CN102778315A

CN102778315A - 扭矩传感器

Info

Publication number: CN102778315A
Application number: CN2012101475704A
Authority: CN
Inventors: 高桥良树; 深谷繁利; 下村修
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2012-11-14
Also published as: US20120285266A1; DE102012104076A1

Abstract

两个磁通汇集环（511、512、611、612）被安装至在轴向上位于两个磁轭（31、32）之间的对应位置。磁通汇集环（511、512、611、612）汇集来自磁轭（31、32）的磁通。在取自轴向方向的视图中，磁通汇集环（511、512、611、612）至少部分地与磁轭（31、32）重叠。

Description

扭矩传感器

技术领域

本发明涉及一种扭矩传感器。

背景技术

已知一种检测例如车辆的电动助力转向装置中的轴扭矩的扭矩传感器。例如，JP2003-149062A（对应于US2002189371A）教导了一种扭矩传感器，其借助于检测两个磁轭中产生的磁通来检测轴扭矩。在两个磁轭中产生的、由扭矩传感器检测的磁通是由于在连接于输入轴与输出轴之间的扭力杆中产生扭转时、多极磁体与两个磁轭之间的周向相对位置的变化而引起的。

JP2003-329523A（对应于US2003167857A1）教导了两个磁通汇集环，其汇集来自两个磁轭的磁通，并且构造为半圆形状，即，敞开的半环形形式，以使得磁通汇集环能够沿径向安装，借此改进组装效率。

JP2008-216019A教导了一种扭矩传感器，其使用永磁体，该永磁体被磁化成在一个轴向侧具有N极而在另一轴向侧具有S极。

在JP2003-149062A（对应于US2002189371A1）和JP2003-329523A（对应于US2003167857A1）的扭矩传感器中，两个磁通汇集环（用作两个磁通汇集体）被布置在两个磁轭的径向外侧，使得磁通汇集环仅在径向方向上与磁轭相对。因此，在两个磁通汇集环构造为半圆形的情况下，与两个磁通汇集环构造为圆形形状的情况相比较，两个磁通汇集环的与两个磁轭相对的相对面积的总尺寸减小为约一半，由此导致能够由磁通汇集环以磁性方式汇集的可汇集磁通的量减小。

在JP2008-216019A的扭矩传感器中，在磁体的径向外侧布置有三个构件——即磁体侧磁性体、磁性体和附属磁性体——作为磁通传导构件。具体地，磁体侧磁性体和磁性体对应于两个磁轭，而附属磁性体对应于两个磁通汇集体。因此，JP2008-216019A的扭矩传感器的部件数量增加并且径向尺寸增大。此外，每个部件的形状均变得复杂。

此外，在JP2003-149062A（对应于US2002189371A1）和JP2003-329523A（对应于US2003167857A1）的扭矩传感器中，两个磁通汇集环（用作两个磁通汇集体）布置在两个磁轭的径向外侧，使得磁通汇集环仅在径向方向上与磁轭相对。两个磁通汇集环可以在轴向方向上布置在两个磁轭之间，使得两个磁通汇集环在轴向方向上与两个磁轭相对。以此方式，增大了能够以磁性方式汇集的可汇集磁通。

然而，在这种情况下，当将磁传感器——其检测由两个磁通汇集环以磁性方式汇集的磁通密度——布置为过于靠近位于磁传感器的径向内侧的多极磁体时，磁传感器可能受到由扭力杆的扭转位移引起的磁通的周期性变化的影响。因此，当在向扭力杆施加恒定扭矩的状态下旋转扭力杆时，磁传感器的输出电压可能周期性变化。

发明内容

本公开内容解决了上述缺点。因此，本公开内容的目的是提供一种解决上述缺点中的至少一个的扭矩传感器。

根据本公开内容，提供了一种扭矩传感器，其包括扭力杆、多极磁体、第一和第二磁轭、第一和第二磁通汇集体和磁传感器。扭力杆同轴地联接在第一轴和第二轴之间，并且将施加在第一轴和第二轴之间的扭矩转换为扭力杆中的扭转位移。多级磁体固定至扭力杆的一个端部和第一轴中的一个。第一和第二磁轭布置在多级磁体的径向外侧，并且固定至扭力杆的另一端部和第二轴中的一个，其中所述扭力杆的另一端部在轴向方向上与扭力杆的所述一个端部相反。第一和第二磁轭在轴向方向上彼此相对，同时在轴向方向上在第一和第二磁轭之间夹有间隙，并且第一和第二磁轭在由多极磁体产生的磁场中形成磁回路。第一和第二磁通汇集体中的每一个均具有开口，所述开口沿垂直于轴向方向的方向敞开，并且从第一和第二磁轭的一个径向侧安装至在轴向上位于第一和第二磁轭之间的对应位置。第一和第二磁通汇集体汇集来自第一和第二磁轭的磁通。磁传感器检测第一和第二磁通汇集体的磁场强度。在取自轴向方向的视图中，第一和第二磁通汇集体至少部分地与第一和第二磁轭重叠。

根据本公开内容，还提供了一种扭矩传感器，其包括扭力杆、多极磁体、第一和第二磁轭、第一和第二磁通汇集体和磁传感器。扭力杆同轴地联接在第一轴和第二轴之间，并且将施加在第一轴和第二轴之间的扭矩转换为扭力杆中的扭转位移。多级磁体固定至扭力杆的一个端部和第一轴中的一个。第一和第二磁轭布置在多级磁体的径向外侧，并且固定至扭力杆的另一端部和第二轴中的一个，其中所述扭力杆的另一端部在轴向方向上与扭力杆的所述一个端部相反。第一和第二磁轭在轴向方向上彼此相对，同时在轴向方向上在第一和第二磁轭之间夹有间隙，并且第一和第二磁轭在由多极磁体产生的磁场中形成磁回路。第一和第二磁通汇集体在轴向方向上布置在第一和第二磁轭之间，并且在取自轴向方向的视图中，第一和第二磁通汇集体至少部分地与第一和第二磁轭重叠。第一和第二磁通汇集体汇集来自第一和第二磁轭的磁通。磁传感器检测第一和第二磁通汇集体之间的磁场强度。第一和第二磁通汇集体中的每一个均具有位于其径向内侧的内周边缘，多极磁体布置在所述内周边缘处。从多极磁体的中心轴线至第一和第二磁通汇集体中每一个的内周边缘的距离设定为在预定径向方向上最大，所述预定径向方向沿着径向地连接中心轴线与磁传感器的假想线。

附图说明

此处描述的附图仅用于说明目的而无意于以任何方式限制本公开内容的范围。

图1是根据本发明第一实施方式的扭矩传感器的分解立体图；

图2是示出了电动助力转向装置的示意图，第一实施方式的扭矩传感器应用于该装置中；

图3A是第一实施方式的轭单元的俯视图；

图3B是图3A中示出的轭单元的截面图；

图3C是沿图3A中IIIC-IIIC线截取的截面图；

图4A是第一实施方式的传感器单元的俯视图；

图4B是沿图4A中的IVB-IVB线截取的截面图；

图4C是示出了第一实施方式的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图4D是示出了第一实施方式的两个磁通汇集环的侧视图；

图5A是处于一个操作状态的扭矩传感器的示意图，用于描述根据第一实施方式的扭矩传感器的操作原理；

图5B是沿图5A中的VB-VB线截取的截面图；

图6A是处于另一操作状态的扭矩传感器的示意图，用于描述根据第一实施方式的扭矩传感器的操作原理；

图6B是沿图6A中的VIB-VIB线截取的截面图；

图7A是示出了根据本公开内容的第二实施方式的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图7B是示出了第二实施方式的两个磁通汇集环的侧视图；

图7C是示出了图7A中示出的两个磁通汇集环中的一个的侧视图；

图7D是示出了根据本公开内容的第三实施方式的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图7E是示出了第三实施方式的两个汇集环的侧视图；

图7F是示出了根据本公开内容的第四实施方式的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图7G是示出了第四实施方式的两个磁通汇集环的侧视图；

图8A是示出了根据本公开内容的第五实施方式的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图8B是示出了第五实施方式的两个磁通汇集环的侧视图；

图8C是示出了根据本公开内容的第六实施方式的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图8D是示出了第六实施方式的两个磁通汇集环的侧视图；

图8E是示出了根据本公开内容的第七实施方式的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图8F是示出了第七实施方式的两个磁通汇集环的侧视图；

图9A是示出了第一实施方式的磁通汇集环中的一个的磁通汇集部的局部侧视图；

图9B至图9D是示出了图9A的磁通汇集部的各种改型的局部侧视图；

图10A是示出了第一实施方式的磁通汇集环的局部侧视图；

图10B是图10A的磁通汇集环的改型；

图11A是本公开内容的第八实施方式的传感器单元的俯视图；

图11B是沿图11A中的XIB-XIB线截取的截面图；

图11C是示出了第八实施方式的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图11D是示出了第八实施方式的两个磁通汇集环的侧视图；

图12A是处于一个操作状态的扭矩传感器的示意图，用于描述根据第八实施方式的扭矩传感器的操作原理；

图12B是沿图12A中的XIIB-XIIB线截取的截面图；

图13A是处于另一操作状态的扭矩传感器的示意图，用于描述根据第八实施方式的扭矩传感器的操作原理；

图13B是沿图13A中的XIIIB-XIIIB线截取的截面图；

图14A是示出了根据本公开内容的第九实施方式的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图14B是示出了第九实施方式的两个磁通汇集环的侧视图；

图14C是示出了图14A中示出的两个磁通汇集环中的一个的侧视图；

图14D是示出了根据本公开内容的第十实施方式的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图14E是示出了第十实施方式的两个磁通汇集环的侧视图；

图14F是示出了根据本公开内容的第十一实施方式的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图14G是示出了第十一实施方式的两个磁通汇集环的侧视图；

图15A是示出了根据本公开内容的第十二实施方式的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图15B是示出了第十二实施方式的两个磁通汇集环的侧视图；

图15C是示出了根据本公开内容的第十三实施方式的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图15D是示出了第十三实施方式的两个磁通汇集环的侧视图；

图16A是示出了第八实施方式的改型中的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图16B是示出了图16A的两个磁通汇集环的侧视图；

图16C是示出了第八实施方式的另一改型中的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图16D是示出了图16C的两个磁通汇集环的侧视图；

图16E是示出了第八实施方式的另一改型中的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图16F是示出了图16E的两个磁通汇集环的侧视图；

图17A是示出了第八实施方式的另一改型中的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图17B是示出了第八实施方式的另一改型中的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图18A是示出了第八实施方式的另一改型中的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图18B是示出了第八实施方式的另一改型中的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图18C是示出了第八实施方式的另一改型中的两个磁通汇集环中的一个的俯视图；

图19是现有技术的扭矩传感器的分解立体图；

图20A是图19中示出的现有技术的扭矩传感器的示意图；和

图20B是沿图20A中的XXB-XXB线截取的放大截面图。

具体实施方式

将参照附图描述本公开内容的各种实施方式。

（第一实施方式）

参照图1，本公开内容的第一实施方式的扭矩传感器1被应用于辅助车辆的转向操作的电动助力转向装置。

图2是示出了转向***的整体结构的示意图，该转向***包括电动助力转向装置5。检测转向扭矩的扭矩传感器1被设置在转向轴92处，该转向轴92连接于把手（转向盘）91。小齿轮96设置在转向轴92的末端部，并且与齿条轴97啮合。两个驱动轮98分别通过例如拉杆可旋转地连接于齿条轴97的两个相反的端部。转向轴92的旋转运动通过小齿轮96转换为齿条轴97的直线运动，以使车轮98转向。

扭矩传感器1布置在转向轴92的输入轴11和输出轴12之间。扭矩传感器1检测施加于转向轴92的转向扭矩。然后，扭矩传感器1将检测到的转向扭矩输出至电子控制单元（ECU）6。ECU 6基于检测到的转向扭矩控制电动马达7的输出。由电动马达7产生的转向辅助扭矩被传导至减速齿轮95，在该减速齿轮95处，降低从电动马达7输出的旋转的转速，并且随后将转向辅助扭矩传递至转向轴92。

接下来，将参照图1和图3A至图4D描述扭矩传感器1的结构。

如图1中示出的，扭矩传感器1包括扭力杆13、多极磁体14、两个磁轭（用作第一和第二磁轭）31、32、两个磁通汇集环（用作第一和第二磁通汇集体）511、512和磁传感器41。

扭力杆13的一个端部通过固定销15固定至输入轴（用作第一轴）11，而扭力杆13的在轴向方向上与所述一个端部相反的另一端部则通过固定销15固定至输出轴（用作第二轴）12。因此，扭力杆13同轴地联接在输入轴11和输出轴12之间。扭力杆13是构造为杆状的回弹性构件。扭力杆13将施加于转向轴92的输入轴11与输出轴12之间的转向扭矩转换为扭力杆13中的扭转位移。

构造为圆筒状的多极磁体14被磁化成具有在周向方向上逐一交替排列的多个N极和多个S极。例如，在此实施方式中，N极的数量为12，而S极的数量也是12，使得多极磁体14具有24个磁极（见图5A至图6B）。然而，多极磁体的磁极的数量不局限于24个，而是可以改变为任何其他适当的偶数。

磁轭31、32中的每一个均由软磁性材料制成，并且构造为圆环形形式（环形）。磁轭31、32在多极磁体14的径向外侧位置处固定至输出轴12。磁轭31、32中的每一个均具有多个爪（齿）31a、32a，所述多个爪（齿）31a、32a沿磁轭31、32的环形部的内周边缘以大体相等的间隔逐一排列。每个磁轭31、32的爪31a、32a的数量（在此实施方式中为12个）与多极磁体14的N极或者S极的数量相同。磁轭31的爪31a和磁轭32的爪32a逐一交替排列，同时在周向上相互错开。由此，磁轭31在轴向方向上与磁轭32相对，同时在轴向方向上在磁轭31与磁轭32之间夹有空气间隙（见图3A至图3C）。磁轭31、32在由多极磁体14产生的磁场中形成磁回路。

在此实例中，在扭力杆13中未产生扭转位移、即输入轴11与输出轴12之间未施加转向扭矩的状态中，多极磁体14和磁轭31、32设置为使得每个磁轭31、32的每个爪31a、32a的周向中心均与多极磁体14的N极中相对应的一个和S极中相对应的一个之间的边界一致。

在本实施方式中，如图3A至图3C中图示的，磁轭31、32与成型树脂33一体地树脂成型，以形成用作集成轭构件的集成轭单元30。

轭单元30构造为绕线筒形式，使得在轭单元30的外周壁中形成凹槽（用作间隔或者间隙）34，并且穿过轭单元30的中心形成轴向孔35。凹槽34在轴向上位于磁轭31的环形部与磁轭32的环形部之间的对应位置处，即形成在磁轭31的环形部与磁轭32的环形部之间。凹槽34的径向内底部的外径

小于轭单元30的外径轴向孔35的内径

稍大于多极磁体14的外径。

如图3C中示出的，磁轭31、32的轴向截面在设置有爪31a、32a的位置具有“L”形形式，并且在未设置爪31a、32a的位置具有“-”形形式。因此，在磁轭31、32的轴向截面中，“L”形形式和“-”形形式在周向上交替设置。

类似于磁轭31、32，磁通汇集环511、512中每一个均由软磁性材料制成，并且构造为半圆形形式（半圆形），即，弧形开口半环形形式。磁通汇集环511、512布置于轭单元30的凹槽34中，即，在轴向上布置在磁轭31和磁轭32之间。因此，在取自轴向方向的轴向视图（轴向投影）中，磁通汇集环511、512（在此实施方式中，磁通汇集环511、512的除了磁通汇集环511、512的外周部以外的大部分）至少部分地与磁轭31、32重叠。换言之，如图5B中示出的，磁通汇集环511、512的径向范围至少部分地与磁轭31、32的径向范围重叠。因此，磁通汇集环511、512在轴向方向上与磁轭31、32的环形部相对。

磁通汇集环511、512中的每一个的周向中心部中均形成有构造为凹部的磁通汇集部（也称为磁通集中部）51a，磁通汇集部51a中的每一个均构造为半圆形形式（见图4A至图4C）。磁通汇集环511、512的磁通汇集部51a沿轴向方向朝向磁传感器41呈弧状弯曲。具体地，磁通汇集环511的磁通汇集部51a和磁通汇集环512的磁通汇集部51a比各个磁通汇集环511、512的其余部分在轴向方向上更靠近彼此。磁通汇集环511、512将从磁轭31、32供给的磁通集中至磁通汇集部51a中。

磁通汇集环511的磁通汇集部51a和磁通汇集环512的磁通汇集部51a之间布置有磁传感器41，以检测磁通汇集环511的磁通汇集部51a和磁通汇集环512的磁通汇集部51a之间的磁通密度（磁场强度）。磁传感器41将检测到的磁通密度转换为相对应的电压信号，并且将转换的电压信号输出至引线（导电线）42。例如，可以使用霍尔元件或者磁阻元件作为磁传感器41。

在本实施方式中，如图4A至图4D中示出的，磁通汇集环511、512和磁传感器41与成型树脂43一体树脂成型以形成传感器单元40。磁传感器41被保持在磁通汇集环511的磁通汇集部51a和磁通汇集环512的磁通汇集部51a之间，使得在磁传感器41一体结合在传感器单元40中的状态下，磁传感器41接触磁通汇集部51a，或者布置为极靠近磁通汇集部51a而不接触磁通汇集部51a。

传感器单元40构造为，使得各个磁通汇集环511、512的、沿垂直于轴向方向的方向敞开的开口511a、512a的宽度Wr设定为大于凹槽34的径向内底部的外径

沿轴向方向从磁通汇集环511的上端面至磁通汇集环512的下端面测量的厚度Tr设定为小于沿轴向方向测量的凹槽34的高度Hg。因此，传感器单元40可以从轭单元30的一个径向侧***并安装至凹槽34，使得将磁通汇集环511、512的开口511a、512a从轭单元30的所述一个径向侧安装至凹槽34中。

如图4C中示出的，当将传感器单元40安装至轭单元30时，构造为半圆形形式的磁通汇集环511、512沿周向延伸跨过多极磁体14的磁极中的两个或者更多个（至少两个）。此外，磁通汇集环511、512的端部（周向端部）51e大致与假想平面V重叠、即大致位于假想平面V中，该假想平面V包括磁轭31、32的直径，即，该假想平面V沿垂直于轴向方向的方向（中心轴线O的方向）延伸穿过磁轭31、32的中心。

接下来，将参照图5A至图6B描述扭矩传感器1的操作。图5A和图5B示出了操作状态，在该操作状态中，磁轭32的爪32a分别与多极磁体14的N极径向相对。图6A和图6B示出了另一操作状态，在该操作状态中，磁轭32的爪32a分别与多极磁体14的S极径向相对。在图5A和图6A中，仅以虚线指示了爪32a，而为了简单未描绘爪31a。

在输入轴11和输出轴12之间未施加转向扭矩、由此扭力杆13中未产生扭转位移的中性状态中，磁轭31、32保持在中间状态，其在图5A和图5B的状态与图6A和图6B的状态之间在周向上居中。即，磁轭32的爪32a中的每一个的周向中心均在周向方向上与多极磁体14的相对应的N极和相对应的S极之间的边界一致。此外，此时，磁轭31的爪31a中每一个的周向中心均在周向方向上与多极磁体14的相对应的N极和相对应的S极之间的边界一致。

在此状态下，在磁轭31的爪31a处和磁轭32的爪32a处，输入和输出从多极磁体14处的每个相对应的N极流至相对应的S极的相同数量的磁力线。因此，在磁轭31内和磁轭32内产生磁力线的封闭环路。由此，磁通不会泄漏至磁轭31和磁轭32之间的间隙，使得磁传感器41检测到的磁通密度变为零。

当输入轴11和输出轴12之间施加的转向扭矩导致在扭力杆13中产生扭转位移时，固定至输入轴11的多极磁体14与固定至输出轴12的磁轭31、32之间的相对位置沿周向方向改变。由此，如图5A和图5B或者图6A和图6B中示出的，爪31a、32a中每一个的周向中心沿周向方向上从相对应的N极和相对应的S极之间的边界移位。因此，在磁轭31和磁轭32中增加极性相反的磁力线。

在图5A中示出的位置中，在磁轭32中N极性的磁力线增加，而在磁轭31中S极性的磁力线增加。因此，产生从图5B中的下侧至上侧通过磁传感器41的磁通密度Φ1。

在图6A中示出的位置中，在磁轭32中S极性的磁力线增加，而在磁轭31中N极性的磁力线增加。因此，产生从图6B中的上侧至下侧通过磁传感器41的磁通密度Φ2。

如上文讨论的，通过磁传感器41的磁通密度大体与扭力杆13的扭转位移成比例，并且磁通的极性响应于扭力杆13的扭转方向而逆转。磁传感器41检测此磁通的密度，并且将检测到的磁通密度输出为电压信号。由此，扭矩传感器1可以检测输入轴11和输出轴12之间的转向扭矩。

现在将参照图19至图20B描述基于JP2003-329523A（对应于US2003167857A1）的对比示例。与第一实施方式相同的部件将以相同的附图标记指示，并且将不会过多描述。

如图19中示出的，该对比示例的扭矩传感器9包括两个磁通汇集环81、82，这两个磁通汇集环81、82中的每一个均构造为半圆形形式。此外，如图20A和图20B中示出的，与在第一实施方式中相同，两个磁轭31、32一体地树脂成型以形成轭单元39，并且与第一实施方式中相同，两个磁通汇集环81、82与磁传感器41树脂成型在一起，以形成传感器单元49。然而，与第一实施方式中不同，对比示例的轭单元39在轭单元39的外周壁中不具有凹槽，并且磁通汇集环81、82布置在磁轭31、32的径向外侧。

接下来，将与对比示例相比较描述本实施方式的扭矩传感器1的优点。

（1）类似于对比示例，磁通汇集环511、512构造为半圆形形式，使得在本实施方式的扭矩传感器1中，传感器单元40可以沿径向方向安装至轭单元30。因此，可以改进组装效率。

此外，磁通汇集环511、512在周向方向上延伸跨过多极磁体14的磁极中的两个或更多个。

（2）在对比示例中，每一个均构造为半圆形形式的磁通汇集环81、82布置在磁轭31、32的径向外侧，即，在磁轭31、32的径向外侧从磁轭31、32整体地径向移开，并且在径向上与磁轭31、32相对。因此，与磁通汇集环中每一个均构造为圆形形式的情况相比较，磁通汇集环81、82的与磁轭31、32相对的相对面积的总尺寸减小为约一半，由此造成能够以磁性方式汇集的可汇集磁通的量减小。

与此相比较，根据本实施方式，在轴向视图中、即在轴向投影中，磁通汇集环511、512的至少所述部分与磁轭31、32重叠。因此，磁通汇集环511、512在轴向方向上与磁轭31、32的环形部相对，使得磁通汇集环511、512可以汇集磁通，即现有技术中未加利用的泄漏的磁通。结果，可汇集磁通的量增加。

（3）磁轭31、32一体地树脂成型以形成轭单元30，使得可以限制磁轭31、32的位置偏差以稳定磁通密度。此外，在轭单元30的外周壁中形成凹槽34，并且传感器单元40可以***并且安装至凹槽34。因此，可以改进组装效率。

（4）与磁通汇集环511、512中每一个的其余部分相比较，磁通汇集环511、512的磁通汇集部51a在轴向方向上更靠近彼此。因此，能够使设置有磁传感器41的位置处的磁阻最小，借此可以改进磁传感器41的灵敏度。此外，磁传感器41接触磁通汇集部51a，或者布置为极靠近磁通汇集部51a而不接触磁通汇集部51a。因此，在磁通汇集部51a处汇集的磁通可以通过磁传感器41进行检测，同时使在磁通汇集部51a处所汇集的汇集磁通的泄漏最小，并且借此稳定磁传感器41的输出。

（5）此外，在本实施方式中，传导多极磁体14的磁通的磁通传导构件包括两组磁通传导构件，即，两个磁轭31、32和两个磁通汇集环511、512。因此，与JP2003-329523A（对应于US2003167857A1）的技术相比较，根据本实施方式减少了部件的数量，并且减小了部件的尺寸。此外，在本实施方式中，简化了部件的形状。因此，简化了结构。

接下来，将参照图7A至图8F描述本公开内容的第二至第六实施方式。关于磁通汇集环的形状，第二至第六实施方式与第一实施方式不同，而轭单元31和磁传感器41大致与第一实施方式的相同。

（第二实施方式）

如图7A、图7B和图7C中示出的，第二实施方式的磁通汇集环511、512中每一个均具有磁通汇集部52a，该磁通汇集部52a形成为从构造为半圆形形式（半圆形状）的磁通汇集环521、522的环形主体径向向外突出的突出部。此外，磁通汇集环521、522中每一个的磁通汇集部52a均弯曲为，使得磁传感器41接触磁通汇集部52a，或者被布置为极靠近磁通汇集部52a而不接触磁通汇集部52a。磁通汇集环521、522的端部52e大致与假想平面V重叠，即，大致位于假想平面V中。

（第三实施方式）

如图7D和图7E中示出的，第三实施方式的磁通汇集环531、532构造为“C”形形式，使得端部53e延伸超过假想平面V，并且端部53e的延伸超过假想平面V的超出部分的外周边缘呈弧形。磁通汇集环531、532中每一个的磁通汇集部53a均构造为与第一实施方式的磁通汇集部51a的形状类似的形状。

与第一实施方式相比较，在第三实施方式中，磁通汇集环531、532的与轭单元30的磁轭31、32相对的相对面积的总尺寸增大，由此造成可以以磁性方式汇集的可汇集磁通的量增加。

（第四实施方式）

如图7F和图7G中示出的，第四实施方式的磁通汇集环541、542构造为“U”的形状，使得端部54e延伸超过假想平面V，并且端部54e的延伸超过假想平面V的延伸部分的外边缘呈直线形。磁通汇集环541、542中每一个的磁通汇集部54a均构造为与第一实施方式的磁通汇集部51a的形状类似的形状。

与第一实施方式相比较，在第四实施方式中，磁通汇集环541、542的与轭单元30的磁轭31、32相对的相对面积增大，由此造成可以以磁性方式汇集的可汇集磁通的量增大。此外，与第三实施方式相比较，在第四实施方式中，消除了端部54e的锋锐边缘，使得可以限制端部54e的碎裂。

（第五实施方式和第六实施方式）

磁通汇集环的形状不局限于基本具有与上述实施方式中相同的半圆形形式的各个形状。例如，如图8A和图8B中示出的，能够具有第五实施方式的磁通汇集环551、552，所述磁通汇集环551、552构造成基于方形的形状、更具体地呈由三条直角线形成的“

”（希腊大写字母π）的形状。此外，如图8C和图8D中示出的，能够具有第六实施方式的磁通汇集环561、562，所述磁通汇集环561、562构造为基于多边形的形状、更具体地呈带有两个平行端部的“V”的形状。

第五和第六实施方式的磁通汇集部55a、56a中每一个均构造为类似于第一实施方式的磁通汇集部51a的形状的形状，并且两个端部55e、56e延伸超过假想平面V。

（第七实施方式）

图8E和图8F中示出的第七实施方式的两个磁通汇集环571、572中每一个均构造为部分弧形形式（部分弧形形状），该部分弧形形式在周向方向上小于第一实施方式的磁通汇集环511、512的半圆形形式。每个磁通汇集环571、572的两个端部57e位于假想平面V的磁通汇集部57a侧。即使在这种情况下，磁通汇集环571、572也在周向方向上延伸跨过多极磁体14的磁极中的两个或者更多个。如上文讨论的，基本上具有半圆形形式的磁通汇集环的形状可以是半圆形形式、尺寸小于半圆形形式尺寸的弧形形式、和尺寸大于半圆形形式尺寸的弧形形式中的任意一个。

现在，将描述第一至第七实施方式的改型。

（A）图9A至图9D示出了磁通汇集部的各种示例性形状。除了具有图9A所示弧形形状的第一实施方式的磁通汇集部51a以外，能够将磁通汇集部构造为例如具有图9B中示出的浅碟形形状的磁通汇集部51b、具有图9C中示出的V形状的磁通汇集部51c、或者具有图9D中示出的矩形沟槽形状的磁通汇集部51d。

图9C的磁通汇集部51c可以将磁通集中至单个点，使得磁传感器41呈现最佳灵敏度。

图9D的磁通汇集部51d产生平表面以相对于磁传感器41进行平表面接触，使得可以改进对于磁传感器41在与轴向方向垂直的方向上的位置偏差的稳固性（耐受性）。

（B）图10A和图10B示出了磁通汇集环的定位示例。在第一实施方式中，如图10A中示出的，磁通汇集环511、512大体平行于轭单元30的磁轭31、32布置。替代性地，如图10B中示出的，磁通汇集环511、512可以相对于磁轭31、32倾斜，使得磁通汇集环581、582之间的距离在假想平面V侧增大，在磁传感器41侧减小。以此方式，磁通汇集部和磁传感器41可以相互接触，或者可以借助于简单地形成小的凹部作为磁通汇集部而布置为尽可能相互靠近。替代性地，可以消除磁通汇集部。

（C）在上述实施方式中，多极磁体14固定至输入轴11，并且两个磁轭31、32固定至输出轴12。替代性地，多极磁体14可以固定至输出轴12，并且两个磁轭31、32可以固定至输入轴11。此外，多极磁体14可以固定至扭力杆13的一个端部，并且两个磁轭31、32可以固定至扭力杆13的另一端部。这也适用于后面的实施方式及其改型。

（D）两个磁轭31、32无需是树脂成型的，并且无需形成轭单元30。此外，两个磁通汇集环511、512和磁传感器41无需一体地树脂成型，并且无需形成传感器单元40。这也适用于后面的实施方式及其改型。

（E）本公开的扭矩传感器的应用不局限于电动助力转向装置，而是可以应用于检测轴扭矩的各种其他装置。这也适用于后面的实施方式及其改型。

（第八实施方式）

现在，将参照图11A至图13B以及第一实施方式的图1至图3C描述本公开内容的第八实施方式。第八实施方式是第一实施方式的改型。更具体地，第八实施方式与第一实施方式的不同之处在于两个磁通汇集环611、612的构造和排列，其设置成取代第一实施方式的两个磁通汇集环511、512，而该结构的其余部分与第一实施方式的相同。因此，与第一实施方式中讨论的相同的相同部件将以相同的附图标记指示，并且为了简单起见将不再赘述。

在第八实施方式中，类似于磁轭31、32，磁通汇集环611、612中的每一个均由软磁性材料制成，并且构造为半椭圆形形式。磁通汇集环611、612布置在轭单元30的凹槽34中，即，在轴向上布置在磁轭31和磁轭32之间。因此，磁通汇集环611、612在轴向视图中（在轴向投影中）至少部分地与磁轭31、32重叠。换言之，磁通汇集环611、612的径向范围至少部分地与磁轭31、32的径向范围重叠。借此，磁通汇集环611、612在轴向方向上与磁轭31、32的环形部相对。

在磁通汇集环611、612中每一个的周向中心部中均形成有构造为凹部的磁通汇集部（也称为磁通集中部）61a，磁通汇集部61a中每一个均构造为半椭圆形形式（见图11A至图11C）。磁通汇集环611、612的磁通汇集部61a沿轴向方向朝向磁传感器41以弧形方式弯曲。具体地，与磁通汇集环611、612中每一个的其余部分相比较，磁通汇集环611的磁通汇集部61a和磁通汇集环612的磁通汇集部61a在轴向方向上更为靠近彼此。磁通汇集环611、612将从磁轭31、32供给的磁通集中至磁通汇集部61a中。

磁传感器41布置在磁通汇集环611的磁通汇集部61a和磁通汇集环612的磁通汇集部61a之间，以检测磁通汇集环611的磁通汇集部61a和磁通汇集环612的磁通汇集部61a之间的磁通密度（磁场强度）。磁传感器41将检测到的磁通密度转换为相对应的电压信号，并且将转换的电压信号输出至引线（导电线）42。例如，可以使用霍尔元件或者磁阻元件作为磁传感器41。

在本实施方式中，如图11A至图11D中示出的，磁通汇集环611、612和磁传感器41与模制树脂43一体地树脂成型以形成传感器单元40。磁传感器41保持在磁通汇集环611的磁通汇集部61a和磁通汇集环612的磁通汇集部61a之间，使得在磁传感器41一体结合在传感器单元40中的状态中，磁传感器41接触磁通汇集部61a，或者布置为极靠近磁通汇集部61a而不接触磁通汇集部61a。

传感器单元40构造为，使得各个磁通汇集环611、612的、沿垂直于轴向方向的方向敞开的开口611a、612a的宽度Wr设定为大于凹槽34的径向内底部的外径

（见图3B）。沿轴向方向从磁通汇集环611的上端面至磁通汇集环612的下端面测量的厚度Tr设定为小于沿轴向方向测量的凹槽34的高度Hg（见图3B）。因此，传感器单元40可以从轭单元30的一个径向侧***并安装至凹槽34，使得磁通汇集环611、612的开口611a、612a从轭单元30的所述一个径向侧安装至凹槽34中。

参照图11C和图11D，磁通汇集环611、612中的每一个均如下构造。即，沿径向X方向（假想椭圆的长轴方向，构造为半椭圆形形式的磁通汇集环611、612沿该方向延伸）测量的从轭单元30的中心轴线O至磁通汇集环611、612的内周边缘61f的距离对应于椭圆的主半径r1，而沿垂直于X方向的径向Y方向测量的从轭单元30的中心轴线O至磁通汇集环611、612的内周边缘61f的距离对应于椭圆的小半径r2。具体地，从轭单元30的中心轴线O至磁通汇集环611、612的内周边缘61f的距离设定为在径向地连接于中心轴线O与磁传感器41之间的假想线的X方向上最大，并且从轭单元30的中心轴线O至磁通汇集环611、612的内周边缘61f的距离设定为在Y方向上最小。从轭单元30的中心轴线O至磁通汇集环611、612的内周边缘61f的距离从Y方向侧至X方向侧连续增加。

此处，在扭矩传感器1的安装状态中，轭单元30的中心轴线O与多极磁体14的中心轴线O一致（见图1和图12A至图13B）。因此，换言之，从多极磁体14的中心轴线O至磁通汇集环611、612的内周边缘61f的距离设定为在X方向上最大，并且设定为在Y方向上最小。

接下来，将参照图12A至图13B描述扭矩传感器1的操作。图12A和图12B示出了磁轭32的爪32a分别与多极磁体14的N极径向相对的状态。图13A和图13B示出了磁轭32的爪32a分别与多极磁体14的S极径向相对的另一状态。在图12A和图13A中，仅以虚线示出了爪32a，而为了简单起见未描绘出爪31a。

在输入轴11和输出轴12之间未施加转向扭矩、由此扭力杆13中未产生扭转位移的中性状态中，磁轭31、32保持在中间状态，其在图12A和图12B的状态与图13A和图13B的状态之间在周向上居中。即，磁轭32的爪32a中的每一个的周向中心均在周向方向上与多极磁体14的相对应的N极和相对应的S极之间的边界一致。此外，此时，磁轭31的爪31a中每一个的周向中心均在周向方向上与多极磁体14的相对应的N极和相对应的S极之间的边界一致。

当输入轴11和输出轴12之间施加转向扭矩导致在扭力杆13中产生扭转位移时，固定至输入轴11的多极磁体14与固定至输出轴12的磁轭31、32之间的相对位置沿周向方向改变。由此，如图12A和图12B或者图13A和图13B中示出的，爪31a、32a中每一个的周向中心沿周向方向从相对应的N极和相对应的S极之间的边界移位。因此，在磁轭31和磁轭32中增加极性相反的磁力线。

在图12A中示出的位置中，在磁轭32中N极性的磁力线增加，而在磁轭31中S极性的磁力线增加。因此，产生从图12B中的下侧至上侧通过磁传感器41的磁通密度Φ1。

在图13A中示出的位置中，在磁轭32中S极性的磁力线增加，而在磁轭31中N极性的磁力线增加。因此，产生从图13B中的上侧至下侧通过磁传感器41的磁通密度Φ2。

现在将参照图19至图20B描述基于JP2003-329523A（对应于US2003167857A1）的对比示例。

如图19中示出的，该对比示例的扭矩传感器9包括两个磁通汇集环81、82，这两个磁通汇集环81、82中的每一个均构造为敞开的半环形形式，更具体地为半圆形形式。此外，如图17A和图17B中示出的，与在第八实施方式中相同，两个磁轭31、32一体地树脂成型以形成轭单元39，并且与第八实施方式中相同，两个磁通汇集环81、82与磁传感器41树脂成型在一起，以形成传感器单元49。

然而，与第八实施方式中不同，对比示例的两个磁通汇集环81、82中每一个均呈半圆形形式，使得沿X方向测量的从中心轴线O至内周边缘91f的距离与沿Y方向测量的从中心轴线O至内周边缘91f的距离相同。

（1）类似于对比示例，磁通汇集环611、612构造为敞开的半环形形式，使得在本实施方式的扭矩传感器1中，传感器单元40可以沿径向方向安装至轭单元30。因此，可以改进组装效率。

为了增加能够以磁性方式汇集的磁通量，例如，可以将两个磁通汇集环布置成在轴向上位于两个磁轭31、32之间，使得两个磁通汇集环在轴向上与两个磁轭31、32相对。在这种情况下，当磁传感器41布置得过于靠近位于磁传感器41的径向内侧的多极磁体14时，此传感器41可能受由扭力杆13的扭转位移引起的磁通的周期性变化的影响。因此，当在向扭力杆13施加恒定扭矩的状态中旋转扭力杆13时，磁传感器41的输出电压会周期性地改变。

具体地，在两个磁通汇集环中的每一个均构造为敞开的半环形形式的情况下，与两个磁通汇集环中的每一个均构造为封闭的环形形式的情况相比较，两个磁通汇集环中的每一个的范围均减小。由此，减小了使磁通平滑的平滑效应，并且磁通变化的影响变大。

相反，根据本实施方式，两个磁通汇集环611、612构造为，使得从多极磁体14的中心轴线O至磁通汇集环611、612的内周边缘61f的距离设定为在X方向上最大。即，磁传感器41布置在与多极磁体14间隔得尽可能远的位置。由此，限制了磁通的周期性变化对磁传感器41的影响。结果，可以稳定磁传感器41的输出电压。

在本实施方式中，两个磁通汇集环611、612构造为，使得从多极磁体14的中心轴线O至磁通汇集环611、612的内周边缘61f的距离设定为在Y方向上最小，并且从多极磁体14的中心轴线O至磁通汇集环611、612的内周边缘61f的距离从Y方向侧至X方向侧连续增大。

由于多极磁体14与两个磁通汇集环611、612的磁通汇集部61a间隔得更远、即与磁传感器41间隔得更远，因此，即使在两个磁通汇集环611、612与多极磁体14之间的距离小的情况下，也减小了磁通变化对磁传感器41的影响。因此，可以将两个磁通汇集环611、612中每一个的构造设定为，使得多极磁体14与磁通汇集环611、612之间的距离设定为在从磁通汇集部61a旋转±90°的Y方向上最小。

（3）在本实施方式中，在轴向视图中（在轴向投影中），磁通汇集环611、612至少部分地与磁轭31、32重叠。因此，磁通汇集环611、612在轴向方向上与磁轭31、32的环形部相对，使得磁通汇集环611、612可以汇集在现有技术中未加利用的泄漏的磁通。结果，增加了可汇集的磁通的量。

（4）与磁通汇集环611、612中每一个的其余部分相比较，磁通汇集环611、612的磁通汇集部61a在轴向方向上更靠近彼此。因此，能够使设置有磁传感器41的位置处的磁阻最小，借此可以改进磁传感器41的灵敏度。此外，磁传感器41接触磁通汇集部61a，或者布置为极靠近磁通汇集部61a而不接触磁通汇集部61a。因此，在磁通汇集部61a处汇集的磁通可以通过磁传感器41进行检测，同时使在磁通汇集部61a处所汇集的汇集磁通的泄漏最小，并且借此稳定磁传感器41的输出。

（5）磁轭31、32一体地树脂成型以形成轭单元30，使得可以限制磁轭31、32的位置偏差以稳定磁通密度。此外，在轭单元30的外周壁中形成凹槽34，并且传感器单元40可以***并且安装至凹槽34。因此，可以改进组装效率。

（6）此外，在本实施方式中，传导多极磁体14的磁通的磁通传导构件包括两组磁通传导构件，即，两个磁轭31、32和两个磁通汇集环611、612。因此，与JP2003-329523A（对应于US2003167857A1）的技术相比较，根据本实施方式，减少了部件的数量，并且减小了径向尺寸。此外，在本实施方式中，简化了部件的形状。因此，简化了结构。

接下来，将参照图14A至图15D描述本公开内容的第九至第十三实施方式。关于磁通汇集环的形状，第九至第十三实施方式与第八实施方式不同，而轭单元31和磁传感器41大致与第八实施方式的相同。

此外，与第八实施方式类似，在第九至第十一实施方式中，两个磁通汇集环中每一个的基本构造均为半椭圆形形式。具体地，从多极磁体14的中心轴线O至磁通汇集环611、612的内周边缘61f的距离设定为在X方向上最大（其中中心轴线O和磁传感器41设置在该X方向上），并设定为在Y方向上最小。从多极磁体14的中心轴线O至磁通汇集环611、612的内周边缘61f的距离从Y方向侧至X方向侧连续增大。

（第九实施方式）

如图14A至图14C中示出的，第九实施方式的磁通汇集环621、622中每一个均具有磁通汇集部62a，该磁通汇集部62a形成为从构造为半椭圆形形式的磁通汇集环621、622的环形主体径向向外突出的突出部。此外，磁通汇集环621、622中每一个的磁通汇集部62a均弯曲为，使得磁传感器41接触磁通汇集部62a，或者被布置为极靠近磁通汇集部62a而不接触磁通汇集部62a。

此外，从多极磁体14的中心轴线O至磁通汇集环621、622的内周边缘62f的距离设定为在X方向上最大，并且设定为在Y方向上最小。此外，从多极磁体14的中心轴线O至磁通汇集环621、622的内周边缘62f的距离从Y方向侧至X方向侧连续增大。

（第十实施方式）

如图14D和图14E中示出的，第十实施方式的磁通汇集环631、632中每一个均具有径向凹部63g，该径向凹部63g在径向方向上呈弧形（或者矩形），并且沿着X方向在磁通汇集环631、632的内周边缘63f中径向向外凹进，使得从多极磁体14的中心轴线O至磁通汇集环631、632的内周边缘63f的距离从Y方向侧至X方向侧、从内周边缘63f的与径向凹部63g周向相邻的周向相邻部分到径向凹部63g不连续地增大。因此，在径向凹部63g处，从多极磁体14的中心轴线O至磁通汇集环631、632的内周边缘63f的距离进一步增加。结果，进一步减小磁通汇集部63a处的磁场变化的影响。

（第十一实施方式）

如图14F和图14G中示出的，第十一实施方式的磁通汇集环641、642中每一个均具有V形凹部64g，该V形凹部64g沿着X方向在磁通汇集环641、642的内周边缘64f中径向向外凹进，使得从多极磁体14的中心轴线O至磁通汇集环641、642的内周边缘64f的距离从Y方向侧至X方向侧、从内周边缘64f的与V形凹部64g周向相邻的周向相邻部分至V形凹部64g不连续地增大。因此，从多极磁体14的中心轴线O至磁通汇集环641、642的内周边缘64f的距离在V形凹部64g处进一步增大。结果，进一步减小了磁通汇集部64a处的磁场变化的影响。

（第十二实施方式和第十三实施方式）

在图15A和图15B中示出的第十二实施方式的磁通汇集环651、652的情况下，磁通汇集环的形状可以是三角形。在这种情况下，从多极磁体14的中心轴线O至磁通汇集环651、652中每一个的内周边缘65f的距离设定为在X方向上最大，并且设定为在点65h处最小，所述点65h沿着内周边缘65f设置，并且在设置磁传感器41的一侧从Y方向移开。此外，如在图15C和图15D中示出的第十三实施方式的磁通汇集环661、662的情况下，磁通汇集环的形状可以是多边形。在这种情况下，从多极磁体14的中心轴线O至磁通汇集环661、662中每一个的内周边缘66f的距离设定为在X方向上最大，并且设定为在Y方向上最小。

此外，在第十二和第十三实施方式中，在轴向视图中（在轴向投影中），磁传感器41从磁轭31、32径向向外移开。与第八实施方式的每个磁通汇集环611、612的磁通汇集部61a类似，第十二和第十三实施方式的每个磁通汇集环651、652、661、662的磁通汇集部65a、66a具有在轴向方向上呈弧状弯曲的弧形形状。

现在，将描述第八至第十三实施方式的改型。

（A）第八实施方式的磁通汇集部61a具有与图9A中示出的第一实施方式的磁通汇集部51a的弧形形状类似的弧形形状。如参照图9B至图9D讨论的，第八至第十三实施方式的磁通汇集部可以修改为具有类似于图9B至图9D的磁通汇集部51b至51d中任何一个的形状，以获得类似于参照图9B至图9D所讨论的优点。

（B）在第八实施方式中，以类似于在图10A中示出并参照图10A讨论的磁通汇集环611、612的方式，磁通汇集环611、612布置为大体平行于轭单元30的磁轭31、32。替代性地，以类似于图10B中示出的磁通汇集环581、582的方式，磁通汇集环611、612可以相对于磁轭31、32倾斜，使得磁通汇集环之间的距离在中心轴线O侧增大，并且在磁传感器41侧减小，以获得类似于参照图10B所讨论的优点。

（C）图16A至图16F示出了磁通汇集环的其他改型。

图16A和图16B中示出的磁通汇集环681、682中的每一个均构造为部分椭圆形形式，该部分椭圆形形式在周向方向上的尺寸小于第八实施方式的磁通汇集环611、612的半椭圆形形式的尺寸。在此示例中，从多极磁体14的中心轴线O至磁通汇集环681、682的内周边缘68f的距离设定为在X方向上最大，并且设定为在磁通汇集环681、682的内周边缘68f的周向端点68h处最小。

图16C和图16D中示出的磁通汇集环691、692中每一个均构造为修改形形式，其中第八实施方式的磁通汇集环611、612的半椭圆形形式的两个周向端部分别进一步直线延伸，以在与磁通汇集部69a在X方向上相反的相反侧形成两个大体相互平行的直线形端部。在这种情况下，从多极磁体14的中心轴线O至磁通汇集环691、692中每一个的内周边缘69f的距离设定为在X方向上最大，并且设定为在Y方向上最小。

如上文讨论的，基本具有椭圆形形式的磁通汇集环的形状可以是半椭圆形形式、尺寸小于半椭圆形形式的尺寸的部分椭圆形形式、或者尺寸大于半椭圆形形式的尺寸的部分椭圆形形式中的任何一个。

图16E和图16F中示出的磁通汇集环701、702中每一个均大体构造为长圆形形式（卵形形式），该长圆形形式具有在X方向上伸长的长圆形外周边缘。磁通汇集环701、702的内周边缘70f大体构造为三角形形式（蘑菇形形式），其弯曲并且在磁通汇集部70a侧具有顶点。在这种情况下，从多极磁体14的中心轴线O至磁通汇集环701、702中每一个的内周边缘70f的距离设定为在X方向上最大，并且设定为在Y方向上最小。

类似于第八实施方式的磁通汇集环611、612的磁通汇集部61a，磁通汇集环681、682、691、692、701、702中每一个的磁通汇集部68a、69a、70a均具有在轴向方向上呈弧状弯曲的弧形形状。

（D）本公开内容的磁通汇集环中每一个的形状不局限于敞开的半环形形式。即，本公开内容的磁通汇集环中的每一个均可以形成为封闭的环形形式。例如，图17A中示出的磁通汇集环711、712中的每一个均构造为封闭的环形形式，其在中心轴线O的X方向上的磁通汇集部71a侧具有半椭圆形形式，并且在中心轴线O的、在X方向上与磁通汇集部71a侧相反的相反侧具有半圆形形式。

图17B中示出的磁通汇集环721、722中的每一个均构造为封闭的环形形式，并且在磁通汇集环721、722的内周边缘中具有在X方向上径向向外凹进的径向凹部72g。磁通汇集部72a形成在径向凹部72g的径向外侧。

图18A中示出的磁通汇集环731、732中的每一个构造为封闭的环形形式，并且在中心轴线O的X方向上的磁通汇集部73a侧、和中心轴线O的在X方向上与磁通汇集部73a侧相反的相反侧中的每一侧都具有半椭圆形形式。

图18B中示出的磁通汇集环741、742中的每一个均构造为封闭的环形形式，并且在中心轴线O的X方向上的磁通汇集部74a侧、和中心轴线O的在X方向上与磁通汇集部74a侧相反的相反侧中的每一侧都具有三角形形式。

图18C中示出的磁通汇集环751、752中的每一个均构造为封闭的环形形式，并且在中心轴线O的X方向上的磁通汇集部75a侧具有三角形形式，在中心轴线O的在X方向上与磁通汇集部75a侧相反的相反侧具有多边形形式。

此外，在本公开内容的范围和精神内，任一上述实施方式及其改型的任意一个或者多个部件可以与另一上述实施方式及其改型的任意一个或者多个的部件相结合。

本领域普通技术人员可以容易地想到额外的优点和改型。因此，本公开内容在其更广义的意义上不局限于具体细节、代表性装置、和示出及描述的示意性示例。

Claims

1.一种扭矩传感器，包括：

扭力杆（13），所述扭力杆（13）同轴地联接在第一轴（11）和第二轴（12）之间，并且将施加在所述第一轴（11）和所述第二轴（12）之间的扭矩转换为所述扭力杆（13）中的扭转位移；

多极磁体（14），所述多极磁体（14）固定至所述扭力杆（13）的一个端部和所述第一轴（11）中的一个；

第一磁轭（31）和第二磁轭（32），所述第一磁轭（31）和所述第二磁轭（32）布置在所述多极磁体（14）的径向外侧，并且固定至所述扭力杆（13）的另一端部和所述第二轴（12）中的一个，其中所述扭力杆（13）的所述另一端部在轴向方向上与所述扭力杆（13）的所述一个端部相反，其中，所述第一磁轭（31）和所述第二磁轭（32）在轴向方向上彼此相对，同时在轴向方向上在所述第一磁轭（31）和所述第二磁轭（32）之间夹有间隙，并且所述第一磁轭（31）和所述第二磁轭（32）在由所述多极磁体（14）产生的磁场中形成磁回路；

第一磁通汇集体（511、521、531、541、551、561、571、581、611、621、631、641、651、661、681、691、701）和第二磁通汇集体（512、522、532、542、552、562、572、582、612、622、632、642、652、662、682、692、702），所述第一磁通汇集体（511、521、531、541、551、561、571、581、611、621、631、641、651、661、681、691、701）和所述第二磁通汇集体（512、522、532、542、552、562、572、582、612、622、632、642、652、662、682、692、702）中每一个均具有开口（511a、512a），所述开口（511a、512a）沿垂直于轴向方向的方向敞开，并且从所述第一磁轭（31）和所述第二磁轭（32）的一个径向侧安装至在轴向上位于所述第一磁轭（31）和所述第二磁轭（32）之间的对应位置，其中，所述第一磁通汇集体（511、521、531、541、551、561、571、581、611、621、631、641、651、661、681、691、701）和所述第二磁通汇集体（512、522、532、542、552、562、572、582、612、622、632、642、652、662、682、692、702）汇集来自所述第一磁轭（31）和所述第二磁轭（32）的磁通；和

磁传感器（41），所述磁传感器（41）检测所述第一磁通汇集体（511、521、531、541、551、561、571、581、611、621、631、641、651、661、681、691、701）和所述第二磁通汇集体（512、522、532、542、552、562、572、582、612、622、632、642、652、662、682、692、702）之间的磁场强度，其中，在取自轴向方向的视图中，所述第一磁通汇集体（511、521、531、541、551、561、571、581、611、621、631、641、651、661、681、691、701）和所述第二磁通汇集体（512、522、532、542、552、562、572、582、612、622、632、642、652、662、682、692、702）至少部分地与所述第一磁轭（31）和所述第二磁轭（32）重叠。

2.如权利要求1所述的扭矩传感器，其中：

所述第一磁轭（31）和所述第二磁轭（32）一体地树脂成型，以形成集成轭构件（30），所述集成轭构件（30）构造为筒状形式；和

凹槽（34），所述凹槽（34）形成在所述集成轭构件（30）的外周壁中，以至少部分地容纳所述第一磁通汇集体（511、521、531、541、551、561、571、581、611、621、631、641、651、661、681、691、701）和所述第二磁通汇集体（512、522、532、542、552、562、572、582、612、622、632、642、652、662、682、692、702）。

3.如权利要求1所述的扭矩传感器，其中：

所述第一磁通汇集体（511、521、531、541、551、561、571、581、611、621、631、641、651、661、681、691、701）和所述第二磁通汇集体（512、522、532、542、552、562、572、582、612、622、632、642、652、662、682、692、702）形成为第一磁通汇集环和第二磁通汇集环，所述第一磁通汇集环和所述第二磁通汇集环中每一个均延伸跨过所述多极磁体（14）的多个磁极中的至少两个。

4.如权利要求3所述的扭矩传感器，其中，所述第一磁通汇集体（511、521、531、571、581）和所述第二磁通汇集体（512、522、532、572、582）中的每一个均构造为半圆形形式。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的扭矩传感器，其中：

所述第一磁通汇集体（511、521、531、541、551、561、571、581、611、621、631、641、651、661、681、691、701）和所述第二磁通汇集体（512、522、532、542、552、562、572、582、612、622、632、642、652、662、682、692、702）中每一个均包括磁通汇集部（51a-51d、52a、53a、54a、55a、56a、57a）；

与所述第一磁通汇集体（511、521、531、541、551、561、571、581、611、621、631、641、651、661、681、691、701）和所述第二磁通汇集体（512、522、532、542、552、562、572、582、612、622、632、642、652、662、682、692、702）中每一个的其余部分相比较，所述第一磁通汇集体（511、521、531、541、551、561、571、581、611、621、631、641、651、661、681、691、701）和所述第二磁通汇集体（512、522、532、542、552、562、572、582、612、622、632、642、652、662、682、692、702）的所述磁通汇集部（51a至51d、52a、53a、54a、55a、56a、57a）在轴向方向上更靠近彼此；并且

所述磁传感器（41）布置在所述第一磁通汇集体（511、521、531、541、551、561、571、581、611、621、631、641、651、661、681、691、701）和所述第二磁通汇集体（512、522、532、542、552、562、572、582、612、622、632、642、652、662、682、692、702）的所述磁通汇集部（51a至51d、52a、53a、54a、55a、56a、57a）之间。

6.一种扭矩传感器，包括：

第一磁通汇集体（611、621、631、641、651、661、681、691、701、711、721、731、741、751）和第二磁通汇集体（612、622、632、642、652、662、682、692、702、712、722、732、742、752），所述第一磁通汇集体（611、621、631、641、651、661、681、691、701、711、721、731、741、751）和所述第二磁通汇集体（612、622、632、642、652、662、682、692、702、712、722、732、742、752）在轴向方向上布置在所述第一磁轭（31）和所述第二磁轭（32）之间，并且在取自轴向方向的轴向视图中，所述第一磁通汇集体（611、621、631、641、651、661、681、691、701、711、721、731、741、751）和所述第二磁通汇集体（612、622、632、642、652、662、682、692、702、712、722、732、742、752）至少部分地与所述第一磁轭（31）和所述第二磁轭（32）重叠，其中，所述第一磁通汇集体（611、621、631、641、651、661、681、691、701、711、721、731、741、751）和所述第二磁通汇集体（612、622、632、642、652、662、682、692、702、712、722、732、742、752）汇集来自所述第一磁轭（31）和所述第二磁轭（32）的磁通；和

磁传感器（41），所述磁传感器（41）检测所述第一磁通汇集体（611、621、631、641、651、661、681、691、701、711、721、731、741、751）和所述第二磁通汇集体（612、622、632、642、652、662、682、692、702、712、722、732、742、752）之间的磁场强度，其中：

所述第一磁通汇集体（611、621、631、641、651、661、681、691、701、711、721、731、741、751）和所述第二磁通汇集体（612、622、632、642、652、662、682、692、702、712、722、732、742、752）中每一个均具有位于其径向内侧的内周边缘（61f、62f、63f、64f、65f、66f、68f、69f、70f），所述多极磁体（14）布置在所述内周边缘（61f、62f、63f、64f、65f、66f、68f、69f、70f）处，并且，从所述多极磁体（14）的中心轴线（O）至所述第一磁通汇集体（611、621、631、641、651、661、681、691、701、711、721、731、741、751）和所述第二磁通汇集体（612、622、632、642、652、662、682、692、702、712、722、732、742、752）中每一个的所述内周边缘（61f、62f、63f、64f、65f、66f、68f、69f、70f）的距离设定为在预定径向方向（X）上最大，其中所述预定径向方向（X）沿着径向地连接所述中心轴线（O）与所述磁传感器（41）的假想线。

7.如权利要求6所述的扭矩传感器，其中：

所述预定径向方向（X）是第一径向方向（X）；

从所述多极磁体（14）的中心轴线（O）至所述第一磁通汇集体（611、621、631、641、651、661、681、691、701、711、721、731、741、751）和所述第二磁通汇集体（612、622、632、642、652、662、682、692、702、712、722、732、742、752）中每一个的所述内周边缘（61f、62f、63f、64f、65f、66f、68f、69f、70f）的距离设定为沿着所述内周边缘（61f、62f、63f、64f、65f、66f、68f、69f、70f）在垂直于所述第一径向方向（X）的第二径向方向（Y）上最小。

8.如权利要求7所述的扭矩传感器，其中，从所述多极磁体（14）的中心轴线（O）至所述第一磁通汇集体（611、621、631、641、651、661、681、691、701、711、721、731、741、751）和所述第二磁通汇集体（612、622、632、642、652、662、682、692、702、712、722、732、742、752）中每一个的所述内周边缘（61f、62f、63f、64f、65f、66f、68f、69f、70f）的距离沿着所述内周边缘（61f、62f、63f、64f、65f、66f、68f、69f、70f）从所述第二径向方向（Y）侧到所述第一径向方向（X）侧连续增大。

9.如权利要求6至8中的任一项所述的扭矩传感器，其中：

径向凹部（63g、64g、72g）在所述第一磁通汇集体（611、621、631、641、651、661、681、691、701、711、721、731、741、751）和所述第二磁通汇集体（612、622、632、642、652、662、682、692、702、712、722、732、742、752）中每一个的所述内周边缘（61f、62f、63f、64f、65f、66f、68f、69f、70f）中在所述预定径向方向（X）上径向向外凹进；并且

从所述多极磁体（14）的中心轴线（O）至所述第一磁通汇集体（611、621、631、641、651、661、681、691、701、711、721、731、741、751）和所述第二磁通汇集体（612、622、632、642、652、662、682、692、702、712、722、732、742、752）中每一个的所述内周边缘（61f、62f、63f、64f、65f、66f、68f、69f、70f）的距离沿着所述内周边缘（61f、62f、63f、64f、65f、66f、68f、69f、70f）、从与所述径向凹部（63g、64g、72g）周向相邻的相邻部分至所述径向凹部（63g、64g、72g）不连续地增大。

10.如权利要求6至8中的任一项所述的扭矩传感器，其中，所述第一磁通汇集体（611、621、631、641、651、661、681、691、701、711、721、731、741、751）和所述第二磁通汇集体（612、622、632、642、652、662、682、692、702、712、722、732、742、752）中每一个均具有开口（511a、512a），所述开口（511a、512a）沿垂直于轴向方向的方向敞开，并且从所述第一磁轭（31）和所述第二磁轭（32）的一个径向侧安装至在轴向上位于所述第一磁轭（31）和所述第二磁轭（32）之间的对应位置。

11.如权利要求6至8中的任一项所述的扭矩传感器，其中：

所述第一磁通汇集体（611、621、631、641、651、661、681、691、701、711、721、731、741、751）和所述第二磁通汇集体（612、622、632、642、652、662、682、692、702、712、722、732、742、752）中每一个均包括磁通汇集部（61a、62a、63a、64a、65a、66a、68a、69a、70a、71a、72a、73a、74a、75a）；

与所述第一磁通汇集体（611、621、631、641、651、661、681、691、701、711、721、731、741、751）和所述第二磁通汇集体（612、622、632、642、652、662、682、692、702、712、722、732、742、752）中每一个的其余部分相比较，所述第一磁通汇集体（611、621、631、641、651、661、681、691、701、711、721、731、741、751）和所述第二磁通汇集体（612、622、632、642、652、662、682、692、702、712、722、732、742、752）的所述磁通汇集部（61a、62a、63a、64a、65a、66a、68a、69a、70a、71a、72a、73a、74a、75a）在轴向方向上更靠近彼此；

所述磁传感器（41）布置在所述第一磁通汇集体（611、621、631、641、651、661、681、691、701、711、721、731、741、751）和所述第二磁通汇集体（612、622、632、642、652、662、682、692、702、712、722、732、742、752）的所述磁通汇集部（61a、62a、63a、64a、65a、66a、68a、69a、70a、71a、72a、73a、74a、75a）之间。

12.如权利要求6至8中的任一项所述的扭矩传感器，其中：

所述第一磁轭（31）和所述第二磁轭（32）一体地树脂成型，以形成集成轭构件（30），所述轭构件（30）构造为筒状形式；并且

在所述集成轭构件（30）的外周壁中形成有凹槽（34），以至少部分地容纳所述第一磁通汇集体（611、621、631、641、651、661、681、691、701、711、721、731、741、751）和所述第二磁通汇集体（612、622、632、642、652、662、682、692、702、712、722、732、742、752）。