JP2005156485A - Coil assembly for torque sensor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent mutual interference of a magnetic field between adjacent coils and a positional shift in the axial direction of a yoke block. <P>SOLUTION: A pair of yoke blocks 14A and 14B housing coils 7A and 7B is constructed of a bottomed cylindrical first yoke member 23 and a disk shaped second yoke member 24 fitted and fixed inside the inner circumference part on the opening side of the first yoke member 23, and the both blocks 14A and 14B are stored inside a housing while pressing stress in the axial direction is applied to them. In this coil assembly, the second yoke members 24 for the both blocks 14A and 14B are fitted to the first yoke members 23 so that the upper face of the second yoke member 24 is lower than the end face of the matching first yoke member 23, and the end faces of the first yoke members 23 for the both blocks 14A and 14B are brought into direct contact with each other so that a space part 43 is formed between the both blocks 14A and 14B. A spacer 44 formed of insulative resin is housed inside the space part 43. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、入力トルクを一対のコイルのインピーダンス変化から検出するトルクセンサのコイル組立体に関する。   The present invention relates to a coil assembly of a torque sensor that detects an input torque from a change in impedance of a pair of coils.

トルクセンサとして、特許文献１に記載されるようなものが開発されている。   As a torque sensor, one described in Patent Document 1 has been developed.

このトルクセンサは、同軸に配置された一対のシャフトをトーションバーによって連結し、トーションバーの捩れに応じた両シャフトの相対回動位置をコイルのインピーダンス変化から求める基本構成となっており、検出用のコイルはヨークブロックに囲繞されて被検出部の外周側に配置されている。前記コイルを収容したヨークブロックは同構造のものが一対設けられ、その両ヨークブロックが軸方向に直列に並べられてハウジングの凹状部内に配置されている。   This torque sensor has a basic configuration in which a pair of shafts arranged coaxially are connected by a torsion bar, and the relative rotational position of both shafts according to torsion of the torsion bar is obtained from a change in coil impedance. These coils are surrounded by a yoke block and arranged on the outer peripheral side of the detected portion. A pair of yoke blocks having the same structure is provided to accommodate the coils, and both the yoke blocks are arranged in series in the axial direction and disposed in the concave portion of the housing.

また、両ヨークブロックの間には樹脂等の絶縁材料から成るスペーサが介装され、各コイルで発生する磁界が相互に干渉しないようになっている。そして、両ヨークブロックとスペーサはコイル組立体を成し、その組立体の一端側を皿ばねで押圧した状態において前記凹状部内に位置固定されている。
特開２０００−２２１０８６号公報 In addition, a spacer made of an insulating material such as resin is interposed between both yoke blocks so that magnetic fields generated by the coils do not interfere with each other. Both yoke blocks and the spacer constitute a coil assembly, and the position is fixed in the concave portion in a state where one end side of the assembly is pressed by a disc spring.
JP 2000-2221086 A

このトルクセンサに採用されているコイル組付体は、両ヨークブロックの間にスペーサを完全に挟み込んだかたちで凹状部内に位置固定されるため、皿ばねの押圧荷重によってスペーサが変形し、被検出部に対するヨークブロックの軸方向の位置関係が変化するおそれがある。そして、ヨークブロックの軸方向の位置が変化すると、トルクの検出精度が低下する可能性が生じる。   The coil assembly used in this torque sensor is fixed in the concave part with the spacer completely sandwiched between both yoke blocks, so the spacer is deformed by the pressure load of the disc spring, and the object to be detected There is a possibility that the positional relationship in the axial direction of the yoke block with respect to the portion changes. And if the position of the yoke block in the axial direction changes, there is a possibility that the torque detection accuracy is lowered.

そこで本発明は、隣接したコイル相互の磁界の干渉と、ヨークブロックの軸方向の位置ずれを確実に防止できるようにして、検出精度の向上を図ることのできるトルクセンサのコイル組立体を提供しようとするものである。   Therefore, the present invention provides a torque sensor coil assembly capable of improving detection accuracy by reliably preventing magnetic field interference between adjacent coils and axial displacement of the yoke block. It is what.

上述した課題を解決するための手段として、本発明は、一対のヨークブロックが、有底円筒状の第１ヨーク部材と、この第１ヨーク部材の開口側の内周部に嵌合固定される円板状の第２ヨーク部材とから構成され、その両ヨークブロックが軸方向に押圧力を加えられた状態でハウジングの凹状部内に収容配置されるものであることを前提とし、両ヨークブロックの少なくとも一方側の第２ヨーク部材を、その上面が対応する第１ヨーク部材の開口側の端面よりも低くなるように第１ヨーク部材に嵌合し、この第２ヨーク部材が低位に配置された一方のヨークブロックの第１ヨーク部材の端面を、他方のヨークブロックの第１ヨーク部材の端面に直接当接させ、一方のヨークブロックの第２ヨーク部材と他方のヨークブロックの間に空間部を形成するようにした。   As a means for solving the above-described problems, in the present invention, a pair of yoke blocks are fitted and fixed to a bottomed cylindrical first yoke member and an inner peripheral portion on the opening side of the first yoke member. It is composed of a disk-shaped second yoke member, and the two yoke blocks are assumed to be accommodated in the concave portion of the housing in a state where a pressing force is applied in the axial direction. At least one second yoke member is fitted into the first yoke member such that the upper surface thereof is lower than the corresponding end surface of the first yoke member on the opening side, and the second yoke member is disposed at a lower position. The end face of the first yoke member of one yoke block is brought into direct contact with the end face of the first yoke member of the other yoke block, and a space is formed between the second yoke member of one yoke block and the other yoke block. form It was way.

この発明の場合、少なくとも一方の第２ヨーク部材が第１ヨーク部材の端面に対して低位に配置されて、その第２ヨーク部材と他方のヨークブロックの間に空間部が形成されるため、隣接するヨークブロックの端部側面を通して両コイルの発生磁界が相互干渉しにくくなる。また、両ヨークブロックは剛性の高い第１ヨーク部材同士が直接当接するため、押圧力が加わってもヨークブロックが軸方向に位置ずれする不具合は生じない。   In the case of this invention, at least one second yoke member is disposed at a lower position with respect to the end face of the first yoke member, and a space is formed between the second yoke member and the other yoke block. The magnetic fields generated by both coils are less likely to interfere with each other through the side surfaces of the yoke block. Further, since the first yoke members having high rigidity are in direct contact with each other in both yoke blocks, there is no problem that the yoke blocks are displaced in the axial direction even when a pressing force is applied.

また、前記空間部には、請求項２に記載のように、絶縁材料から成るスペーサを配置し、そのスペーサの軸方向の厚みを前記空間部の軸方向の高さ以下の厚みに設定するようにしても良い。   Further, as described in claim 2, a spacer made of an insulating material is disposed in the space portion, and the axial thickness of the spacer is set to be equal to or less than the height of the space portion in the axial direction. Anyway.

この場合、絶縁材料であるスペーサによって効果的に両コイルの磁界の干渉を防止することができる。また、ヨークブロック同士を押圧する荷重はスペーサに作用しないため、スペーサの変形によってヨークブロックの位置がずれる不具合は生じない。   In this case, interference of the magnetic fields of both coils can be effectively prevented by the spacer which is an insulating material. In addition, since the load that presses the yoke blocks does not act on the spacer, there is no problem that the position of the yoke block is shifted due to the deformation of the spacer.

本発明は、少なくとも一方の第２ヨーク部材を、第１ヨーク部材の端面に対して低位に配置して、その第２ヨーク部材と他方のヨークブロックの間に空間部を形成したため、隣接するコイルで発生する磁界が相互に干渉する不具合を低減することができ、しかも、剛性の高い第１ヨーク部材同士を直接接触させたため、ヨークブロックの軸方向の位置ずれを確実に防止することができる。したがって、この発明によれば、トルクセンサの検出精度をより向上させることができる。   In the present invention, at least one second yoke member is disposed at a lower position with respect to the end surface of the first yoke member, and a space is formed between the second yoke member and the other yoke block. In addition, since the first yoke members having high rigidity are brought into direct contact with each other, the displacement of the yoke block in the axial direction can be reliably prevented. Therefore, according to the present invention, the detection accuracy of the torque sensor can be further improved.

次に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。   Next, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

最初に、図１〜図６に示す第１の実施形態について説明する。この実施形態は、本発明にかかるトルクセンサのコイル組立体１を車両用パワーステアリング装置のトルク検出部に適用したものであり、パワーステアリング装置は以下のような概略構成となっている。   First, the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6 will be described. In this embodiment, the coil assembly 1 of a torque sensor according to the present invention is applied to a torque detection unit of a vehicle power steering apparatus, and the power steering apparatus has the following schematic configuration.

即ち、図２に示すように、車体に支持固定されるハウジング２にはステアリングホイール側の第１シャフト３と、転舵機構であるラック＆ピニオン２０に連係される第２シャフト４が夫々軸受を介して回動自在に支持されており、第１シャフト３と第２シャフト４はトーションバー５を介して連結され、両者間に作用するトルクがトーションバー５の捩れ量に変換されるようになっている。第２シャフト４には、電動モータ２１の動力を受けるウォームホイール６が一体に取付けられており、電動モータ２１は両シャフト３，４のトルクに応じたアシスト力を発生するようになっている。トルクセンサは、トーションバー５の捩れに伴なう第１，第２シャフト３，４の相対回動位置の変化をコイル７Ａ，７Ｂのインピーダンス変化として検出するようになっている。   That is, as shown in FIG. 2, the housing 2 supported and fixed to the vehicle body has a first shaft 3 on the steering wheel side and a second shaft 4 linked to a rack and pinion 20 that is a steering mechanism. The first shaft 3 and the second shaft 4 are connected via a torsion bar 5, and the torque acting between them is converted into the torsion amount of the torsion bar 5. ing. The worm wheel 6 that receives the power of the electric motor 21 is integrally attached to the second shaft 4, and the electric motor 21 generates an assist force according to the torque of the shafts 3 and 4. The torque sensor detects a change in the relative rotational position of the first and second shafts 3 and 4 accompanying the twist of the torsion bar 5 as a change in impedance of the coils 7A and 7B.

第１シャフト３の下端部はトーションバー５を囲繞した状態で第２シャフト４との突き合わせ部まで延び、その先端部の縮径部８が第２シャフト４の上面の凹部９に非接触状態で挿入されている。そして、第１シャフト３の縮径部８と第２シャフトの凹部９には、両シャフト３，４の相対回動を制限する図外のストッパが設けられている。   The lower end portion of the first shaft 3 extends to the abutting portion with the second shaft 4 in a state of surrounding the torsion bar 5, and the reduced diameter portion 8 of the tip portion thereof is not in contact with the concave portion 9 on the upper surface of the second shaft 4. Has been inserted. The reduced diameter portion 8 of the first shaft 3 and the concave portion 9 of the second shaft are provided with stoppers (not shown) that restrict relative rotation of the shafts 3 and 4.

また、第１，第２シャフト３，４は磁性を有する金属によって形成され、トーションバー５を囲繞する第１シャフト３の下端側外周には、全体がほぼ円筒状を呈する遮蔽部材１１が取付けられている。この遮蔽部材１１は、第１シャフト３の下端側外周部と共に内側の磁路を成す部材であり、アルミニウム等の非磁性でかつ導電性を有する金属材料によって形成されている。遮蔽部材１１の周壁には軸方向に沿う複数のスリット（図示省略）が円周方向等間隔に形成され、隣接するスリット間の梁部が磁束の通過を遮断する遮蔽領域を成すようになっている。したがって、遮蔽部材１１は磁気抵抗の大きい領域と小さい領域とを梁部とスリットによって第１シャフト３の外周側に交互に形成している。   The first and second shafts 3 and 4 are made of a magnetic metal, and a shielding member 11 having a substantially cylindrical shape as a whole is attached to the outer periphery on the lower end side of the first shaft 3 surrounding the torsion bar 5. ing. The shielding member 11 is a member that forms an inner magnetic path together with the outer peripheral portion on the lower end side of the first shaft 3, and is formed of a nonmagnetic and conductive metal material such as aluminum. A plurality of slits (not shown) along the axial direction are formed in the circumferential wall of the shielding member 11 at equal intervals in the circumferential direction, and a beam portion between adjacent slits forms a shielding region that blocks the passage of magnetic flux. Yes. Therefore, the shielding member 11 is formed by alternately forming a region having a large magnetic resistance and a region having a small magnetic resistance on the outer peripheral side of the first shaft 3 by a beam portion and a slit.

一方、第２シャフト４の上端部には、前記第１シャフト３の下端側外周部と遮蔽部材１１の外周側を非接触状態で囲繞する円筒部材１３が取り付けられている。この円筒部材１３は上述の遮蔽部材１１と同様にアルミニウム等の非磁性でかつ導電性を有する金属材料から成り、その周壁には遮蔽部材１１のスリットと同数の透過窓（図示省略）の列が上下二段に設けられている。そして、各段の透過窓は円周方向等間隔に配置され、両段の透過窓同士は周方向に相互にオフセットされている。各段の透過窓は、トーションバー５が捩られない中立位置において、遮蔽部材１１のスリットに対して夫々左右で半分の面積分だけ重なり合っており、この状態からトーションバー５が捩られると、その捩れ量と方向に応じてスリットに対する重なり面積が相反して増減変化するようになっている。   On the other hand, a cylindrical member 13 is attached to the upper end portion of the second shaft 4 to surround the lower end side outer peripheral portion of the first shaft 3 and the outer peripheral side of the shielding member 11 in a non-contact state. The cylindrical member 13 is made of a non-magnetic and conductive metal material such as aluminum as in the case of the shielding member 11 described above, and there are as many rows of transmission windows (not shown) as the slits of the shielding member 11 on the peripheral wall. It is provided in two upper and lower stages. The transmission windows of each stage are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and the transmission windows of both stages are offset from each other in the circumferential direction. In the neutral position where the torsion bar 5 is not twisted, the transmission windows of the respective stages overlap with the slits of the shielding member 11 by a half area on the left and right, and when the torsion bar 5 is twisted from this state, Depending on the amount of twist and the direction, the overlapping area with respect to the slits increases and decreases oppositely.

また、円筒部材１３の各透過窓の外周側には前記コイル７Ａ，７Ｂを含む本発明にかかるコイル組立体１が非接触状態で配置されている。このコイル組立体１は、前記各コイル７Ａ，７Ｂを収容した同構造の一対のヨークブロック１４Ａ，１４Ｂが軸方向に重合され、その状態において、ハウジング２の凹状部４０内に付勢手段である板ばね４１で押圧されて位置固定されている。そして、各コイル７Ａ，７Ｂに接続された通電ケーブル１７ａ，１７ｂはインピーダンス検出回路を構成する検出基盤１８に接続されている。各コイル７Ａ，７Ｂのインピーダンスは、前記上段と下段の透過窓の開口面積の関係から、トーションバー５が捩られると常に逆向きに同量だけ増減変化する。インピーダンス検出回路においては、両コイル７Ａ，７Ｂのインピーダンスの差を求め、その差を基にして入力トルクを求めるようにしている。したがって、温度変化等の入力トルク以外の要因によるインピーダンス変化は相殺される。   Further, the coil assembly 1 according to the present invention including the coils 7A and 7B is disposed in a non-contact state on the outer peripheral side of each transmission window of the cylindrical member 13. In this coil assembly 1, a pair of yoke blocks 14 </ b> A and 14 </ b> B having the same structure that accommodates the coils 7 </ b> A and 7 </ b> B are superposed in the axial direction, and in this state, the coil assembly 1 is a biasing means in the concave portion 40 of the housing 2. The position is fixed by being pressed by the leaf spring 41. The energization cables 17a and 17b connected to the coils 7A and 7B are connected to a detection board 18 constituting an impedance detection circuit. The impedances of the coils 7A and 7B always increase or decrease by the same amount in the opposite direction whenever the torsion bar 5 is twisted due to the relationship between the opening areas of the upper and lower transmission windows. In the impedance detection circuit, the difference in impedance between the coils 7A and 7B is obtained, and the input torque is obtained based on the difference. Therefore, impedance changes due to factors other than the input torque such as temperature changes are canceled out.

ここで、コイル組立体１の構造についてさらに説明するが、組立体１の両ヨークブロック１４Ａ，１４Ｂとその内部の構造は両者とも同様であるため、以下では一方のヨークブロック１４Ｂについてのみ詳細に説明するものとする。   Here, the structure of the coil assembly 1 will be further described. Since both the yoke blocks 14A and 14B of the assembly 1 and the internal structure thereof are the same, only one yoke block 14B will be described in detail below. It shall be.

ヨークブロック１４Ｂは、図１，図３に示すように、中央に貫通孔２２を有する有底円筒状の第１ヨーク部材２３と、その第１ヨーク部材２３の開口側の内周部に圧入固定される略円板状の第２ヨーク部材２４とから構成されている。第２ヨーク部材２４は第１ヨーク部材２３と同様に中央に貫通孔２５を有し、第１，第２ヨーク部材２３，２４の貫通孔２２，２５内に前記円筒部材１３等の被検出部が非接触状態で挿入配置されるようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the yoke block 14B is press-fitted and fixed to a bottomed cylindrical first yoke member 23 having a through hole 22 in the center and an inner peripheral portion on the opening side of the first yoke member 23. And a substantially disk-shaped second yoke member 24. Like the first yoke member 23, the second yoke member 24 has a through hole 25 in the center, and the detected portion such as the cylindrical member 13 is disposed in the through holes 22, 25 of the first and second yoke members 23, 24. Are inserted and arranged in a non-contact state.

一方、コイル７Ｂは樹脂製のボビン２６の軸部外周に巻回され、このコイル７Ｂの巻き始め端部と巻き終わり端部がボビン２６の一方のフランジ２６ａの外縁部において夫々通電ケーブル１７ａ，１７ｂに接続されている。   On the other hand, the coil 7B is wound around the outer periphery of the shaft portion of the resin bobbin 26, and the winding start end portion and the winding end end portion of the coil 7B are energized cables 17a and 17b at the outer edge portion of one flange 26a of the bobbin 26, respectively. It is connected to the.

一方のフランジ２６ａの外周縁部には、略方形状の支持ブロック２８が径方向外側に突出するようにして一体に形成されている。この支持ブロック２８は、フランジ２６ａの一般部上面に対して上方に***し、その***部分には径方向に貫通する一対の挿通孔２９，２９（図４参照。同図には一方の挿通孔２９のみ図示されている。）が並列に並んで形成され、その各挿通孔２９に略Ｌ字状の接続端子３３の一端が径方向内側から圧入固定されている。そして、各挿通孔２９から突出した接続端子３３の一端部先端には、図４に示すようにコイル７Ｂの巻き始めまたは巻き終わりの端部が接続され、接続端子３３の他端には、図３に示すように通電ケーブル１７ａ（または１７ｂ）が接続保持されている。通電ケーブル１７ａ（または１７ｂ）を接続した接続端子３３の他端は、図１に示すように接続端子３３の一端と直線を成すように径方向外側方向に折り曲げられている。   A substantially rectangular support block 28 is integrally formed on the outer peripheral edge of one flange 26a so as to protrude radially outward. The support block 28 protrudes upward with respect to the upper surface of the general portion of the flange 26a, and a pair of insertion holes 29 and 29 (see FIG. 4; one insertion hole in the same figure) penetrates the protruding portion in the radial direction. 29 is shown in parallel, and one end of a substantially L-shaped connection terminal 33 is press-fitted and fixed from the radially inner side to each insertion hole 29. Then, as shown in FIG. 4, the end of the winding start or end of winding of the coil 7B is connected to the tip of one end of the connection terminal 33 protruding from each insertion hole 29, and the other end of the connection terminal 33 is As shown in FIG. 3, the energization cable 17a (or 17b) is connected and held. The other end of the connection terminal 33 to which the energization cable 17a (or 17b) is connected is bent outward in the radial direction so as to form a straight line with one end of the connection terminal 33 as shown in FIG.

また、第１ヨーク部材２３の開口側の端縁には、図１に示すように略長方形状の切欠き４２が形成されており、第１ヨーク部材２３内に前記ボビン２６が収容されたところで、切欠き４２を通して前記支持ブロック２８が第１ヨーク部材２３の外部に突出するようになっている。そして、第２ヨーク部材２４は、支持ブロック２８を切欠き４２を通して外部に突出させた状態において、第１ヨーク部材２３の開口側の端部内周に圧入固定されるが、第２ヨーク部材２４は、このときその上面が第１ヨーク部材２３の端面に対して設定高さＡだけ低くなるように圧入される。つまり、第１ヨーク部材２３は、内部にコイル７Ｂとボビン２６を収容した状態において、その開口端が凹状に窪むかたちで第２ヨーク部材２４によって蓋をされる。   Further, as shown in FIG. 1, a substantially rectangular notch 42 is formed at the opening edge of the first yoke member 23, and the bobbin 26 is accommodated in the first yoke member 23. The support block 28 protrudes outside the first yoke member 23 through the notch 42. The second yoke member 24 is press-fitted and fixed to the inner periphery of the end portion on the opening side of the first yoke member 23 in a state where the support block 28 is protruded to the outside through the notch 42. The second yoke member 24 is At this time, the upper surface is press-fitted so as to be lower than the end surface of the first yoke member 23 by the set height A. That is, the first yoke member 23 is covered with the second yoke member 24 in a state where the opening end is recessed in a state where the coil 7B and the bobbin 26 are accommodated therein.

以上のようにコイル７Ａ，７Ｂを夫々内装したヨークブロック１４Ａ，１４Ｂは、第１ヨーク部材２３の開口側端面同士を直接当接させて重ね合わされる。このとき、両ヨークブロック１４Ａ，１４Ｂの第２ヨーク部材２４は第１ヨーク部材２３の端面に対して夫々高さＡ分だけ窪んでいるため、両ブロック１４Ａ，１４Ｂの第２ヨーク部材２４，２４の間には２×Ａの高さを持つ空間部４３が形成される。この空間部４３は両ブロック１４Ａ，１４Ｂの第２ヨーク部材２４，２４同士を空間的に離間させ、両コイル７Ａ，７Ｂで発生した磁界が相互に干渉するの防止する。   As described above, the yoke blocks 14A and 14B in which the coils 7A and 7B are respectively provided are overlapped so that the opening side end surfaces of the first yoke member 23 are in direct contact with each other. At this time, since the second yoke members 24 of both the yoke blocks 14A and 14B are recessed by the height A with respect to the end surfaces of the first yoke member 23, the second yoke members 24 and 24 of both the blocks 14A and 14B. A space 43 having a height of 2 × A is formed between them. The space 43 spatially separates the second yoke members 24, 24 of both blocks 14A, 14B, and prevents the magnetic fields generated by the coils 7A, 7B from interfering with each other.

両ヨークブロック１４Ａ，１４Ｂ間に形成される空間部４３には、絶縁材料である樹脂によって形成された円環状のスペーサ４４が収容される。このスペーサ４４は、全体がほぼ円板形状に形成され、その外径が第２ヨーク部材２４と同外径（第１ヨーク部材２３の内径と同外径）となり、厚みＢが空間部４３の軸方向高さ２×Ａと同じ、若しくは、その軸方向高さ２×Ａよりも若干低くなるように設定されている。   An annular spacer 44 made of resin, which is an insulating material, is accommodated in the space 43 formed between both yoke blocks 14A, 14B. The spacer 44 is formed in a substantially disc shape as a whole, and the outer diameter thereof is the same outer diameter as that of the second yoke member 24 (the same outer diameter as the inner diameter of the first yoke member 23). It is set to be the same as the axial height 2 × A or slightly lower than the axial height 2 × A.

また、スペーサ４４の外周縁部には、図１及び図５，図６に示すように保持ブロック４５が一体に形成されている。この保持ブロック４５は、スペーサ４４の円板状の本体から径方向外側に延出して両ヨークブロック１４Ａ，１４Ｂの切欠き４２内に配置される延出基部４６と、この延出基部４６の前端側両縁に上下に突設された係止爪４７（保持部）と、前記延出基部４６の先端からさらに径方向外側に延出した板状の第１絶縁壁４８と、この第１絶縁壁４８の中央から上下に突設された第２絶縁壁４９とを備えている。係止爪４７と第１，第２絶縁壁４８，４９はヨークブロック１４Ａ，１４Ｂの外周面から外側に突出するように配置され、係止爪４７は内向きに屈曲したフック４７ａを有し、そのフック４７ａで上下の支持ブロック２８，２８を抱え込むように係合保持するようになっている。また、第１絶縁壁４８は上下の両支持ブロック２８，２８から突出した接続端子３３の露出部間に配置され、両コイル７Ａ，７Ｂの端子相互が接触してショートするのを防止する。第２絶縁壁４９は各支持ブロック２８から吐出した接続端子３３，３３の露出部間に配置され、各コイル７Ａ，７Ｂの巻き始め側と巻き終わり側の端子がショートするのを防止する。   A holding block 45 is integrally formed on the outer peripheral edge of the spacer 44 as shown in FIGS. 1, 5, and 6. The holding block 45 includes an extended base 46 that extends radially outward from the disk-shaped main body of the spacer 44 and is disposed in the notch 42 of both yoke blocks 14A and 14B, and a front end of the extended base 46. Locking claws 47 (holding portions) projecting vertically on both side edges, a plate-like first insulating wall 48 extending further radially outward from the tip of the extending base portion 46, and the first insulation And a second insulating wall 49 projecting up and down from the center of the wall 48. The locking claw 47 and the first and second insulating walls 48 and 49 are arranged so as to protrude outward from the outer peripheral surfaces of the yoke blocks 14A and 14B, and the locking claw 47 has a hook 47a bent inward, The hooks 47a are engaged and held so as to hold the upper and lower support blocks 28,28. The first insulating wall 48 is disposed between the exposed portions of the connection terminals 33 protruding from the upper and lower support blocks 28, 28, and prevents the terminals of both the coils 7A, 7B from contacting each other and causing a short circuit. The second insulating wall 49 is disposed between the exposed portions of the connection terminals 33 and 33 discharged from each support block 28, and prevents the terminals on the winding start side and winding end side of the coils 7A and 7B from short-circuiting.

このコイル組立体１は、前述のようにボビン２６を収容したヨークブロック１４Ａ，１４Ｂを用意し、図１に示すように、空間部４３にスペーサ４４を収容するようにして両ヨークブロック１４Ａ，１４Ｂの第１ヨーク部材２３，２３の端面同士が突き合わされる。このとき、両ヨークブロック１４Ａ，１４Ｂは、第１ヨーク部材２３から突出した支持ブロック２８をスペーサ４４の保持ブロック４５部分と位置合わせしつつ組付け、保持ブロック４５の係止爪４７に各支持ブロック２８を係止させる。係止爪４７のフック４７ａは内向き突出しており、対面する係止爪４７，４７間に支持ブロック２８が所定量押し込まれると、係止爪４７，４７の付根部側が弾性変形してワンタッチで支持ブロック２８を押え込むことができる。したがって、こうして第１ヨーク部材２３，２３の端面同士の突き合わせを完了すると、図６に示すように、両ヨークブロック１４Ａ，１４Ｂがスペーサ４４を間に介して一体に係合されることとなる。   As described above, the coil assembly 1 is provided with the yoke blocks 14A and 14B in which the bobbin 26 is accommodated, and as shown in FIG. 1, both the yoke blocks 14A and 14B are configured so as to accommodate the spacer 44 in the space 43. The end surfaces of the first yoke members 23, 23 are butted together. At this time, both the yoke blocks 14A and 14B are assembled while aligning the support block 28 protruding from the first yoke member 23 with the holding block 45 portion of the spacer 44, and each support block is attached to the locking claw 47 of the holding block 45. 28 is locked. The hook 47a of the locking claw 47 protrudes inward, and when the support block 28 is pushed in between the locking claws 47, 47 facing each other, the base portion side of the locking claw 47, 47 is elastically deformed and can be touched one time. The support block 28 can be pushed in. Accordingly, when the end faces of the first yoke members 23 and 23 are thus finished, the yoke blocks 14A and 14B are engaged with each other through the spacer 44 as shown in FIG.

以上のように構成されたこのコイル組付体１は、ヨークブロック１４Ｂの下面を板ばね４１に押圧された状態でハウジンク２の凹状部４０内に位置決め固定されるが、直列に配置されたヨークブロック１４Ａ，１４Ｂの第２ヨーク部材２４，２４の間に空間部４３が設けられ、その空間部４３に絶縁性の樹脂によって形成されたスペーサ４４が配置されているため、各ヨークブロック１４Ａ，１４Ｂ内のコイル７Ａ，７Ｂで発生した磁界が端面の第２ヨーク部材２４部分で相互に干渉することがない。この磁界の相互干渉の回避は隣接する第２ヨーク部材２４，２４間の空間部４３を設けただけでもある程度の効果を得ることができるが、樹脂製のスペーサ４４を介装したことによってより確実なものとなっている。   The coil assembly 1 configured as described above is positioned and fixed in the concave portion 40 of the housing 2 with the lower surface of the yoke block 14B pressed against the leaf spring 41, but the yokes arranged in series are arranged. Since the space portion 43 is provided between the second yoke members 24 and 24 of the blocks 14A and 14B, and the spacer 44 formed of an insulating resin is disposed in the space portion 43, each yoke block 14A and 14B is disposed. Magnetic fields generated by the inner coils 7A and 7B do not interfere with each other at the end of the second yoke member 24. Although avoidance of mutual interference of the magnetic fields can be achieved to some extent only by providing the space 43 between the adjacent second yoke members 24, 24, it is more reliable by interposing the resin spacer 44. It has become a thing.

また、このコイル組立体１においては、ヨークブロック１４Ａ，１４Ｂの第１ヨーク部材２３，２３の端面同士を直接当接させているため、板ばね４１の押圧力を受けても両ブロック１４Ａ，１４Ｂの軸方向の位置関係がずれることがなく、常時トルクセンサの検出精度を高く維持することができる。特に、その実施形態においては、スペーサ４４の軸方向の厚みＢが両ヨークブロック１４Ａ，１４Ｂ間の空間部４４の軸方向高さ２×Ａ以下になるように設定されているため、両ブロック１４Ａ，１４Ｂの第１ヨーク部材２３，２３同士を確実に当接させることができる。そして、スペーサ４４に板ばね４１の押圧荷重が作用しないため、スペーサ４４の変形を招くこともない。   Further, in this coil assembly 1, since the end faces of the first yoke members 23, 23 of the yoke blocks 14A, 14B are in direct contact with each other, both the blocks 14A, 14B are affected even if the pressing force of the leaf spring 41 is received. Therefore, the detection accuracy of the torque sensor can always be maintained high. In particular, in the embodiment, since the axial thickness B of the spacer 44 is set to be 2 × A or less in the axial height of the space 44 between the both yoke blocks 14A, 14B, both the blocks 14A , 14B can be brought into contact with each other reliably. Since the pressing load of the leaf spring 41 does not act on the spacer 44, the spacer 44 is not deformed.

また、このコイル組立体１の場合、スペーサ４４を第２ヨーク部材２４とほぼ同外径に形成したため、スペーサ４４を両ヨークブロック１４Ａ，１４Ｂの第１ヨーク部材２３の内周面にガタツキなく収容することができるとう利点がある。   Further, in the case of this coil assembly 1, since the spacer 44 is formed to have substantially the same outer diameter as the second yoke member 24, the spacer 44 is accommodated on the inner peripheral surface of the first yoke member 23 of both the yoke blocks 14A and 14B without rattling. There is an advantage that can be done.

ところで、このコイル組立体１においては、両ヨークブロック１４Ａ，１４Ｂに同回転方向の磁束の流れが生じるようにコイル７Ａ，７Ｂに電流を流すことが望ましい。即ち、この組立体１では、ヨークブロック１４Ａ，１４Ｂの外周壁を成す第１ヨーク部材２３，２３の端面同士が直接接触しているため、このように電流を流すことによってヨークブロック１４Ａ，１４Ｂ内の磁束の流れをスムーズにすることができる。   By the way, in this coil assembly 1, it is desirable to pass an electric current through the coils 7A and 7B so that the magnetic flux flows in the same rotational direction in both yoke blocks 14A and 14B. That is, in this assembly 1, since the end surfaces of the first yoke members 23 and 23 forming the outer peripheral walls of the yoke blocks 14A and 14B are in direct contact with each other, the current flows in this way in the yoke blocks 14A and 14B. The flow of magnetic flux can be made smooth.

尚、以上で説明した実施形態は、両ヨークブロック１４Ａ，１４Ｂの第２ヨーク部材２４を第１ヨーク部材２３の端面よりも低位になるように圧入固定したが、片側のヨークブロック１４Ｂ（または１４Ａ）の第２ヨーク部材２４のみを低位になるように圧入するようにしても良い。また、この場合、第２ヨーク部材２４を低位に圧入した側のヨークブロック１４Ｂ（または１４Ａ）の第１ヨーク部材２３の端面を、他方のヨークブロック１４Ａ（または１４Ｂ）の第２ヨーク部材２４の配置されない側の端面に当接させるようにしても良い。ただし、上記の実施形態のように両ヨークブロック１４Ａ，１４Ｂの第２ヨーク部材２４を同様に低位に圧入し、両ブロック１４Ａ，１４Ｂの第１ヨーク部材２３，２３の開口側端面同士を当接させるようにした場合には、空間部４３をより大きく確保することができるうえ、両ブロック１４Ａ，１４Ｂを同一構成にすることができるという利点がある。   In the embodiment described above, the second yoke member 24 of both yoke blocks 14A, 14B is press-fitted and fixed so as to be lower than the end face of the first yoke member 23. However, the yoke block 14B (or 14A) on one side is fixed. Only the second yoke member 24) may be press-fitted so as to be low. Further, in this case, the end face of the first yoke member 23 of the yoke block 14B (or 14A) on the side where the second yoke member 24 is press-fitted low is used as the end face of the second yoke member 24 of the other yoke block 14A (or 14B). You may make it contact | abut to the end surface of the side which is not arrange | positioned. However, as in the above-described embodiment, the second yoke members 24 of both yoke blocks 14A and 14B are similarly press-fitted and the opening side end surfaces of the first yoke members 23 and 23 of both blocks 14A and 14B are brought into contact with each other. In this case, there is an advantage that the space 43 can be secured larger and the blocks 14A and 14B can have the same configuration.

図７は、本発明の第２の実施形態を示すものである。この実施形態のコイル組立体の基本構成は前述した第１の実施形態とほぼ同様であるが、ヨークブロック１４Ｂ（１４Ａ）の端縁の円周方向相反位置（１８０°離間した位置）に同様の切欠き４２，４２が形成され、ボビン２６に形成された一対の支持ブロック２８，２８Ａがその切欠き４２，４２を通してブロック１４Ｂ（１４Ａ）の外部に突出している点と、スペーサ１４４の円周方向の相反位置に一対の保持ブロック４５，４５Ａが一体に形成されている点が大きく異なっている。   FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention. The basic configuration of the coil assembly of this embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, but is similar to the circumferential reciprocal position (position 180 ° apart) of the edge of the yoke block 14B (14A). Notches 42, 42 are formed, a pair of support blocks 28, 28 A formed on the bobbin 26 project outside the block 14 B (14 A) through the notches 42, 42, and the circumferential direction of the spacer 144 The point that the pair of holding blocks 45, 45A are integrally formed at the opposite positions is greatly different.

ボビン２６に突設される一方の支持ブロック２８とスペーサ１４４の一方の保持ブロック４５は第１の実施形態と同様のものであり、他方の支持ブロック２８Ａと保持ブロック４５Ａはヨークブロック１４Ｂ（１４Ａ）とスペーサ１４４の係合を強固に、かつ、確実に行えるようにするために設けられたものである。また、ヨークブロック１４Ｂ（１４Ａ）は磁界の通路となっているため、円周方向において均一な形状となっていることが好ましいが、この実施形態においては、円周方向に等間隔（１８０°毎）に切欠き４２，４２が設けられているため、切欠きが一つだけ設けられたものに比べてヨークブロック内に流れる次回をバランスさせることができる。即ち、他方の支持ブロック２８Ａは接続端子３３等を支持する機能は持たないが、一方のものとほぼ同外形の直方体状に形成されており、他方の保持ブロック４５Ａには支持ブロック２８Ａを係止する一方の保持ブロック４５と同様の係止爪４７が形成されている。そして、ヨークブロック１４Ｂ（１４Ａ）とスペーサ１４４を組付ける際には、両支持ブロック２８，２８Ａが円周方向の相反位置で保持ブロック４５，４５Ａの係止爪４７によって同様に係止される。   One support block 28 protruding from the bobbin 26 and one holding block 45 of the spacer 144 are the same as in the first embodiment, and the other support block 28A and holding block 45A are the yoke block 14B (14A). And the spacer 144 are provided so that the engagement of the spacer 144 can be performed firmly and reliably. Further, since the yoke block 14B (14A) is a magnetic field path, it is preferable that the yoke block 14B (14A) has a uniform shape in the circumferential direction. In this embodiment, the yoke block 14B (14A) is equally spaced in the circumferential direction (every 180 °). ) Is provided with the notches 42, 42, so that the next time flowing in the yoke block can be balanced as compared with the case where only one notch is provided. In other words, the other support block 28A does not have a function of supporting the connection terminal 33 or the like, but is formed in a rectangular parallelepiped shape having substantially the same outer shape as the one, and the other holding block 45A engages the support block 28A. A locking claw 47 similar to the one holding block 45 is formed. When the yoke block 14B (14A) and the spacer 144 are assembled, the support blocks 28 and 28A are similarly locked by the locking claws 47 of the holding blocks 45 and 45A at the opposite positions in the circumferential direction.

また、図８は、本発明の第３の実施形態を示すものである。この実施形態のコイル組立体はスペーサ２４４の保持ブロック２４５の先端側両側部に保護壁５０が一体に形成されている点が第１の実施形態のものと異なっている。保護壁５０は保持ブロック２４５の第１絶縁壁４８の両側部に隣接する係止爪４７とほぼ同高さまで延出し、第１絶縁壁４８上に配置される接続端子３３の側方をほぼ完全に覆うようになっている。   FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention. The coil assembly of this embodiment is different from that of the first embodiment in that protective walls 50 are integrally formed on both ends of the holding block 245 of the spacer 244. The protective wall 50 extends to almost the same height as the locking claws 47 adjacent to both sides of the first insulating wall 48 of the holding block 245, and the side of the connection terminal 33 arranged on the first insulating wall 48 is almost completely. It is supposed to cover.

したがって、このコイル組立体において、組付やメンテナンスの作業時に、接続端子３３の露出部分が作業者の手や他の部材に接触するのを保護壁５０によって阻止することができる。   Therefore, in this coil assembly, the protective wall 50 can prevent the exposed portion of the connection terminal 33 from coming into contact with the operator's hand or other members during assembly or maintenance work.

次に、上記の実施形態から把握し得る請求項に記載以外の発明について、以下にその作用効果と共に記載する。   Next, inventions other than those described in the claims that can be grasped from the above-described embodiment will be described together with the effects thereof.

（イ） 両ヨークブロックの第２ヨーク部材を、その上面が第１ヨーク部材の開口側の端面よりも低くなるように第１ヨーク部材に嵌合し、両ヨークブロックの第１ヨーク部材の開口側端面同士を直接当接させ、両ヨークブロックの第２ヨーク部材の間に空間部を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のトルクセンサのコイル組立体。   (A) The second yoke members of both yoke blocks are fitted to the first yoke member so that the upper surface thereof is lower than the end surface on the opening side of the first yoke member, and the openings of the first yoke members of both yoke blocks are fitted. 3. The torque sensor coil assembly according to claim 1, wherein the side end surfaces are brought into direct contact with each other, and a space is formed between the second yoke members of both yoke blocks.

この場合、空間部の軸方向の高さを大きく確保することができるため、両コイルの磁界の相互干渉をより効果的に低減することが可能となる。また、両ヨークブロックを同形状とすることができるため、両ヨークブロックで同じ構成部品を共用することが可能になる。したがって、製造コストの低減を図ることができる。   In this case, since the height of the space portion in the axial direction can be ensured, it is possible to more effectively reduce the mutual interference between the magnetic fields of both coils. Moreover, since both yoke blocks can be made into the same shape, it becomes possible to share the same component in both yoke blocks. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.

（ロ） 両ヨークブロックに、コイルを巻回したボビンをコイルと共に収容し、コイルの端部と通電用ケーブルを接続する接続端子を係合支持する支持ブロックを前記ボビンに一体に設け、前記両ヨークブロックの第１ヨーク部材の端縁に前記各支持ブロックを径方向外側に突出させる切欠きを設け、前記スペーサに、切欠きを通して突出した両支持ブロックを保持する保持部を一体に形成したことを特徴とする請求項２、前記（イ）のいずれかに記載のトルクセンサのコイル組立体。   (B) A bobbin around which the coil is wound is accommodated in both yoke blocks together with the coil, and a support block that engages and supports a connection terminal that connects the coil end and the energization cable is provided integrally with the bobbin. A notch for projecting each support block radially outward is provided at the edge of the first yoke member of the yoke block, and a holding portion for holding both support blocks projecting through the notch is formed integrally with the spacer. The coil assembly for a torque sensor according to claim 2, wherein the coil assembly is a torque sensor.

この場合、両ヨークブロックから径方向外側に突出した支持ブロックをスペーサの保持部に保持させることができるため、両ヨークブロックをスペーサを通して一体化して、その状態でハウジングに容易に組付けることができる。   In this case, since the support block protruding radially outward from both yoke blocks can be held by the holding portion of the spacer, both yoke blocks can be integrated through the spacer and easily assembled to the housing in that state. .

（ハ） 前記スペーサに、各支持ブロックから露出した両ヨークブロックの接続端子相互を分離させる絶縁壁を一体に形成したことを特徴とする前記（ロ）に記載のトルクセンサのコイル組立体。   (C) The torque sensor coil assembly according to (b), wherein the spacer is integrally formed with an insulating wall that separates the connection terminals of both yoke blocks exposed from the support blocks.

この場合、両ヨークブロックの接続端子が直接接触することによるショートをスペーサの絶縁壁によって確実に防止することができる。   In this case, a short circuit due to direct contact between the connection terminals of both yoke blocks can be reliably prevented by the insulating walls of the spacer.

（ニ） 前記スペーサに、支持ブロックから露出したコイル両端の接続端子相互を分離させる絶縁壁を一体に形成したことを特徴とする前記（ロ）または（ハ）に記載のトルクセンサのコイル組立体。   (D) The torque sensor coil assembly according to (b) or (c) above, wherein the spacer is integrally formed with an insulating wall that separates connection terminals at both ends of the coil exposed from the support block. .

この場合、コイル両端の接続端子が相互に接触することによるショートをスペーサの絶縁壁によって確実に防止することができる。   In this case, it is possible to reliably prevent a short circuit due to the connection terminals on both ends of the coil coming into contact with each other by the insulating walls of the spacer.

（ホ） 前記スペーサに、支持ブロックから露出した接続端子の側方を覆う保護壁を一体に形成したことを特徴とする前記（ロ）〜（ニ）のいずれかに記載のトルクセンサのコイル組立体。   (E) A coil set for a torque sensor according to any one of (b) to (d) above, wherein a protective wall that covers the side of the connection terminal exposed from the support block is formed integrally with the spacer. Solid.

この場合、接続端子の側方がスペーサの保護壁によって覆われるため、組付けやメンテナンスの作業中に接続端子に作業者の手や工具が触れる不具合を無くすことができる。   In this case, since the side of the connection terminal is covered with the protective wall of the spacer, it is possible to eliminate the problem that the operator's hand or tool touches the connection terminal during assembly or maintenance work.

（ヘ） 前記スペーサを、第２ヨーク部材とほぼ同外径に形成したことを特徴とする請求項２に記載のトルクセンサのコイル組立体。   (F) The coil assembly of the torque sensor according to claim 2, wherein the spacer is formed to have substantially the same outer diameter as the second yoke member.

この場合、スペーサが第１ヨーク部材の内周面に圧入されることとなるため、両ヨークブロックに対するスペーサのずれやガタ付きを確実に無くすことができる。   In this case, since the spacer is press-fitted into the inner peripheral surface of the first yoke member, it is possible to reliably eliminate the displacement and backlash of the spacer with respect to both yoke blocks.

（ト） 前記両ヨークブロックに、同回転方向に磁束が流れるように各コイルに電流を流すことを特徴とする請求項１，２、前記（イ）〜（ニ）のいずれかに記載のトルクセンサのコイル組立体。   (G) The torque according to any one of claims 1 and 2, and (i) to (d), wherein a current is passed through each coil so that a magnetic flux flows through the yoke blocks in the same rotational direction. Sensor coil assembly.

この場合、両ヨークブロックの外周側を流れる磁束が同方向となるため、両ヨークブロックでの磁束の流れがスムーズになる。   In this case, since the magnetic fluxes flowing on the outer peripheral sides of both yoke blocks are in the same direction, the flow of magnetic flux in both yoke blocks becomes smooth.

本発明の一実施形態を示す分解断面図。The exploded sectional view showing one embodiment of the present invention. 本発明を適用したパワーステアリング装置の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the power steering device to which this invention is applied. 本発明の一実施形態を示す図１のＣ矢視部の平面図。The top view of the C arrow seen part of Drawing 1 showing one embodiment of the present invention. 同実施形態を示す図３のＤ部の組付時の斜視図。The perspective view at the time of the assembly | attachment of the D section of FIG. 3 which shows the same embodiment. 同実施形態を示す図１のＥ矢視図。The E arrow line view of FIG. 1 which shows the same embodiment. 同実施形態を示す斜視図。The perspective view which shows the same embodiment. 本発明の第２の実施形態を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態を示す斜視図。The perspective view which shows the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１…コイル組立体
７Ａ，７Ｂ…コイル
１４Ａ，１４Ｂ…ヨークブロック
２３…第１ヨーク部材
２４…第２ヨーク部材
４３…空間部
４４，１４４，２４４…スペーサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Coil assembly 7A, 7B ... Coil 14A, 14B ... Yoke block 23 ... 1st yoke member 24 ... 2nd yoke member 43 ... Space part 44, 144, 244 ... Spacer

Claims (2)

コイルを内側に収容した磁性体製の一対のヨークブロックが軸方向に直列に並べられ、その一対のヨークブロックが軸方向に押圧力を加えられた状態でハウジングの凹状部内に収容され、両ヨークブロックの軸心部を貫通する被検出部の、入力トルクに応じた変化をインピーダンス変化として検出するトルクセンサのコイル組立体であって、
前記両ヨークブロックが有底円筒状の第１ヨーク部材と、この第１ヨーク部材の開口側の内周部に嵌合固定される略円板状の第２ヨーク部材とから構成されたものにおいて、
前記両ヨークブロックの少なくとも一方側の第２ヨーク部材を、その上面が対応する第１ヨーク部材の開口側の端面よりも低くなるように第１ヨーク部材に嵌合し、前記第２ヨーク部材が低位に配置された一方のヨークブロックの第１ヨーク部材の端面を、他方のヨークブロックの第１ヨーク部材の端面に直接当接させ、一方のヨークブロックの第２ヨーク部材と他方のヨークブロックの間に空間部を形成したことを特徴とするトルクセンサのコイル組立体。 A pair of magnetic yoke blocks containing the coils inside are arranged in series in the axial direction, and the pair of yoke blocks are received in the concave portion of the housing with a pressing force applied in the axial direction. A coil assembly of a torque sensor that detects a change according to an input torque of a detected portion that penetrates the axial center of a block as an impedance change,
The yoke blocks are composed of a bottomed cylindrical first yoke member and a substantially disc-shaped second yoke member fitted and fixed to the inner peripheral portion on the opening side of the first yoke member. ,
The second yoke member on at least one side of the two yoke blocks is fitted to the first yoke member so that the upper surface thereof is lower than the end surface on the opening side of the corresponding first yoke member, and the second yoke member The end face of the first yoke member of one yoke block arranged at the lower position is brought into direct contact with the end face of the first yoke member of the other yoke block, so that the second yoke member of one yoke block and the other yoke block A coil assembly for a torque sensor, characterized in that a space is formed therebetween. 前記空間部に絶縁材料から成るスペーサを配置すると共に、そのスペーサの軸方向の厚みを前記空間部の軸方向の高さ以下の厚みに設定したことを特徴とする請求項１に記載のトルクセンサのコイル組立体。
2. The torque sensor according to claim 1, wherein a spacer made of an insulating material is disposed in the space portion, and a thickness of the spacer in the axial direction is set to a thickness equal to or less than a height of the space portion in the axial direction. Coil assembly.
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