【手続補正書】
【提出日】平成16年9月9日(2004.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】トルクセンサ、トルクセンサ用コイルボビンのコイル巻き付け構造、トルクセンサ用コイルボビン及び電動パワーステアリング装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに回転自在に支持された回転軸と、この回転軸を包囲するように配設された二つのコイルと、前記回転軸に作用するトルクの変化に応じて前記二つのコイルのインピーダンスを互いに逆方向に変化させるインピーダンス可変手段と、を備え、前記二つのコイルの端子電圧の差に基づいて前記回転軸に発生するトルクを検出するようになっているトルクセンサにおいて、
前記回転軸と同軸になるように前記ハウジング側に固定されるコイルボビンを有し、そのコイルボビンには、軸方向に離隔し且つ前記回転軸と同軸の二つの溝を形成し、それら二つの溝に前記コイルを一つずつ巻き付けたことを特徴とするトルクセンサ。
【請求項２】
前記コイルボビンの前記二つの溝の間に空隙を形成し、その空隙内にリング状のヨーク部材をはめ込むとともに、二つの円筒形のヨーク部材で前記コイルボビンの前記二つの溝の部分のそれぞれを外側から包囲した請求項１記載のトルクセンサ。
【請求項３】
前記コイルボビンの前記二つの溝に挟まれた部分に、径方向外側に突出する３本の端子を有する端子取付部を設け、前記３本の端子のうち、第１の端子には一方の前記コイルの巻き始めの端部を固定し、第２の端子には他方の前記コイルの巻き終わりの端部を固定し、第３の端子には前記一方のコイルの巻き終わりの端部及び前記他方のコイルの巻き始めの端部を固定した請求項１又は請求項２記載のトルクセンサ。
【請求項４】
前記端子取付部の各面のうち、前記溝の接線方向を向く両端面のそれぞれには、その接線方向に突出するように凸部を形成し、その凸部の側面周囲に形成される隙間に、前記端子と前記溝との間に渡される前記コイルの素線を配した請求項３記載のトルクセンサ。
【請求項５】
前記端子取付部の各面のうち、前記溝側を向く側面には、その溝に近い部分を若干肉厚にすることにより斜め下方に伸びる段差を形成し、その段差にも、前記端子と前記溝との間に渡される前記コイルの素線を配した請求項４記載のトルクセンサ。
【請求項６】
トルクセンサ用のコイルボビンへのコイル巻き付け構造であって、
前記コイルボビンのフランジに径方向外側及び軸方向外側に突出した端子取付部を形成するとともに、
前記端子取付部の各面のうち、径方向外側を向く上面には端子を固定し、他の面には凸部を形成し、
そして、前記凸部の側面周囲に形成される隙間に、前記端子と前記溝との間に渡される前記コイルの素線を配したことを特徴とするトルクセンサ用コイルボビンのコイル巻き付け構造。
【請求項７】
トルクセンサ用のコイルボビンへのコイル巻き付け構造であって、
前記コイルボビンのフランジに径方向外側及び軸方向外側に突出した端子取付部を形成するとともに、
前記端子取付部の各面のうち、径方向外側を向く上面には端子を固定し、前記コイルが巻き付けられる溝の接線方向を向く両端面のそれぞれには、その接線方向に突出するように凸部を形成し、
そして、前記凸部の側面周囲に形成される隙間に、前記端子と前記溝との間に渡される前記コイルの素線を配したことを特徴とするトルクセンサ用コイルボビンのコイル巻き付け構造。
【請求項８】
前記端子取付部の各面のうち、前記溝側を向く側面には、その溝に近い部分を若干肉厚にすることにより斜め下方に伸びる段差を形成し、その段差にも、前記端子と前記溝との間に渡される前記コイルの素線を配した請求項６又は請求項７記載のトルクセンサ用コイルボビンのコイル巻き付け構造。
【請求項９】
トルクセンサ用のコイルボビンへのコイル巻き付け構造であって、
前記コイルボビンのフランジに径方向外側及び軸方向外側に突出した端子取付部を形成するとともに、
前記端子取付部の各面のうち、径方向外側を向く上面には端子を固定し、前記溝側を向く側面には、その溝に近い部分を若干肉厚にすることにより斜め下方に伸びる段差を形成し、その段差に、前記端子と前記溝との間に渡される前記コイルの素線を配したことを特徴とするトルクセンサ用コイルボビンのコイル巻き付け構造。
【請求項１０】
フランジ間にコイルが巻き付けられる溝が形成されたトルクセンサ用コイルボビンであって、
前記フランジに径方向外側及び軸方向外側に突出した端子取付部が形成され、
前記端子取付部の各面のうち、径方向外側を向く上面には端子が固定され、他の面には凸部が形成されていることを特徴とするトルクセンサ用コイルボビン。
【請求項１１】
フランジ間にコイルが巻き付けられる溝が形成されたトルクセンサ用コイルボビンであって、
前記フランジに径方向外側及び軸方向外側に突出した端子取付部が形成され、
前記端子取付部の各面のうち、径方向外側を向く上面には端子が固定され、前記溝の接線方向を向く両端面のそれぞれには、その接線方向に突出するように凸部が形成されていることを特徴とするトルクセンサ用コイルボビン。
【請求項１２】
前記端子取付部の各面のうち、前記溝側を向く側面には、その溝に近い部分を若干肉厚にすることにより斜め下方に伸びる段差を形成した請求項１０又は請求項１１記載のトルクセンサ用コイルボビン。
【請求項１３】
フランジ間にコイルが巻き付けられる溝が形成されたトルクセンサ用コイルボビンであって、
前記フランジに径方向外側及び軸方向外側に突出した端子取付部が形成され、
前記端子取付部の各面のうち、径方向外側を向く上面には端子を固定し、前記溝側を向く側面には、その溝に近い部分を若干肉厚にすることにより斜め下方に伸びる段差を形成したことを特徴とするトルクセンサ用コイルボビン。
【請求項１４】
コイルが巻き付けられるトルクセンサ用コイルボビンであって、
軸方向に離隔した互いに同軸の二つの同寸法の円筒部を備え、それら円筒部の互いに外側を向く外端側には外側フランジが形成され、前記円筒部の互いに内側を向く内端側には内側フランジが形成され、前記各円筒部の前記外側フランジと内側フランジとで挟まれた部分に前記コイルが巻き付けられる溝が形成されるとともに、
前記内側フランジ同士は、前記二つの円筒部間の隙間を跨ぐように径方向外側に突出した部分にある連結部を介して連結されており、
前記二つの円筒部は、前記連結部を境に分割可能な構造となっていることを特徴とするトルクセンサ用コイルボビン。
【請求項１５】
ハウジングに回転自在に支持された回転軸と、この回転軸を包囲するように配設された二つのコイルと、を備え、前記二つのコイルの端子電圧の差に基づいて前記回転軸に発生するトルクを検出するようになっているトルクセンサにおいて、
前記回転軸と同軸になるように前記ハウジング側に固定される請求項１０乃至請求項１４のいずれか一項に記載のコイルボビンを有し、前記コイルボビンに前記コイルが巻き付けられていることを特徴とするトルクセンサ。
【請求項１６】
トーションバーを介して連結された入力軸及び出力軸と、前記出力軸に操舵補助トルクを付与する電動モータと、前記入力軸及び出力軸間に発生するトルクを検出する前記請求項１乃至請求項５及び請求項１５のいずれか一項に記載されたトルクセンサと、このトルクセンサが検出したトルクに応じて前記電動モータを制御するモータ制御回路と、を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転軸に発生するトルクを検出するトルクセンサ、トルクセンサ用コイルボビンのコイル巻き付け構造、トルクセンサ用コイルボビン及び電動パワーステアリング装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
本発明は、このような従来の技術が有する未解決の課題に着目してなされたものであって、コスト増大を避けつつ、検出精度の向上が可能なトルクセンサ、トルクセンサ用コイルボビンのコイル巻き付け構造、トルクセンサ用コイルボビン及び電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、請求項３に係る発明は、上記請求項１又は２に係る発明であるトルクセンサにおいて、前記コイルボビンの前記二つの溝に挟まれた部分に、径方向外側に突出する３本の端子を有する端子取付部を設け、前記３本の端子のうち、第１の端子には一方の前記コイルの巻き始めの端部を固定し、第２の端子には他方の前記コイルの巻き終わりの端部を固定し、第３の端子には前記一方のコイルの巻き終わりの端部及び前記他方のコイルの巻き始めの端部を固定した。このようにすれば、第３の端子は二つのコイルの端部が固定される共通端子となるから、巻き付け順を、例えば第１の端子→第３の端子→第２の端子とすることにより、一本の素線でもって連続して二つのコイルを巻き付けることができる。さらに、そのような巻き付け順で素線を巻き付ける場合には、コイルボビンの二つの溝への素線の巻き付け方向を、第３の端子に到達する前後で逆にすることがより好ましい。即ち、かかる巻き付け構造であれば、例えば共通端子である第３の端子をアース側端子とし、第１の端子を一方のコイルの電源側端子、第２の端子を他方の端子の電源側端子とすることにより、二つのコイルの同一方向の駆動電流を供給することができる。
そして、請求項４に係る発明は、上記請求項３記載の発明であるトルクセンサにおいて、前記端子取付部の各面のうち、前記溝の接線方向を向く両端面のそれぞれには、その接線方向に突出するように凸部を形成し、その凸部の側面周囲に形成される隙間に、前記端子と前記溝との間に渡される前記コイルの素線を配した。
さらに、請求項５に係る発明は、上記請求項４に係る発明であるトルクセンサにおいて、前記端子取付部の各面のうち、前記溝側を向く側面には、その溝に近い部分を若干肉厚にすることにより斜め下方に伸びる段差を形成し、その段差にも、前記端子と前記溝との間に渡される前記コイルの素線を配した。
一方、上記目的を達成するために、請求項６に係る発明は、トルクセンサ用のコイルボビンへのコイル巻き付け構造であって、前記コイルボビンのフランジに径方向外側及び軸方向外側に突出した端子取付部を形成するとともに、前記端子取付部の各面のうち、径方向外側を向く上面には端子を固定し、他の面には凸部を形成し、そして、前記凸部の側面周囲に形成される隙間に、前記端子と前記溝との間に渡される前記コイルの素線を配した。
また、上記目的を達成するために、請求項７に係る発明は、トルクセンサ用のコイルボビンへのコイル巻き付け構造であって、前記コイルボビンのフランジに径方向外側及び軸方向外側に突出した端子取付部を形成するとともに、前記端子取付部の各面のうち、径方向外側を向く上面には端子を固定し、前記コイルが巻き付けられる溝の接線方向を向く両端面のそれぞれには、その接線方向に突出するように凸部を形成し、そして、前記凸部の側面周囲に形成される隙間に、前記端子と前記溝との間に渡される前記コイルの素線を配した。
また、請求項８に係る発明は、上記請求項６又は７に係る発明であるトルクセンサ用のコイルボビンへのコイル巻き付け構造において、前記端子取付部の各面のうち、前記溝側を向く側面には、その溝に近い部分を若干肉厚にすることにより斜め下方に伸びる段差を形成し、その段差にも、前記端子と前記溝との間に渡される前記コイルの素線を配した。
さらに、上記目的を達成するために、請求項９に係る発明は、トルクセンサ用のコイルボビンへのコイル巻き付け構造であって、前記コイルボビンのフランジに径方向外側及び軸方向外側に突出した端子取付部を形成するとともに、前記端子取付部の各面のうち、径方向外側を向く上面には端子を固定し、前記溝側を向く側面には、その溝に近い部分を若干肉厚にすることにより斜め下方に伸びる段差を形成し、その段差に、前記端子と前記溝との間に渡される前記コイルの素線を配した。
上記目的を達成するために、請求項１０に係る発明は、フランジ間にコイルが巻き付けられる溝が形成されたトルクセンサ用コイルボビンであって、前記フランジに径方向外側及び軸方向外側に突出した端子取付部が形成され、前記端子取付部の各面のうち、径方向外側を向く上面には端子が固定され、他の面には凸部が形成されている構成とした。
上記目的を達成するために、請求項１１に係る発明は、フランジ間にコイルが巻き付けられる溝が形成されたトルクセンサ用コイルボビンであって、前記フランジに径方向外側及び軸方向外側に突出した端子取付部が形成され、前記端子取付部の各面のうち、径方向外側を向く上面には端子が固定され、前記溝の接線方向を向く両端面のそれぞれには、その接線方向に突出するように凸部が形成されている構成とした。
請求項１２に係る発明は、上記請求項１０又は１１に係る発明であるトルクセンサ用コイルボビンにおいて、前記端子取付部の各面のうち、前記溝側を向く側面には、その溝に近い部分を若干肉厚にすることにより斜め下方に伸びる段差を形成した。
上記目的を達成するために、請求項１３に係る発明は、フランジ間にコイルが巻き付けられる溝が形成されたトルクセンサ用コイルボビンであって、前記フランジに径方向外側及び軸方向外側に突出した端子取付部が形成され、前記端子取付部の各面のうち、径方向外側を向く上面には端子を固定し、前記溝側を向く側面には、その溝に近い部分を若干肉厚にすることにより斜め下方に伸びる段差を形成した。
上記目的を達成するために、請求項１４に係る発明は、コイルが巻き付けられるトルクセンサ用コイルボビンであって、軸方向に離隔した互いに同軸の二つの同寸法の円筒部を備え、それら円筒部の互いに外側を向く外端側には外側フランジが形成され、前記円筒部の互いに内側を向く内端側には内側フランジが形成され、前記各円筒部の前記外側フランジと内側フランジとで挟まれた部分に前記コイルが巻き付けられる溝が形成されるとともに、前記内側フランジ同士は、前記二つの円筒部間の隙間を跨ぐように径方向外側に突出した部分にある連結部を介して連結されており、前記二つの円筒部は、前記連結部を境に分割可能な構造となっている構成とした。
上記目的を達成するために、請求項１５に係る発明は、ハウジングに回転自在に支持された回転軸と、この回転軸を包囲するように配設された二つのコイルと、を備え、前記二つのコイルの端子電圧の差に基づいて前記回転軸に発生するトルクを検出するようになっているトルクセンサにおいて、前記回転軸と同軸になるように前記ハウジング側に固定される請求項１０乃至請求項１４のいずれか一項に記載のコイルボビンを有し、前記コイルボビンに前記コイルが巻き付けられている構成とした。
上記目的を達成するために、請求項１６に係る発明は、トーションバーを介して連結された入力軸及び出力軸と、前記出力軸に操舵補助トルクを付与する電動モータと、前記入力軸及び出力軸間に発生するトルクを検出する前記請求項１乃至請求項５及び請求項１５のいずれか一項に記載されたトルクセンサと、このトルクセンサが検出したトルクに応じて前記電動モータを制御するモータ制御回路と、を備えた。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転軸と同軸になるようにハウジング側に固定されるコイルボビンに、軸方向に離隔し且つ前記回転軸と同軸の二つの溝を形成し、それら二つの溝に前記コイルを一つずつ巻き付けたため、それらコイルの張力や素線径のバラツキは極めて小さくすることができ、煩雑な管理等を行わなくても同一規格と見なせる二つのコイルを一つのトルクセンサに組み込むことができるから、コストの大幅な増大を招くことなく、トルク以外の要因によるコイルのインダクタンス変化を確実に相殺することができるという効果が得られる。
また、請求項４〜１３に係る発明によれば、コイルの素線中途部同士等で短絡が生じるようなことを回避できるという効果がある。
そして、請求項１４に係る発明によれば、複雑な形状であっても容易に且つ安価に製造することができるという効果がある。
さらに、請求項１５に係る発明によれば、備えられたコイルボビンの利点を享受し得るトルクセンサを提供することができ、請求項１６に係る発明によれば、備えられたトルクセンサの利点を享受し得る電動パワーステアリング装置を提供することができる。