JP2002022571A - Torque sensor and manufacturing method of sensor yoke for torque sensor - Google Patents
Torque sensor and manufacturing method of sensor yoke for torque sensorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は、電動パワーステ
アリング装置等に装備されるトルクセンサ等のように、
回転軸に発生するトルクを検出するトルクセンサまたは
入出力２軸間の回転角度差を検出する角度検出センサお
よび前記センサにおけるセンサヨークの製造方法に関す
る。[0001] The present invention relates to a torque sensor or the like provided in an electric power steering device or the like.
The present invention relates to a torque sensor for detecting a torque generated on a rotating shaft, an angle detecting sensor for detecting a rotational angle difference between two input and output axes, and a method of manufacturing a sensor yoke in the sensor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】 従来、電動パワーステアリング装置に
用いられるトルクセンサとして、入力軸および出力軸の
それぞれにセンサヨークを設けると共にこの両センサヨ
ークの外周に交流電流を流す検出用コイルを設けたもの
として、例えば、特開平５−３４２１７号公報に記載さ
れたものが開示されている。即ち、この従来例のトルク
センサにあっては、一方のセンサヨークはリングプレー
ト状に形成されているが、もう一方のセンサヨークは断
面Ｌ字状に形成されており、さらに、それぞれのセンサ
ヨークには、入力軸と出力軸との間の相対回転により磁
界を変化させるために、一方のセンサヨークの内周に凹
凸が設けられ、もう一方のセンサヨークの外周にも凹凸
が設けられている。そして、入力軸と出力軸との間に相
対回転が生じると、検出用コイルに流れる電流による発
生磁界が変化し、そのため、インピーダンスが変化する
ことで自己誘導起電力が変化するもので、この電圧変化
を検出することでトルクを検出することができるように
なっている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a torque sensor used in an electric power steering device, a sensor yoke is provided on each of an input shaft and an output shaft, and a detection coil for passing an alternating current is provided on the outer periphery of both sensor yokes. For example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-34217 is disclosed. That is, in this conventional torque sensor, one sensor yoke is formed in a ring plate shape, while the other sensor yoke is formed in an L-shaped cross section. In order to change the magnetic field by the relative rotation between the input shaft and the output shaft, irregularities are provided on the inner periphery of one sensor yoke, and irregularities are also provided on the outer periphery of the other sensor yoke. . When relative rotation occurs between the input shaft and the output shaft, the magnetic field generated by the current flowing through the detection coil changes, and therefore, the self-induced electromotive force changes due to the change in impedance. By detecting the change, the torque can be detected.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、従来
例のトルクセンサにあっては、前述のように、入力軸と
出力軸との間の相対回転により磁界を変化させるため
に、一方のセンサヨークの内周に凹凸を設け、もう一方
のセンサヨークの外周にも凹凸を設ける必要がある。と
ころが、検出精度を上げるためには、この凹凸を高精度
のもとに仕上げる必要があるが、従来例では、一方のセ
ンサヨークはリングプレート状に形成されているが、も
う一方のセンサヨークは断面Ｌ字状に形成されている関
係で、両センサヨークの凹凸は後加工として切削加工に
より形成されることになり、従って、コストが高くなっ
てしまうという問題点があった。また、従来例では、検
出用コイルを両センサヨークの外周側に配置しているた
め、検出用コイルによって発生する磁束は、検出用コイ
ルの中心を通過し易くなっており、このため、磁束は、
出力軸を非磁性体で形成しない限り、出力軸から他の部
位に分散されてしまい、センサヨーク部をほとんど通過
しなくなってしまう。ところが、出力軸自体を非磁性体
で形成することは、強度およびコストの面で得策ではな
い。However, in the conventional torque sensor, as described above, the magnetic field is changed by the relative rotation between the input shaft and the output shaft. It is necessary to provide irregularities on the inner periphery and also provide irregularities on the outer periphery of the other sensor yoke. However, in order to increase the detection accuracy, it is necessary to finish the unevenness with high accuracy.In the conventional example, one sensor yoke is formed in a ring plate shape, while the other sensor yoke is formed. Because of the L-shaped cross section, the concave and convex portions of both sensor yokes are formed by cutting as post-processing, and thus there is a problem that the cost is increased. Further, in the conventional example, since the detection coil is arranged on the outer peripheral side of both sensor yokes, the magnetic flux generated by the detection coil easily passes through the center of the detection coil. ,
Unless the output shaft is formed of a non-magnetic material, it is dispersed from the output shaft to other parts and hardly passes through the sensor yoke. However, forming the output shaft itself from a non-magnetic material is not advantageous in terms of strength and cost.
【０００４】本発明は、上述の従来の問題点に着目して
なされたもので、コストを低減しつつ、精度の高いトル
ク検出を行うことができるトルクセンサおよびトルクセ
ンサにおけるセンサヨークの製造方法を提供することを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and provides a torque sensor capable of performing high-accuracy torque detection while reducing costs, and a method of manufacturing a sensor yoke in the torque sensor. The purpose is to provide.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】 上述の目的を達成する
ために、本発明請求項１記載のトルクセンサは、ハウジ
ングに対し回転自在でかつ互いに同軸に設けられた入力
軸および出力軸と、該入力軸および出力軸に対しそれぞ
れ非磁性体を介して固定されていて所定の隙間を有して
互いに対向する面にそれぞれ円周方向に凹部と凸部が交
互に配置された磁性材料よりなる第１のセンサヨークお
よび第２のセンサヨークと、該第１のセンサヨークおよ
び第２のセンサヨークにおける凸部同士の重なり具合の
変化をインピーダンス変化に基づいて検出することによ
り第１のセンサヨークと第２のセンサヨークとの間に発
生する角度差を検出する検出用コイルと、前記第１のセ
ンサヨークおよび第２のセンサヨークの凹部と凸部との
対向面を除く検出用コイルの周囲を囲む状態で設けられ
たコイルヨークと、を備えたトルクセンサであって、前
記第１のセンサヨークおよび第２のセンサヨークは凹部
と凸部を含めてリングプレート状にプレス成形により一
体的に打ち抜き形成されていて互いに外周側と内周側と
で径方向に対向する状態で設けられ、前記検出用コイル
が第１のセンサヨークおよび第２のセンサヨークの凹部
と凸部を跨ぐ状態で近接して設けられている手段とし
た。In order to achieve the above-mentioned object, a torque sensor according to a first aspect of the present invention includes an input shaft and an output shaft rotatably provided on a housing and coaxial with each other. The input shaft and the output shaft are each fixed via a non-magnetic material, and are made of a magnetic material in which concave portions and convex portions are alternately arranged in a circumferential direction on surfaces facing each other with a predetermined gap. The first sensor yoke and the second sensor yoke and the first sensor yoke and the second sensor yoke are detected by detecting a change in the degree of overlap between the projections based on the impedance change. A detection coil for detecting an angle difference generated between the first sensor yoke and the second sensor yoke, and a detection coil excluding a surface facing the concave and convex portions of the first sensor yoke and the second sensor yoke. And a coil yoke provided so as to surround the periphery of the coil, wherein the first sensor yoke and the second sensor yoke including a concave portion and a convex portion are formed into a ring plate by press molding. The detection coil is formed so as to be radially opposed on the outer peripheral side and the inner peripheral side with respect to each other, and the detection coil straddles the concave portion and the convex portion of the first sensor yoke and the second sensor yoke. Means provided in close proximity in the state.
【０００６】請求項２記載のトルクセンサは、請求項１
記載のトルクセンサにおいて、前記ハウジングおよび入
力軸に対しそれぞれ固定されていて所定の隙間を有して
互いに対向する面にそれぞれ円周方向に凹部と凸部が交
互に配置された磁性材料よりなる第３のセンサヨークお
よび第４のセンサヨークと、該第３のセンサヨークおよ
び第４のセンサヨークの凹部と凸部を跨ぐ状態で近接し
て設けられた温度補正用コイルと、前記第１のセンサヨ
ークおよび第２のセンサヨークの凹部と凸部との対向面
を除く検出用コイルの周囲を囲む状態で設けられたコイ
ルヨークと、を備え、前記温度補正用コイルと前記検出
用コイルとがそのコイルヨーク同士が背中合わせの状態
で一体的に連結された状態で設けられている手段とし
た。According to a second aspect of the present invention, there is provided a torque sensor.
The torque sensor according to claim 1, wherein the housing and the input shaft are each fixed with a predetermined gap, and are formed of a magnetic material in which concave portions and convex portions are alternately arranged in a circumferential direction on surfaces facing each other with a predetermined gap. A third sensor yoke and a fourth sensor yoke, a temperature correction coil provided adjacent to the third sensor yoke and the fourth sensor yoke so as to straddle a concave portion and a convex portion, and the first sensor A coil yoke provided so as to surround the detection coil except for the opposing surfaces of the yoke and the concave and convex portions of the second sensor yoke, wherein the temperature correction coil and the detection coil are Means are provided such that the coil yokes are integrally connected in a back-to-back state.
【０００７】請求項３記載のトルクセンサは、請求項２
記載のトルクセンサにおいて、前記第３のセンサヨーク
および第４のセンサヨークは凹部と凸部を含めてリング
プレート状にプレス成形により一体的に打ち抜き形成さ
れていて互いに外周側と内周側とで径方向に対向する状
態で設けられている手段とした。According to a third aspect of the present invention, there is provided a torque sensor.
In the torque sensor described above, the third sensor yoke and the fourth sensor yoke are integrally formed by punching into a ring plate shape including a concave portion and a convex portion by press molding, and are mutually formed on the outer peripheral side and the inner peripheral side. The means is provided so as to face in the radial direction.
【０００８】請求項４記載のトルクセンサにおけるセン
サヨークの製造方法は、請求項３記載のトルクセンサに
おいて、前記第１のセンサヨークと第２のセンサヨーク
とが一枚の板材の外周側と内周側からそれぞれプレス成
形により打ち抜くことにより製造されるようにした。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a sensor yoke in a torque sensor according to the third aspect, wherein the first sensor yoke and the second sensor yoke are formed on the outer peripheral side and the inner side of a single plate. It was made to be manufactured by punching out from the peripheral side by press molding.
【０００９】請求項５記載のトルクセンサにおけるセン
サヨークの製造方法は、請求項３記載のトルクセンサに
おいて、前記第１のセンサヨークと第２のセンサヨーク
とが一枚の板材の外周側と内周側からそれぞれプレス成
形により同時に打ち抜くことにより製造されるようにし
た。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a sensor yoke in a torque sensor according to the third aspect, wherein the first sensor yoke and the second sensor yoke are formed on the outer peripheral side and the inner side of a single plate. It was made to be manufactured by simultaneously punching from the peripheral side by press molding.
【００１０】[0010]
【作用】 この発明請求項１記載のトルクセンサでは、
上述のように、前記第１のセンサヨークおよび第２のセ
ンサヨークが凹部と凸部を含めてリングプレート状に形
成されていて互いに外周側と内周側とで径方向に対向す
る状態で設けられた構成とすることにより、第１のセン
サヨークおよび第２のセンサヨークを凹部と凸部を含め
てプレス成形により一体的に打ち抜き形成することが可
能となるもので、これにより、切削加工によることなし
に、凹部と凸部を高精度のもとに容易に形成することが
でき、従って、コストを低減することができるようにな
る。In the torque sensor according to the first aspect of the present invention,
As described above, the first sensor yoke and the second sensor yoke are formed in a ring plate shape including the concave portion and the convex portion, and are provided so as to be radially opposed to each other on the outer peripheral side and the inner peripheral side. With this configuration, the first sensor yoke and the second sensor yoke including the concave portion and the convex portion can be integrally punched and formed by press molding. Without this, the concave portions and the convex portions can be easily formed with high precision, and therefore, the cost can be reduced.
【００１１】また、上述のように、前記検出用コイルを
第１のセンサヨークおよび第２のセンサヨークの凹部と
凸部を跨ぐ状態で近接して設けた構成とすることによ
り、コイルヨークと両センサヨークのみに磁束が通るよ
うになるため、磁束が他の関係のない部位に分散される
ことがなくなり、これにより、精度の高いトルク検出が
行えるようになる。また、前記第１のセンサヨークおよ
び第２のセンサヨークが入力軸および出力軸に対しそれ
ぞれ非磁性体を介して固定されることで、入力軸自体は
磁性体で形成することができ、これにより、非磁性体で
形成する場合に比べて強度およびコストの面で有利にな
る。Further, as described above, the detection coil is provided close to the first sensor yoke and the second sensor yoke so as to straddle the concave portion and the convex portion. Since the magnetic flux passes only through the sensor yoke, the magnetic flux does not disperse to other unrelated parts, thereby enabling highly accurate torque detection. Further, since the first sensor yoke and the second sensor yoke are fixed to the input shaft and the output shaft via non-magnetic materials, the input shaft itself can be formed of a magnetic material. This is advantageous in terms of strength and cost as compared with the case where it is formed of a non-magnetic material.
【００１２】請求項２記載のトルクセンサでは、上述の
ように、前記温度補正用コイルと前記検出用コイルとを
そのコイルヨーク同士が背中合わせの状態で一体的に連
結された状態で設けられた構成とされることで、一体化
された両コイルユニットを組み付けるだけですむため、
両コイルを別々の場所に設ける場合に比べ、スペース的
に有利であり、かつ、配線も一箇所から引き出せばよい
ため、組み付け作業が容易になる。According to a second aspect of the present invention, as described above, the temperature correction coil and the detection coil are provided in a state where their coil yokes are integrally connected in a back-to-back state. Because it is only necessary to assemble both coil units integrated,
Compared to a case where both coils are provided at different locations, the coil is advantageous in terms of space, and the wiring may be pulled out from one location, so that the assembling work is facilitated.
【００１３】請求項３記載のトルクセンサでは、上述の
ように構成されるため、温度補正用の第３のセンサヨー
クおよび第４のセンサヨークも、前記第１のセンサヨー
クおよび第２のセンサヨークと同様に、低コストにて凹
部と凸部を高精度のもとに容易に形成することができる
と共に、精度の高い温度補正が行えるようになる。According to the third aspect of the present invention, since the torque sensor is configured as described above, the third sensor yoke and the fourth sensor yoke for temperature correction are also provided in the first sensor yoke and the second sensor yoke. Similarly to the above, the concave portion and the convex portion can be easily formed with high accuracy at low cost, and highly accurate temperature correction can be performed.
【００１４】請求項４記載のトルクセンサにおけるセン
サヨークの製造方法では、上述のように、前記第１のセ
ンサヨークと第２のセンサヨークとを一枚の板材の外周
側と内周側からそれぞれプレス成形により打ち抜くこと
により製造するようにしたことにより、材料の歩留まり
を向上させることができるようになる。According to a fourth aspect of the present invention, as described above, the first sensor yoke and the second sensor yoke are separated from the outer peripheral side and the inner peripheral side of a single plate, respectively. By manufacturing by punching by press molding, the yield of materials can be improved.
【００１５】請求項５記載のトルクセンサにおけるセン
サヨークの製造方法では、上述のように、前記第１のセ
ンサヨークと第２のセンサヨークとを一枚の板材の外周
側と内周側からそれぞれプレス成形により同時に打ち抜
くことにより製造するようにしたことにより、材料の歩
留まりが向上すると共に、加工工数の低減と加工時間の
短縮を図ることができるようになる。According to a fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a sensor yoke for a torque sensor, as described above, the first sensor yoke and the second sensor yoke are respectively separated from the outer peripheral side and the inner peripheral side of a single plate. By manufacturing by punching simultaneously by press molding, the yield of materials is improved, and the number of processing steps and the processing time can be reduced.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】 以下に、本発明の実施の形態を
図面に基づいて説明する。（発明の実施の形態１）ま
ず、本発明の実施の形態１の構成を図１〜５に基づいて
説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment of the Invention) First, the configuration of a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００１７】図１は、発明の実施の形態１のトルクセン
サが適用される電動パワーステアリング装置を示す全体
概略図であり、この図に示すように、ステアリングホイ
ールＳＷを手動で回転させると、その回転がラックＬ＆
ピニオンＰによりラックＬの直線運動に変換され、これ
により、左右の前輪ＴＬ、ＴＲの向きを変更（操舵）す
ることができる。また、ピニオンＰを電動モータＭによ
り減速ギヤＧを介し回転可能に構成することにより、前
記手動による操舵力の補助が行われるようになってい
る。FIG. 1 is an overall schematic diagram showing an electric power steering apparatus to which the torque sensor according to Embodiment 1 of the present invention is applied. As shown in FIG. Rotation is rack L &
The linear motion of the rack L is converted by the pinion P, whereby the directions of the left and right front wheels TL and TR can be changed (steered). Further, the pinion P is configured to be rotatable by the electric motor M via the reduction gear G, so that the manual steering force is assisted.
【００１８】また、前記電動モータＭは、手動による操
舵力を検出するトルクセンサＴＳからの信号に基づい
て、車載のコントロールユニットＥＣＵに組み込まれた
マイコンによりその駆動制御が行われ、これにより、手
動による操舵力の補助制御が行われる。なお、同図にお
いて、Ｒはフェールセーフ用のリレー、Ｂは車載のバッ
テリである。The drive of the electric motor M is controlled by a microcomputer incorporated in a control unit ECU mounted on the vehicle, based on a signal from a torque sensor TS for detecting a manual steering force. Assist control of the steering force is performed. In the figure, R is a fail-safe relay, and B is a vehicle-mounted battery.
【００１９】次に、前記電動パワーステアリング装置に
おけるトルクセンサＴＳの構成を、図２、３に基づいて
説明する。図２は、車両用電動パワーステアリング装置
のトルクセンサＴＳを示す縦断面図であり、この図にお
いて、１はハウジング、２は入力軸、３は出力軸、４は
トーションバー（弾性体）、５は第１のセンサヨーク、
６は第２のセンサヨーク、７は検出用コイル、８は出力
軸側ウォームホイール、９はモータ軸側ウォームを示
す。Next, the structure of the torque sensor TS in the electric power steering device will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a torque sensor TS of the electric power steering device for a vehicle. In this figure, 1 is a housing, 2 is an input shaft, 3 is an output shaft, 4 is a torsion bar (elastic body), 5 Is the first sensor yoke,
Reference numeral 6 denotes a second sensor yoke, 7 denotes a detection coil, 8 denotes an output shaft side worm wheel, and 9 denotes a motor shaft side worm.
【００２０】さらに詳述すると、前記入力軸２および出
力軸３はそれぞれ前記ハウジング１内に軸受けベアリン
グ１ａ、１ｂを介してそれぞれ回転自在に支持された状
態で、同軸に配置されている。More specifically, the input shaft 2 and the output shaft 3 are rotatably supported in the housing 1 via bearings 1a and 1b, respectively, and are coaxially arranged.
【００２１】前記トーションバー４は、前記入力軸２の
軸心穴２ａ内に回転可能に挿入され、その一端が軸心穴
２ａの奥側で入力軸２に固定される一方、もう一端側は
出力軸３の軸心穴３ａにスプライン結合されている。The torsion bar 4 is rotatably inserted into the shaft hole 2a of the input shaft 2, one end of which is fixed to the input shaft 2 at the back of the shaft hole 2a, and the other end is The output shaft 3 is spline-coupled to a shaft hole 3a.
【００２２】そして、前記入力軸２には、ステアリング
ホイールＳＷが連結されていて、このステアリングホイ
ールＳＷの操舵力が、入力軸２、トーションバー４、お
よび、出力軸３を経由し、出力軸３の一端に設けられた
ラックＬ＆ピニオンＰによりラックＬの直線運動に変換
され、左右の前輪ＴＬ、ＴＲに伝達されるようになって
いる。A steering wheel SW is connected to the input shaft 2, and the steering force of the steering wheel SW is transmitted via the input shaft 2, the torsion bar 4, and the output shaft 3 to the output shaft 3. Is converted into a linear motion of the rack L by a rack L & pinion P provided at one end of the rack L and transmitted to the left and right front wheels TL and TR.
【００２３】前記第１のセンサヨーク５および第２のセ
ンサヨーク６は、図３にその詳細断面を示すように、１
〜２ｍｍ程度の薄い磁性板材で互いに異径のリングプレ
ート状に形成されていて、内周側と外周側に所定の環状
隙間を介して径方向に対向する状態で配置可能に構成さ
れている。The first sensor yoke 5 and the second sensor yoke 6 are arranged as shown in FIG.
It is formed of a thin magnetic plate material of about 2 mm in the shape of a ring plate having different diameters from each other, and can be arranged radially opposite to each other on the inner peripheral side and the outer peripheral side via a predetermined annular gap.
【００２４】そして、前記第１のセンサヨーク５および
第２のセンサヨーク６の対向面側には、円周方向等間隔
のもとに同一幅の凹部５ａ、６ａと凸部５ｂ、６ｂがそ
れぞれ９個づつ交互に均等に配置された状態で形成され
ている。On the opposing surfaces of the first sensor yoke 5 and the second sensor yoke 6, concave portions 5a, 6a and convex portions 5b, 6b having the same width are formed at equal intervals in the circumferential direction. It is formed in a state in which nine pieces are alternately and evenly arranged.
【００２５】前記第１のセンサヨーク５は、図２および
図４（トルクセンサＴＳの要部拡大断面図）に示すよう
に、入力軸２に対し非磁性材料よりなる第１のヨークホ
ルダ（非磁性体）５０を介して固定される一方、前記第
２のセンサヨーク６は、出力軸３に対し、非磁性材料よ
りなる第２のヨークホルダ（非磁性体）５１を介して固
定されることにより、第１のセンサヨーク５と第２のセ
ンサヨーク６とが環状隙間を介して径方向に対向する状
態で相対回転可能な状態に設けられている。As shown in FIGS. 2 and 4 (enlarged sectional view of the main part of the torque sensor TS), the first sensor yoke 5 is provided on the input shaft 2 with a first yoke holder (non-magnetic) made of a non-magnetic material. The second sensor yoke 6 is fixed to the output shaft 3 via a second yoke holder (non-magnetic material) 51 made of a non-magnetic material. The first sensor yoke 5 and the second sensor yoke 6 are provided so as to be relatively rotatable in a state in which they are radially opposed to each other via an annular gap.
【００２６】前記検出用コイル７は、第１のセンサヨー
ク５および第２のセンサヨーク６における凸部５ｂ、６
ｂ同士の重なり具合の変化をインピーダンス変化に基づ
いて検出することにより第１のセンサヨーク５（入力軸
２側）と第２のセンサヨーク６（出力軸３側）との間に
発生するトルクを検出するもので、そのコイルヨーク７
ａをハウジング１に固定することにより、第１のセンサ
ヨーク５および第２のセンサヨーク６の凹部５ａ、６ａ
と凸部５ｂ、６ｂを跨ぐ状態で近接して設けられてい
る。The detection coil 7 is provided with protrusions 5 b, 6 in the first sensor yoke 5 and the second sensor yoke 6.
By detecting a change in the degree of overlap between the sensors b based on a change in impedance, the torque generated between the first sensor yoke 5 (input shaft 2 side) and the second sensor yoke 6 (output shaft 3 side) can be calculated. The coil yoke 7 is to be detected.
a to the housing 1, the recesses 5a, 6a of the first sensor yoke 5 and the second sensor yoke 6 are formed.
And protruding portions 5b, 6b.
【００２７】次に、前記トルクセンサＴＳにおける第１
のセンサヨーク５および第２のセンサヨーク６の製造方
法について説明する。即ち、この発明の実施の形態１で
は、１〜２ｍｍ程度の薄い一枚の磁性板材の内周側と外
周側から、プレス成形により第１のセンサヨーク５およ
び第２のセンサヨーク６を同時に打ち抜くことにより、
図３に示すように、径方向対向面にそれぞれ凹部５ａ、
６ａと凸部５ｂ、６ｂが形成されたリングプレート状の
第１のセンサヨーク５および第２のセンサヨーク６を同
時に製造する。Next, the first torque sensor TS
The method for manufacturing the sensor yoke 5 and the second sensor yoke 6 will be described. That is, in the first embodiment of the present invention, the first sensor yoke 5 and the second sensor yoke 6 are simultaneously punched from the inner peripheral side and the outer peripheral side of one thin magnetic plate material of about 1 to 2 mm by press molding. By doing
As shown in FIG. 3, concave portions 5a,
A first sensor yoke 5 and a second sensor yoke 6 in the form of a ring plate on which 6a and the projections 5b, 6b are formed are simultaneously manufactured.
【００２８】次に、この発明の実施の形態１のトルクセ
ンサＴＳの作用を、図４および図５（トルクセンサＴＳ
の作用説明図）に基づいて説明する。検出用コイル７に
電流を流すと、図４に示すように、コイルヨーク７ａか
ら、第１のセンサヨーク５の凸部５ｂおよび第２のセン
サヨーク６の凸部６ｂを経由してコイルヨーク７ａに戻
る磁束が発生する。Next, the operation of the torque sensor TS according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
) Will be described. When a current is applied to the detection coil 7, as shown in FIG. 4, the coil yoke 7a passes through the protrusion 5b of the first sensor yoke 5 and the protrusion 6b of the second sensor yoke 6, as shown in FIG. Is generated.
【００２９】この磁束の値は、図５に示すように、第１
のセンサヨーク５と第２のセンサヨーク６における凸部
５ｂ、６ｂ同士の重なり具合（周方向幅）によって変化
し、この磁束が変化すると、自己インダクタンスが変化
する。そして、この自己インダクタンスが変化すると、
検出用コイル７のインピーダンスが変化するため、この
検出用コイル７に一定の電流を付与した状態にしておく
ことにより、インピーダンスの変化に応じて電圧が変化
する。The value of this magnetic flux is, as shown in FIG.
Of the projections 5b, 6b of the sensor yoke 5 and the second sensor yoke 6 (the width in the circumferential direction). When the magnetic flux changes, the self-inductance changes. And when this self-inductance changes,
Since the impedance of the detection coil 7 changes, a voltage is changed according to the change in the impedance by keeping a constant current to the detection coil 7.
【００３０】そこで、トルクセンサＴＳにトルクが作用
していない状態、即ち基準位置における電圧（基準電
圧）を中心として、電圧の変化状態を検出することによ
り、第１のセンサヨーク５（入力軸２側）および第２の
センサヨーク６（出力軸３側）との間に作用するトルク
を検出することができる。The first sensor yoke 5 (input shaft 2) is detected by detecting a state in which the torque is not acting on the torque sensor TS, that is, a voltage change state around the voltage at the reference position (reference voltage). Side) and the second sensor yoke 6 (the output shaft 3 side).
【００３１】以上詳細に説明してきたように、この発明
の実施の形態１のトルクセンサＴＳによれば、上述のよ
うに、第１のセンサヨーク５および第２のセンサヨーク
６が凹部５ａ、６ａと凸部５ｂ、６ｂを含めてリングプ
レート状に形成されていて互いに内周側と外周側ととで
径方向に対向する状態で設けられた構成とすることによ
り、第１のセンサヨーク５および第２のセンサヨーク５
を凹部５ａ、６ａと凸部５ｂ、６ｂを含めてプレス成形
により、一枚の板材の内周側と外周側から、同時に打ち
抜き形成することが可能となるもので、これにより、切
削加工によることなしに、凹部５ａ、６ａと凸部５ｂ、
６ｂを高精度のもとに容易に形成することができ、従っ
て、加工工数の低減と加工時間の短縮によりコストを低
減することができるようになると共に、材料の歩留まり
を向上させることができるようになるという効果が得ら
れる。As described above in detail, according to the torque sensor TS of the first embodiment of the present invention, as described above, the first sensor yoke 5 and the second sensor yoke 6 have the concave portions 5a, 6a. And the protrusions 5b and 6b are formed in a ring plate shape and are provided in a state of being radially opposed to each other on the inner peripheral side and the outer peripheral side. Second sensor yoke 5
Can be simultaneously punched and formed from the inner peripheral side and the outer peripheral side of one sheet material by press molding including the concave portions 5a and 6a and the convex portions 5b and 6b. Without the concave portions 5a, 6a and the convex portions 5b,
6b can be easily formed with high precision. Therefore, the cost can be reduced by reducing the number of processing steps and the processing time, and the yield of materials can be improved. Is obtained.
【００３２】また、上述のように、検出用コイル７を第
１のセンサヨーク５および第２のセンサヨーク６の凹部
５ａ、６ａと凸部５ｂ、６ｂを跨ぐ状態で近接して設け
た構成とすることにより、コイルヨーク７ａと両センサ
ヨーク５、６のみに磁束が通るようになるため、磁束が
他の関係のない部位に分散されることがなくなり、これ
により、精度の高いトルク検出が行えるようになる。As described above, the detection coil 7 is provided close to the first sensor yoke 5 and the second sensor yoke 6 so as to straddle the concave portions 5a, 6a and the convex portions 5b, 6b. As a result, the magnetic flux passes only through the coil yoke 7a and the two sensor yokes 5 and 6, so that the magnetic flux does not disperse to other unrelated parts, thereby enabling highly accurate torque detection. Become like
【００３３】また、第１のセンサヨーク５および第２の
センサヨーク６が入力軸２および出力軸３に対しそれぞ
れ非磁性体よりなる第１のヨークホルダ５０および第２
のヨークホルダ５１をそれぞれ介して固定されること
で、入力軸２自体は磁性体で形成することができ、これ
により、非磁性体で形成する場合に比べて強度およびコ
ストの面で有利になる。Further, the first sensor yoke 5 and the second sensor yoke 6 are provided on the input shaft 2 and the output shaft 3 with the first yoke holder 50 and the second yoke holder 50 made of a non-magnetic material, respectively.
The input shaft 2 itself can be formed of a magnetic material by being fixed via the yoke holders 51, respectively, which is advantageous in terms of strength and cost as compared with the case where the input shaft 2 is formed of a non-magnetic material.
【００３４】次に、発明の他の実施の形態を説明する。
なお、この他の発明の実施の形態の説明に当たっては、
前記発明の実施の形態１と同様の構成部分は図示および
その説明を省略し、もしくは同一の符号を付してその説
明を省略し、相違点についてのみ説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described.
In describing other embodiments of the present invention,
The same components as those in the first embodiment of the invention are omitted from the drawings and description, or the same reference numerals are given and the description is omitted, and only different points will be described.
【００３５】（発明の実施の形態２）この発明の実施の
形態２のトルクセンサＴＳは、前記発明の実施の形態１
のトルクセンサＴＳに温度補正手段が追加されたもので
ある。この温度補正手段は、前記検出用コイル７の温度
が変化すると、コイルインダクタンスが変化し、これに
より、トルク検出値に検出誤差が生じることになるた
め、この温度変化による検出誤差を補正する役目をなす
ものである。(Second Embodiment of the Invention) A torque sensor TS according to a second embodiment of the present invention is similar to the first embodiment of the present invention.
Temperature correction means is added to the torque sensor TS. When the temperature of the detection coil 7 changes, the temperature correction means changes the coil inductance, thereby causing a detection error in the torque detection value. Therefore, the temperature correction means serves to correct the detection error due to the temperature change. What to do.
【００３６】即ち、前記温度補正手段は、図６（車両用
電動パワーステアリング装置のトルクセンサＴＳを示す
縦断面図）および図７（トルクセンサＴＳの要部拡大断
面図）に示すように、前記第１のセンサヨーク５および
第２のセンサヨーク６と同一部品で構成される第３のセ
ンサヨーク１０および第４のセンサヨーク１１と、前記
検出用コイル７と同一部品で構成される温度補正用コイ
ル１２とで構成されている。That is, as shown in FIG. 6 (longitudinal sectional view showing the torque sensor TS of the electric power steering device for a vehicle) and FIG. A third sensor yoke 10 and a fourth sensor yoke 11 made of the same components as the first sensor yoke 5 and the second sensor yoke 6, and a temperature compensator made of the same components as the detection coil 7. And a coil 12.
【００３７】そして、前記第３のセンサヨーク１０は、
前記第１のヨークホルダ５０と同一部品で構成された第
３のヨークホルダ５２を介して入力軸２に固定される一
方、前記第４のセンサヨーク１１は、第３のセンサヨー
ク１０の外周側に径方向に対向する状態でその外周側が
ハウジング１に固定されている。また、前記温度補正用
コイル１２は、そのコイルヨーク１２ａをハウジング１
に固定することにより、第３のセンサヨーク１０および
第４のセンサヨーク１１の凹部１０ａ、１１ａと凸部１
０ｂ、１１ｂを跨ぐ状態で近接して設けられている。The third sensor yoke 10 is
The fourth sensor yoke 11 is fixed to the input shaft 2 via a third yoke holder 52 made of the same components as the first yoke holder 50, while the fourth sensor yoke 11 has a radially outer side of the third sensor yoke 10. The outer peripheral side is fixed to the housing 1 in a state facing the direction. Further, the temperature correction coil 12 has its coil yoke 12a
, The concave portions 10a, 11a and the convex portion 1 of the third sensor yoke 10 and the fourth sensor yoke 11 are fixed.
It is provided close to and straddling 0b and 11b.
【００３８】次に、この発明の実施の形態２のトルクセ
ンサＴＳにおける温度補正作用を図７に基づいて説明す
る。温度補正用コイル１２に電流を流すと、図７に示す
ように、コイルヨーク１２ａから、第３のセンサヨーク
１０の凸部１０ｂおよび第４のセンサヨーク１１の凸部
１１ｂを経由してコイルヨーク１２ａに戻る磁束が発生
する。Next, a temperature correction operation in the torque sensor TS according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. When an electric current is applied to the temperature correcting coil 12, as shown in FIG. 7, the coil yoke 12a extends from the coil yoke 12a via the convex portion 10b of the third sensor yoke 10 and the convex portion 11b of the fourth sensor yoke 11. Magnetic flux returning to 12a is generated.
【００３９】この磁束の値は、第３のセンサヨーク１０
と第４のセンサヨーク１１における凸部１０ｂ、１１ｂ
同士の重なり具合（周方向幅）によって変化し、この磁
束が変化すると、自己インダクタンスが変化する。そし
て、この自己インダクタンスが変化すると、温度補正用
コイル１２のインピーダンスが変化するため、この温度
補正用コイル１２に一定の電流を付与した状態にしてお
くことにより、インピーダンスの変化に応じて電圧が変
化する。The value of the magnetic flux is determined by the third sensor yoke 10
And the projections 10b, 11b of the fourth sensor yoke 11
It changes depending on the degree of overlap (peripheral width) between them, and when this magnetic flux changes, the self-inductance changes. When the self-inductance changes, the impedance of the temperature correction coil 12 changes. By keeping a constant current to the temperature correction coil 12, the voltage changes in accordance with the change in impedance. I do.
【００４０】そこで、ステアリングホイールＳＷの転舵
操作により入力軸２が回転すると、この入力軸２側に固
定された第３のセンサヨーク１０とハウジング１側に固
定された第４のセンサヨーク１１とが相対回転し、これ
により、温度補正用コイル１２で検出される電圧が波状
に変化するため、この電圧波形のピーク値を検出する。When the input shaft 2 is rotated by the steering operation of the steering wheel SW, the third sensor yoke 10 fixed to the input shaft 2 and the fourth sensor yoke 11 fixed to the housing 1 Are relatively rotated, whereby the voltage detected by the temperature correction coil 12 changes in a wave-like manner, so that the peak value of this voltage waveform is detected.
【００４１】この電圧波形のピーク値、即ち、電圧波形
の振幅は、温度補正用コイル１２の温度が変化すると変
化するため、この電圧波形のピーク値の変化に基づい
て、前記検出用コイル７で検出された電圧を補正するこ
とにより、温度変化に基づく検出誤差を補正することが
できる。Since the peak value of this voltage waveform, that is, the amplitude of the voltage waveform changes when the temperature of the temperature correction coil 12 changes, the detection coil 7 detects the change in the peak value of the voltage waveform. By correcting the detected voltage, a detection error based on a temperature change can be corrected.
【００４２】以上説明してきたように、この発明の実施
の形態２のトルクセンサＴＳにおいては、検出用コイル
７の温度変化に基づくトルクの検出誤差が補正されるこ
とはもちろん、温度補正用第３のセンサヨーク１０と第
４のセンサヨーク１１を、前記第１のセンサヨーク５お
よび第２のセンサヨーク６と同様に、加工工数の低減と
加工時間の短縮によりコストを低減することができるよ
うになると共に、材料の歩留まりを向上させることがで
きるようになる。As described above, in the torque sensor TS according to the second embodiment of the present invention, not only the torque detection error based on the temperature change of the detection coil 7 is corrected, but also the temperature correction third The sensor yoke 10 and the fourth sensor yoke 11 can be manufactured in the same manner as the first sensor yoke 5 and the second sensor yoke 6 so that the cost can be reduced by reducing the number of processing steps and the processing time. At the same time, the yield of materials can be improved.
【００４３】（発明の実施の形態３）この発明の実施の
形態３のトルクセンサＴＳは、前記発明の実施の形態２
のトルクセンサＴＳと同様に温度補正手段が追加された
ものである点で基本的に同様であるが、その組み付け構
造を異にしたものである。(Third Embodiment) A torque sensor TS according to a third embodiment of the present invention is similar to the torque sensor TS according to the second embodiment of the present invention.
This is basically the same as the torque sensor TS in that a temperature correction means is added, but the assembly structure is different.
【００４４】即ち、この発明の実施の形態３では、図８
（車両用電動パワーステアリング装置のトルクセンサＴ
Ｓを示す縦断面図）に示すように、前記温度補正用コイ
ル１２と検出用コイル７とを、そのコイルヨーク１２
ａ、７ａ同士を背中合わせの状態で一体的に連結したコ
イルユニットの状態でハウジング１に組み付け固定した
た構成としたものである。That is, in the third embodiment of the present invention, FIG.
(Torque sensor T of electric power steering device for vehicle
As shown in FIG. 5A, the temperature correction coil 12 and the detection coil 7 are connected to the coil yoke 12.
a, 7a is assembled and fixed to the housing 1 in a state of a coil unit integrally connected in a back-to-back state.
【００４５】従って、この発明の実施の形態３のトルク
センサＴＳにあっては、一体化されたコイルユニットを
組み付けるだけですむため、検出用コイル７および温度
補正用コイル１２を別々の場所に設ける場合に比べ、ス
ペース的に有利であり、かつ、配線も一箇所から引き出
せばよいため、組み付け作業が容易になるという追加の
効果が得られる。Therefore, in the torque sensor TS according to the third embodiment of the present invention, since the integrated coil unit only needs to be assembled, the detection coil 7 and the temperature correction coil 12 are provided at different places. Compared to the case, it is advantageous in terms of space and the wiring may be drawn out from one place, so that an additional effect that the assembling work is facilitated is obtained.
【００４６】以上発明の実施の形態を図面により説明し
たが、具体的な構成はこれらの発明の実施の形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
ける設計変更等があっても本発明に含まれる。Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments of the present invention, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. Are also included in the present invention.
【００４７】例えば、発明の実施の形態では、車両の電
動パワーステアリング装置におけるトルクセンサに本発
明を適用した例を示したが、それ以外にも、回転軸に発
生するトルクを検出する場合に全て適用することができ
る。また、トルク検出以外にも、入力軸と出力軸との２
軸間に発生する回転角度差の検出にも本発明を適用する
ことができる。For example, in the embodiment of the invention, an example in which the present invention is applied to a torque sensor in an electric power steering device for a vehicle has been described. Can be applied. In addition to the torque detection, there are two types of input shaft and output shaft.
The present invention can be applied to detection of a rotation angle difference generated between shafts.
【００４８】また、発明の実施の形態では、弾性体とし
て棒状のトーションバー４が用いられたものを例にとっ
たが、円筒状の弾性体やコイルスプリングを用いたトル
クセンサにも本発明を適用することができる。In the embodiment of the present invention, the rod-shaped torsion bar 4 is used as an elastic body, but the present invention is also applied to a torque sensor using a cylindrical elastic body or a coil spring. Can be applied.
【００４９】また、発明の実施の形態では、第１のセン
サヨーク５および第２のセンサヨーク６を一枚の板材か
らプレス成形により同時に打ち抜くようにしたが、別部
材から別々に、または、一枚の板材から２工程に分けて
打ち抜くようにしてもよい。Further, in the embodiment of the present invention, the first sensor yoke 5 and the second sensor yoke 6 are simultaneously punched from a single plate material by press molding. Punching may be performed in two steps from a single plate material.
【００５０】また、発明の実施の形態では、トルク検出
のために、検出用コイル７における電圧の変化状態を検
出するようにしたが、電流の変化状態を検出するように
してもよい。Further, in the embodiment of the present invention, the change state of the voltage in the detection coil 7 is detected for detecting the torque, but the change state of the current may be detected.
【００５１】[0051]
【発明の効果】 以上説明してきたように本発明請求項
１記載のトルクセンでは、上述のように、前記第１のセ
ンサヨークおよび第２のセンサヨークが凹部と凸部を含
めてリングプレート状に形成されていて互いに外周側と
内周側とで径方向に対向する状態で設けられた構成とし
たことにより、第１のセンサヨークおよび第２のセンサ
ヨークを凹部と凸部を含めてプレス成形により一体的に
打ち抜き形成することが可能となるもので、これによ
り、切削加工によることなしに、凹部と凸部を高精度の
もとに容易に形成することができ、従って、コストを低
減することができるようになるという効果が得られる。As described above, in the torque sensor according to the first aspect of the present invention, as described above, the first sensor yoke and the second sensor yoke are formed in a ring plate shape including the concave portion and the convex portion. The first sensor yoke and the second sensor yoke including the concave and convex portions are press-formed by being formed and provided so as to be radially opposed to each other on the outer peripheral side and the inner peripheral side. This makes it possible to form a single piece by punching, so that the concave and convex portions can be easily formed with high precision without using a cutting process, thus reducing the cost. The effect of being able to do it is obtained.
【００５２】また、上述のように、前記検出用コイルを
第１のセンサヨークおよび第２のセンサヨークの凹部と
凸部を跨ぐ状態で近接して設けた構成としたことによ
り、コイルヨークと両センサヨークのみに磁束が通るよ
うになるため、磁束が他の関係のない部位に分散される
ことがなくなり、これにより、精度の高いトルク検出が
行えるようになる。また、前記第１のセンサヨークおよ
び第２のセンサヨークを入力軸および出力軸に対しそれ
ぞれ非磁性体を介して固定したことで、入力軸自体は磁
性体で形成することができ、これにより、非磁性体で形
成する場合に比べて強度およびコストの面で有利にな
る。Further, as described above, the detection coil is provided close to the first sensor yoke and the second sensor yoke so as to straddle the concave portion and the convex portion. Since the magnetic flux passes only through the sensor yoke, the magnetic flux does not disperse to other unrelated parts, thereby enabling highly accurate torque detection. Further, by fixing the first sensor yoke and the second sensor yoke to the input shaft and the output shaft via non-magnetic materials, the input shaft itself can be formed of a magnetic material. This is advantageous in terms of strength and cost as compared with the case where it is formed of a non-magnetic material.
【００５３】請求項２記載のトルクセンサは、請求項１
記載のトルクセンサにおいて、前記温度補正用コイルと
前記検出用コイルとをそのコイルヨーク同士が背中合わ
せの状態で一体的に連結された状態で設けた構成とした
ことで、一体化された両コイルユニットを組み付けるだ
けですむため、両コイルを別々の場所に設ける場合に比
べ、スペース的に有利であり、かつ、配線も一箇所から
引き出せばよいため、組み付け作業が容易になり、これ
により、生産性を高めることができるようになる。According to a second aspect of the present invention, there is provided a torque sensor.
The torque sensor according to claim 1, wherein the coil for temperature correction and the coil for detection are provided in a state where their coil yokes are integrally connected in a back-to-back state, so that both coil units are integrated. This is advantageous in terms of space compared to the case where both coils are provided at separate locations, and the wiring can be pulled out from one place, facilitating the assembly work, thereby improving productivity. Can be increased.
【００５４】請求項３記載のトルクセンサは、請求項２
記載のトルクセンサにおいて、前記第３のセンサヨーク
および第４のセンサヨークは凹部と凸部を含めてリング
プレート状にプレス成形により一体的に打ち抜き形成さ
れていて互いに外周側と内周側とで径方向に対向する状
態で設けられている手段としたことで、温度補正用の第
３のセンサヨークおよび第４のセンサヨークも、前記第
１のセンサヨークおよび第２のセンサヨークと同様に、
低コストにて凹部と凸部を高精度のもとに容易に形成す
ることができると共に、精度の高い温度補正が行えるよ
うになる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a torque sensor.
In the torque sensor described above, the third sensor yoke and the fourth sensor yoke are integrally formed by press forming into a ring plate shape including a concave portion and a convex portion, and are mutually formed on the outer peripheral side and the inner peripheral side. Since the third sensor yoke and the fourth sensor yoke for temperature correction are provided in such a manner as to be provided so as to face each other in the radial direction, similarly to the first sensor yoke and the second sensor yoke,
The concave portion and the convex portion can be easily formed with high accuracy at low cost, and highly accurate temperature correction can be performed.
【００５５】請求項４記載のトルクセンサにおけるセン
サヨークの製造方法は、請求項３記載のトルクセンサに
おいて、前記第１のセンサヨークと第２のセンサヨーク
とが一枚の板材の外周側と内周側からそれぞれプレス成
形により打ち抜くことにより製造するようにしたこと
で、材料の歩留まりを向上させることができるようにな
る。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a sensor yoke for a torque sensor according to the third aspect, wherein the first sensor yoke and the second sensor yoke are formed on the outer peripheral side and the inner side of a single plate. By manufacturing by punching from the peripheral side by press molding, the yield of the material can be improved.
【００５６】請求項５記載のトルクセンサにおけるセン
サヨークの製造方法は、請求項３記載のトルクセンサに
おいて、前記第１のセンサヨークと第２のセンサヨーク
とが一枚の板材の外周側と内周側からそれぞれプレス成
形により同時に打ち抜くことにより製造されるようにし
たことで、材料の歩留まりが向上すると共に、加工工数
の低減と加工時間の短縮を図ることができるようにな
る。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a sensor yoke in a torque sensor according to the third aspect, wherein the first sensor yoke and the second sensor yoke are formed on the outer peripheral side and the inner side of a single plate. By manufacturing by punching simultaneously from the peripheral side by press molding, the yield of the material is improved, and the number of processing steps and the processing time can be reduced.
【図１】発明の実施の形態１のトルクセンサが適用され
た電動パワーステアリング装置を示す全体概略図であ
る。FIG. 1 is an overall schematic diagram showing an electric power steering device to which a torque sensor according to a first embodiment of the invention is applied.
【図２】発明の実施の形態１のトルクセンサを示す縦断
面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the torque sensor according to the first embodiment of the present invention.
【図３】図２の III−III 線における縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view taken along line III-III of FIG. 2;
【図４】発明の実施の形態１のトルクセンサを示す要部
拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part showing the torque sensor according to the first embodiment of the invention;
【図５】発明の実施の形態１のトルクセンサの作用説明
図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of an operation of the torque sensor according to the first embodiment of the present invention;
【図６】発明の実施の形態２のトルクセンサを示す縦断
面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a torque sensor according to Embodiment 2 of the present invention.
【図７】発明の実施の形態２のトルクセンサを示す要部
拡大断面図である。FIG. 7 is an enlarged sectional view of a main part showing a torque sensor according to a second embodiment of the invention.
【図８】発明の実施の形態３のトルクセンサを示す縦断
面図である。FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a torque sensor according to Embodiment 3 of the present invention.
Ｂ バッテリ ＥＣＵ コントロールユニット Ｇ 減速ギャ Ｌ ラック Ｍ 電動モータ Ｐ ピニオン Ｒ リレー ＳＷ ステアリングホイール ＴＬ 左前輪 ＴＲ 右前輪 ＴＳ トルクセンサ １ ハウジング １ａ ベアリング １ｂ ベアリング ２ 入力軸 ２ａ 軸心穴 ３ 出力軸 ３ａ 軸心穴 ４ トーションバー（弾性体） ５ 第１のセンサヨーク ５ａ 凹部 ５ｂ 凸部 ６ 第２のセンサヨーク ６ａ 凹部 ６ｂ 凸部 ７ 検出用コイル ７ａ コイルヨーク ８ 出力軸側ウォームホイール ９ モータ軸側ウォーム １０ 第３のセンサヨーク １０ａ 凹部 １０ｂ 凸部 １１ 第４のセンサヨーク １１ａ 凹部 １１ｂ 凸部 １２ 温度補正用コイル １２ａ コイルヨーク ５０ 第１のヨークホルダ（非磁性体） ５１ 第２のヨークホルダ（非磁性体） ５２ 第３のヨークホルダ（非磁性体） B Battery ECU control unit G Reduction gear L Rack M Electric motor P Pinion R Relay SW Steering wheel TL Front left wheel TR Front right wheel TS Torque sensor 1 Housing 1a Bearing 1b Bearing 2 Input shaft 2a Shaft hole 3 Output shaft 3a Shaft hole 4 Torsion bar (elastic body) 5 first sensor yoke 5a concave portion 5b convex portion 6 second sensor yoke 6a concave portion 6b convex portion 7 detecting coil 7a coil yoke 8 output shaft side worm wheel 9 motor shaft side worm 10 third Sensor yoke 10a concave portion 10b convex portion 11 fourth sensor yoke 11a concave portion 11b convex portion 12 temperature correction coil 12a coil yoke 50 first yoke holder (non-magnetic material) 51 second yoke holder (non-magnetic material) 52 third Yoke holder (non-magnetic body)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横田 忠治 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 Ｆターム(参考） 3D033 CA28 CA31 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Tadaharu Yokota 1370 Onna, Atsugi-shi, Kanagawa F-term in Unisia Gex Co., Ltd. 3D033 CA28 CA31
Claims (5)
同軸に設けられた入力軸および出力軸と、 該入力軸および出力軸に対しそれぞれ非磁性体を介して
固定されていて所定の隙間を有して互いに対向する面に
それぞれ円周方向に凹部と凸部が交互に配置された磁性
材料よりなる第１のセンサヨークおよび第２のセンサヨ
ークと、 該第１のセンサヨークおよび第２のセンサヨークにおけ
る凸部同士の重なり具合の変化をインピーダンス変化に
基づいて検出することにより第１のセンサヨークと第２
のセンサヨークとの間に発生する角度差を検出する検出
用コイルと、 前記第１のセンサヨークおよび第２のセンサヨークの凹
部と凸部との対向面を除く検出用コイルの周囲を囲む状
態で設けられたコイルヨークと、を備えたトルクセンサ
であって、 前記第１のセンサヨークおよび第２のセンサヨークは凹
部と凸部を含めてリングプレート状にプレス成形により
一体的に打ち抜き形成されていて互いに外周側と内周側
とで径方向に対向する状態で設けられ、 前記検出用コイルが第１のセンサヨークおよび第２のセ
ンサヨークの凹部と凸部を跨ぐ状態で近接して設けられ
ていることを特徴とするトルクセンサ。An input shaft and an output shaft rotatably provided on a housing and coaxial with each other, and having a predetermined gap fixed to the input shaft and the output shaft via a non-magnetic material, respectively. Sensor yoke and second sensor yoke made of a magnetic material in which concave portions and convex portions are alternately arranged in the circumferential direction on the surfaces facing each other, and the first and second sensor yokes. The first sensor yoke and the second sensor yoke are detected by detecting a change in the degree of overlap between the convex portions at the time based on the change in impedance.
A detection coil for detecting an angle difference generated between the first and second sensor yokes, and a state surrounding a periphery of the detection coil excluding a facing surface of the first sensor yoke and the second sensor yoke with the concave and convex portions. Wherein the first sensor yoke and the second sensor yoke are integrally punched and formed into a ring plate shape including a concave portion and a convex portion by press molding. And the detection coil is provided so as to be radially opposed to each other on the outer circumference side and the inner circumference side, and the detection coil is provided close to the first sensor yoke and the second sensor yoke so as to straddle the concave and convex portions. A torque sensor characterized in that:
ぞれ固定されていて所定の隙間を有して互いに対向する
面にそれぞれ円周方向に凹部と凸部が交互に配置された
磁性材料よりなる第３のセンサヨークおよび第４のセン
サヨークと、 該第３のセンサヨークおよび第４のセンサヨークの凹部
と凸部を跨ぐ状態で近接して設けられた温度補正用コイ
ルと、 前記第１のセンサヨークおよび第２のセンサヨークの凹
部と凸部との対向面を除く検出用コイルの周囲を囲む状
態で設けられたコイルヨークと、を備え、 前記温度補正用コイルと前記検出用コイルとがそのコイ
ルヨーク同士が背中合わせの状態で一体的に連結された
状態で設けられていることを特徴とする請求項１に記載
のトルクセンサ。2. A third magnetic material, which is fixed to the housing and the input shaft, and has a predetermined gap, and is formed of a magnetic material in which concave portions and convex portions are alternately arranged in a circumferential direction on surfaces facing each other with a predetermined gap. A sensor yoke and a fourth sensor yoke, a temperature correction coil provided in proximity to the third sensor yoke and the fourth sensor yoke so as to straddle a concave portion and a convex portion, and the first sensor yoke And a coil yoke provided so as to surround the detection coil excluding the opposing surfaces of the concave portion and the convex portion of the second sensor yoke, wherein the temperature correction coil and the detection coil are provided as coils. The torque sensor according to claim 1, wherein the yokes are provided in a state where they are integrally connected in a back-to-back state.
ンサヨークは凹部と凸部を含めてリングプレート状にプ
レス成形により一体的に打ち抜き形成されていて互いに
外周側と内周側とで径方向に対向する状態で設けられて
いることを特徴とする請求項２に記載のトルクセンサ。3. The third sensor yoke and the fourth sensor yoke including a concave portion and a convex portion are integrally punched and formed into a ring plate shape by press molding, and have diameters on the outer peripheral side and the inner peripheral side. The torque sensor according to claim 2, wherein the torque sensor is provided so as to face the direction.
ヨークとが一枚の板材の外周側と内周側からそれぞれプ
レス成形により打ち抜くことにより製造されることを特
徴とする請求項３に記載のトルクセンサにおけるセンサ
ヨークの製造方法。4. The method according to claim 3, wherein the first sensor yoke and the second sensor yoke are manufactured by punching out the outer peripheral side and the inner peripheral side of one sheet material by press molding. A method for manufacturing a sensor yoke in the torque sensor described in the above.
ヨークとが一枚の板材の外周側と内周側からそれぞれプ
レス成形により同時に打ち抜くことにより製造されるこ
とを特徴とする請求項４に記載のトルクセンサにおける
センサヨークの製造方法。5. The apparatus according to claim 4, wherein said first sensor yoke and said second sensor yoke are simultaneously punched from the outer peripheral side and the inner peripheral side of one sheet material by press molding. 3. A method for manufacturing a sensor yoke in the torque sensor according to 1.
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| JP2000204504A JP2002022571A (en) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | Torque sensor and manufacturing method of sensor yoke for torque sensor |
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ID=18701754
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