JP2003307460A - Torque sensor - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電動パワーステア
リング等に利用可能な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 applicable to electric power steering and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、図4に示すように、特開2000
−146722号公報記載のトルクセンサが知られてい
る。このトルクセンサでは、トーションバー90が軸方
向に延在されており、このトーションバー90の上端に
はトーションバー90と同軸をなす第1軸としての中空
の入力シャフト91がピン96により連結されている。
この入力シャフト91の上部には図示しない車両の操舵
ハンドルが連結されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG.
A torque sensor disclosed in Japanese Patent Publication No. 146722 is known. In this torque sensor, a torsion bar 90 extends in the axial direction, and a hollow input shaft 91 as a first shaft coaxial with the torsion bar 90 is connected to the upper end of the torsion bar 90 by a pin 96. There is.
A steering wheel (not shown) of the vehicle is connected to the upper portion of the input shaft 91.
【0003】また、トーションバー90の下端にはトー
ションバー90及び入力シャフト91と同軸をなす第2
軸としての中空の出力シャフト92がスプライン嵌合及
び圧入により連結され、出力シャフト92の下部にはピ
ニオン92aが一体に形成されている。At the lower end of the torsion bar 90, there is provided a second shaft coaxial with the torsion bar 90 and the input shaft 91.
A hollow output shaft 92 as a shaft is connected by spline fitting and press fitting, and a pinion 92a is integrally formed at a lower portion of the output shaft 92.
【0004】これら入力シャフト91及び出力シャフト
92の外周にはベアリング95a、95bを介してアッ
パーハウジング93及びアンダーハウジング94が設け
られている。そして、アンダーハウジング94内には出
力シャフト92のピニオン92aと噛合するラック81
が保持されている。このラック81には操舵力をアシス
トする図示しないモータが設けられている。An upper housing 93 and an under housing 94 are provided on the outer circumferences of the input shaft 91 and the output shaft 92 via bearings 95a and 95b. The rack 81 that meshes with the pinion 92a of the output shaft 92 is provided in the under housing 94.
Is held. This rack 81 is provided with a motor (not shown) that assists the steering force.
【0005】アッパーハウジング93内では、磁性材料
からなる第1磁性体としての第1センサリング97が入
力シャフト91に固定されている。この第1センサリン
グ97はトーションバー90を囲む円周方向に延在する
環状をなしており、第1センサリング97の下端面には
櫛歯状をなす多数の矩形状の歯部97aが形成されてい
る。In the upper housing 93, a first sensor ring 97 as a first magnetic body made of a magnetic material is fixed to the input shaft 91. The first sensor ring 97 has an annular shape that surrounds the torsion bar 90 and extends in the circumferential direction, and a large number of comb-shaped rectangular tooth portions 97a are formed on the lower end surface of the first sensor ring 97. Has been done.
【0006】また、アッパーハウジング93内では、磁
性材料からなる第2磁性体としての第2センサリング9
8が出力シャフト92に固定されている。この第2セン
サリング98もトーションバー90を囲む円周方向に延
在する環状をなしており、第2センサリング98の上端
面には櫛歯状をなす多数の矩形状の歯部98aが形成さ
れている。各歯部98aは軸方向で間隙を有しつつ各歯
部97aと位相のずれを有して対面している。In the upper housing 93, the second sensor ring 9 as a second magnetic body made of a magnetic material is used.
8 is fixed to the output shaft 92. The second sensor ring 98 also has an annular shape that extends in the circumferential direction surrounding the torsion bar 90, and a large number of comb-shaped rectangular tooth portions 98a are formed on the upper end surface of the second sensor ring 98. Has been done. Each tooth portion 98a faces each tooth portion 97a with a phase shift while having a gap in the axial direction.
【0007】さらに、アッパーハウジング93内には、
第1、2センサリング97、98に外周側から対面する
コイル99が固定されている。また、このコイル99を
囲包し、第1、2センサリング97、98とともに磁気
回路を形成すべく、第3磁性体としてのガイド85及び
スペーサ86が固定されている。そして、コイル99は
インターフェース回路(以下、I/F回路という。)8
0に接続されており、I/F回路80は図示しないマイ
クロコンピュータ(以下、マイコンという。)に接続さ
れている。Further, in the upper housing 93,
A coil 99 that faces the first and second sensor rings 97 and 98 from the outer peripheral side is fixed. Further, a guide 85 and a spacer 86 as a third magnetic body are fixed so as to surround the coil 99 and form a magnetic circuit with the first and second sensor rings 97 and 98. The coil 99 is an interface circuit (hereinafter referred to as an I / F circuit) 8
0, and the I / F circuit 80 is connected to a microcomputer (not shown) (not shown).
【0008】このトルクセンサでは、I/F回路80か
らコイル99に通電されると、図5に示すように、矢印
で示される一つの磁路が形成される。そして、車両の操
舵ハンドルの操作により、入力シャフト91にトルクが
伝わると、トーションバー90がねじれることにより、
入力シャフト91と出力シャフト92との間で相対変位
を生じる。これにより、第1、2センサリング97、9
8の歯部97a、98aの対面面積が変化し、コイル9
9のインダクタンスが変化する。このインダクタンスの
変化がコイル99の出力信号に反映され、I/F回路8
0を介してマイコンにトルク信号として入力される。こ
のため、このトルクセンサが採用された電動パワーステ
アリングにおいては、トルクに応じた操舵力がモータに
よりラック81にアシストされることとなる。In this torque sensor, when the coil 99 is energized by the I / F circuit 80, one magnetic path indicated by an arrow is formed as shown in FIG. When torque is transmitted to the input shaft 91 by operating the steering wheel of the vehicle, the torsion bar 90 is twisted,
A relative displacement occurs between the input shaft 91 and the output shaft 92. Thereby, the first and second sensor rings 97, 9
8, the facing area of the tooth portions 97a and 98a changes, and the coil 9
The inductance of 9 changes. This change in inductance is reflected in the output signal of the coil 99, and the I / F circuit 8
A torque signal is input to the microcomputer via 0. Therefore, in the electric power steering employing this torque sensor, the steering force corresponding to the torque is assisted by the motor to the rack 81.
【0009】ここで、このトルクセンサでは、靭性と剛
性とを所望することから、トーションバー90、入力シ
ャフト91及び出力シャフト92は磁性材料である鉄系
金属からなるのが一般的である。また、アッパーハウジ
ング93及びアンダーハウジング94も磁性材料である
鉄系金属からなるのが一般的である。Here, in this torque sensor, since the toughness and rigidity are desired, the torsion bar 90, the input shaft 91 and the output shaft 92 are generally made of an iron-based metal which is a magnetic material. The upper housing 93 and the under housing 94 are also generally made of iron-based metal which is a magnetic material.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかし、トルクセンサ
の軽量化を実現し、ひいては車両の軽量化による低燃費
を実現するため、比較的容積の小さなアッパーハウジン
グ93は鉄系金属のままにしつつ、比較的容積の大きい
アンダーハウジング94を非磁性材料であるアルミニウ
ム系金属とすることが検討されている。However, in order to realize the weight reduction of the torque sensor and the fuel economy due to the weight reduction of the vehicle, the upper housing 93 having a relatively small volume is made of iron-based metal, It has been considered to use the aluminum-based metal which is a non-magnetic material for the under housing 94 having a relatively large volume.
【0011】この場合、図5に示すように、路面に埋設
されたロードヒータ等からの磁束ノイズがラック81を
介して出力シャフト92に入力された後、これが第2セ
ンサリング98、第1センサリング97、コイル99並
びにガイド85及びスペーサ86内を流れるおそれがあ
る。このような事態が発生すると、コイル99のインダ
クタンスが磁束ノイズの影響を受け、トルク信号の信頼
性が低下してしまう。In this case, as shown in FIG. 5, after magnetic flux noise from a road heater or the like buried in the road surface is input to the output shaft 92 via the rack 81, this is output to the second sensor ring 98 and the first sensor. There is a risk of flowing in the ring 97, the coil 99, the guide 85, and the spacer 86. When such a situation occurs, the inductance of the coil 99 is affected by the magnetic flux noise, and the reliability of the torque signal deteriorates.
【0012】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、軽量であるとともに、磁束ノイズに対
してトルク信号の信頼性を十分に確保することができる
トルクセンサを提供することを解決すべき課題としてい
る。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and provides a torque sensor which is lightweight and which can sufficiently secure the reliability of a torque signal against magnetic flux noise. Is a problem to be solved.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明のトルクセンサ
は、軸方向に延在する磁性材料からなるトーションバー
と、該トーションバーの一端に連結され、該トーション
バーと同軸をなす磁性材料からなる第1軸と、該トーシ
ョンバーの他端に連結され、該トーションバー及び該第
1軸と同軸をなす磁性材料からなる第2軸と、該第1軸
に固定された第1磁性体と、該第2軸に固定された第2
磁性体と、該第1磁性体及び該第2磁性体に対面するコ
イルと、該コイルを囲包し、該第1磁性体及び該第2磁
性体とともに磁気回路を形成する第3磁性体と、該トー
ションバー、該第1軸、該第1磁性体、該第2磁性体、
該第3磁性体及び該コイルを収納する第1ハウジング
と、該第1ハウジングに締着され、該第2軸を収納する
第2ハウジングとを有し、該第1磁性体及び該第2磁性
体は対面し、該コイルは該トーションバーに作用するね
じれに基づく該第1磁性体と該第2磁性体との相対変位
に対応してインダクタンスが変化し、該インダクタンス
に基づく出力信号によりトルクを検出するトルクセンサ
において、A torque sensor according to the present invention comprises a torsion bar made of a magnetic material extending in the axial direction and a magnetic material connected to one end of the torsion bar and coaxial with the torsion bar. A first shaft, a second shaft connected to the other end of the torsion bar and made of a magnetic material coaxial with the torsion bar and the first shaft, and a first magnetic body fixed to the first shaft, Second fixed to the second shaft
A magnetic body, a coil facing the first magnetic body and the second magnetic body, and a third magnetic body that surrounds the coil and forms a magnetic circuit with the first magnetic body and the second magnetic body. , The torsion bar, the first shaft, the first magnetic body, the second magnetic body,
The first magnetic body and the second magnetic body, the first magnetic body and the second magnetic body having a first housing that houses the third magnetic body and the coil, and a second housing that is fastened to the first housing and that houses the second shaft. The bodies face each other, the coil changes the inductance in accordance with the relative displacement between the first magnetic body and the second magnetic body due to the twist acting on the torsion bar, and the torque is generated by the output signal based on the inductance. In the torque sensor to detect,
【0014】前記第1ハウジングが磁性材料からなり、
前記第2ハウジングが非磁性材料からなり、該第1ハウ
ジングと該第2ハウジングとの間には、該第2ハウジン
グ側から入力される磁束ノイズを該第2軸から該第1ハ
ウジングに案内する磁性材料からなるスペーサが設けら
れていることを特徴とする。The first housing is made of a magnetic material,
The second housing is made of a non-magnetic material, and the magnetic flux noise input from the second housing side is guided from the second shaft to the first housing between the first housing and the second housing. It is characterized in that a spacer made of a magnetic material is provided.
【0015】本発明のトルクセンサでは、比較的容積の
小さな第1ハウジングが磁性材料からなり、比較的容積
の大きい第2ハウジングが非磁性材料からなる。このた
め、トルクセンサの軽量化を実現し、ひいては車両の軽
量化による低燃費を実現することが可能である。In the torque sensor of the present invention, the first housing having a relatively small volume is made of a magnetic material, and the second housing having a relatively large volume is made of a non-magnetic material. For this reason, it is possible to reduce the weight of the torque sensor, which in turn reduces the fuel consumption of the vehicle.
【0016】また、このトルクセンサでは、路面に埋設
されたロードヒータ等からの磁束ノイズが第2軸に入力
されたとしても、第1ハウジングと第2ハウジングとの
間に設けられた磁性材料からなるスペーサがその磁束ノ
イズを第2軸から第1ハウジングに案内するため、磁束
ノイズが第2磁性体、第1磁性体、コイル及び第3磁性
体内を流れにくくなる。このため、コイルのインダクタ
ンスが磁束ノイズの影響を受けにくく、トルク信号の信
頼性が向上する。Further, in this torque sensor, even if the magnetic flux noise from the road heater or the like buried in the road surface is input to the second shaft, the torque sensor uses the magnetic material provided between the first housing and the second housing. Since the spacers guide the magnetic flux noise from the second shaft to the first housing, the magnetic flux noise is less likely to flow in the second magnetic body, the first magnetic body, the coil, and the third magnetic body. Therefore, the inductance of the coil is less likely to be affected by the magnetic flux noise, and the reliability of the torque signal is improved.
【0017】したがって、本発明のトルクセンサは、軽
量であるととも、磁束ノイズに対してトルク信号の信頼
性を十分に確保することができる。Therefore, the torque sensor of the present invention is lightweight and can sufficiently secure the reliability of the torque signal against magnetic flux noise.
【0018】第1ハウジングと第2ハウジングとの間に
は、第2軸を第1ハウジング及び第2ハウジング内に支
承する磁性材料からなる軸受装置が設けられ得る。この
場合、スペーサがその軸受装置の外輪を受承しているこ
とが好ましい。こうであれば、磁性材料からなるスペー
サによって軸受装置を強固に支承することができる。A bearing device made of a magnetic material for supporting the second shaft in the first housing and the second housing may be provided between the first housing and the second housing. In this case, the spacer preferably receives the outer ring of the bearing device. In this case, the bearing device can be firmly supported by the spacer made of a magnetic material.
【0019】この場合、外輪は第2ハウジング内ではス
ペーサによって囲包されていることが好ましい。こうで
あれば、第2軸と第1ハウジングとが軸受装置及びスペ
ーサを介して大きな面積で接触することとなり、第2ハ
ウジング側から入力される磁束ノイズが第1ハウジング
に案内されやすくなる。In this case, the outer ring is preferably surrounded by the spacer in the second housing. In this case, the second shaft and the first housing come into contact with each other over a large area via the bearing device and the spacer, and the magnetic flux noise input from the second housing side is easily guided to the first housing.
【0020】スペーサは、第2軸に軸受装置を係止する
磁性材料からなるサークリップとの間に微小な間隙を確
保していることが好ましい。これにより、第2軸に入力
された磁束ノイズがサークリップを経て微小な間隙を越
え、スペーサを経て第1ハウジングに案内されやすい。It is preferable that the spacer secures a minute gap between the spacer and the circlip made of a magnetic material that locks the bearing device to the second shaft. Thereby, the magnetic flux noise input to the second shaft easily passes through the circlip and passes through the minute gap, and is easily guided to the first housing through the spacer.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態を図面を参照しつつ説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0022】実施形態のトルクセンサの主な機械的構成
のうち、図1に示すように、図4に示した従来の機械的
構成と同一の構成については同一の符号を用いることと
し、その説明を省略する。Among the main mechanical constitutions of the torque sensor of the embodiment, as shown in FIG. 1, the same constitutions as the conventional mechanical constitution shown in FIG. Is omitted.
【0023】このトルクセンサでは、トーションバー9
0、第1軸としての入力シャフト91及び第2軸として
の出力シャフト92が磁性材料である鉄系金属からな
る。また、第1ハウジングとしてのアッパーハウジング
93も磁性材料である鉄系金属からなり、第2ハウジン
グとしてのアンダーハウジング22は非磁性材料である
アルミニウム系金属からなる。In this torque sensor, the torsion bar 9
0, the input shaft 91 as the first shaft and the output shaft 92 as the second shaft are made of a ferrous metal which is a magnetic material. The upper housing 93 as the first housing is also made of an iron-based metal that is a magnetic material, and the under housing 22 that is the second housing is made of an aluminum-based metal that is a non-magnetic material.
【0024】図1に示すように、アッパーハウジング9
3とアンダーハウジング22との間には、出力シャフト
92をアッパーハウジング93及びアンダーハウジング
22内に支承する磁性材料からなる軸受装置23が設け
られている。この軸受装置23は、出力シャフト92に
設けた磁性材料からなるサークリップ24により係止さ
れている。この軸受装置23の外輪は、アンダーハウジ
ング22内において、磁性材料からなるスペーサ21に
よって囲包された状態で受承されている。こうして、ア
ッパーハウジング93とアンダーハウジング22との間
にスペーサ21が設けられている。As shown in FIG. 1, the upper housing 9
A bearing device 23 made of a magnetic material for supporting the output shaft 92 in the upper housing 93 and the under housing 22 is provided between the shaft 3 and the under housing 22. The bearing device 23 is locked by a circlip 24 provided on the output shaft 92 and made of a magnetic material. The outer ring of the bearing device 23 is received in the under housing 22 while being surrounded by the spacer 21 made of a magnetic material. Thus, the spacer 21 is provided between the upper housing 93 and the under housing 22.
【0025】スペーサ21はサークリップ24と微小な
間隙Gを有して対面して設けられている。このスペーサ
21は、図2に示すように、トーションバー90を囲む
円周方向に延在する環状をなしている。スペーサ21に
は、軸方向の面に軸受装置23の外輪と嵌合する嵌合溝
21aが凹設され、さらに嵌合溝21aの底面には軸受
装置23の内輪との接触を防止する嵌合溝21bが凹設
されている。また、嵌合溝21bの底面には、サークリ
ップ24と対面する孔21cが貫設されている。The spacer 21 is provided so as to face the circlip 24 with a minute gap G. As shown in FIG. 2, the spacer 21 has an annular shape that extends in the circumferential direction and surrounds the torsion bar 90. The spacer 21 is provided with a fitting groove 21a on its axial surface for fitting with the outer ring of the bearing device 23, and the bottom surface of the fitting groove 21a is fitted to prevent contact with the inner ring of the bearing device 23. The groove 21b is recessed. In addition, a hole 21c facing the circlip 24 is formed through the bottom surface of the fitting groove 21b.
【0026】また、図1及び図3に示すように、アッパ
ーハウジング93内において、入力シャフト91に非磁
性材料からなるリング1が固定され、このリング1の外
周面に第1磁性体としてのインナーリング2が設けられ
ている。これによりインナーリング2は入力シャフト9
1に対して磁気的に分断されている。インナーリング2
は、入力シャフト91側より、筒状をなす磁性材料から
なる第1磁性部3、筒状をなす非磁性材料からなる第1
非磁性部4及び筒状をなす磁性材料からなる第2磁性部
5からなる。As shown in FIGS. 1 and 3, the ring 1 made of a non-magnetic material is fixed to the input shaft 91 in the upper housing 93, and the inner surface of the ring 1 serves as the first magnetic body. A ring 2 is provided. As a result, the inner ring 2 becomes the input shaft 9
It is magnetically divided with respect to 1. Inner ring 2
Is a first magnetic portion 3 made of a cylindrical magnetic material, and a first cylindrical non-magnetic material made from the input shaft 91 side.
It comprises a non-magnetic portion 4 and a second magnetic portion 5 made of a cylindrical magnetic material.
【0027】インナーリング2の第1、2磁性部3、5
はトーションバー90を囲む円周方向に延在する環状を
なしており、外周面には櫛歯状をなす多数の矩形状の歯
部3a、5aが形成されている。The first and second magnetic parts 3, 5 of the inner ring 2
Has a ring shape extending in the circumferential direction surrounding the torsion bar 90, and a large number of comb-shaped rectangular tooth portions 3a, 5a are formed on the outer peripheral surface thereof.
【0028】また、アッパーハウジング93内におい
て、出力シャフト92の上方に第2磁性体としてのアウ
ターリング6が設けられている。アウターリング6は入
力シャフト91側より、筒状をなす磁性材料からなる第
3磁性部7、筒状をなす非磁性材料からなる第3非磁性
部8、筒状をなす磁性材料からなる第4磁性部9、筒状
をなす非磁性材料からなる第4非磁性部10、筒状をな
す磁性材料からなる第5磁性部11、及び筒状をなす非
磁性材料からなる第5非磁性部20からなる。Further, in the upper housing 93, an outer ring 6 as a second magnetic body is provided above the output shaft 92. The outer ring 6 is, from the input shaft 91 side, a third magnetic portion 7 made of a tubular magnetic material, a third non-magnetic portion 8 made of a tubular non-magnetic material, and a fourth tubular magnetic material. The magnetic portion 9, the fourth non-magnetic portion 10 made of a tubular non-magnetic material, the fifth magnetic portion 11 made of a tubular magnetic material, and the fifth non-magnetic portion 20 made of a tubular non-magnetic material. Consists of.
【0029】アウターリング6の第3磁性部7、第4磁
性部9及び第5磁性部11もトーションバー90を囲む
円周方向に延在する環状をなしており、第3、4、5磁
性部7、9、11の内周面には櫛歯状をなす多数の矩形
状の歯部7a、9a、11aが形成されている。The third magnetic part 7, the fourth magnetic part 9 and the fifth magnetic part 11 of the outer ring 6 are also annularly extending in the circumferential direction surrounding the torsion bar 90, and the third, fourth and fifth magnetic parts are formed. A large number of comb-shaped rectangular tooth portions 7a, 9a, 11a are formed on the inner peripheral surfaces of the portions 7, 9, 11.
【0030】さらに、アッパーハウジング93内には、
第3磁性体としての磁性材料からなる2組のガイド1
2、15及びスペーサ13、16が非磁性材料からなる
セパレータ18で区切られるとともに、サークリップ1
9により固定されている。このガイド12、15、スペ
ーサ13、16及びセパレータ18も、トーションバー
90を囲む円周方向に延在する環状をなしており、アウ
ターリング6の外周面を覆っている。Further, in the upper housing 93,
Two sets of guides 1 made of a magnetic material as the third magnetic body
2, 15 and spacers 13, 16 are separated by a separator 18 made of a non-magnetic material, and the circlip 1
It is fixed by 9. The guides 12, 15, the spacers 13, 16 and the separator 18 also have an annular shape that surrounds the torsion bar 90 and extends in the circumferential direction, and covers the outer peripheral surface of the outer ring 6.
【0031】そして、第1磁性部3、第3磁性部7、ガ
イド12、スペーサ13及び第4磁性部9により1つの
磁気回路が形成される。また、第2磁性部5、第5磁性
部11、ガイド15、スペーサ16及び第4磁性部9に
より別の磁気回路が形成される。各磁気回路内にはコイ
ル14、17が配置されている。そして、I/F回路8
0からコイル99に通電されると、矢印で示されるよう
に反対向きの二つの磁路が形成される。Then, one magnetic circuit is formed by the first magnetic portion 3, the third magnetic portion 7, the guide 12, the spacer 13 and the fourth magnetic portion 9. Further, another magnetic circuit is formed by the second magnetic unit 5, the fifth magnetic unit 11, the guide 15, the spacer 16 and the fourth magnetic unit 9. Coils 14 and 17 are arranged in each magnetic circuit. Then, the I / F circuit 8
When the coil 99 is energized from 0, two opposite magnetic paths are formed as shown by the arrow.
【0032】このトルクセンサでは、比較的容積の小さ
なアッパーハウジング93が鉄系金属製であり、比較的
容積の大きいアンダーハウジング22がアルミニウム系
金属製である。このため、トルクセンサの軽量化を実現
し、ひいては車両の軽量化による低燃費を実現すること
が可能である。In this torque sensor, the upper housing 93 having a relatively small volume is made of iron-based metal, and the under housing 22 having a relatively large volume is made of aluminum-based metal. For this reason, it is possible to reduce the weight of the torque sensor, which in turn reduces the fuel consumption of the vehicle.
【0033】また、このトルクセンサでは、路面に埋設
されたロードヒータ等からの磁束ノイズが出力シャフト
92に入力されたとしても、出力シャフト92とアッパ
ーハウジング93とが軸受装置23及びスペーサ21を
介して大きな面積で接触していることから、出力シャフ
ト92内の磁束ノイズがアッパーハウジング93に案内
されやすい。また、スペーサ21がサークリップ24と
の間に微小な間隙を確保しているため、出力シャフト9
2内の磁束ノイズがサークリップ24を経て微小な間隙
を越え、スペーサ21を経てアッパーハウジング93に
案内されやすい。このため、磁束ノイズがインナーリン
グ2、アウターリング6、コイル14、17、ガイド1
2、15及びスペーサ13、16を流れにくくなる。こ
のため、コイル14、17のインダクタンスが磁束ノイ
ズの影響を受けにくく、トルク信号の信頼性が向上す
る。Further, in this torque sensor, even if the magnetic flux noise from the road heater or the like buried in the road surface is input to the output shaft 92, the output shaft 92 and the upper housing 93 pass through the bearing device 23 and the spacer 21. Since they are in contact with each other over a large area, magnetic flux noise in the output shaft 92 is easily guided to the upper housing 93. Further, since the spacer 21 secures a minute gap with the circlip 24, the output shaft 9
The magnetic flux noise in 2 passes through the circlip 24, passes through a minute gap, and is easily guided to the upper housing 93 via the spacer 21. Therefore, magnetic flux noise is generated by the inner ring 2, the outer ring 6, the coils 14, 17, and the guide 1.
2 and 15 and spacers 13 and 16 are less likely to flow. Therefore, the inductance of the coils 14 and 17 is less likely to be affected by the magnetic flux noise, and the reliability of the torque signal is improved.
【0034】したがって、実施形態のトルクセンサによ
れば、軽量であるととも、磁束ノイズに対してトルク信
号の信頼性を十分に確保することができる。Therefore, according to the torque sensor of the embodiment, while being lightweight, it is possible to sufficiently secure the reliability of the torque signal against the magnetic flux noise.
【0035】また、このトルクセンサでは、アッパーハ
ウジング93とアンダーハウジング22との間に軸受装
置23が設けられ、スペーサ21がその軸受装置23の
外輪を受承しているため、スペーサ21によって軸受装
置23を強固に支承することができる。In this torque sensor, the bearing device 23 is provided between the upper housing 93 and the under housing 22, and the spacer 21 receives the outer ring of the bearing device 23. 23 can be firmly supported.
【図1】実施形態のトルクセンサの縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view of a torque sensor according to an embodiment.
【図2】実施形態のトルクセンサに係り、スペーサの拡
大縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of a spacer according to the torque sensor of the embodiment.
【図3】実施形態のトルクセンサの拡大縦断面図であ
る。FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view of the torque sensor of the embodiment.
【図4】従来のトルクセンサの縦断面図である。FIG. 4 is a vertical sectional view of a conventional torque sensor.
【図5】従来のトルクセンサの拡大縦断面図である。FIG. 5 is an enlarged vertical sectional view of a conventional torque sensor.
90…トーションバー
91…第1軸(入力シャフト)
92…第2軸(出力シャフト)
2…第1磁性体(インナーリング)
6…第2磁性体(アウターリング)
14、17…コイル
12、13、15、16…第3磁性体(12、15…ガ
イド、13、16…スペーサ)
93…第1ハウジング(アッパーハウジング)
22…第2ハウジング(アンダーハウジング)
21…スペーサ
23…軸受装置
24…サークリップ90 ... Torsion bar 91 ... 1st shaft (input shaft) 92 ... 2nd shaft (output shaft) 2 ... 1st magnetic body (inner ring) 6 ... 2nd magnetic body (outer ring) 14, 17 ... Coil 12, 13 , 15, 16 ... Third magnetic body (12, 15 ... Guide, 13, 16 ... Spacer) 93 ... First housing (upper housing) 22 ... Second housing (under housing) 21 ... Spacer 23 ... Bearing device 24 ... Ser clip
Claims (4)
ョンバーと、該トーションバーの一端に連結され、該ト
ーションバーと同軸をなす磁性材料からなる第1軸と、
該トーションバーの他端に連結され、該トーションバー
及び該第1軸と同軸をなす磁性材料からなる第2軸と、
該第1軸に固定された第1磁性体と、該第2軸に固定さ
れた第2磁性体と、該第1磁性体及び該第2磁性体に対
面するコイルと、該コイルを囲包し、該第1磁性体及び
該第2磁性体とともに磁気回路を形成する第3磁性体
と、該トーションバー、該第1軸、該第1磁性体、該第
2磁性体、該第3磁性体及び該コイルを収納する第1ハ
ウジングと、該第1ハウジングに締着され、該第2軸を
収納する第2ハウジングとを有し、該第1磁性体及び該
第2磁性体は対面し、該コイルは該トーションバーに作
用するねじれに基づく該第1磁性体と該第2磁性体との
相対変位に対応してインダクタンスが変化し、該インダ
クタンスに基づく出力信号によりトルクを検出するトル
クセンサにおいて、前記第1ハウジングが磁性材料から
なり、前記第2ハウジングが非磁性材料からなり、該第
1ハウジングと該第2ハウジングとの間には、該第2ハ
ウジング側から入力される磁束ノイズを該第2軸から該
第1ハウジングに案内する磁性材料からなるスペーサが
設けられていることを特徴とするトルクセンサ。1. A torsion bar made of a magnetic material that extends in the axial direction, and a first shaft made of a magnetic material that is connected to one end of the torsion bar and is coaxial with the torsion bar.
A second shaft made of a magnetic material that is connected to the other end of the torsion bar and is coaxial with the torsion bar and the first shaft;
A first magnetic body fixed to the first shaft, a second magnetic body fixed to the second shaft, a coil facing the first magnetic body and the second magnetic body, and a coil surrounding the coil. A third magnetic body that forms a magnetic circuit together with the first magnetic body and the second magnetic body, the torsion bar, the first shaft, the first magnetic body, the second magnetic body, and the third magnetic body. A first housing that houses the body and the coil, and a second housing that is fastened to the first housing and houses the second shaft, and the first magnetic body and the second magnetic body face each other. A torque sensor for detecting a torque by an output signal based on the inductance, the inductance of the coil changing in response to relative displacement between the first magnetic body and the second magnetic body based on a twist acting on the torsion bar. The first housing is made of a magnetic material, and the second housing is And a magnetic material that guides magnetic flux noise input from the second housing side from the second shaft to the first housing between the first housing and the second housing. A torque sensor characterized in that a spacer is provided.
は、第2軸を該第1ハウジング及び該第2ハウジング内
に支承する磁性材料からなる軸受装置が設けられ、スペ
ーサは該軸受装置の外輪を受承していることを特徴とす
る請求項1記載のトルクセンサ。2. A bearing device made of a magnetic material for supporting a second shaft in the first housing and the second housing is provided between the first housing and the second housing, and the spacer is the bearing device. The torque sensor according to claim 1, wherein the outer ring of the torque sensor is received.
って囲包されていることを特徴とする請求項2記載のト
ルクセンサ。3. The torque sensor according to claim 2, wherein the outer ring is surrounded by a spacer in the second housing.
保していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか
1項記載のトルクセンサ。4. The torque sensor according to claim 1, wherein the spacer secures a minute gap between the spacer and the second shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002112401A JP2003307460A (en) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | Torque sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002112401A JP2003307460A (en) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | Torque sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003307460A true JP2003307460A (en) | 2003-10-31 |
Family
ID=29394914
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002112401A Pending JP2003307460A (en) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | Torque sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003307460A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7225687B2 (en) | 2004-03-08 | 2007-06-05 | Hitachi, Ltd. | Power steering apparatus and torque sensor |
US10983019B2 (en) | 2019-01-10 | 2021-04-20 | Ka Group Ag | Magnetoelastic type torque sensor with temperature dependent error compensation |
US11486776B2 (en) | 2016-12-12 | 2022-11-01 | Kongsberg Inc. | Dual-band magnetoelastic torque sensor |
US11821763B2 (en) | 2016-05-17 | 2023-11-21 | Kongsberg Inc. | System, method and object for high accuracy magnetic position sensing |
US12025521B2 (en) | 2020-02-11 | 2024-07-02 | Brp Megatech Industries Inc. | Magnetoelastic torque sensor with local measurement of ambient magnetic field |
US12292350B2 (en) | 2019-09-13 | 2025-05-06 | Brp Megatech Industries Inc. | Magnetoelastic torque sensor assembly for reducing magnetic error due to harmonics |
-
2002
- 2002-04-15 JP JP2002112401A patent/JP2003307460A/en active Pending
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