JPH11132877A - トルクセンサ及び固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定子（ヨーク）を構成する部材の接合面が
検出用コイルのインダクタンスの被検出軸の回転位置依
存性を作り出す原因となることを防止し、トルクの検出
精度を高める。 【解決手段】 トルクセンサを構成する円筒状のヨーク
１１は、トルクを検出する対象となるシャフトの外周面
に固定された磁歪材の外周面と対向するように配置され
る。ヨーク１１はその内周面側に励磁用コイル１２及び
検出用コイル１３を備えたボビンＢを埋込み状態に組付
けるために、ヨーク１１を３つに輪切りにするような１
個の筒体１６と２個のストッパリング１７との計３個の
部品に分解される。各部品１６，１７がネジ１６ｂ，１
７ｂにより螺着されて接合されてできた接合面１８は、
ヨーク１１の磁束が通ることになる内周面上には現れて
いない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検出軸に作用す
るトルクを歪み磁気特性を利用して検出する磁歪式のト
ルクセンサ及び固定子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の磁歪式のトルクセンサでは、シ
ャフトの外周面に固定された磁歪材がシャフトに働くト
ルクによって捻じれて歪むことによりその透磁率が変化
し、この透磁率変化に応じた磁束変化（インダクタンス
変化）を検出用コイルに誘導される起電力の変化から判
断することでトルクが検出される（例えば特開平５−１
１８９３８号公報、特開昭５９−７７３２６号公報
等）。

【０００３】従来、磁歪式のトルクセンサでは、図１５
に示すように、ハウジング８１内にベアリング８２を介
して回転可能に支持されたシャフト８３の外周面に円筒
状の磁歪材８４が固着される。ハウジング８１内には磁
歪材８４の外周面と対向する略円筒状のヨーク８５が配
置されている。ヨーク８５には励磁用コイル８６と検出
用コイル８７とが組付けられており、ヨーク８５の内周
面は各コイル８６，８７の組付位置以外の部分で磁歪材
８４の外周面と所定のギャップで対向している。励磁用
コイル８６に交流電流が流れることにより、磁束がヨー
ク８５→磁歪材８４→ヨーク８５を通る磁気回路が形成
される。

【０００４】磁歪材８４の外周面には、その軸方向に対
して４５°と−４５°の各方向に切溝８４ａが形成され
た２つの領域が形成されている。この２つの領域には、
シャフト８３にトルクが発生すればその回転方向がどち
らでも、一方に引張力、他方に圧縮力が働くことにな
る。そして、これら各領域における透磁率の変化による
磁束の変化に応じて各検出用コイル８７に誘導される電
圧値を処理回路８８が差分することでトルクの検出が行
われる。

【０００５】ところで、磁歪材８４とヨーク８５との間
のギャップをできるだけ狭くして検出感度を上げられる
ように、各コイル８６，８７はヨーク８５の内周面に埋
込み状態に組付けられていた。このため、各コイル８
６，８７をヨーク８５に組付けられるようにヨーク８５
は複数の部材に分解できるようになっていた。

【０００６】従来、ヨーク８５は、図１６に示すように
その軸方向と平行な面で２つに分断した半円筒状の２つ
の部品８５ａから構成されていた。そして、各コイル８
６，８７が巻回されたボビンをヨーク８５の内周面に相
当する位置に組付けた後、２つの部品８５ａを接着剤等
を用いて円筒状に接合するようにしていた。ヨーク８５
を軸方向と平行な面で二分割しているのは、ヨーク８５
の周方向に流れようとする渦電流を接合部８５ｂにて遮
断して検出感度を高めることができるからである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、磁歪材８４
の歪みによるインダクタンスの変化をみることでトルク
の検出を行っているが、インダクタンスは、磁歪材８４
とヨーク８５との間のギャップによっても変化する。こ
のため、検出精度を確保するためにはこのギャップを一
定に保つ必要がある。

【０００８】しかしながら、図１７に示すように、シャ
フト８３の組付精度の限界から、シャフト８３の軸心Ｏ
１はヨーク８５の軸心Ｏに対して多少は偏心しており
（但し、同図は偏心を誇張して描いている）、またシャ
フト８３も全くの真円という訳ではない。従って、シャ
フト８３に固着された磁歪材８４もヨーク８５に対して
多少は偏心し、その真円度も完全ではない。

【０００９】この場合、ヨーク８５の内周面が仮に真円
であれば、磁歪材８４とヨーク８５との間のギャップが
シャフト８３の回転位置によらずほぼ一定に保たれる
が、２つの半円筒状の部品８５ａを接合して形成された
ヨーク８５では、その内周面上にヨーク（磁性体）のエ
ッジが存在するため、磁束の分布が乱れてしまう現象が
あった。

【００１０】このため、シャフト８３の回転位置によっ
てインダクタンスが変化することになっていた。よっ
て、シャフト８３にトルクが発生していなくても、シャ
フト８３の回転位置によってインダクタンスが変化した
ことをもって、トルクセンサがシャフト８３にトルクが
働いたと検出する誤検出の原因となっていた。また、ヨ
ーク８５を構成する２つの半円筒状の部品８５ａを接合
するときに接合位置のばらつきを伴うので、ヨーク８５
の内周面の真円度は低いものになっていた。このこと
も、トルクセンサに誤検出をもたらす１つの原因となっ
ていた。

【００１１】この種の誤検出を防ぐために、検出値が認
められてもトルクと判定しない不感帯を広く設定してお
くことも考えられるが、トルクセンサによりトルクが検
出されるとアクチュエータを作動させる装置において
は、シャフトにトルクが発生し始めてからアクチュエー
タの作動が開始されるまでに時間遅れが生じ、装置（ア
クチュエータ）の応答性が悪くなるという問題があっ
た。

【００１２】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであって、その第１の目的は固定子を構成する
部材の接合面がコイルのインダクタンスの被検出軸の回
転位置依存性を作り出す原因となることを防止し、トル
クの検出精度を高めることができるトルクセンサ及び固
定子を提供することにある。第２の目的は、磁歪材と固
定子との間のギャップを狭くしてトルクの検出感度を高
めることにある。第３の目的は、固定子の内周面の真円
度を高め、トルクの検出精度を一層高めることにある。
第４の目的は、固定子の内側にその軸方向二箇所に二つ
のコイル部材を組付ける構成において、固定子を被検出
軸に組付ける際の軸心ずれをなるべく小さく抑えること
にある。第５の目的は、固定子が軸受を介して被検出軸
に対して相対回転可能に支持される構成において、固定
子を被検出軸に組付ける際の軸心ずれをなるべく小さく
抑えることにある。第６の目的は、部材の種類を少なく
して、部材の製造および固定子の組立てにかかる手間を
減らすことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために請求項１に記載の発明では、被検出軸の外周面
に固定された磁歪材と、該磁歪材を通る磁束を発生させ
る磁束発生手段と、前記被検出軸に作用するトルクに応
じて前記磁歪材が歪むことによる前記磁束の変化を検出
するためのコイルと、該コイルが前記磁束の変化を検出
するうえで必要な磁気回路を形成するために前記磁歪材
の外周面と対向して配置された筒状の固定子とを備えた
トルクセンサにおいて、前記固定子は前記磁気回路を形
成する磁束が通る内周面にその周方向に不連続な接合面
が現れない形状に分割された複数の部材が接合されてな
る。

【００１４】第２の目的を達成するために請求項３に記
載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記複
数の部材の接合面が、前記固定子の前記磁気回路を形成
する磁束が通る内周面上に現れていないことをその要旨
とする。

【００１５】第３の目的を達成するために請求項２に記
載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明にお
いて、前記部材は前記固定子を輪切り状に分割する円筒
状部材からなり、前記固定子は、複数の該円筒状部材が
軸方向に連結されてなる。第４の目的を達成するために
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明にお
いて、前記固定子は、二つのコイル部材を軸方向二箇所
に組付けるためにその内周面に形成された二つの環状溝
が、少なくともそれぞれの各側壁面が異なる前記円筒状
部材の面によって形成されるように分割される三つの前
記円筒状部材からなる。

【００１６】第５の目的を達成するために請求項５に記
載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記固
定子は前記被検出軸に対して軸受を介して相対回転可能
に支持され、前記複数の円筒状部材のうち少なくとも一
つに、前記固定子を前記軸受に支持するための支持部が
形成されている。

【００１７】請求項６に記載の発明では、請求項５に記
載の発明において、前記三つの円筒状部材は、前記支持
部を両端部に有する一つの第１の円筒状部材と、該第１
の円筒状部材の両側から差込状態に連結される二つの第
２の円筒状部材とからなる。

【００１８】請求項７に記載の発明では、請求項５に記
載の発明において、前記三つの円筒状部材は、前記支持
部を一端部に有する二つの第１の円筒状部材と、前記二
つの第１の円筒状部材に両端部が連結される一つの第２
の円筒状部材とからなる。

【００１９】第６の目的を達成するために請求項８に記
載の発明では、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記
載の発明において、前記固定子を構成する部材は、前記
固定子を軸方向と直交する面で二等分する両側において
互換性のある形状を有する。

【００２０】請求項９に記載の発明では、請求項１〜請
求項８のいずれか一項に記載の発明において、前記固定
子には軸方向に切断する１本のスリットが形成されてい
る。第１の目的を達成するために請求項１０に記載の発
明では、被検出軸の外周面に固定された磁歪材と、該磁
歪材を通る磁束を発生させる磁束発生手段と、前記被検
出軸に作用するトルクに応じて前記磁歪材が歪むことに
よる前記磁束の変化を検出するためのコイルと、該コイ
ルが前記磁束の変化を検出するうえで必要な磁気回路を
形成するために前記磁歪材の外周面と対向して配置され
た筒状の固定子とを備えたトルクセンサにおいて、前記
固定子はその両端面を横切るように接合面が現れる形状
を有する複数の部材が接合されて形成されており、前記
固定子の前記磁気回路を形成する磁束が通る内周面に
は、前記部材が接合されてできた接合部において磁束の
分布が乱れることに起因して前記コイルのインダクタン
スが前記被検出軸の回転位置によって変化することを相
殺するための擬似加工が形成されている。

【００２１】請求項１１に記載の発明では、請求項１０
に記載の発明において、前記擬似加工は、前記固定子の
内周面に現れる前記接合部とほぼ平行に該内周面の周方
向にほぼ等間隔に形成された溝である。

【００２２】請求項１２に記載の発明では、固定子に
は、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載のトル
クセンサに備えられている。 （作用）従って、請求項１に記載の発明によれば、磁束
発生手段が磁歪材を通る磁束を発生させる。この結果、
磁束が固定子→磁歪材→固定子を通る磁気回路が形成さ
れる。被検出軸に発生したトルクにより磁歪材が歪み、
この磁歪材の歪みによって磁束の変化、すなわちコイル
のインダクタンスの変化が生じ、この変化をコイルによ
り検出することでトルクの検出が行われる。複数の部材
が接合されてなる固定子の磁束が通る内周面には、その
周方向に不連続な接合面が現れない。従って、コイルの
インダクタンスに影響を与える磁歪材と固定子とのギャ
ップが被検出軸の回転位置によらずほぼ一定となる。こ
のため、コイルのインダクタンスの被検出軸の回転位置
依存性が抑えられる。。

【００２３】請求項２に記載の発明によれば、固定子の
磁気回路を形成する磁束が通る内周面上には部材の接合
面が現れない。このため、真円度が向上し、接合面が現
れる場合に比較し、コイルのインダクタンスが大きくな
る。従って、コイルにおける検出感度が高まる。

【００２４】請求項３に記載の発明によれば、複数の円
筒状部材が軸方向に連結されることで固定子が形成され
るため、固定子の内周面には周方向に不連続な接合面が
現れない。つまり、固定子の内周面に接合面が現れない
か、現れたとしてもその接合面は周方向に連続的に現れ
る。また、複数の部材が円筒状部材であることから、予
めその内周面の真円度を旋盤等を使って確保しておけ
ば、各部材が接合されてなる固定子の内周面の真円度が
確保される。また、部材が円筒状なので、嵌合や螺着な
ど簡単な連結方法の採用が可能になる。

【００２５】請求項４に記載の発明によれば、固定子を
構成する円筒状部材の個数は、二つの環状溝のそれぞれ
二つの側壁面が、異なる円筒状部材の外周面によって形
成されるように固定子を分解し得る必要最小数の三つで
ある。そのため、部品点数が三つと少ないことから接合
箇所が少なく、接合部分でのずれの累積に起因する被検
出軸（磁歪材）に対する固定子の軸心ずれが小さく抑え
られる。また、固定子の組立前は、三つの円筒状部材
が、二つの環状溝の各側壁面が別々になるように分解さ
れているので、三つの円筒状部材を固定子に組立てる際
に二つのコイル部材を環状溝に容易に組付けることが可
能である。

【００２６】請求項５に記載の発明によれば、固定子は
その構成部品である三つの円筒状部材の少なくとも一つ
に一体に形成された支持部にて軸受に対して支持され、
被検出軸に対して相対回転可能に組付けられる。固定子
を軸受に支持させるのに三部品で済むので、部品点数が
少なくて済み、組付けたときの接合箇所の数が少なく接
合箇所でのずれの累積が緩和され、固定子の被検出軸
（磁歪材）に対する軸心ずれが一層小さく抑えられる。
よって、コイルのインダクタンスの被検出軸の回転位置
依存性を一層抑え易くなる。

【００２７】請求項６に記載の発明によれば、固定子
は、第１の円筒状部材の両端部に形成された支持部にて
軸受に対して両端二箇所で支持される。固定子を軸受に
支持させる二つの支持部が同じ第１の円筒状部材に形成
されているので、固定子が各軸受に支持される二箇所に
おいて組付の偏りが起き難い。また、第１の円筒状部材
の両側から二つのコイル部材がそれぞれ挿着された後、
その挿着口に蓋をするように二つの第２の円筒状部材が
差込状態に連結されることにより、二つのコイル部材は
各環状溝に組付けられる。

【００２８】請求項７に記載の発明によれば、二つの第
１の円筒状部材に対して支持部と反対側端部から二つの
コイル部材がそれぞれ挿着された後、その挿着口に蓋を
するように第２の円筒状部材の両端部が二つの第１の円
筒状部材にそれぞれ連結されることにより固定子が組立
てられる。固定子には、接合面が環状溝を通りその内周
面と外周面を結ぶように形成される。従って、各円筒状
部材の接合面に相当する外周面に溝を形成しておくこと
により、二つの環状溝に組付けられた各コイル部材から
の引出し線の配線通路を形成することが可能となる。よ
って、第１の円筒状部材と第２の円筒状部材の連結部近
くに、配線通路を設けるために強度低下の原因ともなり
かねない孔を形成する必要がなくなる。

【００２９】請求項８に記載の発明によれば、固定子を
構成する部材は、固定子を軸方向と直交する面で二等分
する両側において互換性のある形状を有するので、部材
の種類が少なく、しかも部材の互換性があるので、固定
子の組立てが簡単となる。請求項９に記載の発明によれ
ば、固定子をその軸方向に切断する１本のスリットによ
って、固定子の周方向に渦電流が流れない。そのため、
渦電流による電力損失が抑えられて検出感度が向上す
る。

【００３０】請求項１０に記載の発明によれば、固定子
はその両端面を横切る接合面が現れるように複数の部材
が接合されてなる。このため、固定子の磁束が通ること
になる内周面には、各部材が接合されてできた接合部が
現れる。この接合部は磁束の分布を乱すため、固定子の
内周面周方向において磁気特性が接合部の部位で不連続
となる。しかし、固定子の内周面には接合部での磁気特
性の不連続性により、コイルのインダクタンスが被検出
軸の回転位置によって変化することを相殺するための擬
似加工が形成されているので、コイルのインダクタンス
の被検出軸の回転位置依存性が抑えられる。

【００３１】請求項１１に記載の発明によれば、擬似加
工は、固定子の内周面に現れる接合部とほぼ平行にその
内周面の周方向にほぼ等間隔に形成された溝であるの
で、溝加工で済み、加工が簡単である。

【００３２】請求項１２に記載の発明によれば、固定子
は、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載のトル
クセンサに備えられたものであるので、請求項１〜請求
項１１のいずれか一項に記載の発明と同様の作用が得ら
れる。

【００３３】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、本発明を具体化した第１実施形
態を図１〜図３に従って説明する。

【００３４】図３はトルクセンサ１が組付けられた部分
におけるシャフト構造の断面図である。被検出軸として
のシャフト２は、略円筒状のハウジング３の内部に挿通
された状態でベアリング４を介して回転可能に支持され
ている。トルクセンサ１はシャフト２に外嵌された磁歪
特性を有する被検出部５と、被検出部５の歪みによる磁
気的変化を検出するための検出部６とから構成される。

【００３５】被検出部５は、シャフト２に外嵌された中
間スリーブ７と、さらに中間スリーブ７に外嵌された円
筒状の磁歪材８とからなる。磁歪材８は中間スリーブ７
を介してシャフト２に対して一体回転可能に溶接されて
いる。磁歪材８は磁気歪み効果を有するものであって、
パーマロイ、鉄・ニッケル・クロム合金、Ｎｉ Ｓｐａ
ｎＣ等の高透磁率軟磁性材料が使用され、芯材に磁歪膜
を形成してなる。磁歪材８の表面（磁歪膜領域）は、軸
方向に４５と−４５°をなす多数の切欠溝８ａがそれぞ
れ周方向に等間隔に形成された２つの被検出領域が形成
されている。なお、磁歪材８には、鉄−アルミニウム系
の磁歪材料、アモルファス磁歪材料を使用することもで
きる。

【００３６】検出部６は、図３に示すようにシャフト２
に対して軸受としての２つのベアリング（ラジアルベア
リング）９を介して相対回転可能にそれぞれ支持された
２つの略円筒状のリテーナ１０と、両リテーナ１０に両
側から嵌合されて支持された固定子としての円筒状のヨ
ーク１１とを備える。ヨーク１１の内周面には磁歪材８
の各被検出領域と対向するその軸方向二位置に２つの環
状溝１１ａが形成され、各環状溝１１ａには、内側に磁
束発生手段としての励磁用コイル１２が、外側にコイル
としての検出用コイル１３がそれぞれ巻回されたコイル
部材としてのボビンＢがそれぞれ収納されている。ヨー
ク１１はシャフト２に対しベアリング９を介して支持さ
れているため、シャフト２がハウジング３に対して偏心
して組付けられていても、ヨーク１１が磁歪材８に対し
てさほど偏心せずに配置されるようになっている。

【００３７】励磁用コイル１２は交流電源１４に接続さ
れ、検出用コイル１３は公知の処理回路１５に接続され
ている。励磁用コイル１２に交流電流が流れることによ
り、磁歪材８の表面には２つの被検出領域に相当する二
位置にヨーク１１→磁歪材８→ヨーク１１を磁束が通る
２種類の磁気回路が形成される。磁束は磁歪材８の２つ
の被検出領域を、切欠溝８ａにより分断された各領域に
沿って軸方向に対して４５°または−４５°の方向に通
る。この磁束の変化により検出用コイル１３に誘導され
る起電力が処理回路１５に出力される。

【００３８】シャフト２にトルクが作用したとき、その
際の回転方向に応じて２つの被検出領域には一方に圧縮
力が他方に引張力が作用する。磁歪材８は、引張力が作
用すると透磁率が大きくなり、圧縮力が作用すると透磁
率が小さくなる。このため、各検出用コイル１３から出
力される誘導起電力は、引張力が働いた被検出領域を検
出する側で大きく、圧縮力が働いた被検出領域を検出す
る側で小さくなる。

【００３９】処理回路１５は、両検出用コイル１３から
入力した誘導起電力を差動回路（図示せず）で減算し、
その減算した信号を内部に備える整流回路等で整流して
公知の回路でトルクの値を求めるようになっている。差
動回路で減算するのは、温度変化等による外乱ノイズを
相殺して補償することで、精度の高いトルク検出を行う
ためである。シャフト２にトルクが作用していないとき
に処理回路１５が零トルクを検出するようにレベル設定
されている。そして、処理回路１５は検出信号の信号レ
ベルが零レベルに対して正側にどれだけの値をとるか、
負側にどれだけの値をとるかによって、トルクの大きさ
及び方向を検出するようになっている。

【００４０】本実施形態では検出部６を構成するヨーク
１１の構造に特徴がある。図１，図２に示すように、ヨ
ーク１１は、その内周面にボビンＢを埋込み状態に組付
けできるように分解可能であって、１個の円筒状のヨー
ク本体１６と、２個の円筒状のヨークリング１７とから
なる。ヨーク本体１６およびヨークリング１７によって
ヨーク１１を輪切り状に三つの部品に三分割される。な
お、ヨーク本体１６およびヨークリング１７により、ヨ
ーク１１を形成する部材および円筒状部材が構成され
る。

【００４１】ヨーク本体１６の内周面両端部には内周径
がボビンＢの外周径より若干大きく形成され、その中央
部における内周径よりも大きな内周径を有する段部１６
ａが形成されている。つまり、ヨーク本体１６の軸方向
両側からボビンＢを段部１６ａに嵌着できるようになっ
ている。また、ヨーク本体１６の段部１６ａ以外の部分
における内周径は、磁歪材８に対して所定のギャップで
対向し得る所定値に設定されている。また、ヨーク本体
１６の外周面両端部には雄ネジ１６ｂが形成されてい
る。

【００４２】一方、ヨークリング１７は、その外周縁か
ら軸方向と平行に円環状に延出する延出部１７ａが形成
されており、延出部１７ａの内周面上にはヨーク本体１
６の雄ネジ１６ｂと螺合可能な雌ネジ１７ｂが形成され
ている。また、ヨークリング１７の開口１７ｃにおける
内周面は、ヨーク本体１６の段部１６ａ以外の部分にお
ける内周径と等しく形成されている。また、ヨーク本体
１６及びヨークリング１７の内周面は、旋盤加工により
高い真円度に形成されている。なお、各ネジ１６ｂ，１
７ｂにより螺着部が構成される。

【００４３】ヨーク１１の内周面上の軸方向二位置にボ
ビンＢを組付けるために形成された二つの環状溝１１ａ
は、それぞれ二つの側壁面が別々の部品１６，１７の面
によって形成されている。このように三つの部品１６，
１７が分解されることによって、ボビンＢを環状溝１１
ａに埋込状態に組付けられる。

【００４４】ヨーク１１を構成する部品１６，１７は、
ヨーク１１を軸方向に二等分する両側において互換可能
な形状に形成されている。すなわち、ヨーク本体１６は
その軸方向両側で対称形状を有してその接合方向に指向
性がなく、２個のヨークリング１７は同形状であって互
換性がある。ヨーク１１は、まずヨーク本体１６の端面
側から２つのボビンＢを各段部１６ａにそれぞれ嵌入
し、次にヨーク本体１６の両端面に２個のヨークリング
１７をそれぞれ螺着することで組立てられている。ヨー
ク本体１６とヨークリング１７はネジ１６ｂ，１７ｂに
よる螺着により接合されているので、その接合面１８に
おける接触面積は十分確保され、密着度の高いものとな
っている。

【００４５】各部品１６，１７が接合されてヨーク１１
にできる接合面１８は、図２に示すようにヨーク１１の
磁束が通ることになるその内周面、すなわち磁歪材８と
所定のギャップで対向する部分における内周面には一切
現れていない。また、ヨーク１１の内周面は、各部品１
６，１７の内周面が旋盤加工により高い真円度に加工さ
れていることから、真円度の高いものとなっている。つ
まり、ヨーク１１の内周面に磁気特性上において磁束を
通し難くする接合面が現れていないうえ、ヨーク１１の
内周面の真円度も極めて高いものとなっている。

【００４６】このため、磁歪材８とヨーク１１との間の
ギャップがシャフト２の回転位置によらずほぼ一定に保
たれる。従って、シャフト２にトルクが発生したときの
み、検出用コイル１３におけるインダクタンスが変化す
ることになる。よって、検出用コイル１３におけるイン
ダクタンスのシャフト２の回転位置依存性がほぼ無くな
り、トルクセンサ１の誤検出は防止される。

【００４７】以上詳述したようにこの実施形態によれ
ば、次の効果が得られる。 （１）ヨーク１１を輪切りにしたような略円環状の複数
の部品１６，１７を接合するヨーク構造としたので、磁
束の乱れを発生させる接合面がその内周面上に現れない
ようにすることができる。このため、検出用コイル１３
におけるインダクタンスのシャフト２の回転位置依存性
をほぼ無くすことができる。よって、シャフト２にトル
クが発生したときのみインダクタンスが変化することに
なって、シャフト２の回転位置によってインダクタンス
が変化することに起因するトルクセンサ１の誤検出を防
止できる。

【００４８】（２）ヨーク１１を構成する部品１６，１
７がどれも円筒状であって、その内周面がそのまま接合
後のヨーク１１の内周面とされるので、各部品１６，１
７の内周面を旋盤加工により真円に形成しておくこと
で、ヨーク１１の内周面の真円度を極めて高いものとす
ることができる。よって、シャフト２の回転位置によっ
てギャップが変化することを非常に小さく抑えられるの
で、インダクタンスのシャフト２の回転位置依存性を一
層無くし、トルクセンサ１の誤検出をより一層防止する
ことができる。

【００４９】（３）シャフト２の回転位置によってイン
ダクタンスが変化することに起因するトルクセンサ１の
誤検出を防止できることから、検出値に対する不感帯の
設定を小さくすることができる。このため、不感帯が広
かった従来装置では検出できなかった僅かなトルクを検
出することができる。よって、例えばトルクセンサをト
ルクが検出されたときにアクチュエータを作動させる装
置に使用する場合、その装置（アクチュエータ）の応答
性を高めることができる。

【００５０】（４）ヨーク１１は円筒状の部品１６，１
７からなるので、各部品１６，１７にネジ１６ｂ，１７
ｂを形成することで螺着による接合が可能となる。よっ
て、従来のヨーク構造のように接着剤を使用しなくて
も、各部品１６，１７を螺着させることでヨーク１１の
組立てを簡単にすることができる。

【００５１】（５）ヨーク１１の構成部品１６，１７を
ボビンＢを組付け可能に分解できる最少数の三部品とし
たので、接合箇所が少ない分だけ接合箇所でのずれが累
積され難く、ヨーク１１をシャフト２に組付けたときの
軸心ずれを小さく抑えることができる。

【００５２】（６）各部品１６，１７は、ヨーク１１を
軸方向と直交する面で二等分する両側で互換性があるよ
うな形状に形成されているので、部品の種類を少なく済
ませられ、しかも部品１６の接合方向の互換性や部品１
７の互換性があるので、ヨーク１１の組立作業を簡単に
することができる。また、部品の種類が少ないことから
部品の製造にかかる手間も減らすことができる。

【００５３】（７）ヨーク１１をシャフト２に対してベ
アリング９を介して相対回転可能に支持したので、シャ
フト２の偏心やハウジング３の加工精度の悪さにも拘わ
らず、ヨーク１１の内周面に対する磁歪材８の偏心を小
さく抑えることができる。よって、トルクセンサ１の検
出精度を一層高くできる。また、トルクセンサ１のユー
ザに対してハウジング３の加工精度を厳しく要求しなく
て済む。

【００５４】（第２実施形態）次に本発明を具体化した
第２実施形態を図３〜図５に基づいて説明する。この実
施形態は、第１実施形態と同様にヨーク１１を輪切りに
するような複数の円筒状の部品によってヨーク１１が構
成される例である。トルクセンサ１の構造の中でヨーク
１１の構造が異なるだけなので、ヨーク構造についての
み詳しく説明する。

【００５５】図４，図５に示すように、ヨーク１１は、
１個の円筒状のヨークリング２０と、２個の円筒状のヨ
ーク本体２０とからなる。ヨークリング２０およびヨー
ク本体２１によりヨーク１１を形成する部材が構成され
る。ヨークリング２０は磁歪材８に対して所定のギャッ
プで対向し得る内周径に形成されている。ヨークリング
２０の外周面には雄ネジ２０ａがその軸方向全域に亘っ
て形成されている。

【００５６】一方、ヨーク本体２１はその開口２１ａに
おける内周径がヨークリング２０の内周径に等しく、そ
の開口２１ａ以外の部分における内周径は、コイル部材
としてのボビンＢの外周径より若干大きく形成されてい
る。つまり、ヨーク本体２１には開口２１ａと反対側の
端面側からボビンＢを挿入できるようになっている。ま
た、ヨーク本体２１の内周面には開口２１ａと反対側の
端部にヨークリング２０の雄ネジ２０ａと螺合可能な雌
ネジ２１ｂが形成されている。また、ヨークリング２０
およびヨーク本体２１の内周面は、旋盤加工により高い
真円度に形成されている。なお、ヨークリング２０およ
びヨーク本体２１により、ヨーク１１を形成する部材お
よび円筒状部材が構成される。

【００５７】ヨーク１１の内周面上の軸方向二位置にボ
ビンＢを組付けるために形成された二つの環状溝１１ａ
は、それぞれ二つの側壁面が別々の部品２０，２１の面
によって形成されている。このように三つの部品２０，
２１が分解されることによって、ボビンＢを環状溝１１
ａに埋込状態に組付けられる。

【００５８】ヨークリング２０はその軸方向両側で対称
形状を有してその接合方向に指向性がなく、２個のヨー
ク本体２１は同形状であって互換性がある。ヨーク１１
は、ヨーク本体２１の開口２１ａと反対側の端面側から
ボビンＢを嵌入し、ボビンＢを嵌入した２つのヨーク本
体２１をヨークリング２０の両端からそれぞれ螺着する
ことで組立てられている。ヨークリング２０とヨーク本
体２１はネジ２０ａ，２１ｂによる螺着により接合され
ているので、接触面積が十分確保されて密着度の高いも
のとなる。

【００５９】各部品２０，２１が接合されてヨーク１１
にできる接合面２２は、図５に示すようにヨーク１１の
磁束が通ることになるその内周面、すなわち磁歪材８と
所定のギャップで対向する内周面上には一切現れていな
い。また、ヨーク１１の内周面は、各部品１６，１７の
内周面が旋盤加工により高い真円度に加工されているこ
とから、真円度の高いものとなっている。つまり、ヨー
ク１１の内周面に磁気特性上において磁束を通し難くす
る接合面が現れていないうえ、ヨーク１１の内周面の真
円度も極めて高いものとなっている。

【００６０】このため、シャフト２がヨーク１１に対し
て多少偏心していたり、シャフト２の真円度が多少低く
ても、磁歪材８とヨーク１１との間のギャップがシャフ
ト２の回転位置によらずほぼ一定に保たれる。従って、
シャフト２にトルクが発生したときのみ、検出用コイル
１３におけるインダクタンスが変化することになる。よ
って、検出用コイル１３におけるインダクタンスのシャ
フト２の回転位置依存性がほぼ無くなり、トルクセンサ
１の誤検出は防止される。よって、この実施形態によっ
ても、第１実施形態で述べた（１）〜（６）の効果が同
様に得られる。

【００６１】（第３実施形態）次に本発明を具体化した
第３実施形態を図３，図６〜図８に基づいて説明する。
この実施形態は、前記各実施形態と異なり、ヨーク１１
をその軸方向に平行な面で分断している。トルクセンサ
１の構造の中でヨーク１１の構造が異なるだけなので、
ヨーク構造についてのみ詳しく説明する。

【００６２】図６，図７に示すように、ヨーク１１は、
その軸方向と平行な面で２つに切断された２個の半円筒
状の部品２５から構成され、各部品２５を円筒状に接着
剤等を用いて接合することにより形成されている。部品
２５はヨーク１１を形成する部材を構成している。

【００６３】部品２５にはヨーク１１の内周面となる面
に、ボビンＢの外周径よりも若干大きな径を有する半円
弧状の凹部２５ａが形成されている。また、部品２５に
おいてヨーク１１が磁歪材８と所定のギャップで対向す
る内周面となる半円弧面上には、擬似加工および溝とし
ての複数の切欠溝２５ｂがヨーク１１の軸方向と平行に
周方向においてほぼ等間隔に形成されている。切欠溝２
５ｂは両部品２５を接着剤等で接着したときにヨーク１
１にその軸方向と平行にできる接合部２６とほぼ等しい
幅を有し、その深さは磁束の浸透深さ程度もしくはそれ
以上（本実施形態では例えば数μｍ〜数１０μｍ）に形
成されている。切欠溝２５ｂは例えばローレット加工に
より形成されている。

【００６４】ヨーク１１は、一方の部品２５の凹部２５
ａにボビンＢを嵌入し、その上から他方の部品２５を被
せて接着剤等により両部品２５を接合することにより組
立てられている。

【００６５】図８に示すように、シャフト２の組付精度
の限界から、シャフト２はヨーク１１の軸心Ｏに対して
その軸心Ｏ１が多少偏心しており（但し、同図は偏心を
誇張して描いている）、またシャフト２も加工精度によ
っては完全な真円という訳ではない。従って、シャフト
２に固着された磁歪材８もヨーク１１に対して多少偏心
し、その真円度も完全ではない場合がある。

【００６６】これに対し、２つの半円筒状の部品２５を
接合して形成されたヨーク１１では、その内周面に接着
剤等（又は隙間）からなる磁束の分布を乱す接合部２６
が存在する。しかし、ヨーク１１の内周面には接合部２
６とほぼ平行に周方向にほぼ等間隔に複数の切欠溝２５
ｂが存在する。すなわち、磁束の分布を乱す接合部２６
と、接合部２６と同じように磁束の分布を乱す切欠溝２
５ｂが周方向に一様に分布している。このため、シャフ
ト２の回転位置によらず、これらの磁束の分布を乱す部
分２５ｂ，２６に起因するインダクタンスの変化が互い
に相殺しあって、実質上はインダクタンスのシャフト２
の回転位置依存性がほぼ無くなる。

【００６７】つまり、ヨーク１１の内周面は実際には真
円ではないが磁気特性上は真円であるかのようにインダ
クタンスはシャフト２に働くトルクによってのみほぼ変
化する。このため、シャフト２の回転位置によって検出
用コイル１３におけるインダクタンスが変化することに
起因するトルクセンサ１の誤検出を防止できる。

【００６８】２つの部品２５を接合するときの接合位置
のばらつきによりヨーク１１の内周面の真円度が多少低
くはなるが、接合部２６での不連続性に起因するインダ
クタンスのシャフト２の回転位置依存性をほぼ無くせる
ので、トルクセンサ１の検出精度は向上する。よって、
従来のヨーク構造に比べれば、検出値に対する不感帯を
十分小さく設定できる。

【００６９】また、ヨーク１１をその軸方向と平行な面
で二分割するように接合部２６が形成されているので、
ヨーク１１の周方向に流れようとする渦電流をその絶縁
性の接合部２６にて遮断することができる。よって、ヨ
ーク１１の内周面に切欠溝２５ｂを形成した分だけ、磁
歪材８とヨーク１１との間のギャップが広くはなるが、
渦電流の発生を抑制できるので、結果として前記第１及
び第２実施形態と同程度の検出感度は確保できる。その
他、第１実施形態で述べた（３），（７）と同様の効果
が得られる。

【００７０】（第４実施形態）次に本発明を具体化した
第４実施形態を図９，図１０に基づいて説明する。この
実施形態は、ヨーク１１を複数の円筒状部材を構成部品
とする前記第１及び第２実施形態において、ヨーク１１
と別部材としていたリテーナ１０をヨークと一体とした
例である。ヨーク１１の構造が異なるだけなので、ヨー
ク構造についてのみ詳しく説明する。但し、被検出軸と
してのシャフト２の径、磁歪材８およびボビンＢ（コイ
ル１２，１３）の寸法・形状が前記第１及び第２実施形
態と若干異なっている。

【００７１】図９，図１０に示すように、ヨーク１１
は、２個の円筒状のヨーク本体３１と１個の円筒状のヨ
ークリング３２をその構成部品とする。２個のヨーク本
体３１にヨークリング３２の両端部が差込状態に嵌合さ
れて、三つの部品３１，３２が軸方向に嵌合によって一
つに連結されることによりヨーク１が組立てられてい
る。ヨーク本体４１およびヨークリング４２は磁歪材８
の外周面に対して所定のギャップで対向し得る内周径に
形成されている。

【００７２】図９，図１０に示すように、ヨーク本体３
１の片側端部には支持部としてのリテーナ部３１ａが一
体に形成されている。ヨーク１１は、各ヨーク本体３１
のリテーナ部３１ａに嵌入された二つのベアリング９が
中間スリーブ７の両端外周面上に外嵌されることによ
り、ベアリング９に直接支持されている。このため、前
記第１及び第２実施形態で使用したリテーナ１０が廃止
されている。各ベアリング９はシャフト２にその両側か
ら螺着された二つの規制部材３３によってスラスト方向
の移動が規制されている。

【００７３】ヨーク１１の内周面上の軸方向二位置にコ
イル部材としてのボビンＢを組付けるために形成された
二つの環状溝１１ａは、それぞれ二つの側壁面が別々の
部品３１，３２の面によって形成されている。このよう
に三つの部品３１，３２が分解されることによって、ボ
ビンＢを環状溝１１ａに埋込状態に組付けられる。より
詳しくは、環状溝１１ａは、ヨーク本体３１の内周面に
形成された軸方向断面がＬ字形となる内周面を有する段
部３１ｂと、ヨークリング３２の両端面とにより形成さ
れている。なお、ヨーク本体３１およびヨークリング３
２により部材及び円筒状部材が構成されるとともに、ヨ
ーク本体３１により支持部を片側端部に有する第１の円
筒状部材が構成され、ヨークリング３２により第２の円
筒状部材が構成される。

【００７４】ヨーク本体３１およびヨークリング３２
は、それぞれの内周面が旋盤加工により高い真円度に形
成されている。２個のヨーク本体３１は同形状であって
互換性があり、ヨークリング３２はその軸方向両側で対
称形状を有してその接合方向に指向性がない。

【００７５】図９に示すように、ヨーク１１には、部品
３１，３２の接合面が環状溝１１ａを通りその内周面と
外周面を繋ぐように形成される。本実施形態では、接合
面に相当する各部品３１，３２の面上に溝を形成するこ
とにより、ボビンＢからの引出し線のための配線通路３
４が形成されている。

【００７６】よって、この実施形態によれば、前記第１
実施形態における（１）〜（３），(５)〜 (７）の効果
の他、次の効果が得られる。 （８）ヨーク１１の構成部品であるヨーク本体３１にリ
テーナ部３１ａを一体に形成し、一部品であったリテー
ナ１０を廃止する構造としたので、リテーナ１０までを
含めた部品点数（第１及び第２実施形態では５部品）が
減って接合箇所でのずれの累積を一層緩和でき、ヨーク
１１をシャフト２に組付けたときの軸心ずれを一層小さ
く抑えることができる。

【００７７】（９）ヨーク本体３１とヨークリング３２
との接合面が、環状溝を通りヨーク１１の内周面と外周
面を繋ぐように形成されるため、その接合面に相当する
面上に溝を形成しておくことにより、孔を開けなくて
も、ボビンＢからの引出し線のための配線通路３４を形
成することができる。よって、部品３１，３２の肉厚の
薄くなった連結部分に孔を形成しなくて済み、孔による
強度低下の心配がなくなる。

【００７８】(１０）部品点数が少ないことからヨーク
１１の組立・組付作業を簡単にすることができる。ま
た、部品３１，３２を嵌合（圧入）により連結してヨー
ク１１を組立てる構成なので、この点からも組立作業を
簡単にすることができる。

【００７９】（第５実施形態）次に本発明を具体化した
第４実施形態を図１１，図１２に基づいて説明する。こ
の実施形態は、第４実施形態の変更例である。

【００８０】図１１，図１２に示すように、ヨーク１１
は、１個の円筒状のヨーク本体４１と、２個の円筒状の
ヨークリング４２を構成部品とする。１個のヨーク本体
３１の両側から２個のヨークリング３２が圧入されて、
三つの部品３１，３２が嵌合によって軸方向に連結され
ることによりヨーク１が組立てられている。ヨーク本体
４１およびヨークリング４２磁歪材８の外周面に対して
所定のギャップで対向し得る内周径に形成されている。

【００８１】図１１，図１２に示すように、ヨーク本体
４１の両端部には、支持部としてのリテーナ部４１ａが
一体に形成されている。ヨーク１１は、ヨーク本体４１
の両端のリテーナ部４１ａにそれぞれ嵌入された二つの
ベアリング９が中間スリーブ７の両端外周面上に外嵌さ
れることにより、ベアリング９に直接支持されている。
このため、前記第４実施形態と同様にリテーナ１０が廃
止されている。各ベアリング９はシャフト２にその両側
から螺着された二つの規制部材３３によってスラスト方
向の移動が規制されている。

【００８２】ヨーク１１の内周面上の軸方向二位置にコ
イル部材としてのボビンＢを組付けるために形成された
二つの環状溝１１ａは、それぞれ二つの側壁面が別々の
部品４１，４２の面によって形成されている。このよう
に三つの部品４１，４２が分解されることによって、ボ
ビンＢを環状溝１１ａに埋込状態に組付けられる。より
詳しくは、環状溝１１ａは、ヨーク本体４１の内周面に
形成された軸方向断面がＬ字形となる内周面を有する二
つの段部４１ｂと、二つのヨークリング３２の端面とに
より形成されている。なお、ヨーク本体４１およびヨー
クリング４２により部材及び円筒状部材が構成されると
ともに、ヨーク本体４１により支持部を両端部に有する
第１の円筒状部材が構成され、ヨークリング３２により
第２の円筒状部材が構成される。

【００８３】ヨークリング４２およびヨーク本体４１
は、その内周面が旋盤加工により高い真円度に形成され
ている。ヨーク本体４１はその軸方向両側で対称形状を
有してその接合方向に指向性がなく、２個のヨークリン
グ４２は同形状であって互換性がある。また、ボビンＢ
からの引出し線のための配線通路４３は、ヨーク本体４
１に孔を形成することにより作製されている。

【００８４】よって、この実施形態によれば、前記第１
実施形態における（１）〜（３），(５)〜 (７）の効
果、および前記第４実施形態における（８），（１０）
の効果の他、次の効果が得られる。

【００８５】（１１）ヨーク１１が両側二箇所で、両端
部にリテーナ部４１ａを有する一つの共通のヨーク本体
４１によってベアリング９に支持されるので、その二部
位において組付けの偏りが起こり難く、軸方向両側で軸
心が揃い易い。よって、二つの環状溝１１ａの軸心が揃
い易く、二つのボビンＢが軸心が揃ってバランスよく配
置されるので、トルクセンサ１の検出精度を高めること
ができる。

【００８６】（第６実施形態）次に本発明を具体化した
第６実施形態を図１３，図１４に基づいて説明する。ヨ
ーク１１の構成部品が円筒状部材であるヨーク構造にお
いて、ヨーク１１に軸方向に１本のスリットを形成し、
ヨークの軸と直交する断面形状をＣ字型として渦電流を
抑える対策を施した例である。

【００８７】図１３は前記第４実施形態におけるヨーク
１１にスリット５０を設けた構成を示し、図１２は前記
第５実施形態におけるヨーク１１にスリット５０を設け
た構成を示す。

【００８８】図１３に示すように、ヨーク１１を構成す
るヨーク本体３１とヨークリング３２にはその三つ全て
にスリット３１ｃ，３２ａが形成されている。ヨーク１
１として組立てるときは、各スリット３１ｃ，３２ａが
１本に繋がって１本の連続したスリット５０が形成され
るように三つの部品３１，３２は組立てられる。

【００８９】また、図１４に示すように、ヨーク１１を
構成するヨーク本体４１とヨークリング４２にはその三
つ全てにスリット４１ｃ，４２ａが形成されている。ヨ
ーク１１として組立てるときは、各スリット４１ｃ，４
２ａが１本に繋がって１本の連続したスリット５０が形
成されるように三つの部品４１，４２は組立てられる。

【００９０】ヨーク１１は１本のスリット５０によって
軸方向に切断されて、軸と直交する断面がＣ字型となっ
ている。ヨーク１１は１本のスリット５０によって周方
向に金属部分の繋がりがなく、スリット５０による間隙
が高抵抗となってヨーク１１に周方向の渦電流が流れな
い。

【００９１】よって、この実施形態によれば、前記第４
実施形態または前記第５実施形態と同様の効果の他、次
の効果が得られる。 （１２）ヨーク１１をその軸方向に切断する１本のスリ
ット５０によって、ヨーク１１の周方向に渦電流が流れ
ることを抑えることができる。そのため、渦電流による
電力損失が抑えられてトルクセンサ１の検出感度を向上
させることができる。また、スリット５０を１本入れた
だけなので、ヨーク１１の構成部品３１，３２（４１，
４２）を断面Ｃ字型の円筒状に保つことができ、予め旋
盤加工により部品３１，３２（４１，４２）の内周面の
真円度を高くしておくことにより、ヨーク１１に組立て
たときの真円度を高くすることができる。

【００９２】なお、実施形態は、上記に限定されず以下
のように変更してもよい。第１、第２及び第４〜第６実
施形態において、円筒状の固定子（ヨーク）を輪切りに
するように分断するその構成部材の形状は、ヨークを軸
方向と直交する面で輪切りにする形状に限定されない。
例えばヨークをその軸方向に対して斜めの角度で横切る
分割面で分割する形状となるように各構成部材の形状を
決めてもよい。ヨークを構成する部材が略円環状であれ
ば、その接合面はヨークの内周面上に周方向に連続的に
現れることになるので、インダクタンスのシャフト２の
回転位置依存性を無くすことはできる。

【００９３】第１、第２及び第４〜第６実施形態におい
て、ヨークを構成する各部材を、ヨークの磁歪材と対向
する内周面上に接合面が現れるような形状に形成しても
よい。ヨーク１１の内周面上に周方向に連続的に接合面
が現れれば、インダクタンスのシャフト２の回転位置依
存性を無くすことはでき、トルクセンサ１の誤検出を防
止できる。

【００９４】第１及び第２実施形態ではヨークを構成す
る各部品をそれぞれの接合部位に形成したネジによる螺
着により接合したが、圧入、もしくは螺着と圧入との組
合わせによって接合するようにしてもよい。また、第４
〜第６実施形態ではヨークの構成部品の連結方法を嵌合
（圧入）としたが、螺着としてもよい。圧入とする場合
は接着剤を間に入れて接合強度を高めるようにしてもよ
い。また、磁路が通る領域よりも外側であれば、溶接で
固定するようにしてもよい。

【００９５】第２実施形態において、ヨークの磁歪材と
対向する内周面上に擬似加工として形成する切欠溝の本
数は適宜変更することができる。例えばヨークの内周面
上に現れる接合部２６に対して周方向に約９０°ずれた
箇所に２本の切欠溝を形成し、その内周面周方向に磁束
の分布を乱す部分（接合部と切欠溝）を４箇所に設けた
だけとしてもよい。最低４箇所あれば、インダクタンス
のシャフト２の回転位置依存性をある程度の効果が得ら
れるまでに小さく抑えることができる。

【００９６】第１、第２及び第４〜第６実施形態におい
て、ヨークを輪切りにするような円筒状の部品を接着剤
により接合するヨーク構造としてもよい。前記各実施形
態では、ヨーク１１をシャフト２に対してベアリング９
を介して回動可能に支持したが、図１５に示すようにヨ
ークをハウジングに固定した構造において実施してもよ
い。

【００９７】ヨークの分割数は適宜変更できる。例えば
ヨークを輪切りにするような略円環状の部品を２個ある
いは４個以上を１組として１個のヨークを構成するよう
にしてもよい。また、第３実施形態においてヨークをそ
の軸方向と直交する面で３分割以上に分割して部品を構
成してもよい。

【００９８】磁歪材８をその表面に切欠溝８ａのない平
滑スリーブとし、平滑スリーブをクロスヘッド型ピック
アップで検出する構成のトルクセンサにおいて実施して
もよい。

【００９９】中間スリーブ７を省略してシャフト２に直
接磁歪材を設けてもよい。前記各実施形態から把握され
る請求項に係る発明以外の技術的思想をその効果ととも
に以下に記載する。

【０１００】（１）請求項１〜請求項４のいずれか一項
において、前記固定子は前記被検出軸に対して軸受を介
して相対回転可能に設けられている。この構成によれ
ば、被検出軸がその組付精度の限界からハウジング等の
支持部材に偏心して設けられても、固定子の内周面の軸
心に対する被検出軸の軸心の偏心量を小さく抑えること
ができる。よって、トルクセンサの検出精度を一層向上
させることができる。特に請求項４の発明においてこの
構成を適用した場合、コイル部材を二位置に配置する訳
であるが、二つのコイル部材が一つの共通の固定子に組
付けられるので、固定子を支持するための軸受が二つで
足りる。

【０１０１】（２）請求項１〜請求項１２のいずれか一
項において、前記固定子の前記磁気回路を形成する磁束
が通る内周面とは、前記固定子の前記磁歪材と対向する
内周面である。この構成によっても、請求項１〜請求項
１２のいずれか一項に係る発明と同様の効果が得られ
る。

【０１０２】（３）請求項１０において、前記溝の幅は
前記接合部の幅にほぼ等しく、該溝の深さは磁束の浸透
深さ以上である。この構成によれば、インダクタンスの
被検出軸の回転位置依存性を抑えるのに十分効果があ
る。

【０１０３】（４）請求項３〜請求項１２のいずれか一
項において、前記固定子は、前記複数の円筒状部材が螺
着または嵌合によって軸方向に連結されてなる。この構
成によれば、固定子の組立性を容易にすることができ
る。

【０１０４】（５）請求項７において、前記第１の円筒
状部材と第２の円筒状部材との接合面に相当する面上に
形成された溝によって、前記コイル部材からの引出し線
のための配線通路が形成されている。この構成によれ
ば、請求項７の発明と同様の効果が得られる。

【０１０５】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜９、１２
に記載の発明によれば、固定子の磁束が通る内周面には
その周方向に不連続な接合面が現れないので、コイルの
インダクタンスの被検出軸の回転位置依存性が抑えら
れ、トルクの検出精度を高めることができる。

【０１０６】請求項１０〜１２に記載の発明によれば、
固定子の両端面を横切る接合面が現れるように複数の部
材を接合しても、固定子の磁束が通る内周面に、部材が
接合されてできた接合部によりコイルのインダクタンス
が被検出軸の回転位置によって変化することを相殺する
ための擬似加工を形成したので、コイルのインダクタン
スの被検出軸の回転位置依存性を抑え、トルクの検出精
度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態におけるヨークを示す斜視図。

【図２】ヨークを示す側断面図。

【図３】トルクセンサがシャフトに装着された状態を示
す断面図。

【図４】第２実施形態におけるヨークを示す斜視図。

【図５】ヨークを示す側断面図。

【図６】第３実施形態におけるヨークを示す斜視図。

【図７】ヨークを構成する部品を示す斜視図。

【図８】トルクセンサを示す正面図。

【図９】第４実施形態におけるトルクセンサがシャフト
に装着された状態を示す断面図。

【図１０】ヨークを示す斜視面図。

【図１１】第５実施形態におけるトルクセンサがシャフ
トに装着された状態を示す断面図。

【図１２】ヨークを示す斜視面図。

【図１３】第６実施形態におけるヨークを示し、（ａ）
は斜視図、（ｂ）は側断面図。

【図１４】第６実施形態におけるヨークを示し、（ａ）
は斜視図、（ｂ）は側断面図。

【図１５】従来技術におけるトルクセンサを示す側断面
図。

【図１６】ヨークを示す斜視図。

【図１７】トルクセンサを示す正面図。

【符号の説明】

１…トルクセンサ、２…被検出軸としてのシャフト、８
…磁歪材、９…軸受としてのベアリング、１０…リテー
ナ、１１…固定子としてのヨーク、１１ａ…環状溝、１
２…磁束発生手段としての励磁用コイル、１３…コイル
としての検出用コイル、１６…部材及び円筒状部材とし
てのヨークリング、１７…部材及び円筒状部材としての
ヨークリング、１６ｂ…雄ネジ、１７ｂ…雌ネジ、２０
…部材及び円筒状部材としてのヨークリング、２１…部
材及び円筒状部材としてのヨーク本体、２０ａ…雄ネ
ジ、２１ｂ…雌ネジ、１８，２２…接合面、２５…部材
としての部品、２５ｂ…擬似加工及び溝としての切欠
溝、２６…接合部、３１…部材、円筒状部材及び第１の
円筒状部材としてのヨーク本体、３１ａ…支持部として
のリテーナ部、３２…部材、円筒状部材及び第２の円筒
状部材としてのヨークリング、４１…部材、円筒状部材
及び第１の円筒状部材としてのヨーク本体、４１ａ…支
持部としてのリテーナ部、４２…部材、円筒状部材及び
第２の円筒状部材としてのヨークリング、５０…スリッ
ト、Ｂ…コイル部材としてのボビン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原沢 毅 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 田中 勝章 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 柏木 陽一郎 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 大立 泰治 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検出軸の外周面に固定された磁歪材
   と、該磁歪材を通る磁束を発生させる磁束発生手段と、
   前記被検出軸に作用するトルクに応じて前記磁歪材が歪
   むことによる前記磁束の変化を検出するためのコイル
   と、該コイルが前記磁束の変化を検出するうえで必要な
   磁気回路を形成するために前記磁歪材の外周面と対向し
   て配置された筒状の固定子とを備えたトルクセンサにお
   いて、前記固定子は前記磁気回路を形成する磁束が通る
   内周面にその周方向に不連続な接合面が現れない形状に
   分割された複数の部材が接合されてなるトルクセンサ。
2. 【請求項２】 前記複数の部材の接合面が、前記固定子
   の前記磁気回路を形成する磁束が通る内周面上に現れて
   いない請求項１に記載のトルクセンサ。
3. 【請求項３】 前記部材は前記固定子を輪切り状に分割
   する円筒状部材からなり、前記固定子は、複数の該円筒
   状部材が軸方向に連結されてなる請求項１又は請求項２
   に記載のトルクセンサ。
4. 【請求項４】 前記固定子は、二つのコイル部材を軸方
   向二箇所に組付けるためにその内周面に形成された二つ
   の環状溝が、少なくともそれぞれの各側壁面が異なる前
   記円筒状部材の面によって形成されるように分割される
   三つの前記円筒状部材からなる請求項３に記載のトルク
   センサ。
5. 【請求項５】 前記固定子は前記被検出軸に対して軸受
   を介して相対回転可能に支持され、前記複数の円筒状部
   材のうち少なくとも一つに、前記固定子を前記軸受に支
   持するための支持部が形成されている請求項４に記載の
   トルクセンサ。
6. 【請求項６】 前記三つの円筒状部材は、前記支持部を
   両端部に有する一つの第１の円筒状部材と、該第１の円
   筒状部材の両側から差込状態に連結される二つの第２の
   円筒状部材とからなる請求項５に記載のトルクセンサ。
7. 【請求項７】 前記三つの円筒状部材は、前記支持部を
   一端部に有する二つの第１の円筒状部材と、前記二つの
   第１の円筒状部材に両端部が連結される一つの第２の円
   筒状部材とからなる請求項５に記載のトルクセンサ。
8. 【請求項８】 前記固定子を構成する部材は、前記固定
   子を軸方向と直交する面で二等分する両側において互換
   性のある形状を有する請求項１〜請求項７のいずれか一
   項に記載のトルクセンサ。
9. 【請求項９】 前記固定子には軸方向に切断する１本の
   スリットが形成されている請求項１〜請求項８のいずれ
   か一項に記載のトルクセンサ。
10. 【請求項１０】 被検出軸の外周面に固定された磁歪材
    と、該磁歪材を通る磁束を発生させる磁束発生手段と、
    前記被検出軸に作用するトルクに応じて前記磁歪材が歪
    むことによる前記磁束の変化を検出するためのコイル
    と、該コイルが前記磁束の変化を検出するうえで必要な
    磁気回路を形成するために前記磁歪材の外周面と対向し
    て配置された筒状の固定子とを備えたトルクセンサにお
    いて、前記固定子はその両端面を横切るように接合面が
    現れる形状を有する複数の部材が接合されて形成されて
    おり、前記固定子の前記磁気回路を形成する磁束が通る
    内周面には、前記部材が接合されてできた接合部におい
    て磁束の分布が乱れることに起因して前記コイルのイン
    ダクタンスが前記被検出軸の回転位置によって変化する
    ことを相殺するための擬似加工が形成されているトルク
    センサ。
11. 【請求項１１】 前記擬似加工は、前記固定子の内周面
    に現れる前記接合部とほぼ平行に該内周面の周方向にほ
    ぼ等間隔に形成された溝である請求項１０に記載のトル
    クセンサ。
12. 【請求項１２】 請求項１〜請求項１１のいずれか一項
    に記載のトルクセンサに備えられた固定子。