CN104139799B - 扭矩检测装置以及具备该装置的电动助力转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明的扭矩检测装置(30)具有永磁铁(41)、一组磁轭(60)、以及磁传感器(31)。磁轭(60)具有第一磁轭(60A)以及第二磁轭(60B)。第一磁轭(60A)具有第一环部(61)以及从第一环部(61)沿轴向ZA延伸的多个第一爪部(62)。第二磁轭(60B)具有第二环部(63)以及从第二环部(63)沿轴向ZA延伸的多个第二爪部(64)。第一爪部(62)越过第二磁轭(60B)的第二环部(63)而沿轴向ZA延伸。第二爪部(64)越过第一磁轭(60A)的第一环部(61)而沿轴向ZA延伸。

Description

扭矩检测装置以及具备该装置的电动助力转向装置

技术领域

本申请主张于2013年5月7日提出的日本专利申请第2013-097726号的优先权，并在此引用包括说明书、附图以及说明书摘要的全部内容。

本发明涉及具有磁轭的扭矩检测装置、以及具备该装置的电动助力转向装置。

背景技术

参照图15对以往的扭矩检测装置200的结构进行说明。

扭矩检测装置200具备永磁铁210、一组磁轭220(220A、220B)、以及磁传感器230。永磁铁210在周向上被交替地磁化为N极以及S极。一组磁轭220以包围永磁铁210的状态配置。第一磁轭220A具有环状的第一环部221以及多个第一爪部222。第二磁轭220B具有环状的第二环部223以及多个第二爪部224。磁传感器230位于第一环部221与第二环部223之间。磁传感器230检测第一环部221与第二环部223之间的磁通量密度。此外，日本专利4561748号公报中表示以往的扭矩检测装置的一个例子。

这里，若永磁铁与磁轭的各爪部之间的对置面积增加，则在永磁铁与磁轭的各爪部之间交接的磁通量增加，通过磁传感器的磁通量密度增加，从而提高扭矩检测装置的检测精度。因此，在以往的扭矩检测装置200中，若将各爪部222、224的宽度尺寸HR设定为较大，则能够使永磁铁210与各爪部222、224之间的对置面积增加。

然而，由于将各爪部222、224的宽度尺寸HR设定为较大，所以在周向邻接的第一爪部222与第二爪部224之间的间隙过度地变小，从而使在第一爪部222与第二爪部224之间泄漏的磁通量增加。因此，通过使磁轭的爪部的宽度尺寸变大来使永磁铁与磁轭的爪部之间的对置面积增加是有限度的。

发明内容

本发明的目的之一为在扭矩检测装置中，使通过磁传感器的磁通量密度增加。

作为本发明的一个方式的扭矩检测装置具备：永磁铁，其安装于输入轴或输出轴中的一个，且沿周向被磁化，所述输入轴以及输出轴经由扭杆连结且伴随着上述扭杆的扭转而相对旋转；磁轭，其包括第一磁轭和第二磁轭，且安装于上述输入轴以及上述输出轴中的另一个，并配置于上述永磁铁所形成的磁场内，其中，上述第一磁轭具有配置于上述永磁铁的外周的第一环部、以及从上述第一环部沿轴向延伸的多个第一爪部，上述第二磁轭具有以在上述轴向上与上述第一环部隔开间隔地对置的方式配置于上述永磁铁的外周的第二环部、以及从上述第二环部朝向上述第一环部沿上述轴向延伸并在周向上与上述多个第一爪部交替地配置的多个第二爪部；以及磁传感器，其对由上述永磁铁、上述第一磁轭以及上述第二磁轭构成的磁电路的磁通量密度进行检测。在上述扭矩检测装置中，上述第一爪部越过上述第二环部而沿上述轴向延伸，上述第二爪部越过上述第一环部而沿上述轴向延伸。

在上述方式的扭矩检测装置中，第一爪部越过第二环部而沿轴向延伸，第二爪部越过第一环部而沿轴向延伸。由此，抑制为了增大各爪部以及永磁铁的对置面积而过度缩小在周向上邻接的第一爪部以及第二爪部的间隙的情况。因此，抑制在周向上邻接的第一爪部以及第二爪部之间泄漏的磁通量增加。因此，与以往的扭矩检测装置200比较，通过磁传感器的磁通量密度增加。

上述方式的扭矩检测装置也可以构成为：上述第一爪部具有第一连结部，该第一连结部在径向上位于比上述第一环部更靠上述永磁铁侧的位置，并且在上述径向上连结上述第一环部以及上述第一爪部，上述第二爪部具有第二连结部，该第二连结部在上述径向上位于比上述第二环部更靠上述永磁铁侧的位置，并且在上述径向上连结上述第二环部以及上述第二爪部。

上述方式的扭矩检测装置也可以构成为：上述第一爪部中在径向上与上述第二环部对置的部分的宽度尺寸为上述第一爪部中比上述第二环部更靠上述第一环部侧的部分的宽度尺寸以下的尺寸，上述第二爪部中在上述径向上与上述第一环部对置的部分的宽度尺寸为上述第二爪部中比上述第一环部更靠上述第二环部侧的部分的宽度尺寸以下的尺寸。

在上述方式的扭矩检测装置中，第一爪部与第二环部的对置面积、以及第二爪部与第一环部的对置面积变小。因此，抑制第一爪部与第二环部之间的磁通量泄漏、以及第二爪部与第一环部之间的磁泄漏。

上述方式的扭矩检测装置也可以构成为：上述第一爪部越过上述永磁铁的一端部而沿上述轴向延伸，上述第二爪部越过上述永磁铁的另一端部而沿上述轴向延伸。

在上述方式的扭矩检测装置中，与各爪部没有越过永磁铁的各端部的结构比较，各爪部与永磁铁的对置面积变大。因此，通过磁传感器的磁通量密度进一步增加。

上述方式的扭矩检测装置也可以构成为：上述第一爪部具有形成为梯形形状且从上述第一环部延伸的第一基部、和形成为长方形状且从上述第一基部的前端延伸的第一延伸部，上述第二爪部具有形成为梯形形状且从上述第二环部延伸的第二基部、和形成为长方形状且从上述第二基部的前端延伸的第二延伸部。

在上述方式的扭矩检测装置中，与各延伸部形成为前端变细的形状的结构比较，各爪部与永磁铁的对置面积变大。因此，通过磁传感器的磁通量密度增加。

作为本发明的其他方式的电动助力转向装置也可以构成为具备上述方式的扭矩检测装置。

根据以下参照附图对实施方式进行的详细说明，本发明的上述以及更多的特点和优点会变得更加清楚，其中对相同的元素标注相同的附图标记，其中，

附图说明

图1是表示实施方式的电动助力转向装置的结构的简图。

图2是实施方式的电动助力转向装置的扭矩检测装置的分解立体图。

图3是实施方式的电动助力转向装置的扭矩检测装置周边的纵向剖视图。

图4是表示实施方式的扭矩检测装置的磁轭的图，图4A是第一磁轭的立体图，图4B是第一爪部的主视图。

图5是表示实施方式的扭矩检测装置的磁轭的图，图5A是一组磁轭的侧视图，图5B是第一爪部与第二环部在径向上重叠的部分的放大图，图5C是第二爪部与第一环部在径向上重叠的部分的放大图。

图6是用于对实施方式的扭矩检测装置的磁轭的制造方法进行说明的图，图6A是表示第一工序的工序图，图6B是表示第二工序的工序图，图6C是表示第三工序的工序图。

图7是表示实施方式的扭矩检测装置的一组磁轭与永磁铁的位置关系的侧视图。

图8是表示实施方式的扭矩检测装置的扭转角与检测磁通量密度之间的关系的线图。

图9是用于对实施方式的扭矩检测装置的作用效果进行说明的图，且是表示第一爪部以及第二爪部的轴向的尺寸与检测磁通量密度之间的关系的线图。

图10是表示比较例的扭矩检测装置的一组磁轭的图，图10A是一组磁轭的侧视图，图10B是图10A的Z10-Z10线的剖视图。

图11是表示比较例的扭矩检测装置的一组磁轭的图，图11A是一组磁轭的侧视图，图11B是图11A的Z11-Z11线的剖视图。

图12是其他的实施方式的扭矩检测装置的磁轭的局部的主视图。

图13是其他的实施方式的扭矩检测装置的磁轭的局部的主视图。

图14是表示其他的实施方式的扭矩检测装置的磁轭与永磁铁的位置关系的侧视图。

图15是表示以往的扭矩检测装置的结构的简图。

具体实施方式

使用图1对电动助力转向装置1的结构进行说明。

电动助力转向装置1具有操舵机构10、转向机构14、辅助机构20、以及扭矩检测装置30。

操舵机构10具有柱轴11、中间轴12和小齿轮轴13。

柱轴11具有输入轴11A、输出轴11B、以及扭杆11C。输入轴11A的上端部与操舵部件2连接。

输入轴11A与输出轴11B经由扭杆11C而以能够相对旋转的方式连结。扭杆11C的两端部分别通过销11D(参照图2)而固定于输入轴11A以及输出轴11B。扭杆11C与施加于输入轴11A与输出轴11B的扭矩差对应地扭转。

中间轴12的上端部与柱轴11的输出轴11B的下端部连接。

小齿轮轴13的上端部与中间轴12的下端部连接。在小齿轮轴13且在小齿轮轴13的轴向遍及规定的范围形成有小齿轮齿13A。

转向机构14具有齿条轴15。在齿条轴15且在齿条轴15的轴向遍及规定的范围形成有齿条齿15A。齿条轴15在齿条齿15A上与小齿轮齿13A啮合。齿条齿15A与小齿轮齿13A相互啮合，从而构成齿轮齿条机构16。齿条轴15的两端部经由转向横拉杆17等与转向轮3连接。

根据上述的操舵机构10以及转向机构14的结构，若由驾驶员对操舵部件2施加转矩，则经由柱轴11以及中间轴12而使小齿轮轴13旋转。小齿轮轴13的旋转通过齿轮齿条机构16变换为齿条轴15的轴向的往复运动。通过使齿条轴15在轴向上进行往复运动，来经由转向横拉杆17等使转向轮3转向。

辅助机构20具有电动马达21、控制装置80以及减速机构22。本实施方式的电动助力转向装置1为通过使电动马达21的转矩传递至柱轴11来辅助驾驶员的转向操作的管柱助力式装置。电动马达21设置于柱轴11的附近。减速机构22为蜗轮机构，其具有相互啮合的蜗杆以及蜗轮。蜗杆与电动马达21连结(省略图示)。蜗轮外嵌于柱轴11的输出轴11B(省略图示)。辅助机构20通过经由减速机构22而将电动马达21的输出轴21A的旋转传递至柱轴11，从而辅助操舵部件2的操作。

控制装置80基于与扭矩检测装置30所输出的扭杆11C的扭转量对应的信号来计算与驾驶员的转向操作对应的操舵扭矩。控制装置80基于操舵扭矩来计算辅助驾驶员的转向操作的辅助扭矩。控制装置80基于计算出的辅助扭矩来控制电动马达21的驱动。

根据上述的辅助机构20的结构，当与驾驶员的操舵对应地使扭杆11C扭转时，由控制装置80计算辅助扭矩。基于计算出的辅助扭矩来使电动马达21驱动，从而使电动马达21的输出轴21A旋转。电动马达21的输出轴21A的转矩经由减速机构22而给予柱轴11。

使用图2～图5对扭矩检测装置30的简要结构进行说明。

如图2所示，扭矩检测装置30具有磁铁单元40、磁轭单元50、集磁单元70、以及两个磁传感器31。

如图2以及图3所示，磁铁单元40形成为圆筒状。磁铁单元40固定于输入轴11A的外周面。磁铁单元40与柱轴11同轴地设置。磁铁单元40具有永磁铁41以及磁芯42。

永磁铁41形成为圆筒状。永磁铁41在周向ZC上被交替磁化为S极与N极。在本实施方式中，永磁铁41被多极磁化为24极。磁芯42由磁性体的金属材料形成。磁芯42固定于永磁铁41的内周面。磁芯42覆盖永磁铁41的内周面以及轴向ZA的端面。永磁铁41经由磁芯42而固定于输入轴11A的外周面。

如图2以及图3所示，磁轭单元50形成为圆筒状。磁轭单元50经由固定部件52而固定于输出轴11B。磁轭单元50以与磁铁单元40隔开间隔的方式与柱轴11同轴地设置于磁铁单元40的径向ZB外侧。

磁轭单元50具有由第一磁轭60A以及第二磁轭60B构成的一组磁轭60和轭架51。磁轭单元50通过一体形成第一磁轭60A、第二磁轭60B、以及轭架51而构成。一组磁轭60配置于永磁铁41所形成的磁场内。此外，在以下的说明中，将第一磁轭60A以及第二磁轭60B总称为磁轭60。

如图4A所示，第一磁轭60A由软磁性体的金属构成。第一磁轭60A具有第一环部61和12个第一爪部62。第一环部61形成为环状。第一环部61与柱轴11同轴地配置。第一环部61配置于永磁铁41的外周。第一爪部62从第一环部61的内边缘部朝向柱轴11的轴向ZA延伸。12个第一爪部62遍布在第一环部61的整周上且在周向ZC上隔开等间隔地配置。由于第二磁轭60B与第一磁轭60A为相同的结构，所以省略说明。

如图5所示，第一磁轭60A的第一环部61与第二磁轭60B的第二环部63以相互在轴向ZA上隔开间隔的方式对置。第一磁轭60A的12个第一爪部62与第二磁轭60B的12个第二爪部64以相互在柱轴11的周向ZC上隔开间隔的方式等间隔地配置。第二环部63配置于永磁铁41的外周。第一磁轭60A的12个第一爪部62朝向第二磁轭60B而沿轴向ZA延伸。第二磁轭60B的12个第二爪部64朝向第一磁轭60A延伸。12个第二爪部64与12个第一爪部62沿周向ZC交替地配置。

轭架51由树脂构成。如图2以及图3所示，轭架51形成为圆筒状。轭架51与柱轴11同轴地配置。轭架51对第一磁轭60A以及第二磁轭60B进行保持。详细而言，轭架51通过向配置了第一磁轭60A以及第二磁轭60B的模具中注入树脂而被注塑成型，使第一磁轭60A以及第二磁轭60B一体化。

如图2以及图3所示，集磁单元70形成为圆筒状。集磁单元70固定于壳体18的内周面。集磁单元70以与磁轭单元50隔开间隔的方式与柱轴11同轴地设置于磁轭单元50的径向ZB外侧。集磁单元70在径向ZB上包围磁轭单元50。集磁单元70具有一组集磁环71以及集磁架72(参照图3)。

集磁环71由软磁性体的金属构成。集磁环71形成为环状(具体为C字状)。集磁环71与柱轴11同轴地配置。2个集磁环71分别位于第一磁轭60A的第一环部61以及第二磁轭60B的第二环部63的径向ZB外侧。2个集磁环71彼此以相互在轴向ZA隔开间隔的方式配置。集磁环71具有2个传感器对置部71A。传感器对置部71A朝向对置的集磁环71突出。2个集磁环71的2个传感器对置部71A彼此以相互在轴向ZA隔开间隙的方式对置。

集磁架72由树脂构成。集磁架72形成为圆筒状。集磁架72与柱轴11同轴地配置。集磁架72保持2个集磁环71。详细而言，2个集磁环71安装于集磁架72的内周面。

在本实施方式中，磁传感器31为霍尔IC。2个磁传感器31分别配置于对置的2个传感器对置部71A之间的间隙。磁传感器31将与在对置的传感器对置部71A之间流动的磁通量密度对应的信号发送至控制装置80(参照图1)。

使用图7以及图8对扭矩检测装置30的动作进行说明。

如图7A所示，在未在输入轴11A与输出轴11B之间施加扭转力矩的状态下，即、在扭杆11C未扭转的状态下，磁轭60的第一爪部62以及第二爪部64的中心位置同永磁铁41的N极与S极的边界位置一致。此时，由于数目相同的磁力线从永磁铁41的N极与S极向磁轭60的各爪部62、64出入，所以在第一磁轭60A的内部与第二磁轭60B的内部，磁力线分别闭合。因此，不会在第一磁轭60A与第二磁轭60B之间发生磁通量泄漏的情况，由磁传感器31检测出的磁通量密度为零(参照图8)。

另一方面，在对输入轴11A与输出轴11B之间施加了扭转力矩的状态下，即、在扭杆11C扭转的状态下，如图7B以及图7C所示，第一爪部62以及第二爪部64的中心位置同永磁铁41的N极与S极的边界位置不一致。因此，在第一磁轭60A以及第二磁轭60B中，N极或者S极的磁力线增加。

此时，在第一磁轭60A以及第二磁轭60B中，相互具有逆极性的磁力线增加。因此，第一磁轭60A与第二磁轭60B之间的磁通量密度发生变化。如图8的线图所示，磁通量密度与扭杆11C的扭转量(扭转角θ的绝对值)大致成比例，并且极性与扭杆11C的扭转方向对应地反转。由磁传感器31检测磁通量密度，并将该磁通量密度作为电压信号而提取出。

使用图4以及图5对本实施方式的主要的特征部分亦即磁轭60的结构进行说明。

如上述那样，第一磁轭60A具有第一环部61以及12个第一爪部62。第一环部61形成为圆环板状。12个第一爪部62从第一环部61的内边缘部沿轴向ZA延伸。第一爪部62具有第一基部62A、第一延伸部62B、以及第一连结部62C。

如图4B所示，第一基部62A在沿径向ZB主视的情况下形成为梯形板状。第一基部62A朝向柱轴11的轴向ZA延伸。第一基部62A随着从第一环部61离开而其周向ZC的宽度尺寸变小。

第一延伸部62B在沿径向ZB主视的情况下形成为轴向ZA的尺寸比周向ZC的尺寸更大的长方形板状。第一延伸部62B从第一基部62A的前端朝向轴向ZA延伸。此外，在本实施方式中，第一延伸部62B的前端的周向ZC的角部62D被倒角成R形状。

第一连结部62C从第一环部61的内边缘部朝向径向ZB内侧(靠近永磁铁41)延伸。第一连结部62C连结第一环部61与第一基部62A。即，与第一环部61相比，第一基部62A以及第一延伸部62B位于径向ZB内侧(靠近永磁铁41)的位置。如图5所示，由于第二磁轭60B为与第一磁轭60A相同的形状，所以省略第二磁轭60B的详细说明。

如图5A所示，第一磁轭60A的第一爪部62越过第二磁轭60B的第二环部63而沿轴向ZA延伸。在本实施方式中，第一爪部62越过永磁铁41的一端部而沿轴向ZA延伸。同样，第二磁轭60B的第二爪部64越过第一磁轭60A的第一环部61而沿轴向ZA延伸。在本实施方式中，第二爪部64越过永磁铁41的另一端部而沿轴向ZA延伸。

如图5B所示，第一爪部62的第一基部62A与第一延伸部62B之间的边界部62E的轴向ZA的位置在轴向ZA上位于比第二环部63的第一端面(与第二磁轭60B的对置面)63A更靠第一环部61侧(参照图5A)。该边界部62E位于第二环部63的第一端面63A附近。同样，如图5C所示，第二爪部64的第二基部64A与第二延伸部64B之间的边界部64E的轴向ZA的位置在轴向ZA上位于比第一环部61的第一端面(与第一磁轭60A的对置面)61A更靠第二环部63侧(参照图5A)的位置。此外，边界部62E、64E的宽度尺寸与各基部62A、64A的最小的宽度尺寸HBmin相等。

表1表示本实施方式的永磁铁41以及磁轭60的尺寸。

表1

永磁体41的轴向ZA的尺寸	12.0mm
		永磁体41的外径尺寸	30.0mm
各环部61、63的外径尺寸RA	40.0mm
		各环部61、63的轴向ZA的尺寸LA	1.0mm
各基部62A、64A的最大宽度尺寸HBmax	3.6mm
		各基部62A、64A的最小宽度尺寸HBmin	1.1mm
各基部62A、64A的轴向ZA的尺寸LB	7.0mm
		各延伸部62B、64B的宽度尺寸HC	1.1mm
各延伸部62B、64B的轴向ZA的尺寸LC	4.0mm
		第一环部61以及第二环部63的间隙的尺寸G	7.0mm
第一爪部62的前端面至第二爪部64的前端面的尺寸LD	13.0mm

参照图6对磁轭60的制造方法进行说明。

首先，通过在图6A所示的软磁性钢板65的加工部分(图中的虚线所示的磁轭加工部件66)的外侧所形成的定位孔65A***销(省略图示)，从而对软磁性钢板65进行定位(第一工序)。

其后，通过冲压加工来从图6A所示的软磁性钢板65冲裁图6B所示的磁轭加工部件66(第二工序)。

通过将在第二工序中冲裁出的图6B的磁轭加工部件66的规定部分折弯，从而形成图6C所示的第一爪部62(第二爪部64)，进而得到磁轭60(第三工序)。

使用图9～图11对第一爪部以及第二爪部的轴向的尺寸与检测磁通量密度之间的关系进行说明。图9的图表G1是表示第一爪部以及第二爪部的轴向的尺寸与检测磁通量密度之间的关系的模拟结果。在该模拟中，不改变第一基部以及第二基部的形状、尺寸，通过使第一延伸部以及第二延伸部的轴向的尺寸产生变化，来使第一爪部以及第二爪部的尺寸产生变化。另外，该模拟中，与第一爪部以及第二爪部的轴向的尺寸相比，将永磁铁的轴向的尺寸设定为足够大。

对图10以及图11所示的比较例的扭矩检测装置进行说明，其中，为方便起见，对与本实施方式的扭矩检测装置30共同的部分标注共同的附图标记，并省略其说明。

在第一爪部62以及第二爪部64的轴向ZA的尺寸LX为“LX1”时，如图10所示，第一延伸部62B的前端部的轴向ZA的位置与第二环部63的第一端面63A的轴向ZA的位置一致。同样，第二延伸部64B的前端部的轴向ZA的位置与第一环部61的第一端面61A的轴向ZA的位置一致，但对此未图示。

在第一爪部62以及第二爪部64的轴向ZA的尺寸LX为“LX2”(LX2＞LX1)时，如图11所示，第一延伸部62B的前端部的轴向ZA的位置与第二环部63的第二端面63B的轴向ZA的位置一致。同样，第二延伸部64B的前端部的轴向ZA的位置与第一环部61的第二端面61B的轴向ZA的位置一致，但对此未图示。

作为整体，随着第一延伸部62B以及第二延伸部64B的轴向ZA的尺寸变大，检测磁通量密度也变大。这是因为，随着第一延伸部62B以及第二延伸部64B的轴向ZA的尺寸变大，与永磁铁41对置的第一爪部62的面积以及第二爪部64的面积也变大，且在永磁铁41与磁轭60之间交接的磁通量增加。

然而，在图9中的范围A以及范围B中，随着第一延伸部62B以及第二延伸部64B的尺寸变大，检测磁通量密度减小。对该理由进行说明。在范围A中，随着第一延伸部62B的尺寸变大，第一延伸部62B的前端部向第二环部63的第一端面63A接近。这里，磁通量容易在形成于第一延伸部62B的前端部的角部分(第一延伸部62B的前端的顶点及边)以及第二环部63的角部分(第二环部63的外周面与第一端面63A之间的边界部分)集中。因此，若第一延伸部62B的前端部向第二环部63的第一端面63A接近，则在第一磁轭60A与第二磁轭60B之间容易产生磁泄漏。同样，若第二延伸部64B的前端部向第一环部61的第一端面61A接近，则在第一磁轭60A与第二磁轭60B之间容易产生磁泄漏。因此，可推测出：在范围A中，随着第一延伸部62B以及第二延伸部64B的尺寸变大，检测磁通量密度减小。此外，若第一延伸部62B以及第二延伸部64B的尺寸变大而超过范围A，则与永磁铁41对置的各爪部62、64的面积增加，上述的磁泄漏的影响减少，从而检测磁通量密度再次增加。

另外，在范围B中，随着第一延伸部62B的尺寸变大，第一延伸部62B的前端部向第二环部63的第二端面63B接近。这样，由于磁通量容易集中的、形成于第一延伸部62B的前端部的角部分与第二环部63的角部分接近，所以在第一磁轭60A与第二磁轭60B之间容易产生磁泄漏。因此，可推测出：在范围B中，随着第一延伸部62B以及第二延伸部64B的尺寸变大，检测磁通量密度减少。此外，若第一延伸部62B以及第二延伸部64B的尺寸增大而超过范围B，则与永磁铁41对置的各爪部62、64的面积增加，上述的磁泄漏的影响减少，从而检测磁通量密度再次增加。

此外，如上述那样，将本实施方式的磁轭60的各爪部62、64的轴向ZA的尺寸LX设定为比LX2更大的值。即，第一磁轭60A的第一爪部62越过第二磁轭60B的第二环部63而沿轴向ZA延伸，第二磁轭60B的第二爪部64越过第一磁轭60A的第一环部61而沿轴向ZA延伸。

对本实施方式的扭矩检测装置30的有益效果进行说明。

若永磁铁与磁轭之间的对置面积变大，则在永磁铁与磁轭之间交接的磁通量增加，从而扭矩检测装置的检测精度提高。在图15所示的以往的扭矩检测装置200中，作为使永磁铁210与磁轭220之间的对置面积变大的方法，考虑将磁轭220的各爪部222、224的宽度尺寸HR设计为较大。

然而，在增大各爪部222、224的宽度尺寸HR的情况下，在周向ZC邻接的第一爪部222以及第二爪部224的间隙变小。由此，在周向ZC上邻接的第一爪部222以及第二爪部224之间泄漏的磁通量增大。因此，尽管使永磁铁210与各爪部222、224之间的对置面积增加，但难以增大检测磁通量密度。

在本实施方式中，磁轭60的第一爪部62以及第二爪部64分别具有第一延伸部62B以及第二延伸部64B。因此，确保在周向ZC上邻接的各爪部62、64之间的间隔，并且增大各爪部62、64与永磁铁41之间的对置面积。换言之，通过设置第一延伸部62B以及第二延伸部64B，能够不增大第一爪部62以及第二爪部64的宽度尺寸地使永磁铁41与磁轭60之间的对置面积变大。因此，抑制在周向ZC上邻接的各爪部62、64之间所产生的磁泄漏，从而增加在永磁铁41与磁轭60之间交接的磁通量，进而增大检测磁通量密度。其结果，能够将放大磁传感器31的信号的增益设定为较低，并抑制磁传感器31的信号的SN比，从而提高扭矩检测装置30的检测精度。

第一磁轭60A的第一爪部62越过第二磁轭60B的第二环部63而沿轴向ZA延伸，第二磁轭60B的第二爪部64越过第一磁轭60A的第一环部61而沿轴向ZA延伸。即，各延伸部62B、64B的各角部62F、64F在径向ZB上未与各环部61、63的各端面61A、61B、63A、63B对置。因此，抑制各延伸部62B、64B与各环部61、63之间的磁泄漏。其结果，增大检测磁通量密度，从而扭矩检测装置30的检测精度提高。

在本实施方式中，如上述那样，通过冲压加工来从软磁性钢板65冲裁磁轭加工部件66(参照图6)。因此，与不具有延伸部的以往的磁轭220相比，本实施方式的磁轭60能够不增加材料成本，减少废料，并减小环境负担。

第一爪部62以及第二爪部64越过永磁铁41的端部而沿轴向ZA延伸。根据该结构，即使由于尺寸误差、组装的差别而使永磁铁41与磁轭60之间的轴向ZA的相对位置偏离，也能够抑制第一爪部62以及永磁铁41的对置面积与第二爪部64以及永磁铁41的对置面积相互不同的情况。而且，各爪部62、64能够高效地接受来自磁通量集中的永磁铁41的两端部的各角部41A、41B(参照图3)的磁通量。因此，增大检测磁通量密度。

各延伸部62B、64B在俯视的情况下形成为长方形状。根据该结构，与各延伸部62B、64B形成为随着朝向轴向ZA而前端变细的形状的结构相比，各爪部62、64与永磁铁41之间的对置面积变大。因此，检测磁通量密度变大。此外，若为了增大各爪部62、64与永磁铁41之间的对置面积，而过大地设计各延伸部62B、64B的宽度尺寸HC，则无法从一张软磁性钢板65冲裁磁轭加工部件66。

将各延伸部62B、64B的前端部的各角部62D、64D倒角成R形状。根据该结构，能够抑制从角部62D、64D朝向邻接的爪部62、64的磁泄漏。

本发明的电动助力转向装置以及扭矩检测装置并不局限于上述的实施方式。以下，作为其他的实施方式，对上述的实施方式的变形例进行说明。此外，以下的各变形例也能够在技术上可能的范围内相互组合。

·在上述的实施方式中，各延伸部62B、64B在主视的情况下形成为长方形状，但也可以如图12所示的那样，各爪部62、64在主视的情况下形成为椭圆形状。另外，各延伸部62B、64B也可以在主视的情况下形成为随着沿轴向ZA延伸而前端变细的形状。

·在上述的实施方式中，第一爪部62以及第二爪部64越过永磁铁41的端部而沿轴向ZA延伸，但也可以如图14所示的那样，第一爪部62以及第二爪部64不越过永磁铁41的端部地沿轴向ZA延伸。

·在上述的实施方式中，各边界部62E、64E的宽度尺寸与各延伸部62B、64B的宽度尺寸HC相等，但也可以如图13所示，比各延伸部62B、64B的宽度尺寸HC更小。另外，在上述的实施方式中，各边界部62E、64E与各环部61、63在轴向ZA上偏离，但各边界部62E、64E也可以与各环部61、63在径向ZB上对置。

·在上述的实施方式中，各环部61、63形成为圆环形状，但例如也可以形成为圆弧形状、多边形。

·在上述的实施方式中，磁轭60由环部61、63与多个爪部62、64一体地构成，但磁轭60也可以构成为在环部61、63接合多个爪部62、64。

·在实施方式的扭矩检测装置30中，也能够省略集磁单元70。在该情况下，磁传感器31配置于第一环部61与第二环部63之间。

·在上述的实施方式中，以管柱助力式的电动助力转向装置1为例进行了说明，但也可以以齿条辅助式以及小齿轮辅助式的电动助力转向装置为例进行说明。另外，扭矩检测装置30的安装位置并不局限于上述的实施方式。

Claims (7)

1.一种扭矩检测装置，其特征在于，具备：

永磁铁，其安装于输入轴或输出轴中的一个且沿周向被磁化，所述输入轴以及输出轴经由扭杆连结且伴随着所述扭杆的扭转而相对旋转；

磁轭，其包括第一磁轭和第二磁轭，且安装于所述输入轴以及所述输出轴中的另一个并配置于所述永磁铁所形成的磁场内，其中，所述第一磁轭具有配置于所述永磁铁的外周的第一环部以及从所述第一环部沿轴向延伸的多个第一爪部，所述第二磁轭具有以在所述轴向上与所述第一环部隔开间隔地对置的方式配置于所述永磁铁的外周的第二环部以及从所述第二环部朝向所述第一环部沿所述轴向延伸并在周向上与所述多个第一爪部交替地配置的多个第二爪部；以及

磁传感器，其对由所述永磁铁、所述第一磁轭以及所述第二磁轭构成的磁路的磁通量密度进行检测，其中，

所述第一爪部越过所述第二环部而沿所述轴向延伸，所述第二爪部越过所述第一环部而沿所述轴向延伸。

2.根据权利要求1所述的扭矩检测装置，其特征在于，

所述第一爪部具有第一连结部，该第一连结部在径向上位于比所述第一环部更靠所述永磁铁侧的位置，并且在所述径向上连结所述第一环部以及所述第一爪部，

所述第二爪部具有第二连结部，该第二连结部在所述径向上位于比所述第二环部更靠所述永磁铁侧的位置，并且在所述径向上连结所述第二环部以及所述第二爪部。

3.根据权利要求1所述的扭矩检测装置，其特征在于，

所述第一爪部中在径向上与所述第二环部对置的部分的宽度尺寸为所述第一爪部中比所述第二环部更靠所述第一环部侧的部分的宽度尺寸以下的尺寸，

所述第二爪部中在所述径向上与所述第一环部对置的部分的宽度尺寸为所述第二爪部中比所述第一环部更靠所述第二环部侧的部分的宽度尺寸以下的尺寸。

4.根据权利要求2所述的扭矩检测装置，其特征在于，

所述第一爪部中在径向上与所述第二环部对置的部分的宽度尺寸为所述第一爪部中比所述第二环部更靠所述第一环部侧的部分的宽度尺寸以下的尺寸，

所述第二爪部中在所述径向上与所述第一环部对置的部分的宽度尺寸为所述第二爪部中比所述第一环部更靠所述第二环部侧的部分的宽度尺寸以下的尺寸。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的扭矩检测装置，其特征在于，

所述第一爪部越过所述永磁铁的一端部而沿所述轴向延伸，

所述第二爪部越过所述永磁铁的另一端部而沿所述轴向延伸。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的扭矩检测装置，其特征在于，

所述第一爪部具有形成为梯形形状且从所述第一环部延伸的第一基部、和形成为长方形状且从所述第一基部的前端延伸的第一延伸部，

所述第二爪部具有形成为梯形形状且从所述第二环部延伸的第二基部、和形成为长方形状且从所述第二基部的前端延伸的第二延伸部。

7.一种电动助力转向装置，其特征在于，

具备权利要求1～4中任一项所述的扭矩检测装置。