(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
捩り要素（１８）により相互に接続され且つ相対的に回転可能な入力軸（１６）と出力軸（１７）との間に加えられたトルクを感知するパワー支援のステアリング装置用のトルクセンサにおいて、
入力信号を提供する回転入力トランスフォーマ（ｒｏｔａｒｙ  ｉｎｐｕｔ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）（Ｔ１）と、
該入力軸と共に回転し得るように接続された回転トランスミッタ（６０）であって、半径方向に伸びる複数のスロット（１０６）により複数のトランスミッタ極セグメント（１２０、１２２）に分割された半径方向に伸びるトランスミッタ面（１００）を有する前記回転トランスミッタ（６０）であって、該回転トランスミッタは、前記回転入力トランスフォーマ（Ｔ１）と電気的に接続されたトランスミッタコイル（７０）を有し、該トランスミッタコイル（７０）は、前記トランスミッタ極セグメント（１２０、１２２）の各々を個々に完全に包囲し且つ前記複数のスロット（１０６）の各々に配置された該トランスミッタコイルの２つのセクション（７０ａ、７０ｂ）を有するような、前記回転トランスミッタ（６０）と、
前記回転トランスミッタ（６０）から軸方向に分離され且つ出力軸（１７）と共に回転し得るように接続された回転レシーバ（７２）であって、少なくとも１つのレシーバコイル（７６、７８）を有する前記回転レシーバ（７２）と、
１つの出力信号を提供する回転出力トランスフォーマ（Ｔ２、Ｔ３）であって、前記少なくとも１つのレシーバコイル（７６、７８）と電気的に接続された前記回転出力トランスフォーマ（Ｔ２、Ｔ３）とを備え、
前記回転トランスミッタ（６０）が円筒状外面（１０２）及び円筒状内面（１０４）を有し、
前記トランスミッタ極セグメント（１２０、１２２）の各々が、前記円筒状外面（１０２）のそれぞれの一部分により及び前記円筒状内面（１０４）のそれぞれの一部分により部分的に画成され、
前記トランスミッタ極セグメント（１２０、１２２）の各々が、半径方向に伸びる第一及び第二の側面（１１２、１１４）により更に画成され、
前記第一の側面（１１２）の各々が、各トランスミッタ極セグメントの一側部にて半径方向に伸びる前記複数のスロット（１０６）の１つを部分的に画成し、
前記第二の側面（１１４）の各々が、各トランスミッタ極セグメントの反対側部にて半径方向に伸びる前記複数のスロット（１０６）の別のスロットを部分的に画成し、
前記複数のトランスミッタ極セグメント（１２０、１２２）が、交互に配置した第一及び第二のトランスミッタ極セグメント（１２０、１２２）を備え、
前記第一のトランスミッタ極セグメントの各々（１２０）が、前記２つの第二のトランスミッタ極セグメント（１２２）の間にて周方向に配置され、
前記トランスミッタコイル（７０）が、前記第一のトランスミッタ極セグメント（１２０）の各々を画定する前記円筒状外面（１０２）の前記それぞれの部分の周りにて且つ前記第二のトランスミッタ極セグメント（１２２）の各々を画定する前記円筒状内面（１０４）の前記それぞれの部分の周りにて第一の方向（Ａ）に巻かれ、
前記トランスミッタコイル（７０）が前記第一の方向（Ａ）に巻かれるとき、前記トランスミッタコイルの前記２つのセクションの第一のもの（７０ａ）が、前記半径方向に伸びるスロット（１０６）の各々の内部に配置され、
前記トランスミッタコイル（７０）が、前記第一のトランスミッタ極セグメント（１２０）の各々を画定する前記円筒状内面（１０４）の前記それぞれの部分の周りにて且つ前記第二のトランスミッタ極セグメント（１２０）の各々を画定する前記円筒状外面（１０２）の前記それぞれの部分の周りにて前記第一の方向（Ａ）と反対の第二の方向（Ｄ）に巻かれ、
前記トランスミッタコイル（７０）が前記第二の方向（Ｄ）に巻かれるとき、前記トランスミッタコイルの前記２つのセクションの第二のもの（７０ｂ）が、前記半径方向に伸びるスロットの各々の内部に配置される、トルクセンサ。
【請求項２】
請求項１のトルクセンサにおいて、
前記回転入力トランスフォーマ（Ｔ１）が、静止一次巻線（５２）及び回転二次巻線（６２）を有し、
前記回転二次巻線（６２）が、入力軸（１６）と共に回転し得るように駆動可能に接続され且つ前記トランスミッタコイル（７０）に対し入力信号を提供し得るように前記トランスミッタコイル（７０）に電気的に接続される、トルクセンサ。
【請求項３】
請求項１のトルクセンサにおいて、
前記回転出力トランスフォーマ（Ｔ２、Ｔ３）が、回転一次巻線（８０、８２）及び静止二次巻線（８４、８６）を有し、
前記回転一次巻線（８０、８２）が、出力軸（１７）と共に回転し得るように駆動可能に接続され且つ前記少なくとも１つのレシーバコイル（７８）から出力信号を受け取り得るように前記少なくとも１つのレシーバコイル（７８）に電気的に接続される、トルクセンサ。
【請求項４】
請求項１のトルクセンサにおいて、
前記回転レシーバ（７２）が、複数のレシーバ極セグメント（１４８、１６０、１７０、１８０）を有する半径方向に伸びるレシーバ面（１４０）を備え、
前記少なくとも１つのレシーバコイル（７６、７８）が、前記レシーバ極セグメント（１４８、１６０、１７０、１８０）の各々を完全に個々に包囲する、トルクセンサ。
【請求項５】
捩り要素（１８）により相互に接続され且つ相対的に回転可能な入力軸（１６）と出力軸（１７）との間に加えられたトルクを感知するパワー支援のステアリング装置用のトルクセンサにおいて、
入力信号を提供する回転入力トランスフォーマ（Ｔ１）と、
前記入力軸（１６）と共に回転し得るように接続された回転トランスミッタ（６０）であって、前記回転入力トランスフォーマ（Ｔ１）と電気的に接続されたトランスミッタコイル（７０）を有する前記回転トランスミッタ（６０）と、
前記回転トランスミッタ（６０）から軸方向に分離され且つ出力軸（１７）と共に回転し得るように接続された回転レシーバ（７２）であって、半径方向に伸びる複数のスロット（１５２、１５４）により複数のレシーバ極セグメント（１５０、１６０、１７０、１８０）に分割された半径方向に伸びるレシーバ面（１４０）を有する前記回転レシーバ（７２）であって、該回転レシーバが、前記レシーバ極セグメントの各々を完全に個々に包囲するレシーバコイルセット（７６、７８）を有し、該レシーバコイルセット（７６、７８）が前記複数のスロット（１５２、１５４）の各々内に配置された２つのセクション（７６ａ、７６ｂ；７８ａ、７８ｂ）を有するような、前記回転レシーバ（７２）と、
出力信号を提供する少なくとも１つの回転出力トランスフォーマ（Ｔ２、Ｔ３）であって、前記レシーバコイルセット（７６、７８）と電気的に接続された前記少なくとも１つの回転出力トランスフォーマ（Ｔ２、Ｔ３）とを備え、
前記複数のレシーバ極セグメント（１５０、１６０）が、交互に配置した第一及び第二の対のレシーバ極セグメント（１５０、１６０）を備え、
前記第一及び第二の対のレシーバ極セグメントの各対が、前記レシーバ極セグメントの隣接する一対（１４８）を備え、
前記第一の対のレシーバ極セグメントの各対（１５０）が、前記第二のレシーバ極セグメントの二対（１６０、１６０）の間にて周方向に配置され且つ前記レシーバ面（１４０）の前記複数のスロットの第一の群（１５２）により前記第二の対のレシーバ極セグメント（１６０）から分離され、
前記レシーバ面における前記複数のスロットの第二の群（１５４）が、前記第一及び第二の対のレシーバ極セグメントの各対（１５０、１６０）における前記レシーバ極セグメントの前記隣接する対（１５０、１５０；１６０、１６０）の各々の間を伸び、
前記レシーバコイルセット（７６，７８）が、第一のレシーバコイル（７６）及び第二のレシーバコイル（７８）を備え、
前記第一のレシーバコイル（７６）が、前記第一の対のレシーバ極セグメントの各対（１５０）を完全に包囲し且つ前記第一及び第二の対のレシーバ極セグメント（１５０、１６０）を分離する前記第一のスロットの群（１５２）の各々内に配置された２つのセクション（７６ａ、７６ｂ）を有し、
前記第二のレシーバコイル（７８）が、前記第一の対のレシーバ極セグメント（１５０）における前記レシーバ極セグメントの一方と、前記第二の対のレシーバ極セグメント（１６０）における前記レシーバ極セグメント（１５０）の隣接して配置された一方（１６０）とから成る組み合わせた複数の対のレシーバ極セグメントの各対（１７０）を完全に包囲し、
前記第二のレシーバコイル（７８）が、前記第一及び第二の対のレシーバ極セグメント（１５０、１６０）の各対における前記隣接する対の前記レシーバ極セグメント（１７０）の各々の間を伸びる前記第二の群のスロット（１５４）の各々内に配置された２つのセクション（７８ａ、７８ｂ）を有する、トルクセンサ。
【請求項６】
請求項５のトルクセンサにおいて、
前記少なくとも１つの回転出力トランスフォーマが、第一及び第二の回転出力トランスフォーマ（Ｔ２、Ｔ３）を備え、
前記第一の回転出力トランスフォーマ（Ｔ２）が、前記第一のレシーバコイル（７６）から第一の出力信号を受け取り得るように前記第一のレシーバコイル（７６）と電気的に接続され、
前記第二の回転出力トランスフォーマ（Ｔ２）が、前記第二のレシーバコイル（７６）から第二の出力信号を受け取り得るように前記第二のレシーバコイル（７６）と電気的に接続される、トルクセンサ。
【請求項７】
請求項６のトルクセンサにおいて、
前記第一及び第二の回転出力トランスフォーマ（Ｔ２、Ｔ３）の各々が、回転一次巻線（８０、８２）及び静止二次巻線（８４、８６）を有し、
該回転一次巻線（８０、８２）が、出力軸（１７）と共に回転し得るように駆動可能に接続される、トルクセンサ。
【請求項８】
請求項６のトルクセンサにおいて、
前記回転入力トランスフォーマ（Ｔ１）が、静止一次巻線（５２）及び回転二次巻線（５６）を有し、
該回転二次巻線（５６）が、入力軸（１６）と共に回転し得るように駆動可能に接続され且つ前記トランスミッタコイル（７０）に対し入力信号を提供し得るように該トランスミッタコイル（７０）と電気的に接続される、トルクセンサ。
【請求項９】
請求項５のトルクセンサにおいて、
前記回転レシーバ（７２）が、円筒状外面（１４２）及び円筒状内面（１４４）を有し、
前記第一及び第二の対のレシーバ極セグメントの各対（１５０、１６０）が、前記円筒状外面（１４２）のそれぞれの一部分及び前記円筒状内面（１４４）のそれぞれの一部分により部分的に画成される、トルクセンサ。
【請求項１０】
請求項９のトルクセンサにおいて、
前記第一のレシーバコイル（７６）が、前記第一の対のレシーバ極セグメントの各対を画定する前記円筒状外面の前記それぞれの部分の周りにて且つ前記第二の対のレシーバ極セグメントの各対を画定する前記円筒状内面の前記それぞれの部分の周りにてそれぞれ第一の方向（Ａ）に巻かれ、
前記第一のレシーバコイル（７６）が前記第一の方向（Ａ）に巻かれるとき、前記第一のレシーバコイルの前記２つのセクションの第一のもの（７６ａ）が、前記第一の群のスロット（１５２）の各々の内部に配置される、トルクセンサ。
【請求項１１】
請求項１０のトルクセンサにおいて、
前記第一のレシーバコイル（７６）が、前記第一の対のレシーバ極セグメントの各対を画定する前記円筒状内面の前記それぞれの部分の周りにて且つ前記第二の対のレシーバ極セグメントの各対を画定する前記円筒状外面の前記それぞれの部分の周りにてそれぞれ前記第一の方向（Ａ）と反対の第二の方向（Ｄ）に巻かれ、
前記第一のレシーバコイルが前記第二の方向（Ｄ）に巻かれるとき、前記第一のレシーバコイルの前記２つのセクションの第二のもの（７６ｂ）が、前記第一の群のスロット（１５２）の各々の内部に配置される、トルクセンサ。
【請求項１２】
請求項５のトルクセンサにおいて、
前記回転レシーバ（７２）が、円筒状外面（１４２）及び円筒状内面（１４４）を有し、
前記組合わされた複数の対のレシーバ極セグメント（１７０）の各対が、前記円筒状外面のそれぞれの一部分及び前記円筒状内面のそれぞれの一部分により部分的に画成される、トルクセンサ。
【請求項１３】
請求項１２のトルクセンサにおいて、
前記第二のレシーバコイル（７８）が、前記組合わされた対のレシーバ極セグメント（１７０）の第一の半体（１８０）の前記円筒状内面（１４４）の前記それぞれの部分の周りにて且つ前記組合わされた対のレシーバ極セグメント（１７０）の第二の半体（１８２）の前記円筒状外面（１４２）の前記それぞれの部分の周りにて第一の方向（Ａ）に巻かれ、
前記組合わされた対のレシーバ極セグメント（１７０）の前記第一の半体（１８０）、及び前記組合わされた対のレシーバ極セグメント（１７０）の前記第二の半体（１８２）が、交互に配置され、
前記第二のレシーバコイルが前記第一の方向（Ａ）に巻かれるとき、前記第二のレシーバコイル（７８）の前記２つのセクションの第一のもの（７８ａ）が、前記第二の群のスロット（１５４）の各々の内部に配置される、トルクセンサ。
【請求項１４】
請求項１３のトルクセンサにおいて、前記第二のレシーバコイル（７８）が、前記組合わされた対のレシーバ極セグメントの第一の半体（１８０）の前記円筒状外面（１４２）の前記それぞれの部分の周りにて且つ前記組合わされた対のレシーバ極セグメントの第二の半体（１８２）の前記円筒状内面（１４４）の前記それぞれの部分の周りにてそれぞれ第一の方向（Ａ）と反対の第二の方向（Ｄ）に巻かれ、
前記第二のレシーバコイル（７８）が前記第二の方向（Ｄ）に巻かれるとき、前記第二のレシーバコイルの前記２つのセクションの第二のもの（７８ｂ）が、前記第二の群のスロット（１５４）の各々の内部に配置される、トルクセンサ。
【請求項１５】
捩り要素（１８）により相互に接続され且つ相対的に回転可能な入力軸（１６）と出力軸（１７）との間に加えられたトルクを感知するパワー支援のステアリング装置用のトルクセンサにおいて、
回転入力トランスフォーマ（Ｔ１）と、
該入力軸（１６）と共に回転し得るように接続された回転トランスミッタ（６０）であって、半径方向に伸びる複数の第一のスロット（１０６）により複数のトランスミッタ極セグメント（１２０、１２２）に分割された半径方向に伸びるトランスミッタ面（１００）を有する前記回転トランスミッタ（６０）であって、該回転トランスミッタ（６０）は、前記回転入力トランスフォーマ（Ｔ１）と電気的に接続されたトランスミッタコイル（７０）を有し、該トランスミッタコイル（７０）は前記トランスミッタ極セグメント（１２０、１２２）の各々を個々に完全に包囲し且つ前記複数のスロット（１０６）の各々内に配置された２つのセクション（７０ａ、７０ｂ）を有するような、前記回転トランスミッタと、
前記回転トランスミッタ（６０）から軸方向に分離され且つ出力軸（１７）と共に回転し得るように接続された回転レシーバ（７２）であって、半径方向に伸びる複数のレシーバスロット（１４６）により複数のレシーバ極セグメント（１４８）に分割された半径方向に伸びるレシーバ面を有する前記回転レシーバ（７２）と、を具備し、
前記複数のレシーバ極セグメント（１４８）が、交互に配置した第一及び第二の対のレシーバ極セグメント（１５０、１６０）を備え、
前記第一及び第二の対のレシーバ極セグメントの各対が、前記レシーバ極セグメントの隣接する一対（１４８、１４８）を備え、
前記第一の対のレシーバ極セグメントの各対（１５０）が、前記第二のレシーバ極セグメントの二対（１６０、１６０）の間にて周方向に配置され且つ前記レシーバ面の前記複数のレシーバスロット（１４６）の第一の群（１５２）により前記第二の対のレシーバ極セグメント（１６０）から分離され、
前記レシーバ面における前記複数のレシーバスロットの第二の群（１５４）が、前記第一及び第二の対のレシーバ極セグメントの各対（１５０）における前記隣接する対のレシーバ極セグメントの各対の間を伸び、
前記回転レシーバが、第一のレシーバコイル（７６）及び第二のレシーバコイル（７８）を更に備え、
前記第一のレシーバコイル（７６）が、前記第一の対のレシーバ極セグメントの各対（１５０）を完全に包囲し且つ前記第一及び第二の対のレシーバ極セグメント（１５０、１６０）を分離する前記第一のレシーバスロットの第一の群（１５２）の各々内に配置された２つのセクション（７６ａ、７６ｂ）を有し、
前記第二のレシーバコイル（７８）が、前記第一の対のレシーバ極セグメントの一方（１５０）と、前記隣接して配置された前記第二の対のレシーバ極セグメントの一方（１６０）とから成る組み合わせた複数対のレシーバ極セグメントの各対（１７０）を完全に包囲し、
前記第二のレシーバコイル（７８）が、前記第一及び第二の対のレシーバ極セグメントの各対（１５０、１６０）における前記隣接する対の前記レシーバ極セグメント（１７０）の各対の間を伸びる前記第二の群のレシーバスロット（１５４）の各々内に配置された２つのセクション（７８ａ、７８ｂ）を有し、
前記トルクセンサは、更に、
第一及び第二の回転出力トランスフォーマ（Ｔ２、Ｔ３）であって、前記第一の回転出力トランスフォーマ（Ｔ２）が、前記第一のレシーバコイル（７６）と電気的に接続され、前記第二の回転出力トランスフォーマ（Ｔ３）が、前記第二のレシーバコイル（７８）と電気的に接続された前記第一及び第二の回転出力トランスフォーマ（Ｔ２、Ｔ３）を具備する、
ことを特徴とするトルクセンサ。
【請求項１６】
捩り要素（１８）により相互に接続され且つ相対的に回転可能な入力軸（１６）と出力軸（１７）との間に加えられたトルクを感知するパワー支援のステアリング装置用のトルクセンサにおいて、
入力信号を提供する回転入力トランスフォーマ（Ｔ１）であって、一次巻線（５２）及び二次巻線（５６）含む前記回転入力トランスフォーマ（Ｔ１）と、
該入力軸と共に回転し得るように接続された回転トランスミッタ（６０）であって、半径方向に伸びる複数のスロット（１０６）により複数のトランスミッタ極セグメント（１２０、１２２）に分割された半径方向に伸びるトランスミッタ面（１００）を有する前記回転トランスミッタ（６０）であって、該回転トランスミッタは、前記回転入力トランスフォーマ（Ｔ１）の前記二次巻線（５６）と電気的に接続されたトランスミッタコイル（７０）を有し、該トランスミッタコイル（７０）は、前記トランスミッタ極セグメント（１２０、１２２）の各々を個々に完全に包囲し且つ前記複数のスロット（１０６）の各々に配置された該トランスミッタコイルの２つのセクション（７０ａ、７０ｂ）を有し、前記入力信号を受け取って、該入力信号に関連した送信信号を送出するよう作動する、前記回転トランスミッタ（６０）と、
前記回転トランスミッタ（６０）から軸方向に隔てられ且つ出力軸（１７）と共に回転し得るように接続された回転レシーバ（７２）であって、前記送信信号を受け取るための少なくとも１つのレシーバコイル（７６、７８）を有する前記回転レシーバ（７２）と、
一次巻線（８０、８２）及び二次巻線（８４、８６）含む回転出力トランスフォーマ（Ｔ２、Ｔ３）であって、該回転出力トランスフォーマ（Ｔ２、Ｔ３）の一次巻線（８０、８２）は前記少なくとも１つのレシーバコイル（７６、７８）と電気的に接続され、且つ前記送出信号に関連した出力信号を提供する前記回転出力トランスフォーマ（Ｔ２、Ｔ３）とを備える、トルクセンサ。
【請求項１７】
捩り要素（１８）により相互に接続され且つ相対的に回転可能な入力軸（１６）と出力軸（１７）との間に加えられたトルクを感知するパワー支援のステアリング装置用のトルクセンサにおいて、
入力信号を提供する回転入力トランスフォーマ（Ｔ１）であって、一次巻線（５２）及び二次巻線（５６）含む前記回転入力トランスフォーマ（Ｔ１）と、
前記入力軸（１６）と共に回転し得るように接続された回転トランスミッタ（６０）であって、前記回転入力トランスフォーマ（Ｔ１）の前記二次巻線（５６）と電気的に接続されたトランスミッタコイル（７０）を有し、前記入力信号を受け取って、該入力信号に関連した送信信号を送出するよう作動する前記回転トランスミッタ（６０）と、
前記回転トランスミッタ（６０）から軸方向に隔てられ且つ出力軸（１７）と共に回転し得るように接続された回転レシーバ（７２）であって、半径方向に伸びる複数のスロット（１５２、１５４）により複数のレシーバ極セグメント（１５０、１６０、１７０、１８０）に分割された半径方向に伸びるレシーバ面（１４０）を有する前記回転レシーバ（７２）であって、該回転レシーバが、前記レシーバ極セグメントの各々を完全に個々に包囲して前記送出信号を受け取るレシーバコイルセット（７６、７８）を有し、該レシーバコイルセット（７６、７８）が前記複数のスロットの各々内に配置された２つのセクション（７６ａ、７６ｂ；７８ａ、７８ｂ）を有するような、前記回転レシーバ（７２）と、
一次巻線（８０、８２）及び二次巻線（８４、８６）含む少なくとも１つの回転出力トランスフォーマ（Ｔ２、Ｔ３）であって、少なくとも１つの前記回転出力トランスフォーマ（Ｔ２、Ｔ３）の前記一次巻線（８０、８２）が前記レシーバコイルセット（７６、７８）と電気的に接続され、前記送出信号に関連した出力信号を提供する前記少なくとも１つの回転出力トランスフォーマ（Ｔ２、Ｔ３）とを備える、トルクセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクセンサの技術、より具体的には、パワー支援の車のステアリング装置にて使用されるトルクセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パワー支援のステアリング装置は、当該技術分野にて周知であり、自動車に対して使用するため多く採用されている。このパワー支援は、ステアリング部材に対し補助的な回転力を付与することにより行なわれる。かかる装置は、運転者が車のステアリングハンドルに加えたトルクに応答して制御することができる。公知の装置の幾つかは、液圧動力を使用してこの支援力を提供するが、その他の公知の装置は電力を使用する。
【０００３】
米国特許第４，６８２，１０４号には、入力軸と出力軸との間に、加えられたステアリングトルクを検知すべく使用される変位角度センサが開示されている。これらの軸は、互いに同軸状に整合されており且つ共通の軸線の周りを互いに対して回転可能である。該センサは、静止一次巻線及び回転二次巻線を有する入力回転トランスフォーマを備えている。二次巻線は、環状ディスクの一つの面に取り付けられる一方、該環状ディスクは、入力軸上に該入力軸と共に回転し得るように取り付けられている。トランスミッタディスク及びレシーバディスクを有する一対の検知ディスクが入力回転トランスフォーマから軸方向に変位されている。これらディスクの両面は、同一の平面状コイルを保持している。該コイルは、両方向に交番的にコイル巻きされたら旋状に巻いたセクターの形状をしており、該セクターは、入力軸及び出力軸の共通の軸線を同軸状に取り巻いている。入力回転トランスフォーマの一次巻線に印加された交流電圧は、トランスミッタディスク上の平面状コイルに印加される。これにより、レシーバディスク上に取り付けた平面状コイル内に電圧が発生する。一次巻線を有する出力回転トランスフォーマは、出力軸を同軸状に取り巻く。出力トランスフォーマは、出力トランスフォーマの一次巻線から軸方向に分離した別のディスク上に静止二次巻線を有する。入力軸と出力軸との間の角度差と共に変化する出力信号は、出力トランスフォーマにより提供される。
【０００４】
米国特許第５，４４２，９５６号には、米国特許第４，６８２，１０４号のセンサと同様のパワー支援のステアリング装置用のトルクセンサが開示されており、この装置は、両方向に交番的に巻かれた平面状コイルを保持するトランスミッタ又はレシーバディスクを採用しない。更に、トルクセンサは、第一及び第二の出力回転トランスフォーマにそれぞれ接続されたレシーバディスク上に巻かれた一次巻線及び二次巻線を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、捩れ要素により接続された相対的に回転可能な入力軸及び出力軸の間にて加えられたトルクを感知するパワー支援のステアリング装置用のトルクセンサである。該トルクセンサは、入力信号を提供する回転入力トランスフォーマと、入力軸と共に回転し得るように接続された回転トランスミッタとを備えている。回転トランスミッタは、半径方向に伸びる複数のスロットにより複数のトランスミッタ極セグメントに分割された半径方向に伸びるトランスミッタ面を有している。回転トランスミッタは、回転入力トランスフォーマと電気的に接続されたトランスミッタコイルを有する。トランスミッタコイルは、トランスミッタ極セグメントの各々を個々に完全に取り巻き、また、複数のスロットの各々に配置された２つのセクションを有する。回転レシーバは、回転トランスミッタから軸方向に分離され且つ出力軸と共に回転可能に接続されている。回転レシーバは、少なくとも１つのレシーバコイルを有している。出力信号を提供する回転出力トランスフォーマは、少なくとも１つのレシーバコイルと電気的に接続されている。前記回転トランスミッタが円筒状外面及び円筒状内面を有し、前記トランスミッタ極セグメントの各々が、前記円筒状外面のそれぞれの一部分により及び前記円筒状内面のそれぞれの一部分により部分的に画成され、前記トランスミッタ極セグメントの各々が、半径方向に伸びる第一及び第二の側面により更に画成され、前記第一の側面の各々が、各トランスミッタ極セグメントの一側部にて半径方向に伸びる前記複数のスロットの１つを部分的に画成し、前記第二の側面の各々が、各トランスミッタ極セグメントの反対側部にて半径方向に伸びる前記複数のスロットの別のスロットを部分的に画成し、前記複数のトランスミッタ極セグメントが、交互に配置した第一及び第二のトランスミッタ極セグメントを備え、前記第一のトランスミッタ極セグメントの各々が、前記２つの第二のトランスミッタ極セグメントの間にて周方向に配置され、前記トランスミッタコイルが、前記第一のトランスミッタ極セグメントの各々を画定する前記円筒状外面の前記それぞれの部分の周りにて且つ前記第二のトランスミッタ極セグメントの各々を画定する前記円筒状内面の前記それぞれの部分の周りにて第一の方向（Ａ）に巻かれ、前記トランスミッタコイルが前記第一の方向（Ａ）に巻かれるとき、前記トランスミッタコイルの前記２つのセクションの第一のものが、前記半径方向に伸びるスロットの各々の内部に配置され、前記トランスミッタコイルが、前記第一のトランスミッタ極セグメントの各々を画定する前記円筒状内面の前記それぞれの部分の周りにて且つ前記第二のトランスミッタ極セグメントの各々を画定する前記円筒状外面の前記それぞれの部分の周りにて前記第一の方向（Ａ）と反対の第二の方向（Ｄ）に巻かれ、前記トランスミッタコイルが前記第二の方向（Ｄ）に巻かれるとき、前記トランスミッタコイルの前記２つのセクションの第二のものが、前記半径方向に伸びるスロットの各々の内部に配置される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの特徴によれば、回転レシーバは、半径方向に伸びる複数のレシーバスロットにより複数のレシーバ極セグメントに分割された半径方向に伸びるレシーバ面を有している。複数のレシーバ極セグメントは、交互に配置した第一及び第二の対のレシーバ極セグメントを備えている。第一及び第二の対のレシーバ極セグメントの各対は、隣接する一対のレシーバ極セグメントを備えている。第一の対のレシーバ極セグメントの各対は、二対の第二のレシーバ極セグメント間にて周方向に配置され且つレシーバ面における複数のレシーバスロットの第一の群により第二の対のレシーバ極セグメントから分離されている。レシーバ面における複数のレシーバスロットの第二の群は、各対の第一及び第二のレシーバ極セグメント内にて隣接する対のレシーバ極セグメントの各対の間を伸びている。
【０００７】
回転レシーバは、第一のレシーバコイルと、第二のレシーバコイルとを備えている。第一のレシーバコイルは、第一の対のレシーバ極セグメントの各対を完全に取り巻き、また、該第一のレシーバコイルは、第一及び第二の対のレシーバ極セグメントを分離する第一の群のレシーバスロットの各々内に配置された２つのセクションを有している。第二のレシーバコイルは、第一の対のレシーバ極セグメントの一方と、第二の対のレシーバ極セグメント対の隣接して配置された一方とを備える、組合わされた複数対のレシーバ極セグメントの各対を完全に取り巻いている。第二のレシーバコイルは、第一及び第二の対のレシーバ極セグメントの各対において隣接する対のレシーバスロットセグメントの各々の間を伸びる第二の群のレシーバスロットの各々に配置された２つのセクションを有している。第一の回転出力トランスフォーマは、第一のレシーバコイルと電気的に接続され、また、第二の回転出力トランスフォーマは、第二のレシーバコイルと電気的に接続されている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の上記及びその他の特徴は、添付図面に関する以下の説明を参照することにより、当業者に明らかになるであろう。
【０００９】
本発明の１つの好ましい実施の形態を示す目的のため且つ本発明を限定することを目的としない図面に関して以下に説明する。図１には、ピニオンギア１４と作用可能に接続されたステアリングハンドル１２を有するパワー支援のステアリング装置１０が図示されている。該ステアリングハンドル１２は、入力軸１６に接続され、また、ピニオンギア１４は、出力軸１７に接続されている。入力軸１６は、捩れバー１８を介して出力軸１７に作用可能に接続されている。捩れバー１８は、加えられたステアリングトルクに応答して捩れることで、共通の軸線１９（図２）の周りを入力軸１６と出力軸１７とが相対的に回転するのを許容する。
【００１０】
ピニオンギア１４は、ラック部材２０上におけるギア歯（図示せず）とかみ合い係合するヘリカルギア歯（図示せず）を有している。ピニオンギア１４は、ラック部材２０上におけるギア歯と組み合わさって、ラック及びピニオンギアセットを形成する。ラック部材２０は、ステアリング連結機構により公知の方法にて車のステアリング可能な車輪２２、２４に接続されている。ステアリングハンドル１２を回すと、ラック及びピニオンギアセットは、ステアリングハンドルの回転動作をラック部材２０の線形動作に変換する。ラック部材２０が直線状に動くとき、ステアリング可能な車輪２２、２４は、そのそれぞれのステアリング軸線（図示せず）の周りを回動し車はステアリングされる。
【００１１】
電気支援モータ２６がラック部材２０に駆動可能に接続されている。電気モータ２６が励起されたとき、該電気モータは、車の運転者による車のステアリングハンドル１２の回転を支援し得るようにパワー支援ステアリング力を提供する。位置センサ３０が入力軸１６及び出力軸１７を亙って作用可能に接続され且つ入力軸と出力軸との間の相対的な回転位置を表わす値を有する電気信号を提供する。該位置センサ３０は、捩れバー１８と組み合わさって、トルクセンサ３２を形成する。トルクセンサ３２の出力信号は、車の運転者が車のステアリングハンドルに加えたステアリングトルクを表わす。該トルクセンサ３２からの出力信号は、制御回路３４に供給される。この制御回路３４は、出力信号を処理し且つその出力信号を方向信号及び大きさ信号に分離し、次に、これらの信号を利用して電気モータ２６を制御する。
【００１２】
次に、トルクセンサ３２を図示する図２に関して、より詳細に説明する。該トルクセンサ３２は、米国特許第５，４４２，９５６号に記載されたような公知の方法にてステアリングハンドルの入力軸１６をピニオンギアの出力軸１７と相互に接続する捩れバー１８を有している。環状の入力ロータ４２は、入力軸１６と共に回転し得るように該入力軸１６を同軸状に取り巻き且つ該入力軸１６に適切に取り付けられている。入力軸４２から軸方向に分離した環状の出力ロータ４４が共通の軸線１９の周りを出力軸１７と共に回転し得るように該出力軸１７を同軸状に取り巻き且つ該出力軸１７上に適切に取り付けられている。入力軸４２及び出力ロータ４４は、共通の軸線１９の周りで互いに対して斜めに可動である。捩れロッド１８に加えられた捩れ力の結果、入力ロータ４２は、出力ロータ４４に対して相対的に角度回転し、その回転量を本明細書に記載したトルクセンサ３２により測定する。
【００１３】
ロータ４２、４４は、静止ステータ４６により同軸状に取り巻かれている。これらのロータ４２、４４及びステータ４６は、アルミニウムのような金属又はプラスチックで出来ている。ロータ４２、４４及びステータ４６は、これらのロータ間の相対的な回転角度を感知すべく採用される磁気回路の一部ではない。
【００１４】
図２をより詳細に説明する前に、図２Ａの回路について簡単に説明する。該回路は、交流入力電圧ＶINに接続された静止一次巻線と、回転二次巻線とを有する回転入力トランスフォーマＴ１を備えている。以下に説明するように、回転二次巻線は、入力軸１６を同軸状に取り巻き且つ共通の軸線１９の周りを該入力軸１６と共に回転する。二次巻線は、トランスミッタコイルに電気的に接続される。該トランスミッタコイルは、二次巻線から分離しており、また、入力軸１６と共に、共通の軸線１９の周りを回転する。一対のレシーバコイルが互いに電気的に変位される。これらのレシーバコイルは、トランスミッタコイルから軸方向に分離しており且つ出力軸１７と共に回転する。レシーバコイルは、回転出力トランスフォーマＴ２、Ｔ３の一次巻線にそれぞれ接続されている。また、トランスフォーマＴ２、Ｔ３の一次巻線は出力軸１７と共に回転する。トランスフォーマＴ２、Ｔ３の二次巻線は、静止型であり且つ一対の出力信号を提供する。該出力信号は、電気モータ２６を制御すべく制御回路３４に供給される。
【００１５】
図２に図示するように、ステータ４６は入力ロータ４２の一部分を同軸状に取り巻き且つ入力ロータから分離した環状のトランスフォーマコア５０を保持している。図２に図示するように、コア５０はＵ字形断面であり、一次巻線５２を受け入れ且つ保持する環状通路を提供する。トランスフォーマコア５０により保持された一次巻線５２は、入力ロータ４２の一部分を同軸状に取り巻く。
【００１６】
ロータ４２により保持された環状のトランスフォーマコア５４が空隙５３を半径方向内方に横断して分離している。該トランスフォーマコア５４は、ロータ４２の一部分を同軸状に取り巻き且つ共通の軸線１９の周りをロータと共に回転可能な二次巻線を保持している。トランスフォーマコア５０及び一次巻線５２は、トランスフォーマＴ１の静止部分及びトランスフォーマコア５４を形成し、また、二次巻線５６は、回転トランスフォーマＴ１の回転部分を形成する。トランスフォーマコア５０、５４は、一次巻線５２及び二次巻線５６を直ぐに取り巻くトランスフォーマコアに磁気回路を封じ込めし得るように、粉体鉄、フェライト充填プラスチック、又は軟性フェライトのような、透磁性材料で出来ていることが好ましい。
【００１７】
トランスフォーマコア５４は、回転トランスミッタ６０の一部分を形成する。回転トランスミッタ６０は、センサの磁束路を封じ込める環状のトランスミッタコア６２を有している。回転トランスミッタ６０は、曲げ可能な磁気線で出来ており、図３Ａ及び図３Ｂに関して以下により詳細に説明するトランスミッタコイル７０を更に備えている。該トランスミッタコイル７０は、回転入力トランスフォーマＴ１の二次巻線５６と電気的に接続されている。
【００１８】
回転レシーバ７２は、回転トランスミッタ６０から軸方向に分離している。回転レシーバ７２は、出力ロータ４４により保持され且つ共通の軸線１９の周りを該出力ロータ４４と共に回転する。該回転レシーバ７２は、関係したレシーバコア７４を有している。該レシーバコア７４は、また、出力ロータ４４に取り付けられ且つ共通の軸線１９の周りを該出力ロータ４４と共に回転する。レシーバコア７４は、トランスフォーマコア５４に関して説明したのと同一の材料で出来ていることが好ましい。回転レシーバ７２は、図５Ａ及び図８Ｂを参照しつつ以下により詳細に説明する、第一及び第二のレシーバコイル７６、７８をそれぞれ保持する。第二のレシーバコイル７８は、第一のレシーバコイル７６から斜め方向にずらしてあり且つ第一のレシーバコイル７６から電気的に絶縁されている。第一のレシーバコイル７６は、回転出力トランスフォーマＴ２の一次巻線８０を亙って接続され、また、第二のレシーバコイル７８は、回転出力トランスフォーマＴ３の一次巻線８２を亙って接続されている。トランスフォーマＴ２の二次巻線８４及びトランスフォーマＴ３の二次巻線８６は、制御回路３４に接続されている。トランスフォーマコア６２及びレシーバコア７４は、磁束路をコイル７０、７６、７８の各々と関係したそれぞれの磁気回路に封じ込める作用を果たし、また、１つの極から次の極への磁束に対する高透磁性の磁気戻り路を提供する。
【００１９】
トランスフォーマＴ２は、その一次回路がロータ４４により保持されている。レシーバコア７４は、トランスフォーマＴ２の一次巻線８０を受け入れる。トランスフォーマＴ２の二次巻線８４は、静止ステータ４６により保持されている。このステータは、ロータ４４の一部分から半径方向に分離し且つ該一部分を同軸状に取り巻く環状のトランスフォーマコア９２を有している。トランスフォーマコア９２は、Ｕ字形の断面であり且つ１つの通路を画成する。この通路は、ロータ４４に面し且つトランスフォーマＴ２の静止二次巻線８４を保持する。このように、二次巻線８４は、レシーバコア７４上にて一次巻線８０から半径方向に分離し且つ該一次巻線８０を同軸状に取り巻く。
【００２０】
トランスフォーマＴ３は、また、その一次回路が出力ロータ４４により保持されている。また、レシーバコア７４は、一次巻線８２を受け入れ、一次巻線がロータ４４と共に、共通の軸線１９の周りを回転し得るように、該ロータ４４の一部分を同軸状に取り巻いている。
【００２１】
トランスフォーマＴ３の二次回路が静止ステータハウジング４６により保持されている。このステータハウジングは、ロータ４４を同軸状に取り巻き且つ該ロータ４４から半径方向外方に分離したトランスフォーマコア９８を備えている。該トランスフォーマコア９８は、ステータハウジング４６に固着され、また、該トランスフォーマコア９８は、ロータ４４に面する環状通路を画成するＵ字形断面を有している。トランスフォーマコア９８におけるＵ字形溝は二次巻線８６を保持しており、該二次巻線は、トランスフォーマＴ３の一次巻線８２を同軸状に取り巻き且つ該一次巻線８２から半径方向に分離している。
【００２２】
スペーサ９９は、トランスフォーマコア９２、９８を互いに分離して、トランスフォーマＴ２、Ｔ３の二次巻線８４、８６の間のクロストークをそれぞれ制限する。同様に、空隙１０１は、一次巻線８０、８２を互いに分離して、トランスフォーマＴ２、Ｔ３の一次巻線８０、８２の間のクロストークをそれぞれ最小にする。
【００２３】
次に、図３Ａ乃至図４Ｂを参照すると、トランスミッタコア６２は、円筒状外面１０２と円筒状内面１０４との間を半径方向に伸びる面１００を備えている。面１００に形成された、半径方向に伸びる複数のスロット１０６は、該面を複数のトランスミッタ極セグメント１０８に分割する。該トランスミッタ極セグメント１０８は、以下により詳細に説明するレシーバ７２における同様の極セグメントに面している。図示した実施の形態において、半径方向に伸びる１２のスロット１０６により分離された１２のトランスミッタ極セグメント１０８が存在しており、該スロットは共通の軸線１９の周りで互いに３０°分離している。
【００２４】
トランスミッタ極セグメント１０８の各々は、円筒状外面１０２のそれぞれの一部分及び円筒状内面１０４のそれぞれの一部分により部分的に画成されている。トランスミッタ極セグメント１０８の各々は、半径方向に伸びる第一及び第二の側面１１２、１１４によりそれぞれ更に画成されている。第一の側面１１２の各々は、各トランスミッタ極セグメント１０８の一側部にて半径方向に伸びる複数のスロット１０６の１つを部分的に画成する。第二の側面１１４の各々は、各トランスミッタ極セグメント１０８の反対側部にて半径方向に伸びる複数のスロット１０６の別のものを部分的に画成する。
【００２５】
複数のトランスミッタ極セグメント１０８は、交互に配置した第一及び第二のトランスミッタ極セグメント１２０、１２２をそれぞれ備えている。第一のトランスミッタ極セグメント１２０の各々は、第二のトランスミッタ極セグメント１２２の２つの間にて周方向に配置されている。トランスミッタコイル７０（図３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂに示す如く、２つのセクション７０ａ、７０ｂからなるが、以下これらを適宜トランスミッタコイル７０ａ、７０ｂと称する）は、トランスミッタコア６２のピン１２４に取り付けられ且つ図３Ａに矢印Ｂで示すように、トランスミッタコイルの周りで図３Ｂに矢印Ａで示すように反時計回り方向に２回巻かれて、二次巻線５６を形成する。次に、トランスミッタコイル７０はトランスミッタ面１００に向け、このトランスミッタ面１００にてスロット１０６の第一のものを通じて１つの部分が供給される。
【００２６】
次に、トランスミッタコイル７０ａを図３Ｂに矢印Ｃで示した織りパターンにて反時計回り方向に巻く。トランスミッタコイル７０ａは、第一のトランスミッタの極セグメント１２０の各々を画成する円筒状内面１０４のそれぞれの部分の周りを伸び、スロット１０６の各々に入り、また、反時計回り方向に巻かれるとき、第二のトランスミッタ極セグメント１２２の各々を画成する円筒状外面１０２のそれぞれの部分の周りを伸びる。
【００２７】
トランスミッタコイル７０ａを約３６０°巻き且つスロット１０６の第一のものに隣接して配置したとき、スロットの第一のものを通じてトランスミッタコイル７０の別の部分７０ｂを供給する。次に、トランスミッタコイル７０ｂを矢印Ｅで示した織りパターンにて図４Ｂに矢印Ｄで示した時計回り方向に巻く。トランスミッタコイル７０ｂは、第二のトランスミッタ極セグメント１２２の各々を画成する円筒状内面１０４のそれぞれの部分の周りを伸び、スロット１０６の各々に入り、次に、時計方向に巻かれるとき、第一のトランスミッタ極部分１２０の各々を画成する円筒状外面１０２のそれぞれの部分の周りを伸びる。トランスミッタコイル７０ｂが時計回り方向に巻かれる間、トランスミッタコイル７０ｂの一部分は、反時計回り方向に巻かれる間にスロット１０６の各々に配置されたトランスミッタコイル７０ａの部分に重なり合う。トランスミッタコイル７０ｂの末端は、図４Ａに矢印Ｆで示したように、ピン１２４に戻され且つ該ピンにはんだ付けされる。
【００２８】
回転レシーバ７２は図５Ａ乃至図８Ｂに図示されている。該レシーバ７２は、回転トランスミッタ６０と同様であるが、該レシーバは極セグメントの数が２倍であり、また２つのコイル７６、７８を備える点にて該回転トランスミッタと相違している。レシーバコア７４は、円筒状外面１４２と円筒状内面１４４との間を半径方向に伸びる面１４０を有している。面１４０に形成された、半径方向に伸びる複数のスロット１４６は、該面を複数のレシーバ極セグメント１４８に分割する。図示した実施の形態において、２４のスロット１４６により１５°の角度にて分離された２４のレシーバ極セグメント１４８が存在する。
【００２９】
複数のレシーバ極セグメント１４８は、交互に配置した第一及び第二の対のレシーバ極セグメント１５０、１６０を備えている。第一及び第二の対のレシーバ極セグメント１５０、１６０の各対は、隣接する一対のレシーバ極セグメント１４８を備えている。第一のレシーバ極セグメント対１５０の各々は、２つの第二の対のレシーバ極セグメント１６０間で周方向に配置され且つレシーバ面１４０の複数のスロット１４６の第一の群１５２により、第二の対のレシーバ極セグメントから分離されている。レシーバ面１４０における複数のスロット１４６の第二の群１５４は、第一及び第二の対のレシーバ極セグメント１５０、１６０の各対にて隣接するレシーバ極セグメント１４８の各々の間を伸びている。第一及び第二の対のレシーバ極セグメント１５０、１６０の各対は、円筒状外面１４２のそれぞれの一部分及び円筒状内面１４４のそれぞれの一部分により部分的に画成されている。
【００３０】
第一のレシーバコイル７６は、第一の対のレシーバ極セグメント１５０の各対を完全に取り巻き、また、該コイルは、第一及び第二の対のレシーバ極セグメント１５０、１６０を分離するスロット１４６の第一の群１５２の各々に配置された２つのセクションを有する。第二のレシーバコイル７８は、第一の対のレシーバ極セグメント１５０内のレシーバ極セグメント１４８の１つと、第二の対のレシーバ極セグメント１６０におけるレシーバ極セグメント１４８の隣接して配置された１つとを備える組み合わせた複数対のレシーバ極セグメント１７０の各対を完全に取り巻いている。第二のレシーバコイル７８は、第一及び第二の対のレシーバ極セグメント１５０、１６０の各対においてそれぞれの極セグメント１４８の隣接する対の各々の間を伸びるスロット１４６の第二の群１５４の各々に配置された２つのセクションを有する。
【００３１】
第一のレシーバコイル７６（図５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂに示す如く、２つのセクション７６ａ、７６ｂからなるが、以下これらを適宜第一のレシーバコイル７６ａ、７６ｂと称する）の第一のレシーバコイルのセクション７６ａは、レシーバコア７４内のピン１７２に取り付けられ且つ図５Ａに矢印Ｇで示すように、レシーバコアの周りで反時計回り方向Ａに向けて２回巻かれて、トランスフォーマＴ２の一次巻線８０を形成する。次に、第一のレシーバコイル７６ａは、レシーバ面１４０に向け、この面にて、コイルの一部分をスロット１４６の第一のものを通じて供給する。第一のレシーバコイル７６ａを図５Ｂに矢印Ｈで示した織りパターンにて反時計回り方向Ａに巻く。第一のレシーバコイル７６ａは、第一の対のレシーバ極セグメント１５０の各対を画成する円筒状内面１４４のそれぞれの部分の周りを伸び、スロット１４６の第一の群１５２の各々に入り、また、第二の対のレシーバ極セグメント１６０の各対を画成する円筒状外面１４２のそれぞれの部分の周りを伸びる。
【００３２】
第一のレシーバコイル７６ａを約３６０°巻き且つスロット１４６の第一のものに隣接して配置したとき、第一のレシーバコイルを再度、スロットの第一のものを通じて供給する。次に、第一のレシーバコイル７６ｂは、図６Ｂに矢印Ｊで示した織りパターンにて時計回り方向Ｄに巻く。第一のレシーバコイル７６ｂは、第二の対のレシーバ極セグメント１６０の各対を画成する円筒状内面１４４のそれぞれの部分の周りを伸びて、スロット１４６の第一の群１５２の各々に入り、また、第一の対のレシーバ極セグメント１５０の各対を画成する円筒状外面１４２のそれぞれの部分の周りを伸びる。第一のレシーバコイル７６ｂを時計回り方向に巻く間、第一のレシーバコイル７６ｂの一部分は、反時計回り方向に巻かれる間にスロット１４６の第一の群１５２の各々に配置された第一のレシーバコイル７６ａの部分に重ね合わせる。第一のレシーバコイル７６ｂの末端は、図６Ａに矢印Ｋで示すように、ピン１７２に戻し且つ該ピンにはんだ付けする。
【００３３】
第二のレシーバコイル７８（図７Ａ、７Ｂ、８Ａ、８Ｂに示す如く、２つのセクション７８ａ、７８ｂからなるが、以下これらを適宜第二のレシーバコイル７８ａ、７８ｂと称する）の第二のレシーバコイルのセクション７８ａは、ピン１７２と反対側のレシーバコア７４の側部にて第二のピン１７４に取り付けられる。第二のレシーバコイル７８ａは、図７Ａに矢印Ｌで示すように、レシーバコア７４の周りで反時計回り方向Ａに２回巻かれて、一次巻線８２を形成する。次に、第二のレシーバコイル７８ａはレシーバ面１４０に向け、コイルの一部分をスロット１４６の１つを通じて供給する。第二のレシーバコイル７８ａは、図７Ｂに矢印Ｍで示すように織りパターンにて反時計回り方向Ａに巻く。第二のレシーバコイル７８ａは、組み合わせた対のレシーバ極セグメント１７０の第一の半体１８０の円筒状内面１４４のそれぞれの一部分の周りを伸びて、スロット１４６の第二の群１５４の各々に入り、また、組み合わせた対のレシーバ極セグメント１７０の第二の半体１８２の円筒状外面１４２のそれぞれの一部分の周りを伸びる。組み合わせた対のレシーバ極セグメント１７０の第一の半体１８０及び組み合わせた対のレシーバ極セグメントの第二の半体１８２は、互いに対し交互に配置されている。
【００３４】
第二のレシーバコイル７８を約３６０°巻いたとき、第二のレシーバコイル７８ｂは、組み合わせた対のレシーバ極セグメント１７０の第二の半体１８２の円筒状内面１４４のそれぞれの一部分の周りを時計回り方向Ｄに巻かれて、スロット１４６の第二の群１５４の各々に入り、また、組み合わせた対のレシーバ極セグメント１７０の第一の半体１８０の円筒状外面１４２のそれぞれの一部分の周りを伸びる。第二のレシーバコイル７８ｂを時計回り方向に巻く間、第二のレシーバコイル７８ｂの一部分は、第二のレシーバコイル７８ａを反時計回り方向に巻いたときにスロットの第二の群１５４の各々に配置されたコイルの部分に重なり合う。第二のレシーバコイル７８ｂの末端は、矢印Ｌで示すように、ピン１７４に戻され且つ該ピンにはんだ付けされる。
【００３５】
本明細書に記載したトルクセンサ３２の基本的作用は、米国特許第５，４４２，９５６号から公知である。図２Ａを参照すると、入力電圧Ｖ1及び出力電圧Ｖ02、Ｖ03が図示されている。トランスミッタ部分への励起電圧は次式の通りである。
【００３６】
Ｖ1＝Ａ ｓｉｎ ωτここで、Ａは定数、ωτは典型的に２００ｋＨｚの励起周波数である。図２Ａには、レシーバコイル７６、７８に対するエレクトロメカニカル角度Θのトランスミッタコイルセット７０が図示されている。Θは、トランスミッタ６０とレシーバ７２との間のエレクトロメカニカル的な軸方向整合角度であり、Θ３６０°は２／Ｐ回転を表わし、Ｐはセグメントの数である。このように、エレクトロメカニカル的な一「回転」はメカニカル的な回転角度３０°に等しい。電圧信号対トランスミッタ６０及びレシーバ７２間の相対的な回転の出力パターンは、メカニカル的な一回転当たり、それ自体にて１２回繰り返す。このことは、出力電圧の大きさ対メカニカル的な回転のセンサ変換関数の感度が増幅されることを表わす。
【００３７】
導体パターンは導体路が比較的狭小で且つコイル面積が比較的大きいため、トランスミッタコイル７０とレシーバコイル７６、７８との間の誘電接続は、ある制限された範囲に亙ってエレクトロメカニカル的な角度Θに対して直線的に比例する。トランスミッタコイル７０及びレシーバコイル７６、７８の巻線パターンは、それぞれ、信号対雑音比が向上したトルクセンサ３２を提供し且つ部品間の相違を少なくする。また、トランスミッタ極セグメントをトランスミッタコイルの一部分により、及びレシーバ極セグメントの各々を２つのレシーバコイルの一部分により完全に包囲することにより磁束の漏洩も軽減される。
【００３８】
本発明の上記の説明から、当業者は、改良、変更及び改変が認識されよう。本発明の当業者の範囲に属するかかる改良、変更及び改変は、特許請求の範囲により包含することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】車のステアリングハンドルに加えたトルクを検知するトルクセンサを有するパワー支援のステアリング装置を示す概略図的なブロック図である。
【図２】本発明に従って製造されたトルクセンサを示す断面図である。
２Ａは本発明発明にて採用される回路の概略図である。
【図３】３Ａは、図２のトルクセンサの第一の構成要素を中間の製造状態にて示す、側面図である。
３Ｂは図３Ａの線３Ｂ−３Ｂに沿った断面図である。
【図４】４Ａは、図３Ａに図示したトルクセンサの第一の構成要素を完全な製造状態にて示す、側面図である。
４Ｂは図４Ａの線４Ｂ−４Ｂに沿った断面図である。
【図５】５Ａは、図２のトルクセンサの第二の構成要素を第一の中間の製造状態にて示す、左側面図である。
５Ｂは図５Ａの線５Ｂ−５Ｂに沿った断面図である。
【図６】６Ａは、図５Ａに図示したトルクセンサの第二の構成要素を第二の中間の製造状態にて示す、左側面図である。
６Ｂは図６Ａの６Ｂ−６Ｂに沿った断面図である。
【図７】７Ａは、図６Ａに図示したトルクセンサの第二の構成要素を第三の中間の製造状態にて示す、右側面図である。
７Ｂは図７Ａの線７Ｂ−７Ｂの沿った断面図である。
【図８】８Ａは、図７Ａに図示したトルクセンサの第二の構成要素を完全な製造状態にて示す、右側面図である。
８Ｂは図８Ａの線８Ｂ−８Ｂに沿った断面図である。
【符号の説明】
１０  パワー支援のステアリング装置
１２  ステアリングハンドル      １４  ピニオンギア
１６  入力軸                    １７  出力軸
１８  捩れバー／捩れロッド      １９  軸線
２０  ラック部材                ２２、２４  ステアリング可能な車輪
２６  電力支援モータ            ３０  位置センサ
３２  トルクセンサ              ３４  制御回路
４２  入力ロータ／入力軸        ４４  出力ロータ
４６  静止ステータハウジング    ５０  トランスフォーマコア
５２  一次巻線                  ５３  空隙
５４  トランスフォーマコア                ５６  二次巻線
６０  回転トランスミッタ        ６２  トランスミッタコア
７０（７０ａ、７０ｂ）  トランスミッタコイル      ７２  回転レシーバ
７４  レシーバコア
７６（７６ａ、７６ｂ）  第一のレシーバコイル
７８（７８ａ、７８ｂ）  第二のレシーバコイル      ８０  一次巻線
８２  トランスフォーマＴ３の一次巻線      ８３  回転出力トランスフォーマＴ３の一次巻線
８４  トランスフォーマＴ２の二次巻線      ８６  トランスフォーマＴ３の二次巻線
９２、９８  トランスフォーマコア          ９９  スペーサ
１００  トランスミッタ面        １０１  空隙
１０２  円筒状外面              １０４  円筒状内面
１０６  スロット                １０８  トランスミッタ極セグメント
１１２  第一の側面              １１４  第二の側面
１２０  第一のトランスミッタ極セグメント
１２２  第二のトランスミッタ極セグメント
１２４  ピン                    １４０  レシーバ面
１４２  円筒状外面              １４４  円筒状内面
１４６  スロット                １４８  レシーバ極セグメント
１５０  第一のレシーバ極セグメント
１５２  スロットの第一の群
１５４  スロットの第二の群
１６０  第二のレシーバ極セグメント
１７０  レシーバ極セグメント    １７２  第一のピン
１７４  第二のピン
１８０  レシーバ極セグメントの第一の半体
１８２  レシーバ極セグメントの第二の半体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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