JPH11344391A - トルクセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】固定子を構成する複数の部材間の接合面に生じ
る磁束乱れを防止し、トルクの検出精度を高めることが
できるトルクセンサを提供することにある。 【解決手段】磁歪材５がシャフト２の外周面に固定され
る。励磁用コイル８，９が該磁歪材５を通る磁束を発生
させ、検出用コイルはシャフト２に作用するトルクに応
じて磁歪材５が歪むことによる磁束の変化を検出する。
固定子７は励磁用コイル８，９および検出用コイル１
０，１１を支持するとともにシャフト２の外周面と対向
し、かつ、シャフト２に対して相対回転可能に配置され
る。固定子７はヨーク１２，１３とヨークリング１４を
シャフト２の軸方向に圧入により連結して形成され、励
磁用コイル８，９により発生する磁束が通る該部材１
２，１３，１４の接合面に絶縁皮膜１００を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検出軸に作用す
るトルクを歪み磁気特性を利用して検出する磁歪式のト
ルクセンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の磁歪式のトルクセンサでは、シ
ャフトの外周面に固定された磁歪材がシャフトに働くト
ルクによって捻じれて歪むことによりその透磁率が変化
し、この透磁率変化に応じた磁束変化（インダクタンス
変化）を検出用コイルに誘導される起電力の変化から判
断することでトルクを検出しようとするものである（例
えば特開平５−１１８９３８号公報、特開昭５９−７７
３２６号公報等）。

【０００３】従来、磁歪式のトルクセンサでは、図４に
示すように、ハウジング３０内にベアリング３１を介し
て回転可能に支持されたシャフト３２の外周面に中間ス
リーブ３３を介して円筒状の磁歪材３４が固着される。
ハウジング３０内には磁歪材３４の外周面と対向する円
筒状の固定子３５が配置されている。固定子３５はヨー
ク３６と該ヨーク３６を嵌合して支持する２つのリテー
ナ３７とからなり、ベアリング３８を介してシャフト３
２に対して相対回転可能に設けられている。ヨーク３６
には励磁用コイル３９と検出用コイル４０とが組付けら
れており、ヨーク３６の内周面は各コイル３９，４０の
組付位置以外の部分で磁歪材３４の外周面と所定のギャ
ップで対向している。そして、励磁用コイル３９に交流
電流が流れることにより、磁束がヨーク３６→磁歪材３
４→ヨーク３６を通る２つの磁気回路が形成される。

【０００４】磁歪材３４の外周面には、その軸線方向に
対して４５°と−４５°の各方向に切溝３４ａが形成さ
れた２つの領域Ｘ，Ｙが形成されている。この２つの領
域Ｘ，Ｙには、シャフト３２にトルクが発生すればその
回転方向がどちらでも、一方に引張力、他方に圧縮力が
働くことになる。そして、これら各領域Ｘ，Ｙにおける
透磁率の変化による磁束の変化に応じて検出用コイル４
０に誘導される電圧値によりトルクの検出が行われる。

【０００５】ところで、磁歪材３４とヨーク３６との間
のギャップをできるだけ狭くして検出感度を上げられる
ように、各コイル３９，４０はボビンＢに巻回され、該
ボビンＢがヨーク３６の内周面に埋込み状態に組付けら
れていた。このため、ボビンＢ（各コイル３９，４０）
をヨーク３６に組付けられるようにヨーク３６は複数の
部材に分解できるようになっていた。

【０００６】そこで、ヨーク３６は、図５に示すように
その軸線方向と平行な面で２つに分断した半円筒状の２
つの部材４１，４２から構成されていた。そして、各コ
イル３９，４０が巻回されたボビンＢをヨーク３６の内
周面に相当する位置に組付けた後、２つの部材４１，４
２を接着剤等を用いて円筒状に接合するようにしてい
た。ヨーク３６を軸線方向と平行な面で二分割している
のは、ヨーク３６の周方向に流れようとするうず電流を
接合部４３にて遮断して検出感度を高めることができる
からである。

【０００７】ところで、磁歪材３４の歪みによるインダ
クタンスの変化をみることでトルクの検出を行っている
が、インダクタンスは、磁歪材３４とヨーク３６との間
のギャップによっても変化する。このため、検出精度を
確保するためにはこのギャップを一定に保つ必要があ
る。

【０００８】しかしながら、図５に示すような軸線方向
と平行な面で２つに分断した半円筒状の２つの部材４
１，４２から構成されているヨーク３６と、図４に示す
２つのリテーナ３７とで形成した固定子３５では、その
組付精度の限界から、その真円度は完全ではない。つま
り、ヨーク３６を構成する２つの半円筒状の部材４１，
４２を接合するときの接合位置のばらつきや、ヨーク３
６とリテーナ３７を嵌合するときの組み付け誤差を伴う
ために、シャフト３２の軸心に対する固定子３５の内周
面の真円度は低いものになっていた。さらに、２つの半
円筒状の部材４１，４２を接合して形成されたヨーク３
６では、その内周面上にヨーク３６のエッジが存在する
ため、磁束の分布が乱れてしまう現象があった。

【０００９】そこで、回転による磁束の分布を均一にす
ために、本出願人は図６に示すような固定子５０を提案
している。即ち、固定子３５を構成する部材を少なく
し、かつ各部品を円筒形状にすることで、組み付け誤差
による真円度の低下、シャフトの軸心に対する同軸度の
低下を抑える構成とした。この固定子５０は円周方向に
分割された３つの部材５１，５２，５３からなり、図７
の断面図に示すように、２つのボビンＢを各部材５１，
５２，５３間に組み付けた後に、各部材５１，５２，５
３を圧入して接合している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図６及び図
７にて示す固定子においては、部材５１と部材５２との
接合面及び部材５２と部材５３との接合面において、そ
の加工精度が原因で磁気抵抗が大きな空隙が存在してし
まう。つまり、これら部材５１，５２，５３は金属材料
（磁性体）から形成されており、金属材料間の圧入によ
る接合では、その接合面の加工公差により圧入ばらつき
が生じ易く、より顕著な場合では、この接合面にがたつ
きが生じてしまう。その結果、励磁コイル３９に交流電
流が流れたときにおいて、図７に示すように、接合面を
通過する磁束Ｍの分布が乱れてしまい、シャフト３２に
トルクが発生していなくても、シャフト３２の回転位置
によってインダクタンスが変化することになり、この変
化によってシャフト３２に作用するトルクと判断する誤
検出を行ってしまう。このため、検出値が認められても
トルクと判定しない不感帯を広く設定しておく必要があ
り、精度の高いトルク検出を行うことができなかった。

【００１１】そこで、本発明の目的は、固定子を構成す
る複数の部材間の接合面に生じる磁束乱れを防止し、ト
ルクの検出精度を高めることができるトルクセンサを提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、被検出軸の外周面に固定された磁歪材と、該磁歪材
を通る磁束を発生させる励磁用コイルと、前記被検出軸
に作用するトルクに応じて前記磁歪材が歪むことによる
前記磁束の変化を検出するための検出用コイルと、前記
励磁用コイルおよび検出用コイルを支持するとともに前
記被検出軸の外周面と対向し、かつ、被検出軸に対して
相対回転可能に配置された固定子とを備えたトルクセン
サにおいて、前記固定子は複数個の部材を前記被検出軸
の軸方向に連結して形成され、前記励磁用コイルにより
発生する磁束が通る該部材の接合面に絶縁皮膜を形成し
たことを特徴としている。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記磁歪材は、前記被検出軸にトルク
が作用したときに磁束が増加する磁歪領域と、磁束が減
少する領域とを備え、前記励磁用コイルは、それぞれ対
応する磁歪領域毎に設けられ、それぞれの磁歪領域毎に
対して磁束を発生させるものであり、前記検出用コイル
は、それぞれ対応する磁歪領域毎に設けられ、それぞれ
の磁歪領域毎における磁束の変化を検出するものであ
る。

【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、前記固定子は、２つのボビンを収納す
るための２つの溝部を形成するために３つの部材を前記
被検出軸の軸方向に連結したものであり、前記ボビン
は、両端に配置された部材にそれぞれ接着固定するもの
であるものである。

【００１５】請求項１に記載の発明によれば、固定子は
複数個の部材を被検出軸の軸方向に連結して形成され、
励磁用コイルにより発生する磁束が通る部材の接合面に
絶縁皮膜が形成されている。その結果、加工精度が原因
で各部材の接合面には空隙ができ、この空隙は被検出軸
の回転により変動し接触有無によるうず電流の乱れによ
り磁気回路が乱れるが、各部材間の接合面に絶縁皮膜を
設けることで、空隙の変動を小さくするとともに、絶縁
により各部材を電気的に独立とすることでうず電流の乱
れを抑える。よって、検出用コイルにおけるインダクタ
ンスの被検出軸の回転依存性を減少させることができ
る。

【００１６】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の発明の作用に加え、各磁歪領域における磁束の変化に
よって各検出用コイルに誘導される起電力の差から被検
出軸に作用するトルクを求めることでができる。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
の発明の作用に加え、固定子は、２つのボビンを収納す
るための２つの溝部を形成するために３つの部材を、被
検出軸の軸方向に連結して形成される。そして、ボビン
は、両端に配置する部材にそれぞれ接着固定される。そ
の結果、３つの部材にて２つのボビンが固定子に支持さ
れる。つまり、固定子を構成する部材を少なく、なおか
つ各部品を円筒形状にすることで、真円度の低下、同軸
度の低下を抑えることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を図１および図２に従って説明する。図１はトルク
センサ１が組付けられた部分における断面図である。ト
ルクセンサ１はシャフト２に外嵌された磁歪特性を有す
る被検出部３と、被検出部３の歪みによる磁気的変化を
検出するための検出部４とから構成されている。

【００１９】被検出部３は、シャフト２に外嵌された円
筒状の磁歪材５を備え、該磁歪材５は本実施の形態で
は、シャフト２に対して一体回転可能に溶接されてい
る。磁歪材５は磁気歪み効果を有するものであって、パ
ーマロイ、鉄・ニッケル・クロム合金、Ｎｉ SpanＣ等
の高透磁率軟磁性材料が使用されている。磁歪材５には
２つの凸部が設けられ、その表面（磁歪膜領域）は、軸
線方向に４５と−４５°をなす多数の切欠溝５ａがそれ
ぞれ周方向に等間隔に形成された２つの被検出領域Ｘ，
Ｙが形成されている。各被検出領域Ｘ，Ｙの外側にはベ
アリング６の内輪が圧入固定する連結部５ｂが設けら
れ、その連結部５ｂの外側、即ち、円筒状の磁歪材５の
両端部外周面には雄ネジ５ｃが形成されている。なお、
磁歪材５には、鉄−アルミニウム系の磁歪材料、アモル
ファス磁歪材料を使用することもできる。

【００２０】検出部４は、図１に示すように磁歪材５に
対して２つのベアリング（ラジアルベアリング）６を介
して相対回転可能に支持された固定子７と、内側に励磁
用コイル８，９が巻回され外側に検出用コイル１０，１
１が巻回されたボビンＢ１，Ｂ２とを備えている。固定
子７は、例えば、パーマロイ（金属材料）等が用いられ
ており、２つのヨーク１２，１３とその間に圧入して接
合されるヨークリング１４から構成されている。つま
り、固定子７はシャフト２の軸方向に連結された３つの
部材１２，１３，１４から形成される。そして、ヨーク
１２，１３とヨークリング１４にて形成される固定子７
の内周面には磁歪材５の各被検出領域Ｘ，Ｙと対向する
位置に２つの凹部が形成され、各凹部には各コイル８，
１０，９，１１がそれぞれ巻回されたボビンＢ１，Ｂ２
が収納されている。

【００２１】円筒状のヨーク１２，１３においては、図
２に示すように、ベアリング６の収納部１２ａの内径は
ベアリング６が軽圧入される程度にベアリング６の外径
とほぼ等しく形成され、収納部１２ａの内側部１２ｂは
ベアリング６が係止するように、収納部１２ａにおける
内径よりも小さな内径を有する。さらに、ヨーク１２の
内周面の中央部１２ｃにおける内径は、検出感度を上げ
られるように磁歪材５に対して所定のギャップで対向し
得る所定値に設定されている。また、ボビンＢ１を収納
する収納部１２ｄの内径はボビンＢ１の外周径より若干
大きく形成され、ヨークリング１４との接合部１２ｅは
ボビンＢ１の外周径よりも大きな内周径を有するように
なっている。即ち、接合部１２ｅ側からボビンＢ１を挿
入できるようになっている。

【００２２】ヨークリング１４はボビンＢ１の外径より
も大きな外径（≒接合部１２ｅの内径）を有し、その内
周径はボビンＢ１の内周径より若干大きくなるようにな
っている。さらに、ヨークリング１４の外周面と側面に
おけるヨーク１２との接合面１４ａ，１４ｂには、図２
に示すように絶縁皮膜（例えば、厚さ２０ミクロン程
度）１００が塗布されている。

【００２３】なお、図１に示すように、ヨーク１３もヨ
ーク１２と同一形状にて形成され、ヨークリング１４の
外周面と側面におけるヨーク１３との接合面１４ｃ，１
４ｄにも、絶縁皮膜１００が塗布されている。

【００２４】そして、ボビンＢ１，Ｂ２をヨークの収納
部１２ｄ，１３ｄに挿入し、接着剤等にて固定した後
に、ヨークリング１４をヨーク１２，１３の接合部１２
ｅ，１３ｅに軽く圧入して固定子７が形成される。固定
子７の形成後においては、この接合部分（接合面１４
ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）に絶縁皮膜１００が一様
に介在するようになっている。その結果、この接合部分
に隙間がなくなることによって、がたつき（特に、円周
方向のがたつき）が防止され、接合部分での磁気抵抗
（磁束分布）が均一となる。

【００２５】磁歪材５の雄ネジ部５ｃにはスラスト方向
位置決め部材１５，１６が螺合され、この部材１５，１
６を用いてベアリング６を介して固定子７が磁歪材５に
対しその軸線方向にズレないようになっている。

【００２６】励磁用コイル８，９は交流電源に接続さ
れ、検出用コイル１０，１１は図示しない公知の処理回
路に接続されている。励磁用コイル８，９に交流電流が
流れることにより、磁歪材５の表面には２つの被検出領
域Ｘ，Ｙに固定子７→磁歪材５→固定子７を磁束が通る
２種類の磁気回路が形成される。磁束は磁歪材５の２つ
の領域Ｘ，Ｙに沿って軸線方向に対して４５°または−
４５°の方向に通る。この磁束の変化により検出用コイ
ル１０，１１に誘導される起電力が処理回路に出力され
る。

【００２７】シャフト２にトルクが作用したとき、その
際の回転方向に応じて２つの被検出領域Ｘ，Ｙには一方
に圧縮力が他方に引張力が作用する。磁歪材５は、引張
力が作用すると透磁率が大きくなり、圧縮力が作用する
と透磁率が小さくなる。このため、各検出用コイル１
０，１１から出力される誘導起電力は、引張力が働いた
被検出領域を検出する側で大きく、圧縮力が働いた被検
出領域を検出する側で小さくなる。

【００２８】処理回路は、両検出用コイル１０，１１か
ら入力した誘導起電力を差動回路で減算し、その減算し
た信号を内部に設けられた整流回路等で整流して公知の
回路でトルクの値を求めるようになっている。差動回路
で減算するのは、温度変化等による外乱ノイズを相殺し
て補償することで、精度の高いトルク検出を行うためで
ある。シャフト２にトルクが作用していないときに処理
回路が零トルクを検出するようにレベル設定されてい
る。そして、処理回路は検出信号の信号レベルが零レベ
ルに対して正側にどれだけの値をとるか、負側にどれだ
けの値をとるかによって、トルクの大きさ及び方向を検
出するようになっている。

【００２９】次に、このトルクセンサ１の作用を説明す
る。トルクセンサ１の作動中は、交流電源から励磁用コ
イル８，９に一定の振幅および周波数の交流電流が流さ
れ、磁束が固定子７→磁歪材５→固定子７を通る２つの
磁気回路が形成される。このとき、ヨーク１２，１３と
ヨークリング１４との間の接合面１４ａ，１４ｂ，１４
ｃ，１４ｄにも磁束Ｍが通過する（図７参照）が、この
接合面１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄには絶縁皮膜１
００が形成され磁気抵抗（磁束分布）が均一となってい
る。

【００３０】そして、シャフト２に回転力が加えられて
トルクが発生すると、磁歪材５の領域Ｘと領域Ｙは、そ
れぞれ一方が圧縮力を他方が引張力を受ける。このた
め、領域Ｘと領域Ｙの磁束の変化を検出する各検出用コ
イル１０，１１には、引張力を受けた被検出領域を検出
する側で大きくなり、圧縮力を受けた被検出領域を検出
する側で小さくなるようなシャフト２のトルクに比例す
る誘導起電力が発生する。このとき、接合面１４ａ，１
４ｂ，１４ｃ，１４ｄには絶縁皮膜１００が形成されて
いるので、磁気回路の乱れがなく、固定子７→磁歪材５
→固定子７を通る磁気回路も回転位置によらずほぼ均一
に形成されている。

【００３１】よって、シャフト２の回転時においても、
固定子７はがたつくことがなく、接合面１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ，１４ｄでの磁気抵抗が均一となっているの
で磁束乱れの発生が防止され、検出コイル１０，１１に
はトルクに応じた誘導起電力が正確に発生することにな
る。

【００３２】そして、２つの検出用コイル１０，１１に
誘導された誘導起電力は処理回路に入力され、両検出用
コイル１０，１１からの電圧が差動回路で減算されると
ともに、その減算された電圧によりシャフト２に作用す
るトルクの値が正確に求められる。

【００３３】このように、従来技術では、図４及び図５
に示すように固定子３５は、２つの部材４１，４２から
なるヨーク３６と２つのリテーナ３７の計４つの部材か
ら形成されていたが、本実施形態では、リテーナ３７を
用いずに、２個のヨーク１２，１３と１個のヨークリン
グ１４との計３個の部材からなり、組み付け誤差等を少
なくすることができ、磁歪材５に対し固定子７の内周面
は真円度及び同軸度の高いものとなっている。

【００３４】従って、検出用コイル１０，１１における
インダクタンスのシャフト２の回転位置依存性がほぼ無
くなり、シャフト２に作用するトルクに応じてのみ、検
出用コイル１０，１１におけるインダクタンスが変化す
ることになり、トルクセンサ１の誤検出は防止され、ト
ルクの検出精度が向上する。

【００３５】このように本実施の形態は、下記のような
特徴を示す。 （１）図１に示すように、固定子７はヨーク１２，１３
およびヨークリング１４をシャフト２の軸方向に連結し
て形成され、図２に示すように、励磁用コイル８，９に
より発生する磁束が通るヨーク１２，１３とヨークリン
グ１４との接合面１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに絶
縁皮膜１００が形成されている。その結果、加工精度が
原因で各部材１２，１３，１４の接合部分には磁束の乱
れが生じてしまい、トルク誤検出の原因となっていた
が、各部材１２，１３，１４間の接合部分に絶縁皮膜１
００を形成することで、磁気抵抗が均一になり磁束の乱
れを防止できる。従って、検出用コイル１０，１１にお
けるインダクタンスのシャフト２の回転依存性を減少さ
せることができ、トルクセンサ１の誤検出は防止され、
トルクの検出精度を高めることができる。 （２）各磁歪領域Ｘ，Ｙにおける磁束の変化による各検
出用コイル１０，１１に誘導される起電力の差からトル
クを求めることができ、さらに、図４の従来技術におけ
るリテーナ３７を用いることなく、少ない部材、つま
り、ヨーク１２，１３とヨークリング１４との計３つの
部材にて固定子７を形成しているので、シャフト２の軸
心に対し固定子７の内周面における真円度及び同軸度を
高めることができる。従って、トルク検出精度を高くで
き、より正確なトルクを検出することができる。 （３）固定子７はシャフト２の外周面に溶接された磁歪
材５に対してベアリング６を介して相対回転可能に設け
られているので、シャフト２がその組付精度の限界から
図示しないハウジング等の支持部材に偏心して設けられ
ても、固定子７の内周面の軸心に対するシャフト２の軸
心の偏心量を小さく抑えることができ、トルクセンサ１
の検出精度を一層向上させることができる。 （４）固定子７を構成する部品１２，１３，１４は固定
子７を軸線方向に二等分する両側において互換可能な形
状に形成されている。即ち、図１に示すように、２個の
ヨーク１２，１３は同形状であって互換性があり、ヨー
クリング１４は左右対称形状となっている。

【００３６】なお、発明の実施の形態は、上記実施の形
態に限定されるものではなく、下記のように実施しても
よい。 ○図３のように、ボビンＢＡとヨーク２０との支持部に
おいて、それぞれに係止部を設けたものに実施してもよ
い。詳しくは、ヨーク２０のボビン収納部２０ａの側壁
２０ｂに係止凸部２１を周方向に形成し、さらに、ボビ
ンＢＡの側壁にも、係止凹部２２を周方向に形成する。
そして、ボビンＢＡをヨーク２０に組み付けるときにお
いて、軸線方向及び円周方向にズレないように、接着剤
等を用いてヨーク２０の係止凸部２１とボビンＢＡの係
止凹部２２を係止させて、ボビンＢＡを支持する。その
後、ヨーク２０とヨークリング１４の接合面に絶縁皮膜
１００を形成した後に、ヨーク２０にヨークリング１４
を圧入して固定子７Ａを形成する。

【００３７】さらに、本例においては、図３に示すよう
に、固定子７Ａの形成後において、ヨーク２０の収納部
２０ａにおける内周面とボビンＢＡの外周面との間と、
ヨークリング１４の側面とボビンＢＡの側面との間に、
クリアランス（隙間）Ｄ１，Ｄ２を有するようになって
いる。

【００３８】このようにすれば、ボビンＢＡを形成する
材料とヨーク２０及びヨークリング１４を形成する材料
の膨張率が異なる場合において、ボビンＢＡとヨークリ
ング１４との間に熱膨張時おける応力が加わることが防
止されるので、温度が変化したとしてもヨーク２０とヨ
ークリング１４との接合面は圧入した時の状態を保つこ
とができ、さらに、軸線方向及び円周方向にズレないよ
うに確実にボビンＢＡを支持することができるので、よ
り好ましいものとなる。

【００３９】○上記実施の形態では、２つの検出領域
Ｘ，Ｙのための各コイル８，１０，９，１１を巻回した
２つのボビンＢ１，Ｂ２を、３つの部材１２，１３，１
４からなる固定子７に固定するものであったが、検出領
域およびボビンの数に限定するものではなく、ボビンを
収納するために軸方向に連結する複数の部材にて形成さ
れる固定子において、その部材間の接合面に絶縁皮膜１
００を介在させて実施するものであればよい。

【００４０】○上記実施の形態において、ボビンＢ１に
は励磁用コイル８および検出用コイル１０を一体として
巻回し、ボビンＢ２には励磁用コイル９および検出用コ
イル１１を一体として巻回したものであったが、励磁用
コイルおよび検出用コイルを別々に巻回したボビンをそ
れぞれ設けて実施するものでもよい。

【００４１】○上記実施の形態では、ヨーク１２，１３
およびヨークリング１４の接合を圧入にて行っていた
が、螺着により接合するものにおいて実施してもよい。 ○上記実施の形態では、固定子７は、シャフト２の外周
面に溶接された磁歪材５にベアリング６を介して固定さ
れていたが、シャフト２にベアリングを介して固定され
る固定子において実施してもよい。

【００４２】○上記実施の形態では、磁歪材５は直接シ
ャフト２に取り付けていたが、シャフト２と磁歪材５の
間に中間スリーブを設けるものであってもよい。 ○上記実施の形態では、ヨーク１２，１３の間にヨーク
リング１４を配置していたが、これに限定せず、２つの
ヨークリングの間にヨークを配置し、このヨークに２つ
のボビンを収納するものにおいて実施してもよい。

【００４３】前記各実施形態から把握される請求項に係
る発明以外の技術的思想をその効果とともに以下に記載
する。 （イ）請求項１〜請求項３のいずれか一項において、前
記固定子は前記被検出軸に対して軸受を介して相対回転
可能に設けられている。この構成によれば、被検出軸が
その組付精度の限界からハウジング等の支持部材に偏心
して設けられても、固定子の内周面の軸心に対する被検
出軸の軸心の偏心量を小さく抑えることができる。よっ
て、トルクセンサの検出精度を一層向上させることがで
きる。

【００４４】（ロ）請求項１〜請求項３のいずれか一項
において、前記固定子を構成する部材は、前記固定子を
軸線方向と直交する面で二等分する両側において互換性
のある形状を有する。この構成によれば、部材の種類が
少なく部材の互換性があるので、固定子の組立てが簡単
となり、実用上好ましいものとなる。

【００４５】（ハ）請求項１〜請求項３のいずれか一項
において、前記固定子を形成する部材の接合を、圧入に
て行うものである。このようにすれば、部材を圧入のみ
にて接合した場合、加工時の公差により圧入ばらつきが
生じやすいが、部材の接合面に絶縁皮膜を形成すること
により、磁気回路の乱れがなくなるので、実用上好まし
いものとなる。

【００４６】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、固定子
を形成する部材の接合面に生じる磁束乱れを防止し、ト
ルクの検出精度を高めることができる。

【００４７】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加え、トルク検出感度を高くで
き、より正確なトルクを検出することができる。請求項
３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果
に加え、３つの部材にて２つのボビンを固定することが
でき、部品点数も少なく実用上好ましいものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態のトルクセンサの断面図。

【図２】 トルクセンサの要部断面図。

【図３】 他の実施形態におけるトルクセンサの要部断
面図。

【図４】 従来技術におけるトルクセンサの断面図。

【図５】 ヨークを示す斜視図。

【図６】 固定子を示す斜視図。

【図７】 図６における固定子の断面図。

【符号の説明】

２…被検出軸としてのシャフト、５…磁歪材、７…固定
子、８，９…励磁用コイル、１０，１１…検出用コイ
ル、１２，１３…部材としてのヨーク、１４…部材とし
てのヨークリング、１００…絶縁皮膜、Ｘ，Ｙ…磁歪領
域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 勝章 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検出軸の外周面に固定された磁歪材
   と、 該磁歪材を通る磁束を発生させる励磁用コイルと、 前記被検出軸に作用するトルクに応じて前記磁歪材が歪
   むことによる前記磁束の変化を検出するための検出用コ
   イルと、 前記励磁用コイルおよび検出用コイルを支持するととも
   に前記被検出軸の外周面と対向し、かつ、被検出軸に対
   して相対回転可能に配置された固定子とを備えたトルク
   センサにおいて、 前記固定子は複数個の部材を前記被検出軸の軸方向に連
   結して形成され、前記励磁用コイルにより発生する磁束
   が通る該部材の接合面に絶縁皮膜を形成したトルクセン
   サ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のトルクセンサにおい
   て、前記磁歪材は、前記被検出軸にトルクが作用したと
   きに磁束が増加する磁歪領域と、磁束が減少する領域と
   を備え、 前記励磁用コイルは、それぞれ対応する磁歪領域毎に設
   けられ、それぞれの磁歪領域毎に対して磁束を発生させ
   るものであり、 前記検出用コイルは、それぞれ対応する磁歪領域毎に設
   けられ、それぞれの磁歪領域毎における磁束の変化を検
   出するものであるトルクセンサ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のトルクセンサにおい
   て、前記固定子は、２つのボビンを収納するための２つ
   の溝部を形成するために３つの部材を前記被検出軸の軸
   方向に連結したものであり、前記ボビンは、両端に配置
   された部材にそれぞれ接着固定するものであるトルクセ
   ンサ。