JP2003042862A - Magnetostriction type torque sensor - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetostriction type torque sensor that suppresses the output fluctuation of the sensor. SOLUTION: The sensor comprises a torque transmission shaft 1 to which torque is applied, a pair of magnetic anisotropy areas 2a, 2b formed on the outer circumference face of this torque transmission shaft 1, a coil bobbin 3 arranged around these magnetic anisotropy areas 2a, 2b, a pair of excitation coils 4a, 4b and a pair of detection coils 5a, 5b wound by the coil bobbin 3, and a magnetic shield yoke 6 arranged on the outer circumference of the coil bobbin 3 with covering each coil of them. Then the coil bobbin 3 is divided at the mutual space between each of a pair of coils 4a, 5a and 4b, 5b wound by the coil bobbin 3, and therewith a buffer spacer 7 consisting of an elastic member is inserted into this divided mutual space. Each of the divided coil bobbins 3 is integrally fastened at the divided face of each coil bobbin 3 via the buffer spacer 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トルクセンサに関
し、特に回転軸に作用するトルクを非接触で検出する磁
歪式トルクセンサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torque sensor, and more particularly to a magnetostrictive torque sensor for detecting torque acting on a rotating shaft in a non-contact manner.

【０００２】[0002]

【従来の技術】磁歪式トルクセンサは、図７に示すよう
に、トルク伝達軸１０１の外周部に形成された一対の対
称的な螺旋溝を有する磁気異方性領域１０２ａ，１０２
ｂと、この一対の磁気異方性領域１０２ａ，１０２ｂの
外側に配設されたトルク伝達軸１０１と同一軸上の円筒
形状であるコイルボビン（図示せず）と、このコイルボ
ビンの外周に一対の磁気異方性領域１０２ａ，１０２ｂ
に対応して巻回された一対の励磁コイル１０４ａ，１０
４ｂ及び一対の検出コイル１０５ａ，１０５ｂとを備え
ている。そして、さらに、整流回路Ａ，Ｂ、減算回路
Ｃ、平滑回路Ｄ、ゲイン中点調整回路Ｅなどを備えてい
る。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 7, a magnetostrictive torque sensor has magnetic anisotropy regions 102a and 102a having a pair of symmetrical spiral grooves formed on an outer peripheral portion of a torque transmission shaft 101.
b, a coil bobbin (not shown) having a cylindrical shape on the same axis as the torque transmission shaft 101 arranged outside the pair of magnetic anisotropic regions 102a and 102b, and a pair of magnetic coils on the outer circumference of the coil bobbin. Anisotropic regions 102a and 102b
Pair of exciting coils 104a, 10 wound corresponding to
4b and a pair of detection coils 105a and 105b. Further, it further includes rectifying circuits A and B, a subtracting circuit C, a smoothing circuit D, a gain midpoint adjusting circuit E and the like.

【０００３】そして、このような磁歪式トルクセンサ
は、例えば、ステアリングシャフトに作用する操舵力を
検出してトルク検出信号を出力することによって、パワ
ーステアリングシステムを駆動制御するというシステム
のセンサとして用いられている。この場合には、トルク
伝達軸１０１の一端部は、ステアリング・ハンドルの中
心に固着されたステアリングシャフトに接続され、他端
部は、タイヤを操舵する操舵装置に接続されるようにな
っている。そして、コイルボビン１０３は、ケーシング
（図示せず）に覆われ、車のシャシ等に固定されてい
る。Such a magnetostrictive torque sensor is used, for example, as a sensor of a system for driving and controlling a power steering system by detecting a steering force acting on a steering shaft and outputting a torque detection signal. ing. In this case, one end of the torque transmission shaft 101 is connected to the steering shaft fixed to the center of the steering handle, and the other end is connected to the steering device for steering the tire. The coil bobbin 103 is covered with a casing (not shown) and is fixed to the chassis of the vehicle or the like.

【０００４】ここで、磁歪式トルクセンサの動作につい
て、説明する。まず、トルク伝達軸１０１にトルクが加
えられていないときは、磁気異方性領域の応力レベルは
等しいので、励磁コイル１０４ａ，１０４ｂが動作して
も検出コイル１０５ａ，１０５ｂからの信号は実質的に
は変化を生じない。The operation of the magnetostrictive torque sensor will be described below. First, when no torque is applied to the torque transmission shaft 101, the stress levels in the magnetic anisotropy region are equal, so that the signals from the detection coils 105a and 105b are substantially the same even if the excitation coils 104a and 104b operate. Does not change.

【０００５】一方、トルク伝達軸１０１にトルクが加え
られた場合には、各磁気異方性領域１０２ａ，１０２ｂ
はそれぞれ引張応力及び圧縮応力を受けて、一方の磁気
異方性領域１０２ａにおける透磁率は増加し、他方の磁
気異方性領域１０２ｂにおける透磁率は減少する。この
ため、励磁コイル１０４ａ，１０４ｂが動作すると、一
方の磁気異方性領域１０２ａを通る磁束は増大し、他方
の磁気異方性領域１０２ｂを通る磁束は減少する。On the other hand, when torque is applied to the torque transmission shaft 101, the magnetic anisotropy regions 102a and 102b are formed.
Are subjected to tensile stress and compressive stress, respectively, the magnetic permeability in one magnetic anisotropic region 102a increases and the magnetic permeability in the other magnetic anisotropic region 102b decreases. Therefore, when the exciting coils 104a and 104b operate, the magnetic flux passing through one magnetic anisotropic region 102a increases and the magnetic flux passing through the other magnetic anisotropic region 102b decreases.

【０００６】そして、一対の検出コイル１０５ａ，１０
５ｂには電圧が誘起され、一方の検出コイル１０５ａに
おける出力値は増大し、他方の検出コイル１０５ｂでは
減少する。すると、上記検出コイル１０５ａ，１０５ｂ
では、インピーダンスの増減となるため、整流回路Ａ，
Ｂの出力は、一方側Ａでは増加（インピーダンス変化
量：＋ΔＺｔ）、他方側Ｂでは減少（インピーダンス変
化量：−ΔＺｔ）する。このため、減算回路Ｃにおける
出力は、変化量がΔＺｔ−（−ΔＺｔ）＝２ΔＺｔとな
り、当該インピーダンスの変化量は２倍となる。これに
より、トルク値と方向を検出することができる。The pair of detection coils 105a, 10a
A voltage is induced in 5b, and the output value of one detection coil 105a increases and the output value of the other detection coil 105b decreases. Then, the detection coils 105a and 105b are
Then, since the impedance increases and decreases, the rectifier circuit A,
The output of B increases on one side A (impedance change amount: + ΔZt) and decreases on the other side B (impedance change amount: −ΔZt). Therefore, the output of the subtraction circuit C has a change amount of ΔZt − (− ΔZt) = 2ΔZt, and the change amount of the impedance is doubled. This makes it possible to detect the torque value and the direction.

【０００７】ここで、このような磁歪式トルクセンサに
おいては、トルク伝達軸１０１に対し非接触状態でトル
ク値を検出するため、励磁コイル１０４ａ，１０４ｂや
検出コイル１０５ａ，１０５ｂの磁気異方性領域１０２
ａ，１０２ｂに対するスラスト方向の位置にずれが生じ
ると、センサ特性が変化し、トルク値を精度よく検出で
きない場合が生じる。そのため、励磁コイル１０４ａ，
１０４ｂや検出コイル１０５ａ，１０５ｂと磁気異方性
領域１０２ａ，１０２ｂとの位置関係がほぼ一定となる
よう、これらの位置のずれを十分に小さいレベルに保つ
ことが必要となる。Here, in such a magnetostrictive torque sensor, since the torque value is detected in a non-contact state with the torque transmission shaft 101, the magnetic anisotropy regions of the exciting coils 104a and 104b and the detecting coils 105a and 105b are detected. 102
When the position in the thrust direction with respect to a and 102b is deviated, the sensor characteristics change, and the torque value may not be detected accurately. Therefore, the exciting coil 104a,
It is necessary to keep the positional deviation of the magnetic field anisotropic regions 102a and 102b at a sufficiently small level so that the positional relationship between the magnetic anisotropic regions 102a and 102b is substantially constant.

【０００８】しかし、このようなずれは、構成部品の加
工精度によりセンサの組み付け時に生じている場合があ
る。また、励磁コイル１０４ａ，１０４ｂ等の発熱によ
り各構成部品が温度変化することによる熱膨張又は振
動、若しくは各部品の公差の蓄積などにより、励磁コイ
ル１０４ａ，１０４ｂや検出コイル１０５ａ，１０５ｂ
と磁気異方性領域１０２ａ，１０２ｂとの位置のずれや
装置のがたつき、構成部品への余分な応力が生じる場合
がある。However, such a shift may occur during the assembly of the sensor due to the processing accuracy of the components. Further, due to thermal expansion or vibration due to temperature change of each component due to heat generation of the exciting coils 104a, 104b, or accumulation of tolerance of each component, the exciting coils 104a, 104b and the detection coils 105a, 105b
There is a case where the positions of the magnetic anisotropy regions 102a and 102b are misaligned or the device is rattled and extra stress is applied to the components.

【０００９】この励磁コイル１０４ａ，１０４ｂや検出
コイル１０５ａ，１０５ｂと磁気異方性領域１０２ａ，
１０２ｂとの位置のずれは、前述したようにトルクセン
サの特性に変化をもたらし、装置のがたつきは、軸の回
転性能の低下や騒音などの弊害をもたらす。また、構成
部品にかかる余分な応力は、各部品の耐久性の低下をも
たらすと共に、特にコイルボビン１０３にかかる応力
は、当該コイルボビン１０３に装着されている磁気シー
ルドヨーク１０６に伝達し、当該磁気シールドヨーク１
０６の透磁率の変化をもたらし、トルク値の検出精度に
悪影響をもたらす（図８乃至図９参照）。The exciting coils 104a and 104b, the detecting coils 105a and 105b, and the magnetic anisotropic region 102a,
The positional deviation from 102b causes a change in the characteristics of the torque sensor as described above, and rattling of the device causes adverse effects such as deterioration in rotational performance of the shaft and noise. Further, the extra stress applied to the component parts causes the durability of each part to be deteriorated, and particularly the stress applied to the coil bobbin 103 is transmitted to the magnetic shield yoke 106 mounted on the coil bobbin 103, so that the magnetic shield yoke. 1
This causes a change in the magnetic permeability of 06 and adversely affects the detection accuracy of the torque value (see FIGS. 8 to 9).

【００１０】このため、励磁コイル１０４ａ，１０４ｂ
や検出コイル１０５ａ，１０５ｂと磁気異方性領域１０
２ａ，１０２ｂとの位置のずれ、または、構成部品にか
かる余分な応力を除去すべく、種々の検討がなされてい
る。For this reason, the exciting coils 104a and 104b
And the detection coils 105a and 105b and the magnetic anisotropy region 10
Various studies have been made in order to eliminate the positional deviation from 2a and 102b or the excessive stress applied to the components.

【００１１】従来は、図８に示すように、シールドヨー
ク１０６をコイルボビン１０３によって保持し、弾性ゴ
ム接着剤１１０で接着することで、熱膨張による応力が
直接シールドヨークに加わらないようにしていた。ある
いは、図９に示すように、略Ｌ字断面の弾性体１１１を
シールドヨーク１０６とハウジング１０７の間に入れる
ことで、応力が直接シールドヨーク１０６に加わらない
ようにしていた。Conventionally, as shown in FIG. 8, the shield yoke 106 is held by a coil bobbin 103 and bonded with an elastic rubber adhesive 110 so that stress due to thermal expansion is not directly applied to the shield yoke. Alternatively, as shown in FIG. 9, the elastic body 111 having a substantially L-shaped cross section is inserted between the shield yoke 106 and the housing 107 so that stress is not directly applied to the shield yoke 106.

【００１２】例えば、特許２６７８８４３号公報では、
略Ｌ字断面の弾性体と硬質体スペーサとによって、周囲
温度変化時の膨張差による内部応力を除去する。このと
き、硬質体は、振動、衝撃等によるスペーサ位置ずれを
防止する。また、特公平７−１１７４６４号公報では、
Ｏリング状弾性スペーサを使用して周囲温度変化時の膨
張差による内部応力を除去する。そして、特開平９−８
９６９１号公報では、ヨークをコイルボビンによって保
持することで、ハウジングケースからの応力が直接ヨー
クに加わらないようにしている。For example, in Japanese Patent No. 2678843,
The elastic body having a substantially L-shaped cross section and the hard body spacer remove the internal stress due to the difference in expansion when the ambient temperature changes. At this time, the hard body prevents displacement of the spacer due to vibration, impact, or the like. Moreover, in Japanese Patent Publication No. 7-117464,
An O-ring-shaped elastic spacer is used to eliminate internal stress due to expansion difference when ambient temperature changes. And, JP-A-9-8
In Japanese Patent No. 9691, the coil bobbin holds the yoke so that stress from the housing case is not directly applied to the yoke.

【００１３】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例には、以下のような不都合があった。例えば、図８
（ａ）の場合、シールドヨーク１０６の内長Ｌ１とコイ
ルボビン１０３の外長Ｌ２は、Ｌ１＞Ｌ２となっている
ことから、組立接着時に適切に位置決めを行わないと図
８（ｂ）のようにシールドヨークの相対位置が左右にず
れてしまう可能性がある。また、図９（ａ）の場合で
は、シールドヨーク１０６をコイルボビン１０３に組ん
だものをセンサケースに設置導入する時に、適切に位置
決めを行わないと、図９（ｂ）のように組んだ物全体が
傾いた状態で取り付けられてしまう可能性がある。これ
らは、周囲温度が変化したとき、センサ出力変動が大き
くなったり、軸を回転させるとセンサ出力が大きく変動
する原因となってしまう。However, the above conventional example has the following inconveniences. For example, in FIG.
In the case of (a), the inner length L1 of the shield yoke 106 and the outer length L2 of the coil bobbin 103 are L1> L2. Therefore, if proper positioning is not performed at the time of assembly and bonding, as shown in FIG. 8 (b). There is a possibility that the relative position of the yoke will be shifted to the left or right. Further, in the case of FIG. 9A, when the shield yoke 106 assembled to the coil bobbin 103 is installed and introduced in the sensor case, if the proper positioning is not performed, the entire assembly assembled as shown in FIG. May be installed in a tilted state. These cause the sensor output to fluctuate significantly when the ambient temperature changes, or cause the sensor output to fluctuate significantly when the shaft is rotated.

【００１４】そして、上記の公報の例では、まず、特許
２６７８８４号公報では、複数部品を使用することから
コストアップとなり、かつ、弾性体と硬質体の加工公差
管理を厳しくしなければならなくなる。次に、特公平７
−１１７４６４号公報では、Ｏリングは組立時にずれや
すく、これを防止するために、ヨークに格納溝を追加工
しなければならなくなる。すると、ヨークの半径方向の
厚さをある程度、厚い形状としなければならなくなり、
これらはコストアップへとつながる。さらに、特開平９
−８９６９１号公報では、周囲温度が変化した場合、コ
イルボビンとヨークとの熱膨張差によって、高温では圧
縮、低温では引っ張り応力がヨークに加わることによっ
て、センサ出力に変動が発生してしまう。このため、弾
性ゴム接着剤でヨークとボビンとを接着する手法がとら
れ、応力緩和に役立つことがわかっているが、組立時に
ヨーク位置が不適切にずれやすくなり、ずれた場合にシ
ールド効果に支障をきたすことがある。In the example of the above-mentioned publication, first, in JP-A-267884, since a plurality of parts are used, the cost is increased, and it is necessary to strictly control the working tolerance of the elastic body and the hard body. Next, Japanese Patent Fair 7
According to Japanese Patent Laid-Open No. 1174644, the O-ring easily shifts during assembly, and in order to prevent this, a storage groove must be additionally formed in the yoke. Then, the thickness of the yoke in the radial direction has to be thick to some extent,
These lead to higher costs. Furthermore, JP-A-9
According to Japanese Patent Publication No. 869691, when the ambient temperature changes, the sensor output fluctuates due to the difference in thermal expansion between the coil bobbin and the yoke, which causes compression at high temperatures and tensile stress at low temperatures. For this reason, it is known that a method of bonding the yoke and the bobbin with an elastic rubber adhesive is used, and it is known to be useful for stress relaxation. However, the yoke position easily shifts improperly during assembly, and when it shifts, the shield effect is not achieved. May cause problems.

【００１５】[0015]

【発明の目的】本発明は、上記従来例の有する不都合を
改善し、特に、センサの出力変動を抑制し、トルク値を
精度よく検出することができる磁歪式トルクセンサを提
供することをその目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a magnetostrictive torque sensor capable of improving the above-mentioned disadvantages of the prior art and, more particularly, suppressing the output fluctuation of the sensor and accurately detecting the torque value. And

【００１６】[0016]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、ト
ルクが印可されるトルク伝達軸と、このトルク伝達軸の
外周面上に形成された一対の磁気異方性領域と、この一
対の磁気異方性領域を取り巻いて配設されたコイルボビ
ンと、一対の磁気異方性領域に対応してコイルボビンに
巻回された一対の励磁コイル及び一対の検出コイルと、
この一対の励磁コイル及び一対の検出コイルを覆いコイ
ルボビンの外周に配設された磁気シールドヨークとを備
え、そして、コイルボビンを、当該コイルボビンに巻回
された一対の各コイルの相互間にて分割すると共に、こ
の分割された各コイルボビンの相互間に、弾性部材から
成る緩衝スペーサを介挿し、さらに、分割された各コイ
ルボビンを、当該各コイルボビンの分割面にて緩衝スペ
ーサを介して一体的に固着した、という構成を取ってい
る（請求項１）。Therefore, in the present invention, a torque transmission shaft to which torque is applied, a pair of magnetic anisotropy regions formed on the outer peripheral surface of the torque transmission shaft, and a pair of magnetic anisotropy regions. A coil bobbin arranged around the anisotropic region, a pair of exciting coil and a pair of detecting coil wound around the coil bobbin corresponding to the pair of magnetic anisotropic regions,
The magnetic bobbin is provided with a magnetic shield yoke that covers the pair of excitation coils and the pair of detection coils and is arranged on the outer circumference of the coil bobbin, and divides the coil bobbin between the pair of coils wound around the coil bobbin. At the same time, a buffer spacer made of an elastic member is inserted between the divided coil bobbins, and the divided coil bobbins are integrally fixed to each other on the divided surface of the coil bobbin via the buffer spacer. , Is adopted (Claim 1).

【００１７】このとき、コイルボビンの当該コイルボビ
ンに巻回されている一対の各コイルの外側に、当該コイ
ルボビンの軸を中心に一周する一対のシールドヨーク溝
を形成すると共に、この一対のシールドヨーク溝に対応
して嵌合する一対の環状突出部を、磁気シールドヨーク
に設け、そして、一対の環状突出部相互間の長さを、分
割されたコイルボビンに弾性変形していない緩衝スペー
サを介挿した場合における当該コイルボビンに形成され
た一対のシールドヨーク溝相互間の長さよりも短く形成
すると望ましい（請求項２）。ここで、緩衝スペーサ
を、中心部にトルク伝達軸が挿通する円環状に形成して
もよい（請求項３）。At this time, a pair of shield yoke grooves are formed outside the pair of coils wound around the coil bobbin around the coil bobbin, and a pair of shield yoke grooves are formed around the axis of the coil bobbin. When a pair of corresponding annular protrusions are provided on the magnetic shield yoke, and the length between the pair of annular protrusions is inserted into the divided coil bobbins through a buffer spacer that is not elastically deformed. It is desirable to form the coil bobbin so as to be shorter than the length between the pair of shield yoke grooves formed in the coil bobbin. Here, the buffer spacer may be formed in an annular shape in which the torque transmission shaft is inserted in the central portion (claim 3).

【００１８】このような構成にすることにより、まず、
分割されたコイルボビンは、その間に緩衝スペーサを設
け、接着剤などにより一体的に連結される。続いて、コ
イルボビンを両側から押圧することにより緩衝スペーサ
が圧縮され、コイルボビンのコイル巻回部分の両外側に
形成されたシールドヨーク溝相互間の距離が縮まった状
態で磁気シールドヨークが装着される。そして、かかる
構成により、周囲の温度変化などにより、コイルボビン
が磁気シールドヨークよりも膨張した場合には、コイル
ボビンの分割箇所に設けられた緩衝スペーサにて当該ボ
ビンの膨張量が吸収される。従って、磁気シールドヨー
クがシールドヨーク溝に嵌合しているが、当該シールド
ヨーク溝間の距離は変化することないため、コイル、磁
気シールドヨークなどの位置ずれを抑制すると共に、磁
気シールドヨークの変形を抑制することができる。ま
た、分割された両コイルボビン、すなわち、コイルに均
等な圧縮応力が付勢されるため、センサ出力の変動を抑
制することができる。その結果、トルク値検出精度の向
上を図ることができる。一方、コイルボビンが磁気シー
ルドヨークよりも膨張することなく、すなわち、コイル
ボビンが磁気シールドヨークに対して相対的に縮む場合
には、あらかじめ縮められて備えられていた緩衝スペー
サが延びることにより、シールドヨーク溝間の距離の変
動が抑制される。従って、かかる場合にも、位置ずれや
磁気シールドヨークの変形を抑制することができ、トル
ク値検出精度の向上を図ることができる。With such a structure, first of all,
A buffer spacer is provided between the divided coil bobbins, and they are integrally connected by an adhesive or the like. Next, the buffer spacers are compressed by pressing the coil bobbin from both sides, and the magnetic shield yoke is mounted in a state where the distance between the shield yoke grooves formed on both outer sides of the coil winding portion of the coil bobbin is reduced. With this configuration, when the coil bobbin expands more than the magnetic shield yoke due to a change in ambient temperature or the like, the expansion amount of the bobbin is absorbed by the buffer spacers provided at the divided portions of the coil bobbin. Therefore, although the magnetic shield yoke is fitted in the shield yoke groove, the distance between the shield yoke grooves does not change, so that positional deviation of the coil, the magnetic shield yoke, etc. is suppressed and the magnetic shield yoke is deformed. Can be suppressed. Further, since uniform compressive stress is applied to both of the divided coil bobbins, that is, the coils, it is possible to suppress the fluctuation of the sensor output. As a result, the torque value detection accuracy can be improved. On the other hand, when the coil bobbin does not expand more than the magnetic shield yoke, that is, when the coil bobbin contracts relative to the magnetic shield yoke, the buffer spacer that has been contracted beforehand is extended to extend the shield yoke groove. Fluctuations in the distance therebetween are suppressed. Therefore, even in such a case, displacement and deformation of the magnetic shield yoke can be suppressed, and the torque value detection accuracy can be improved.

【００１９】また、本発明では、コイルボビンを、当該
コイルボビンに巻回された一対の各コイルの相互間にて
分割し、この分割された一方のコイルボビンの分割面
に、分割された他方のコイルボビンの分割面に向かって
突出する係合突起を少なくとも１つ設けると共に、当該
他方のコイルの分割面に、係合突起に対応して当該係合
突起を許容する係合凹部を形成した、という構成をも採
っている（請求項４）。Further, according to the present invention, the coil bobbin is divided between a pair of coils wound around the coil bobbin, and the divided surface of one of the divided coil bobbins is divided into the other divided coil bobbin. At least one engaging projection protruding toward the split surface is provided, and an engaging recess that allows the engaging projection is formed on the split surface of the other coil in correspondence with the engaging projection. (Claim 4).

【００２０】このとき、コイルボビンの当該コイルボビ
ンに巻回されている一対の各コイルの外側に、当該コイ
ルボビンの軸を中心に一周する一対のシールドヨーク溝
を形成すると共に、この一対のシールドヨーク溝に対応
して嵌合する一対の環状突出部を、磁気シールドヨーク
に設け、そして、一対の環状突出部相互間の長さを、分
割された各コイルボビンを係合突起及び係合凹部を介し
て連結した場合における当該コイルボビンに形成された
一対のシールドヨーク溝相互間の長さとほぼ同一の長さ
とすると望ましい（請求項５）。At this time, a pair of shield yoke grooves are formed outside the pair of coils wound around the coil bobbin of the coil bobbin so as to make a turn around the axis of the coil bobbin. A pair of corresponding annular protrusions are provided on the magnetic shield yoke, and the length between the pair of annular protrusions is connected to the divided coil bobbins through the engagement protrusions and the engagement recesses. In such a case, it is preferable that the length between the pair of shield yoke grooves formed on the coil bobbin is substantially the same as the length (claim 5).

【００２１】このような構成にすることにより、分割さ
れたコイルボビンが、分割面にて係合突起と係合凹部と
を介して連結される。そして、かかる状態にて、シール
ドヨーク溝に磁気シールドヨークが嵌合される。従っ
て、温度変化などにより、コイルボビンが磁気シールド
ヨークよりも膨張した場合には、分割されたコイルボビ
ンが分割面にて相互に押圧されるため、各コイルボビ
ン、すなわち、コイルに均等の圧縮応力が付勢されて両
コイルの特性がほぼ一致し、センサ出力の変動を抑制す
ることができる。一方、コイルボビンがシールドヨーク
より相対的に縮小した場合には、係合突起が係合凹部に
挿入された状態を保ったまま分割面に間隙が生じるた
め、引っ張り応力が加わることが抑制され、センサ出力
の変動を抑制することができる。その結果、トルク値検
出精度の向上を図ることができる。With this structure, the divided coil bobbins are connected to each other through the engaging projections and the engaging recesses on the split surface. Then, in this state, the magnetic shield yoke is fitted in the shield yoke groove. Therefore, when the coil bobbin expands more than the magnetic shield yoke due to temperature change, etc., the divided coil bobbins are pressed against each other at the dividing surfaces, so that uniform compressive stress is applied to each coil bobbin, that is, the coil. As a result, the characteristics of both coils substantially match, and the fluctuation of the sensor output can be suppressed. On the other hand, when the coil bobbin is relatively smaller than the shield yoke, a gap is generated on the split surface while keeping the engagement projection inserted in the engagement recess, so that tensile stress is suppressed from being applied and the sensor The fluctuation of the output can be suppressed. As a result, the torque value detection accuracy can be improved.

【００２２】[0022]

【発明の実施の形態】〈一実施形態〉以下、本発明の一
実施形態を、図１乃至図４を参照して説明する。図１
は、本発明の一実施形態の構成を示す正面方向から見た
断面図である。図２は、コイルボビン３及び磁気シール
ドヨーク６などの組み立ての様子を示す説明図である。
図３は、本発明である磁歪式トルクセンサ全体の組み立
ての様子を示す説明図である。図４は、コイルボビン３
に巻回される検出コイル５ａ，５ｂの特性を示す図であ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION <One Embodiment> One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Figure 1
[FIG. 3] is a sectional view showing a configuration of an embodiment of the present invention as seen from the front direction. FIG. 2 is an explanatory diagram showing how the coil bobbin 3, the magnetic shield yoke 6 and the like are assembled.
FIG. 3 is an explanatory view showing a state of assembling the entire magnetostrictive torque sensor according to the present invention. FIG. 4 shows the coil bobbin 3
It is a figure which shows the characteristic of the detection coils 5a and 5b wound around.

【００２３】図１に示すように、本実施形態における磁
歪式トルクセンサは、トルクが印可されるトルク伝達軸
１と、このトルク伝達軸１の外周面上に形成された一対
の磁気異方性領域２ａ，２ｂと、この一対の磁気異方性
領域２ａ，２ｂを取り巻いて配設されたコイルボビン３
と、一対の磁気異方性領域２ａ，２ｂに対応してコイル
ボビン３に巻回された一対の励磁コイル４ａ，４ｂ及び
一対の検出コイル５ａ，５ｂと、この一対の励磁コイル
４ａ，４ｂ及び一対の検出コイル５ａ，５ｂを覆いコイ
ルボビン３の外周に配設された磁気シールドヨーク６と
を備えている。以下、これを詳述する。As shown in FIG. 1, the magnetostrictive torque sensor according to this embodiment has a torque transmission shaft 1 to which torque is applied, and a pair of magnetic anisotropies formed on the outer peripheral surface of the torque transmission shaft 1. Areas 2a and 2b, and a coil bobbin 3 arranged around the pair of magnetic anisotropic areas 2a and 2b.
And a pair of exciting coils 4a and 4b and a pair of detecting coils 5a and 5b wound around the coil bobbin 3 corresponding to the pair of magnetic anisotropic regions 2a and 2b, and the pair of exciting coils 4a and 4b and the pair. And a magnetic shield yoke 6 provided on the outer circumference of the coil bobbin 3 to cover the detection coils 5a and 5b. Hereinafter, this will be described in detail.

【００２４】（トルク伝達軸）トルク伝達軸１は、強磁
性磁歪材料により形成された棒状部材である。そして、
このトルク伝達軸１の一端部は、回転駆動力を発生する
駆動源（例えば、ステアリング・ハンドル）に接続さ
れ、他端部は回転駆動に負荷を与えるもの（例えば、操
舵装置）に接続されるようになっている。すなわち、当
該トルク伝達軸１の両端部は、他の装置に接続されるよ
うになっている。(Torque Transmission Shaft) The torque transmission shaft 1 is a rod-shaped member made of a ferromagnetic magnetostrictive material. And
One end of the torque transmission shaft 1 is connected to a drive source (for example, a steering wheel) that generates a rotational drive force, and the other end is connected to one that applies a load to the rotational drive (for example, a steering device). It is like this. That is, both ends of the torque transmission shaft 1 are connected to another device.

【００２５】このトルク伝達軸１の両端部、すなわち他
の装置に接続される箇所の内側には、図１に示すよう
に、周溝１１ａ，１１ｂがそれぞれ形成されている。こ
の各周溝１１ａ，１１ｂは、トルク伝達軸１の位置を前
述したコイルボビン３に対して固定するために形成され
ていて、磁歪式トルクセンサの組み立て段階には、後述
するように当該各周溝１１ａ，１１ｂに、Ｃリング１２
ａ，１２ｂが装着されるようになっている。また、この
各周溝１１ａ，１１ｂの内側には、後述するセンサケー
ス２０に嵌合されて当該トルク伝達軸１を軸支するベア
リング１４ａ，１４ｂが当接する軸受当接部１３ａ，１
３ｂが、それぞれ形成されている。As shown in FIG. 1, circumferential grooves 11a and 11b are formed inside both ends of the torque transmission shaft 1, that is, inside the portion connected to another device. The circumferential grooves 11a and 11b are formed to fix the position of the torque transmission shaft 1 to the coil bobbin 3 described above, and at the assembly stage of the magnetostrictive torque sensor, the circumferential grooves 11a and 11b will be described later. C ring 12 on 11a and 11b
A and 12b are attached. Further, inside the circumferential grooves 11a, 11b, bearing contact portions 13a, 1b with which the bearings 14a, 14b fitted to the sensor case 20 described later and pivotally supporting the torque transmission shaft 1 come into contact.
3b are formed respectively.

【００２６】（磁気異方性領域）上記トルク伝達軸１の
中央部の外周面上には、前述した一対の磁気異方性領域
２ａ，２ｂが形成されている。すなわち、磁気異方性領
域２ａ，２ｂは、トルク伝達軸１の中央部に軸方向に離
隔して２カ所に形成されている。この各磁気異方性領域
２ａ，２ｂには、互いに対称的な螺旋方向の複数の小溝
が形成されている。この小溝は、トルク伝達軸１の軸線
に対してそれぞれ＋４５度と−４５度との方向に、当該
トルク伝達軸１の周面に沿って均一間隔で形成されたも
のである。また、小溝は、当該小溝の方向に一軸磁気異
方性を有する。そして、この磁気異方性の強さは、トル
ク伝達軸１の当該磁気異方性領域２ａ，２ｂ以外の部分
に存在しうる無秩序な磁気異方性より十分強いため、当
該トルク伝達軸１の当該磁気異方性領域２ａ，２ｂ以外
の部分の無秩序な磁気異方性は無視することができる。(Magnetic Anisotropy Region) On the outer peripheral surface of the central portion of the torque transmission shaft 1, the above-mentioned pair of magnetic anisotropic regions 2a and 2b are formed. That is, the magnetic anisotropy regions 2a and 2b are formed at two locations in the central portion of the torque transmission shaft 1 while being axially separated from each other. In each of the magnetic anisotropic regions 2a and 2b, a plurality of small grooves symmetrical to each other in the spiral direction are formed. The small grooves are formed along the circumferential surface of the torque transmission shaft 1 at even intervals in the directions of +45 degrees and −45 degrees with respect to the axis of the torque transmission shaft 1. Further, the small groove has uniaxial magnetic anisotropy in the direction of the small groove. Since the strength of this magnetic anisotropy is sufficiently stronger than the disordered magnetic anisotropy that may exist in portions of the torque transmission shaft 1 other than the magnetic anisotropy regions 2a and 2b, The disordered magnetic anisotropy in portions other than the magnetic anisotropy regions 2a and 2b can be ignored.

【００２７】但し、磁気異方性領域２ａ，２ｂは、上述
した複数の小溝で形成されるものに限定されない。例え
ば、アモルファス結晶の薄膜を、その結晶方向を前述し
た小溝と同じ方向となるようにトルク伝達軸１の所定箇
所に貼着してもよい。また、小溝と同形状の磁性体の小
片を、小溝と同一方向に同一配置で装備してもよい。However, the magnetic anisotropic regions 2a and 2b are not limited to those formed by the plurality of small grooves described above. For example, an amorphous crystal thin film may be attached to a predetermined position of the torque transmission shaft 1 so that the crystal direction thereof is the same as that of the small groove described above. Further, a small piece of magnetic material having the same shape as the small groove may be provided in the same direction as the small groove in the same arrangement.

【００２８】（コイルボビン）上述した一対の磁気異方
性領域２ａ，２ｂの周囲には、当該一対の磁気異方性領
域２ａ，２ｂを取り巻く樹脂製のコイルボビン３が配設
されている。このコイルボビン３は、前述したトルク伝
達軸１に形成された２つの周溝２ａ，２ｂの相互間の距
離とほぼ同一の長さで肉厚の円筒状に形成されている。
そして、このコイルボビン３の内部、すなわち、トルク
伝達軸１が貫通する貫通孔３Ａは当該コイルボビン３自
体の軸と同一軸上の断面円形状に形成されている。(Coil Bobbin) A coil bobbin 3 made of resin surrounding the pair of magnetic anisotropic regions 2a, 2b is arranged around the pair of magnetic anisotropic regions 2a, 2b. The coil bobbin 3 is formed in a thick cylindrical shape having a length substantially equal to the distance between the two circumferential grooves 2a and 2b formed on the torque transmission shaft 1 described above.
The inside of the coil bobbin 3, that is, the through hole 3A through which the torque transmission shaft 1 penetrates is formed in a circular cross-section on the same axis as the axis of the coil bobbin 3 itself.

【００２９】この貫通孔３Ａの内径は、前述したトルク
伝達軸１の外径よりも少し大きく形成され、当該トルク
伝達軸１が挿通されるようになっている。そして、その
両端部は、後述するセンサケース２０の内部に固定され
るようになっている。The through hole 3A has an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the torque transmission shaft 1 described above so that the torque transmission shaft 1 can be inserted therethrough. Both ends thereof are fixed inside the sensor case 20 described later.

【００３０】ここで、本実施形態にかかるコイルボビン
３は、図２に示すように、当該コイルボビンに巻回され
た一対の励磁コイル及び検出コイルの相互間にて分割さ
れている。すなわち、コイルボビン３は、一対の各コイ
ルを左右に分割して巻回するよう、ほぼ中央部にて分離
して形成されている。これにより、後述するように、離
隔して巻回される一対の各コイルは、上述した磁気異方
性領域２ａ，２ｂに対応して巻回される。Here, as shown in FIG. 2, the coil bobbin 3 according to the present embodiment is divided between a pair of exciting coil and detection coil wound around the coil bobbin. That is, the coil bobbin 3 is formed so as to be separated at its substantially central portion so that the pair of coils is divided into left and right coils and wound. Thereby, as will be described later, the pair of coils that are separately wound are wound corresponding to the above-described magnetic anisotropic regions 2a and 2b.

【００３１】また、このコイルボビン３には、内側（磁
気異方性領域２ａ，２ｂに近い側）に検出コイル５ａ，
５ｂが、外側に励磁コイル４ａ，４ｂが巻回される。す
なわち、図２（ａ）に示すように、各コイル４ａ，４
ｂ，５ａ，５ｂを巻回すべく２層構造となっている。具
体的には、分割された一対のコイルボビン３は、それぞ
れ、検出コイル５ａ，５ｂを巻回する内側に位置するコ
イルボビン３ａ，３ｂと、この内側のコイルボビン３
ａ，３ｂが挿入される外側のコイルボビン３ｃ，３ｄと
により構成されている。従って、外側のコイルボビン３
ｃ，３ｄの内径は、内側のコイルボビン３ａ，３ｂの外
径よりも大きく形成されている。このようにして、２層
構造のコイルボビン３を組み立てることにより、トルク
伝達軸１の磁気異方性領域２ａ，２ｂの外周に検出コイ
ル５ａ，５ｂ、そして、さらにその外周に励磁コイル４
ａ，４ｂが巻回されるという構成となる（図１参照）。Further, in the coil bobbin 3, the detection coils 5a, 5a,
The excitation coil 4a, 4b is wound on the outer side of 5b. That is, as shown in FIG. 2A, each coil 4a, 4
It has a two-layer structure for winding b, 5a and 5b. Specifically, the pair of divided coil bobbins 3 includes a coil bobbin 3a and 3b located inside and a coil bobbin 3 inside which the detection coils 5a and 5b are wound.
It is constituted by outer coil bobbins 3c and 3d into which a and 3b are inserted. Therefore, the outer coil bobbin 3
The inner diameters of c and 3d are formed to be larger than the outer diameters of the inner coil bobbins 3a and 3b. By assembling the coil bobbin 3 having the two-layer structure in this manner, the detection coils 5a and 5b are provided on the outer circumferences of the magnetic anisotropic regions 2a and 2b of the torque transmission shaft 1, and the exciting coil 4 is further provided on the outer circumferences thereof.
A and 4b are wound (see FIG. 1).

【００３２】そして、コイルボビン３には、各コイル４
ａ，４ｂ，５ａ，５ｂに接続されるコイルピン２１が備
えられている。これらコイルピン２１は、コイルボビン
３が組み立てられたときには一カ所に集合し（図２
（ｂ）参照）、外部の回路に接続されるようになってい
る。Each coil 4 is attached to the coil bobbin 3.
A coil pin 21 connected to a, 4b, 5a, 5b is provided. These coil pins 21 gather in one place when the coil bobbin 3 is assembled (see FIG. 2).
(See (b)), and is connected to an external circuit.

【００３３】また、上記外側のコイルボビン３ｃ，３ｄ
の励磁コイル４ａ，４ｂ巻回部よりも外側には、当該コ
イルボビン３の軸を中心に一周する所定の幅を有するシ
ールドヨーク溝３ｃａ，３ｄａがそれぞれ形成されてい
る。すなわち、このシールドヨーク溝３ｃａ，３ｄａ
は、コイルボビン３が組み立てられたときに、前述した
一対の励磁コイル４ａ，４ｂ及び検出コイル５ａ，５ｂ
を挟むように形成されている。このシールドヨーク溝３
ｃａ，３ｄａには、前述した磁気シールドヨーク６が嵌
合するようになっている。Also, the outer coil bobbins 3c and 3d.
Outside the winding portions of the exciting coils 4a and 4b, shield yoke grooves 3ca and 3da having a predetermined width are formed so as to make one turn around the axis of the coil bobbin 3. That is, the shield yoke grooves 3ca, 3da
When the coil bobbin 3 is assembled, the pair of exciting coils 4a and 4b and the detection coils 5a and 5b described above are
Are formed so as to sandwich. This shield yoke groove 3
The above-mentioned magnetic shield yoke 6 is fitted to ca and 3da.

【００３４】ここで、上記左右に分割された各コイルボ
ビン３の相互間には、弾性部材から成る緩衝スペーサ７
が介挿されている。すなわち、緩衝スペーサ７は、検出
コイル５ａ，５ｂを巻回するコイルボビン３ａ，３ｂの
相対する面の間に備えられる。この緩衝スペーサ７は、
コイルボビン３ａ，３ｂの端部とほぼ同一の内径、外径
を有する円環状に形成されている。そして、当該緩衝ス
ペーサ７は、ＮＢＲゴムなどの弾性部材にて形成されて
いて、外部から応力が付加されることにより伸縮され
る。なお、後述するように、この緩衝スペーサ７は、コ
イルボビン３ａ，３ｂに接着剤などを介して固着され
る。すなわち、分割されたコイルボビン３ａ，３ｂは、
一体的に形成され、相互に独立した回転運動をしないよ
うになっている。A buffer spacer 7 made of an elastic member is provided between each of the left and right coil bobbins 3.
Has been inserted. That is, the buffer spacer 7 is provided between the opposing surfaces of the coil bobbins 3a and 3b around which the detection coils 5a and 5b are wound. This buffer spacer 7
The coil bobbins 3a and 3b are formed in an annular shape having an inner diameter and an outer diameter substantially the same as those of the end portions. The buffer spacer 7 is made of an elastic material such as NBR rubber and expands and contracts when external stress is applied. As will be described later, the buffer spacer 7 is fixed to the coil bobbins 3a and 3b with an adhesive or the like. That is, the divided coil bobbins 3a and 3b are
They are integrally formed so that they do not rotate independently of each other.

【００３５】（磁気シールドヨーク）磁気シールドヨー
ク６は、円筒状に形成され、その両端部の内側に、一対
の環状突出部６ａ，６ｂが設けられている。この環状突
出部６ａ，６ｂは、上述したコイルボビン３の外周に形
成された２本のシールドヨーク溝３ｃａ，３ｄａに嵌合
するようになっている。この各シールドヨーク溝３ｃ
ａ，３ｄａには、接着剤８が充填され、磁気シールドヨ
ーク６がコイルボビン３に接着剤８により固着されるよ
うになっている。このとき、磁気シールドヨーク６は、
略円筒状であるが、断面半円状に２つの部材に分割され
て形成されている。そして、これらを組み合わせること
により、コイルボビン３の外周を取り巻く円筒状の磁気
シールドヨーク６となる。(Magnetic Shield Yoke) The magnetic shield yoke 6 is formed in a cylindrical shape, and a pair of annular protrusions 6a and 6b are provided inside both ends thereof. The annular protrusions 6a and 6b are fitted into the two shield yoke grooves 3ca and 3da formed on the outer circumference of the coil bobbin 3 described above. Each shield yoke groove 3c
A and 3da are filled with an adhesive agent 8, and the magnetic shield yoke 6 is fixed to the coil bobbin 3 with the adhesive agent 8. At this time, the magnetic shield yoke 6
Although it has a substantially cylindrical shape, it is formed by being divided into two members having a semicircular cross section. Then, by combining these, the cylindrical magnetic shield yoke 6 surrounding the outer circumference of the coil bobbin 3 is formed.

【００３６】そして、磁気シールドヨーク６の両端部に
形成された一対の環状突出部６ａ，６ｂ相互間の長さ、
すなわち、磁気シールドヨーク６の内長Ｌ１（図２
（ｂ）参照）は、上述したようにコイルボビン３に弾性
変形していない緩衝スペーサ７を介挿した場合における
当該コイルボビン３に形成された一対のシールドヨーク
溝３ｃａ，３ｄａ相互間の長さＬ２（図２（ｂ）参照）
よりも短く形成されている。換言すると、磁気シールド
ヨーク７の内長Ｌ１と、コイルボビン３に弾性変形して
いない緩衝スペーサ７を介挿したときの一対の各コイル
４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂの外長Ｌ２との関係は、Ｌ１＜
Ｌ２となっている。従って、コイルボビン３組み立て時
には、後述するように、当該コイルボビン３を両端部か
ら押圧し、緩衝スペーサ７を圧縮させながら磁気シール
ドヨーク７を格納する。ここで、Ｌ１とＬ２との差は、
熱膨張によるコイルボビン３と磁気シールドヨーク７の
変形量の差以上、例えば、０．０５〜０．２０ｍｍ程度
に設定すると良好である。The length between the pair of annular protrusions 6a and 6b formed at both ends of the magnetic shield yoke 6,
That is, the inner length L1 of the magnetic shield yoke 6 (see FIG.
(See (b)) is the length L2 between the pair of shield yoke grooves 3ca and 3da formed in the coil bobbin 3 when the buffer spacer 7 that is not elastically deformed is inserted in the coil bobbin 3 as described above. (See FIG. 2B)
Is formed shorter than. In other words, the relationship between the inner length L1 of the magnetic shield yoke 7 and the outer length L2 of each of the pair of coils 4a, 4b, 5a, 5b when the buffer spacer 7 which is not elastically deformed is inserted in the coil bobbin 3 is L1. <
It is L2. Therefore, at the time of assembling the coil bobbin 3, as will be described later, the coil bobbin 3 is pressed from both ends to store the magnetic shield yoke 7 while compressing the buffer spacer 7. Here, the difference between L1 and L2 is
It is preferable to set it to be equal to or more than the difference between the deformation amounts of the coil bobbin 3 and the magnetic shield yoke 7 due to thermal expansion, for example, about 0.05 to 0.20 mm.

【００３７】なお、この磁気シールドヨーク６には、上
述したコイルピン２１が外部に突出させる貫通孔が形成
されている。この貫通孔からコイルピン２１が外部に突
出し、外部の回路に接続されることにより、各コイルの
動作を制御することができる。The magnetic shield yoke 6 is formed with a through hole through which the coil pin 21 mentioned above projects to the outside. The operation of each coil can be controlled by projecting the coil pin 21 to the outside from the through hole and connecting it to an external circuit.

【００３８】（組み立て）次に、磁歪式トルクセンサの
組み立てについて説明する。まず、コイルボビン３を組
み立てる。図２（ａ）に示すように、左右に分割された
コイルボビン３それぞれにおいて、検出コイル５ａ，５
ｂが巻回されている内側のコイルボビン３ａ，３ｂを、
励磁コイル４ａ，４ｂが巻回されている外側のコイルボ
ビン３ｃ，３ｄに挿入する。続いて、分割されているコ
イルボビン３ａ，３ｂの間に緩衝スペーサ７を介挿し、
当該緩衝スペーサ７の両側に弾性接着剤などを用いてコ
イルボビン３ａ，３ｂを固着する。これにより、緩衝ス
ペーサ７を介して左右の各コイル４ａ，４ｂ，５ａ，５
ｂの位置ずれが抑制され、すなわち、左右の各コイルが
相対的に回転されることが抑制されるため、トルク値の
検出精度の低下を抑制することができる。(Assembly) Next, assembly of the magnetostrictive torque sensor will be described. First, the coil bobbin 3 is assembled. As shown in FIG. 2A, in each of the coil bobbins 3 divided into left and right, the detection coils 5a, 5
the inner coil bobbins 3a, 3b around which b is wound,
The exciting coils 4a and 4b are inserted into the outer coil bobbins 3c and 3d around which the exciting coils 4a and 4b are wound. Subsequently, a buffer spacer 7 is inserted between the divided coil bobbins 3a and 3b,
The coil bobbins 3a and 3b are fixed to both sides of the buffer spacer 7 by using an elastic adhesive or the like. This allows the left and right coils 4a, 4b, 5a, 5 to pass through the buffer spacer 7.
Since the positional deviation of b is suppressed, that is, the left and right coils are prevented from being relatively rotated, it is possible to suppress a decrease in torque value detection accuracy.

【００３９】そして、一体化されたコイルボビン３を両
端側から中央に向かって押圧することにより、緩衝スペ
ーサ７に圧縮応力がかかり、当該緩衝スペーサ７が軸方
向に沿って縮む。これにより、コイルボビン３に形成さ
れたシールドヨーク溝３ｃａ，３ｄａの距離が短くな
り、この距離と磁気シールドヨーク６の内長とがほぼ同
一になったときに、当該磁気シールドヨーク６を取り付
けることができる。By pressing the integrated coil bobbin 3 from both ends toward the center, a compressive stress is applied to the buffer spacer 7, and the buffer spacer 7 contracts along the axial direction. As a result, the distance between the shield yoke grooves 3ca and 3da formed in the coil bobbin 3 becomes short, and when the distance and the inner length of the magnetic shield yoke 6 become substantially the same, the magnetic shield yoke 6 can be attached. it can.

【００４０】その後、図３に示すように、上記コイルボ
ビン３をセンサケース２０に格納する。ここで、センサ
ケース２０は、直方体形状の箱体であって、当該ケース
２０の所定の対向する各面には、トルク伝達軸１を挿通
する軸穴と、当該軸を支持するベアリング１４ａ，１４
ｂが嵌合する凹部が形成されている。そして、このセン
サケース２０にコイルボビン３を収容して、センサケー
ス２０及びコイルボビン３にトルク伝達軸１が挿通され
る。その後、挿通されたトルク伝達軸１に対して、ベア
リング１４ａ，１４ｂ及びＣリング１２ａ，１２ｂを装
着することにより、磁歪式トルクセンサが組み立てられ
る。Then, as shown in FIG. 3, the coil bobbin 3 is stored in the sensor case 20. Here, the sensor case 20 is a rectangular parallelepiped box body, and a shaft hole through which the torque transmission shaft 1 is inserted and bearings 14a and 14 that support the shaft are provided on respective predetermined opposing surfaces of the case 20.
A concave portion into which b is fitted is formed. The coil bobbin 3 is housed in the sensor case 20, and the torque transmission shaft 1 is inserted into the sensor case 20 and the coil bobbin 3. Then, the magnetostrictive torque sensor is assembled by mounting the bearings 14a and 14b and the C rings 12a and 12b on the inserted torque transmission shaft 1.

【００４１】そして、センサケース２０の上部には、回
路基板２２が被さり、センサケース２０にねじ止めされ
る。このとき、回路基板２２の所定の端子に、コイルボ
ビン３に形成されたコイルピン２１が当接するようにな
っている。これにより、回路基板２２にて各コイル４
ａ，４ｂ，５ａ，５ｂの動作が制御され、トルク値の検
出を行うことができる。The circuit board 22 covers the upper part of the sensor case 20 and is screwed to the sensor case 20. At this time, the coil pin 21 formed on the coil bobbin 3 comes into contact with a predetermined terminal of the circuit board 22. As a result, each coil 4 is arranged on the circuit board 22.
The operations of a, 4b, 5a and 5b are controlled, and the torque value can be detected.

【００４２】（動作）次に、上記実施形態の動作につい
て説明する。(Operation) Next, the operation of the above embodiment will be described.

【００４３】まず、トルク伝達軸１にトルクが印加され
ると、当該トルク伝達軸１上の一対の磁気異方性領域２
ａ，２ｂには、それぞれ圧縮応力と引張応力がかかり、
その結果、一方の磁気異方性領域２ａの透磁率は増大
し、他方２ｂは減少する。このとき、励磁コイル４ａ，
４ｂにより励磁された各磁気異方性領域２ａ，２ｂの一
方２ａを通る磁束は増大し、他方２ｂにおいては減少す
る。First, when torque is applied to the torque transmission shaft 1, a pair of magnetic anisotropy regions 2 on the torque transmission shaft 1 are applied.
compressive stress and tensile stress are applied to a and 2b,
As a result, the magnetic permeability of one magnetic anisotropy region 2a increases, and the other 2b decreases. At this time, the exciting coil 4a,
The magnetic flux passing through one of the magnetic anisotropy regions 2a and 2b, which is excited by 4b, passes through the one 2a and decreases in the other 2b.

【００４４】これにより、各検出コイル５ａ，５ｂに生
ずる誘導起電力に差が生じる。すなわち、一方の検出コ
イル５ａからの出力値は増大し、他方の検出コイル５ｂ
からの出力値は減少する。そして、これらの電圧差か
ら、これに対応するトルク値とトルクのかかる向きを検
知することができる。As a result, there is a difference in the induced electromotive force generated between the detection coils 5a and 5b. That is, the output value from the one detection coil 5a increases and the other detection coil 5b increases.
The output value from will decrease. Then, from these voltage differences, it is possible to detect the corresponding torque value and the direction in which the torque is applied.

【００４５】ここで、例えば、周囲の温度変化により、
コイルボビン３、あるいは、磁気シールドヨーク６が膨
張した場合を考える。一般的には、コイルボビン３は樹
脂材であり、磁気シールドヨーク６は、ステンレス材で
あるため、これらの部品は、熱膨張率が異なる。具体的
には、周囲温度が−３０〜８０℃の間で変化すると、膨
張率は、高温時では、樹脂＞ステンレス、低温時では、
樹脂＜ステンレス、となる。従って、上述したように、
磁気シールドヨーク６は、コイルボビン３に形成された
シールドヨーク溝３ｃａ，３ｄａに嵌合されているた
め、熱膨張の差によりコイルボビン３、すなわち、巻回
されている各コイル４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂに圧縮、引
張応力が加わるため、磁気特性が変化することにより、
トルクセンサ出力が変動してしまう。あるいは、熱膨張
率の差により、磁気シールドヨーク６などが変形した
り、検出コイル５ａ，５ｂなどの位置がずれたりするこ
とも考えられ、これにより、トルク値検出の精度が低下
してしまう。Here, for example, due to changes in ambient temperature,
Consider a case where the coil bobbin 3 or the magnetic shield yoke 6 expands. Generally, since the coil bobbin 3 is made of a resin material and the magnetic shield yoke 6 is made of a stainless material, these parts have different coefficients of thermal expansion. Specifically, when the ambient temperature changes between −30 and 80 ° C., the expansion coefficient is resin> stainless at high temperature, and at low temperature,
Resin <Stainless steel. Therefore, as mentioned above,
Since the magnetic shield yoke 6 is fitted in the shield yoke grooves 3ca, 3da formed in the coil bobbin 3, the coil bobbin 3, that is, the wound coils 4a, 4b, 5a, 5b, is caused by a difference in thermal expansion. Since compression and tensile stress are applied to the
The torque sensor output fluctuates. Alternatively, it is conceivable that the magnetic shield yoke 6 or the like may be deformed or the positions of the detection coils 5a and 5b may be displaced due to the difference in the coefficient of thermal expansion, which reduces the accuracy of torque value detection.

【００４６】しかしながら、本実施形態においては、上
記構成にすることにより、以下のように作用する。例え
ば、高温時にてコイルボビン３が磁気シールドヨーク６
に対して膨張した場合には、まず、当該コイルボビン３
は磁気シールドヨーク６にて両端方向に延びることが抑
制されるため、当該両端部から圧縮された状態となる。
そして、この両端部からの圧縮応力は、コイルボビン３
の中央に介挿された緩衝スペーサ７に伝達し、当該緩衝
スペーサ７が縮むことにより、コイルボビン３の膨張量
が吸収される。このため、コイルボビン３あるいは磁気
シールドヨーク６の変形や位置のずれが抑制されるの
で、トルク値の検出精度を維持することができる。ま
た、さらには、分割された各コイルボビン３ａ，３ｂ，
３ｃ，３ｄは、その中央部にて相互に押圧し合うため、
当該ボビン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄには圧縮応力が均等
にかかることとなる。従って、各コイルボビンに巻回さ
れた各コイル４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂの特性は、同一の
特性に変化されるため、センサ出力の変動を抑制するこ
とができる。However, in the present embodiment, with the above-mentioned structure, the following operations are performed. For example, when the temperature is high, the coil bobbin 3 causes the magnetic shield yoke 6 to move.
When expanded with respect to the coil bobbin 3
Since the magnetic shield yoke 6 is prevented from extending toward both ends, the magnetic shield yoke 6 is compressed from both end portions.
Then, the compressive stress from both ends of the coil bobbin 3
Is transmitted to the buffer spacer 7 inserted in the center of the coil, and the buffer spacer 7 contracts, whereby the expansion amount of the coil bobbin 3 is absorbed. For this reason, since the deformation and displacement of the coil bobbin 3 or the magnetic shield yoke 6 are suppressed, the torque value detection accuracy can be maintained. Further, further, the divided coil bobbins 3a, 3b,
Since 3c and 3d press each other at their central portions,
Compressive stress is evenly applied to the bobbins 3a, 3b, 3c, 3d. Therefore, the characteristics of the coils 4a, 4b, 5a, 5b wound around the coil bobbins are changed to the same characteristics, so that the fluctuation of the sensor output can be suppressed.

【００４７】一方、コイルボビン３が磁気シールドヨー
ク６に対して縮む場合には、あらかじめ圧縮されて介挿
されている緩衝スペーサ７が延びることにより、コイル
ボビン３の収縮量が吸収される。これにより、上記同
様、コイルボビン３等の変形や位置ずれが抑制され、さ
らには、分割された各コイルボビン３に同一の引っ張り
応力がかかるため、当該各コイルボビン３に巻回されて
いるコイルの特性は、同一の特性に変化される。その結
果、センサ出力の変動を抑制することができる。On the other hand, when the coil bobbin 3 contracts with respect to the magnetic shield yoke 6, the amount of contraction of the coil bobbin 3 is absorbed by extending the buffer spacer 7 which is compressed and inserted in advance. As a result, similarly to the above, deformation and displacement of the coil bobbin 3 and the like are suppressed, and the same tensile stress is applied to each of the divided coil bobbins 3, so that the characteristics of the coil wound around each coil bobbin 3 are , Changed to the same characteristics. As a result, fluctuations in the sensor output can be suppressed.

【００４８】ここで、上記コイルの特性について、図４
を参照して詳述する。図４（ａ），（ｂ）に示すよう
に、通常、検出コイル５ａ，５ｂのインピーダンスは、
周囲温度の変化に対して直線ＡＡ’のように変化する
が、コイルボビン３と磁気シールドヨーク６の熱膨張や
圧縮量の違いや、組み付け不良等により、一対の検出コ
イル５ａ，５ｂのいずれか一方にのみが、直線ＢＢ’、
直線ＣＣ’のように変化してしまう場合がある。この場
合、変化量に応じたセンサ出力変動が発生する。これ
は、センサ出力変動は、一対のコイルのインピーダンス
変化量の差に比例するからである。ここで、一対のコイ
ルの一方と他方とのインピーダンス変化量の差をΔｍと
すると、Δｍ＝ｍ（一方のコイル）−ｍ（他方のコイ
ル）となり、単位温度当たりのコイルインピーダンスの
変化量ｍは、ｍ＝Δ（インピーダンス）／Δ（周囲温
度）［Ω／℃］で与えられる。Here, the characteristics of the coil are shown in FIG.
Will be described in detail. As shown in FIGS. 4A and 4B, the impedance of the detection coils 5a and 5b is usually
Although it changes like a straight line AA 'with respect to the change of the ambient temperature, either one of the pair of detection coils 5a and 5b is caused due to a difference in thermal expansion and compression amounts of the coil bobbin 3 and the magnetic shield yoke 6 or improper assembly. Only the straight line BB ',
It may change like a straight line CC '. In this case, a sensor output fluctuation occurs according to the amount of change. This is because the sensor output fluctuation is proportional to the difference between the impedance change amounts of the pair of coils. Here, when the difference in impedance change amount between one and the other of the pair of coils is Δm, Δm = m (one coil) −m (the other coil), and the change amount m of coil impedance per unit temperature is , M = Δ (impedance) / Δ (ambient temperature) [Ω / ° C.].

【００４９】しかし、上述したように、緩衝スペーサ６
を設け、Ｌ１＜Ｌ２として常に両検出コイル５ａ，５ｂ
に均等な圧縮応力が加わる構造とすると、両検出コイル
５ａ，５ｂとも直線ＢＢ’の特性となる。従って、両検
出コイル５ａ，５ｂが常にほぼ同一の特性になることに
より、一対の検出コイル５ａ，５ｂからの出力がほぼ同
一の値となる。すると、上述した図７に示す減算回路Ｃ
にて消去することが可能である。よって、かかる同一の
特性にてトルク値を検出するので、センサ出力の変動を
抑制することができる。このとき、｜Δｍ｜≦１〜１０
ｍΩ／℃に管理すると望ましい。However, as described above, the buffer spacer 6
And L1 <L2 so that both detection coils 5a and 5b are always
If a structure in which a uniform compressive stress is applied is applied to both of the detection coils 5a and 5b, the characteristic becomes a straight line BB '. Therefore, since the detection coils 5a and 5b always have substantially the same characteristics, the outputs from the pair of detection coils 5a and 5b have substantially the same value. Then, the subtraction circuit C shown in FIG.
It can be erased with. Therefore, since the torque value is detected with the same characteristic, the fluctuation of the sensor output can be suppressed. At this time, | Δm | ≦ 1 to 10
It is desirable to control to mΩ / ° C.

【００５０】〈他の実施形態〉以下、本発明の他の実施
形態について、図５乃至６を参照して説明する。図５
は、コイルボビン３０の正面図である。図６は、他の実
施形態における検出コイルのインピーダンス特性を示す
図である。<Other Embodiments> Other embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. Figure 5
FIG. 4 is a front view of the coil bobbin 30. FIG. 6 is a diagram showing impedance characteristics of the detection coil in another embodiment.

【００５１】他の実施形態における磁歪式トルクセンサ
は、上述した図１に示す磁歪式トルクセンサとほぼ同一
の構成要素を備えている。そして、当該他の実施形態に
おいては、分割されたコイルボビン３０の連結方法が異
なる。The magnetostrictive torque sensor according to another embodiment has substantially the same components as the magnetostrictive torque sensor shown in FIG. And, in the other embodiment, a method of connecting the divided coil bobbins 30 is different.

【００５２】本実施形態におけるコイルボビン３０に
は、図５に示すように、当該分割された一方のコイルボ
ビン３０ａの分割面に、分割された他方のコイルボビン
３０ｂの分割面に向かって突出する係合突起３１ａが設
けられている。そして、当該他方のコイルの分割面に、
上記係合突起３１ａに対応して当該係合突起３１ａを許
容する係合凹部３１ｂが形成されている。In the coil bobbin 30 of this embodiment, as shown in FIG. 5, the engaging projections projecting from the split surface of the one split coil bobbin 30a toward the split surface of the other split coil bobbin 30b. 31a is provided. Then, on the split surface of the other coil,
An engaging recess 31b is formed corresponding to the engaging protrusion 31a to allow the engaging protrusion 31a.

【００５３】係合突起３１ａは、所定の長さだけ突出し
ており、その先端形状は、半球形状となっている。そし
て、係合凹部３１ｂは、係合突起３１ａの突出長さとほ
ぼ同一の深さを有しており、凹部の形状は、半球形状と
なっている。これにより、コイルボビン３０の組み立て
時には、係合突起３１ａは係合凹部３１ｂに完全に嵌合
することができ、分割されたコイルボビン３０ａ，３０
ｂは、その分割面にて当接される。但し、上記係合突起
３１ａ及び係合凹部３１ｂの形状は、上記形状に限定さ
れるものではない。The engaging projection 31a projects by a predetermined length, and its tip has a hemispherical shape. The engaging recess 31b has substantially the same depth as the protruding length of the engaging protrusion 31a, and the shape of the recess is hemispherical. Accordingly, when the coil bobbin 30 is assembled, the engagement protrusion 31a can be completely fitted into the engagement recess 31b, and the divided coil bobbins 30a, 30 are separated.
b is abutted on the divided surface. However, the shapes of the engagement protrusion 31a and the engagement recess 31b are not limited to the above shapes.

【００５４】ここで、上述のように、係合突起３１ａが
一方のコイルボビン３０ａに装着されていて、他方のコ
イルボビン３０ｂに係合凹部３１ｂが形成されている場
合であっても、対となる他の係合突起３２ａ及び係合凹
部３２ｂが、上記係合突起３１ａ等と反対向きに、コイ
ルボビン３０に設けられていてもよい。すなわち、図５
に示すように、当該図５の上方には右側のコイルボビン
３０ａに係合突起３１ａが設けられ、図５の下方には左
側のコイルボビン３０ｂに係合突起３２ａが設けられて
いてもよい。Here, as described above, even when the engagement protrusion 31a is mounted on one coil bobbin 30a and the engagement recess 31b is formed on the other coil bobbin 30b, it forms a pair. The engaging protrusion 32a and the engaging recess 32b may be provided on the coil bobbin 30 in the opposite direction to the engaging protrusion 31a and the like. That is, FIG.
As shown in FIG. 5, the engagement protrusion 31a may be provided on the right coil bobbin 30a above the FIG. 5, and the engagement protrusion 32a may be provided on the left coil bobbin 30b below the FIG.

【００５５】このとき、上述した磁気シールドヨーク６
の内長Ｌ１と、上記係合突起３１ａ、係合凹部３１ｂを
嵌合させたときのシールドヨーク溝間の距離Ｌ２とをほ
ぼ等しくする。すなわち、コイルボビン３０ａ，３０ｂ
を接着せずに接合し、｜Ｌ１−Ｌ２｜＜０．０５ｍｍ程
度とすると有効である。At this time, the magnetic shield yoke 6 described above is used.
And the distance L2 between the shield yoke grooves when the engagement protrusion 31a and the engagement recess 31b are fitted to each other are substantially equal to each other. That is, the coil bobbins 30a and 30b
It is effective to bond them together without adhering them and to set | L1-L2 | <0.05 mm.

【００５６】具体的には、高温時に、ボビン膨張量＞ヨ
ーク膨張量となるので、検出コイル５ａ，５ｂには、均
等の圧縮応力が加わり、上述した一実施形態同様に一対
のコイル５ａ，５ｂの特性が、同一の特性となる。ま
た、低温時には、コイルボビン３０ａ，３０ｂが磁気シ
ールドヨーク６に対して相対的に縮んだこととなるが、
分割されたコイルボビン３０ａ，３０ｂは、それぞれが
シールドヨーク溝側に引っ張られる。このとき、コイル
ボビン３０ａ，３０ｂは係合突起３１ａ，３２ａと係合
凹部３１ｂ，３２ｂとの結合だけであるため、その分割
面にわずかな隙間が生じ、引っ張り応力が加わらなくな
る。そして、かかる場合にも、係合突起３１ａ，３２ａ
と係合凹部３１ｂ，３２ｂとは、完全に係合してないま
でも、その一部が係合していることにより、コイルボビ
ン３０の連結は保たれることとなる。このため、図６
（ａ）、（ｂ）に示すように、一対の検出コイル５ａ，
５ｂは共に、高温時は直線ＢＢ’、低温時には直線Ａ
Ａ’（応力が加わらないので特性は変化せず）となり、
センサ出力の変動を抑制することができる。More specifically, at high temperature, the bobbin expansion amount> the yoke expansion amount, so that uniform compression stress is applied to the detection coils 5a and 5b, and the pair of coils 5a and 5b is the same as in the above-described embodiment. Are the same characteristics. Further, at low temperature, the coil bobbins 30a and 30b contract relative to the magnetic shield yoke 6,
The divided coil bobbins 30a and 30b are pulled toward the shield yoke groove side. At this time, since the coil bobbins 30a and 30b only connect the engagement protrusions 31a and 32a and the engagement recesses 31b and 32b, a slight gap is generated in the divided surface thereof, and tensile stress is not applied. Even in such a case, the engaging protrusions 31a, 32a
The engaging bobbin 30 and the engaging recesses 31b and 32b are partially engaged, even if not completely engaged, so that the coil bobbin 30 is kept connected. Therefore, in FIG.
As shown in (a) and (b), a pair of detection coils 5a,
Both 5b are straight line BB 'at high temperature and straight line A at low temperature.
A '(characteristic does not change because stress is not applied),
The fluctuation of the sensor output can be suppressed.

【００５７】[0057]

【発明の効果】本発明は、以上のように構成され機能す
るので、これによると、コイルボビンを中央で分割して
その間に緩衝スペーサを介挿し、当該緩衝スペーサを縮
めた状態で磁気シールドヨークを嵌合して磁歪式トルク
センサを組み立てたため、周囲の温度変化によりコイル
ボビンが膨張した場合、あるいは、磁気シールドヨーク
が膨張した場合であっても、緩衝スペーサにて各膨張量
が吸収されるため、磁気シールドヨークの変形やコイル
ボビンの位置のずれなどを抑制することができると共
に、さらには、分割された一対のコイルボビン相互に、
均等に応力が付加されるため、かかるコイルボビンに巻
回されるコイルの特性を同一に保つことができるので、
センサ出力変動の抑制を図ることができる、という従来
にない優れた効果を有する。Since the present invention is constructed and functions as described above, according to this, the coil bobbin is divided at the center, the buffer spacer is interposed between the coil bobbins, and the magnetic shield yoke is compressed in the state where the buffer spacer is contracted. Since the magnetostrictive torque sensor is assembled by assembling, even if the coil bobbin expands due to ambient temperature change, or even if the magnetic shield yoke expands, each expansion amount is absorbed by the buffer spacer, Deformation of the magnetic shield yoke and displacement of the position of the coil bobbin can be suppressed, and further, a pair of divided coil bobbins are
Since the stress is applied evenly, the characteristics of the coil wound around the coil bobbin can be kept the same,
It has an unprecedented excellent effect that the fluctuation of the sensor output can be suppressed.

【００５８】また、緩衝スペーサの代わりに、係合突
起、係合凹部を形成し、これらの嵌合により分割された
コイルボビンを連結した場合にも、上記同様に一対のコ
イルボビン両方に均一の応力が付加されるようになるた
め、コイルの特性を同一に保つことができ、センサ出力
変動の抑制を図ることができる。Also, in the case where the engaging protrusions and the engaging recesses are formed instead of the buffer spacers and the coil bobbins divided by these fittings are connected, a uniform stress is applied to both of the pair of coil bobbins in the same manner as above. Since they are added, the characteristics of the coils can be kept the same, and the fluctuation of the sensor output can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施形態の構成を示す正面方向から
見た断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of an embodiment of the present invention as seen from the front direction.

【図２】図２は、図１に開示したコイルボビンの正面図
である。図２（ａ）は、コイルボビンの組み立ての様子
を示した説明図であり、図２（ｂ）は、コイルボビンに
磁気シールドヨークを組み付けるときの様子を示す説明
図である。FIG. 2 is a front view of the coil bobbin disclosed in FIG. FIG. 2A is an explanatory diagram showing how the coil bobbin is assembled, and FIG. 2B is an explanatory diagram showing how the magnetic bobbin is assembled with the magnetic shield yoke.

【図３】本発明である磁歪式トルクセンサ全体の組み立
ての様子を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a state of assembling the entire magnetostrictive torque sensor according to the present invention.

【図４】図４は、図１に開示したコイルボビンに巻回さ
れる検出コイルの特性を示す図である。図４（ａ）は、
一対の検出コイルのうち一方の検出コイルの特性を示
し、図４（ｂ）は、他方の検出コイルの特性を示す図で
ある。FIG. 4 is a diagram showing characteristics of a detection coil wound around the coil bobbin disclosed in FIG. 1; Figure 4 (a)
The characteristic of one of the pair of detecting coils is shown, and FIG. 4B is a diagram showing the characteristic of the other detecting coil.

【図５】本発明の他の実施形態におけるコイルボビンの
正面図である。FIG. 5 is a front view of a coil bobbin according to another embodiment of the present invention.

【図６】図６は、図５に開示したコイルボビンに巻回さ
れる検出コイルの特性を示す図である。図６（ａ）は、
一対の検出コイルのうち一方の検出コイルの特性を示
し、図６（ｂ）は、他方の検出コイルの特性を示す図で
ある。6 is a diagram showing characteristics of a detection coil wound around the coil bobbin disclosed in FIG. 5; FIG. 6A shows
The characteristic of one of the pair of detecting coils is shown, and FIG. 6B is a diagram showing the characteristic of the other detecting coil.

【図７】磁歪式トルクセンサの原理を説明するブロック
図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating the principle of a magnetostrictive torque sensor.

【図８】図８（ａ）は、従来例における磁歪式トルクセ
ンサの構成を示す断面図である。図８（ｂ）は、図８
（ａ）に開示した磁歪式トルクセンサの不具合を示す図
である。FIG. 8A is a sectional view showing a configuration of a magnetostrictive torque sensor in a conventional example. FIG. 8B is the same as FIG.
It is a figure which shows the malfunction of the magnetostrictive type torque sensor disclosed by (a).

【図９】図９（ａ）は、従来例における磁歪式トルクセ
ンサの構成を示す断面図である。図９（ｂ）は、図９
（ａ）に開示した磁歪式トルクセンサの不具合を示す図
である。FIG. 9A is a cross-sectional view showing a configuration of a magnetostrictive torque sensor in a conventional example. FIG. 9B is a diagram shown in FIG.
It is a figure which shows the malfunction of the magnetostrictive type torque sensor disclosed by (a).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ トルク伝達軸 ３ コイルボビン ６ 磁気シールドヨーク ７ 緩衝スペーサ ２ａ，２ｂ 磁気異方性領域 ４ａ，４ｂ 励磁コイル ５ａ，５ｂ 検出コイル ３１ａ，３２ａ 係合突起 ３１ｂ，３２ｂ 係合凹部 1 Torque transmission shaft 3 coil bobbins 6 Magnetic shield yoke 7 Buffer spacer 2a, 2b Magnetic anisotropy region 4a, 4b Excitation coil 5a, 5b detection coil 31a, 32a Engagement protrusion 31b, 32b Engagement recess

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 トルクが印可されるトルク伝達軸と、こ
のトルク伝達軸の外周面上に形成された一対の磁気異方
性領域と、この一対の磁気異方性領域を取り巻いて配設
されたコイルボビンと、前記一対の磁気異方性領域に対
応して前記コイルボビンに巻回された一対の励磁コイル
及び一対の検出コイルと、この一対の励磁コイル及び一
対の検出コイルを覆い前記コイルボビンの外周に配設さ
れた磁気シールドヨークとを備えた磁歪式トルクセンサ
において、 前記コイルボビンを、当該コイルボビンに巻回された前
記一対の各コイルの相互間にて分割すると共に、この分
割された各コイルボビンの相互間に、弾性部材から成る
緩衝スペーサを介挿し、 前記分割された各コイルボビンを、当該各コイルボビン
の分割面にて前記緩衝スペーサを介して一体的に固着し
たことを特徴とする磁歪式トルクセンサ。1. A torque transmission shaft to which torque is applied, a pair of magnetic anisotropy regions formed on the outer peripheral surface of the torque transmission shaft, and a pair of magnetic anisotropy regions surrounding the torque transmission shaft. A coil bobbin, a pair of excitation coils and a pair of detection coils wound around the coil bobbin corresponding to the pair of magnetic anisotropy regions, and an outer circumference of the coil bobbin that covers the pair of excitation coils and the pair of detection coils. In a magnetostrictive torque sensor having a magnetic shield yoke disposed in, the coil bobbin is divided between the pair of coils wound around the coil bobbin, and the divided coil bobbins A buffer spacer made of an elastic member is interposed between the coil bobbins, and the divided coil bobbins are interposed between the divided surfaces of the coil bobbins. Magnetostrictive torque sensor, characterized in that the integrally fixed. 【請求項２】 前記コイルボビンの当該コイルボビンに
巻回されている一対の各コイルの外側に、当該コイルボ
ビンの軸を中心に一周する一対のシールドヨーク溝を形
成すると共に、この一対のシールドヨーク溝に対応して
嵌合する一対の環状突出部を、前記磁気シールドヨーク
に設け、 前記一対の環状突出部相互間の長さを、前記分割された
コイルボビンに弾性変形していない前記緩衝スペーサを
介挿した場合における当該コイルボビンに形成された前
記一対のシールドヨーク溝相互間の長さよりも短く形成
したことを特徴とする請求項１記載の磁歪式トルクセン
サ。2. A pair of shield yoke grooves are formed outside the pair of coils wound around the coil bobbin of the coil bobbin around the shaft of the coil bobbin, and the pair of shield yoke grooves are formed in the pair of shield yoke grooves. A pair of corresponding annular protrusions that are fitted to each other is provided on the magnetic shield yoke, and a length between the pair of annular protrusions is inserted into the divided coil bobbins through the buffer spacer that is not elastically deformed. The magnetostrictive torque sensor according to claim 1, wherein the magnetostrictive torque sensor is formed to have a length shorter than a length between the pair of shield yoke grooves formed on the coil bobbin in the case of the above. 【請求項３】 前記緩衝スペーサを、中心部に前記トル
ク伝達軸が挿通する円環状に形成したことを特徴とする
請求項１又は２記載の磁歪式トルクセンサ。3. The magnetostrictive torque sensor according to claim 1, wherein the buffer spacer is formed in an annular shape in which the torque transmission shaft is inserted in the central portion. 【請求項４】 トルクが印可されるトルク伝達軸と、こ
のトルク伝達軸の外周面上に形成された一対の磁気異方
性領域と、この一対の磁気異方性領域を取り巻いて配設
されたコイルボビンと、前記一対の磁気異方性領域に対
応して前記コイルボビンに巻回された一対の励磁コイル
及び一対の検出コイルと、この一対の励磁コイル及び一
対の検出コイルを覆い前記コイルボビンの外周に配設さ
れた磁気シールドヨークとを備えた磁歪式トルクセンサ
において、 前記コイルボビンを、当該コイルボビンに巻回された前
記一対の各コイルの相互間にて分割し、 この分割された一方のコイルボビンの分割面に、前記分
割された他方のコイルボビンの分割面に向かって突出す
る係合突起を少なくとも１つ設けると共に、当該他方の
コイルの分割面に、前記係合突起に対応して当該係合突
起を許容する係合凹部を形成したことを特徴とする磁歪
式トルクセンサ。4. A torque transmission shaft to which torque is applied, a pair of magnetic anisotropy regions formed on the outer peripheral surface of the torque transmission shaft, and a pair of magnetic anisotropy regions surrounding the torque transmission shaft. A coil bobbin, a pair of excitation coils and a pair of detection coils wound around the coil bobbin corresponding to the pair of magnetic anisotropy regions, and an outer circumference of the coil bobbin that covers the pair of excitation coils and the pair of detection coils. In a magnetostrictive torque sensor having a magnetic shield yoke disposed on the coil bobbin, the coil bobbin is divided between the pair of coils wound around the coil bobbin, and one of the divided coil bobbins is divided. At least one engaging projection that projects toward the split surface of the other split coil bobbin is provided on the split surface, and the split surface of the other coil is Magnetostrictive torque sensor, characterized in that in response to the engaging protrusion to form an engaging recess to allow the engaging projections. 【請求項５】 前記コイルボビンの当該コイルボビンに
巻回されている一対の各コイルの外側に、当該コイルボ
ビンの軸を中心に一周する一対のシールドヨーク溝を形
成すると共に、この一対のシールドヨーク溝に対応して
嵌合する一対の環状突出部を、前記磁気シールドヨーク
に設け、 前記一対の環状突出部相互間の長さを、前記分割された
各コイルボビンを前記係合突起及び係合凹部を介して連
結した場合における当該コイルボビンに形成された前記
一対のシールドヨーク溝相互間の長さとほぼ同一の長さ
としたことを特徴とする請求項４記載の磁歪式トルクセ
ンサ。5. A pair of shield yoke grooves are formed outside the pair of coils wound around the coil bobbin of the coil bobbin around the axis of the coil bobbin, and the pair of shield yoke grooves are formed in the pair of shield yoke grooves. A pair of corresponding annular protrusions that are fitted to each other is provided in the magnetic shield yoke, and the length between the pair of annular protrusions is set so that each of the divided coil bobbins passes through the engagement protrusion and the engagement recess. 5. The magnetostrictive torque sensor according to claim 4, wherein the length is substantially the same as the length between the pair of shield yoke grooves formed in the coil bobbin when the coil bobbins are connected together.