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JP2020101502A - Vehicle torque sensor - Google Patents

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JP2020101502A
JP2020101502A JP2018241288A JP2018241288A JP2020101502A JP 2020101502 A JP2020101502 A JP 2020101502A JP 2018241288 A JP2018241288 A JP 2018241288A JP 2018241288 A JP2018241288 A JP 2018241288A JP 2020101502 A JP2020101502 A JP 2020101502A
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torque
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rotating shaft
shield
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Teruyuki Nakamura
晃之 中村
潤司 小野
Junji Ono
潤司 小野
晃大 福田
Akihiro Fukuda
晃大 福田
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NSK Ltd
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Abstract

To provide a vehicle torque sensor measuring torque given to a rotation shaft having magnetostrictive characteristic in which electromagnetic noise can be decreased to suppress hysteresis error.SOLUTION: A torque sensor 1 comprises: a plurality of detection coils 30, 35; a measurement part 41; metal coil shield parts 6, 7; and a magnetic ring 8. The detection coils 30, 35 are formed by winding insulated wire around a rotation shaft separated by a prescribed distance from the rotation shaft. The coil shields 6, 7 cover at least one part of side face parts 30A, 30B that are edge faces in an axial direction L side of the rotation shaft of the detection coils 30, 35. The measurement part 41 detects change of inductance in the detection coils 30, 35 to measure torque applied to the rotation shaft. In an outer peripheral side of the magnetic ring 8, a component is used in which an electromagnetic wave can be transmitted.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、磁歪特性を有する回転軸に付与されたトルクを測定する車両用トルクセンサに関する。 The present disclosure relates to a vehicle torque sensor that measures a torque applied to a rotating shaft having a magnetostrictive characteristic.

下記特許文献1には、磁歪式のトルクセンサにおいて、電磁ノイズを低減する目的で、回転軸の周囲に配置された検出コイルの外周側を、シールド部で覆う技術が提案されている。 Patent Document 1 below proposes a technique in which a magnetostrictive torque sensor covers the outer peripheral side of a detection coil arranged around the rotating shaft with a shield portion for the purpose of reducing electromagnetic noise.

特許第3065230号公報Japanese Patent No. 3065230

しかしながら、特許文献1のトルクセンサでは、シールド部に生じる磁界によって、トルクセンサのヒステリシス誤差が大きくなる虞があるという問題があった。
本開示の一側面は、磁歪特性を有する回転軸に付与されたトルクを測定する車両用トルクセンサにおいて、電磁ノイズを低減しつつ、ヒステリシス誤差を抑制できるようにすることにある。
However, the torque sensor of Patent Document 1 has a problem that the magnetic field generated in the shield portion may increase the hysteresis error of the torque sensor.
One aspect of the present disclosure is to enable a hysteresis error to be suppressed while reducing electromagnetic noise in a vehicle torque sensor that measures torque applied to a rotating shaft having a magnetostrictive characteristic.

本開示の一態様は、磁歪特性を有する回転軸に付与されたトルクを測定する車両用トルクセンサであって、複数の検出コイルと、測定部と、コイルシールド部と、磁性リングと、を備える。
複数の検出コイルは、回転軸から予め設定された距離だけ隔てて絶縁電線を回転軸の周囲に巻き付けて構成される。コイルシールド部は、磁場の透過を抑制する材料から形成され、複数の検出コイルにおける回転軸の軸方向側の端面である側面部の少なくとも一部を覆う。測定部は、複数の検出コイルにおけるインダクタンスの変化を検出することにより、回転軸に付与されたトルクを測定する。磁性リングは、複数の検出コイルの外周側に配置され、中空円筒状に形成された磁性体を有する。磁性リングの外周側には、磁場の透過を許容する材料を有する部材が配置されている。
One aspect of the present disclosure is a vehicle torque sensor that measures torque applied to a rotating shaft having a magnetostrictive characteristic, and includes a plurality of detection coils, a measurement unit, a coil shield unit, and a magnetic ring. ..
The plurality of detection coils are configured by winding insulated wires around the rotating shaft at a predetermined distance from the rotating shaft. The coil shield portion is formed of a material that suppresses the transmission of a magnetic field, and covers at least a part of a side surface portion that is an end surface of the plurality of detection coils on the axial direction side of the rotating shaft. The measuring unit measures the torque applied to the rotating shaft by detecting the change in the inductance of the plurality of detection coils. The magnetic ring is arranged on the outer peripheral side of the plurality of detection coils and has a magnetic body formed in a hollow cylindrical shape. A member having a material that allows the transmission of a magnetic field is arranged on the outer peripheral side of the magnetic ring.

このような構成によれば、複数の検出コイルの側面部をシールド部で覆うことによって電磁ノイズを低減することができる。また、このような構成によれば、磁性リングの外周側は、磁場の透過を遮断する部材で覆われることがなく、外周側の磁場の透過を遮断する部材によって生じる磁界を抑制できるので、トルクセンサのヒステリシス誤差を抑制することができる。 With such a configuration, electromagnetic noise can be reduced by covering the side surface portions of the plurality of detection coils with the shield portion. Further, according to such a configuration, the outer peripheral side of the magnetic ring is not covered with the member that blocks the transmission of the magnetic field, and the magnetic field generated by the member that blocks the transmission of the magnetic field on the outer peripheral side can be suppressed. It is possible to suppress the hysteresis error of the sensor.

トルクセンサの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of a torque sensor. トルクセンサの斜視図(その1)である。It is a perspective view (the 1) of a torque sensor. トルクセンサの斜視図(その2)である。It is a perspective view (the 2) of a torque sensor. トルクセンサを回転軸に取り付けた際の断面図である。It is sectional drawing when a torque sensor is attached to a rotating shaft. 端子シールド部を装着したトルクセンサの斜視図である。It is a perspective view of the torque sensor which attached the terminal shield part. 樹脂モールド後のトルクセンサの斜視図である。It is a perspective view of the torque sensor after resin molding. 測定部のブロック図である。It is a block diagram of a measurement unit. トルクとセンサ感度との関係を示すグラフである。7 is a graph showing the relationship between torque and sensor sensitivity. トルクとヒステリシス誤差との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a torque and a hysteresis error. トルクとセンサ感度のばらつきの程度との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between torque and the degree of variation in sensor sensitivity. 計測装置を示すブロック図である。It is a block diagram showing a measuring device. 実施形態のトルクセンサにおいて、トルクモータを作動させるときに発生する磁場の影響を示すグラフである。6 is a graph showing the influence of a magnetic field generated when operating the torque motor in the torque sensor of the embodiment. 参考例のトルクセンサにおいて、トルクモータを作動させるときに発生する磁場の影響を示すグラフである。6 is a graph showing the influence of a magnetic field generated when operating a torque motor in a torque sensor of a reference example.

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
[1−1.トルクセンサの全体構成]
図1は、本開示の一態様のトルクセンサ1の分解斜視図である。図2、図3は、組み付け後のトルクセンサ1の斜視図である。図4は、トルクセンサ1を回転軸2に取り付けた際の断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
[1-1. Overall configuration of torque sensor]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a torque sensor 1 according to an aspect of the present disclosure. 2 and 3 are perspective views of the torque sensor 1 after assembly. FIG. 4 is a sectional view when the torque sensor 1 is attached to the rotating shaft 2.

図4に示すように、トルクセンサ1は、磁歪特性を有する回転軸2の周囲に取り付けられ、車両に搭載された任意の回転軸2に付与された回転トルクを測定する磁歪式のセンサである。 As shown in FIG. 4, the torque sensor 1 is a magnetostrictive sensor that is mounted around a rotating shaft 2 having a magnetostrictive characteristic and measures a rotating torque applied to an arbitrary rotating shaft 2 mounted on a vehicle. ..

図1〜図4に示すように、トルクセンサ1は、磁歪式トルクセンサ用コイル5と、コイルシールド部6,7と、磁性リング8と、端子保持部9と、複数の端子部50と、を備える。なお、図1においては、端子保持部9および端子部50の記載を省略する。 As shown in FIGS. 1 to 4, the torque sensor 1 includes a magnetostrictive torque sensor coil 5, coil shield portions 6 and 7, a magnetic ring 8, a terminal holding portion 9, and a plurality of terminal portions 50. Equipped with. In addition, in FIG. 1, the description of the terminal holding portion 9 and the terminal portion 50 is omitted.

磁歪式トルクセンサ用コイル5は、ボビン20と、ボビン20に巻き付けられた絶縁電線にて構成される第1検出コイル30および第2検出コイル35(以後「検出コイル30,35」とも表記する。)とを備える。 The magnetostrictive torque sensor coil 5 includes a bobbin 20, and a first detection coil 30 and a second detection coil 35 (hereinafter also referred to as “detection coils 30 and 35”) that are configured by an insulated wire wound around the bobbin 20. ) And.

回転軸2は、磁歪特性を有する材料から構成され、円柱状、換言すれば棒状に形成されている。磁歪特性を有する材料としては、例えば、ニッケル、鉄−アルミニウム合金、鉄−コバルト合金等が挙げられる。 The rotating shaft 2 is made of a material having a magnetostrictive characteristic, and is formed in a cylindrical shape, in other words, a rod shape. Examples of the material having the magnetostrictive property include nickel, iron-aluminum alloy, iron-cobalt alloy and the like.

なお、回転軸2に用いる材料としては、圧縮時に透磁率が低下し引張時に透磁率が増加する正磁歪材料、圧縮時に透磁率が増加し引張時に透磁率が低下する負磁歪材料のどちらを用いても構わない。回転軸2は、例えば、パワートレイン系のトルク伝達に用いられるシャフト、あるいは車両のエンジンのトルク伝達に用いられるシャフト等を採用できる。 As the material used for the rotary shaft 2, either a positive magnetostrictive material whose magnetic permeability decreases when compressed and increases in tension or a negative magnetostrictive material whose magnetic permeability increases when compressed and decreases in tensile is used. It doesn't matter. As the rotating shaft 2, for example, a shaft used for torque transmission of a power train system, a shaft used for torque transmission of an engine of a vehicle, or the like can be adopted.

ボビン20は、磁性リング8の中空部に挿入されている。ボビン20における回転軸2の軸方向Lに沿う両側面側には、コイルシールド部6,7が配置されている。言い換えると、ボビン20はコイルシールド部6,7に挟み込まれるように磁性リング8に固定されている。 The bobbin 20 is inserted in the hollow portion of the magnetic ring 8. Coil shield portions 6 and 7 are arranged on both side surfaces of the bobbin 20 along the axial direction L of the rotary shaft 2. In other words, the bobbin 20 is fixed to the magnetic ring 8 so as to be sandwiched between the coil shield portions 6 and 7.

図4に示すように、トルクセンサ1では、ボビン20の内壁と回転軸2との間に隙間が形成されている。隙間を形成することにより、トルクセンサ1は回転軸2に接触しないように構成されている。ボビン20は、回転軸2に対して所定の距離Δdだけ離間して設けられ、かつ、回転軸2と同軸に設けられる。 As shown in FIG. 4, in the torque sensor 1, a gap is formed between the inner wall of the bobbin 20 and the rotary shaft 2. By forming the gap, the torque sensor 1 is configured so as not to contact the rotating shaft 2. The bobbin 20 is provided apart from the rotating shaft 2 by a predetermined distance Δd, and is provided coaxially with the rotating shaft 2.

さらに、トルクセンサ1は、ハウジング等の固定部材に固定されているため、回転軸2の回転に伴って回転しないように構成される。
ボビン20の外周面には、軸方向Lに対して±45度傾斜するように絶縁電線が巻き付けられることで検出コイル30,35が形成される。回転軸2にトルクが付与された際の透磁率の変化は軸方向Lに対して±45度の方向で最も大きくなる。そのため、絶縁電線の軸方向Lに対する傾斜を±45度にしている。ただし、絶縁電線を巻き付ける角度は、軸方向Lに対して±45度に限られず、任意の角度であってもよい。
Further, since the torque sensor 1 is fixed to a fixed member such as a housing, the torque sensor 1 is configured not to rotate with the rotation of the rotating shaft 2.
The detection coils 30 and 35 are formed on the outer peripheral surface of the bobbin 20 by winding an insulated wire so as to be inclined ±45 degrees with respect to the axial direction L. The change in magnetic permeability when torque is applied to the rotating shaft 2 is greatest in the direction of ±45 degrees with respect to the axial direction L. Therefore, the inclination of the insulated wire with respect to the axial direction L is ±45 degrees. However, the angle of winding the insulated wire is not limited to ±45 degrees with respect to the axial direction L, and may be any angle.

本実施の形態では、検出コイル30,35をボビン20の外周面に形成している。そのため、ボビン20は、検出コイル30,35で生じた磁束に与える影響が金属材料よりも小さい材料、例えば樹脂を用いて形成されたものを用いることが好ましい。 In the present embodiment, the detection coils 30 and 35 are formed on the outer peripheral surface of the bobbin 20. Therefore, it is preferable to use the bobbin 20 made of a material, for example, a resin, which has a smaller influence on the magnetic flux generated in the detection coils 30 and 35 than the metal material.

磁性リング8は、磁性体、例えば、圧粉磁心等の強磁性体からなり、中空円筒状に形成されている。磁性リング8の中空部には検出コイル30,35を設けたボビン20が挿入され、磁性リング8は、ボビン20の外周面を覆うように配置される。 The magnetic ring 8 is made of a magnetic material, for example, a ferromagnetic material such as a dust core, and has a hollow cylindrical shape. The bobbin 20 provided with the detection coils 30 and 35 is inserted into the hollow portion of the magnetic ring 8, and the magnetic ring 8 is arranged so as to cover the outer peripheral surface of the bobbin 20.

磁性リング8の内径は、ボビン20の外径と概ね同じ寸法であり、ボビン20の外径よりも若干大きく形成される。磁性リング8は、検出コイル30,35で生じた磁束が外部に漏れて感度が低下することを抑制する役割を果たす。 The inner diameter of the magnetic ring 8 is approximately the same as the outer diameter of the bobbin 20, and is formed slightly larger than the outer diameter of the bobbin 20. The magnetic ring 8 plays a role of suppressing magnetic flux generated in the detection coils 30 and 35 from leaking to the outside and lowering the sensitivity.

ここで、トルクセンサ1において回転軸2を中心とする複数の検出コイル30,35の外周側であって磁性リング8の外周側には、樹脂部材(樹脂モールド)62が配置される。樹脂部材62は、合成樹脂等を材料とし、磁場の透過を許容する。なお、磁性リング8の外周側には、樹脂部材62に限らず、磁場の透過を許容する材料、例えば空気等の非金属が配置されてもよい。 Here, in the torque sensor 1, a resin member (resin mold) 62 is arranged on the outer peripheral side of the plurality of detection coils 30 and 35 centering on the rotating shaft 2 and on the outer peripheral side of the magnetic ring 8. The resin member 62 is made of synthetic resin or the like, and allows the transmission of a magnetic field. It should be noted that the magnetic ring 8 is not limited to the resin member 62 on the outer peripheral side thereof, but a material that allows transmission of a magnetic field, for example, a nonmetal such as air may be arranged.

なお、「磁場の透過を許容する材料から形成された部材」には、電磁波の透過が許容される範囲で、金属(磁場の透過を抑制する材料の一例)が含まれていてもよい。具体的には、検出コイル30,35の感度やヒステリシス誤差等の特性が変化しない範囲で、金属などの電磁波の透過を抑制する材料が含まれていてもよい。 The “member formed of a material that allows the passage of a magnetic field” may include a metal (an example of a material that suppresses the passage of a magnetic field) in a range where the passage of electromagnetic waves is allowed. Specifically, a material such as a metal that suppresses the transmission of electromagnetic waves may be included within a range in which the characteristics such as the sensitivity and the hysteresis error of the detection coils 30 and 35 do not change.

端子保持部9は、コイルシールド部6,7のうちの一方側のコイルシールド部6に接して配置される。より具体的には、コイルシールド部6におけるボビン20とは反対側の面に端子保持部9が配置される。端子保持部9は、磁性リング8の外径と略一致する外径と、ボビン20の内径と略一致する内径とを有するリング状に構成される。端子保持部9には、複数の端子部50が接続され、複数の端子部50は端子保持部9に保持される。本実施形態では、2つの端子部50が端子保持部9に保持される。ただし、端子保持部9に保持される端子部50の数は、1つでもよいし、3以上の複数であってもよい。端子保持部9は、絶縁性を有する材料、例えば樹脂から形成されたものである。 The terminal holding portion 9 is arranged in contact with the coil shield portion 6 on one side of the coil shield portions 6 and 7. More specifically, the terminal holding portion 9 is arranged on the surface of the coil shield portion 6 opposite to the bobbin 20. The terminal holding portion 9 is formed in a ring shape having an outer diameter substantially matching the outer diameter of the magnetic ring 8 and an inner diameter substantially matching the inner diameter of the bobbin 20. A plurality of terminal portions 50 are connected to the terminal holding portion 9, and the plurality of terminal portions 50 are held by the terminal holding portion 9. In this embodiment, the two terminal parts 50 are held by the terminal holding part 9. However, the number of the terminal portions 50 held by the terminal holding portion 9 may be one, or may be three or more. The terminal holding portion 9 is made of an insulating material such as resin.

端子部50は、導電性を有する材料、例えば金属材料から形成されたものであり、端子保持部9の外周側に突出して配置される。端子部50は、複数の検出コイル30,35を構成する絶縁電線に対して電気的に接続される。 The terminal portion 50 is made of a conductive material, for example, a metal material, and is arranged so as to project to the outer peripheral side of the terminal holding portion 9. The terminal portion 50 is electrically connected to the insulated electric wires that form the plurality of detection coils 30 and 35.

コイルシールド部6,7は、検出コイル30,35を外部の電磁ノイズから保護する(電磁ノイズ(磁場及び電場)を遮蔽する)機能を有する。コイルシールド部6,7は、複数の検出コイル30,35における回転軸の軸方向L側の端面である側面部30A,30Bに接して配置される。 The coil shield parts 6 and 7 have a function of protecting the detection coils 30 and 35 from external electromagnetic noise (shielding electromagnetic noise (magnetic field and electric field)). The coil shield portions 6 and 7 are arranged in contact with side surface portions 30A and 30B, which are end faces of the plurality of detection coils 30 and 35 on the axial direction L side of the rotation shaft.

本実施形態のコイルシールド部6,7は、例えば導電性を有する材料であるアルミニウムを材料として形成されたものである。なお、コイルシールド部6,7は、例えばアルミニウムと他の金属材料との合金から形成されてもよい。コイルシールド部6,7は、電磁ノイズを遮蔽する機能を有する物質であれば、どのような物質で構成されていてもよい。 The coil shield parts 6 and 7 of the present embodiment are made of, for example, aluminum, which is a conductive material. The coil shield parts 6 and 7 may be formed of, for example, an alloy of aluminum and another metal material. The coil shield parts 6 and 7 may be made of any substance as long as it has a function of shielding electromagnetic noise.

一方側のコイルシールド部6は、検出コイル30,35の側面部30Aのみの全てを覆う。すなわち、一方側のコイルシールド部6は、磁性リング8の内径に概ね一致する外径と、ボビン20において検出コイル30,35の絶縁電線が配置される配置面20Aに概ね一致する内径と、を有するリング状に構成される。 The coil shield portion 6 on one side covers only the side surface portion 30A of the detection coils 30 and 35. That is, the coil shield portion 6 on one side has an outer diameter that substantially matches the inner diameter of the magnetic ring 8 and an inner diameter that substantially matches the arrangement surface 20A on the bobbin 20 on which the insulated wires of the detection coils 30 and 35 are arranged. It has a ring shape.

他方側のコイルシールド部7は、検出コイル30,35の側面部30Bの全て、ボビン20の端面、および、磁性リング8の端面を覆う。すなわち、他方側のコイルシールド部7は、磁性リング8の外径に概ね一致する外径と、ボビン20の内径に概ね一致する内径とを有するリング状に構成される。 The coil shield portion 7 on the other side covers all of the side surface portions 30B of the detection coils 30 and 35, the end surface of the bobbin 20, and the end surface of the magnetic ring 8. That is, the coil shield portion 7 on the other side is configured in a ring shape having an outer diameter substantially matching the outer diameter of the magnetic ring 8 and an inner diameter substantially matching the inner diameter of the bobbin 20.

[1−2.トルクセンサの周辺構成]
トルクセンサ1は、端子部50が後述する測定部41と電気的に接続される。端子部50と測定部41とは、図5、図6に示すように、シールド線53にて接続される。ただし、端子部50とシールド線53との間は、シールド線53から延びる絶縁電線52を介して接続される。
[1-2. Peripheral configuration of torque sensor]
In the torque sensor 1, the terminal section 50 is electrically connected to the measuring section 41 described later. The terminal section 50 and the measuring section 41 are connected by a shield wire 53 as shown in FIGS. However, the terminal portion 50 and the shield wire 53 are connected via an insulated electric wire 52 extending from the shield wire 53.

絶縁電線52は、シールド線53を構成するものであって、被覆付きの導線である。絶縁電線52は、導体とこの導体を覆う絶縁被覆とからなる。シールド線53は、複数の絶縁電線52(本実施形態では4本の絶縁電線52)の周囲を、電磁ノイズを遮蔽する構造(例えば、SUS編組)とシースで覆ったものである。シールド線53から延びる絶縁電線52は、シールド線53から上述の電磁ノイズを遮蔽する構造とシースとが取り除かれて露出した絶縁電線52の部分のことである。 The insulated electric wire 52 constitutes the shielded wire 53 and is a conductor wire with a coating. The insulated wire 52 includes a conductor and an insulating coating that covers the conductor. The shielded wire 53 is formed by covering the periphery of the plurality of insulated wires 52 (four insulated wires 52 in this embodiment) with a structure (for example, SUS braid) that shields electromagnetic noise and a sheath. The insulated electric wire 52 extending from the shielded wire 53 is a portion of the insulated electric wire 52 that is exposed by removing the structure for shielding the electromagnetic noise and the sheath from the shielded wire 53.

本実施形態では、電磁ノイズに対する耐性を向上させるために端子部50およびシールド線53から延びる絶縁電線52の周囲に、端子シールド部60を備える。
端子シールド部60は、電磁ノイズを遮蔽する機能を有するアルミニウム、アルミニウム合金等の金属製とされる。端子シールド部60は、図5に示すように、少なくとも端子部50の周囲を覆い、本実施形態では端子部50から絶縁電線52の部位の周囲を覆う。
In the present embodiment, the terminal shield portion 60 is provided around the insulated electric wire 52 extending from the terminal portion 50 and the shield wire 53 in order to improve resistance to electromagnetic noise.
The terminal shield part 60 is made of metal such as aluminum or aluminum alloy having a function of shielding electromagnetic noise. As shown in FIG. 5, the terminal shield part 60 covers at least the periphery of the terminal part 50, and in the present embodiment, covers the periphery of the part from the terminal part 50 to the insulated wire 52.

端子シールド部60が配置された状態のトルクセンサ1は、図6に示すように、樹脂モールドされることによって、トルクセンサ1の全体が樹脂部材62にて覆われる。ただし、樹脂部材62から外側に向かってシールド線53が延びるように構成される。 As shown in FIG. 6, the torque sensor 1 in which the terminal shield portion 60 is arranged is resin-molded so that the entire torque sensor 1 is covered with the resin member 62. However, the shield wire 53 is configured to extend outward from the resin member 62.

このように樹脂モールドされたトルクセンサ1は、回転軸2に配置されるとともに、測定部41に接続されて使用される。
[1−3.測定部の構成]
図7に示すように、トルクセンサ1は、第1検出コイル30と第2検出コイル35のインダクタンスの変化を検出することにより、回転軸2に付与されたトルクを測定する測定部41を備えている。以下、第1検出コイル30を構成する一対のコイルのインダクタンスをL1、L4、第2検出コイル35を構成する一対のコイルのインダクタンスをL2、L3とする。
The torque sensor 1 resin-molded in this way is disposed on the rotary shaft 2 and connected to the measuring unit 41 for use.
[1-3. Configuration of measuring unit]
As shown in FIG. 7, the torque sensor 1 includes a measurement unit 41 that measures the torque applied to the rotating shaft 2 by detecting the change in the inductance of the first detection coil 30 and the second detection coil 35. There is. Hereinafter, the inductances of the pair of coils forming the first detection coil 30 are L1 and L4, and the inductances of the pair of coils forming the second detection coil 35 are L2 and L3.

測定部41は、ブリッジ回路42と、発信器43と、電圧測定回路44と、トルク演算部45と、を備える。ブリッジ回路42は、検出コイル30,35を順次環状に接続して構成される。 The measurement unit 41 includes a bridge circuit 42, an oscillator 43, a voltage measurement circuit 44, and a torque calculation unit 45. The bridge circuit 42 is configured by sequentially connecting the detection coils 30 and 35 in a ring shape.

発信器43は、検出コイル30,35間の接点aと検出コイル30,35間の接点bとの間に交流電圧を印加する。電圧測定回路44は、検出コイル30,35間の接点cと検出コイル30,35間の接点d間の電圧を検出する。 The oscillator 43 applies an AC voltage between the contact a between the detection coils 30 and 35 and the contact b between the detection coils 30 and 35. The voltage measuring circuit 44 detects the voltage between the contact point c between the detection coils 30 and 35 and the contact point d between the detection coils 30 and 35.

トルク演算部45は、電圧測定回路44で測定した電圧を基に回転軸2に付与されたトルクを演算する。測定部41では、回転軸2にトルクが付与されない状態では、検出コイル30,35のインダクタンスL1〜L4は等しくなり、電圧測定回路44で検出される電圧は略0となる。 The torque calculator 45 calculates the torque applied to the rotating shaft 2 based on the voltage measured by the voltage measuring circuit 44. In the measuring unit 41, when the torque is not applied to the rotating shaft 2, the inductances L1 to L4 of the detection coils 30 and 35 are equal to each other, and the voltage detected by the voltage measuring circuit 44 is substantially zero.

ここで、回転軸2にトルクが付与されると、軸方向Lに対して+45度の方向の透磁率が減少または増加し、軸方向Lに対して−45度方向の透磁率が増加または減少する。よって、発信器43から交流電圧を印加した状態で回転軸2にトルクが付与されると、第1検出コイル30ではインダクタンスが減少または増加し、第2検出コイル35ではインダクタンスが増加または減少する。その結果、電圧測定回路44で検出される電圧が変化するので、この電圧の変化を基に、トルク演算部45が回転軸2に付与されたトルクを演算する。 Here, when torque is applied to the rotary shaft 2, the magnetic permeability in the +45 degree direction with respect to the axial direction L decreases or increases, and the magnetic permeability in the −45 degree direction with respect to the axial direction L increases or decreases. To do. Therefore, when torque is applied to the rotating shaft 2 with the AC voltage applied from the oscillator 43, the inductance of the first detection coil 30 decreases or increases, and the inductance of the second detection coil 35 increases or decreases. As a result, the voltage detected by the voltage measurement circuit 44 changes, and the torque calculation unit 45 calculates the torque applied to the rotary shaft 2 based on this change in voltage.

各層の検出コイル30,35は巻き付け方向が異なる以外は全く同じ構成であるから、図7のようなブリッジ回路42を用いることで、温度による各検出コイル30,35のインダクタンスへの影響をキャンセルすることが可能であり、精度よく回転軸2に付与されたトルクを検出することができる。また、トルクセンサ1では、第1検出コイル30でインダクタンスが増加または低下すれば、必ず第2検出コイル35ではインダクタンスが低下または増加するため、図7のようなブリッジ回路42を用いることで、検出感度をより向上させることができる。 Since the detection coils 30 and 35 of each layer have the same configuration except that the winding directions are different, the influence of the temperature on the inductance of the detection coils 30 and 35 is canceled by using the bridge circuit 42 as shown in FIG. It is possible to accurately detect the torque applied to the rotary shaft 2. Further, in the torque sensor 1, when the inductance increases or decreases in the first detection coil 30, the inductance decreases or increases in the second detection coil 35 without fail. Therefore, by using the bridge circuit 42 as shown in FIG. The sensitivity can be further improved.

[1−4.実験結果]
本実施形態のトルクセンサ1が良好な特性を有することを実験によって確認した。図8はトルクとセンサ感度との関係を示すグラフ、図9はトルクとヒステリシス誤差との関係を示すグラフ、図10はトルクとセンサ感度のばらつきの程度との関係を示すグラフである。
[1-4. Experimental result]
It was confirmed by experiments that the torque sensor 1 of the present embodiment has good characteristics. 8 is a graph showing the relationship between torque and sensor sensitivity, FIG. 9 is a graph showing the relationship between torque and hysteresis error, and FIG. 10 is a graph showing the relationship between torque and the degree of variation in sensor sensitivity.

なお、ヒステリシス誤差とは、相対往復誤差(Relative reversibility error)、すなわち、負荷を増加させた場合と減少させた場合とで得られる特性曲線の差異を表す。ヒステリシス誤差の値は、小さいほうが好ましい。 Note that the hysteresis error represents a relative reversibility error, that is, a difference between characteristic curves obtained when the load is increased and when the load is decreased. The smaller the hysteresis error value, the better.

本実験では、図4に示すように、本実施形態のトルクセンサ1を含む種々のトルクセンサを、樹脂製の固定台、或いはアルミニウム製の固定台65に搭載し、トルクセンサ内に回転軸2を貫通配置した。そして、回転軸2にトルクを加えることで、センサ感度、ヒステリシス誤差、センサ感度のばらつきを測定した。固定台65は、トルクセンサの外周側を取り囲みつつトルクセンサを保持する。アルミニウム製の固定台は、トルクセンサの外周側をアルミニウムで覆うものであり、樹脂製の固定台は、トルクセンサの外周側を樹脂で覆うものである。 In this experiment, as shown in FIG. 4, various torque sensors including the torque sensor 1 of the present embodiment are mounted on a resin fixed base or an aluminum fixed base 65, and the rotary shaft 2 is installed in the torque sensor. Was placed through. Then, torque was applied to the rotating shaft 2 to measure variations in sensor sensitivity, hysteresis error, and sensor sensitivity. The fixed base 65 holds the torque sensor while surrounding the outer peripheral side of the torque sensor. The aluminum fixed base covers the outer peripheral side of the torque sensor with aluminum, and the resin fixed base covers the outer peripheral side of the torque sensor with resin.

本実験では、樹脂製の固定台を用いて本実施形態のコイルシールド部6,7を備えないトルクセンサを「センサ固定台(樹脂)」と表記し、アルミニウム製の固定台を用いて本実施形態と同様のアルミニウム製のコイルシールド部6,7を備えるトルクセンサを「センサ固定台(Al)+側面Alシールド」と表記する。また、アルミニウム製の固定台を用いて圧粉磁心によるシールド部を備えるトルクセンサを「センサ固定台(Al)+側面圧粉磁心シールド」と表記し、樹脂製の固定台を用いて本実施形態のトルクセンサ1を保持した構成を「樹脂固定台+側面シールド」と表記する。 In this experiment, a torque sensor not including the coil shield parts 6 and 7 of the present embodiment using a resin fixing base is referred to as a “sensor fixing base (resin)”, and an aluminum fixing base is used in the present embodiment. The torque sensor including the aluminum coil shield portions 6 and 7 similar to the embodiment is referred to as “sensor fixing base (Al)+side surface Al shield”. Further, a torque sensor provided with a shield part made of a dust core using an aluminum fixing base is referred to as “sensor fixing base (Al)+side surface dust core shield”, and a resin fixing base is used in the present embodiment. The configuration that holds the torque sensor 1 is described as "resin fixing base + side shield".

また、「樹脂固定台+側面シールド」については、回転軸2に加えるトルクが±300Nmである場合のみを測定し、「センサ固定台(樹脂)」、「センサ固定台(Al)+側面Alシールド」、および「センサ固定台(Al)+側面圧粉磁心シールド」については、回転軸2に加えるトルクが±50Nm、±150Nm、および±300Nmである場合について測定した。 Regarding "resin fixing base + side shield", "sensor fixing base (resin)", "sensor fixing base (Al) + side surface Al shield" are measured only when the torque applied to the rotary shaft 2 is ±300 Nm. ", and "sensor fixing stand (Al) + side surface dust core shield" were measured when torque applied to the rotary shaft 2 was ±50 Nm, ±150 Nm, and ±300 Nm.

センサ感度については、図8に示すように、いずれのトルク、トルクセンサであっても、概ね5.6mV/Nmの出力が得られた。すなわち、側面シールド部の有無はセンサ感度にほとんど影響を与えないことが分かる。 Regarding the sensor sensitivity, as shown in FIG. 8, an output of approximately 5.6 mV/Nm was obtained for any torque and torque sensor. That is, it can be seen that the presence or absence of the side shield part has almost no effect on the sensor sensitivity.

ヒステリシス誤差については、図9に示すように、トルクが大きくなるにつれて誤差が大きくなる傾向があることが得られた。回転軸2に加えるトルクが±300Nmである場合では、本実施形態のトルクセンサ1である「樹脂固定台+側面シールド」が「センサ固定台(樹脂)」よりもヒステリシス誤差が小さくなった。すなわち、検出コイル30,35の側面を覆うコイルシールド部6,7によりヒステリシス誤差が小さくなる(有効である)ことが分かる。また、回転軸2に加えるトルクが±300Nmである場合では、本実施形態のトルクセンサ1である「樹脂固定台+側面シールド」のヒシテリス誤差は、「センサ固定台(Al)+側面Alシールド」と同等であった。このことより、磁性リング8の外周にシールド部を設ける必要性が低いことが分かる。 As for the hysteresis error, as shown in FIG. 9, it was found that the error tends to increase as the torque increases. When the torque applied to the rotating shaft 2 is ±300 Nm, the hysteresis error of the “resin fixing base+side shield” that is the torque sensor 1 of the present embodiment is smaller than that of the “sensor fixing base (resin)”. That is, it is understood that the hysteresis error is reduced (effective) by the coil shield portions 6 and 7 that cover the side surfaces of the detection coils 30 and 35. Further, when the torque applied to the rotary shaft 2 is ±300 Nm, the hysteresis error of the “resin fixing base+side shield” which is the torque sensor 1 of the present embodiment is “sensor fixing base (Al)+side Al shield”. Was equivalent to. From this, it can be understood that the necessity of providing the shield portion on the outer circumference of the magnetic ring 8 is low.

センサ感度のばらつきの程度については、図10に示すように、本実施形態のコイルシールド部6,7を備える「樹脂固定台+側面シールド」および「センサ固定台(Al)+側面Alシールド」が、他の構成よりもばらつきが小さく、良好な結果が得られた。 Regarding the degree of variation in the sensor sensitivity, as shown in FIG. 10, the “resin fixing base+side shield” and the “sensor fixing base (Al)+side Al shield” including the coil shield portions 6 and 7 of the present embodiment are used. , The variation was smaller than other configurations, and good results were obtained.

次に、トルクモータを作動させるときに発生する磁場の影響を、図11に示す計測装置70を用いて測定した。トルクモータは、回転軸2を回転駆動させる電動モータであり、回転軸2にトルクを加えるものである。トルクセンサ1から1m程度の距離にトルクモータを配置した。計測装置70は、図11に示すように、トルク計71と、接続部72と、駆動検出回路73と、ADボード74と、演算部75とを備える。 Next, the influence of the magnetic field generated when operating the torque motor was measured using the measuring device 70 shown in FIG. The torque motor is an electric motor that drives the rotary shaft 2 to rotate, and applies torque to the rotary shaft 2. A torque motor was arranged at a distance of about 1 m from the torque sensor 1. As shown in FIG. 11, the measuring device 70 includes a torque meter 71, a connection unit 72, a drive detection circuit 73, an AD board 74, and a calculation unit 75.

トルク計71は、トルクモータから回転軸2に加えられるトルクを測定するセンサである。接続部72は、シールド線53にて伝送される信号を駆動検出回路73に送るための経路の一部である。接続部72は、例えば、コネクタを組み付けて構成される。 The torque meter 71 is a sensor that measures the torque applied to the rotary shaft 2 from the torque motor. The connection portion 72 is a part of a path for sending a signal transmitted through the shielded wire 53 to the drive detection circuit 73. The connection part 72 is configured by assembling a connector, for example.

駆動検出回路73は、前述の測定部41と同様に、トルクセンサ1にて検出された信号に基づいて回転軸2に加わるトルクを検出する。ADボード74は、周知のアナログ・デジタル変換器の機能を有する。ADボード74は、トルク計71からのアナログ信号をデジタル信号に変換するとともに、駆動検出回路73からのアナログ信号をデジタル信号に変換し、演算部75に送る。 The drive detection circuit 73 detects the torque applied to the rotary shaft 2 based on the signal detected by the torque sensor 1 as in the case of the measurement unit 41 described above. The AD board 74 has a function of a well-known analog/digital converter. The AD board 74 converts the analog signal from the torque meter 71 into a digital signal, converts the analog signal from the drive detection circuit 73 into a digital signal, and sends the digital signal to the calculation unit 75.

演算部75は、パーソナルコンピュータ等の周知の演算装置として構成される。演算部75は、トルク計71が測定するトルク、およびトルクセンサ1が測定するトルクを時系列に沿って出力する。 The calculation unit 75 is configured as a known calculation device such as a personal computer. The calculation unit 75 outputs the torque measured by the torque meter 71 and the torque measured by the torque sensor 1 in time series.

このような計測装置70を用いて、トルクモータの電源を投入した状態であり、かつトルクモータを駆動させない状態(トルクモータから回転軸2にトルクを加えない状態)のトルクセンサからの出力を調べた。トルクモータへの電源投入は、測定開始から約9秒後である。測定開始の約9秒後から約30秒までの間は、トルクモータの電源を投入し、かつ、トルクモータを駆動させない状態とされている。トルクモータの電源を投入した状態とは、いつでもトルクモータを作動可能なスタンバイ状態、例えば、励磁式のトルクモータに、励磁電流のみを流した状態を示す。 By using such a measuring device 70, the output from the torque sensor in the state where the power supply of the torque motor is turned on and the torque motor is not driven (the torque is not applied to the rotating shaft 2 from the torque motor) is checked. It was The power supply to the torque motor is turned on about 9 seconds after the start of measurement. From about 9 seconds after the start of measurement to about 30 seconds, the power of the torque motor is turned on and the torque motor is not driven. The state in which the power source of the torque motor is turned on indicates a standby state in which the torque motor can be operated at any time, for example, a state in which only an exciting current is supplied to the exciting torque motor.

本実験において本実施形態のトルクセンサ1では、図12に示すように、トルクモータの電源投入前後で、トルクセンサ1からの出力に大きな変動がなく、出力は概ね±20mV未満で安定した。一方で、本実施形態のコイルシールド部6,7を備えない比較例のトルクセンサでは、図13に示すように、トルクモータの電源投入後には、トルクセンサ1から−80mV程度の出力が発生した。すなわち、比較例のトルクセンサでは、トルクモータにて発生する磁場の影響により、回転軸2にトルクが加えられていないにも拘らずトルクが加えられたときと同様の出力が発生した。 In this experiment, in the torque sensor 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 12, the output from the torque sensor 1 did not significantly change before and after the power supply to the torque motor was turned on, and the output was stable at less than ±20 mV. On the other hand, in the torque sensor of the comparative example that does not include the coil shield parts 6 and 7 of the present embodiment, as shown in FIG. 13, after the power supply of the torque motor is turned on, an output of about −80 mV is generated from the torque sensor 1. .. That is, in the torque sensor of the comparative example, due to the influence of the magnetic field generated in the torque motor, the same output as when the torque was applied was generated although the torque was not applied to the rotary shaft 2.

これらの結果より、検出コイル30,35の側面を覆うコイルシールド部6,7が、トルクモータから発生した電磁ノイズを遮蔽するのに有効であり、かつ検出コイル30,35の外周にシールド部を設ける必要性が低いことが分かる。 From these results, the coil shield portions 6 and 7 that cover the side surfaces of the detection coils 30 and 35 are effective in shielding the electromagnetic noise generated from the torque motor, and the shield portions are provided around the detection coils 30 and 35. It can be seen that the necessity of providing it is low.

[1−5.効果]
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1a)本開示の一態様は、磁歪特性を有する回転軸に付与されたトルクを測定するトルクセンサ1であって、複数の検出コイル30,35と、測定部41と、コイルシールド部6,7と、磁性リング8と、を備える。
[1-5. effect]
According to the embodiment described in detail above, the following effects are achieved.
(1a) One aspect of the present disclosure is a torque sensor 1 that measures a torque applied to a rotating shaft having a magnetostrictive characteristic, and includes a plurality of detection coils 30, 35, a measuring unit 41, a coil shield unit 6, and a coil shield unit 6. 7 and a magnetic ring 8.

複数の検出コイル30,35は、回転軸から予め設定された距離だけ隔てて絶縁電線を回転軸の周囲に巻き付けて構成される。コイルシールド部6,7は、電磁波の透過を抑制する材料から形成され、複数の検出コイル30,35における回転軸の軸方向L側の端面である側面部30A,30Bの少なくとも一部を覆う。測定部41は、複数の検出コイル30,35におけるインダクタンスの変化を検出することにより、回転軸に付与されたトルクを測定する。磁性リング8は、複数の検出コイルの外周側に配置され、中空円筒状に形成された磁性体を有する。磁性リング8の外周側には、電磁波の透過を許容する材料を有する部材が配置されている。 The plurality of detection coils 30 and 35 are configured by winding an insulated wire around the rotary shaft at a predetermined distance from the rotary shaft. The coil shield portions 6 and 7 are formed of a material that suppresses the transmission of electromagnetic waves, and cover at least a part of the side surface portions 30A and 30B that are end surfaces of the plurality of detection coils 30 and 35 on the axial direction L side of the rotation shafts. The measurement unit 41 measures the torque applied to the rotating shaft by detecting the change in the inductance of the plurality of detection coils 30 and 35. The magnetic ring 8 is arranged on the outer peripheral side of the plurality of detection coils and has a magnetic body formed in a hollow cylindrical shape. A member having a material that allows transmission of electromagnetic waves is arranged on the outer peripheral side of the magnetic ring 8.

このような構成によれば、複数の検出コイル30,35の側面部30A,30Bをシールド部で覆うことによって、検出コイル30,35が電磁ノイズにより受ける影響を低減することができる。また、このような構成によれば、磁性リング8の外周側は、電磁波の透過を遮断する部材にて覆われることがないので、トルクセンサのヒステリシス誤差を抑制することができる。 With such a configuration, by covering the side surface portions 30A and 30B of the plurality of detection coils 30 and 35 with the shield portion, it is possible to reduce the influence of the electromagnetic noise on the detection coils 30 and 35. Further, according to such a configuration, the outer peripheral side of the magnetic ring 8 is not covered with the member that blocks the transmission of electromagnetic waves, so that the hysteresis error of the torque sensor can be suppressed.

また、このような構成によれば、磁性リング8を備えるので、検出コイル30,35に生じた磁束が外部に漏れることが抑制でき、センサ感度の低下を抑制することができる。 Further, according to such a configuration, since the magnetic ring 8 is provided, it is possible to suppress the magnetic flux generated in the detection coils 30 and 35 from leaking to the outside, and it is possible to suppress the deterioration of the sensor sensitivity.

(1b)本開示の一態様では、コイルシールド部6,7は、側面部30A,30Bに接して配置されてもよい。
このような構成によれば、コイルシールド部6,7が側面部30A,30Bに接して配置されるので、電磁ノイズが検出コイル30,35に侵入することをより抑制することができる。
(1b) In one aspect of the present disclosure, the coil shield parts 6 and 7 may be arranged in contact with the side surface parts 30A and 30B.
According to such a configuration, since the coil shield portions 6 and 7 are arranged in contact with the side surface portions 30A and 30B, it is possible to further suppress electromagnetic noise from entering the detection coils 30 and 35.

(1c)本開示の一態様では、コイルシールド部6,7は、側面部30A,30Bにおいて絶縁電線が配置された領域の全てを覆ってもよい。
このような構成によれば、コイルシールド部6,7が側面部30A,30Bにおいて絶縁電線が配置された領域の全てを覆うので、電磁ノイズが検出コイル30,35に侵入することをより抑制することができる。
(1c) In one aspect of the present disclosure, the coil shield portions 6 and 7 may cover all of the side surface portions 30A and 30B where the insulated wire is arranged.
According to such a configuration, the coil shield portions 6 and 7 cover the entire area of the side surface portions 30A and 30B where the insulated wires are arranged, so that electromagnetic noise is further suppressed from entering the detection coils 30 and 35. be able to.

(1d)本開示の一態様は、端子部50と、金属製の端子シールド部60と、を更に備えてもよい。端子部50は、絶縁電線に対して電気的に接続される電線が接続される。端子シールド部60は、端子部50の周囲を覆う。 (1d) One aspect of the present disclosure may further include a terminal portion 50 and a metal terminal shield portion 60. An electric wire that is electrically connected to the insulated electric wire is connected to the terminal portion 50. The terminal shield part 60 covers the periphery of the terminal part 50.

このような構成によれば、金属製の端子シールド部60を備えるので、端子部50に電磁ノイズが侵入することを抑制することができる。
[2.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
According to such a configuration, since the terminal shield part 60 made of metal is provided, it is possible to prevent electromagnetic noise from entering the terminal part 50.
[2. Other Embodiments]
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be implemented.

(2a)上記実施形態では、コイルシールド部6,7は、側面部30A,30Bに接して配置されたが、これに限定されるものではない。例えば、コイルシールド部6,7は、側面部30A,30Bから所定距離だけ離して配置されてもよい。 (2a) In the above embodiment, the coil shield parts 6 and 7 are arranged in contact with the side surface parts 30A and 30B, but the invention is not limited to this. For example, the coil shield parts 6 and 7 may be arranged apart from the side surface parts 30A and 30B by a predetermined distance.

(2b)上記実施形態では、コイルシールド部6,7は、側面部30A,30Bにおいて絶縁電線が配置された領域の全てを覆うように構成したが、これに限定されるものではない。例えば、コイルシールド部6,7は、側面部30A,30Bにおいて絶縁電線が配置された領域の少なくとも一部を覆っていればよい。 (2b) In the above-described embodiment, the coil shield portions 6 and 7 are configured to cover all of the side surface portions 30A and 30B where the insulated wire is arranged, but the present invention is not limited to this. For example, the coil shield parts 6 and 7 only need to cover at least a part of the regions where the insulated wires are arranged in the side surface parts 30A and 30B.

(2c)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。 (2c) A plurality of functions of one constituent element in the above embodiment may be realized by a plurality of constituent elements, or one function of one constituent element may be realized by a plurality of constituent elements. .. Further, a plurality of functions of a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element, or one function realized by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element. Moreover, you may omit a part of structure of the said embodiment. Further, at least a part of the configuration of the above-described embodiment may be added or replaced with the configuration of the other above-described embodiment. Note that all aspects included in the technical idea specified by the wording recited in the claims are embodiments of the present disclosure.

(2d)上述したトルクセンサの他、当該トルクセンサを備えるシステムなど、種々の形態で本開示を実現することもできる。 (2d) In addition to the torque sensor described above, the present disclosure can be realized in various forms such as a system including the torque sensor.

1…トルクセンサ、2…回転軸、5…磁歪式トルクセンサ用コイル、6…コイルシールド部、7…コイルシールド部、8…磁性リング、9…端子保持部、20…ボビン、20A…配置面、30…第1検出コイル、30A,30B…側面部、35…第2検出コイル、41…測定部、50…端子部、52…絶縁電線、53…シールド線、60…端子シールド部、62…樹脂部材、65…固定台、70…計測装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Torque sensor, 2... Rotation axis, 5... Magnetostrictive torque sensor coil, 6... Coil shield part, 7... Coil shield part, 8... Magnetic ring, 9... Terminal holding part, 20... Bobbin, 20A... Arrangement surface , 30... First detection coil, 30A, 30B... Side surface part, 35... Second detection coil, 41... Measuring part, 50... Terminal part, 52... Insulated wire, 53... Shield wire, 60... Terminal shield part, 62... Resin member, 65... Fixed base, 70... Measuring device.

Claims (5)

磁歪特性を有する回転軸に付与されたトルクを測定する車両用トルクセンサであって、
回転軸から予め設定された距離だけ隔てて絶縁電線を前記回転軸の周囲に巻き付けて構成される複数の検出コイルと、
前記複数の検出コイルにおける前記回転軸の軸方向側の端面である側面部の少なくとも一部を覆う電磁波の透過を抑制する材料から形成されたコイルシールド部と、
前記複数の検出コイルにおけるインダクタンスの変化を検出することにより、前記回転軸に付与されたトルクを測定する測定部と、
前記複数の検出コイルの外周側に配置され、中空円筒状に形成された磁性体を有する磁性リングと、
を備え、
前記磁性リングの外周側には、電磁波の透過を許容する材料を有する部材が配置されている
トルクセンサ。
A vehicle torque sensor for measuring torque applied to a rotating shaft having a magnetostrictive characteristic,
A plurality of detection coils formed by winding insulated wires around the rotating shaft at a preset distance from the rotating shaft;
A coil shield part formed of a material that suppresses the transmission of electromagnetic waves that covers at least a part of a side surface part that is an end surface on the axial side of the rotating shaft in the plurality of detection coils,
By detecting a change in inductance in the plurality of detection coils, a measuring unit that measures the torque applied to the rotating shaft,
A magnetic ring having a magnetic body formed in a hollow cylindrical shape, which is arranged on the outer peripheral side of the plurality of detection coils,
Equipped with
A member having a material that allows transmission of electromagnetic waves is arranged on the outer peripheral side of the magnetic ring.
請求項1に記載の車両用トルクセンサであって、
前記コイルシールド部は、前記側面部に接して配置される
トルクセンサ。
The vehicle torque sensor according to claim 1, wherein
A torque sensor in which the coil shield portion is arranged in contact with the side surface portion.
請求項1又は請求項2に記載の車両用トルクセンサであって、
前記コイルシールド部は、前記側面部において前記絶縁電線が配置された領域の全てを覆う
トルクセンサ。
The vehicle torque sensor according to claim 1 or 2, wherein
The coil shield portion is a torque sensor that covers the entire area of the side surface where the insulated wire is arranged.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の車両用トルクセンサであって、
前記絶縁電線に対して電気的に接続される電線が接続される端子部と、
前記端子部の周囲を覆う導電性を有する材料から形成された端子シールド部と、
を更に備えるトルクセンサ。
The vehicle torque sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein:
A terminal portion to which an electric wire electrically connected to the insulated electric wire is connected,
A terminal shield portion formed of a conductive material that covers the periphery of the terminal portion,
A torque sensor further comprising:
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の車両用トルクセンサであって、
前記電磁波の透過を許容する材料を有する部材は、非金属材料からなる
トルクセンサ。
The vehicle torque sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein:
The member having a material that allows transmission of electromagnetic waves is a torque sensor made of a non-metallic material.
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