JPH085477A - 磁歪式トルクセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ケーシングを樹脂モールドで形成することに
より耐振動性，耐水性を向上させる。 【構成】 ケーシング３０を、各コア部材３３，各コイ
ルボビン３６の外周側から、コア部材３３を破壊しない
程度の低圧の樹脂モールドによって形成された内側ケー
シング３１と、内側ケーシング３１の外側を高圧の樹脂
モールドによって形成された外側ケーシング３２とから
構成する。これにより、磁歪シャフト３に対して各コア
部材３３、各コイルボビン３６等を正確に位置決めで
き、外部から加わる振動によって位置ずれが生じないよ
うに、強固に固定することができる。また、各コイルボ
ビン３６の巻線部３７に巻回されたコイル４１を外部の
検出回路と電気的に接続するために、各電極端子４２，
各接続部材４３，コネクタ４５等を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用エンジ
ンの出力軸等に発生するトルクを検出するのに用いて好
適な磁歪式トルクセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、図１３に従来技術による磁歪式ト
ルクセンサとして、２コイル型の磁歪式トルクセンサを
自動車用エンジンのトルク検出に用いた場合を例に挙げ
て述べる。

【０００３】図中、１は自動車の車体（図示せず）に固
定された金属製ケーシングを示し、該金属製ケーシング
１は金属によって筒状に形成され、該ケーシング１内に
は、後述する樹脂製ケーシング７，コア部材８，コイル
ボビン９等が収容されている。また、該金属製ケーシン
グ１の軸方向一端側には、径方向内向きに張出した環状
突部１Ａが形成され、軸方向他端側には環状凹部１Ｂが
形成され、該環状凹部１Ｂには、Ｃリング２が装着され
ている。そして、前記環状突部１ＡとＣリング２によっ
て、樹脂製ケーシング７，コア部材８，コイルボビン９
等を該金属製ケーシング１内に位置決めしている。ま
た、該金属製ケーシング１の軸方向中間部には、一箇所
に配線接続用穴１Ｃを有する取付部１Ｄが設けられてい
る。

【０００４】３は金属製ケーシング１内に軸受４，４を
介して回転自在に支持され、例えばプロペラシャフト、
アウトプットシャフト、ドライブシャフト等の一部をな
す磁歪シャフトを示し、該磁歪シャフト３は例えばクロ
ムモリブデン鋼等の磁歪材料から円柱状に形成されてい
る。また、該磁歪シャフト３の軸方向中間付近に位置し
て、該磁歪シャフト３の外周面には、一側にスリット
５，５，…、他側にスリット６，６，…がそれぞれ磁歪
シャフト３の全周に亘って多数刻設され、一側の各スリ
ット５は４５°の傾きを有し、他側の各スリット６は前
記各スリット５と反対向きに４５。の傾きを有してい
る。

【０００５】７は金属製ケーシング１内に収容され、磁
歪シャフト３の外周側に設けられた樹脂製ケーシングを
示し、該樹脂製ケーシング７は、各コア部材８を外側か
ら樹脂モールドによって囲繞することによって、該各コ
ア部材８，各コイルボビン９等を一体化して収容するも
のである。これにより、各コア部材８等の位置関係を正
確に決定し、かつ位置ずれを防止して耐久性の向上を図
っている。

【０００６】８，８は各スリット５，６の外周側に位置
し、樹脂製ケーシング７内に設けられた一対のコア部材
を示し、該各コア部材８は、フェライト等の軟磁性材料
から有底の段付筒状に形成された２個のコア片８Ａ，８
Ａを衝合することによって形成されている。また、各コ
ア部材８と磁歪シャフト３との間には、微小なエアギャ
ップが形成されている。

【０００７】９，９はコア部材８，８の内周側に設けら
れた一対のコイルボビンを示し、該各コイルボビン９
は、樹脂材料により筒状に形成され、中間部が軸部とな
り、該軸部の両端側が鍔部となっている。また、該各コ
イルボビン９の外周側には、巻線が巻回され、励磁およ
び検出コイルとしてのコイル１０，１０が形成されてい
る。また、該各コイル１０の各端部は、後述の電極端子
１１，１１，…にそれぞれ接続されている。

【０００８】１１，１１は基端側が各コイルボビン９の
片側の鍔部にそれぞれ固着され、先端側が各コア部材
８，樹脂製ケーシング７を貫通して、金属製ケーシング
１の配線接続用穴１Ｃ内で僅かに突出した複数の電極端
子（２個のみ図示）を示し、該各電極端子１１にはコイ
ル１０，１０の各端部がそれぞれ接続されている。

【０００９】また、前記各電極端子１１の先端側には、
複数のリード線１２が外部から金属製ケーシング１の配
線接続用穴１Ｃを介して接続されている。そして、この
各リード線１２は外部に設けられた検出回路（図示せ
ず）に接続されており、これにより、各コイル１０と検
出回路とが電気的に接続されている。なお、前記検出回
路は、発振器，差動増幅回路，ブリッジ回路等から構成
されており、このブリッジ回路は前記各コイル１０およ
び複数の固定抵抗から構成されている。

【００１０】１３は金属製ケーシング１の取付部１Ｄに
取付けられたキャップを示し、該キャップ１３は前記配
線接続用穴１Ｃを閉塞し、配線接続用穴１Ｃ内を密閉す
るものである。また、該キャップ１３には、各リード線
を挿通するための小径穴が穿設されており、この小径穴
と各リード線との間には、配線接続用穴１Ｃ内を密閉す
るため、ゴム等のパッキン１４が設けられている。

【００１１】従来技術による磁歪式トルクセンサは上述
のような構成を有するもので、次に、その動作について
説明する。各コイル１０に検出回路の発振器から交流電
圧を印加すると、各コイルから生じた磁束によって各コ
ア部材８から磁歪シャフト３に亘って磁気回路が形成さ
れる。そして、磁歪シャフト３にトルクが作用すると、
該各コイル１０は各スリット５，６によってインダクタ
ンスが変化するから、該各コイル１０を含んで構成され
る検出回路（ブリッジ回路）から磁歪シャフト３に作用
したトルクに応じた検出信号を得ることができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、金属製ケーシング１内に各コア部材８，各
コイルボビン９等を一体化した樹脂製ケーシング７を収
容し、Ｃリング２によって固定するようにしている。

【００１３】しかし、このような構成では、自動車のエ
ンジン振動や走行振動の影響により、樹脂製ケーシング
７が金属製ケーシング１内で位置ずれする場合があり、
この結果、磁歪シャフト３の各スリット５，６と各コア
部材８および各コイルボビン９等との位置がずれ、トル
ク検出の精度が著しく低下するという問題がある。

【００１４】また、前述した従来技術では、金属製ケー
シング１の内周面と樹脂製ケーシング７の外周面との間
に若干の隙間が形成される場合があり、この隙間に外部
から水等が浸入する場合がある。そして、この隙間に水
等が浸入し、この水等が金属製ケーシング１の軸方向中
間に形成された配線接続用穴１Ｃ内に達すると、該配線
接続用穴１Ｃ内の各電極端子１１がショートするため、
トルクの検出を正確に行うことができなくなるという問
題がある。

【００１５】また、他の従来技術として、特願平４−３
４１５７８に記載された磁歪式トルクセンサにおいて
は、図１４に示す如く、単一の樹脂製ケーシング２１内
に各コア部材８および各コイルボビン９等を収容する構
成であり、該ケーシング２１は、各コア部材８を外側か
ら樹脂モールドによって囲繞し、各コア部材８および各
コイルボビン９等を位置決めしつつ一体化すると共に、
該ケーシング２１は当該他の従来技術による磁歪式トル
クセンサの外殻としての機能をも兼ねている。

【００１６】このような他の従来技術では、ケーシング
２１が単一の樹脂製ケースであるため、上述した従来技
術のように、水等が配線接続用穴２１Ｃ内に浸入するこ
とはなくなるものの、当該磁歪式トルクセンサの製造過
程において、各コア部材８，各コイルボビン９等を金型
内に挿着し、各コア部材８の外側から樹脂モールドによ
りケーシング２１を成型する際、樹脂充填時のモールド
圧によって前記コア部材８にクラックが発生する場合が
あり、不良品が増えて歩留が悪化するという問題があ
る。

【００１７】また、コア部材８にクラックが発生しない
ようにするためには、ケーシング２１を成型するときの
樹脂充填圧を低圧にすればよいが、この場合には、前記
ケーシング２１が軟質なものとなり、該ケーシング２１
を磁歪式トルクセンサの外殻としての耐久性が確保でき
なくなる。このため、ケーシング２１の樹脂充填圧はあ
る程度高圧にしなければならない。

【００１８】本発明は、上述した従来技術の問題に鑑み
なされたものであり、耐振動性および耐水性をよくし
て、トルク検出の精度を向上させると共に、当該磁歪式
トルクセンサの歩留を向上することができるようにした
磁歪式トルクセンサを提供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、ケー
シングを、各コア部材の外周側に低圧樹脂モールドによ
って形成された内側ケーシングと、該内側ケーシングの
外周側に高圧樹脂モールドによって形成された外側ケー
シングとから構成したことにある。

【００２０】また、請求項２の発明は、コイルボビンに
は、一側が該コイルボビンに固着されると共に、前記励
磁および検出コイルの巻線端部が接続され、他側が径方
向外向きに伸長して内側ケーシングの外周面に露出する
複数の電極端子を設け、前記内側ケーシングには、一側
が該各電極端子に嵌合固着され、他側が径方向外向きに
伸長して外側ケーシングの外周面に露出する複数の接続
部材を設ける構成としたことにある。

【００２１】さらにまた、請求項３の発明は、前記内側
ケーシングの外周側に、前記電極端子を囲うような凹部
を設け、該凹部に、前記接続部材の一側を挿嵌すること
により、該接続部材を前記内側ケーシングの外周側に位
置決めする構成としたことにある。

【００２２】

【作用】上記請求項１の構成によれば、ケーシングを、
各コア部材の外周側に内側ケーシングを低圧樹脂モール
ドによって成型した後に、該内側ケーシングの外周側に
外側ケーシングを高圧樹脂モールドによって成型するこ
ととしたから、前記内側ケーシングの内部に各コア部
材，各コイルボビン等を一体化して位置決めし、固定す
ることができる。これにより、外部からの振動による位
置ずれを防止できると共に、外部から水等が浸入するの
を防止することができる。

【００２３】特に、前記内側ケーシングを樹脂モールド
によって成型するとき、樹脂充填の圧力を低圧にするこ
とにより、前記コア部材に過大な充填圧が作用するのを
防止でき、該コア部材にクラック等が発生するのを確実
に防止することができる。

【００２４】一方、前記外側ケーシングの樹脂モールド
によって成型するとき、樹脂充填の圧力を高圧にするこ
とにより、外側ケーシングの剛性を高くすることがで
き、当該磁歪式トルクセンサの外殻を頑丈なものとする
ことができる。

【００２５】また、請求項２の発明によれば、各電極端
子の一側がコイルボビンに固着されており、各接続部材
の一側は該各電極端子に嵌合固着されるため、各電極端
子および各接続部材を確実に位置決めすることができ、
内側ケーシングおよび外側ケーシングの成型時に樹脂充
填圧が加わっても各電極端子および各接続部材が位置ず
れするのを防止することができる。これにより、各電極
端子と各接続部材との電気的接続を確実に行うことがで
きる。

【００２６】さらにまた、請求項３の発明によれば、内
側ケーシングの外周面に形成された凹部に前記接続部材
を挿嵌し、該接続部材を内側ケーシングの外周面に位置
決めした後に、内側ケーシングの外周側から外側ケーシ
ングを樹脂モールドによって成型する。このように、前
記接続部材を前記凹部に挿嵌するようにしたため、樹脂
充填圧を受けて前記接続部材が位置ずれするのを確実に
防止することができる。これにより、各電極端子と各接
続部材との電気的接続をより確実に行うことができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図１２に
基づき説明する。

【００２８】まず、本発明の第１の実施例を図１ないし
図１０に基づいて説明する。なお、実施例では前述した
従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説
明を省略するものとする。

【００２９】図１において、３０は本実施例による磁歪
式トルクセンサの外殻を構成する筒状のケーシングを示
し、該ケーシング３０は、内側ケーシング３１と、該内
側ケーシング３１の外周側を囲繞する外側ケーシング３
２とからなる二重筒構造になっている。

【００３０】即ち、３１はケーシング３０の内側筒を構
成する内側ケーシングを示し、該内側ケーシング３１は
樹脂材料から筒状に形成され、その内部には、後述する
コア部材３３，３３、コイルボビン３６，３６、コイル
４１，４１等が収容されている。

【００３１】ここで、図２は、当該磁歪式トルクセンサ
の製造途中であって、該内側ケーシング３１の外側に外
側ケーシング３２を形成する前段階の状態を示している
（磁歪シャフト３，各軸受４等は挿着されていない）。
そして、図２において、該内側ケーシング３１の軸方向
中間に位置して、その外周面の１箇所には面取部３１Ａ
が形成されている。そして、図３に示すように、該面取
部３１Ａの表面には、円形に開口した２個の位置決め凹
部３１Ｂ，３１Ｂと、細長い溝である位置決め凹部３１
Ｃとが凹設され、各位置決め凹部３１Ｂ，３１Ｃ内には
合計４本の電極端子４２，４２，…が突出している。即
ち、各位置決め凹部３１Ｂ，３１Ｃは各電極端子４２を
囲うように形成されている。

【００３２】また、該内側ケーシング３１は低圧樹脂モ
ールドによって前記コア部材３３の外周側を囲繞するよ
うに成型されている。即ち、該内側ケーシング３１は、
各コア部材３３，各コイルボビン３６等を一体に組み立
てたものを、該内側ケーシング３１成型用の金型に挿着
して樹脂充填を行うことにより成型される。そして、こ
のときの樹脂充填圧は、コア部材３３にクラックを発生
させたり、コア部材３３，コイルボビン３６等を圧縮変
形させない程度の低圧（例えば、３０〜５０ｋｇ／ｃｍ
² ）に設定される。

【００３３】３２はケーシング３０の外側筒を構成する
外側ケーシングを示し、該外側ケーシング３２は樹脂材
料によって筒状に形成されている。そして、該外側ケー
シング３２は、前記内側ケーシング３１の外周側を囲繞
する筒部３２Ａと、該筒部３２Ａの軸方向両側にそれぞ
れ位置し、径方向内向きに張出した環状突部３２Ｂ，３
２Ｂと、該各環状突部３２Ｂの軸方向両外側に位置して
軸受４，４を収容する軸受収容部３２Ｃ，３２Ｃとから
大略構成されている。

【００３４】また、前記筒部３２Ａの軸方向中間に位置
して、その外周面の一箇所（図１中上側）には、後述す
るコネクタ４５を挿着するためのコネクタ挿着部３２Ｄ
が凹設され、該コネクタ挿着部３２Ｄの内部には、後述
の接続部材４３，４３等が突出している。

【００３５】ここで、該外側ケーシング３２は高圧樹脂
モールドによって前記内側ケーシング３１の外周側を囲
繞するように成型されている。即ち、該外側ケーシング
３２は、各コア部材３３，各コイルボビン３６等が内部
に一体化された内側ケーシング３１を、該外側ケーシン
グ３２成型用の金型に挿着して樹脂充填を行うことによ
り成型される。そして、このときの樹脂充填圧は、前記
内側ケーシング３１成型時の樹脂充填圧と比較して高圧
（例えば、５００〜１０００ｋｇ／ｃｍ² ）に設定され
る。これにより、該外側ケーシング３２は当該磁歪式ト
ルクセンサの外殻を形成するのに十分な強度を有するよ
うになる。

【００３６】３３，３３は磁歪シャフト３の外周側を取
り囲むように内側ケーシング３１内に設けられた一対の
コア部材を示し、該各コア部材３３は従来技術の各コア
部材８とほぼ同様にフェライト等の磁性材料により形成
されている。

【００３７】ここで、図４は、図１中の一対のコア部材
３３，３３のうち、片側のコア部材３３を抜き出して示
したものある。そして、図４において、コア部材３３
は、筒状コア片３４と、環状コア片３５とから構成さ
れ、該各コア部材３３の筒状コア片３４は中央に磁歪シ
ャフト３が挿通する挿通穴３４Ａ1 が穿設された環状板
部３４Ａと筒部３４Ｂとから構成され、該筒部３４Ｂの
先端側は衝合面３４Ｃとなっている。また、該筒部３４
Ｂには衝合面３４Ｃから軸方向内に伸びる嵌合溝３４Ｄ
と樹脂充填溝３４Ｅが形成され、前記嵌合溝３４Ｄは、
後述する各コイルボビン３６の連結部３９に嵌合すると
共に、内側ケーシング３１のモールド時には樹脂充填溝
３４Ｅと共に樹脂材料を充填する充填口となる。

【００３８】一方、各環状コア片３５は筒状コア片３４
の環状板部３４Ａに対応して環状に形成され、その中央
部には磁歪シャフト３が挿通される挿通穴３５Ａが形成
されている。そして、各環状コア片３５は後述の環状コ
ア片挿嵌部４０に対応する厚み寸法を有し、該各環状コ
ア片３５の外周側に筒状コア片３４の嵌合溝３４Ｄに対
応して嵌合溝３５Ｂが形成されている。

【００３９】３６，３６は内側ケーシング３１内に設け
られた一対のコイルボビンを示す。ここで、図５および
図６は、図１中の各コイルボビン３６のうち、片側のコ
イルボビン３６を抜き出して示したものである。そし
て、該コイルボビン３６は、図６に示す如く、巻線部３
７，環状スペーサ部３８および連結部３９から構成さ
れ、樹脂材料により一体的に形成されている。

【００４０】そして、前記巻線部３７は筒状に形成され
た軸部３７Ａと、該軸部３７Ａの両端側から径方向外向
きに突出した環状の鍔部３７Ｂ，３７Ｂとから構成され
ている。

【００４１】また、前記環状スペーサ部３８は、前記巻
線部３７から所定間隔をもって離間し、巻線部３７と同
軸に設けられている。また、該環状スペーサ部３８は巻
線部３７と隣接した環状平板として一体的に形成され、
その端面は相手方となるコイルボビン３６の環状スペー
サ部３８と衝合する衝合面３８Ａとなっている。そし
て、該衝合面３８Ａには係合部として２個の係合凸部３
８Ｂと２個の係合穴３８Ｃが環状スペーサ部３８の周方
向に、例えば９０度程度の角度間隔をもって交互に形成
されている。

【００４２】さらに、前記巻線部３７と環状スペーサ部
３８は連結部３９によって連結されている。即ち、該連
結部３９は略長方形の板状に形成され、その一端側は巻
線部３７の一方の鍔部３７Ｂに、他端側は環状スペーサ
部３８にそれぞれ連結している。そして、該連結部３９
は環状スペーサ部３８を巻線部３７に対して所定間隔だ
け離間させて位置決めし、巻線部３７と環状スペーサ部
３８との間に環状コア片挿嵌部４０を形成している。ま
た、該連結部３９の上面には、電極端子４２，４２の基
端側が設けられている。

【００４３】４１，４１は前記各巻線部３７の軸部３７
Ａの外周面に巻線を巻回してなるコイルを示し、該各コ
イル４１は従来技術の各コイル１０とほぼ同様に、該各
コイル４１の巻線の一端，他端（いずれも図示せず）が
それぞれ電極端子４２，４２に電気的に接続されてい
る。

【００４４】４２，４２，…は各コイルボビン３６の連
結部３９に２本ずつ（合計４本）設けられた電極端子を
示し、該各電極端子４２は、基端側が各コイルボビン３
６の連結部３９にそれぞれ固着され、先端側が内側ケー
シング３１を略径方向に貫通し、図２に示すように、面
取部３１Ａに形成された各位置決め凹部３１Ｂ，３１Ｃ
内に露出している。即ち、前記内側ケーシング３１を低
圧樹脂モールドによって前記コア部材３３，コイルボビ
ン３６等の外周側を囲繞して成型することにより、該各
電極端子４２の基端側は各コイルボビン３６の連結部３
９と共に内側ケーシング３１の樹脂内に埋もれ、該各電
極端子４２の先端部だけが各位置決め凹部３１Ｂ，３１
Ｃ内に露出するように配設される。また、該各電極端子
４２の基端側には、前記各コイル４１の巻線端部がそれ
ぞれ接続されている。

【００４５】４３，４３は内側ケーシング３１の各位置
決め凹部３１Ｂにそれぞれ挿嵌された２本の接続部材を
示し、該各接続部材４３は、図３に示す如く、硬質の金
属材料により円筒状に形成され、その内周側が挿入穴４
３Ａとなっている。そして、該各接続部材４３の基端側
は、内側ケーシング３１の各位置決め凹部３１Ｂに挿嵌
され、この状態で、前記挿入穴４３Ａは電極端子４２の
先端側に嵌合固着されている。これにより、該各接続部
材４３は各電極端子４２とそれぞれ電気的に接続されて
いる。

【００４６】一方、該各接続部材４３の先端側は、外側
ケーシング３２の筒部３２Ａを貫通し、外側ケーシング
３２のコネクタ挿着部３２Ｄに露出している。即ち、前
記外側ケーシング３２を高圧樹脂モールドによって内側
ケーシング３１の外周側を囲繞して成型することによ
り、該各接続部材４３の基端側は外側ケーシング３２の
樹脂内に埋もれ、該各接続部材４３の先端部だけがコネ
クタ挿着部３２Ｄに露出するように配設される。

【００４７】４４は内側ケーシング３１の各位置決め凹
部３１Ｃに挿嵌された他の接続部材を示し、該接続部材
４４は、図３に示すように、金属材料からなり、基端側
に位置する部位が内側ケーシング３１の位置決め凹部３
１Ｃと嵌合する形状に形成された立板部４４Ａとなり、
先端側に位置する部位が円柱状の柱部４４Ｂとなってい
る。また、前記立板部４４Ａの左，右両側には上下方向
に貫通する挿入穴４４Ｃ，４４Ｃがそれぞれ穿設されて
いる。

【００４８】そして、該接続部材４４は、前記各接続部
材４３とほぼ同様に、基端側が位置決め凹部３１Ｃに挿
嵌され、この状態で、前記挿入穴４４Ｃは各電極端子４
２の先端側にそれぞれ嵌合固着されている。これによ
り、該接続部材４４は各電極端子４２とそれぞれ電気的
に接続されている。

【００４９】なお、該第２の接続部材４４に接続される
２本の電極端子４２，４２は、共に同電位，同電流の信
号が流れるため（例えば、両者とも検出回路のグランド
に接続される）、該第２の接続部材４４によって電気的
にショートさせ、接続部材の本数を削減している。

【００５０】一方、該接続部材４４の先端側は、外側ケ
ーシング３２の筒部３２Ａを貫通し、外側ケーシング３
２のコネクタ挿着部３２Ｄに露出している。即ち、前記
接続部材４３と同様に、外側ケーシング３２を内側ケー
シング３１の外周側を囲繞して成型ことにより、該各接
続部材４４の基端側は外側ケーシング３２の樹脂内に埋
もれ、該各接続部材４４の先端部だけがコネクタ挿着部
３２Ｄに露出するように配設される。

【００５１】４５は外側ケーシング３２のコネクタ挿着
部３２Ｄの挿着されるコネクタを示し、該コネクタ４５
内には、受側電極４５Ａ，４５Ａ，…が設けられ、該各
受側電極４５Ａはリード線４６を介して外部の検出回路
に接続されている。そして、該コネクタ４５をコネクタ
挿着部３２Ｄに挿着したときには、受側電極４５Ａ内に
各接続端子４３，４４の先端側がそれぞれ挿入され、こ
れにより、各コイル４１が、各電極端子４２、各接続部
材４３，４４、各受側電極４５Ａ、リード線４６を介し
て外部の検出回路と電気的に接続される。なお、該コネ
クタ４５外周側先端には、Ｏリング等（図示せず）が配
設され、コネクタ４５をコネクタ挿着部３２Ｄ内に挿着
したときには、このＯリング等によってコネクタ挿着部
３２Ｄ内に外部の水等が浸入するのを防止するようにな
っている。

【００５２】本実施例による磁歪式トルクセンサは上述
のような構成を有するもので、その基本的な作動につい
ては従来技術と格別な差異はない。

【００５３】そこで、当該磁歪式トルクセンサの製造方
法について図７ないし図１０を参照しつつ説明する。

【００５４】まず、図７において、各巻線部３７には各
コイル４１を巻回し、各コイル４１の端部側を各電極端
子４２に接続しておく。そして、各コイルボビン３６の
各連結部３９を互いに位置合わせしつつ、各環状スペー
サ部３８の各係合凸部３８Ｂと各係合穴３８Ｃを矢示Ａ
方向に係合させ、各環状スペーサ部３８の衝合面３８Ａ
を互いに衝合する。

【００５５】次に、各コイルボビン３６の環状コア片挿
嵌部４０に各環状コア片３５を矢示Ｂ方向から挿嵌し、
該各環状コア片３５の嵌合溝３５Ｂを各コイルボビン３
６の連結部３９に嵌合する。そして、各コイルボビン３
６の左右両側から各筒状コア片３４を矢示Ｃ方向に挿嵌
し、該各筒状コア片３４の嵌合溝３４Ｄを各コイルボビ
ン３６の連結部３９に嵌合させつつ、各筒状コア片３４
の衝合面３４Ｃを各環状コア片３５に衝合する。

【００５６】このようにして、各コア部材３３および各
コイルボビン３６等は図８に示す如く組立てられ、各部
材が相互に位置決めされる。

【００５７】次に、図８に示す如く組立てられた各コア
部材３３および各コイルボビン３６を内側ケーシング３
１成型用の金型内に挿着して樹脂充填し、図９に示すよ
うに、各コア部材３３および各コイルボビン３６等の外
周側に、内側ケーシング３１，面取部３１Ａ，各位置決
め凹部３１Ｂ，３１Ｃを形成する。このとき、樹脂充填
圧は、各コア部材３３にクラックが発生するのを防止す
べく、低圧に設定される。

【００５８】次に、内側ケーシング３１の各位置決め凹
部３１Ｂ，３１Ｃに各接続部材４３，４４を図６中の矢
示に示す如く挿嵌した後、この内側ケーシング３１を外
側ケーシング３２成型用の金型内に挿着して樹脂充填
し、図１０に示す如く、該内側ケーシング３１の外周側
に外側ケーシング３２，コネクタ挿着部３２Ｄ等を形成
する。このとき、樹脂充填圧は、外側ケーシング３２の
剛性を高めるために、比較的高圧に設定される。

【００５９】ここで、この外側ケーシング３２を成形す
るときの高圧の樹脂充填圧により各接続部材４３，４４
が変形したり位置ずれすることが心配される。しかし、
該各接続部材４３，４４は硬質な金属材料で形成されて
いるため変形することはなく、また、各接続部材４３，
４４の基端側が内側ケーシング３１の各位置決め凹部３
１Ｂ，３１Ｃにそれぞれ挿嵌されているため位置ずれす
ることもない。これにより、前記各接続部材４３，４４
の先端側は外側ケーシング３２のコネクタ挿着部３２Ｄ
内でそれぞれ所定の位置で突出するように正確に配設さ
れる。

【００６０】最後に、外側ケーシング３２の各軸受収容
部３２Ｃに各軸受４を装着し、該外側ケーシング３２の
軸中心に磁歪シャフト３を装着することにより、本実施
例による磁歪式トルクセンサは完成する。

【００６１】かくして、本実施例によれば、各コア部材
３３，各コイルボビン３６等の外周側を低圧の樹脂モー
ルドによって囲繞することによって内側ケーシング３１
を形成し、該内側ケーシング３１の外周側を高圧の樹脂
モールドによって囲繞することによって外側ケーシング
３２を形成する構成としたから、前記内側ケーシング３
１によって各コア部材３３，各コイルボビン３６等を正
確に位置決めして固定することができると共に、前記外
側ケーシング３２によって、前記各コア部材３３，各コ
イルボビン３６等を含めた内側ケーシング３１全体を磁
歪シャフト３に対して正確に位置決めして固定すること
ができる。そして、自動車の走行による振動等を受けて
も、その位置関係を維持することができ、トルク検出の
精度を向上させることができると共に、耐久性を大幅に
向上させることができる。

【００６２】また、前記外側ケーシング３２を樹脂モー
ルにより形成することで、該外側ケーシング３２の内周
面に内側ケーシング３１の外周面が密着するようになる
ため、水等が外側ケーシング３２内に浸入するのを確実
に防止することができ、トルク検出の誤動作等を防止し
て信頼性を向上させることができる。

【００６３】さらに、内側ケーシング３１を成型すると
きには、樹脂充填圧を低圧に設定したから、各コア部材
３３，各コイルボビン３６等が樹脂によって強く押圧さ
れることがなく、コア部材３３，各コイルボビン３６等
に過大な圧力が加わり、コア部材３３にクラックが発生
したり、コイルボビン３６が圧縮変形するのを確実に防
止することができ、不良品の発生を防止して歩留をよく
することができる。

【００６４】また、本実施例によれば、各コイルボビン
３６の固着された各電極端子４２に各接続部材４３，４
４の挿入穴４３Ａ，４４Ｃを嵌合固着する構成としたか
ら、各電極端子４２と各接続部材４３とを電気的に確実
に接続した状態で位置決めすることができる。これによ
り、各コイル４１とコネクタ４５との間を結ぶ電気的な
経路において、ノイズが発生したり、予期しない過大な
抵抗の増加が生じ、トルク検出信号を劣化させるのを確
実に防止することができ、トルク検出の精度を大幅に向
上させることができる。

【００６５】さらに、内側ケーシング３１の面取部３１
Ａに形成された各位置決め凹部３１Ｂ，３１Ｃを設け、
各接続部材４３，４４を該各位置決め凹部３１Ｂ，３１
Ｃ内に挿嵌する構成としたから、外側ケーシング３２を
形成するために、高圧の樹脂モールドを施しても、各接
続部材４３，４４が位置ずれするのを確実に防止でき
る。これにより、各電極端子４２と各接続部材４３，４
４との電気的な接続をより確実に行うことができる。

【００６６】次に、本発明の第２の実施例を図１１に示
すに、本実施例の特徴は、内側ケーシングの凹部内に挿
嵌された接続部材が、より確実に位置決めされるよう
に、内側ケーシングの凹部および接続部材の形状を図示
のようにしたことにある。なお、本実施例では、上述し
た第１の実施例と同一の構成要素に同一の符号を付し、
その説明を省略するものとする。

【００６７】図において、５１Ａ，５１Ａは内側ケーシ
ング３１の面取部３１Ａの２箇所に凹設された本実施例
による凹部としての位置決め凹部を示し、該各位置決め
凹部５１Ａは、その開口形状が第１の実施例による各位
置決め凹部３１Ｂと異なり、長円形になっている。５１
Ｂは内側ケーシング３１の面取部３１Ａに凹設された凹
部としての他の位置決め凹部を示し、該位置決め凹部５
１Ｂはその開口形状が第１の実施例による位置決め凹部
３１Ｃと異なり、略Ｔ字状となっている。また、前記各
位置決め凹部５１Ａ，５１Ｂ内には、第１の実施例とほ
ぼ同様に合計４本の電極端子４２，４２，…が突出して
いる。

【００６８】５２，５２は本実施例による接続部材を示
し、該各接続部材５２は、基端側が対向する位置決め凹
部５１Ａ内に挿嵌されるように、該位置決め凹部５１Ａ
の開口形状と同一形状に形成された挿嵌部５２Ａとな
り、先端側が円柱状の柱部５２Ｂとなっている。また、
前記挿嵌部５２Ａには、電極端子４２が嵌合される端子
受け部５２Ｃが形成されている。

【００６９】５３は本実施例による他の接続部材を示
し、該接続部材５３は、基端側が対向する位置決め凹部
５１Ｂ内に挿着されるように、該位置決め凹部５１Ｂの
開口形状と同一形状に形成された挿嵌部５３Ａとなり、
先端側が円柱状の柱部５３Ｂとなっている。また、前記
挿嵌部５３Ａの左右両端側には、電極端子４２，４２が
それぞれ嵌合される端子受け部５３Ｃ，５３Ｃが形成さ
れている。

【００７０】そして、前記各接続部材５２，５３の挿嵌
部５２Ａ，５３Ａを各位置決め凹部５１Ａ，５１Ｂにそ
れぞれ挿嵌した後、その外側を外側ケーシング３２の樹
脂で囲繞することにより、該各接続部材５２，５３の挿
嵌部５２Ａ，５２Ａは樹脂内に埋設され、各柱部５２
Ｂ，５３Ｂの先端側のみが、外側ケーシング３２のコネ
クタ挿着部３２Ｄから露出するように配設される。ま
た、該各接続部材５２，５３の挿嵌部５２Ａ，５３Ａが
各位置決め凹部５１Ａ，５１Ｂに挿着した状態で、各接
続部材５２，５３の各端子受け部５２Ｃ，５３Ｃ内に
は、各電極端子４２がそれぞれ嵌合される。これによ
り、該各接続部材５２，５３は各電極端子４２とそれぞ
れ電気的に接続されると共に、各位置決め凹部５１Ａ，
５１Ｂ内に位置決めされる。

【００７１】このように構成される本実施例によって
も、前記第１の実施例とほぼ同様に、内側ケーシング３
１の各位置決め凹部５１Ａ，５１Ｂ内に各接続部材５
２，５３を挿嵌して、該各接続部材５２，５３を各電極
端子４２に電気的に接続しつつ、位置決めすることがで
きる。これにより、外側ケーシング３２成型時の樹脂充
填圧によって、各接続部材５２，５３が位置ずれ等する
のを確実に防止できる。

【００７２】次に、本発明の第３の実施例を図１２に示
すに、本実施例の特徴は、第２の実施例で述べた各位置
決め凹部５１Ａ，５１Ｂの内側面に突起６１，６１，…
を形成すると共に、第２の実施例で述べた各接続部材５
２，５３に溝部６２，６２，…を形成し、各位置決め凹
部５１Ａ，５１Ｂ内に各接続部材５２，５３を挿嵌した
ときに、各位置決め凹部５１Ａ，５１Ｂの各突起６１が
各接続部材５２，５３の各溝部６２に係合されるように
したことにある。

【００７３】このように構成された本実施例によって
も、前記第１，第２の実施例と同様に、各接続部材５
２，５３を各位置決め凹部５１Ａ，５１Ｂ内に精度よく
位置決めすることができる。

【００７４】なお、前記各実施例では、内側ケーシング
３１の各位置決め凹部３１Ｂ，３１Ｃ（５１Ａ，５１
Ｂ）に各接続部材４３，４４（５２，５３）を挿着し、
各電極端子４２と各接続部材４３，４４を接続するもの
として述べたが、本発明はこれに限らず、各電極端子４
２を長く形成し、各電極端子４２の先端側が内側ケーシ
ング３１と外側ケーシング３２とを貫通してコネクタ挿
着部３２Ｄ内に露出するようにしてもよい。

【００７５】また、前記各実施例では、自動車用エンジ
ンのトルク検出に用いた場合を例に挙げて説明したが、
電動モータの回転軸のトルク等の他のトルク検出にも用
いることができる。

【００７６】

【発明の効果】以上、詳述した通り請求項１の発明によ
れば、ケーシングを、コア部材の外周側に低圧樹脂モー
ルドによって形成された内側ケーシングと、該内側ケー
シングの外周側に高圧樹脂モールドによって形成された
外側ケーシングとから構成したから、前記内側ケーシン
グによって各コア部材，各コイルボビン等を正確に位置
決めして固定することができると共に、前記外側ケーシ
ングによって、前記各コア部材，各コイルボビンを含め
た内側ケーシング全体を磁歪シャフトに対して正確に位
置決めして固定することができる。これにより、外部か
ら加わる振動に対する耐久性を大幅に向上させることが
でき、トルク検出の精度を向上させることができる。

【００７７】また、前記内側ケーシングの外周面に外側
ケーシングの内周面が密着しているため、該外側ケーシ
ングと内側ケーシングとの間に隙間が形成されることが
なく、水等がケーシング内に浸入するのを確実に防止す
ることができ、トルク検出の誤動作等を防止して信頼性
を向上させることができる。

【００７８】また、前記内側ケーシングを低圧樹脂モー
ルドによって成型するため、前記コア部材にクラック等
が発生するのを確実に防止することができ、不良品の発
生を防止して歩留をよくすることができる。

【００７９】また、請求項２の発明によれば、各電極端
子の一側がコイルボビンに固着されており、各接続部材
の一側は該各電極端子に嵌合固着されるため、各電極端
子と各接続部材とを電気的に接続された状態で正確に位
置決めでき、かつ強固に固定することができる。これに
より、内側ケーシングおよび外側ケーシングを成型する
ときの樹脂充填圧により、該各電極端子，各接続部材が
変形したり、位置ずれするのを確実に防止することがで
きる。従って、各検出および励磁コイルを各電極端子，
各接続部材を介して外部の検出回路に確実に接続するこ
とができ、トルク検出の精度を向上させることができ
る。

【００８０】さらにまた、請求項３の発明によれば、前
記内側ケーシングの外周側に、前記電極端子を囲うよう
な凹部を設け、該凹部に、前記接続部材の一側を挿嵌す
ることにより、該接続部材を前記電極端子に電気的に接
続しつつ位置決めする構成としたから、外側ケーシング
成型時の樹脂充填圧により前記接続部材が位置ずれする
のを確実に防止することができ、該接続部材と前記電極
端子との接続を常に確実に行うことができ、当該磁歪式
トルクセンサの製造における歩留の大幅な向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による磁歪式トルクセン
サを示す縦断面図である。

【図２】図１中の内側ケーシングを示す斜視図である。

【図３】内側ケーシングの位置決め凹部に接続部材を挿
嵌する状態を拡大して示す分解斜視図である。

【図４】図１中のコア部材を示す分解斜視図である。

【図５】図１中のコイルボビンを示す正面図である。

【図６】図５中に矢示VI−VI方向断面図である。

【図７】各コア部材および各コイルボビンの組立状態を
示す分解斜視図である。

【図８】各コア部材および各コイルボビンを組立てた状
態を示す縦断面図である。

【図９】図８中の各コア部材および各コイルボビンの外
側に内側ケーシングを形成した状態を示す縦断面図であ
る。

【図１０】図９中の内側ケーシングの外側に外側ケーシ
ングを形成した状態を示す縦断面図である。

【図１１】本発明の第２の実施例による磁歪式トルクセ
ンサの内側ケーシングに形成された位置決め凹部に接続
部材を挿嵌する状態を示す分解斜視図である。

【図１２】本発明の第３の実施例による磁歪式トルクセ
ンサの内側ケーシングに形成された位置決め凹部に接続
部材を挿嵌する状態を示す分解斜視図である。

【図１３】従来技術による磁歪式トルクセンサを示す縦
断面図である。

【図１４】他の従来技術による磁歪式トルクセンサを示
す縦断面図である。

【符号の説明】

３ 磁歪シャフト ３０ ケーシング ３１ 内側ケーシング ３１Ｂ，３１Ｃ，５１Ａ，５１Ｂ 位置決め凹部（凹
部） ３２ 外側ケーシング ３３ コア部材 ３６ コイルボビン ３７ 巻線部 ４１ コイル（励磁および検出コイル） ４２ 電極端子 ４３，４４，５２，５３ 接続部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状のケーシングと、該ケーシングに回
   転自在に支持された磁歪シャフトと、該磁歪シャフトの
   外周側を取り囲むように前記ケーシング内に設けられた
   少なくとも一対の筒状のコア部材と、該各コア部材の内
   周側にそれぞれ設けられたコイルボビンと、前記磁歪シ
   ャフトに作用するトルクを電気信号として検出すべく、
   該各コイルボビンにそれぞれ巻線を巻回してなる励磁お
   よび検出コイルとからなる磁歪式トルクセンサにおい
   て、前記ケーシングは、前記各コア部材の外周側に低圧
   樹脂モールドによって形成された筒状の内側ケーシング
   と、該内側ケーシングの外周側に高圧樹脂モールドによ
   って形成された外側ケーシングとから構成したことを特
   徴とする磁歪式トルクセンサ。
2. 【請求項２】 前記コイルボビンには、一側が該コイル
   ボビンに固着されると共に、前記励磁および検出コイル
   の巻線端部が接続され、他側が径方向外向きに伸長して
   内側ケーシングの外周面に露出する複数の電極端子を設
   け、前記内側ケーシングには、一側が該各電極端子に嵌
   合固着され、他側が径方向外向きに伸長して外側ケーシ
   ングの外周面に露出する複数の接続部材を設けてなる請
   求項１記載の磁歪式トルクセンサ。
3. 【請求項３】 前記内側ケーシングの外周側には、前記
   電極端子を囲うような凹部を設け、該凹部に、前記接続
   部材の一側を挿嵌することにより、該接続部材を前記内
   側ケーシングの外周側に位置決めする構成とした請求項
   ２記載の磁歪式トルクセンサ。