(57)【要約】【課題】トルク検出装置において、回転体に対する磁石の回り止めをいっそう確実にすることにある。【解決手段】磁石２０を回り止めする回転規制部３３が磁石２０の軸方向移動自体を抑制するので、磁石２０が磁石保持部３０に対して、ひいてはインプットシャフト１１に対して回転することを一層、抑制できる。【選択図】図５
2015166715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性的に相対回転可能に連結される第１の回転体及び第２の回転体と、
前記第１の回転体の外周に設けられる磁石保持部と、
前記磁石保持部を介して前記第１の回転体に固定される筒状の磁石と、
前記第２の回転体に固定され、前記磁石との相対回転によって、前記磁石の形成する磁路を変化させる磁路形成部と、
前記磁路の変化に応じて前記第１の回転体に加えられたトルクを検出する検出部と、を備えたトルク検出装置において、
前記磁石保持部は、
前記第１の回転体の軸方向に延出した円筒状の本体部と、
前記本体部の前記軸方向の両端に、前記磁石を前記軸方向の両側から挟むように位置するつば部と、
前記本体部の外周面に位置するとともに、前記磁石の前記磁石保持部に対する前記軸方向へのずれを抑制するとともに前記磁石を前記第１の回転体に対して回り止めする回転規制部と、を備えたトルク検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトルク検出装置において、
前記磁石保持部には、前記つば部に加わった前記磁石保持部の軸方向の力の前記回転規制部への伝達を抑制する伝達抑制部が形成されているトルク検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載のトルク検出装置において、
前記回転規制部は、前記つば部の内端面と前記本体部の外周面との間に形成され、
前記伝達抑制部は、前記回転規制部と連結される前記つば部の軸方向の厚さが前記回転規制部に対応する箇所のみ薄く形成されることで構成されるトルク検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のトルク検出装置において、
前記回転規制部は、前記つば部の内周面と前記本体部の外周面との間に三角板状に形成されるとともに、その三角の斜辺は前記本体部の外周面から前記第２の回転体側に向かうにつれて前記本体部の外周面から離間する態様で形成され、
前記磁石には、前記回転規制部と同形状でなり、前記回転規制部が嵌合する嵌合部が形成されるトルク検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トルク検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転体（シャフト）に加わるトルクを検出するトルク検出装置が知られている。このトルク検出装置は、例えば特許文献１に記載のように、回転体の外周に設けられた筒状の磁石を備える。
【０００３】
具体的には、図６に示すように、筒状の磁石１１０は、モールド樹脂１２０を介して回転体１３０の外側に嵌合されている。モールド樹脂１２０は、回転体１３０と反対方向に開口した略コ字状に形成されている。すなわち、磁石１１０は、回転体１３０の軸方向の両側から、モールド樹脂１２０のつば部１２１，１２２によって挟み込まれた状態となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２０５８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、図７（ａ）に示す（同図の上側をアッパ側、下側をロア側とする）ように、つば部１２１の内端面（磁石のアッパ側の端面に接する面）には、放射状に延びる突条として回転規制部１２５が形成されている。また、図７（ｂ）に示すように、前記つば部の内端面に接する磁石１１０のアッパ側の端面には、回転規制部１２５に対応した嵌合溝１２６が形成されている。磁石１１０は、嵌合溝１２６に回転規制部１２５が位置することで、モールド樹脂１２０に対して、ひいては回転体１３０に対して磁石を回り止めすることができる。
【０００６】
ところで、トルク検出装置を組立てる際、アッパ側のつば部１２１にロア方向への力が加わることがある。この場合には、図８に示すように、磁石１１０がロア側に押されることによってロア側のつば部１２２を破断させ、磁石１１０がさらに移動すると嵌合溝１２６と回転規制部１２５との嵌合が解かれ、磁石１１０が回転体１３０に対して回り止めされない状態となるおそれがある。
【０００７】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転体に対する磁石の回り止めをいっそう確実にしたトルク検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決するトルク検出装置は、弾性的に相対回転可能に連結される第１の回転体及び第２の回転体と、前記第１の回転体の外周に設けられる磁石保持部と、前記磁石保持部を介して前記第１の回転体に固定される筒状の磁石と、前記第２の回転体に固定され、前記磁石との相対回転によって、前記磁石の形成する磁路を変化させる磁路形成部と、前記磁路の変化に応じて前記第１の回転体に加えられたトルクを検出する検出部と、を備えたトルク検出装置において、前記磁石保持部は、前記第１の回転体の軸方向に延出した円筒状の本体部と、前記本体部の前記軸方向の両端に、前記磁石を前記軸方向の両側から挟むように位置するつば部と、前記本体部の外周面に位置するとともに、前記磁石の前記磁石保持部に対する前記軸方向へのずれを抑制するとともに前記磁石を前記第１の回転体に対して回り止めする回転規制部と、を備えている。
【０００９】
この構成によれば、磁石を回り止めする回転規制部が磁石の軸方向移動自体を抑制するので、磁石が磁石保持部に対して、ひいては第１回転体に対して回転することを一層、抑制できる。
【００１０】
上記トルク検出装置について、前記磁石保持部には、前記つば部に加わった前記磁石保持部の軸方向の力の前記回転規制部への伝達を抑制する伝達抑制部が形成されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、伝達抑制部は、つば部に加わった磁石保持部の軸方向の力の回転規制部への伝達を抑制する。このため、つば部とともに回転規制部が破断することが抑制される。よって、つば部が破断した場合であっても回転規制部による磁石の回転を抑制する機能を維持することができる。
【００１２】
上記トルク検出装置について、前記回転規制部は、前記つば部の内端面と前記本体部の外周面との間に形成され、前記伝達抑制部は、前記回転規制部と連結される前記つば部の軸方向の厚さが前記回転規制部に対応する箇所のみ薄く形成されることで構成されることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、伝達抑制部は、回転規制部と連結されるつば部の周方向の厚さが回転規制部に対応する箇所のみ薄く形成されることで構成される。これにより、つば部において薄く形成された部分を優先的に破断させ、回転規制部の破断を抑制することができる。
【００１４】
上記トルク検出装置について、前記回転規制部は、前記つば部の内周面と前記本体部の外周面との間に三角板状に形成されるとともに、その三角の斜辺は前記本体部の外周面から前記第２の回転体側に向かうにつれて前記本体部の外周面から離間する態様で形成され、前記磁石には、前記回転規制部と同形状でなり、前記回転規制部が嵌合する嵌合部が形成されることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、回転規制部は三角板状であって、その三角の斜辺は本体部の外周面から第２の回転体側に向かうにつれて本体部の外周面から離間する態様で形成されている。このため、例えば、第１の回転体側のつば部が第２の回転体側に押圧されることで、磁石が軸方向に沿って第２の回転体側に移動したとする。この場合、磁石は、回転規制部を圧縮変形させつつ移動する。従って、回転規制部に加わる力が緩和され、回転規制部が破断することが抑制される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、トルク検出装置において、回転体に対する磁石の回り止めをいっそう確実にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態におけるトルク検出装置の分解斜視図。
【図２】本発明の一実施形態におけるトルク検出装置の断面図。
【図３】本発明の一実施形態における磁石保持部の斜視図。
【図４】本発明の一実施形態における磁石保持部の底面図。
【図５】（ａ）（ｂ）は本発明の一実施形態におけるトルク検出装置の拡大断面図。
【図６】背景技術におけるトルク検出装置の断面図。
【図７】背景技術における（ａ）は磁石の斜視図、（ｂ）は磁石保持部の斜視図。
【図８】背景技術における磁石保持部及び磁石の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、トルク検出装置の一実施形態について図１〜図５を参照して説明する。
＜構成＞
図１に示すように、トルク検出装置１０は、インプットシャフト１１に加わるトルクを検出するものであって、磁石２０と、磁石保持部３０と、磁性環２５ａ，２５ｂと、集磁環部２７と、検出部２８と、を備える。
【００１９】
インプットシャフト（第１の回転体）１１はトーションバー１３を介してアウトプットシャフト（第２の回転体）１２に対して弾性的に相対回転可能に連結されている。
磁石２０は円筒状に形成されるとともに、同じく円筒状のインプットシャフト１１の外周に磁石保持部３０を介して外嵌固定される。磁石２０はその周方向に沿ってＮ極及びＳ極が交互に配置されている。
【００２０】
二つの磁性環（磁路形成部）２５ａ，２５ｂは磁石２０の外周りに配置されるとともに、磁石２０からの磁束により磁路を形成するものである。磁性環２５ａ，２５ｂはアウトプットシャフト１２に取り付けられている。磁性環２５ａ，２５ｂは、磁石２０との相対回転によって、磁石２０の形成する磁路を変化させる。
【００２１】
集磁環部２７は磁束を集めてホール素子である検出部２８に印加する。検出部２８は上記磁性環２５ａ，２５ｂが形成する磁路に応じて変化する磁束の密度に基づいてインプットシャフト１１に加わるトルクを検出する。
【００２２】
図２及び３に示すように、磁石保持部３０は樹脂にて一体形成されるとともに、２つのつば部３１ａ，３１ｂと、本体部３２と、回転規制部３３とを備える。
本体部３２は円筒状に形成されている。つば部３１ａ，３１ｂは、本体部３２の外径より大きい径を有する円板状に形成されている。図１のインプットシャフト側をアッパ側、アウトプットシャフト側をロア側とすると、ロア側つば部３１ｂは本体部３２に対してロア側（図中の下方向）に設けられ、アッパ側つば部３１ａは本体部３２に対してアッパ側（図中の上方向）に設けられている。
【００２３】
回転規制部３３は、ロア側つば部３１ｂの内端面（アッパ側の端面）と本体部３２の外周面との間に形成されている。回転規制部３３は直角三角形の板状に形成され、その長辺が本体部３２の外周面に沿い、その短辺がロア側つば部３１ｂの内周面に沿う。また、回転規制部３３はその斜辺に対応する傾斜面３３ａが本体部３２の外周面からロア側に向かうにつれて本体部３２の外周面から離間する態様で傾斜している。回転規制部３３は、本体部３２の周方向に沿って等角度間隔（本例では９０°間隔）で、計４つ設けられている。
【００２４】
図５（ａ）に示すように、磁石２０は、軸方向から両つば部３１ａ，３１ｂ間に挟持される。この磁石２０には、各回転規制部３３が嵌合する嵌合溝（嵌合部）２０ａが形成される。嵌合溝２０ａは回転規制部３３と同形状で形成されている。これにより、各回転規制部３３が磁石２０に係止することとなり、磁石２０がインプットシャフト１１に対して回り止めされる。
【００２５】
また、図４の磁石保持部３０の底面図に示すように、ロア側つば部３１ｂの下面（ロア側の端面）には、凹部３４が形成されている。この凹部３４は、各回転規制部３３の前記短辺に対応した位置、すなわち９０°間隔で、回転規制部３３の板厚よりも狭幅の放射方向に延びる溝として形成されている。
【００２６】
図３に示すように、この凹部３４によって、ロア側つば部３１ｂの厚さが回転規制部３３に対応する位置のみ薄い薄肉部３５が形成される。凹部３４及び薄肉部３５は伝達抑制部の一例である。
【００２７】
磁石保持部３０は、磁石２０をインプットシャフト１１に外嵌した状態でキャビティ（図示略）内に設置し、このキャビティに溶融合成樹脂材料を充填することで製造される。
＜作用＞
トルク検出装置１０を組み立てる際、図５（ａ）に矢印で示すように、アッパ側つば部３１ａにロア方向への力が加わることがある。すると、図５（ｂ）に誇張して示すように、アッパ側つば部３１ａによって磁石２０が押され、磁石２０が軸方向に沿ってロア側に移動するが、同形状で形成された回転規制部３３と嵌合溝２０ａとの嵌合により、前記移動自体が抑制される。このとき、回転規制部３３の圧縮変形によって磁石２０が大きく移動したとしても、ロア側つば部３１ｂには凹部３４により薄肉部３５が形成されることで、回転規制部３３とロア側つば部３１ｂとの境界である薄肉部３５が優先的に破断し、ロア側つば部３１ｂに加わった力の回転規制部３３への伝達が抑制される。よって、ロア側つば部３１ｂとともに回転規制部３３が本体部３２から離脱することが抑制され、ロア側つば部３１ｂのみを破断させることができるので、回転規制部３３は、インプットシャフト１１に対する磁石２０の回り止め機能を確実に維持できる。
【００２８】
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）磁石２０を回り止めする回転規制部３３が磁石２０の軸方向移動自体を抑制するので、磁石２０が磁石保持部３０に対して、ひいてはインプットシャフト１１に対して回転することを一層、抑制できる。
【００２９】
（２）回転規制部３３の圧縮変形によって磁石２０が大きく移動したとしても、ロア側つば部３１ｂには凹部３４により薄肉部３５が形成されることで、回転規制部３３とロア側つば部３１ｂとの境界である薄肉部３５が優先的に破断し、ロア側つば部３１ｂに加わった力の回転規制部３３への伝達が抑制される。よって、ロア側つば部３１ｂが破断した場合であっても回転規制部３３によるインプットシャフト１１に対する磁石２０の回り止め機能を確実に維持できる。
【００３０】
（３）回転規制部３３は、軸方向からみて等角度間隔（本例では９０°間隔）で配置されている。よって、複数の回転規制部３３で、安定的に磁石２０の回転を抑制することができる。
【００３１】
（４）回転規制部３３は三角板状であって、その三角の傾斜面３３ａはロア側に向かうにつれて本体部３２の外周面から離間する態様で形成されている。このため、例えば、アッパ側つば部３１ａがロア側に押圧されることで、磁石２０が軸方向に沿ってロア側に移動したとする。この場合、磁石２０は、回転規制部３３を圧縮変形させつつ移動する。このように、磁石２０を傾斜面３３ａに沿って移動させることで、回転規制部３３に加わる力が緩和され、回転規制部３３が破断することが抑制される。
【００３２】
また、磁石２０に加わる外力がなくなった場合には、磁石２０は変形していた傾斜面３３ａはもとの状態に戻る。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
【００３３】
・回転規制部３３は三角板状に限らず、四角板状であってもよいし、棒状であってもよい。
・上記実施形態においては、ロア側つば部３１ｂには、伝達抑制部として凹部３４及び薄肉部３５が形成されていたが、この凹部３４及び薄肉部３５を省略してもよい。
【００３４】
・上記実施形態においては、回転規制部３３は、ロア側つば部３１ｂに連結されていたが、ロア側つば部３１ｂと離間していてもよい。この場合、回転規制部３３とロア側つば部３１ｂとの間の隙間が伝達抑制部として機能する。よって、上記同様に、凹部３４及び薄肉部３５を省略してもよい。このように、回転規制部３３とロア側つば部３１ｂとを離間させた場合であっても、ロア側つば部３１ｂに加わった力が回転規制部３３に伝達されることを抑制できる。
【００３５】
・上記実施形態においては、インプットシャフト１１に磁石２０及び磁石保持部３０が設けられていたが、アウトプットシャフト１２に磁石２０及び磁石保持部３０が設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１０…トルク検出装置、１１…インプットシャフト、１２…アウトプットシャフト、１３…トーションバー、２０…磁石、２０ａ…嵌合溝、２５ａ，２５ｂ…磁性環、２７…集磁環部、２８…検出部、３０…磁石保持部、３１ａ…アッパ側つば部、３１ｂ…ロア側つば部、３２…本体部、３３…回転規制部、３３ａ…傾斜面、３４…凹部、３５…薄肉部、５０…回転規制部。
【図１】
2015166715.tif 000003
【図２】
2015166715.tif 000004
【図３】
2015166715.tif 000005
【図４】
2015166715.tif 000006
【図５】
2015166715.tif 000007
【図６】
2015166715.tif 000008
【図７】
2015166715.tif 000009
【図８】
2015166715.tif 000010