(57)【要約】【課題】封止箇所の平面度を高精度にすることなく封止性を向上することができ、しかも、封止材の組込み作業性を向上することができるトルク検出装置を提供する。【解決手段】トルクが加えられる回転体に設けられた磁気回路形成部材と、該磁気回路形成部材が発生した磁束を集める集磁環５，５と、該集磁環５，５が集めた磁束の密度に基づいて回転体に加わったトルクを検出する検出部６と、集磁環５，５及び検出部６を保持し、且つハウジング７の取着座７２に取着される取着部８２を外周部に有する保持環８と、取着部８２及び取着座７２の間を封止する封止材とを備え、該封止材を、環状の板部９１及び該板部９１の内縁に連なる環状の棒部９２を有する構成とし、板部９１に接触する扁平面８２ｄ，７２ｂ及び棒部９２を収容する環状溝８２ｅ，７２ｃを取着部８２及び取着座７２の夫々に設けた。【選択図】図４
2007187627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクが加えられる回転体に設けられた磁気回路形成部材の外周りに配置され、該磁気回路形成部材が発生した磁束を集める集磁環と、該集磁環が集めた磁束の密度に基づいて前記回転体に加わったトルクを検出する検出部と、前記集磁環及び検出部を保持し、且つ適宜の物体に取着される取着部を外周部に有する保持環と、前記取着部及び物体の間を封止する封止材とを備えるトルク検出装置において、前記封止材は、板部及び該板部の縁に連なる棒部を有しており、前記取着部及び物体は、前記板部に接触する扁平面及び前記棒部を収容する溝を夫々有することを特徴とするトルク検出装置。
【請求項２】
前記板部は、硬質板と該硬質板の両面に積層された軟質板とを有する請求項１記載のトルク検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転体に加わるトルクを検出するトルク検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トルク検出装置としては、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１のトルク検出装置は、トーションバーにより連結された入力軸及び出力軸を有する回転体に設けられた磁気回路形成部材の外周りに軸線方向へ離隔して並置され、該磁気回路形成部材が発生した磁束を集める二つの集磁環と、各集磁環が集めた磁束の密度に基づいて前記回転体に加わったトルクを検出する検出部と、前記集磁環及び検出部を保持し、且つ適宜の物体に取着される取着部を外周部に有する保持環とを備え、前記取着部を物体にボルトにより取着するように構成されている。また、前記取着部と物体との間に断面が扁平の封止板を配置し、前記ボルトの緊締により封止板を挾着し、取着部と物体との間を封止するように構成されている。
【特許文献１】特開２００５−３００２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、特許文献１のように断面が扁平の封止板を備えるトルク検出装置にあっては、封止板が二つの扁平面の間で挾着されるため、二つの扁平面を高精度に加工して封止性を高めることが要求され、コスト高になるし、また、前記保持環を合成樹脂製とした場合は良好な平面度を維持することが困難であり、改善策が要望されていた。
【０００４】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的は封止箇所の平面度を高精度にすることなく封止性を向上することができ、しかも、封止材の組込み作業性を向上することができる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】
【０００５】
第１発明に係るトルク検出装置は、トルクが加えられる回転体に設けられた磁気回路形成部材の外周りに配置され、該磁気回路形成部材が発生した磁束を集める集磁環と、該集磁環が集めた磁束の密度に基づいて前記回転体に加わったトルクを検出する検出部と、前記集磁環及び検出部を保持し、且つ適宜の物体に取着される取着部を外周部に有する保持環と、前記取着部及び物体の間を封止する封止材とを備えるトルク検出装置において、前記封止材は、板部及び該板部の縁に連なる棒部を有しており、前記取着部及び物体は、前記板部に接触する扁平面及び前記棒部を収容する溝を夫々有することを特徴とする。
【０００６】
第２発明に係るトルク検出装置は、前記板部は、硬質板と該硬質板の両面に積層された軟質板とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
第１発明によれば、取着部及び物体の夫々の扁平面の間で板部を挾着し、取着部及び物体の夫々の溝の間で棒部を挾着してあり、２段階で封止してあるため、封止箇所の平面度を高精度にすることなく封止性を高めることができる。しかも、一つの封止材を組み込むことにより２段階で封止することができるため、封止性を高めることができる割に封止材の組込作業性を向上でき、コストを低減できる。
【０００８】
第２発明によれば、硬質板により板部を扁平に維持することができ、この扁平状態で挾着することができるため、過剰に挾着することなく封止性を高めることができ、封止材の経年劣化を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係るトルク検出装置の構成を示す断面図、図２はトルク検出装置の一部を分解した模式的斜視図、図３は回転体が一方向に回転した場合に発生する磁気回路の説明図である。
【００１０】
トルク検出装置は、トーションバー１により同軸的に連結された第１の回転体２及び第２の回転体３が有する磁気回路形成部材４の外周りに軸線方向へ離隔して配置され、該磁気回路形成部材４が発生した磁束を集める２つの集磁環５，５と、各集磁環５，５が集めた磁束の密度に基づいて第１の回転体２に加わったトルクを検出する検出部６と、集磁環５，５及び検出部６を保持し、且つ外周部にハウジング７に取着される取着部８２を有する保持環８と、取着部及びハウジングの間を封止する封止材９と、検出部６に接続された導線１０とを備えている。尚、磁気回路形成部材４は、第１の回転体２の外周部に取着された複数の永久磁石４１と、該永久磁石４１の外周りに配置され、第２の回転体３に外嵌固定された２つの磁性環４２，４２とからなる。
【００１１】
永久磁石４１は複数の周方向位置にＮ極とＳ極とが交互に着磁された多極着磁のリングになっており、第１の回転体２の外周部に外嵌固定されている。
【００１２】
磁性環４２，４２は第２の回転体３の軸線方向に離隔して向き合う２つの環板部４２ａ，４２ａ及び環板部４２ａ，４２ａの内周部から互いに接近する方向へ延出された複数の櫛歯４２ｂ，４２ｂを有しており、永久磁石４１と相対回転することにより磁性環４２，４２間の磁束密度が変化するように構成されている。また、櫛歯４２ｂ，４２ｂは周方向に交互に噛み合うように等間隔に配置されており、櫛歯４２ｂ，４２ｂが交互に噛み合う状態で磁性環４２，４２が合成樹脂材料によりモールドされ、モールド体になっている。
【００１３】
図４は集磁環部分の構成を示す拡大断面図である。集磁環５，５は周方向の１個所から径方向外側へ延出され、前記検出部６の両側に配置された凸片５１，５１を有する円筒形をなしており、凸片５１，５１に磁束が集まるように構成されている。また、集磁環５，５は鉄板等の磁性板を成形してなる。
【００１４】
図５はトルク検出装置の一部を分解した斜視図、図６は保持環の構成を示す斜視図、図７は保持環の取着部の構成を示す一部破断図、図８は要部の拡大断面図である。保持環８は集磁環５，５の内周面に対応する貫通孔８１ａを有し、ハウジング７内に配置される環部８１と、該環部８１の外周部から径方向外方へ延出され、ハウジング７の外部に配置される取着部８２とを有しており、合成樹脂材料により成形されている。
【００１５】
保持環８の軸線方向の両端面はほぼ平行になっており、両端面間の周面は略Ｕ字形をなしている。取着部８２は貫通孔８１ａに連通する連通孔８２ａ及び該連通孔８２ａの周りに突設された直方形のフランジ８２ｂを有し、該フランジ８２ｂの環部８１に臨む面を被封止部８２ｃとしてある。この被封止部８２ｃはフランジ８２ｂの先側を扁平面８２ｄとし、フランジ８２ｂの元側を環状溝８２ｅとしてある。また、フランジ８２ｂの先側で、且つ周方向に２等配した箇所には小螺子挿通用の挿通孔８２ｆ，８２ｆが設けられている。
【００１６】
環部８１には集磁環５，５が内嵌固定され、該集磁環５，５の凸片５１，５１が連通孔８２ａに配置されている。
【００１７】
検出部６は磁界の作用により電気的特性（抵抗）が変化するホール素子からなり、集磁環５，５の凸片５１，５１間に発生する磁束密度の変化に応じて検出信号が変わるように構成されており、検出信号はマイクロプロセッサを用いてなる制御部２０に与えられる。尚、検出部６はホール素子である他、磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）等、磁界の作用により電気的特性（抵抗）が変化する感磁素子であればよく、ホール素子に制限されない。
【００１８】
適宜の物体としてのハウジング７は磁気回路形成部材４を取り囲む円筒部７１と、該円筒部７１の外周部一個所に突設され、保持環８を取着するための取着座７２と、該取着座７２を径方向に貫通し、集磁環５，５及び環部８１を円筒部７１内に配置するための断面矩形をなす貫通孔７３と、該貫通孔７３に連なり、保持環８の環部８１に対応して湾曲する嵌合溝７４とを有する。
【００１９】
取着座７２は角形の環状に形成され、被封止部８２ｃと対向する被封止部７２ａとしてある。この被封止部７２ａは取着座７２の外側を扁平面７２ｂとし、取着座７２の内側を環状溝７２ｃとしてある。また、取着座７２には、挿通孔８２ｆ，８２ｆに対応する二つの螺子孔７５，７５が設けられている。
【００２０】
図９は封止材の構成を示す斜視図である。封止材９は被封止部７２ａ，８２ｃの間に配される環状の板部９１及び該板部９１の内縁に連なり、環状溝７２ｃ，８２ｅに収容される環状の棒部９２を有し、被封止部７２ａ，８２ｃの間で挾着されるように構成されている。この封止材９の板部９１は、鉄板製の環状の硬質板９１ａと該硬質板９１ａの両面に積層された発泡ゴム製の軟質板９１ｂ，９１ｂとにより形成されており、該板部９１の内縁にゴム製の棒部９２が加硫接着されている。棒部９２は断面円形をなし、板部９１の厚さより大径に形成されており、外周部が板部９１の内縁に結合されている。また、板部９１には螺子孔７５，７５に対応する挿通孔９３，９３が設けられている。尚、棒部９２はＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）により形成されており、軟質板９１ｂ，９１ｂは発泡ＮＢＲにより形成されている。
【００２１】
以上のように構成されたトルク検出装置は、ハウジング７の取着座７２の被封止部７２ａに封止材９を載置し、取着座７２を貫通する貫通孔７３から円筒部７１内に保持環８の環部８１を挿入し、該環部８１を嵌合溝７４に係合させることにより、集磁環５，５の円筒部７１内での位置を決め、保持環８の被封止部８２ｃが封止材９に接触し、被封止部７２ａ，８２ｃの間で封止材９を挾着する。この被封止部７２ａ，８２ｃは、扁平面７２ｂ，８２ｄが軟質板９１ｂ，９１ｂに接触し、環状溝７２ｃ，８２ｅが棒部９２に接触し、扁平面７２ｂ，８２ｄの間で板部９１を挾着し、環状溝７２ｃ，８２ｅの間で棒部９２を挾着し、被封止部７２ａ，８２ｃの間を封止することができる。この状態でフランジ８２ｂの挿通孔８２ｆ，８２ｆから螺子孔７５，７５に小螺子１１，１１を緊締することにより、保持環８の取着部８２を取着座７２に取着する。
【００２２】
このように保持環８の取着部８２を取着座７２に取着するとき、封止材９の板部９１及び棒部９２を被封止部７２ａ，８２ｃの間で挾着し、２段階に封止することができるため、被封止部７２ａ，８２ｃの平面度を高精度にすることなく封止性を高めることができ、封止性を損なうことなく保持環８を合成樹脂製にすることができ、コストを低減できる。しかも、一つの封止材９を組込むことにより２段階で封止することができるため、封止性を高めることができる割に封止材９の組込作業性を向上でき、コストを低減できる。
【００２３】
図１０はトルク検出装置の他の実施の形態を示す拡大断面図、図１１は保持環の構成を示す底面図である。このトルク検出装置は、環部８１の取着部８２側の外周部に、複数の位置決凸部８３を周方向に離隔して突設し、夫々の位置決凸部８３の周りにＯリング等の環状の封止材１２を挿嵌保持し、且つ位置決凸部８３の一部を貫通孔７３に接触させて保持環８の取着位置を決めることができるように構成したものである。
【００２４】
取着座７２を貫通する貫通孔７３の外縁には封止材１２を収容する環状溝７６が設けられている。小螺子１１により取着される保持環８の環部８１の取着部８２側は断面矩形に形成されており、四つの角部の夫々に二つの位置決凸部８３が並置され、夫々の位置決凸部８３が封止材１２の内周面に接触し、該封止材１２を保持し、封止材１２の脱落を防いでいる。位置決凸部８３は封止材１２の厚さより長くなっており、封止材１２を保持しない一端部が貫通孔７３に接触し、保持環８の取着位置を決めている。尚、位置決凸部８３は、四つの角部の対角位置にある二つ、又は対向位置にある二つが貫通孔７３に接触し、保持環８の取着位置を決めるようにしてもよい。
【００２５】
この実施の形態にあっては、保持環８の位置決凸部８３周りに環状の封止材１２が保持された状態で環部８１が貫通孔７３に挿入され、位置決凸部８３の一端部が貫通孔７３に接触し、保持環８の取着位置を決めることができ、この位置決め状態で封止材１２を取着座７２の環状溝７６に収容することができる。このように位置決凸部８３が封止材１２を保持した状態で組込むことができるため、小螺子１１により保持環８を取着座７２に取着するとき、封止材１２を脱落させることなく組込むことができ、組込作業性を向上でき、しかも、保持環８を位置決めすることができ、該保持環８が保持している集磁環５，５をハウジング７内の適正位置に配置することができ、磁気回路形成部材４等との接触を防ぐことができる。
その他の構成及び作用は図１〜９に示した実施の形態と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用、効果の説明を省略する。
【００２６】
尚、他の実施の形態では封止材１２を備え、該封止材１２を位置決凸部８３に保持したトルク検出装置について説明したが、その他、封止材１２を備えていないトルク検出装置であっても同様に構成することができる。
【００２７】
以上説明した実施の形態の封止材９は、硬質板９１ａの両面に軟質板９１ｂ，９１ｂが積層された板部９１を有する構成としたが、その他、封止材９は硬質板９１ａをなくし、軟質板９１ｂを有する構成としてもよい。また、硬質板９１ａ、軟質板９１ｂ及び棒部９２の材質は特に制限されない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るトルク検出装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係るトルク検出装置の一部を分解した模式的斜視図である。
【図３】回転体が一方向に回転した場合に発生する磁気回路の説明図である。
【図４】本発明に係るトルク検出装置の集磁環部分の構成を示す拡大断面図である。
【図５】本発明に係るトルク検出装置の一部を分解した斜視図である。
【図６】本発明に係るトルク検出装置の保持環の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明に係るトルク検出装置の保持環の取着部の構成を示す一部破断図である。
【図８】本発明に係るトルク検出装置の要部の拡大断面図である。
【図９】本発明に係るトルク検出装置の封止材の構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係るトルク検出装置の他の実施の形態を示す拡大断面図である。
【図１１】本発明に係るトルク検出装置の保持環の構成を示す底面図である。
【符号の説明】
【００２９】
２  第１の回転体（回転体）、３  第２の回転体（回転体）、４  磁気回路形成部材、５  集磁環、６  検出部、７  ハウジング（物体）、７２ｃ，８２ｅ  環状溝（溝）、８  保持環、８２  取着部、９  封止材、９１  板部、９１ａ  硬質板、９１ｂ  軟質板、９２  棒部
【図１】
2007187627.tif 000003
【図２】
2007187627.tif 000004
【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】
2007187627.tif 000009
【図８】
2007187627.tif 000010
【図９】
2007187627.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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