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JP2002071479A - Torque sensor and manufacturing method thereof - Google Patents

Torque sensor and manufacturing method thereof

Info

Publication number
JP2002071479A
JP2002071479A JP2000268631A JP2000268631A JP2002071479A JP 2002071479 A JP2002071479 A JP 2002071479A JP 2000268631 A JP2000268631 A JP 2000268631A JP 2000268631 A JP2000268631 A JP 2000268631A JP 2002071479 A JP2002071479 A JP 2002071479A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic body
magnetic
torsion bar
torque sensor
protrusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000268631A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jiro Nakano
次郎 中野
Tsutomu Matsumoto
勤 松本
Yoshiyuki Shibata
由之 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
Priority to JP2000268631A priority Critical patent/JP2002071479A/en
Publication of JP2002071479A publication Critical patent/JP2002071479A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a torque sensor of which quality is stable while realizing a low manufacturing cost by a simple production control. SOLUTION: A first sensor ring 2 and a second sensor ring 4 are so assembled to an input shaft 91 and an output shaft 92 that a tooth part 2a, being a first projection, and a tooth part 4a, being a second projection, face each other, in the radial direction an interval length 1 apart.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】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と、このトルクセン
サの製造方法とに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torque sensor usable for electric power steering and the like, and a method for manufacturing the torque sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、図8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 described in 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 a top end of the torsion bar 90 by a pin 96. I have.
A steering handle of a vehicle (not shown) is connected to an 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。
[0003] A second end coaxial with the torsion bar 90 and the input shaft 91 is provided at the lower end of the torsion bar 90.
A hollow output shaft 92 as a shaft is connected by spline fitting and press fitting, and a pinion 92a is integrally formed below 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
られており、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。
[0004] An outer housing 93 and an under housing 94 are provided on the outer periphery of the input shaft 91 and the output shaft 92 via bearings 95a and 95b, and mesh with a pinion 92a of the output shaft 92 in the under housing 94. The rack 81 is held. The rack 81 is provided with a motor (not shown) for assisting 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、図9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おり、第1センサリ
ング97の下端面には櫛歯状をなす第1突起として多数
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 an input shaft 91. As shown in FIG. 9, the first sensor ring 97 has an annular shape extending in the circumferential direction surrounding the torsion bar 90, and the lower end surface of the first sensor ring 97 has a comb-shaped first Many rectangular teeth 97a are formed as projections.

【0006】また、アッパーハウジング93内では、図
8に示すように、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98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、図9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
をなしており、第2センサリング98の上端面には櫛歯
状をなす第2突起として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。
Further, in the upper housing 93, as shown in FIG. 8, a second sensor ring 98 as a second magnetic body made of a magnetic material is fixed to the output shaft 92. As shown in FIG. 9, the second sensor ring 98 also has an annular shape extending in the circumferential direction surrounding the torsion bar 90, and the upper end surface of the second sensor ring 98 has a comb-shaped second Numerous rectangular teeth 98a are formed as projections. Each tooth 98a faces each tooth 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、
図8に示すように、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。コイ
ル99はインターフェース回路(以下、I/F回路とい
う。)80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,
As shown in FIG. 8, a coil 99 facing from the outer peripheral side is fixed to the first and second sensor rings 97 and 98. The coil 99 is connected to an interface circuit (hereinafter, referred to as an I / F circuit) 80, and the I / F circuit 80 is not shown in the drawings.
It is connected to the.

【0008】このトルクセンサでは、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、98の歯
部97a、98aの対面面積が変化し、コイル99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
I/F回路80を介してマイコンに入力される。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 torque is transmitted to the input shaft 91 by operating the steering wheel of the vehicle, the torsion bar 90 is twisted, causing a relative displacement between the input shaft 91 and the output shaft 92. As a result, the facing areas of the teeth 97a and 98a of the first and second sensor rings 97 and 98 change, and the inductance of the coil 99 changes. This change in inductance is input to the microcomputer via the I / F circuit 80. For this reason, in the electric power steering employing this torque sensor, the steering force according to the torque is assisted by the rack 81 by the motor.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のト
ルクセンサでは、第1、2センサリング97、98の各
歯部97a、98aが軸方向で対面されていることか
ら、組み付け時に各歯部97a、98aの間隙の長さに
変化を生じやすい。このため、各トルクセンサ毎にイン
ダクタンスが大きく変化することとなり、品質のバラツ
キを生じやすい。
However, in the above-mentioned conventional torque sensor, the teeth 97a, 98a of the first and second sensor rings 97, 98 face each other in the axial direction. The length of the gap 97a, 98a tends to change. For this reason, the inductance greatly changes for each torque sensor, and the quality tends to vary.

【0010】すなわち、間隙の長さをl、空気の透磁率
をμ0、間隙の対面面積をS、巻数Nとすると、間隙の
磁気抵抗R及びインダクタンスLは次の二式で表され
る。
That is, assuming that the length of the gap is 1, the magnetic permeability of air is μ 0 , the facing area of the gap is S, and the number of turns is N, the magnetic resistance R and the inductance L of the gap are expressed by the following two equations.

【0011】[0011]

【数1】R=l/μ0## EQU1 ## R = 1 / μ 0 S

【0012】[0012]

【数2】L=N2/RL = N 2 / R

【0013】ここで、第1、2センサリング97、98
の透磁率は空気の透磁率に対して極めて大きいため、第
1、2センサリング97、98の磁気抵抗は無視でき
る。したがって、インダクタンスLは次式で表すことが
できる。
Here, the first and second sensor rings 97, 98
Since the magnetic permeability of the first and second sensor rings 97 and 98 is negligible, the magnetic permeability of the first and second sensor rings 97 and 98 is negligible. Therefore, the inductance L can be expressed by the following equation.

【0014】[0014]

【数3】L=μ0SN2/lL = μ 0 SN 2 / l

【0015】これにより、インダクタンスLは1/lに
比例することがわかる。このため、例えば、間隙の長さ
lの目標値を0.25mmとすると、この目標値に対し
て0.05mmの変化を生じた結果、間隙の長さlが
0.30mmになったならば、インダクタンスLは20
%も変化してしまうこととなる。このような間隙の長さ
lの変化は、このトルクセンサが軸方向に延在するトー
ションバー90を採用するとともに、このトーションバ
ー90の両端に同軸の入力シャフト91及び出力シャフ
ト92を固定する必要性から、軸方向で組み付けざるを
得ないことから生じ得るとともに、温度変化によっても
生じ得る。
Thus, it is understood that the inductance L is proportional to 1 / l. Therefore, for example, if the target value of the gap length 1 is 0.25 mm, a change of 0.05 mm from the target value results in the gap length 1 being 0.30 mm. , The inductance L is 20
% Will also change. Such a change in the length 1 of the gap requires that the torque sensor employs a torsion bar 90 extending in the axial direction, and that a coaxial input shaft 91 and an output shaft 92 are fixed to both ends of the torsion bar 90. Due to the nature, it may be caused by having to be assembled in the axial direction, and may also be caused by a temperature change.

【0016】このため、これによる各トルクセンサ毎の
品質のバラツキを回避するのであれば、間隙の軸方向の
長さを一定に保持しつつ、少なくともトーションバー9
0、入力シャフト91及び出力シャフト92を組み付け
なければならない。この場合、例えば、トーションバー
90を出力シャフト92にスプライン嵌合及び圧入した
後、間隙の軸方向の長さlを監視しながらトーションバ
ー90に対して入力シャフト91を軸方向から組み付け
なければならない。そして、間隙の軸方向の長さlが一
定になった時点でトーションバー90及び入力シャフト
91にピン穴を貫設し、ピン96を植設しなければなら
ない。かかる操作は非常に面倒である。
For this reason, to avoid the variation in quality of each torque sensor due to this, at least the torsion bar 9 is maintained while keeping the axial length of the gap constant.
0, the input shaft 91 and the output shaft 92 must be assembled. In this case, for example, after the torsion bar 90 is spline-fitted and press-fitted to the output shaft 92, the input shaft 91 must be assembled to the torsion bar 90 from the axial direction while monitoring the axial length 1 of the gap. . When the axial length l of the gap becomes constant, a pin hole must be formed in the torsion bar 90 and the input shaft 91, and a pin 96 must be implanted. Such an operation is very troublesome.

【0017】また、こうして慎重に組み付けたとして
も、ピン穴の形成時及びピン96の植設時には不可避的
に間隙の軸方向の長さlに誤差が生じ得る。さらに、ト
ーションバー90と入力シャフト91及び出力シャフト
92との材料の相違から、使用中の温度変化による第
1、2センサリング97、98の膨張、収縮によっても
間隙の軸方向の長さlに誤差が生じ得る。
Even if the assembly is carefully performed in this way, an error may inevitably occur in the axial length l of the gap when the pin hole is formed and when the pin 96 is implanted. Further, due to the difference in the material of the torsion bar 90 and the input shaft 91 and the output shaft 92, the axial length l of the gap is also increased by the expansion and contraction of the first and second sensor rings 97 and 98 due to a temperature change during use. Errors can occur.

【0018】こうして、従来のトルクセンサは、品質の
安定化を図るため、生産管理が面倒となり、ひいては製
造コストの高騰化を招いていた。
As described above, in the conventional torque sensor, in order to stabilize the quality, production management is troublesome, and the production cost is increased.

【0019】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、簡易な生産管理により製造コストの低
廉化を実現しつつ、品質が安定した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。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and it is an object of the present invention to provide a torque sensor having a stable quality while realizing a low production cost by a simple production management. It is an issue.

【0020】[0020]

【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
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軸と同軸をなす第2軸と、該第1
軸に固定され、第1突起をもつ磁性材料からなる第1磁
性体と、該第2軸に固定され、該第1突起と対面する第
2突起をもつ磁性材料からなる第2磁性体と、該第1磁
性体及び該第2磁性体に対面し、該トーションバーに作
用するねじれに基づく該第1突起及び該第2突起の対面
面積の変化に対応してインダクタンスが変化するコイル
とを有し、該インダクタンスに基づいてトルクを検出す
るトルクセンサにおいて、
A torque sensor according to the present invention comprises: a torsion bar extending in an axial direction; a first shaft connected to one end of the torsion bar and coaxial with the torsion bar; A second axis coaxial with the torsion bar and the first axis;
A first magnetic body fixed to the shaft and made of a magnetic material having a first protrusion, a second magnetic body fixed to the second shaft and made of a magnetic material having a second protrusion facing the first protrusion, A coil facing the first magnetic body and the second magnetic body, and having an inductance corresponding to a change in the facing area of the first projection and the second projection based on a torsion acting on the torsion bar; And a torque sensor that detects torque based on the inductance,

【0021】前記第1磁性体の前記第1突起と前記第2
磁性体の前記第2突起とは径方向で対面していることを
特徴とする。
The first protrusion of the first magnetic body and the second protrusion
The magnetic member is characterized in that it faces the second protrusion in the radial direction.

【0022】本発明のトルクセンサでは、第1磁性体の
第1突起と第2磁性体の第2突起とが径方向で対面する
ため、組み付け時に第1突起と第2突起との間隙の径方
向の長さにほぼ変化を生じない。このため、各トルクセ
ンサ毎にインダクタンスが大きく変化せず、品質のバラ
ツキを生じ難い。
In the torque sensor according to the present invention, since the first projection of the first magnetic body and the second projection of the second magnetic body face each other in the radial direction, the diameter of the gap between the first projection and the second projection at the time of assembly. There is almost no change in the length in the direction. For this reason, the inductance does not change significantly for each torque sensor, and quality variation is unlikely to occur.

【0023】また、例えば、トーションバーを第2軸に
固定した後、トーションバーに対して第1軸を軸方向か
ら組み付けるに際し、間隙の長さをほとんど監視する必
要がなく、この状態でトーションバーと第1軸とを固定
することができる。このため、操作が極めて簡易とな
る。
Further, for example, after fixing the torsion bar to the second shaft, when the first shaft is assembled to the torsion bar from the axial direction, it is not necessary to monitor the length of the gap. And the first shaft can be fixed. Therefore, the operation becomes extremely simple.

【0024】こうして、組み付け時に間隙の径方向の長
さにほぼ変化を生じない。特に、トーションバーと第1
軸及び第2軸とで材料が異なっていても、間隙の長さが
径方向であることから、使用中の温度変化に伴う熱膨張
によってその長さに誤差はほぼ生じない。
In this way, there is almost no change in the radial length of the gap during assembly. In particular, the torsion bar and the first
Even if the shaft and the second shaft are made of different materials, since the length of the gap is in the radial direction, there is almost no error in the length due to thermal expansion due to a temperature change during use.

【0025】なお、加工上の不可避的な誤差による間隙
の径方向の長さの誤差に対してゼロ点出力調整を行うこ
とは可能である。こうであれば、より品質の安定したト
ルクセンサを得ることができる。こうしてゼロ点出力調
整を行うとしても、本発明のトルクセンサでは、間隙の
径方向の長さの誤差がほとんどないことから、ゼロ点出
力調整値が極めて小さく、かかる調整も簡易となる。
It is possible to adjust the zero-point output for errors in the radial length of the gap due to unavoidable errors in processing. In this case, a torque sensor with more stable quality can be obtained. Even if the zero-point output adjustment is performed in this manner, the torque sensor of the present invention has a very small zero-point output adjustment value because there is almost no error in the radial length of the gap, and the adjustment is simplified.

【0026】したがって、本発明のトルクセンサは、簡
易な生産管理により製造コストの低廉化を実現しつつ、
品質を安定させることができる。
Therefore, the torque sensor of the present invention realizes a low production cost by simple production management,
Quality can be stabilized.

【0027】本発明のトルクセンサでは、第1磁性体は
トーションバーを囲む円周方向に延在する環状をなし、
この第1磁性体の外周に櫛歯状をなす第1突起が形成さ
れていることが好ましい。また、第2磁性体もトーショ
ンバーを囲む円周方向に延在する環状をなし、この第2
磁性体の内周にも櫛歯状をなす第2突起が形成されてい
ることが好ましい。こうであれば、第1突起及び第2突
起の対面面積の変化が大きくなることから、トーション
バーのねじれによる第1軸と第2軸との間の相対変位が
確実に反映され、高精度にトルクを検出することができ
る。
In the torque sensor according to the present invention, the first magnetic body forms a ring extending in a circumferential direction surrounding the torsion bar,
It is preferable that a comb-shaped first protrusion is formed on the outer periphery of the first magnetic body. The second magnetic body also has an annular shape extending in the circumferential direction surrounding the torsion bar.
It is preferable that a comb-shaped second protrusion is also formed on the inner periphery of the magnetic body. In this case, since the change in the facing area of the first projection and the second projection becomes large, the relative displacement between the first axis and the second axis due to the torsion of the torsion bar is reliably reflected, and the precision is high. The torque can be detected.

【0028】また、本発明のトルクセンサでは、第1磁
性体及び第2磁性体の一方は他方に比して軸方向の厚み
が厚いこと、換言すれば、第1磁性体及び第2磁性体の
他方は一方に比して軸方向の厚みが薄いことが好まし
い。こうであれば、トーションバー、第1軸及び第2軸
を介しての第1磁性体と第2磁性体との相対的な位置が
多少軸方向にずれたとしても、一方の磁性体の厚さ中に
他方の磁性体が位置さえすれば、第1突起及び第2突起
の対面面積が一定となり、安定した品質を確保すること
ができる。
Further, in the torque sensor according to the present invention, one of the first magnetic body and the second magnetic body has a greater axial thickness than the other, in other words, the first magnetic body and the second magnetic body. The other is preferably thinner in the axial direction than the other. In this case, even if the relative position between the first magnetic body and the second magnetic body via the torsion bar, the first axis and the second axis is slightly shifted in the axial direction, the thickness of one magnetic body is reduced. As long as the other magnetic body is located in the middle, the facing area of the first projection and the second projection becomes constant, and stable quality can be secured.

【0029】さらに、本発明のトルクセンサでは、第1
磁性体として、磁性材料からなる磁性板を打ち抜いた第
1打抜板が複数枚積層されてなるものを採用し、第2磁
性体として、同様の磁性板を打ち抜いた第2打抜板が複
数枚積層されてなるものを採用することもできる。これ
により、渦電流損を小さくすることができるため、精度
のよいトルクセンサとすることができる。磁性板として
は、公知の珪素鋼板等を採用することができる。
Further, in the torque sensor of the present invention, the first
As the magnetic material, a material obtained by laminating a plurality of first punched plates obtained by punching a magnetic plate made of a magnetic material is employed, and as the second magnetic material, a plurality of second punched plates obtained by punching a similar magnetic plate are provided. It is also possible to adopt a laminated structure. As a result, the eddy current loss can be reduced, so that an accurate torque sensor can be provided. As the magnetic plate, a known silicon steel plate or the like can be used.

【0030】また、本発明のトルクセンサでは、環状を
なし、軸方向に突出する複数の凸部を有するホルダが第
2軸に固定されていることが好ましい。こうであれば、
第2磁性体は、各第2突起間に位置する第2切欠にその
ホルダの各凸部が嵌入されることにより、そのホルダを
介して第2軸に固定され得る。これにより、第2磁性体
の組付けが容易となる上、組付け誤差を小さくすること
ができる。かかるホルダとしては、第1磁性体と第2磁
性体とを含む磁気回路を損なわないよう、非磁性材料か
らなるものを採用することが好ましい。
In the torque sensor according to the present invention, it is preferable that the holder having an annular shape and having a plurality of convex portions projecting in the axial direction is fixed to the second shaft. In this case,
The second magnetic body can be fixed to the second shaft via the holder by fitting the respective protrusions of the holder into the second notches located between the respective second protrusions. This facilitates assembling the second magnetic body and reduces an assembling error. As such a holder, it is preferable to use a holder made of a non-magnetic material so as not to damage a magnetic circuit including the first magnetic body and the second magnetic body.

【0031】本発明のトルクセンサの製造方法は、軸方
向に延在す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軸と同軸をなす第2軸と、該第1軸に固
定され、第1突起をもつ磁性材料からなる第1磁性体
と、該第2軸に固定され、該第1突起と対面する第2突
起をもつ磁性材料からなる第2磁性体と、該第1磁性体
及び該第2磁性体に対面し、該トーションバーに作用す
るねじれに基づく該第1突起及び該第2突起の対面面積
の変化に対応してインダクタンスが変化するコイルとを
有し、該インダクタンスに基づいてトルクを検出するト
ルクセンサの製造方法において、
[0031] The method of manufacturing a torque sensor according to the present invention comprises a torsion bar extending in the axial direction, a first shaft connected to one end of the torsion bar and coaxial with the torsion bar, and the other end of the torsion bar. A second shaft coaxial with the torsion bar and the first shaft; a first magnetic body made of a magnetic material fixed to the first shaft and having a first protrusion; and fixed to the second shaft. And a second magnetic body made of a magnetic material having a second projection facing the first projection, and a second magnetic body facing the first magnetic body and the second magnetic body and based on a twist acting on the torsion bar. A method for manufacturing a torque sensor, comprising: a coil having an inductance that changes in accordance with a change in the facing area of the one projection and the second projection, and detecting a torque based on the inductance.

【0032】前記第1磁性体は前記トーションバーを囲
む円周方向に延在する環状をなし、該第1磁性体の外周
には櫛歯状をなす前記第1突起が形成され、前記第2磁
性体は該トーションバーを囲む円周方向に延在する環状
をなし、該第2磁性体の内周には櫛歯状をなし、該第1
突起と径方向で対面する前記第2突起が形成されるもの
であり、
The first magnetic body has an annular shape extending in the circumferential direction surrounding the torsion bar, and the first protrusion having a comb-like shape is formed on the outer periphery of the first magnetic body. The magnetic body has an annular shape extending in the circumferential direction surrounding the torsion bar, the inner circumference of the second magnetic body has a comb-like shape, and the first magnetic body has a comb-like shape.
The second projection is formed so as to face the projection in the radial direction.

【0033】磁性材料からなる磁性板を順次打ち抜くこ
とにより、複数枚で該第1磁性体を構成する第1打抜板
を得る第1打ち抜き工程と、
A first punching step of sequentially punching out magnetic plates made of a magnetic material to obtain a plurality of first punched plates constituting the first magnetic body;

【0034】該磁性板を順次打ち抜くことにより、複数
枚で該第2磁性体を構成する第2打抜板を得る第2打ち
抜き工程と、
A second punching step of sequentially punching said magnetic plates to obtain a plurality of second punched plates constituting said second magnetic body;

【0035】各該第1打抜板を積層して該第1磁性体を
得る第1積層工程と、
A first laminating step of laminating the first punched plates to obtain the first magnetic body;

【0036】各該第2打抜板を積層して該第2磁性体を
得る第2積層工程とからなることを特徴とする。
And a second laminating step of laminating the second punched plates to obtain the second magnetic material.

【0037】本発明のトルクセンサの製造方法によれ
ば、トーションバーを囲む円周方向に延在する環状をな
し、外周に櫛歯状をなす第1突起が形成された第1磁性
体を得ることができるとともに、トーションバーを囲む
円周方向に延在する環状をなし、内周に櫛歯状をなし、
第1突起と径方向で対面する第2突起が形成された第2
磁性体を得ることができる。
According to the method of manufacturing a torque sensor of the present invention, a first magnetic body having a ring shape extending in the circumferential direction surrounding a torsion bar and having a comb-shaped first protrusion formed on the outer periphery is obtained. Along with being able to form a ring extending in the circumferential direction surrounding the torsion bar, forming a comb-like shape on the inner circumference,
A second projection formed with a second projection radially facing the first projection;
A magnetic material can be obtained.

【0038】つまり、この製造方法では、第1打ち抜き
工程として、磁性材料からなる磁性板を順次打ち抜くこ
とにより、複数枚で第1磁性体を構成する第1打抜板を
得る。また、第2打ち抜き工程として、同様の磁性板を
順次打ち抜くことにより、複数枚で第2磁性体を構成す
る第2打抜板を得る。そして、第1積層工程として、各
第1打抜板を積層して第1磁性体を得る。また、第2積
層工程として、各第2打抜板を積層して第2磁性体を得
る。
That is, in this manufacturing method, as a first punching step, a magnetic plate made of a magnetic material is sequentially punched to obtain a plurality of first punched plates constituting a first magnetic body. Further, as a second punching step, a similar magnetic plate is sequentially punched, whereby a plurality of second punched plates constituting the second magnetic body are obtained. Then, as a first laminating step, the first punched plates are laminated to obtain a first magnetic body. In the second laminating step, the second punched plates are laminated to obtain a second magnetic body.

【0039】この際、第1打抜板は、第1突起を構成す
る第1大径部と、各該第1大径部間に位置する第1切欠
を構成する第1小径部とを有し、該第1打抜板と同一の
磁性板から打ち抜かれる第2打抜板は、該第1大径部の
径外方向に位置した第2小径部と、各該第2小径部の一
方側に位置する第2切欠を構成する第2大径部と、各該
第2小径部の他方側に位置し、第2突起を構成し、トル
クセンサにおいて該第1大径部と対面する第2中径部と
を有することが望ましい。
At this time, the first punching plate has a first large diameter portion forming the first projection and a first small diameter portion forming the first notch located between the first large diameter portions. The second punched plate punched from the same magnetic plate as the first punched plate has a second small-diameter portion located radially outward of the first large-diameter portion and one of the second small-diameter portions. A second large-diameter portion that constitutes a second notch located on the side, and a second projection that is located on the other side of each of the second small-diameter portions, constitutes a second protrusion, and faces the first large-diameter portion in the torque sensor. It is desirable to have two middle diameter parts.

【0040】第1、2打抜板がかかる構成を有しておれ
ば、第1、2打抜板を同一の磁性板から打ち抜くことが
できるため、磁性材料の節約を実現できる。また、第
1、2打ち抜き工程を同時に又は同時期に行うことがで
き、第1、2打ち抜き工程と第1、2積層工程とを同時
に又は同時期に行うこともできることから、製造時間の
短縮化を実現できる。そして、同一の磁性板から第1、
2磁性体を得ることができる。こうして、製造コストの
低廉化を実現できる。
If the first and second punching plates have such a configuration, the first and second punching plates can be punched from the same magnetic plate, so that the magnetic material can be saved. Further, the first and second punching steps can be performed simultaneously or at the same time, and the first and second punching steps and the first and second laminating steps can be performed simultaneously or at the same time. Can be realized. And, from the same magnetic plate,
Two magnetic bodies can be obtained. Thus, the manufacturing cost can be reduced.

【0041】[0041]

【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。なお、実施形態のトル
クセンサの主な機械的構成は、図1及び図2に示すよう
に、図8のものと同様であり、図8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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. The main mechanical configuration of the torque sensor according to the embodiment is the same as that of FIG. 8 as shown in FIGS. 1 and 2, and the same configuration as the conventional mechanical configuration shown in FIG. The same reference numerals are used, and description thereof will be omitted.

【0042】このトルクセンサでは、図1及び図2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に磁性材料からなるリング1が固定され、こ
のリング1の下端に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2が設けられている。
In this torque sensor, as shown in FIGS. 1 and 2, a ring 1 made of a magnetic material is fixed to an input shaft 91 in an upper housing 93, and a lower end of the ring 1 is made of a first material made of a magnetic material. A first sensor ring 2 as a magnetic body is provided.

【0043】第1センサリング2は、図3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
をなしており、第1センサリング2の外周面には櫛歯状
をなす第1突起として多数の矩形状の歯部2aが形成さ
れている。第1センサリング2は多数の珪素鋼板が積層
されたものである。
As shown in FIG. 3, the first sensor ring 2 has an annular shape extending in the circumferential direction surrounding the torsion bar 90, and the outer peripheral surface of the first sensor ring 2 has a comb-like shape. A large number of rectangular teeth 2a are formed as the first projections. The first sensor ring 2 is formed by laminating many silicon steel plates.

【0044】また、図1及び図2に示すように、アッパ
ーハウジング93内において、出力シャフト92に非磁
性材料からなるホルダ3が固定され、このホルダ3の上
方に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4が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a holder 3 made of a non-magnetic material is fixed to an output shaft 92 in an upper housing 93, and a second magnetic body made of a magnetic material is provided above the holder 3. The second sensor ring 4 is provided.

【0045】第2センサリング4も、図3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
をなしており、第2センサリング4の内周面には櫛歯状
をなす第2突起として多数の矩形状の歯部4aが形成さ
れている。第2センサリング4も多数の珪素鋼板が積層
されたものである。第2センサリング4の各歯部4aは
径方向において、間隙の長さlを有しつつ第1センサリ
ング2の各歯部2aと対面している。第1センサリング
2は第2センサリング4より軸方向の厚みが厚くなって
いる。
As shown in FIG. 3, the second sensor ring 4 also has an annular shape extending in the circumferential direction surrounding the torsion bar 90, and the inner peripheral surface of the second sensor ring 4 has a comb-like shape. A large number of rectangular teeth 4a are formed as second projections. The second sensor ring 4 is also formed by laminating many silicon steel plates. Each tooth portion 4a of the second sensor ring 4 faces each tooth portion 2a of the first sensor ring 2 while having a gap length 1 in the radial direction. The first sensor ring 2 is thicker in the axial direction than the second sensor ring 4.

【0046】ホルダ3は、図4に示すように、環状をな
し、軸方向に突出する複数の凸部3aを有する。そし
て、第2センサリング4は、各歯部4a間に位置する第
2切欠4bにホルダ3の各凸部3aが嵌入されることに
より、ホルダ3を介して出力シャフト92に固定されて
いる。
As shown in FIG. 4, the holder 3 has an annular shape and has a plurality of projections 3a projecting in the axial direction. The second sensor ring 4 is fixed to the output shaft 92 via the holder 3 by fitting the respective protrusions 3a of the holder 3 into the second cutouts 4b located between the respective teeth 4a.

【0047】さらに、図1及び図2に示すように、アッ
パーハウジング93内には、磁性材料からなるガイドセ
ンサ5がサークリップ6により固定されている。このガ
イドセンサ5も、図3に示すように、トーションバー9
0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4の外周面を覆っている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a guide sensor 5 made of a magnetic material is fixed in the upper housing 93 by a circlip 6. The guide sensor 5 also has a torsion bar 9 as shown in FIG.
The second sensor ring 4 has an annular shape extending in the circumferential direction surrounding the second sensor ring 4.

【0048】そして、図1及び図2に示すように、リン
グ1、第1センサリング2、第2センサリング4及びガ
イドセンサ5により磁気回路が構成され、コイル7がこ
の磁気回路内に配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a magnetic circuit is constituted by the ring 1, the first sensor ring 2, the second sensor ring 4, and the guide sensor 5, and the coil 7 is disposed in the magnetic circuit. ing.

【0049】以上のように構成された実施形態のトルク
センサは以下のようにして製造されている。
The torque sensor of the embodiment configured as described above is manufactured as follows.

【0050】まず、第1センサリング2及び第2センサ
リング4は次のようにして製造される。まず、図5に示
すように、珪素鋼板Wを用意し、この珪素鋼板Wをダイ
20及びパンチ21により打ち抜く。これにより、図6
に示すように、複数の第1大径部12aと、各第1大径
部12a間に位置する第1小径部12bとを有する第1
打抜板12を得る。また、第1大径部12aと同数の第
2小径部14cと、各第2小径部14cの右側に位置す
る第2大径部14bと、各第2小径部14cの左側に位
置する打抜径D3の第2中径部14aとを有する第2打
抜板14とを得る。
First, the first sensor ring 2 and the second sensor ring 4 are manufactured as follows. First, as shown in FIG. 5, a silicon steel sheet W is prepared, and this silicon steel sheet W is punched by a die 20 and a punch 21. As a result, FIG.
As shown in FIG. 1, a first having a plurality of first large diameter portions 12a and a first small diameter portion 12b located between the first large diameter portions 12a.
A blank 12 is obtained. Also, the same number of second small diameter portions 14c as the first large diameter portion 12a, the second large diameter portions 14b located on the right side of each second small diameter portion 14c, and the punching located on the left side of each second small diameter portion 14c. A second punched plate 14 having a second middle diameter portion 14a having a diameter D3 is obtained.

【0051】この際、珪素鋼板Wから内側に位置する第
1打抜板12と、外側に位置する第2打抜板14とを共
取りする(第1、2打ち抜き工程)。ここで、図5及び
図7に示すように、パンチ21の外径はダイ20の内径
より通常約30μm小さく作られ、珪素鋼板Wはパンチ
21とダイ20との間でオーバーラップmを有して切断
されることとなる。このため、図6に示すように、打抜
径D2でパンチ21とダイ20とにより共取りされる第
1打抜板12の第1大径部12aと第2打抜板14の第
2小径部14cとは対面しては挿入され得ない。
At this time, the first punched plate 12 located inside from the silicon steel plate W and the second punched plate 14 located outside are co-produced (first and second punching steps). Here, as shown in FIGS. 5 and 7, the outer diameter of the punch 21 is usually made about 30 μm smaller than the inner diameter of the die 20, and the silicon steel sheet W has an overlap m between the punch 21 and the die 20. Will be cut off. Therefore, as shown in FIG. 6, the first large-diameter portion 12a of the first punching plate 12 and the second small-diameter of the second punching plate 14 which are co-produced by the punch 21 and the die 20 at the punching diameter D2. It cannot be inserted facing part 14c.

【0052】このため、実施形態のトルクセンサでは、
第1打抜板12と第2打抜板14とを共取りしつつ、図
3にも示すように、第1大径部12aで構成される第1
突起2aと第2中径部14aで構成される第2突起4a
とが対面するように組付けることとしている。
Therefore, in the torque sensor of the embodiment,
As shown in FIG. 3, the first punched plate 12 and the second punched plate 14 cooperate with each other, and as shown in FIG.
Second protrusion 4a composed of protrusion 2a and second middle diameter portion 14a
And so that they face each other.

【0053】すなわち、図6に示すように、打抜径D1
で円板状の捨て部材15を打ち抜く。この後、第1小径
部12b、第2中径部14a及び第2大径部14bとを
構成する複数の捨て部材16を打ち抜く。そして、打抜
径D2の精度を確保して第1打抜板12を打ち抜く。最
後に、打抜径D4で第2打抜板14を打ち抜く。こうし
て、第1打抜板12及び第2打抜板14を打ち抜きつつ
積層する(第1、2積層工程)。積層の際、珪素鋼板W
に予め形成したダボを使用して複数枚の第1打抜板12
を固定し、第1センサリング2を得る。また、同様に、
ダボを使用して複数枚の第2打抜板14を固定し、第2
センサリング4を得る。
That is, as shown in FIG.
Is used to punch out the disc-shaped discard member 15. Thereafter, a plurality of discarding members 16 constituting the first small diameter portion 12b, the second medium diameter portion 14a, and the second large diameter portion 14b are punched. Then, the first punching plate 12 is punched while ensuring the accuracy of the punching diameter D2. Finally, the second punching plate 14 is punched with a punching diameter D4. Thus, the first punched plate 12 and the second punched plate 14 are laminated while being punched (first and second laminating steps). When laminating, silicon steel sheet W
A plurality of first punched plates 12 using dowels formed in advance
To obtain the first sensor ring 2. Similarly,
A plurality of second punching plates 14 are fixed using a dowel,
The sensor ring 4 is obtained.

【0054】なお、実施例では、打抜径D2のパンチ2
1の外径を28mmとし、ダイ20の内径を28.03
mmとしている。また、打抜径D3のパンチ21の外径
を28.53mmとし、ダイ20の内径を28.56m
mとしている。これにより、複数枚の第1打抜板12の
第1大径部12aで構成される第1突起2aの外径は2
8.03mmとなり、複数枚の第2打抜板14の第2中
径部14aで構成される第2突起4aの内径は28.5
3mmとなるため、間隙の長さlは0.25mmとな
る。
In the embodiment, the punch 2 having the punching diameter D2 is used.
1 was set to 28 mm, and the inner diameter of the die 20 was set to 28.03.
mm. Further, the outer diameter of the punch 21 having the punching diameter D3 is set to 28.53 mm, and the inner diameter of the die 20 is set to 28.56 m.
m. As a result, the outer diameter of the first projection 2a formed by the first large-diameter portions 12a of the plurality of first punched plates 12 becomes 2
8.03 mm, and the inner diameter of the second protrusion 4a formed by the second middle diameter portions 14a of the plurality of second punched plates 14 is 28.5.
Since it is 3 mm, the length l of the gap is 0.25 mm.

【0055】そして、上記第1センサリング2及び第2
センサリング4を用い、トルクセンサが組み付けられ
る。まず、図1及び図2に示すように、出力シャフト9
2にホルダ3を圧入し、第2センサリング4をホルダ3
に嵌合させる。そして、トーションバー90を出力シャ
フト92に固定する。
Then, the first sensor ring 2 and the second
The torque sensor is assembled using the sensor ring 4. First, as shown in FIG. 1 and FIG.
2 and the second sensor ring 4 is pressed into the holder 3.
To fit. Then, the torsion bar 90 is fixed to the output shaft 92.

【0056】一方、アッパーハウジング93をベアリン
グ95aを介して入力シャフト91に固定した後、ガイ
ドセンサ5をサークリップ6によりアッパーハウジング
93に固定する。そして、コイル7をガイドセンサ5の
中に挿入する。また、入力シャフト91にリング1を圧
入した後、第1センサリング2を圧入する。
On the other hand, after the upper housing 93 is fixed to the input shaft 91 via the bearing 95a, the guide sensor 5 is fixed to the upper housing 93 by the circlip 6. Then, the coil 7 is inserted into the guide sensor 5. After the ring 1 is press-fitted into the input shaft 91, the first sensor ring 2 is press-fitted.

【0057】そして、入力シャフト91をトーションバ
ー90の軸方向から挿入し、ピン96により入力シャフ
ト91とトーションバー90とを連結する。こうして実
施形態のトルクセンサが製造される。
Then, the input shaft 91 is inserted from the axial direction of the torsion bar 90, and the input shaft 91 and the torsion bar 90 are connected by the pin 96. Thus, the torque sensor according to the embodiment is manufactured.

【0058】このトルクセンサでは、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2、4の歯部2
a、4aの対面面積が変化し、コイル7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図示しない
I/F回路を介してマイコンに入力される。
In this torque sensor, when torque is transmitted to the input shaft 91 by operating the steering wheel of the vehicle, the torsion bar 90 is twisted, causing a relative displacement between the input shaft 91 and the output shaft 92. Thereby, the tooth portions 2 of the first and second sensor rings 2 and 4
The facing areas a and 4a change, and the inductance of the coil 7 changes. This change in inductance is input to the microcomputer via an I / F circuit (not shown).

【0059】特に、このトルクセンサでは、第1センサ
リング2及び第2センサリング4は、ともにトーション
バー90を囲む円周方向に延在する環状をなし、対面す
る歯部2a、4aを有しているため、歯部2a、4aの
対面面積の変化が大きくなることから、トーションバー
90のねじれによる入力シャフト91と出力シャフト9
2との間の相対変位が確実に反映され、高精度にトルク
を検出することができる。
In particular, in this torque sensor, both the first sensor ring 2 and the second sensor ring 4 form a ring extending in the circumferential direction surrounding the torsion bar 90, and have facing tooth portions 2a, 4a. As a result, the change in the facing area of the teeth 2a, 4a becomes large, so that the input shaft 91 and the output shaft 9 due to the torsion of the torsion bar 90 are twisted.
2 is reliably reflected, and the torque can be detected with high accuracy.

【0060】また、このトルクセンサでは、第1センサ
リング2及び第2センサリング4が多数の珪素鋼板Wを
積層したものである。これにより、珪素鋼鈑Wの磁束に
対する垂直方向の全体の厚さをTとし、珪素鋼鈑Wを積
層した時の磁束に対する垂直方向の一枚当たりの厚さを
tとすると、厚さTより厚さtの方がはるかに小さいた
め、渦電流損を小さくすることができ、精度のよいもの
である。
In this torque sensor, the first sensor ring 2 and the second sensor ring 4 are formed by laminating a large number of silicon steel plates W. Accordingly, assuming that the total thickness of the silicon steel sheet W in the vertical direction with respect to the magnetic flux is T, and the thickness of one sheet in the vertical direction with respect to the magnetic flux when the silicon steel sheets W are stacked is t, the thickness T is Since the thickness t is much smaller, the eddy current loss can be reduced and the precision is high.

【0061】こうして、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。
Thus, in the electric power steering employing this torque sensor, the steering force according to the torque is assisted by the rack 81 by the motor.

【0062】この際、このトルクセンサでは、第1セン
サリング2の歯部2aと第2センサリング4の歯部4a
とが径方向で対面するため、組み付け時に歯部2aと歯
部4aとの径方向の間隙の長さlにほぼ変化を生じな
い。また、例え組付け誤差等により偏芯が生じ、一部分
の間隙の長さlが小さくなったとしても、径方向の反対
側では間隙の長さlが大きくなるため、間隙の長さlは
全体としてほぼ変化を生じない。このため、各トルクセ
ンサ毎にインダクタンスが大きく変化せず、品質のバラ
ツキを生じ難い。
At this time, in this torque sensor, the teeth 2a of the first sensor ring 2 and the teeth 4a of the second sensor ring 4
Face each other in the radial direction, so that the length l of the radial gap between the teeth 2a and the teeth 4a hardly changes during assembly. Further, even if eccentricity occurs due to an assembling error or the like, and the length l of the gap in one part decreases, the length l of the gap increases on the opposite side in the radial direction. Almost no change. For this reason, the inductance does not change significantly for each torque sensor, and quality variation is unlikely to occur.

【0063】また、このトルクセンサでは、トーション
バー90を出力シャフト92に固定した後、トーション
バー90に対して入力シャフト91を軸方向から組み付
けるに際し、間隙の長さlをほとんど監視する必要がな
く、この状態でトーションバー90と入力シャフト91
とを固定することができる。このため、操作が極めて簡
易となる。
In this torque sensor, after fixing the torsion bar 90 to the output shaft 92, when the input shaft 91 is assembled to the torsion bar 90 from the axial direction, it is almost unnecessary to monitor the length l of the gap. In this state, the torsion bar 90 and the input shaft 91
And can be fixed. Therefore, the operation becomes extremely simple.

【0064】こうして、このトルクセンサでは、組み付
け時に間隙の長さlにほぼ変化を生じない。特に、トー
ションバー90と入力シャフト91及び出力シャフト9
2とで材料が異なっていても、間隙の長さlが径方向で
あることから、使用中の温度変化の伴う熱膨張によって
その長さに誤差はほぼ生じない。なお、加工上の不可避
的な誤差による間隙の長さlの誤差に対してゼロ点出力
調整を行うことは可能である。こうであれば、より品質
の安定したトルクセンサを得ることができる。こうして
ゼロ点出力調整を行うとしても、実施形態のトルクセン
サでは、間隙の長さlの誤差がほとんどないことから、
ゼロ点出力調整値が極めて小さく、かかる調整も簡易と
なる。
Thus, in this torque sensor, the length l of the gap hardly changes during assembly. In particular, the torsion bar 90, the input shaft 91 and the output shaft 9
Even if the material is different between the two, there is almost no error in the length due to the thermal expansion accompanying the temperature change during use because the length l of the gap is in the radial direction. Note that it is possible to perform zero point output adjustment for an error in the gap length 1 due to an unavoidable error in processing. In this case, a torque sensor with more stable quality can be obtained. Even if the zero point output adjustment is performed in this manner, in the torque sensor of the embodiment, since there is almost no error in the gap length l,
The zero point output adjustment value is extremely small, and such adjustment is simplified.

【0065】また、このトルクセンサでは、第1センサ
リング2は第2センサリング4より軸方向の厚みが厚く
なっているため、第1センサリング2と第2センサリン
グ4との相対的な位置が多少軸方向にずれたとしても、
第1センサリング2の厚さ中に第2センサリング4が位
置さえすれば、第1センサリング2及び第2センサリン
グ4の対面面積が一定となり、安定した品質を確保する
ことができる。
In this torque sensor, the first sensor ring 2 is thicker in the axial direction than the second sensor ring 4, so that the relative position between the first sensor ring 2 and the second sensor ring 4 is increased. Even if it is slightly displaced in the axial direction,
As long as the second sensor ring 4 is positioned within the thickness of the first sensor ring 2, the facing areas of the first sensor ring 2 and the second sensor ring 4 become constant, and stable quality can be secured.

【0066】さらに、このトルクセンサでは、出力シャ
フト92に固定されたホルダ3の凸部3aを第2センサ
リング4の第2切欠4bに嵌入することにより、第2セ
ンサリング4が出力シャフト92に固定されるため、第
2センサリング4の組付けが容易となる上、組付け誤差
を小さくすることができる。
Further, in this torque sensor, the second sensor ring 4 is fitted to the output shaft 92 by fitting the projection 3a of the holder 3 fixed to the output shaft 92 into the second notch 4b of the second sensor ring 4. Since the second sensor ring 4 is fixed, it is easy to assemble the second sensor ring 4 and the assembling error can be reduced.

【0067】したがって、実施形態のトルクセンサ及び
その製造方法によれば、簡易な生産管理により製造コス
トの低廉化を実現しつつ、品質を安定させることができ
る。
Therefore, according to the torque sensor and the method of manufacturing the same according to the embodiment, the quality can be stabilized while realizing a low production cost by simple production management.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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 longitudinal sectional view of a torque sensor according to an embodiment.

【図2】実施形態のトルクセンサの拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the torque sensor according to the embodiment.

【図3】実施形態のトルクセンサに係り、図1及び図2
のIII−III矢視断面図である。
FIG. 3 relates to a torque sensor according to an embodiment, and FIGS.
FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG.

【図4】実施形態のトルクセンサに係り、ホルダと第2
センサリングとの組付け状態を示す斜視図である。
FIG. 4 relates to a torque sensor according to the embodiment, in which a holder and a second
It is a perspective view which shows the assembly state with a sensor ring.

【図5】実施形態のトルクセンサの製造方法に係り、ダ
イ及びパンチの縦断面図である。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a die and a punch in the method of manufacturing the torque sensor according to the embodiment.

【図6】実施形態のトルクセンサに係り、第1打抜板及
び第2打抜板の平面図である。
FIG. 6 is a plan view of a first punched plate and a second punched plate according to the torque sensor of the embodiment.

【図7】実施形態のトルクセンサの製造方法に係り、ダ
イ及びパンチの拡大断面図である。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a die and a punch in the method of manufacturing the torque sensor according to the embodiment.

【図8】従来のトルクセンサの縦断面図である。FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a conventional torque sensor.

【図9】従来のトルクセンサの拡大断面図である。FIG. 9 is an enlarged sectional view of a conventional torque sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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(第1センサリング) 4…第2磁性体(第2センサリング) 2a…歯部(第1突起) 4a…歯部(第2突起) 4b…第2切欠 3a…凸部 7…コイル 12…第1打抜板 14…第2打抜板 12a…第1大径部 12b…第1小径部 14a…第2中径部 14b…第2大径部 14c…第2小径部 90 ... torsion bar 91 ... 1st axis (input shaft) 92 ... 2nd axis (output shaft) 2 ... 1st magnetic body (1st sensor ring) 4 ... 2nd magnetic body (2nd sensor ring) 2a ... tooth part (1st projection) 4a ... tooth part (2nd projection) 4b ... 2nd notch 3a ... convex part 7 ... coil 12 ... 1st punching plate 14 ... 2nd punching plate 12a ... 1st large diameter part 12b ... 1st 1 small diameter portion 14a: second medium diameter portion 14b: second large diameter portion 14c: second small diameter portion

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 由之 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工 機株式会社内 Fターム(参考) 2F051 AA01 AB05 BA03 3D033 CA02 CA16 CA28  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yoshiyuki Shibata 1-1, Asahi-cho, Kariya-shi, Aichi F-term (reference) 2F051 AA01 AB05 BA03 3D033 CA02 CA16 CA28

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】軸方向に延在す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軸と同軸をなす第2軸
と、該第1軸に固定され、第1突起をもつ磁性材料から
なる第1磁性体と、該第2軸に固定され、該第1突起と
対面する第2突起をもつ磁性材料からなる第2磁性体
と、該第1磁性体及び該第2磁性体に対面し、該トーシ
ョンバーに作用するねじれに基づく該第1突起及び該第
2突起の対面面積の変化に対応してインダクタンスが変
化するコイルとを有し、該インダクタンスに基づいてト
ルクを検出するトルクセンサにおいて、 前記第1磁性体の前記第1突起と前記第2磁性体の前記
第2突起とは径方向で対面していることを特徴とするト
ルクセンサ。
A torsion bar extending in the axial direction, a first shaft connected to one end of the torsion bar and coaxial with the torsion bar, and a first shaft connected to the other end of the torsion bar; A second axis coaxial with the first axis, a first magnetic body fixed to the first axis and made of a magnetic material having a first projection, and fixed to the second axis and facing the first projection; A second magnetic body made of a magnetic material having a second protrusion, and the first protrusion and the second protrusion facing the first magnetic body and the second magnetic body and being torsionally acting on the torsion bar. A torque sensor having a coil whose inductance changes in response to a change in facing area, and detecting a torque based on the inductance, wherein the first protrusion of the first magnetic body and the first protrusion of the second magnetic body The two protrusions must face each other in the radial direction. And a torque sensor.
【請求項2】第1磁性体はトーションバーを囲む円周方
向に延在する環状をなし、該第1磁性体の外周には櫛歯
状をなす第1突起が形成され、第2磁性体は該トーショ
ンバーを囲む円周方向に延在する環状をなし、該第2磁
性体の内周には櫛歯状をなす第2突起が形成されている
ことを特徴とする請求項1記載のトルクセンサ。
2. The first magnetic body has a ring shape extending in a circumferential direction surrounding the torsion bar, and a first protrusion having a comb-like shape is formed on an outer periphery of the first magnetic body. 2. The device according to claim 1, wherein the second magnetic body has a comb-shaped second projection formed on an inner periphery of the second magnetic body. Torque sensor.
【請求項3】第1磁性体及び第2磁性体の一方は他方に
比して軸方向の厚みが厚いことを特徴とする請求項1又
は2記載のトルクセンサ。
3. The torque sensor according to claim 1, wherein one of the first magnetic body and the second magnetic body has a greater axial thickness than the other.
【請求項4】第1磁性体は磁性材料からなる磁性板を打
ち抜いた第1打抜板が複数枚積層されてなり、第2磁性
体は該磁性板を打ち抜いた第2打抜板が複数枚積層され
てなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれ
かに記載のトルクセンサ。
4. The first magnetic body includes a plurality of first punched plates obtained by punching a magnetic plate made of a magnetic material, and the second magnetic body includes a plurality of second punched plates obtained by punching the magnetic plate. The torque sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of the torque sensors are stacked.
【請求項5】第2軸には、環状をなし、軸方向に突出す
る複数の凸部を有するホルダが固定され、第2磁性体は
各第2突起間に位置する第2切欠に各該凸部が嵌入され
ることにより該ホルダを介して該第2軸に固定されてい
ることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに
記載のトルクセンサ。
5. A second shaft is fixed to a holder having an annular shape and having a plurality of projections projecting in the axial direction, and a second magnetic body is provided in a second notch located between the second projections. The torque sensor according to claim 1, wherein the torque sensor is fixed to the second shaft via the holder by fitting a convex portion.
【請求項6】軸方向に延在す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軸と同軸をなす第2軸
と、該第1軸に固定され、第1突起をもつ磁性材料から
なる第1磁性体と、該第2軸に固定され、該第1突起と
対面する第2突起をもつ磁性材料からなる第2磁性体
と、該第1磁性体及び該第2磁性体に対面し、該トーシ
ョンバーに作用するねじれに基づく該第1突起及び該第
2突起の対面面積の変化に対応してインダクタンスが変
化するコイルとを有し、該インダクタンスに基づいてト
ルクを検出するトルクセンサの製造方法において、 前記第1磁性体は前記トーションバーを囲む円周方向に
延在する環状をなし、該第1磁性体の外周には櫛歯状を
なす前記第1突起が形成され、前記第2磁性体は該トー
ションバーを囲む円周方向に延在する環状をなし、該第
2磁性体の内周には櫛歯状をなし、該第1突起と径方向
で対面する前記第2突起が形成されるものであり、 磁性材料からなる磁性板を順次打ち抜くことにより、複
数枚で該第1磁性体を構成する第1打抜板を得る第1打
ち抜き工程と、 該磁性板を順次打ち抜くことにより、複数枚で該第2磁
性体を構成する第2打抜板を得る第2打ち抜き工程と、 各該第1打抜板を積層して該第1磁性体を得る第1積層
工程と、 各該第2打抜板を積層して該第2磁性体を得る第2積層
工程とからなることを特徴とするトルクセンサの製造方
法。
6. A torsion bar extending in the axial direction, a first shaft connected to one end of the torsion bar and coaxial with the torsion bar, and a first shaft connected to the other end of the torsion bar. A second axis coaxial with the first axis, a first magnetic body fixed to the first axis and made of a magnetic material having a first projection, and fixed to the second axis and facing the first projection; A second magnetic body made of a magnetic material having a second protrusion, and the first protrusion and the second protrusion facing the first magnetic body and the second magnetic body and being torsionally acting on the torsion bar. A coil having an inductance that changes in accordance with a change in the facing area, wherein the first magnetic body extends in a circumferential direction surrounding the torsion bar. Form a ring that is The first protrusion having a comb-like shape is formed on an outer periphery of one magnetic body, and the second magnetic body has an annular shape extending in a circumferential direction surrounding the torsion bar, and an inner periphery of the second magnetic body. Is formed with a comb-like shape, and the second protrusion is formed to face the first protrusion in the radial direction. A plurality of first magnetic members are formed by punching out magnetic plates made of a magnetic material sequentially. A first punching step of obtaining a first punched plate constituting: and a second punching step of sequentially punching out the magnetic plate to obtain a second punched plate constituting a plurality of the second magnetic bodies. A first laminating step of laminating the first punched plate to obtain the first magnetic body, and a second laminating step of laminating each second punched plate to obtain the second magnetic body. A method for manufacturing a torque sensor.
【請求項7】第1打抜板は、第1突起を構成する第1大
径部と、各該第1大径部間に位置する第1切欠を構成す
る第1小径部とを有し、 該第1打抜板と同一の磁性板から打ち抜かれる第2打抜
板は、該第1大径部の径外方向に位置した第2小径部
と、各該第2小径部の一方側に位置する第2切欠を構成
する第2大径部と、各該第2小径部の他方側に位置し、
第2突起を構成し、トルクセンサにおいて該第1大径部
と対面する第2中径部とを有することを特徴とする請求
項6記載の製造方法。
7. A first punched plate has a first large diameter portion forming a first projection, and a first small diameter portion forming a first notch located between each of the first large diameter portions. A second punched plate punched from the same magnetic plate as the first punched plate includes a second small-diameter portion located radially outward of the first large-diameter portion, and one side of each of the second small-diameter portions. A second large-diameter portion forming a second notch located on the other side of each of the second small-diameter portions,
7. The method according to claim 6, wherein the second projection is formed, and the torque sensor has the first large diameter portion and a second medium diameter portion facing the first large diameter portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130093414A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Showa Corporation Relative angle sensing device and production method of relative angle sensing device
JP2021012165A (en) * 2019-07-09 2021-02-04 株式会社ジェイテクト Sensor

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