JP4883972B2 - Torque sensor and electric power steering device - Google Patents
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Description
本発明はトルクセンサ及び電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to a torque sensor and an electric power steering apparatus.
電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールが結合される入力軸と、出力軸とがトーションバーを介して連結され、ステアリングホイールに加えられた操舵トルクをトルクセンサにより検出し、その検出トルクにより電動モータを駆動し、電動モータの発生トルクを出力軸に伝え、結果として、電動モータの発生トルクを運転者がステアリングホイールに加える操舵力に対するアシスト力として用いる。 In the electric power steering apparatus, an input shaft to which a steering wheel is coupled and an output shaft are connected via a torsion bar, and a steering torque applied to the steering wheel is detected by a torque sensor, and the electric motor is driven by the detected torque. The generated torque of the electric motor is transmitted to the output shaft, and as a result, the generated torque of the electric motor is used as an assist force for the steering force applied by the driver to the steering wheel.
従来のトルクセンサは、特許文献1に記載の如く、入力軸に固定される円筒状をなし、磁路形成部を端面に形成した第1のコアと、出力軸に固定される円筒状をなし、第1のコアの磁路形成部に対向する磁路形成部を端面に形成した第2のコアと、第1と第2のコアとともに磁気回路を構成する検出コイルを収納する筒体とを有し、入力軸と出力軸とを連結したトーションバーに作用するトルクを検出する。 As described in Patent Document 1, the conventional torque sensor has a cylindrical shape fixed to the input shaft, a first core having a magnetic path forming portion formed on the end surface, and a cylindrical shape fixed to the output shaft. A second core in which a magnetic path forming portion facing the magnetic path forming portion of the first core is formed on an end surface, and a cylindrical body that houses a detection coil that constitutes a magnetic circuit together with the first and second cores. And detecting a torque acting on a torsion bar connecting the input shaft and the output shaft.
そして、第1と第2のコアは、鉄等の磁性材料からなる円筒の下端部端面の周方向複数位置に歯を設け、相隣る歯の間の谷部にステンレス鋼、アルミニウム、樹脂等の非磁性材料からなる遮蔽材を嵌着し、該円筒の端面の周方向で遮蔽材の遮蔽部が遮蔽する部分の側傍の非遮蔽部を、該円筒の端面の前記磁路形成部としている。
特許文献1のトルクセンサには以下の問題点がある。
(1)各コアが磁性材料からなる円筒に遮蔽材を嵌着するものであり、両部品の嵌着寸法のバラツキによるエアギャップが生じ、トルクセンサの検出感度が低減する。
The torque sensor disclosed in Patent Document 1 has the following problems.
(1) Each core has a shielding material fitted to a cylinder made of a magnetic material, and an air gap is generated due to variations in the fitting dimensions of both parts, reducing the detection sensitivity of the torque sensor.
(2)トルクセンサの検出感度を向上するため、上述(1)の磁性材料からなる円筒と遮蔽材の寸法公差を厳しく管理する必要があるし、寸法公差の小さい両部品の組立性に困難を伴なう。 (2) In order to improve the detection sensitivity of the torque sensor, it is necessary to strictly manage the dimensional tolerance between the cylinder made of the magnetic material described in (1) above and the shielding material, and it is difficult to assemble both parts with small dimensional tolerance. Accompany.
(3)磁性材料からなる円筒は焼結、サイジング、焼鈍の各工程を必要とし、高コストになる。 (3) A cylinder made of a magnetic material requires sintering, sizing, and annealing processes, resulting in high costs.
本発明の課題は、トルクセンサを構成する部品の加工性、組立性を向上し、トルクセンサの検出感度を向上することにある。 An object of the present invention is to improve the workability and assembling property of parts constituting the torque sensor and improve the detection sensitivity of the torque sensor.
本発明の他の課題は、電動パワーステアリング装置において、ステアリングホイールに加えた操舵トルクの検出感度を向上し、電動モータによるアシスト精度を向上することにある。 Another object of the present invention is to improve detection sensitivity of steering torque applied to a steering wheel and improve assist accuracy by an electric motor in an electric power steering apparatus.
請求項1の発明は、入力軸に固定される円筒状をなし、磁路形成部を端面に形成した第1のコアと、出力軸に固定される円筒状をなし、第1のコアの磁路形成部に対向する磁路形成部を端面に形成した第2のコアと、第1と第2のコアとともに磁気回路を構成する検出コイルを収納する筒体とを有し、入力軸と出力軸とを連結したトーションバーに作用するトルクを検出するトルクセンサにおいて、第1と第2の各コアが、非磁性材料からなる遮蔽材を、樹脂に磁性材金属粉を混合した磁性材でインサートモールドしてなり、該コアの端面の周方向で遮蔽材の遮蔽部が遮蔽する部分の側傍の磁性材の非遮蔽部を、該コアの端面の前記磁路形成部としてなり、前記第1のコアの遮蔽材を入力軸に圧入し、前記第2のコアの遮弊材を出力軸に圧入してなるようにしたものである。 The invention of claim 1 has a cylindrical shape fixed to the input shaft, a magnetic core forming portion formed on the end face, and a cylindrical shape fixed to the output shaft. A second core having an end surface with a magnetic path forming portion facing the path forming portion; and a cylindrical body that houses a detection coil that constitutes a magnetic circuit together with the first and second cores. In the torque sensor for detecting the torque acting on the torsion bar connected to the shaft, each of the first and second cores is inserted with a shielding material made of a nonmagnetic material with a magnetic material in which a magnetic material metal powder is mixed with a resin. molded becomes, the non-shielding portion of the magnetic material on the side near the portion where the shield portion of the shield member in the circumferential direction of the end face of the core shields, it was with the magnetic path forming portion of the end face of the core, wherein Press-fit the first core shielding material into the input shaft, and press-fit the second core shielding material into the output shaft Is obtained in such a manner that Te.
請求項2の発明は、請求項1の発明において更に、前記遮蔽材が円筒状をなし、一端部の周方向複数位置に歯を設け、相隣る歯の間の谷部に前記磁性材をモールドしてなるようにしたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the shielding material is cylindrical, and teeth are provided at a plurality of circumferential positions at one end, and the magnetic material is disposed at valleys between adjacent teeth. It is made by molding .
請求項3の発明は、請求項2の発明において更に、前記遮蔽材が円筒本体の一端部の周方向複数位置に径方向外方に突出する歯を設けるとともに、該円筒本体の一端部の相隣る歯の間に谷部を形成し、前記磁性材を遮蔽材の円筒本体の外周及び谷部の中にモールドしてなるようにしたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the shielding member further includes teeth projecting radially outward at a plurality of positions in the circumferential direction of one end portion of the cylindrical main body, and the phase of the one end portion of the cylindrical main body. A trough is formed between adjacent teeth, and the magnetic material is molded into the outer periphery and trough of the cylindrical main body of the shielding material .
請求項4の発明は、請求項3の発明において更に、前記磁性材を遮蔽材の円筒本体の一端部〜中間部の外周にモールドし、中間部〜他端部の外周にはモールドしないようにしたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the magnetic material is molded on the outer periphery of the cylindrical body of the shielding material at one end to the outer periphery, and not molded on the outer periphery of the intermediate to the other end. It is a thing.
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれかの発明において更に、前記第1と第2のコアが互いに同一形状をなすようにしたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the first and second cores have the same shape .
請求項6の発明は、ステアリングホイールが結合される入力軸と、電動モータに連動する出力軸とを有し、請求項1〜5のいずれかに記載のトルクセンサの検出トルクにより電動モータを駆動する電動パワーステアリング装置である。 The invention of claim 6 has an input shaft to which the steering wheel is coupled and an output shaft interlocked with the electric motor, and drives the electric motor by the torque detected by the torque sensor according to any one of claims 1 to 5. This is an electric power steering device .
(請求項1)
(a)第1と第2のコアの端面に非磁性材料からなる遮蔽材を設け、遮蔽材の遮蔽部の側傍の磁性材の非遮蔽部を磁路形成部とした。第1のコアの磁路形成部と第2のコアの磁路形成部の間で生ずる磁束の通路は、図3(B)の実線矢印で示す如くに、第1のコアにおいて相隣る遮蔽材の遮蔽部と遮蔽部に挟まれる範囲の磁路形成部、第2のコアにおいて相隣る遮蔽材の遮蔽部と遮蔽部に挟まれる範囲の磁路形成部に限定され、図3(B)の破線矢印で示す如くの遮蔽部の側に回り込むことを抑制される。このため、入力軸と出力軸の間のトーションバーのねじれに伴なう、第1のコアの磁路形成部と第2のコアの磁路形成部の重なり面積(磁束通過面積)の変化のみに応じた透磁率の変化量となり、トルク検出コイルの検出出力幅を増大でき、ひいては検出精度及び感度を向上できる。
(Claim 1)
(a) A shielding material made of a non-magnetic material is provided on the end surfaces of the first and second cores, and the non-shielding portion of the magnetic material near the shielding portion of the shielding material is used as a magnetic path forming portion. The path of the magnetic flux generated between the magnetic path forming part of the first core and the magnetic path forming part of the second core is a shield adjacent to each other in the first core as shown by the solid line arrow in FIG. 3B is limited to the shield part of the material and the magnetic path forming part in the range sandwiched by the shield part, and the shield part of the shield material adjacent to the second core and the magnetic path forming part in the range sandwiched by the shield part. ) Around the side of the shielding portion as indicated by the broken-line arrows. For this reason, only the change in the overlapping area (magnetic flux passage area) of the magnetic path forming part of the first core and the magnetic path forming part of the second core accompanying torsion of the torsion bar between the input shaft and the output shaft. Therefore, the amount of change in magnetic permeability according to the above can be increased, the detection output width of the torque detection coil can be increased, and the detection accuracy and sensitivity can be improved.
(b)各コアが、非磁性材料からなる遮蔽材を、樹脂に磁性材金属粉を混合した磁性材でインサートモールドしてなることにより、磁性材と遮蔽材のエアギャップをなくし、トルクセンサの検出感度を向上できる。 (b) Each core is formed by insert-molding a shielding material made of a non-magnetic material with a magnetic material in which a magnetic metal powder is mixed with a resin, thereby eliminating an air gap between the magnetic material and the shielding material. Detection sensitivity can be improved.
(c)各コアは、磁性材と遮蔽材の両部品の組立てのための寸法公差の管理の如くを不要とし、組立性を向上する。 (c) Each core eliminates the need for dimensional tolerance management for assembling both the magnetic material and the shielding material, and improves assemblability.
(d)磁性材は、磁性材金属粉を樹脂に混合したものを、金型にセットされた遮蔽材の周囲にモールドするだけで一体成形され、低コストになる。 (d) The magnetic material is integrally formed simply by molding a mixture of a magnetic material metal powder and a resin around the shielding material set in the mold, thereby reducing the cost.
(e)第1のコアの遮蔽材を入力軸に圧入し、第2のコアの遮弊材を出力軸に圧入するものであり、各コアの組付性を簡易にできる。 (e) The first core shielding material is press-fitted into the input shaft, and the second core shielding material is press-fitted into the output shaft, so that the assembly of each core can be simplified.
(請求項2)
(f)各コアは、金型にセットされた遮蔽材の相隣る歯の間の谷部に磁性材をモールドすることで、組立性を向上できる。
(Claim 2 )
(f) Each core can improve assemblability by molding a magnetic material in a valley between adjacent teeth of a shielding material set in a mold.
(請求項3)
(g)各コアが、磁性材を遮蔽材の円筒本体の外周及び谷部の中にモールドしてなるから、磁性材と遮蔽材の結合強度を軸方向及び周方向で強化できる。
(Claim 3 )
(g) Since each core is formed by molding a magnetic material in the outer periphery and valley of the cylindrical main body of the shielding material, the bond strength between the magnetic material and the shielding material can be enhanced in the axial direction and the circumferential direction.
(請求項4)
(h)各コアは、磁性材を遮蔽材の円筒本体の一端部〜中間部の外周にモールドし、中間部〜他端部の外周にモールドしないから、金型にセットされた遮蔽材のインサートモールド時の放熱性をその中間部〜他端部で良好にし、結果として遮弊材のこの部分での熱ひずみを極小にし、入力軸又は出力軸への圧入寸法精度を向上し、各コアの組付性を向上する。
(Claim 4 )
(h) Since each core molds the magnetic material on the outer periphery of the cylindrical body of the shielding material from one end portion to the outer periphery and does not mold the outer periphery from the intermediate portion to the other end portion, the shielding material insert set in the mold The heat dissipation at the time of molding is improved at the middle part to the other end part. As a result, the thermal strain at this part of the shielding material is minimized, and the accuracy of press fit to the input shaft or output shaft is improved. Improve assembly.
(請求項5)
(i)各コアが互いに同一形状をなすことにより、各コアを共通部品化できる。
(Claim 5 )
(i) Since each core has the same shape, each core can be made into a common part.
(請求項6)
(j)電動パワーステアリング装置のトルクセンサにおいて、上述(a)〜(i)を実現できる。これにより、ステアリングホイールに加えた操舵トルクの検出精度を向上させ、電動モータによるアシスト精度を向上できる。
(Claim 6 )
(j) In the torque sensor of the electric power steering apparatus, the above (a) to (i) can be realized. Thereby, the detection accuracy of the steering torque applied to the steering wheel can be improved, and the assist accuracy by the electric motor can be improved.
図1は電動パワーステアリング装置の要部を示す断面図、図2はトルクセンサを拡大して示す断面図、図3はトルクセンサの模式図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of the electric power steering apparatus, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a torque sensor, and FIG. 3 is a schematic view of the torque sensor.
電動パワーステアリング装置10は、図1に示す如く、車体フレーム等に固定される第1ハウジング11に第2ハウジング12をボルト結合する。そして、ステアリングホイールが結合される入力軸14と、出力軸15をトーションバー16を介して同軸結合し、入力軸14は入力軸受17を介して第2ハウジング12に支持し、出力軸15は出力軸受18を介して第1ハウジング11に支持する。
As shown in FIG. 1, the electric
電動パワーステアリング装置10は、出力軸15にピニオン軸を連結し、ピニオン軸のピニオンに噛み合うラックを備えたラック軸をハウジングに左右動可能に支持する。出力軸15の回転運動をピニオン軸を介してラック軸の直線運動に変換し、車輪を操舵する。
The electric
電動パワーステアリング装置10は、第1ハウジング11に電動モータ(不図示)を支持し、電動モータの出力軸にはウォームギヤ21が結合され、ウォームギヤ21に噛み合うウォームホイール22を第1ハウジング11と第2ハウジング12の中で出力軸15に固定してある。
The electric
電動パワーステアリング装置10は、入力軸14と出力軸15の間にトルクセンサ30を設けている。ステアリングホイールに加えられた操舵トルクをトルクセンサ30により検出し、その検出トルクにより電動モータを駆動し、電動モータの発生トルクをウォームギヤ21、ウォームホイール22を介して出力軸15に伝える。これにより、電動モータの発生トルクを運転者がステアリングホイールに加える操舵力に対するアシスト力として用いる。
The electric
しかるに、トルクセンサ30は以下の如くに構成される(図2)。
入力軸14は、磁性材料からなり、ハウジング12の内部に位置して出力軸15に同軸的に結合されている部分の側傍に、大径部A、小径部Bを備え、大径部Aの外周を円筒部14Aとし、小径部Bに円筒状の第1のコア40を圧入固定的に取付けている。第1のコア40の下端端面には周方向に等ピッチで形成された平面視矩形の多数の磁路形成部40Aを備える。
However, the
The
出力軸15は、ハウジング12の内部に位置して入力軸14に同軸的に結合されている部分の外周に円筒状の第2のコア50を圧入固定的に取付けている。第2のコア50の上端部端面には、第1のコア40の磁路形成部40Aに対向する、周方向に等ピッチで形成された平面視矩形の多数の磁路形成部50Aを備える。
The
ハウジング12の内周には、磁性材料である焼結合金又は、プレス等からなる断面コ字形の第1の筒体60と第2の筒体70が挿入されている。
A
第1の筒体60は、第1のコア40と第2のコア50の対向部分に跨るように、それらを囲んでハウジング12に内嵌され、トルク検出コイル61を収納する。62はトルク検出コイル61に接続された検出接続線である。第1の筒体60は第1のコア40、第2のコア50と磁気回路aを構成し、この磁気回路aは、第1の筒体60と第1のコア40の表面とのエアギャップa1、第2のコア50の表面とのエアギャップa2、及び第1のコア40と第2のコア50の対向端面間のエアギャップa3を経るように形成される。トルク検出コイル61は第1のコア40、第2のコア50と電磁結合し、電磁結合状態に相応する電圧を誘致する。
The first
第2の筒体70は、入力軸14の円筒部14Aを囲んでハウジング12に内嵌され、温度補償コイル71を収納する。72は温度補償コイル71に接続された検出接続線である。第2の筒体70は円筒部14Aと磁気回路bを構成し、この磁気回路bは、第2の筒体70と円筒部14Aの表面とのエアギャップb1、b2を経るように形成される。温度補償コイル71は円筒部14Aと電磁結合し、温度補償のための電磁結合状態に相応する電圧を誘起する。
The second
トーションバー16にトルクが作用していない場合には、トルク検出コイル61と温度補償コイル71の誘起電圧が等しくなるように、第1のコア40、第2のコア50、円筒部14Aの電磁結合状態を求め、第1のコア40、第2のコア50をそれぞれ位置決めする。円筒部14Aの外径は、磁気回路b中のエアギャップb1、b2のそれぞれが磁界に与える影響、即ちそれぞれの磁気抵抗gb1、gb2の和が、磁気回路a中のエアギャップa1、a2、a3のそれぞれが磁界に与える影響、即ちそれぞれの磁気抵抗ga1、ga2、ga3の和と等しくなるように設定される。
When no torque acts on the
従って、トルクセンサ30にあっては、トルク検出コイル61と温度補償コイル71の誘起電圧の差を求めることにより、周囲温度変化による誘起電圧を相殺し、第1のコア40と第2のコア50の相対回転量に相応した電磁結合状態を検出し、トーションバー16に作用したトルク、換言すればステアリングホイールに加えられた操舵トルクのみを検出可能にする。
Therefore, in the
以下、第1のコア40と第2のコア50の構成について説明する。
第1のコア40は、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、樹脂等の非磁性材料からなる遮蔽材42を金型にセットし、この遮蔽材42の周囲に、樹脂に鉄粉等の磁性材金属粉を混合した磁性材41を鋳込んでインサートモールドしてなるものである。具体的には、遮蔽材42は円筒状(円筒本体42A)をなし、下端部の周方向複数位置に歯42Bを設け、相隣る歯42Bの間の谷部42Cに磁性材41をモールドする。より具体的には、遮蔽材42は円筒本体42Aの下端部の周方向複数か所からL形をなして径方向外方に突出する歯42Bを形成し、歯42Bの山部の下向き端面である平面視矩形端面を入力軸14の中心軸に直交する平面に形成するとともに、円筒本体42Aの下端部の相隣る歯42Bの間に谷部42Cを形成し、磁性材41を遮蔽材42の円筒本体42Aの外周及び谷部42Cの中にモールドする。磁性材41は遮蔽材42の円筒本体42Aの外周にモールドされる円筒本体41Aと、円筒本体41Aの下端部の周方向複数か所からL形をなして径方向内方に突出する装填部分41Bを形成し、装填部分41Bの下向き端面である平面視矩形端面を歯42Bの山部の下向き端面そのものに合致させて入力軸14の中心軸に直交する平面に形成する。
Hereinafter, configurations of the
The
そして、第1のコア40は、遮弊材42の歯42Bを磁性材41に対する磁気的遮蔽部40Bとする。第1のコア40は、下端面の周方向で遮蔽材42の遮蔽部40B(歯42B)が遮蔽する部分の側傍(相隣る遮蔽部40B、40Bに挟まれる平面視矩形部分)の磁性材41の非遮蔽部(装填部分41B)を、歯42Bの山部の下向き端面そのものに合致させ、この非遮蔽部を前述の磁路形成部40Aとする。
The
このとき、第1のコア40は、磁性材41を遮蔽材42の円筒本体42Aの下端部〜中間部の外周にモールドし、中間部〜上端部の外周にはモールドしない。第1のコア40は、この遮蔽材42の円筒本体42Aを入力軸14の小径部Bに圧入する。
At this time, the
第2のコア50は、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、樹脂等の非磁性材料からなる遮蔽材52を金型にセットし、この遮蔽材52の周囲に、樹脂に鉄粉等の磁性材金属粉を混合した磁性材51を鋳込でインサートモールドしてなるものである。具体的には、遮蔽材52は円筒状(円筒本体52A)をなし、上端部の周方向複数位置に歯52Bを設け、相隣る歯52Bの間の谷部52Cに磁性材51をモールドする。より具体的には、遮蔽材52は円筒本体52Aの上端部の周方向複数か所からL形をなして径方向外方に突出する歯52Bを形成し、歯52Bの山部の上向き端面である平面視矩形端面を出力軸15の中心軸に直交する平面に形成するとともに、円筒本体52Aの上端部の相隣る歯52Bの間に谷部52Cを形成し、磁性材51を遮蔽材52の円筒本体52Aの外周及び谷部52Cの中にモールドする。磁性材51は遮蔽材52の円筒本体52Aの外周にモールドされる円筒本体51Aと、円筒本体51Aの上端部の周方向複数か所からL形をなして径方向内方に突出する装填部分51Bを形成し、装填部分51Bの上向き端面である平面視矩形端面を歯52Bの山部の上向き端面そのものに合致させて出力軸15の中心軸に直交する平面に形成する。
In the
そして、第2のコア50は、遮弊材52の歯52Bを磁性材51に対する磁気的遮蔽部50Bとする。第2のコア50は、上端面の周方向で遮蔽材52の遮蔽部50B(歯52B)が遮蔽する部分の側傍(相隣る遮蔽部50B、50Bに挟まれる平面視矩形部分)の磁性材51の非遮蔽部(装填部分51B)を、歯52Bの山部の上向き端面そのものに合致させ、この非遮蔽部を前述の磁路形成部50Aとする。
The
このとき、第2のコア50は、磁性材51を遮蔽材52の円筒本体52Aの上端部〜中間部の外周にモールドし、中間部〜下端部の外周にはモールドしない。第2のコア50は、この遮蔽材52の円筒本体52Aを出力軸15に圧入する。
At this time, the
第1のコア40の磁路形成部40Aと第2のコア50の磁路形成部50Aは適宜長離隔された対向関係をなす。本実施例において、第1のコア40(磁性材41、遮蔽材42)と第2のコア50(磁性材51、遮蔽材52)は内外径寸法、軸長寸法を同一とする同一形状とされている。
The magnetic
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)第1と第2のコア40、50の端面に非磁性材料からなる遮蔽材42、52を設け、遮蔽材42、52の遮蔽部40B、50Bの側傍の磁性材の非遮蔽部を磁路形成部40A、50Aとした。第1のコア40の磁路形成部40Aと第2のコア50の磁路形成部50Aの間で生ずる磁束の通路は、図3(B)の実線矢印で示す如くに、第1のコア40において相隣る遮蔽材42の遮蔽部40Bと遮蔽部40Bに挟まれる範囲の磁路形成部40A、第2のコア50において相隣る遮蔽材52の遮蔽部50Bと遮蔽部50Bに挟まれる範囲の磁路形成部50Aに限定され、図3(B)の破線矢印で示す如くの遮蔽部40B、50Bの側に回り込むことを抑制される。このため、入力軸14と出力軸15の間のトーションバー16のねじれに伴なう、第1のコア40の磁路形成部40Aと第2のコア50の磁路形成部50Aの重なり面積(磁束通過面積)の変化のみに応じた透磁率の変化量となり、トルク検出コイル61の検出出力幅を増大でき、ひいては検出精度及び感度を向上できる。
According to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(a) The shielding
(b)各コア40、50が、非磁性材料からなる遮蔽材42、52を、樹脂に磁性材金属粉を混合した磁性材41、51でインサートモールドしてなることにより、磁性材41、51と遮蔽材42、52のエアギャップをなくし、トルクセンサ30の検出感度を向上できる。
(b) The
(c)各コア40、50は、磁性材41、51と遮蔽材42、52の両部品の組立てのための寸法公差の管理の如くを不要とし、組立性を向上する。
(c) The
(d)磁性材41、51は、磁性材金属粉を樹脂に混合したものを、金型にセットされた遮蔽材42、52の周囲にモールドするだけで成形され、低コストになる。
(d) The
(e)第1のコア40の遮蔽材42を入力軸に圧入し、第2のコア50の遮弊材52を出力軸に圧入するものであり、各コア40、50の組付性を簡易にできる。
(e) The shielding
(f)各コア40、50は、金型にセットされた遮蔽材42、52の相隣る歯42B、52Bの間の谷部42C、52Cに磁性材41、51をモールドすることで、組立性を向上できる。
(f) The
(g)各コア40、50が、磁性材41、51を遮蔽材42、52の円筒本体42A、52Aの外周及び谷部42C、52Cの中にモールドしてなるから、磁性材41、51と遮蔽材42、52の結合強度を軸方向及び周方向で強化できる。
(g) Since each of the
(h)各コア40、50は、磁性材41、51を遮蔽材42、52の円筒本体の一端部〜中間部の外周のみにモールドし、中間部〜他端部の外周にモールドしないから、金型にセットされた遮蔽材42、52のインサートモールド時の放熱性をその中間部〜他端部で良好にし、結果として遮弊材42、52のこの部分での熱ひずみを極小にし、入力軸又は出力軸への圧入寸法精度を向上し、各コア40、50の組付性を向上する。
(h) Since the
(i)各コア40、50が互いに同一形状をなすことにより、各コア40、50を共通部品化できる。
(i) Since the
(j)電動パワーステアリング装置10のトルクセンサ30において、上述(a)〜(i)を実現できる。これにより、ステアリングホイールに加えた操舵トルクの検出精度を向上し、電動モータによるアシスト精度を向上できる。
(j) In the
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明のコア40、50において、遮蔽材42、52は磁性材41、51(鉄等)より電気抵抗率が低い金属(アルミニウム、銅等)からなるものでも良い。
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. It is included in the present invention. For example, in the
10 電動パワーステアリング装置
14 入力軸
15 出力軸
16 トーションバー
30 トルクセンサ
40 第1のコア
40A 磁路形成部
40B 遮蔽部
41 磁性材
42 遮蔽材
42A 円筒本体
42B 歯
42C 谷部
50 第2のコア
50A 磁路形成部
50B 遮蔽部
51 磁性材
52 遮蔽材
52A 円筒本体
52B 歯
52C 谷部
60 筒体
61 検出コイル
DESCRIPTION OF
Claims (6)
出力軸に固定される円筒状をなし、第1のコアの磁路形成部に対向する磁路形成部を端面に形成した第2のコアと、
第1と第2のコアとともに磁気回路を構成する検出コイルを収納する筒体とを有し、
入力軸と出力軸とを連結したトーションバーに作用するトルクを検出するトルクセンサにおいて、
第1と第2の各コアが、非磁性材料からなる遮蔽材を、樹脂に磁性材金属粉を混合した磁性材でインサートモールドしてなり、該コアの端面の周方向で遮蔽材の遮蔽部が遮蔽する部分の側傍の磁性材の非遮蔽部を、該コアの端面の前記磁路形成部としてなり、
前記第1のコアの遮蔽材を入力軸に圧入し、前記第2のコアの遮弊材を出力軸に圧入してなることを特徴とするトルクセンサ。 A first core having a cylindrical shape fixed to the input shaft and having a magnetic path forming portion formed on an end face;
A second core having a cylindrical shape fixed to the output shaft and having a magnetic path forming portion opposite to the magnetic path forming portion of the first core formed on the end face;
A cylindrical body that houses a detection coil that constitutes a magnetic circuit together with the first and second cores;
In the torque sensor for detecting the torque acting on the torsion bar connecting the input shaft and the output shaft,
Each of the first and second cores is formed by insert-molding a shielding material made of a non-magnetic material with a magnetic material in which a magnetic material metal powder is mixed with a resin, and the shielding portion of the shielding material in the circumferential direction of the end surface of the core There the unshielded portion of the magnetic material on the side near the part to be shielded, it was with the magnetic path forming portion of the end face of the core,
A torque sensor, wherein the first core shielding material is press-fitted into an input shaft, and the second core shielding material is press-fitted into an output shaft .
前記磁性材を遮蔽材の円筒本体の外周及び谷部の中にモールドしてなる請求項2に記載のトルクセンサ。 The shield material is provided with teeth projecting radially outward at a plurality of circumferential positions at one end of the cylindrical body, and a valley is formed between adjacent teeth at one end of the cylindrical body,
The torque sensor according to claim 2 , wherein the magnetic material is molded in an outer periphery and a valley portion of a cylindrical main body of a shielding material.
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