JPS6088335A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はｖＡ歪式のｉ−ルク検出装置に係り、特に被測
定軸に加えられるねじれトルクを安定的がっ高精度で検
出可能なｉ−ルク検出装置に関Ｊる。

（従来技術とでの問題点） 被測定軸、例えば回転軸や固定軸に加えられたトルクは
、１４＆歪式のトルク検出装置を用いて測定できること
が知られている。

従来この種の１〜ルク検出装置としては、狛公ｕ１３１
−９４２号公報等に示されているしのがある。

すなわち、第１図ａ３Ｊ：び第２図に示りＪ、゛）に、
被測定軸１の外周近傍に略コ字状の励磁用」ア２および
口字状の検出用コア３をＵいに直交覆る方向に配置し、
励磁用コア２の両脚部２ａ、２６に励磁コイル７１Ｉａ
、４ｂを巻回づるとどしに、検出用コア３の両脚部３ａ
、３ｂに検出」イル５ａ。

５ｂを巻回してなる、いわゆる直交配置３１＋１の構成
を右している。

しかし、このようなトルク検出装置冒Ｊ、励磁′：Ｊア
２　Ａ３よび検出用］ア３の各両脚部と被測定軸１間の
ギνツプを常に一定に保たな（）れ（３１正確（−衣定
した検出帖磨を得ることが困テ「である。

そのため、被測定軸１自体の真円磨を１Ωくしたリ、１
３’）み等を極力抑える必要があるし、励磁コア２ａ５
よび検出用コア３と被測定軸１間の相対的位置の変動を
小さく抑えることが大切である。

そのため、各構成藍素の寸法積電や、それらの組立精度
も向上さぼる必要があるため、コスＩ・低減および作業
能率向上に対する障害となって１／）る。

特に、−［−記トルク検出装置を車両のステアリングシ
ャフトに加わるトルクの検出に適用する場合にあっては
、被測定６１１となるステアリングシヤフ１−や、これ
を覆うステアリングコラムの真円性や直線性等の精度を
高くするとともに、それらを支持する軸受等の精度も向
上させる一方、剛性の良りＩな祠第３］を用いて撓みｔ
９を抑え、かつ組立精度を高める等の工夫が必要となり
、コストの高騰や１九１１の低干を１１ｉり虞れがある
。

（発明の目的） 本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、被測定軸
に加えられた１−ルクの安定的検出が可能で、かつ、安
１ｌＩｌｌなトルク検出装置の提供を［」的とりる。

（発明の構成） 上記目的を達成覆るために本発明は、ｆｌｉｌＪ　ｔｉ
ｌτ１イルと検出器とを、被測定軸が回転可能に１中通
される輔受部を４１′１Ｊるホルダ内に収容し、また、
該ホルダを弾性支持部材によって、被測定軸を収容づる
ブニＬ−ブの壁面へ取付りることにＪ、−）て、ホルダ
が被測定軸の径方向に振動可能としたことを１１１徴と
Ｊるものである。

（実施例の説明） 以下本発明の実施例を第３図以下の図面を用いＴ　＋ｉ
丁−創に説明する。

第３図および第４図は本発明の１〜ルク検出装置の一実
施例を示す縦断面図Ｊ５Ｊ、びｋｌ’ｉ断面図である。

なお、本実施例装置は、車両のステアリングシＡ・）１
−にＩ１１目つるトルクを検出する装置（操舵検出装置
）どして適用した例を承り。

両図に承り如く、被測定軸としてのステアリングシ１７
７１〜Ｇには、励磁コイルと検出二二１イルとを備えた
磁気ヘッド７を内装し、かつ輔受部８を右りるホルダ９
が、前記軸受部８内でスフ）７リングシヤフト６が回動
自在となるように嵌合されている。

そして、１１気ヘツド７は、ステアリングシャフト６の
外周面に対し、例えば数へ・故＋μｎ１のギ１７ツプを
隔てで近接するように、ぞの端面にはステアリングシャ
フト 成されでいる。

上記ホルダは、プラスブック材料をモールド成形してな
り、また、磁気ヘッド７は、前述した第１図に承りよう
に、フェライト等からなる口字状の２個のコアを直交づ
るように配置し、その両脚部に励磁−Ｉイルど検出＝コ
イルを巻回して形成さねでいる。

ステアリングシャフト６は、この外周を覆うステアリン
グ」ラム１０内に挿通配置されており、スフ１リング］
ラム１０には、その周面の一部に形成された０通孔にゴ
ム材料からなる弾性支持部材１１が、貫通孔を塞ぐよう
に取イリ（）られている。

そして、この弾性支持部材１１の内面側中央部には、ホ
ルダ９に段（プたフランジ１２が嵌め込まれることによ
って、ホルダ９は、弾性支持部材′１１を介しくステア
リングコラム１０に支持されでいる。

なお、１３は磁気へラド７への入出力配線である。

また、第５図は、ズテアリングシスーｉ−ムの全体図で
あり、同図に示すように、ステアリングシャフト６は、
ステアリングコラム１０の両端に取イ１けられ／、＝ベ
アリング１４お五び軸受１５に軸虫され−（いるどども
に、ステアリングシャフト（３の一端には、ステアリン
グホイール１Ｇが取イ」（ノられている。

そして、本実施例の１〜ルク検出Ｋ　：ｌ”ｌｏ【、Ｌ
、磁気ヘッド７の励磁コイルに所定の高周波電流を加え
て磁束を発１さμ、その磁束の磁歪成分を検出器１イル
Ｃ検出づることによって、ステアリングシャフト６に加
わる１−ルクを検出りる。

この場合、磁気ヘッド７を右するホルダっけ、弾ｔ１１
支持部４Ａ１１を介してスフ）ノリングニ１シｌ＼１０
に支Ｊもされているので、スフ）７リングシトフト６の
回転に伴ってボルタ９が変位づ′る。

そのため、ステアリングシヤフ１へ６の撓みや、ホルダ
９との同心度、傾き、更にスデアリングコンム１０自体
の歪み笠が存イ［しても、ステアリングシステム６と磁
気ヘッド７間のギャップが常に一定に保たれることとな
り、安定でｖｉ度の高いトルク検出が可能となる。

しかも、各構成要素の精度を厳密に要求しなくでし良い
ので、製造コス１への上昇を抑えることができる。

次に、第６図および第７図は本発明の他の実施例を示す
図であり、本実施例装置において（よ、前記実施例［Ｔ
の構成に＋Ｊ１１え、ステ）７リングシヤフ１−６の外
周に磁歪材からなるバイブ１７を嵌合固定し、この磁歪
材パイプ１７部分がボルダ９の軸受部８内に回動可能に
嵌合されるように構成したしのである。

この上う／、に４ｂｉ成によれば、Ｊ−述した実施例と
同様に、スーｊアリングシ１シフト６と磁歪材パイプ１
７、あるいは磁歪句パイプ１７の同心度や簡さ等の加工
ｔｌ１１磨をｌｉ（＜密に要求しなくてし良いので、安
定した検出とコストの上置を抑えることが可能−Ｃ゛ｄ
）るうえ、Ｉ公歪材パイプ１７を配置したことにより高
い感磨で１〜ルクの検出がでさることとなる。

更に、磁性料バイブ１７を設りＩこことにより、ステア
リングシステム１−６の材料を高透磁＝Ｆ拐判に限定す
る必要がなくなり、強度や加］−性を考慮して自由に素
４，１を選択することが可能となる。

なお、本発明にあっては、上記各実施例の他、被測定軸
１の一部に高い磁歪４Ａ’　Ｈｈｒ　＋うなる拐ｆｉｌ
、例えは鉄、ニッケル合金からなるシトフトを繋ぎ、イ
の磁歪竹伺シャフ１〜の部分に上記磁気ヘッド７をイｉ
ｌるホルダ９を配置Ｊる構成どしても良い。

史に、本発明は、４−述した実施例のように中肉のステ
アリングシステムに限定されるものて゛は（ｊく、一般
的な被測定軸の１−ルク検出に応用でさることは明らか
である。

更によｌ〔、磁気ヘッド７内の検出器１イル５ａ。

５ｂ（、↓、コイル以外にボール木子等他の検出：（七
を用いても良いことはごうまでｂ＜Ｋい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明の１〜ルク検出装置
にあっては、被測定軸やその他の構成要素の変形や、取
イ４イΩ蓚に＋１１度、製造的の加工粘度が良！Ｉｆで
なくてし、励磁コイルおよび検出器と被測定軸間のギト
ツプを常に一定に保つことが１１１能となり、富に安定
で高粘度の１〜ルク検出を行なうことかでさる。

【図面の簡単な説明】

第１図おｊ、び第２図は従来のトルク検出装置を示り一
縦ｆＤｉ面図おＪ、び横断面図、第３図おＪ：び第４図
は本発明に係るｉ〜シルク出装置の一実施例を承り縦Ｗ
ｉ面図Ｊ３よび横断面図、第５図は同実施例のＩ−ルク
検出装置を用いｌこステアリングシステムを小づ縦断面
図、第６図および第７図は本発明のトルク検出装置の他
の実施例を示す縦断面図および１！Ｉｆ…ｉ面図Ｃある
。 ４　ａ　、　４　ｂ・−Ｉｌ；ｌ＋＆１１−Ｊイル５ａ
、ＩＪ、ｂ・・・検出コイル （：１．、Ｖ−ｔ−’１ＩＩ−／）／−＋ノｖ、−ノｔ
−（２１１１ｉｌｌ”、ｒｆｆｑｂ）７・・・磁気ヘッ
ド ８・・・軸受部 ９・・・ホルダ １０・・・ステアリング−１ラム（チューブ）１１・・
・弾性支持部材 １７・・・磁歪材パイプ 特ｒ１出願人 日産自動中株式会ネｌ 第１図 、■ 第２図 第３図 ｆ（ １υ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定軸を内部で回転自在に収容するチューブと
   ： 前記被測定軸に磁界を与える励磁コイルと；前記被測定
   軸を流れる磁束の磁歪成分を検出する検出器と： 前記励磁＝１イルＪ３よび検出器を包含づ“るとともに
   、前記被測定軸が回転可能に挿通される軸受部が形成さ
   れｌこホルダと； 前記ホルダを被測定軸の径方向に振動可能となるように
   、チコーブ壁面へ取付けるための弾ｆ１克持部月とを備
   えでなることを特徴とり−るトルク検出装置。