(57)【要約】 【課題】  部品点数が少なく、構成が簡単で組立ても容易であるトルク検出装置の提供。 【解決手段】  連結軸（図示せず）により連結された第１軸及び第２軸（図示せず）と、第１軸及び第２軸にそれぞれ直角に設けられた各非磁性体金属板１，３と、各非磁性体金属板１，３間に設けられ、各非磁性体金属板１，３に磁界を及ぼすコイル１２と、コイル１２に交流電流を通流させ、コイル１２のインピーダンスを検出する検出回路１３とを備え、コイル１２は、連結軸、第１軸及び第２軸の軸心との位置関係が保持されるように構成され、各非磁性体金属板１，３は、コイル１２に対向する部分の面積が、連結軸の捩れ角度に応じて変化するように形成され、検出回路１３が検出したインピーダンスに基づき、第１軸及び第２軸に加えられたトルクを検出する構成である。【選択図】      図１
2007040790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結軸により連結された第１軸及び第２軸と、該第１軸及び第２軸にそれぞれ直角に設けられた各非磁性体金属板と、該各非磁性体金属板間に設けられ、該各非磁性体金属板に磁界を及ぼすコイルと、該コイルに交流電流を通流させ、該コイルのインピーダンスを検出する検出回路とを備え、前記コイルは、前記連結軸、第１軸及び第２軸の軸心との位置関係が保持されるように構成され、前記各非磁性体金属板は、前記コイルに対向する部分の面積が、前記連結軸の捩れ角度に応じて変化するように形成され、前記検出回路が検出したインピーダンスに基づき、前記第１軸及び第２軸に加えられたトルクを検出するように構成してあることを特徴とするトルク検出装置。
【請求項２】
前記コイル及び検出回路は、多層プリント基板に形成されている請求項１記載のトルク検出装置。
【請求項３】
前記非磁性体金属板は、前記第１軸又は第２軸の軸心を中心とする円板に、扇形状の欠切部分を１又は複数設けた形状である請求項１又は２記載のトルク検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１軸と第２軸とを連結する連結軸に生じる捩れ角度によって第１軸及び第２軸に加わるトルクを検出するトルク検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の舵取装置に電動モータを駆動して操舵補助を行ない、運転者の負担を軽減するものがある。これは、操舵輪（ステアリングホイール）に繋がる入力軸と、ピニオン及びラック等により操向車輪に繋がる出力軸と、入力軸及び出力軸を連結する連結軸とを備え、連結軸に生じる捩れ角度によって、トルク検出装置が入力軸に加わる操舵トルクを検出し、トルク検出装置が検出した操舵トルクに基づき、出力軸に連動する操舵補助用の電動モータを駆動制御するものである。
【０００３】
舵取装置に使用されるトルク検出装置の例としては、特許文献１に、第１回転軸と第２回転軸との間に介装された弾性体と、第１回転軸側に固定され、円周方向に所定間隔で切欠部が複数形成された磁性材料よりなる被包囲部材と、該被包囲部材における切欠部が形成された側面と軸方向に対向する状態で第２回転軸側に固定され、前記被包囲部材における切欠部に対応して軸方向に貫通する切欠部が、円周方向に所定間隔で複数形成された導電性及び非磁性材料よりなる包囲部材と、該包囲部材側に対向する状態で設けられ、前記被包囲部材の切欠部及び非切欠部と包囲部材の切欠部との重なり具合の変化をインピーダンス変化に基づき検出することにより、第１回転軸と第２回転軸との間に発生するトルクを検出するトルク検出装置が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、回転軸の軸長方向の複数箇所に夫々配設され、前記回転軸が回転するに従って、検出される部位が周期的及び連続的に変化する複数のターゲットと、該複数のターゲットに各別に対向配置され、対向するターゲットの部位を夫々検出する複数の検出部とを有する回転角検出部を、前記回転軸の軸長方向に離隔した２箇所に夫々備え、両回転角検出部が夫々有する検出部が検出する部位に基づいて、前記回転軸に加わる回転トルクを検出するトルク検出装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１８５５１１号公報
【特許文献２】特開２００２−１２２４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような従来のトルク検出装置は、部品点数が多く、また、構成が複雑であり、組立ても容易でないという問題がある。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、部品点数が少なく、構成が簡単で組立ても容易であるトルク検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明に係るトルク検出装置は、連結軸により連結された第１軸及び第２軸と、該第１軸及び第２軸にそれぞれ直角に設けられた各非磁性体金属板と、該各非磁性体金属板間に設けられ、該各非磁性体金属板に磁界を及ぼすコイルと、該コイルに交流電流を通流させ、該コイルのインピーダンスを検出する検出回路とを備え、前記コイルは、前記連結軸、第１軸及び第２軸の軸心との位置関係が保持されるように構成され、前記各非磁性体金属板は、前記コイルに対向する部分の面積が、前記連結軸の捩れ角度に応じて変化するように形成され、前記検出回路が検出したインピーダンスに基づき、前記第１軸及び第２軸に加えられたトルクを検出するように構成してあることを特徴とする。
【０００７】
第２発明に係るトルク検出装置は、前記コイル及び検出回路は、多層プリント基板に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
第３発明に係るトルク検出装置は、前記非磁性体金属板は、前記第１軸又は第２軸の軸心を中心とする円板に、扇形状の欠切部分を１又は複数設けた形状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１発明に係るトルク検出装置によれば、コイルが、各非磁性体金属板に磁界を及ぼし、検出回路が、コイルに交流電流を通流させ、コイルのインピーダンスを検出し、各非磁性体金属板は、コイルに対向する部分の面積が、連結軸の捩れ角度に応じて変化するように形成され、検出回路が検出したインピーダンスに基づき、第１軸及び第２軸に加えられたトルクを検出するので、部品点数が少なく、構成が簡単で組立ても容易であるトルク検出装置を実現することができる。
【００１０】
第２発明に係るトルク検出装置によれば、コイル及び検出回路が、多層プリント基板に形成されているので、部品点数が少なく、構成が簡単で組立ても容易であるトルク検出装置を実現することができる。かつ、層数を増やすことで、コイルの磁界を容易に強めることができる。
【００１１】
第３発明に係るトルク検出装置によれば、非磁性体金属板が、第１軸又は第２軸の軸心を中心とする円板に、扇形状の欠切部分を１又は複数設けた形状であるので、部品点数が少なく、構成が簡単で組立ても容易であるトルク検出装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係るトルク検出装置の実施の形態の構成を示す分解斜視図であり、図２は、本発明に係るトルク検出装置の実施の形態の構成を示す縦断面図である。
このトルク検出装置は、細径のトーションバー１７（連結軸）により連結された第１軸１５及び第２軸１６と、第１軸１５及び第２軸１６にそれぞれ直角に固設された非磁性体金属板１，３と、各非磁性体金属板１，３間に設けられ、各非磁性体金属板１，３に磁界を及ぼすコイル１２とを備えている。尚、図１では、トーションバー１７、第１軸１５及び第２軸１６の図示を省略している。
【００１３】
非磁性体金属板１、３は、第１軸１５、第２軸１６の各軸心を中心とする各円板に、中心角４５°の扇形状の欠切部分１０，１１を各４個、それぞれ等間隔に設けた形状となっている。非磁性体金属板１の各欠切部分１０及び非磁性体金属板３の各欠切部分１１は、トーションバー１７が捩れていない状態では、互いに４５°ずれるように、つまり、欠切部分１０及び欠切部分１１が重ならないように構成されている。
コイル１２は、多層プリント基板２の少なくとも一層上にパターン形成されており、各層に形成されたコイル１２は層間を電気的に接続する部材により接続されている。多層プリント基板２の非磁性体金属板１，３に対向しない部分には、コイル１２に交流電流を通流させ、コイル１２のインピーダンスを検出する検出回路１３が設けられている。
【００１４】
トーションバー１７は、多層プリント基板２の中央部に設けられた孔１４を、遊びを持たせて貫通しており、コイル１２は、孔１４の周囲に同心円状にパターン形成されている。
多層プリント基板２及び非磁性体金属板３の各一端部は、ケーシング又は支持部材１８に固設され、コイル１２は、トーションバー１７、第１軸１５及び第２軸１６の各軸心との位置関係が保持されるように構成されている。
【００１５】
このような構成のトルク検出装置では、第１軸１５又は第２軸１６にトルクが加えられず、トーションバー１７が捩れていないとき、非磁性体金属板１、３の両方を貫通する開口部は形成されず、コイル１２に流れる電流の変化は、非磁性体金属板１，３の何れかにより抑止され、コイル１２のインピーダンスは最大になる。
第１軸１５又は第２軸１６にトルクが加えられ、トーションバー１７が捩れて、非磁性体金属板１、３の両方を貫通する開口部が形成されると、コイル１２に流れる電流の変化を抑止する力が小さくなり、コイル１２のインピーダンスは小さくなる。
【００１６】
第１軸１５又は第２軸１６に加わるトルクが大きい程、非磁性体金属板１、３の両方を貫通する開口部が大きくなり、コイル１２のインピーダンスは小さくなる。
以上により、このトルク検出装置は、検出回路１３が検出したインピーダンスに基づき、第１軸１５又は第２軸１６に加わるトルクを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るトルク検出装置の実施の形態の構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明に係るトルク検出装置の実施の形態の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１，３  非磁性体金属板
２  多層プリント基板
１０，１１  欠切部分
１２  コイル
１３  検出回路
１５  第１軸
１６  第２軸
１７  トーションバー（連結軸）
１８  ケーシング（支持部材）
【図１】
2007040790.tif 000003
【図２】
2007040790.tif 000004