体９１の内フランジ９１ａ，９１ａの一方
には、適宜径寸法の貫通孔１０を内フランジ９１
ａの周方向に例えば８等配して開設してある。
夫々の貫通孔１０，１０……は同一形状、同一寸
法となつている。そして、それらの貫通孔１０，
１０……のうちの１つの貫通孔１０に、筒体９１
に巻回しているコイル２３の各端部と接続されて
いるリード線，を挿通させて引出してある。

このようにして、内フランジ９１ａに、その周
方向に等長離隔して複数の貫通孔１０，１０……
を開設すると単一の貫通孔１０を開設した場合に
比べて内フランジの断面積をその周方向に平均化
させ得、磁束密度を平均化させることになる。

そして、このように構成した筒体９１は第３図
に示す如くケース２の内側に従来の筒体９に替え
て同様に内嵌固着して使用する。それにより、筒
体９１の内フランジ９１ａからの磁束は円筒６，
７が対向している軸端縁間を通り、夫々の間〓に
相応する電圧がコイル２３に生じる。そして上部
軸１ａを回転させてトーシヨンバー１ｂにトルク
を作用させると、円筒６，７の対向する軸端縁間
の間〓が変化してコイル２３に生じる電圧が変化
してトルクを検出することになる。

一方、トーシヨンバー１ｂが撓んだときは円筒
６と７との間〓が周方向で部分的に変化するが、
筒体９１の内フランジ９１ａの周方向の磁束密度
が前述の如く平均化されているから、コイル２３
に生じる電圧が変化せずトルクの誤検出を防ぎ得
ることになる。また内フランジ９１ａに生じる渦
電流損を抑制できる。

なお本実施例では、筒体９１の内フランジ９１
ａに貫通孔１０を８等配したが、この等配数は単
なる例示であるのは勿論である。また、各貫通孔
１０を周方向に略等配とすればよいのは言うまで
もない。更に、筒体９１は外フランジを有するも
のであつても同様の効果が得られる。

〔考案の効果〕

以上詳述した如く本考案によれば、磁束発生部
におけるコイルを巻回する筒体のフランジの磁束
密度を周方向に平均化したので、トーシヨンバー
に撓みが発生した場合にトルクを誤検出する虞れ
がない。また複数の貫通孔によりフランジにおけ
る渦電流損を抑制できる等、信頼性が高いトルク
センサを提供できる優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案に係るトルクセンサ
の磁束発生部における筒体の半截側面図及び断面
図、第３図はトルクセンサの半截断面図、第４図
及び第５図は従来のトルクセンサの磁束発生部に
おける筒体の半截側面図及び半截断面図である。 １ａ……上部軸、１ｂ……トーシヨンバー、１
ｃ……下部軸、２……ケース、５，６，７……円
筒、８，９……筒体、１０……貫通孔、２１，２
３……コイル、９１……筒体、９１ａ……内フラ
ンジ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 トーシヨンバーを介して連結された２つの軸の
   一方の軸に固設した磁性体製の円筒と、他方の軸
   に固設した磁性体製の円筒と、フランジを有する
   筒体にコイルを巻回してなる磁束発生部とを備
   え、該磁束発生部で発生した磁束を前記２つの円
   筒間に流して前記トーシヨンバーに作用したトル
   クを検出するトルクセンサにおいて、 前記筒体のフランジの周方向に多数の貫通孔を
   形成しており、該貫通孔に前記コイルのリード線
   を挿通してあることを特徴とするトルクセンサ。