JP5513998B2

JP5513998B2 - トルクセンサ

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Publication number: JP5513998B2
Application number: JP2010130928A
Authority: JP
Inventors: 秀雄前原
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2010-06-08
Filing date: 2010-06-08
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2030-06-08
Also published as: JP2011257225A

Description

本発明は、トーションバーに働くトルクを磁力を介して検出するトルクセンサに関するものである。

従来、車両のステアリング系に設けられるトルクセンサとして、回転するシャフトに働く操舵トルクを磁力を介して検出する非接触タイプのものが用いられている。

この種のトルクセンサとして、特許文献１〜４に開示されたものは、いずれも、ハウジング内に回転可能に収容されるトーションバーと、このトーションバーの一端に連結される磁気発生部と、トーションバーの他端に連結される回転磁気回路部（多極ヨーク）と、ハウジングに固定される固定磁気回路部と、この固定磁気回路部に導かれる磁束密度を検出する磁気センサとを備える。

トーションバーがこれに働くトルクによって捩れ変形すると、磁気発生部と回転磁気回路部との回転方向の相対位置が変化し、これに伴って磁気発生部から回転磁気回路部を介して固定磁気回路部に導かれる磁束密度が変化する。磁気センサが、この磁束密度に応じた信号を出力し、この信号に基づいてトーションバーに働くトルクが検出される。

固定磁気回路部は、ハウジングの内壁面に取り付けられる一対の集磁リングを備え、この集磁リングが回転磁気回路部に対峙するように配置される。

回転磁気回路部がトーションバー及び磁気発生部と共に回転しても、回転磁気回路部から各集磁リングに導かれる磁束密度が変化しないように構成されており、磁気センサは回転するトーションバーに働くトルクを非接触で検出できる。

特開２００５−２６５５８７号公報特開２００５−３４５２８４号公報特開２００７−２４０４９６号公報特開２００９−２４４１３４号公報

車両に搭載されるトルクセンサは、エンジンルームから受ける熱によってその温度が大きく変化する。

このため、従来のトルクセンサにあっては、ハウジングと集磁リング間の熱膨張差によって集磁リングに歪みが生じ、軟磁性体からなる集磁リングの透磁率、保磁力といった磁気特性が変化するため、トルク検出精度が悪化するという問題点があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、温度変化によって集磁リングに歪みが生じることを抑えられる非接触タイプのトルクセンサを提供することを目的とする。

本発明は、トーションバーに働くトルクを検出するトルクセンサであって、トーションバーの一端と共に回転する磁気発生部と、トーションバーの他端と共に回転する回転磁気回路部と、トーションバーが回転可能に収容されるハウジングと、このハウジングに回転磁気回路部に対峙するように取り付けられる一対の集磁リングと、この各集磁リングを介して導かれる磁束密度を測定する磁気測定器（磁気センサ）と、各集磁リングと磁気測定器の間に介装され磁束を導くとともに一対の集磁ヨークと、を備え、各集磁リングは、略同一の複数の半円弧状部材に分割され、この各半円弧状部材の端部どうしが隙間を介して離間した状態で配置され、各集磁リングは、それぞれの隙間の一つを跨いで各集磁ヨークに対峙するように配置されることを特徴とした。

本発明によると、トルクセンサは、ハウジングと集磁リングの間に生じる熱膨張差が、各円弧状部材の隙間の間隙が増減することによって吸収され、各円弧状部材に応力及び歪みが生じることが抑えられる。これにより、トルクセンサは、その温度変化に対する集磁リングの透磁率、保磁力といった磁気特性の変化が抑えられ、そのトルク検出精度が維持される。

そして、各集磁リングの隙間は、各集磁ヨークに対峙するように配置されるため、集磁ヨークによって磁気的に結ばれ、隙間の磁気ギャップによってトルク検出精度が悪化することが抑えられる。

本発明の実施形態を示すパワーステアリング装置の断面図である。トルクセンサの分解斜視図である。トルクセンサの分解斜視図である。（ａ）は固定磁気回路部の横断面図であり、（ｂ）は固定磁気回路部の平面図である。（ａ）は固定磁気回路部の平面図であり、（ｂ）は固定磁気回路部の斜視図である。（ａ）はハウジング等の側面図であり、（ｂ）は同図のＡ−Ａ線に沿う断面図である。（ａ）は板材を熱処理する状態を示す斜視図、（ｂ）は同じく平面図である。（ａ）は比較例として板材を熱処理する状態を示す斜視図、（ｂ）は同じく平面図である。他の実施形態を示すハウジング等の断面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１に基づいて本発明が適用される車両のパワーステアリング装置１の一例を示す。図１は、パワーステアリング装置１におけるステアリングシャフト１０まわりの断面図である。

ステアリングシャフト１０は、ステアリングハンドル（図示せず）に連係して回転する入力シャフト１１と、車輪の操舵機構に連係して回転する出力シャフト１２とを備え、ステアリングハンドルの回転を車輪の操舵機構に伝達する。車輪の操舵機構は、出力シャフト１２の下端に形成されるピニオン（図示せず）に噛み合うラック軸が軸方向に移動することにより車輪が操舵される。

パワーステアリング装置１は、図示しないが、車輪の操舵力を補助するアシスト機構として、出力シャフト１２にウォームホイールが連結され、このウォームホイールに噛み合うウォームを回転駆動する電動モータを備え、この電動モータによって出力シャフト１２に操舵補助トルクが付与される。

以下、トルクセンサ２の具体的な構造について説明する。図２、３はトルクセンサ２の分解斜視図である。

入力シャフト１１は、ハウジング３０に転がり軸受３７を介して回転可能に支持される。出力シャフト１２は、図示しないハウジングに転がり軸受を介して回転可能に支持される。入力シャフト１１の下端部と出力シャフト１２との間には滑り軸受３９が介装される。これにより、入力シャフト１１と出力シャフト１２とは互いに同一軸上で相対回転できるように支持される。

ハウジング３０と入力シャフト１１との間にはダストシール３６が介装され、このダストシール３６によってハウジング３０内が密封される。入力シャフト１１は円筒状に形成され、その内側にトーションバー２１が収められる。

トーションバー２１は、その上端部がピン（図示せず）を介して入力シャフト１１に連結され、その下端部がセレーション２９を介して出力シャフト１２に連結される。これにより、トーションバー２１は入力シャフト１１に入力される操舵トルクを出力シャフト１２に伝えるとともに、この操舵トルクに応じて捩れ変形する。

非接触タイプのトルクセンサ２は、トーションバー２１と、入力シャフト１１と共に回転する磁気発生部２２と、出力シャフト１２と共に回転する回転磁気回路部（多極ヨーク）２５と、ハウジング３０に固定して設けられる固定磁気回路部３１と、固定磁気回路部３１に導かれる磁束密度を検出する磁気センサ（磁気測定器）４８とによって構成され、ステアリングシャフト１０に接触することなく、トーションバー２１の捩れ変形に伴って変化する磁束密度に応じてトーションバー２１の捩れ角度を検出する。

なお、出力シャフト１２に磁気発生部２２を設け、入力シャフト１１に回転磁気回路部２５を設ける構成としてもよい。

磁気発生部２２は、入力シャフト１１に固定されるバックヨーク（継鉄）２４と、このバックヨーク２４に固定される筒状のリング磁石２３（多極磁石）とを備える。

リング磁石２３は、磁気を入力シャフト１１、トーションバー２１の回転軸Ｏ方向に発生するものであり、硬磁性体を入力シャフト１１の回転軸Ｏ方向へ向けて着磁することにより形成される。

円筒状のリング磁石２３の上端面と下端面には、それぞれ１２個の磁極が周方向について等間隔に形成され、例えば６個のＮ極と６個のＳ極とが交互に並ぶ。

円筒状のバックヨーク２４は、軟磁性体によって形成され、リング磁石２３の上端面（磁極面）に当接する。バックヨーク２４は、リング磁石２３を入力シャフト１１に連結する支持部材の働きと、リング磁石２３の隣合う磁極を結んで磁束を導く継鉄の働きをし、リング磁石２３の下端面（磁極面）に磁界を集中させる。

回転磁気回路部２５は、リング磁石２３の磁束を導く第一回転リング２６と第二回転リング２７を備える。

回転リング２６と回転リング２７は、リング磁石２３の下端面（磁極面）に対峙する６個の磁路先端部２６ａ、２７ａと、この磁路先端部２６ａ、２７ａから曲折して互いに遠ざかる方向に延びる６個の磁路柱部と、この磁路柱部を結んで環状に延びる１個の磁路環部２６ｃ、２７ｃとをそれぞれ有し、これらがプレス加工によって一体形成される。

上記の回転リング２６と回転リング２７の構造については、本出願人により特願２００８−９３６３６として提案されている。

固定磁気回路部３１は、ハウジング３０に固定される第一集磁リング７１と第二集磁リング７２と、センサホルダ４０に固定される第一集磁ヨーク３４と第二集磁ヨーク３５を備える。

リング状の集磁リング７１と集磁リング７２は、ハウジング３０の内壁に取り付けられる。集磁リング７１と集磁リング７２は、その内周面が回転リング２６と回転リング２７の磁路環部２６ｃ、２７ｃに対峙するように配置される。

集磁ヨーク３４と集磁ヨーク３５と磁気センサ４８と基板４７とは樹脂製センサホルダ４０に固定される。図３に示すように、樹脂製センサホルダ４０は金属製ハウジング３０にボルト１３を介して締結される。ハウジング３０とセンサホルダ４０の間にはＯリング４６が介装され、両者間の密封がはかられる。

ブロック状の集磁ヨーク３４と集磁ヨーク３５は、集磁リング７１と集磁リング７２の外周面に対峙する。集磁ヨーク３４と集磁ヨーク３５の間に一対の磁気ギャップ１４が空隙として形成され、この各磁気ギャップ１４に磁気センサ４８がそれぞれ介装される。

磁気センサ４８は、例えばホール素子が用いられ、集磁ヨーク３４と集磁ヨーク３５の間の磁場の大きさと方向に応じた出力が基板４７と端子を介して取り出される。ホール素子はこれを通過する磁束密度に応じた電圧を基板４７の回路を介して信号として出力するものである。なお、磁気センサ４８はホール素子の信号を増幅する回路や温度補償を行う回路、ノイズフィルタの回路等を備えるものを用いてもよい。

磁気センサ４８の信号は、センサホルダ４０に設けられる図示しない端子と、この端子に接続される配線を介してコントローラに送られる。

次に、トルクセンサ２がトーションバー２１に働く操舵トルクを検出する作用について説明する。

トーションバー２１にトルクが働かない中立状態において、回転リング２６の磁路先端部２６ａと回転リング２７の磁路先端部２７ａが、それぞれリング磁石２３のＮ極及びＳ極に同一面積を持って対峙して両者を磁気短絡し、磁束が回転磁気回路部２５と固定磁気回路部３１に導かれない。

運転者がステアリングハンドルを操作してトーションバー２１に一方向のトルクが働く場合、トーションバー２１がこのトルクの方向に応じて捩れ変形し、回転リング２６の磁路先端部２６ａがＮ極よりＳ極に大きな面積を持って対峙する一方、回転リング２７の磁路先端部２７ａがＳ極よりＮ極に大きな面積を持って対峙し、リング磁石２３からの磁束が回転磁気回路部２５と固定磁気回路部３１に導かれ、磁気センサ４８から磁場の強さ及び方向に応じた信号が出力される。この磁束が導かれる回転磁気回路部２５と固定磁気回路部３１における磁気経路は、Ｎ極→回転リング２６→集磁リング７１→集磁ヨーク３４→磁気センサ４８→集磁ヨーク３５→集磁リング７２→回転リング２７→Ｓ極となる。

運転者がステアリングハンドルを操作してトーションバー２１に逆方向のトルクが働く場合、トーションバー２１が逆方向に捩れ変形し、回転リング２６の磁路先端部２６ａがＳ極よりＮ極に大きな面積を持って対峙する一方、回転リング２７の磁路先端部２７ａがＮ極よりＳ極に大きな面積を持って対峙し、磁束が上記の磁気経路と逆の磁気経路にて導かれ、磁気センサ４８から磁場の強さ及び方向に応じた信号が出力される。この磁束が導かれる回転磁気回路部２５と固定磁気回路部３１における磁気経路は、Ｎ極→回転リング２７→集磁リング７２→集磁ヨーク３５→磁気センサ４８→集磁ヨーク３４→集磁リング７１→回転リング２６→Ｓ極となる。

このようにトーションバー２１がこれに働くトルクに応じて捩れ変形し、回転リング２６と回転リング２７の磁路先端部２７ａがリング磁石２３のＮ極とＳ極に対峙する面積差が大きくなると、磁気センサ４８に導かれる磁束密度が大きくなり、磁気センサ４８からこのトルクに応じた信号が出力される。

なお、リング磁石２３の一端面に形成される磁極数は、２個以上の範囲で任意に設定される。リング磁石２３に対峙する回転リング２６と回転リング２７の面積が同じ条件において、磁極数を増やすことにより、磁気センサ４８に導かれる磁束密度を高められる。

以下、固定磁気回路部３１の構成について詳述する。

固定磁気回路部３１は、ハウジング３０に固定される集磁リング７１と集磁リング７２と、センサホルダ４０に固定される集磁ヨーク３４と集磁ヨーク３５を備える。

図４の（ａ）は固定磁気回路部３１が介装されるハウジング３０及びセンサホルダ４０の横断面図であり、（ｂ）は固定磁気回路部３１を構成する集磁リング７１及びセンサホルダ４０の平面図である。図５の（ａ）は固定磁気回路部３１を構成する集磁リング７１、集磁ヨーク３４、磁気センサ４８の平面図であり、（ｂ）は集磁リング７１、７２、集磁ヨーク３４、３５、磁気センサ４８の斜視図である。

集磁リング７１、７２は、円筒形のリング状に形成され、回転磁気回路部２５の回転リング２６、２７の磁路環部２６ｃ、２７ｃに環状の間隙をもって対峙する。

集磁ヨーク３４、３５は、集磁リング７１、７２の外周面に対峙するブロック状に形成される。集磁ヨーク３４、３５は、集磁リング７１、７２の外周面に対峙する集磁リング向け対峙部４９と、一対の磁気センサ４８にそれぞれ対峙する一対の磁気センサ向け対峙部５０とを有する。

図６の（ａ）はハウジング３０等の側面図であり、（ｂ）は同図のＡ−Ａ線に沿う断面図である。ハウジング３０は、センサホルダ４０が取り付けられる取付座５３と、この取付座５３に開口する円形のセンサ向け開口部５４とを有する。

ハウジング３０のセンサ向け開口部５４には、集磁リング７１、７２の集磁ヨーク３４、３５に対峙する集磁ヨーク向け対峙部７３が臨む。

図３に示すように、センサホルダ４０は、取付座５３にボルト１３を介して締結されるフランジ部５７と、ハウジング３０のセンサ向け開口部５４に嵌合する円筒面状の嵌合部５６とを有する。嵌合部５６の内側に設けられる集磁ヨーク３４、３５の集磁リング向け対峙部４９がハウジング３０のセンサ向け開口部５４に臨む。

図４の（ａ）、（ｂ）に示すように、センサホルダ４０がハウジング３０に組み付けられた状態では、ハウジング３０のセンサ向け開口部５４にて集磁ヨーク３４、３５の集磁リング向け対峙部４９と集磁リング７１、７２の集磁ヨーク向け対峙部７３とが互いに当接する。これにより、集磁リング７１、７２は、集磁ヨーク３４、３５を介して磁気センサ４８に磁束を導く磁気回路を構成する。

図５の（ａ）、（ｂ）に示すように、円筒形（環状）の集磁リング７１、７２は、２個の円弧状部材７０に分割される。

集磁リング７１、７２を構成する２個の円弧状部材７０は、ステアリングシャフト１０の回転軸Ｏを中心とする半円弧状に湾曲し、互いに同一形状に形成される。

集磁リング７１、７２及び集磁ヨーク３４、３５は、パーマロイ（ニッケル−鉄合金）等からなる軟磁性体によって形成される。

集磁リング７１、７２は、以下の工程が順に行われることによって製造される。
（１）．軟磁性体の母材から平板状の板材を打ち抜く切断工程。
（２）．打ち抜かれた板材をプレス成形して、円弧状に湾曲した円弧状部材７０を形成するプレス成形工程。
（３）．プレス成形された円弧状部材７０を熱処理する熱処理工程。
（４）．２個の円弧状部材７０を環状に並べて集磁リング７１、７２を組み立てる組み立て工程。

（１）の切断工程と（２）のプレス成形工程にて、切断された後にプレス成形される円弧状部材７０に応力、歪みが生じる。円弧状部材７０の軟磁性体は、応力、歪みよって磁気特性が変化し、透磁率が小さくなり、保磁力が大きくなる。

（３）の熱処理工程にて、熱処理炉内にプレス成形された円弧状部材７０を搬入し、熱処理炉内を水素雰囲気あるいは真空雰囲気にした後、所定温度（例えば１３００℃程度）に加熱した状態を所定時間（例えば２〜３時間）が経過する間にわたって維持した後、円弧状部材７０が熱処理炉内から搬出される。

円弧状部材７０は、こうして熱処理が施されることにより、プレス成形時に生じた応力、歪みが解消され、所期の透磁率、保磁力が得られる。

図７の（ａ）、（ｂ）は、熱処理炉内に複数の円弧状部材７０が並べられた状態を示す斜視図、平面図である。円弧状部材７０は、平面状の端面が熱処理炉内の台上に当接するように置かれる。

列に沿って並べられる半環状の各円弧状部材７０は、同じ向きに配置されることによって、互いに接することなく近づくように並べられる。

図８の（ａ）、（ｂ）は、比較例として、１箇所が切り欠かれた環状の軟磁性部材１００が並べられた状態を示す斜視図、平面図である。

図７に示すように半円弧状（半環状）にプレス成形された各円弧状部材７０（ワーク）は、隣り合うものどうしが平面方向に重なり合うように並べられるため、図８に示すように環状の軟磁性部材１００が並べられることに比べて、熱処理炉内に搬入されるワークの個数が大幅に増え、熱処理に要するコストを低減できる。

以下、（４）の組み立て工程について説明する。

図４の（ａ）、図６の（ｂ）に示すように、金属製ハウジング３０の内壁に介装される樹脂製ケース８０が設けられ、このケース８０の内壁に集磁リング７１、７２が取り付けられる。

ケース８０は、その一部が切り欠かれた円筒状に形成される。ケース８０は、センサ向け開口部５４に係合するように切り欠かれた開口部８４を有する。

ハウジング３０にケース８０が収まる溝４５が形成され、この溝４５にケース８０が嵌め込まれ、固定される。

ケース８０は、合成樹脂を射出成形して一体形成され、金属製の集磁リング７１、７２がインサート成型によって埋め込まれる。

以下、図示しない金型設備を用いてケース８０の射出成形する手順を説明する。
１．まず、金型に集磁リング７１、７２を構成する半環状の各円弧状部材７０が設置される。
２．溶融樹脂が金型に充填され、ケース８０に各円弧状部材７０がインサート成形される。
３．成形されたケース８０が金型から取り外される。

以上の各工程を経て樹脂製ケース８０に金属製の集磁リング７１、７２が埋設される。ケース８０は、集磁リング７１、７２が埋設される溝８１、８２を有する。

集磁リング７１、７２がケース８０に埋設された状態にて、２個の円弧状部材７０は、それぞれの端部どうしが互いに離間するように配置され、それぞれの端部の間に２つの隙間７４、７５が設けられる。

集磁リング７１、７２は、一方の隙間７４が集磁ヨーク３４、３５に対峙するようにハウジング３０に組み付けられる。

図５の（ａ）に示す平面図上にて、一方の隙間７４は、集磁ヨーク３４、３５の集磁リング向け対峙部４９の中央部に対峙するように配置される。

他方の隙間７５は、ハウジング３０のセンサ向け開口部５４と反対側に位置し、集磁ヨーク３４、３５から最も離れる構成とする。これにより、集磁リング７１、７２を通って集磁ヨーク３４、３５へと導かれる磁束は、隙間７５を通らない。このため、隙間７５を設けることによって集磁リング７１、７２を通って集磁ヨーク３４、３５に導かれる磁束密度が低下することが回避される。

なお、集磁リングが例えば３個以上の円弧状部材に分割される場合には、集磁リングを通って集磁ヨークへと導かれる磁束が通る経路に隙間が配置されるため、隙間を設けることによって集磁リングを通って集磁ヨーク５に導かれる磁束密度が低下する。これに対処して、磁束が通る経路に配置される隙間は、できるだけ小さく形成する必要がある。

隙間７５の間隙（隙間巾）は、隙間７４の間隙より小さく形成される。

以上のように、トルクセンサ２は、ハウジング３０（ケース８０）に組み付けられる環状の集磁リング７１、７２が複数個（２個）の円弧状部材７０に分割され、この各円弧状部材７０の端部どうしが隙間７４、７５を介して離間される状態で配置され、一つの隙間７４が集磁ヨーク３４、３５に対峙するように配置される。

車両に搭載されるトルクセンサ２は、エンジンルームから受ける熱等によってその温度が変化し、ハウジング３０（ケース８０）と集磁リング７１、７２の間に熱膨張差が生じる。

トルクセンサ２は、ハウジング３０（ケース８０）と集磁リング７１、７２の間に生じる熱膨張差が、各円弧状部材７０の隙間７４、７５の間隙が増減することによって吸収され、各円弧状部材７０に応力及び歪みが生じることが抑えられる。これにより、トルクセンサ２は、その温度変化によって集磁リング７１、７２の透磁率、保磁力といった磁気特性が変化することが抑えられ、そのトルク検出精度が維持される。

そして、集磁リング７１、７２は、集磁ヨーク３４、３５と別体で形成されるため、各円弧部材７０の形状の簡素化がはかれ、各円弧部材７０に応力及び歪みが生じることを抑えられる。

さらに、集磁リング７１、７２の隙間７４は、集磁ヨーク３４、３５に対峙するように配置されるため、集磁ヨーク３４、３５によって磁気的に結ばれ、隙間７４の磁気ギャップによってトルク検出精度が悪化することが抑えられる。

また、集磁リング７１、７２が集磁ヨーク３４、３５に対峙して設けられる構造により、例えば磁気センサ４８等の故障時に、集磁リング７１、７２を交換する必要がなく、磁気センサ４８を集磁ヨーク３４、３５と一緒に交換することが容易に行える。

本実施形態では、集磁ヨーク３４、３５の間に一対の磁気センサ４８が設けられ、一方の磁気センサ４８が故障しても、他方の磁気センサ４８によってトルクセンサ２のトルク検出が行われ、フェイルセーフ機能が果たされる。なお、トルクセンサ２は、これに限らず、集磁ヨーク３４、３５の間に単一の磁気センサ４８を設けて、構造の簡素化をはかることも可能である。

本実施形態では、金属製ハウジング３０に介装される樹脂製ケース８０を備え、円弧状部材７０がケース８０にインサート成型によって埋設される構成とした。

上記構成に基づき、ケース８０に円弧状部材７０をインサート成型する際における合成樹脂の硬化時に生じる合成樹脂の体積変化が、各円弧状部材７０の隙間７４、７５の間隙が減少することによって吸収され、各円弧状部材７０に応力及び歪みが生じることを抑えられる。これにより、トルクセンサ２は、ケース８０に円弧状部材７０をインサート成型する際に集磁リング７１、７２の磁気特性が大きく変化しないため、磁気センサ４８に導かれる磁束変化が抑えられ、そのトルク検出精度が維持される。

集磁リング７１、７２は樹脂製ケース８０を介して金属製ハウジング３０に組み付けられるため、組み付け時に集磁リング７１、７２が過度に変形することが樹脂製ケース８０によって抑えられ、集磁リング７１、７２に応力及び歪みが生じることが抑えられる。

（第２実施形態）
次に図９に示す他の実施形態を説明する。図９はハウジング３０等の断面図である。これは基本的に図１〜７の実施形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。

本実施形態では、前記実施形態における樹脂製ケース８０が廃止され、ハウジング３０の内壁に集磁リング７１、７２が収まる溝４１、４２が形成され、この溝４１、４２に集磁リング７１、７２が嵌合される。

（４）の組み立て工程として、ハウジング３０の内壁面４３にカシメ工具を打ち込んで溝４１、４２の側縁部を変形させることにより集磁リング７１、７２を固定するカシメ部が形成される。

集磁リング７１、７２はカシメ部によってハウジング３０に対して回転軸方向と回転径方向について固定されるとともに、回り止めが行われ、十分な固定強度が得られる。

上記の集磁リング７１と集磁リング７２がハウジング３０の内壁にカシメ固定される構造については、本出願人により特願２００８−９１８３８（
特開２００９−２４４１３４号公報）として提案されている。

この場合も、トルクセンサ２は、集磁リング７１、７２が２つの円弧状部材７０に分割される構成のため、ハウジング３０と集磁リング７１、７２の間に生じる熱膨張差が、各円弧状部材７０の隙間７４、７５の間隙が増減することによって吸収され、各円弧状部材７０の軟磁性体に応力及び歪みが生じることが抑えられる。

集磁リング７１、７２が溝４１、４２に嵌合される際、集磁リング７１、７２が２つの円弧状部材７０に分割されているため、円弧状部材７０を大きく撓ませることなく溝４１、４２に嵌合させられ、集磁リング７１、７２に応力及び歪みが生じることが抑えられる。

さらに他の実施の形態として、集磁リング７１、７２が３つ以上の円弧状部材７０に分割される構成としてもよい。

本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

２トルクセンサ
２１トーションバー
２２磁気発生部
２５回転磁気回路部
３０ハウジング
３１固定磁気回路部
３４、３５集磁ヨーク
４８磁気センサ
７０円弧状部材
７１集磁リング
７２集磁リング
７４、７５隙間
８０ケース

Claims

トーションバーに働くトルクを検出するトルクセンサであって、
前記トーションバーの一端と共に回転する磁気発生部と、
前記トーションバーの他端と共に回転する回転磁気回路部と、
前記トーションバーが回転可能に収容されるハウジングと、
このハウジングに前記回転磁気回路部に対峙するように取り付けられる一対の集磁リングと、
この各集磁リングを介して導かれる磁束密度を測定する磁気測定器と、
前記各集磁リングと前記磁気測定器の間に介装され磁束を導くとともに前記集磁リングとは別体の一対の集磁ヨークと、を備え、
前記各集磁リングは、略同一の二つの半円弧状部材に分割され、これら二つの半円弧状部材の端部どうしが隙間を介して離間した状態で配置され、
前記各集磁リングは、それぞれの前記隙間の一つを跨いで前記各集磁ヨークが対峙するように配置されることを特徴とするトルクセンサ。
前記ハウジングに固定される樹脂製センサホルダを備え、
前記半円弧状部材は、前記ハウジングに取り付けられ、
前記集磁ヨークは、前記樹脂製センサホルダに固定されていることを特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ。
前記ハウジングに介装される樹脂製ケースを備え、
前記半円弧状部材は、前記ケースにインサート成型によって埋設されることを特徴とする請求項１又は２に記載のトルクセンサ。