JPH05113377A - 磁歪式トルクセンサ - Google Patents
磁歪式トルクセンサInfo
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- JPH05113377A JPH05113377A JP3302423A JP30242391A JPH05113377A JP H05113377 A JPH05113377 A JP H05113377A JP 3302423 A JP3302423 A JP 3302423A JP 30242391 A JP30242391 A JP 30242391A JP H05113377 A JPH05113377 A JP H05113377A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁歪式トルクセンサにおいて、励磁・検出巻
線１０を内包するシールドヨーク３０のハウジング５０
内における固定状態の安定性を高めて、振動・衝撃によ
るシールドヨーク３０の位置変動（軸方向の位置ずれや
軸心の傾き）を少くすることにより、トルク検出の出力
変動を少くする。 【構成】 弾性体スペーサ４０を、(1) 軸方向の押圧加
を加え弾性圧縮状態とする。(2) 薄肉の弾性体層４１と
非磁性硬質層部材４２との積層体とする。(3) 弾性体層
４１に、屈曲部４２ｃを設けた非磁性硬質層部材４２を
積層する。または(4) シールドヨーク３０の表面に薄肉
のコーテイング層として形成する。
線１０を内包するシールドヨーク３０のハウジング５０
内における固定状態の安定性を高めて、振動・衝撃によ
るシールドヨーク３０の位置変動（軸方向の位置ずれや
軸心の傾き）を少くすることにより、トルク検出の出力
変動を少くする。 【構成】 弾性体スペーサ４０を、(1) 軸方向の押圧加
を加え弾性圧縮状態とする。(2) 薄肉の弾性体層４１と
非磁性硬質層部材４２との積層体とする。(3) 弾性体層
４１に、屈曲部４２ｃを設けた非磁性硬質層部材４２を
積層する。または(4) シールドヨーク３０の表面に薄肉
のコーテイング層として形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トルク伝達軸に印加さ
れるトルクを非接触検出する磁歪式トルクセンサに関す
る。
れるトルクを非接触検出する磁歪式トルクセンサに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】磁歪式トルクセンサは、トルク伝達軸
（以下、「軸体」ともいう）にトルクが印加されると、
軸体の表面（予め一軸磁気異方性が付与されている）
に、トルクの大きさに比例する透磁率の変化が生じるこ
とを利用し、その透磁率の変化を電気量として検出する
ようにした非接触型のトルクセンサである。
（以下、「軸体」ともいう）にトルクが印加されると、
軸体の表面（予め一軸磁気異方性が付与されている）
に、トルクの大きさに比例する透磁率の変化が生じるこ
とを利用し、その透磁率の変化を電気量として検出する
ようにした非接触型のトルクセンサである。
【０００３】図９、および図１０にそのトルクセンサの
構造を示す。１０は励磁・検出巻線であり、軸体Ｓの表
面に励磁磁界を印加する巻線１０・１と、軸体表面に生
じる透磁率の変化を検出する巻線１０・２とからなり、
これらはボビン２０に積層巻装されている。励磁巻線１
０・１には高周波励磁電源が、検出巻線１０・２には、
検出される透磁率の変化を電気量（例えば直流電圧）と
して出力する検出回路が、それぞれ接続される。なお、
図は、軸体表面の透磁率の変化を差動的に取出すための
２つの励磁・検出巻線１０，１０が適当な距離をおいて
並列配置された差動型センサを示している。
構造を示す。１０は励磁・検出巻線であり、軸体Ｓの表
面に励磁磁界を印加する巻線１０・１と、軸体表面に生
じる透磁率の変化を検出する巻線１０・２とからなり、
これらはボビン２０に積層巻装されている。励磁巻線１
０・１には高周波励磁電源が、検出巻線１０・２には、
検出される透磁率の変化を電気量（例えば直流電圧）と
して出力する検出回路が、それぞれ接続される。なお、
図は、軸体表面の透磁率の変化を差動的に取出すための
２つの励磁・検出巻線１０，１０が適当な距離をおいて
並列配置された差動型センサを示している。
【０００４】３０は、上記励磁・検出巻線１０を囲包す
る強磁性材料（例えばパーマロイ合金）で形成されたシ
ールドヨークである。シールドヨーク３０は、中央に軸
方向の貫通孔（軸体Ｓの挿通孔）３３を有し、内部に励
磁・検出巻線１０を嵌納する円周溝３４が設けられた２
つの半円状割部材３０・１と３０・２からなり、励磁・
検出巻線１０を嵌納して円筒体に組付けられる（図１
０）。
る強磁性材料（例えばパーマロイ合金）で形成されたシ
ールドヨークである。シールドヨーク３０は、中央に軸
方向の貫通孔（軸体Ｓの挿通孔）３３を有し、内部に励
磁・検出巻線１０を嵌納する円周溝３４が設けられた２
つの半円状割部材３０・１と３０・２からなり、励磁・
検出巻線１０を嵌納して円筒体に組付けられる（図１
０）。
【０００５】励磁・検出巻線１０を囲包したシールドヨ
ーク３０は、その両端の円周稜部にスペーサ４０が環着
されてハウジング５０の円筒状空間内に固定される。ス
ペーサ４０は、円周縁部４０ａとこれに直交する向きの
側壁縁部４０ｂとがなす略Ｌ字形の断面形状を有する円
環部材であり、ゴムまたは樹脂（テフロン等）の弾性材
料で形成されている。そのスペーサ４０は、取扱い性お
よびシールドヨーク３０に対する装着操作性の観点か
ら、例えば１．５ｍｍないしそれ以上の肉厚に形成され
たものが使用されている。
ーク３０は、その両端の円周稜部にスペーサ４０が環着
されてハウジング５０の円筒状空間内に固定される。ス
ペーサ４０は、円周縁部４０ａとこれに直交する向きの
側壁縁部４０ｂとがなす略Ｌ字形の断面形状を有する円
環部材であり、ゴムまたは樹脂（テフロン等）の弾性材
料で形成されている。そのスペーサ４０は、取扱い性お
よびシールドヨーク３０に対する装着操作性の観点か
ら、例えば１．５ｍｍないしそれ以上の肉厚に形成され
たものが使用されている。
【０００６】シールドヨーク３０が内装されたハウジン
グ５０は、その左右の開口端部の内周面に形成されてい
る段差部に軸受６０，６０が（一方の段差部には当て板
リング５２が介装されて）嵌め込まれ、軸受６０，６０
を介して軸体Ｓに回転対称に取付けられる。
グ５０は、その左右の開口端部の内周面に形成されてい
る段差部に軸受６０，６０が（一方の段差部には当て板
リング５２が介装されて）嵌め込まれ、軸受６０，６０
を介して軸体Ｓに回転対称に取付けられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記トルクセンサの実
使用における問題として、トルク検出々力の変動を生じ
易いことが挙げられる。そのトルク出力変動の主たる原
因は、ハウジング５０内におけるシールドヨーク３０の
固定構造の不安定性にある。すなわち、シールドヨーク
３０は、その両端に環着された弾性体スペーサ４０，４
０をハウジング５０の内周面に対する着地部材としてそ
の筒状空間内に保持されているだけの固定構造であるた
め、安定性に乏しく、軸体Ｓの高速度回転に伴う振動や
衝撃による位置変動を生じ易い。殊に、回転の起動・停
止時等の強い衝撃が加わると、スペーサ４０に瞬間的に
ねじれ等の変形を生じ易く、その変形状態がスペーサ４
０とシールドヨーク３０の界面の摩擦抵抗のためにその
まゝ保持されると、シールドヨーク３０の軸心（従つて
その内部に嵌納された励磁・検出巻線１０の軸心）が軸
体Ｓの軸心からずれた状態でトルクの検出が行なわれる
ことになり、信頼性のあるトルク検出は不可能となつて
しまう。
使用における問題として、トルク検出々力の変動を生じ
易いことが挙げられる。そのトルク出力変動の主たる原
因は、ハウジング５０内におけるシールドヨーク３０の
固定構造の不安定性にある。すなわち、シールドヨーク
３０は、その両端に環着された弾性体スペーサ４０，４
０をハウジング５０の内周面に対する着地部材としてそ
の筒状空間内に保持されているだけの固定構造であるた
め、安定性に乏しく、軸体Ｓの高速度回転に伴う振動や
衝撃による位置変動を生じ易い。殊に、回転の起動・停
止時等の強い衝撃が加わると、スペーサ４０に瞬間的に
ねじれ等の変形を生じ易く、その変形状態がスペーサ４
０とシールドヨーク３０の界面の摩擦抵抗のためにその
まゝ保持されると、シールドヨーク３０の軸心（従つて
その内部に嵌納された励磁・検出巻線１０の軸心）が軸
体Ｓの軸心からずれた状態でトルクの検出が行なわれる
ことになり、信頼性のあるトルク検出は不可能となつて
しまう。
【０００８】このシールドヨーク３０の位置変動防止策
として、弾性体スペーサ４０の使用を廃し、例えば焼嵌
め等によりシールドヨーク３０をハウジング５０内に締
め付け固定する構造とすることも考えられるが、そのよ
うな構造ではシールドヨーク３０の位置変動の防止はで
きても、締め付け構造であるためにシールドヨーク３０
に内部応力を生じ、シールドヨーク３０の磁気遮蔽機能
や磁路としての効果に変化をきたすため、トルク検出特
性の低下を免れず、本質的な対策とはなり得ない。
として、弾性体スペーサ４０の使用を廃し、例えば焼嵌
め等によりシールドヨーク３０をハウジング５０内に締
め付け固定する構造とすることも考えられるが、そのよ
うな構造ではシールドヨーク３０の位置変動の防止はで
きても、締め付け構造であるためにシールドヨーク３０
に内部応力を生じ、シールドヨーク３０の磁気遮蔽機能
や磁路としての効果に変化をきたすため、トルク検出特
性の低下を免れず、本質的な対策とはなり得ない。
【０００９】本発明は、上記に鑑み、弾性体スペーサを
使用しつつ、ハウジング内のシールドヨーク３０の固定
状態の安定性を高め、その位置変動に因るトルク検出々
力変動を可及的に少くすることを可能としたトルクセン
サを提供しようとするものである。
使用しつつ、ハウジング内のシールドヨーク３０の固定
状態の安定性を高め、その位置変動に因るトルク検出々
力変動を可及的に少くすることを可能としたトルクセン
サを提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、励
磁・検出巻線１０を内包した円筒形状のシールドヨーク
３０の左右両端の円周稜部に、シールドヨーク３０の円
周面３１に当接する円周縁部４０ａとその側壁面３２に
当接する側壁縁部４０ｂとからなる略Ｌ字型断面を有す
る円環形状の弾性体スペーサ４０が環着され、シールド
ヨーク３０は弾性体スペーサ４０を介してハウジング５
０の円筒状空間内に固定され、ハウジング５０の左右の
開口端部の軸受６０，６０を介してトルク伝達軸Ｓに回
転対称に取付けられる磁歪式トルクセンサにおいて、第
１の発明に係るトルクセンサは、前記弾性体スペーサ４
０の側壁縁部４０ｂが軸方向の押圧力によりシールドヨ
ーク３０の側壁面３２に押付けられて弾性圧縮している
ことを特徴としている。
磁・検出巻線１０を内包した円筒形状のシールドヨーク
３０の左右両端の円周稜部に、シールドヨーク３０の円
周面３１に当接する円周縁部４０ａとその側壁面３２に
当接する側壁縁部４０ｂとからなる略Ｌ字型断面を有す
る円環形状の弾性体スペーサ４０が環着され、シールド
ヨーク３０は弾性体スペーサ４０を介してハウジング５
０の円筒状空間内に固定され、ハウジング５０の左右の
開口端部の軸受６０，６０を介してトルク伝達軸Ｓに回
転対称に取付けられる磁歪式トルクセンサにおいて、第
１の発明に係るトルクセンサは、前記弾性体スペーサ４
０の側壁縁部４０ｂが軸方向の押圧力によりシールドヨ
ーク３０の側壁面３２に押付けられて弾性圧縮している
ことを特徴としている。
【００１１】本発明の第２のトルクセンサは、前記弾性
体スペーサ４０の少なくとも側壁縁部４０ｂが、非磁性
硬質材からなる層部材４２との積層構造を有し、側壁縁
部４０ｂの弾性体層は薄肉であることを特徴としてい
る。
体スペーサ４０の少なくとも側壁縁部４０ｂが、非磁性
硬質材からなる層部材４２との積層構造を有し、側壁縁
部４０ｂの弾性体層は薄肉であることを特徴としてい
る。
【００１２】本発明の第３のトルクセンサは、前記弾性
体スペーサ４０の少なくとも側壁縁部４０ｂが、その外
側面に積層された非磁性硬質材からなる層部材４２との
積層構造を有し、その層部材４２は、弾性体層の側壁縁
部４０ｂの内径周面に沿つて形成された屈曲部４２ｃを
備え、屈曲部４２ｃの端面とシールドヨークの側壁面３
１との間に狭い隙間を有することを特徴としている。
体スペーサ４０の少なくとも側壁縁部４０ｂが、その外
側面に積層された非磁性硬質材からなる層部材４２との
積層構造を有し、その層部材４２は、弾性体層の側壁縁
部４０ｂの内径周面に沿つて形成された屈曲部４２ｃを
備え、屈曲部４２ｃの端面とシールドヨークの側壁面３
１との間に狭い隙間を有することを特徴としている。
【００１３】本発明の第４のトルクセンサは、前記弾性
体スペーサ４０が、シールドヨークの左右の円周稜部に
沿つてその円周面３１と、側壁面３２とにコーテイング
により形成された薄肉層であることを特徴としている。
体スペーサ４０が、シールドヨークの左右の円周稜部に
沿つてその円周面３１と、側壁面３２とにコーテイング
により形成された薄肉層であることを特徴としている。
【００１４】以下、本発明について実施例を示す図面を
参照して説明する。図１は本発明の第１のトルクセンサ
を示している。図２（ａ）は、そのトルクセンサの構成
に使用される弾性体スペーサの使用前の形態、同図
（ｂ）は、その弾性体スペーサがシールドヨーク３０の
左右両端に取付けられてハウジング内に組込まれ弾性圧
縮状態を示している。励磁・検出巻線１０を内包したシ
ールドヨーク３０は、左右両端の円周稜部に弾性体スペ
ーサ４０，４０が環着されてハウジング５０の円筒状空
間内に装入され、一方のスペーサ４０の側壁縁部４０ｂ
はハウジング５０の内周円環突起５１に押圧され、他方
のスペーサ４０の側壁縁部４０ｂには当て板リング５２
が押圧されている。そのスペーサ４０，４０の形状・構
造は、図２（ａ）に示すように従来より使用されている
ものと特に異ならず、その材質、肉厚等も従来のスペー
サのそれと同様のものである。
参照して説明する。図１は本発明の第１のトルクセンサ
を示している。図２（ａ）は、そのトルクセンサの構成
に使用される弾性体スペーサの使用前の形態、同図
（ｂ）は、その弾性体スペーサがシールドヨーク３０の
左右両端に取付けられてハウジング内に組込まれ弾性圧
縮状態を示している。励磁・検出巻線１０を内包したシ
ールドヨーク３０は、左右両端の円周稜部に弾性体スペ
ーサ４０，４０が環着されてハウジング５０の円筒状空
間内に装入され、一方のスペーサ４０の側壁縁部４０ｂ
はハウジング５０の内周円環突起５１に押圧され、他方
のスペーサ４０の側壁縁部４０ｂには当て板リング５２
が押圧されている。そのスペーサ４０，４０の形状・構
造は、図２（ａ）に示すように従来より使用されている
ものと特に異ならず、その材質、肉厚等も従来のスペー
サのそれと同様のものである。
【００１５】上記のように本発明の第１のトルクセンサ
では、シールドヨーク３０に従来と同様の弾性体スペー
サ４０，４０が環着され、またハウジング５０内におけ
るシールドヨーク３０は、スペーサ４０，４０の円周縁
部４０ａ，４０ａをハウジング５０の内周面に対する着
地面としてハウジング５０の筒状空間内に保持されてい
る点については、前記図９に示した従来のトルクセンサ
におけるシールドヨーク３０の固定態様と異ならない
が、従来の構造では、左右のスペーサ４０，４０の側壁
縁部４０ｂ，４０ｂに対する押圧力の付与はなく、むし
ろ微小の空隙Ｇ（寸法精度にもよるが、約０．１〜０．
３ｍｍ程度）を伴つているのが一般であり、これと異な
つて本発明では、図２（ｂ）に示したように、左右のス
ペーサ４０，４０の側壁縁部４０ｂ，４０ｂを軸方向の
押圧力で弾性圧縮した状態のもとにシールドヨーク３０
を左右から挟持させた構造としている。
では、シールドヨーク３０に従来と同様の弾性体スペー
サ４０，４０が環着され、またハウジング５０内におけ
るシールドヨーク３０は、スペーサ４０，４０の円周縁
部４０ａ，４０ａをハウジング５０の内周面に対する着
地面としてハウジング５０の筒状空間内に保持されてい
る点については、前記図９に示した従来のトルクセンサ
におけるシールドヨーク３０の固定態様と異ならない
が、従来の構造では、左右のスペーサ４０，４０の側壁
縁部４０ｂ，４０ｂに対する押圧力の付与はなく、むし
ろ微小の空隙Ｇ（寸法精度にもよるが、約０．１〜０．
３ｍｍ程度）を伴つているのが一般であり、これと異な
つて本発明では、図２（ｂ）に示したように、左右のス
ペーサ４０，４０の側壁縁部４０ｂ，４０ｂを軸方向の
押圧力で弾性圧縮した状態のもとにシールドヨーク３０
を左右から挟持させた構造としている。
【００１６】このように、シールドヨーク３０の両端の
スペーサ４０，４０の側壁縁部４０ｂ，４０ｂをシール
ドヨーク３０の側壁面３２，３２に押圧して弾性圧縮し
その弾性力（弾性変形量）を減じた状態でシールドヨー
ク３０を挟持しているので、シールドヨーク３０は、軸
体Ｓの回転およびその起動・停止等に伴う振動や衝撃が
繰返し作用しても、軸体Ｓに対する軸方向の位置ずれ
や、軸心の傾き等の位置変動を生じにくく、所定の位置
に安定に保持される。
スペーサ４０，４０の側壁縁部４０ｂ，４０ｂをシール
ドヨーク３０の側壁面３２，３２に押圧して弾性圧縮し
その弾性力（弾性変形量）を減じた状態でシールドヨー
ク３０を挟持しているので、シールドヨーク３０は、軸
体Ｓの回転およびその起動・停止等に伴う振動や衝撃が
繰返し作用しても、軸体Ｓに対する軸方向の位置ずれ
や、軸心の傾き等の位置変動を生じにくく、所定の位置
に安定に保持される。
【００１７】上記スペーサ４０，４０の側壁縁部４０
ｂ，４０ｂの弾性圧縮状態の肉厚ｃは、例えば圧縮前の
肉厚ｔの約１／２〜１／４であるが、その弾性圧縮の度
合いは弾性体の材質やトルク検出における検出々力変動
許容値に応じて設定されることは言うまでもない。
ｂ，４０ｂの弾性圧縮状態の肉厚ｃは、例えば圧縮前の
肉厚ｔの約１／２〜１／４であるが、その弾性圧縮の度
合いは弾性体の材質やトルク検出における検出々力変動
許容値に応じて設定されることは言うまでもない。
【００１８】図３は、本発明の第２のトルクセンサの構
成に使用される弾性体スペーサ４０を示している。４１
は弾性体層、４２は、断面略Ｌ字型の非磁性硬質層部材
である。そのスペーサ４０は、弾性体の肉厚の一部が非
磁性硬質層部材４２に置き換えられ、弾性体層４１と非
磁性硬質層部材４２が積層一体化された二層構造を有し
ている。非磁性硬質層部材４２は、ステンレス鋼、アル
ミ等の金属、あるいは硬度が高くかつ熱膨張係数の小さ
い樹脂（例えばガラス繊維を含むナイロン６６樹脂）等
からなる成形品である。弾性体層４１は、図２のスペー
サと同じようにゴム、樹脂等であるが、図２の単層スペ
ーサと異なつて、その肉厚の一部が非磁性硬質層部材４
２で置き換えられている分だけ、薄肉となつている。
成に使用される弾性体スペーサ４０を示している。４１
は弾性体層、４２は、断面略Ｌ字型の非磁性硬質層部材
である。そのスペーサ４０は、弾性体の肉厚の一部が非
磁性硬質層部材４２に置き換えられ、弾性体層４１と非
磁性硬質層部材４２が積層一体化された二層構造を有し
ている。非磁性硬質層部材４２は、ステンレス鋼、アル
ミ等の金属、あるいは硬度が高くかつ熱膨張係数の小さ
い樹脂（例えばガラス繊維を含むナイロン６６樹脂）等
からなる成形品である。弾性体層４１は、図２のスペー
サと同じようにゴム、樹脂等であるが、図２の単層スペ
ーサと異なつて、その肉厚の一部が非磁性硬質層部材４
２で置き換えられている分だけ、薄肉となつている。
【００１９】スペーサ４０の弾性体層４１を非磁性硬質
層部材４２との積層体としているのは、薄肉厚の弾性体
のみの単層スペーサでは、そのハンドリング性、特にシ
ールドヨーク３０に対する装着操作に困難をきたすの
で、非磁性硬質層部材４２と一体化して、ハンドリング
上の困難を解消しているのである。その層部材４２の肉
厚は、スペーサのハンドリング性の観点から決めればよ
く、例えば０．５〜１ｍｍとしてよい。
層部材４２との積層体としているのは、薄肉厚の弾性体
のみの単層スペーサでは、そのハンドリング性、特にシ
ールドヨーク３０に対する装着操作に困難をきたすの
で、非磁性硬質層部材４２と一体化して、ハンドリング
上の困難を解消しているのである。その層部材４２の肉
厚は、スペーサのハンドリング性の観点から決めればよ
く、例えば０．５〜１ｍｍとしてよい。
【００２０】弾性体層４１と非磁性硬質層部材４２から
なる上記図３の積層スペーサ４０における非磁性硬質層
部材４２は、必ずしも同図に示したような断面Ｌ字型で
ある必要はなく、図４に示すように、その層部材４２と
して平板形状のものを使用し側壁縁部のみを二層構造と
することにより、弾性体層４１の側壁縁部４１ｂを薄肉
化した構成としてもよい。
なる上記図３の積層スペーサ４０における非磁性硬質層
部材４２は、必ずしも同図に示したような断面Ｌ字型で
ある必要はなく、図４に示すように、その層部材４２と
して平板形状のものを使用し側壁縁部のみを二層構造と
することにより、弾性体層４１の側壁縁部４１ｂを薄肉
化した構成としてもよい。
【００２１】図５は、第２のトルクセンサに使用される
積層スペーサの他の例を示している。前記図３の積層ス
ペーサでは、弾性体層４１の外側面に非磁性硬質層部材
４２を積層した構造としているのに対し、図５では、非
磁性硬質層部材４２を弾性体層４１に内包させた埋込み
構造としている点で図３の例と異なつているが、その他
の構成は同じであり、弾性体の肉厚の一部が非磁性硬質
層部材４２で置き換えられている分だけ、弾性体層４１
は薄肉となつている。なお、図５のスペーサについて
も、弾性体層４１に内包される非磁性硬質層部材４２
は、必ずしも断面Ｌ字型である必要はなく、前記図４に
示したスペーサにおける非磁性硬質層部材４２と同様の
平板形状のものを使用し、これを弾性体層４１の側壁縁
部４１ｂ内に埋込んだ形態としてもよい。
積層スペーサの他の例を示している。前記図３の積層ス
ペーサでは、弾性体層４１の外側面に非磁性硬質層部材
４２を積層した構造としているのに対し、図５では、非
磁性硬質層部材４２を弾性体層４１に内包させた埋込み
構造としている点で図３の例と異なつているが、その他
の構成は同じであり、弾性体の肉厚の一部が非磁性硬質
層部材４２で置き換えられている分だけ、弾性体層４１
は薄肉となつている。なお、図５のスペーサについて
も、弾性体層４１に内包される非磁性硬質層部材４２
は、必ずしも断面Ｌ字型である必要はなく、前記図４に
示したスペーサにおける非磁性硬質層部材４２と同様の
平板形状のものを使用し、これを弾性体層４１の側壁縁
部４１ｂ内に埋込んだ形態としてもよい。
【００２２】上記図３〜図５に示した弾性体層４１と非
磁性硬質層部材４２とからなる積層スペーサ４０は、前
記図１のトルクセンサと同じように、シールドヨーク３
０の両端の円周稜部に環着され、そのシールドヨーク３
０は、ハウジング５０内において、その左右両側からハ
ウジングの内周円環突起５１と、当て板リング５２との
間に挟まれて固定される。この積層スペーサ４０，４０
を用いてハウジング５０内に固定されたシールドヨーク
３０は、弾性体層４１，４１の側壁縁部４１ｂ，４１ｂ
の肉厚が薄く、弾性力（弾性変形量）の小さい形態を有
しているので、軸体Ｓの回転運動およびその起動・停止
に伴う振動や衝撃による位置変動を生じにくく、所定の
位置に安定に保持される。その弾性体層４１の側壁縁部
４１ｂの肉厚ｃ（図５の例では非磁性硬質層部材４２の
両側の肉厚ｃ1 とｃ2 の合計）は、弾性体の材質やトル
ク検出での出力変動許容値等に応じて設定されるが、例
えば１ｍｍ以下の肉厚が与えられる。なお、弾性体層４
１の円周縁部４１ａは側壁縁部４１ｂと異なり、敢て薄
肉とする必要はなく、従来と同様の肉厚としてよく、あ
るいは材料節減のため、例えば０．５〜１ｍｍの薄肉と
してもよい。
磁性硬質層部材４２とからなる積層スペーサ４０は、前
記図１のトルクセンサと同じように、シールドヨーク３
０の両端の円周稜部に環着され、そのシールドヨーク３
０は、ハウジング５０内において、その左右両側からハ
ウジングの内周円環突起５１と、当て板リング５２との
間に挟まれて固定される。この積層スペーサ４０，４０
を用いてハウジング５０内に固定されたシールドヨーク
３０は、弾性体層４１，４１の側壁縁部４１ｂ，４１ｂ
の肉厚が薄く、弾性力（弾性変形量）の小さい形態を有
しているので、軸体Ｓの回転運動およびその起動・停止
に伴う振動や衝撃による位置変動を生じにくく、所定の
位置に安定に保持される。その弾性体層４１の側壁縁部
４１ｂの肉厚ｃ（図５の例では非磁性硬質層部材４２の
両側の肉厚ｃ1 とｃ2 の合計）は、弾性体の材質やトル
ク検出での出力変動許容値等に応じて設定されるが、例
えば１ｍｍ以下の肉厚が与えられる。なお、弾性体層４
１の円周縁部４１ａは側壁縁部４１ｂと異なり、敢て薄
肉とする必要はなく、従来と同様の肉厚としてよく、あ
るいは材料節減のため、例えば０．５〜１ｍｍの薄肉と
してもよい。
【００２３】図６は、本発明の第３のトルクセンサの構
成に使用される弾性体スペーサの例を示している。この
弾性体スペーサ４０は、弾性体層４１とこれに積層され
た非磁性硬質層部材４２とからなる二層構造を有し、そ
の構造は、前記図３や図４等に示した第２のトルクセン
サに使用される弾性体スペーサ４０と同じであるが、そ
の非磁性硬質層部材４２の側壁縁部４２ｂの端部に、内
側方向に向う屈曲部４２ｃが形成された形態を有してい
る点、およびその弾性体層４１の側壁縁部４１ｂは必ず
しも薄肉である必要はなく、例えば図２の弾性体スペー
サと同様の肉厚であつて構わない点において、図３や図
４に示した弾性体スペーサと異なる形態を有している。
成に使用される弾性体スペーサの例を示している。この
弾性体スペーサ４０は、弾性体層４１とこれに積層され
た非磁性硬質層部材４２とからなる二層構造を有し、そ
の構造は、前記図３や図４等に示した第２のトルクセン
サに使用される弾性体スペーサ４０と同じであるが、そ
の非磁性硬質層部材４２の側壁縁部４２ｂの端部に、内
側方向に向う屈曲部４２ｃが形成された形態を有してい
る点、およびその弾性体層４１の側壁縁部４１ｂは必ず
しも薄肉である必要はなく、例えば図２の弾性体スペー
サと同様の肉厚であつて構わない点において、図３や図
４に示した弾性体スペーサと異なる形態を有している。
【００２４】上記非磁性硬質層部材４２の屈曲部４２ｃ
は、弾性体層４１の側壁縁部４１ｂの内径周面に沿つて
シールドヨーク３０の側壁面３２に向つて屈曲してい
る。その屈曲部４２ｃの前端面は、弾性体層４１の側壁
縁部４１ｂの肉厚よりも小さい隙間ｃをもつてシールド
ヨークの側壁面３２と向い合つている。
は、弾性体層４１の側壁縁部４１ｂの内径周面に沿つて
シールドヨーク３０の側壁面３２に向つて屈曲してい
る。その屈曲部４２ｃの前端面は、弾性体層４１の側壁
縁部４１ｂの肉厚よりも小さい隙間ｃをもつてシールド
ヨークの側壁面３２と向い合つている。
【００２５】図６に示した弾性体スペーサ４０の弾性体
層４１に積層される非磁性硬質層部材４２は、必ずしも
断面Ｌ字型である必要はなく、その円周縁部４２ａを省
略した形状としても構わない。図７はその例を示してい
る。この場合も、非磁性硬質層部材４２の屈曲部４２ｃ
は、弾性体層の側壁縁部４１ｂの肉厚より小さい隙間ｃ
をなしてシールヨークの側壁面３２に対向している。
層４１に積層される非磁性硬質層部材４２は、必ずしも
断面Ｌ字型である必要はなく、その円周縁部４２ａを省
略した形状としても構わない。図７はその例を示してい
る。この場合も、非磁性硬質層部材４２の屈曲部４２ｃ
は、弾性体層の側壁縁部４１ｂの肉厚より小さい隙間ｃ
をなしてシールヨークの側壁面３２に対向している。
【００２６】上記図６および図７の積層スペーサ４０
は、図３等に示したスペーサ４０と同じように、シール
ドヨーク３０の両端の円周稜部に環着され、そのシール
ドヨーク３０は、ハウジング５０内において、その左右
両側からハウジングの内周円環突起５１と、当て板リン
グ５２との間に挟まれて固定される。この場合も図２の
スペーサ４０と異なつて弾性体層４１の側壁縁部４１ｂ
に弾性圧縮を付加する必要はない。そのシールドヨーク
３０の左右のスペーサ４０，４０の非磁性硬質層部材４
２，４２の屈曲部４２ｃ，４２ｃは、シールドヨーク３
０の軸方向の位置ずれを抑制するストツパの役目をな
す。すなわち、軸体Ｓの回転およびその起動・停止に伴
う振動や衝撃が加わつても、スペーサの弾性体層４１の
弾性圧縮に伴うシールドヨーク３０の軸方向の変位は、
弾性体層４１の肉厚の大小に関係なく、側壁面３２と屈
曲部４２ｃの隙間ｃの範囲内に制限され、それ以上の位
置変動を生じることはない。非磁性硬質層部材の屈曲部
４２ｃとシールドヨークの側壁面３２との間の隙間ｃの
大きさは、弾性体層４１の材質やトルク検出の出力変動
許容値等により異なるが、例えば０．５ｍｍないしそれ
以下に設定される。
は、図３等に示したスペーサ４０と同じように、シール
ドヨーク３０の両端の円周稜部に環着され、そのシール
ドヨーク３０は、ハウジング５０内において、その左右
両側からハウジングの内周円環突起５１と、当て板リン
グ５２との間に挟まれて固定される。この場合も図２の
スペーサ４０と異なつて弾性体層４１の側壁縁部４１ｂ
に弾性圧縮を付加する必要はない。そのシールドヨーク
３０の左右のスペーサ４０，４０の非磁性硬質層部材４
２，４２の屈曲部４２ｃ，４２ｃは、シールドヨーク３
０の軸方向の位置ずれを抑制するストツパの役目をな
す。すなわち、軸体Ｓの回転およびその起動・停止に伴
う振動や衝撃が加わつても、スペーサの弾性体層４１の
弾性圧縮に伴うシールドヨーク３０の軸方向の変位は、
弾性体層４１の肉厚の大小に関係なく、側壁面３２と屈
曲部４２ｃの隙間ｃの範囲内に制限され、それ以上の位
置変動を生じることはない。非磁性硬質層部材の屈曲部
４２ｃとシールドヨークの側壁面３２との間の隙間ｃの
大きさは、弾性体層４１の材質やトルク検出の出力変動
許容値等により異なるが、例えば０．５ｍｍないしそれ
以下に設定される。
【００２７】図８は、本発明の第４のトルクセンサを構
成する弾性体スペーサの形設態様を示している。その弾
性体スペーサ４０は、シールドヨーク３０の左右両端の
円周稜部に、シールドヨークの外周面３１と側壁面３２
を被覆する断面略Ｌ字形状を有する薄肉のコーテイング
層として形設されている。コーテイングスペーサ４０が
形設されたシールドヨーク３０は、ハウジング５０内に
装入されて、左右のスペーサ４０，４０のそれぞれに当
接するハウジング５０の内周円環突起５１および当て板
リング５２に挟まれて固定される。この場合も、前記図
２のトルクセンサと異なつてスペーサ４０，４０の側壁
縁部４０ｂ，４０ｂは押圧力による弾性圧縮を付加する
必要はなく、前記図３や図４の積層スペーサを使用した
固定構造と同じように、スペーサの側壁縁部４０ｂ，４
０ｂが、弾性力（弾性変形量）の小さい薄肉形態である
ことの効果として、シールドヨーク３０は、軸体Ｓの回
転運動およびその起動・停止に伴う振動や衝撃による位
置変動を生じにくく、所定の位置に安定に保持される。
そのスペーサ４０の側壁縁部４０ｂの肉厚ｃは、弾性体
の材質やトルク検出での出力変動許容値等により設定さ
れるが、例えば１ｍｍないしそれ以下とされる。
成する弾性体スペーサの形設態様を示している。その弾
性体スペーサ４０は、シールドヨーク３０の左右両端の
円周稜部に、シールドヨークの外周面３１と側壁面３２
を被覆する断面略Ｌ字形状を有する薄肉のコーテイング
層として形設されている。コーテイングスペーサ４０が
形設されたシールドヨーク３０は、ハウジング５０内に
装入されて、左右のスペーサ４０，４０のそれぞれに当
接するハウジング５０の内周円環突起５１および当て板
リング５２に挟まれて固定される。この場合も、前記図
２のトルクセンサと異なつてスペーサ４０，４０の側壁
縁部４０ｂ，４０ｂは押圧力による弾性圧縮を付加する
必要はなく、前記図３や図４の積層スペーサを使用した
固定構造と同じように、スペーサの側壁縁部４０ｂ，４
０ｂが、弾性力（弾性変形量）の小さい薄肉形態である
ことの効果として、シールドヨーク３０は、軸体Ｓの回
転運動およびその起動・停止に伴う振動や衝撃による位
置変動を生じにくく、所定の位置に安定に保持される。
そのスペーサ４０の側壁縁部４０ｂの肉厚ｃは、弾性体
の材質やトルク検出での出力変動許容値等により設定さ
れるが、例えば１ｍｍないしそれ以下とされる。
【００２８】
【発明の効果】本発明の磁歪式トルクセンサは、励磁・
検出巻線を内包したシールドヨークのハウジング内にお
ける固定姿勢が安定で、トルク伝達軸の回転およびその
起動・停止に伴う振動や衝撃による軸方向の位置ずれや
軸心の傾き等の位置変動を生じにくゝ、従つてシールド
ヨークの位置変動に因るトルク検出々力の変動量が少な
く、精度の良いトルク検出を行うことができる。
検出巻線を内包したシールドヨークのハウジング内にお
ける固定姿勢が安定で、トルク伝達軸の回転およびその
起動・停止に伴う振動や衝撃による軸方向の位置ずれや
軸心の傾き等の位置変動を生じにくゝ、従つてシールド
ヨークの位置変動に因るトルク検出々力の変動量が少な
く、精度の良いトルク検出を行うことができる。
【図１】本発明のシールドヨーク固定構造の実施例を示
す軸方向断面図である。
す軸方向断面図である。
【図２】同図ａは、図１のトルクセンサに使用される弾
性体スペーサを示す軸方向断面図、同図ｂは、図１のハ
ウジング内における弾性体スペーサの弾性圧縮状態を示
す要部拡大図である。
性体スペーサを示す軸方向断面図、同図ｂは、図１のハ
ウジング内における弾性体スペーサの弾性圧縮状態を示
す要部拡大図である。
【図３】本発明におけるシールドヨークに取付けられる
スペーサの実施例を示す径方向断面図である。
スペーサの実施例を示す径方向断面図である。
【図４】本発明におけるシールドヨークに取付けられる
スペーサの実施例を示す径方向断面図である。
スペーサの実施例を示す径方向断面図である。
【図５】本発明におけるシールドヨークに取付けられる
スペーサの実施例を示す径方向断面図である。
スペーサの実施例を示す径方向断面図である。
【図６】本発明におけるシールドヨークに取付けられる
スペーサの実施例を示す径方向断面図である。
スペーサの実施例を示す径方向断面図である。
【図７】本発明におけるシールドヨークに取付けられる
スペーサの実施例を示す径方向断面図である。
スペーサの実施例を示す径方向断面図である。
【図８】本発明におけるシールドヨークに形設されたス
ペーサを示す一部切欠要部正面図である。
ペーサを示す一部切欠要部正面図である。
【図９】従来のシールドヨーク固定構造を示す軸方向断
面図である。
面図である。
【図１０】トルクセンサの分解説明図である。
１０：励磁・検出巻線，２０：ボビン，３０：シールド
ヨーク，４０：スペーサ，４０ａ：円周縁部，４０ｂ：
側壁縁部，４１：弾性体層，４２：非磁性硬質層部材，
５０：ハウジング，５１：ハウジング内周円環突起，５
２：当て板リング，６０：軸受。
ヨーク，４０：スペーサ，４０ａ：円周縁部，４０ｂ：
側壁縁部，４１：弾性体層，４２：非磁性硬質層部材，
５０：ハウジング，５１：ハウジング内周円環突起，５
２：当て板リング，６０：軸受。
Claims (4)
- 【請求項１】 励磁・検出巻線１０を内包した円筒形状
のシールドヨーク３０の左右両端の円周稜部に、シール
ドヨーク３０の円周面３１に当接する円周縁部４０ａと
その側壁面３２に当接する側壁縁部４０ｂとからなる略
Ｌ字型断面を有する円環形状の弾性体スペーサ４０が環
着され、シールドヨーク３０は弾性体スペーサ４０を介
してハウジング５０の円筒状空間内に固定され、ハウジ
ング５０の左右の開口端部の軸受６０，６０を介してト
ルク伝達軸Ｓに回転対称に取付けられる磁歪式トルクセ
ンサにおいて、 前記弾性体スペーサ４０は、その側壁縁部４０ｂが、軸
方向の押圧力により弾性圧縮してシールドヨーク３０の
側壁面３２に押付けられていることを特徴とする磁歪式
トルクセンサ。 - 【請求項２】 励磁・検出巻線１０を内包した円筒形状
のシールドヨーク３０の左右両端の円周稜部に、シール
ドヨーク３０の円周面３１に当接する円周縁部４０ａと
その側壁面３２に当接する側壁縁部４０ｂとからなる略
Ｌ字型断面を有する円環形状の弾性体スペーサ４０が環
着され、シールドヨーク３０は弾性体スペーサ４０を介
してハウジング５０の円筒状空間内に固定され、ハウジ
ング５０の左右の開口端部の軸受６０，６０を介してト
ルク伝達軸Ｓに回転対称に取付けられる磁歪式トルクセ
ンサにおいて、 前記弾性体スペーサ４０は、少なくとも側壁縁部４０ｂ
が非磁性硬質材からなる層部材４２との積層構造を有
し、側壁縁部４０ｂの弾性体層は薄肉であることを特徴
とする磁歪式トルクセンサ。 - 【請求項３】 励磁・検出巻線１０を内包した円筒形状
のシールドヨーク３０の左右両端の円周稜部に、シール
ドヨーク３０の円周面３１に当接する円周縁部４０ａと
その側壁面３２に当接する側壁縁部４０ｂとからなる略
Ｌ字型断面を有する円環形状の弾性体スペーサ４０が環
着され、シールドヨーク３０は弾性体スペーサ４０を介
してハウジング５０の円筒状空間内に固定され、ハウジ
ング５０の左右の開口端部の軸受６０，６０を介してト
ルク伝達軸Ｓに回転対称に取付けられる磁歪式トルクセ
ンサにおいて、 前記弾性体スペーサ４０は、少なくとも側壁縁部４０ｂ
が、その外側面に積層された非磁性硬質材からなる層部
材４２との積層構造を有し、その層部材４２は、弾性体
層の側壁縁部４１ｂの内径周面に沿つて形成された屈曲
部４２ｃを備え、屈曲部４２ｃの端面とシールドヨーク
の側壁面３２との間に狭い隙間を有することを特徴とす
る磁歪式トルクセンサ。 - 【請求項４】 励磁・検出巻線１０を内包した円筒形状
のシールドヨーク３０の左右両端の円周稜部に、シール
ドヨーク３０の円周面３１に当接する円周縁部４０ａと
その側壁面３２に当接する側壁縁部４０ｂとからなる略
Ｌ字型断面を有する円環形状の弾性体スペーサ４０が形
設され、シールドヨーク３０は弾性体スペーサ４０を介
してハウジング５０の円筒状空間内に固定され、ハウジ
ング５０の左右の開口端部の軸受６０，６０を介してト
ルク伝達軸Ｓに回転対称に取付けられる磁歪式トルクセ
ンサにおいて、 前記弾性体スペーサ４０は、シールドヨーク３０の左右
の円周稜部にそつて、その円周面３１と側壁面３２とに
コーテイングにより形成された薄肉層であることを特徴
とする磁歪式トルクセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3302423A JP2678843B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 磁歪式トルクセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3302423A JP2678843B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 磁歪式トルクセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05113377A true JPH05113377A (ja) | 1993-05-07 |
| JP2678843B2 JP2678843B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=17908743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3302423A Expired - Lifetime JP2678843B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 磁歪式トルクセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2678843B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1464936B1 (en) * | 2003-04-02 | 2007-04-25 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Torque sensor |
| CN103063343A (zh) * | 2011-10-18 | 2013-04-24 | 姚立和 | 扭力感应器 |
| WO2025206792A1 (ko) * | 2024-03-29 | 2025-10-02 | 엘지이노텍 주식회사 | 센서 장치 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6078479U (ja) * | 1983-10-31 | 1985-05-31 | 日本電気株式会社 | 滑り止め付クリツプ |
| JPS61278617A (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-09 | Toshiba Corp | 軸受装置 |
| JPH02128931U (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-24 |
-
1991
- 1991-10-21 JP JP3302423A patent/JP2678843B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6078479U (ja) * | 1983-10-31 | 1985-05-31 | 日本電気株式会社 | 滑り止め付クリツプ |
| JPS61278617A (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-09 | Toshiba Corp | 軸受装置 |
| JPH02128931U (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-24 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1464936B1 (en) * | 2003-04-02 | 2007-04-25 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Torque sensor |
| CN103063343A (zh) * | 2011-10-18 | 2013-04-24 | 姚立和 | 扭力感应器 |
| WO2025206792A1 (ko) * | 2024-03-29 | 2025-10-02 | 엘지이노텍 주식회사 | 센서 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2678843B2 (ja) | 1997-11-19 |
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