JP2009042122A

JP2009042122A - Torque detector and electric power steering system

Info

Publication number: JP2009042122A
Application number: JP2007208638A
Authority: JP
Inventors: Atsuyoshi Asaga; 淳愛浅賀; Ikunori Sakatani; 郁紀坂谷
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2007-08-09
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2009-02-26

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a torque detector and an electric power steering system, which are reduced in size. SOLUTION: The torque detector includes: a first shaft 11 and a second shaft 12 coaxially coupled via a coupling shaft; a permanent magnet 16 fixed to the first shaft 11 or one of ends of the coupling shaft; a sensor yoke 14 fixed to the second shaft 12 or the other end of the coupling shaft for forming a magnetic circuit together with the permanent magnet 16; a pair of magnetic focusing yokes 25 forming a magnetic circuit together with the permanent magnet 16 and the sensor yoke 14; a magnetic flux focusing part 26 provided on the yokes 25 for focusing a magnetic flux guided by the sensor yoke 14 and the yokes 25; and at least one flux detector 27 for detecting the magnetic flux guided by the sensor yoke 14 and the focusing yokes 25, so as to detect torque applied to one of the first and second shafts 11 and 12, based on an output from the flux detector 27. The pair of focusing yokes 25 are cylindrical and radially face each other. COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はトルク検出器（トルクセンサ）及び電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering）に関し、回転動力を伝達する機構における捩れトルクの状態を測定するトルク測定装置に適用して好適なものである。 The present invention relates to a torque detector (torque sensor) and an electric power steering device (EPS), and is suitable for application to a torque measuring device that measures the state of torsional torque in a mechanism that transmits rotational power. .

従来、トルク検出器として、特許文献１及び２に挙げたものが知られている。特許文献１に記載されたトルク検出器は、周方向に沿って多極着磁されたリング状の永久磁石の周側面と対向するように一対のリング状のセンサ部材が設けられ、これらセンサ部材間に配置された磁束検出器（磁気センサ）により検出された磁束に基づいて永久磁石側またはセンサ部材側に生じたトルクを検出する。また特許文献２に開示されたトルク検出器は、特許文献１に記載されたトルク検出器において、磁束検出器を２つ用いて磁束を検出する構成を有する。
特開平２−１６２２１１号公報特開平２−１４１６１６号公報 Conventionally, the torque detectors described in Patent Documents 1 and 2 are known. The torque detector described in Patent Document 1 is provided with a pair of ring-shaped sensor members so as to face the circumferential side surface of a ring-shaped permanent magnet that is multipolarly magnetized along the circumferential direction. Torque generated on the permanent magnet side or the sensor member side is detected based on the magnetic flux detected by the magnetic flux detector (magnetic sensor) disposed therebetween. Moreover, the torque detector disclosed in Patent Document 2 has a configuration in which, in the torque detector described in Patent Document 1, two magnetic flux detectors are used to detect magnetic flux.
JP-A-2-162221 Japanese Patent Laid-Open No. 2-141616

しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示された構成のトルク検出器では、磁束検出器の出力に基づいてかかるトルクを検出するためには、永久磁石が発生した磁束をセンサ部材が一定以上受ける必要があり、そのためにセンサ部材と永久磁石とが対向する面積を大きくする必要があった。 However, in the torque detector having the configuration disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 2, in order to detect the torque based on the output of the magnetic flux detector, the sensor member receives a certain amount of magnetic flux generated by the permanent magnet. Therefore, it is necessary to increase the area where the sensor member and the permanent magnet face each other.

このため、かかる特許文献１や特許文献２に開示された構成のトルク検出器では、センサ部材及び永久磁石を軸方向に長く構成せざるを得ず、この結果、トルク検出器自体やひいては当該トルク検出器を備える電動パワーステアリング装置を小型化し難いという問題があった。 For this reason, in the torque detector having the configuration disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, the sensor member and the permanent magnet have to be configured to be long in the axial direction. As a result, the torque detector itself and eventually the torque There has been a problem that it is difficult to reduce the size of an electric power steering apparatus including a detector.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、小型化させ得るトルク検出器及び電動パワーステアリング装置を提案しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and intends to propose a torque detector and an electric power steering device that can be miniaturized.

上記目的を達成するため、本発明のトルク検出器においては、連結軸を介して同軸に連結された第１の軸及び第２の軸と、第１の軸または連結軸の一端に固定された永久磁石と、第２の軸または連結軸の他端に固定され、永久磁石と共に磁気回路を形成する少なくとも一対のセンサヨークと、永久磁石及びセンサヨークと共に磁気回路を形成する一対の集磁ヨークと、集磁ヨークに配設された、センサヨーク及び集磁ヨークが誘導した磁束を集中させるための磁束集中部と、センサヨーク及び集磁ヨークが誘導した磁束を検出する、少なくとも一つの磁束検出器とを有し、第１の軸及び第２の軸のうちいずれか一方へ加えられたトルクを磁束検出器の出力に基づいて検出するトルク検出器であって、一対の集磁ヨークが筒状であり、互いに径方向に対向していることを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the torque detector of the present invention, the first shaft and the second shaft that are coaxially connected via the connecting shaft and the first shaft or one end of the connecting shaft are fixed. A permanent magnet, at least a pair of sensor yokes fixed to the other end of the second shaft or the connecting shaft and forming a magnetic circuit together with the permanent magnets, and a pair of magnetic collecting yokes forming a magnetic circuit together with the permanent magnets and the sensor yoke A magnetic flux concentrating portion for concentrating the magnetic flux induced by the sensor yoke and the magnetic collecting yoke, and at least one magnetic flux detector for detecting the magnetic flux induced by the sensor yoke and the magnetic collecting yoke. And a torque detector for detecting a torque applied to one of the first shaft and the second shaft based on the output of the magnetic flux detector, wherein the pair of magnetizing yokes are cylindrical. And the diameter of each other It is characterized in that opposite the direction.

本構成によれば、集磁ヨークの軸方向の寸法を小さくできるため、トルク検出器全体としての軸方向長さを短くすることが可能となる。また、これによれば、衝突時の衝撃吸収のためのＥＡストローク（衝撃吸収ストローク）量を十分に取ることができ、ＥＰＳの性能を向上させることができる。 According to this configuration, since the axial dimension of the magnetism collecting yoke can be reduced, the axial length of the entire torque detector can be shortened. Further, according to this, it is possible to take a sufficient amount of EA stroke (shock absorbing stroke) for absorbing shock at the time of collision, and it is possible to improve the performance of EPS.

また本発明においては、磁束集中部は集磁ヨークから折り曲げられた状態の複数片の構成部で構成されており、当該磁束集中部の一方の構成部が他方の構成部と軸方向に対向している。 Further, in the present invention, the magnetic flux concentrating portion is formed of a plurality of constituent portions bent from the magnetic collecting yoke, and one constituent portion of the magnetic flux concentrating portion is opposed to the other constituent portion in the axial direction. ing.

さらに本発明において、磁束集中部は集磁ヨークから折り曲げられた状態の一片にて構成されており、当該磁束集中部と集磁ヨークの端面とが軸方向に対向している。 Further, in the present invention, the magnetic flux concentrating portion is constituted by a single piece bent from the magnetic collecting yoke, and the magnetic flux concentrating portion and the end face of the magnetic collecting yoke are opposed in the axial direction.

また本発明においては、集磁ヨークとセンサヨークとが軸方向に対向していることが好ましい。あるいは、集磁ヨークとセンサヨークとが径方向に対向していることも好ましい。センサヨークは、同一又は略同一の平面上に配置され、少なくとも一部が互いに分離して形成された複数のクローポールから構成されている。ことを特徴とする。 In the present invention, the magnetism collecting yoke and the sensor yoke are preferably opposed to each other in the axial direction. Alternatively, it is also preferable that the magnetism collecting yoke and the sensor yoke face each other in the radial direction. The sensor yoke is composed of a plurality of claw poles that are arranged on the same or substantially the same plane and at least partially separated from each other. It is characterized by that.

この結果、クローポールにより形成されるセンサヨーク全体が一体ではなく、クローポールを個別に製造し、適宜組み合わせることができるため、材料効率が高い。また、クローポールが同一又は略同一平面上に配置されているため、トルク検出器全体としての軸方向の長さを短くできる。また、このようにすることにより、これらを樹脂等のモールド材により一体化する際にモールド材の量が少なくて良い。 As a result, the entire sensor yoke formed by the claw poles is not integrated, but the claw poles can be individually manufactured and appropriately combined, so that the material efficiency is high. Moreover, since the claw poles are arranged on the same or substantially the same plane, the axial length of the entire torque detector can be shortened. In addition, by doing so, the amount of the molding material may be small when they are integrated with the molding material such as resin.

また、本発明の電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して、電動モータから補助操舵トルクを発生して、減速機により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、上記のトルク検出器を備えるものである。上述のトルク検出器を利用することにより、電動パワーステアリング装置の小型化及び性能向上を図ることが可能となる。 The electric power steering apparatus according to the present invention is an electric motor that generates an auxiliary steering torque from an electric motor in response to a steering torque applied to a steering wheel, decelerates it by a reduction gear, and transmits it to an output shaft of a steering mechanism. The power steering apparatus includes the torque detector described above. By using the torque detector described above, it is possible to reduce the size and improve the performance of the electric power steering apparatus.

本発明によれば、軸方向寸法の小さいトルク検出器を提供でき、その分ＥＰＳの小型化を図ることができる。特に本発明を適用することにより、トルク検出器の軸方向寸法を小さくすることができるため、衝突時の衝撃吸収のためのＥＡストローク量を十分に取ることができる等の利点が得られ、ＥＰＳの性能を向上させることができる。 According to the present invention, a torque detector having a small axial dimension can be provided, and the EPS can be downsized accordingly. In particular, by applying the present invention, the axial dimension of the torque detector can be reduced, so that an advantage such as a sufficient amount of EA stroke for absorbing shock at the time of collision can be obtained. Performance can be improved.

以下、図面について本発明の一実施の形態を詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（１）第１の実施形態
図１において、１は全体として本実施形態によるトルク検出器を示す。また図２にトルク検出器１の要部斜視図、図３に分解斜視図を示す。このトルク検出器１は、ねじり要素であるトーションバー（連結軸）２で連結された第１の軸１１及び第２の軸１２を備える。第１の軸１１及び第２の軸１２は円柱状に構成されており、その中心軸及びトーションバー２の中心軸が一直線上に延在している。 (1) 1st Embodiment In FIG. 1, 1 shows the torque detector by this embodiment as a whole. FIG. 2 is a perspective view of a main part of the torque detector 1, and FIG. 3 is an exploded perspective view. The torque detector 1 includes a first shaft 11 and a second shaft 12 connected by a torsion bar (connection shaft) 2 that is a torsion element. The 1st axis | shaft 11 and the 2nd axis | shaft 12 are comprised by the column shape, The center axis | shaft and the center axis | shaft of the torsion bar 2 are extended on the straight line.

第１の軸１１には、その径方向外側に延在して、後述する平板状のセンサヨーク１４が樹脂１８でモールドされた状態で取り付けられている。第２の軸１２には、周方向に多極着磁されたリング状の永久磁石１６が、バックヨーク１７を介してセンサヨーク１４と当該永久磁石１６の軸方向片面とが面対向するように、固定配置されている。 A flat sensor yoke 14, which will be described later, is attached to the first shaft 11 while being molded with a resin 18 so as to extend outward in the radial direction. A ring-shaped permanent magnet 16 magnetized in the circumferential direction on the second shaft 12 is arranged so that the sensor yoke 14 and one axial surface of the permanent magnet 16 face each other through a back yoke 17. , Fixedly arranged.

センサヨーク１４は、例えば複数対のつめ型極ないしは斜極（クローポール）によって構成されている。その一方として、図２に示すように、環状に配置された複数のつめ型極（以下、センサヨーク部という）１４Ａが設けられている。該第１のセンサヨーク部１４Ａは、台形状の平板部材であり、幅細側の一端部を径方向内側、幅広側の他端部を径方向外側に向けて、例えば合計８個配置されている。他方、環状に配置された複数の第２のセンサヨーク部１４Ｂが設けられている。第２のセンサヨーク部１４Ｂは、台形状の平板部材であり、幅細側の一端部を径方向内側、幅広側の他端部を径方向外側に向けて、第１のセンサヨーク部１４Ａと相互に位置して例えば合計８個配置されている。これら第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ及び１４Ｂの数は、それぞれ後述する永久磁石１６の極数の半数と同じ数に選定されている。 The sensor yoke 14 is constituted by, for example, a plurality of pairs of claw poles or inclined poles (claw poles). On the other hand, as shown in FIG. 2, a plurality of pawl-type poles (hereinafter referred to as sensor yoke portions) 14A arranged in an annular shape are provided. The first sensor yoke portion 14A is a trapezoidal flat plate member, and is arranged in a total of eight, for example, with one end on the narrow side facing radially inward and the other end on the wide side facing radially outward. Yes. On the other hand, a plurality of second sensor yoke portions 14B arranged in an annular shape are provided. The second sensor yoke portion 14B is a trapezoidal flat plate member, with one end on the narrow side facing radially inward and the other end on the wide side facing outward in the radial direction. For example, a total of eight are arranged mutually. The number of the first and second sensor yoke portions 14A and 14B is selected to be the same as half the number of poles of the permanent magnet 16 described later.

また、これら第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂを同一または略同一平面上に配置することにより、厚さ寸法を小さく形成することができるとともに、これらを少ない樹脂１８で一体化することができ、コストを低減させることができる。 Further, by arranging the first and second sensor yoke portions 14A and 14B on the same or substantially the same plane, the thickness dimension can be reduced, and these can be integrated with a small amount of resin 18. And cost can be reduced.

さらに、第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂは樹脂１８で一体化することで同一または略同一の厚みの平板状に形成されている。このように第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂを平板状に形成することでセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂの軸方向の長さを短くすることができ、その分、装置全体として小型化することができる。 Further, the first and second sensor yoke portions 14A, 14B are formed in a flat plate shape having the same or substantially the same thickness by being integrated with the resin 18. Thus, by forming the first and second sensor yoke portions 14A and 14B in a flat plate shape, the length of the sensor yoke portions 14A and 14B in the axial direction can be shortened, and the size of the entire apparatus is reduced accordingly. can do.

第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂの径方向の幅（長さ）は、永久磁石１６の径方向の幅よりも長く、これにより後述のようにこれら第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂにおいて永久磁石１６から発生する磁束を受ける際に、当該磁束の漏れを低減させ得るようになされている。 The radial widths (lengths) of the first and second sensor yoke portions 14A, 14B are longer than the radial widths of the permanent magnets 16, so that the first and second sensor yokes will be described later. When receiving the magnetic flux generated from the permanent magnet 16 in the portions 14A and 14B, leakage of the magnetic flux can be reduced.

永久磁石１６は、環状の硬磁性体を周方向に所定角度間隔で交互にＮ極またはＳ極に着磁することにより構成されている。本実施の形態の場合、永久磁石１６は２２．５〔°〕間隔でＮ極及びＳ極に着磁されている。したがって、永久磁石１６は、合計１６極の極数を有している。なお、永久磁石１６を構成する磁石材料としては、フェライト磁石や希土類磁石、金属磁石、焼結磁石、プラスチック磁石、ゴム磁石などを使用可能である。 The permanent magnet 16 is configured by magnetizing an annular hard magnetic material alternately to the north or south pole at a predetermined angular interval in the circumferential direction. In the case of the present embodiment, the permanent magnet 16 is magnetized to the N pole and the S pole at intervals of 22.5 [°]. Therefore, the permanent magnet 16 has a total of 16 poles. In addition, as a magnet material which comprises the permanent magnet 16, a ferrite magnet, a rare earth magnet, a metal magnet, a sintered magnet, a plastic magnet, a rubber magnet, etc. can be used.

センサヨーク１４を基準として永久磁石１６の反対側には、集磁ヨーク２５が配置されている。集磁ヨーク２５は、それぞれ円筒状の第１の集磁ヨーク部２５Ａと、第１の集磁ヨーク部２５Ａよりも小径であって当該第１の集磁ヨーク部２５Ａと同軸に配置された円筒状の第２の集磁ヨーク部２５Ｂとから構成される。 On the opposite side of the permanent magnet 16 with respect to the sensor yoke 14, a magnet collecting yoke 25 is arranged. Each of the magnetism collecting yokes 25 is a cylindrical first magnetism collecting yoke section 25A, and a cylinder having a smaller diameter than the first magnetism collecting yoke section 25A and arranged coaxially with the first magnetism collecting yoke section 25A. And a second magnetism collecting yoke portion 25B.

集磁ヨーク２５は、円筒状の第１の集磁ヨーク部２５Ａの一部例えば端面が第１のセンサヨーク部１４Ａの外周部と周方向全体に面対向し、同様に第２の集磁ヨーク部２５Ｂの一部例えば端面が第２のセンサヨーク部１４Ｂの内周部と周方向全体に面対向するように、図示しない静止部材（例えばハウジング（図９の符号１０６参照））に固定されている。このように、第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂの全周に渡って集磁ヨーク２５を配置することにより、センサヨーク１４及び集磁ヨーク２５間の相対角度変動に起因する測定誤差の発生を防止することができる。 The magnetism collecting yoke 25 is a part of the cylindrical first magnetism collecting yoke portion 25A, for example, the end face is opposed to the outer circumference of the first sensor yoke portion 14A in the entire circumferential direction, and similarly the second magnetism collecting yoke. A portion of the portion 25B, for example, an end surface is fixed to a stationary member (not shown) (for example, a housing (see reference numeral 106 in FIG. 9)) so that the inner circumferential portion of the second sensor yoke portion 14B faces the entire circumferential direction. Yes. In this way, by arranging the magnetic flux collecting yoke 25 over the entire circumference of the first and second sensor yoke portions 14A and 14B, a measurement error caused by relative angle fluctuation between the sensor yoke 14 and the magnetic flux collecting yoke 25 is achieved. Can be prevented.

集磁ヨーク部２５Ａ，２５Ｂは、図４に示すように板体（例えばＮｉが多く含まれるパーマロイ等）５０をプレス加工等により作製される。板体５０は細長い帯部５１と、帯部５１の一側から突出する例えば矩形状の凸部５２とを備える。以下、凸部５２を挟んで帯部５１の一方側を帯端部６１，他方側を帯端部６２と呼ぶ。このように、板状にプレス加工することでコストを低減することができる。 As shown in FIG. 4, the magnetism collecting yoke portions 25 A and 25 B are manufactured by pressing a plate body (for example, permalloy containing a large amount of Ni) 50. The plate body 50 includes an elongated band portion 51 and, for example, a rectangular convex portion 52 protruding from one side of the band portion 51. Hereinafter, one side of the band 51 with the convex part 52 interposed therebetween is referred to as a band end 61 and the other side is referred to as a band end 62. Thus, cost can be reduced by pressing into a plate shape.

このような板体５０について、帯部５１を環状に湾曲させ、帯端部６１と帯端部６２とを突き合わせて接合する。さらに、凸部５２を外側に折曲させることにより、磁束集中部２６が形成される。磁束集中部２６は、一方の集磁ヨーク部２５Ａに設けられた凸部５２により磁束集中部２６の一部である磁束集中部構成部２６Ａが形成されるとともに、これと空隙を介して対向するように、集磁ヨーク部２５Ｂから径方向外側に向けて磁束集中部２６のもう一方である磁束集中部構成部２６Ｂが形成される。第１の集磁ヨーク部２５Ａの磁束集中部構成部２６Ａと、第２の集磁ヨーク部２５Ｂの磁束集中部構成部２６Ｂとの間には、磁束検出器２７が配置されている。 About such a plate body 50, the belt | band | zone part 51 is curved annularly, the band edge part 61 and the band edge part 62 are faced | matched and joined. Further, the magnetic flux concentrating portion 26 is formed by bending the convex portion 52 outward. The magnetic flux concentrating portion 26 is formed with a magnetic flux concentrating portion constituting portion 26A, which is a part of the magnetic flux concentrating portion 26, by a convex portion 52 provided on one magnetic collecting yoke portion 25A, and is opposed to the magnetic flux concentrating portion 26 via a gap. As described above, the magnetic flux concentrating portion constituting portion 26B which is the other side of the magnetic flux concentrating portion 26 is formed from the magnetic collecting yoke portion 25B toward the radially outer side. A magnetic flux detector 27 is disposed between the magnetic flux concentrating portion constituting part 26A of the first magnetic flux collecting yoke portion 25A and the magnetic flux concentrating portion constituting portion 26B of the second magnetic collecting yoke portion 25B.

このように集磁ヨーク２５に磁束集中部２６を設けることによって、集磁ヨーク２５を通る磁束を磁束集中部２６に集中させることができ、さらに後述のような磁束検出器２７による磁束の検出を行ないやすくすることができる。また、かかる第１及び第２の磁束集中部構成部２６Ａ，２６Ｂを設けることにより、磁束検出器２７を設置しやすくすることができる。また、本実施形態では、磁束集中部２６を径方向外側に向けて折曲させたがこの限りでなく、磁束集中部構成部２６Ａを径方向内側、磁束集中部構成部２６Ｂを径方向外側としてもよい。このようにすることで凸部５２をより小さくすることができ、歩留まりをさらに向上させることが可能となる。 By providing the magnetic flux collecting portion 26 in the magnetic flux collecting yoke 25 as described above, the magnetic flux passing through the magnetic collecting yoke 25 can be concentrated on the magnetic flux concentrating portion 26, and the magnetic flux detector 27 as described later can detect the magnetic flux. It can make it easier to do. In addition, the magnetic flux detector 27 can be easily installed by providing the first and second magnetic flux concentrating portion constituting portions 26A and 26B. In the present embodiment, the magnetic flux concentrating portion 26 is bent toward the radially outer side. However, the present invention is not limited to this, and the magnetic flux concentrating portion constituting portion 26A is radially inward and the magnetic flux concentrating portion constituting portion 26B is radially outward. Also good. By doing in this way, the convex part 52 can be made smaller and it becomes possible to improve a yield further.

磁束検出器２７としては、ホール素子、ＭＲ素子、ＭＩ素子など、磁束の強さを検出できるものが用いられる。なかでもホール素子としては出力信号を補正する回路を内蔵したホールＩＣを使用することとすれば、磁石の熱減磁やオフセット、ゲイン補正等ができるので望ましい。本実施形態の場合、二つの磁束検出器２７を用いている。これは、二つの磁束検出器２７を用いることにより、出力の差を取ることで感度を２倍にすることができ、ゼロ点のドリフトをキャンセルすることができるからである。また磁束検出器２７を二つ用いることにより、センサ信号を２重化することができ、信頼性を向上させることができる。 As the magnetic flux detector 27, one that can detect the strength of magnetic flux, such as a Hall element, MR element, MI element, or the like is used. In particular, it is desirable to use a Hall IC with a built-in circuit for correcting an output signal as the Hall element because it can perform thermal demagnetization, offset, gain correction, etc. of the magnet. In the case of this embodiment, two magnetic flux detectors 27 are used. This is because by using the two magnetic flux detectors 27, the sensitivity can be doubled by taking the difference in output, and the zero point drift can be canceled. Further, by using two magnetic flux detectors 27, the sensor signal can be duplicated and the reliability can be improved.

さらに、磁束検出器２７を３つ以上用いるようにすれば、磁束検出器２７が一つ故障した場合においても、残りの正常な二つ以上の磁束検出器２７によって信頼性の高いデータを得ることができる。 Furthermore, if three or more magnetic flux detectors 27 are used, even if one magnetic flux detector 27 fails, highly reliable data can be obtained by the remaining two or more normal magnetic flux detectors 27. Can do.

第１及び第２の集磁ヨーク部２５Ａ，２５Ｂ並びに磁束検出器２７は、図１に示すように、樹脂１８でモールドされて一体化される。 As shown in FIG. 1, the first and second magnetic flux collecting yoke portions 25 A and 25 B and the magnetic flux detector 27 are molded with a resin 18 and integrated.

次に、トルク検出器１の動作について説明する。このトルク検出器１における磁気回路の概略図を図５に示す。 Next, the operation of the torque detector 1 will be described. A schematic diagram of a magnetic circuit in the torque detector 1 is shown in FIG.

トルク検出器１では、図５（Ａ）に示すように、センサヨーク１４及び永久磁石１６間の相対角度が「０」のときに、第１のセンサヨーク部１４Ａ、第２のセンサヨーク部１４Ｂの中心線が永久磁石１６のＮ極及びＳ極の境界と軸方向に一致するように、第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂが第１または第２の軸１１，１２に固定される。したがって、センサヨーク１４及び永久磁石１６間の相対角度が「０」のときには、第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂにおける永久磁石１６のＮ極と対向する部分の面積と、当該第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂにおける永久磁石１６のＳ極と対向する部分の面積とが同じである。 In the torque detector 1, as shown in FIG. 5A, when the relative angle between the sensor yoke 14 and the permanent magnet 16 is “0”, the first sensor yoke portion 14A and the second sensor yoke portion 14B. The first and second sensor yoke portions 14A and 14B are fixed to the first or second shafts 11 and 12 so that their center lines coincide with the boundaries of the north and south poles of the permanent magnet 16 in the axial direction. The Therefore, when the relative angle between the sensor yoke 14 and the permanent magnet 16 is “0”, the area of the first and second sensor yoke portions 14A and 14B facing the north pole of the permanent magnet 16 and the first And the area of the part which opposes the south pole of the permanent magnet 16 in 2nd sensor yoke part 14A, 14B is the same.

そして、この状態のときには、永久磁石１６のＮ極から出た磁束が第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂを通って永久磁石１６のＳ極に入り込む。つまりセンサヨーク１４及び永久磁石１６間の相対角度が「０」のときには、第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂに入る磁束数と、出て行く磁束数とが同じであるため、永久磁石１６から出射した磁束は磁束検出器２７を通らない。 In this state, the magnetic flux emitted from the north pole of the permanent magnet 16 enters the south pole of the permanent magnet 16 through the first and second sensor yoke portions 14A and 14B. That is, when the relative angle between the sensor yoke 14 and the permanent magnet 16 is “0”, the number of magnetic fluxes entering the first and second sensor yoke portions 14A and 14B is the same as the number of outgoing magnetic fluxes. The magnetic flux emitted from the magnet 16 does not pass through the magnetic flux detector 27.

一方、トルク検出器１においては、図５（Ｂ）に示すように、図５（Ａ）の状態からセンサヨーク１４が永久磁石１６に対して相対的に矢印ｘで示す右方向またはこれと逆の左方向に回転して、第１のセンサヨーク部１４Ａが永久磁石１６のＮ極部分またはＳ極部分のみと対向すると共に、第２のセンサヨーク部１４Ｂが永久磁石１６のＳ極部分またはＮ極部分のみと対向した状態がセンサヨーク１４及び永久磁石１６間の相対角度が最大となる。 On the other hand, in the torque detector 1, as shown in FIG. 5 (B), the sensor yoke 14 is relative to the permanent magnet 16 in the right direction indicated by the arrow x from the state shown in FIG. The first sensor yoke portion 14A is opposed to only the N pole portion or the S pole portion of the permanent magnet 16, and the second sensor yoke portion 14B is rotated to the S pole portion or N of the permanent magnet 16. The relative angle between the sensor yoke 14 and the permanent magnet 16 is maximized when facing only the pole portion.

そして、この状態のときには、第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂに出入りする磁束数がバランスを失い、センサヨーク１４が永久磁石１６に対して相対的に右方向に回転したときには、永久磁石１６のＮ極から出た磁束が第１のセンサヨーク部１４Ａから第１の集磁ヨーク部２５Ａ、磁束集中部構成部２６Ａ、磁束検出器２７、磁束集中部構成部２６Ｂ、第２の集磁ヨーク部２５Ｂ及び第２のセンサヨーク部１４Ｂを順次経由して永久磁石１６のＳ極に入り込む。またセンサヨーク１４が永久磁石１６に対して相対的に左方向に回転したときには、永久磁石１６のＮ極から出た磁束が第２のセンサヨーク部１４Ｂから第２の集磁ヨーク部２５Ｂ、磁束集中部構成部２６Ｂ、磁束検出器２７、磁束集中部構成部２６Ａ、第１の集磁ヨーク部２５Ａ及び第１のセンサヨーク部１４Ａを順次経由して永久磁石１６のＳ極に入り込む。 In this state, when the number of magnetic fluxes entering and exiting the first and second sensor yoke portions 14A and 14B loses balance, and the sensor yoke 14 rotates in the right direction relative to the permanent magnet 16, it becomes permanent. The magnetic flux emitted from the N pole of the magnet 16 is changed from the first sensor yoke portion 14A to the first magnetic flux collecting yoke portion 25A, the magnetic flux concentration portion constituting portion 26A, the magnetic flux detector 27, the magnetic flux concentration portion constituting portion 26B, and the second concentration. The magnet enters the south pole of the permanent magnet 16 via the magnetic yoke portion 25B and the second sensor yoke portion 14B sequentially. When the sensor yoke 14 rotates in the left direction relative to the permanent magnet 16, the magnetic flux emitted from the N pole of the permanent magnet 16 is changed from the second sensor yoke portion 14B to the second magnetic collecting yoke portion 25B. The magnetic flux enters the south pole of the permanent magnet 16 through the concentrating portion constituting portion 26B, the magnetic flux detector 27, the magnetic flux concentrating portion constituting portion 26A, the first magnetic flux collecting yoke portion 25A, and the first sensor yoke portion 14A sequentially.

また、センサヨーク１４が永久磁石１６に対して相対的に右方向に回転して、センサヨーク１４及び永久磁石１６間の相対角度が「０」及び最大角度間にあるときには、センサヨーク１４及び永久磁石１６間の相対角度に応じた磁束数の磁束が、第１のセンサヨーク部１４Ａから第１の集磁ヨーク部２５Ａ、磁束集中部構成部２６Ａ、磁束検出器２７、磁束集中部構成部２６Ｂ、第２の集磁ヨーク部２５Ｂ及び第２のセンサヨーク部１４Ｂを順次経由して永久磁石１６のＳ極に入り込む。さらにセンサヨーク１４が永久磁石１６に対して相対的に左方向に回転して、センサヨーク１４及び永久磁石１６間の相対角度が「０」及び最大角度間にあるときには、センサヨーク１４及び永久磁石１６間の相対角度に応じた磁束数の磁束が、第２のセンサヨーク部１４Ｂから第２の集磁ヨーク部２５Ｂ、磁束集中部構成部２６Ｂ、磁束検出器２７、磁束集中部構成部２６Ａ、第１の集磁ヨーク部２５Ａ及び第１のセンサヨーク部１４Ａを順次経由して永久磁石１６のＳ極に入り込む。 Further, when the sensor yoke 14 rotates to the right relative to the permanent magnet 16 and the relative angle between the sensor yoke 14 and the permanent magnet 16 is between “0” and the maximum angle, the sensor yoke 14 and the permanent magnet 16 are permanent. The magnetic flux having the number of magnetic fluxes corresponding to the relative angle between the magnets 16 is changed from the first sensor yoke portion 14A to the first magnetic flux collecting yoke portion 25A, the magnetic flux concentration portion constituting portion 26A, the magnetic flux detector 27, and the magnetic flux concentration portion constituting portion 26B. The S magnet enters the south pole of the permanent magnet 16 through the second magnetism collecting yoke portion 25B and the second sensor yoke portion 14B in sequence. Further, when the sensor yoke 14 rotates in the left direction relative to the permanent magnet 16 and the relative angle between the sensor yoke 14 and the permanent magnet 16 is between “0” and the maximum angle, the sensor yoke 14 and the permanent magnet. The magnetic flux having the number of magnetic fluxes corresponding to the relative angle between 16 is changed from the second sensor yoke portion 14B to the second magnetic flux collecting yoke portion 25B, the magnetic flux concentration portion constituting portion 26B, the magnetic flux detector 27, the magnetic flux concentration portion constituting portion 26A, The S magnet enters the south pole of the permanent magnet 16 through the first magnetism collecting yoke portion 25A and the first sensor yoke portion 14A in order.

この場合において、かかるトルク検出器１では、センサヨーク１４及び永久磁石１６がそれぞれ第１または第２の軸１１，１２に固定されるとともに、第１の軸１１及び第２の軸１２がトーションバー２を介して接続されているため、第１の軸１１及び第２の軸１２間にねじりトルクが作用した場合、そのねじりトルクの大きさ（ねじりトルク量）及び向きが、センサヨーク１４及び永久磁石１６間の相対角度（向きも含む）として現れることになる。したがって、このとき磁束検出器２７により検出される磁束密度及びその向きに基づいて、第１の軸１１及び第２の軸１２間に作用したねじりトルクの大きさ及び向きを検出することができる。 In this case, in the torque detector 1, the sensor yoke 14 and the permanent magnet 16 are fixed to the first or second shafts 11 and 12, respectively, and the first shaft 11 and the second shaft 12 are connected to the torsion bar. 2, when a torsional torque acts between the first shaft 11 and the second shaft 12, the magnitude (torsional torque amount) and direction of the torsional torque are determined according to the sensor yoke 14 and the permanent axis. It appears as a relative angle (including direction) between the magnets 16. Therefore, the magnitude and direction of the torsion torque acting between the first shaft 11 and the second shaft 12 can be detected based on the magnetic flux density detected by the magnetic flux detector 27 and the direction thereof.

このように構成された本実施形態によるトルク検出器１では、軸方向の寸法を小さくできるため、衝突時の衝撃吸収のＥＡストローク量を十分に取ることができる等、ＥＰＳの性能を向上させることができる。 In the torque detector 1 according to the present embodiment configured as described above, since the axial dimension can be reduced, the EPS performance can be improved, such as a sufficient amount of EA stroke for absorbing shock at the time of collision. Can do.

また、帯部５１を筒状に曲げて集磁ヨーク部２５Ａ，２５Ｂを作製するため、始めからリング状に打ち抜くよりも材料の歩留まりが良くなり、低コスト化を実現できる。特にＮｉが多く含まれるパーマロイ等の高価な材料を使用する際には、その効果が大きい。 In addition, since the magnetic flux collecting yoke portions 25A and 25B are produced by bending the belt portion 51 into a cylindrical shape, the material yield is improved compared to the case of punching out from the beginning, and the cost can be reduced. In particular, when an expensive material such as permalloy containing a large amount of Ni is used, the effect is great.

さらに、本実施の形態によるトルク検出器１では、第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂが平板状であり、さらに円環状の部位を持たないため材料効率の向上を図ることができ、経済性を向上させることができる。さらに軸方向の長さを短くすることができるため、トルク検出器１を小型に構築することができる。 Furthermore, in the torque detector 1 according to the present embodiment, the first and second sensor yoke portions 14A and 14B are plate-shaped, and further have no annular portion, so that the material efficiency can be improved. Economic efficiency can be improved. Furthermore, since the axial length can be shortened, the torque detector 1 can be constructed in a small size.

なお、上述の実施形態においては、第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂを台形状に形成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、三角形状や矩形に形成するようにしても良い。 In the above-described embodiment, the case where the first and second sensor yoke portions 14A and 14B are formed in a trapezoidal shape has been described. However, the present invention is not limited to this and is formed in a triangular shape or a rectangular shape. You may make it do.

また、上述の実施形態においては、永久磁石１６の極数を１６とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、１６極以外の極数の永久磁石を適用するようにしても良い。 In the above-described embodiment, the case where the number of poles of the permanent magnet 16 is set to 16, but the present invention is not limited to this, and a permanent magnet having a number of poles other than 16 is applied. May be.

さらに上述の実施形態においては、永久磁石１６の極数の半数と第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂの数とを同数とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、永久磁石１６の極数の半数と第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂの数を異ならせるようにしても良い。 Further, in the above-described embodiment, the case where the half of the number of poles of the permanent magnet 16 and the number of the first and second sensor yoke portions 14A and 14B are set to the same number has been described. However, the number of poles of the permanent magnet 16 may be different from the number of the first and second sensor yoke portions 14A and 14B.

さらに上述の実施形態においては、磁束を有効に利用するためにバックヨーク１７を取り付けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、永久磁石１６を第２の軸１２に直接取り付けるようにしても良い。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the back yoke 17 is attached to effectively use the magnetic flux has been described. However, the present invention is not limited to this, and the permanent magnet 16 is directly attached to the second shaft 12. You may do it.

さらに上述の実施形態においては、磁束検出器２７として二つ以上の磁束検出器を用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、磁束検出器２７を一つのみ使用するようにしてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where two or more magnetic flux detectors are used as the magnetic flux detector 27 has been described. However, the present invention is not limited to this, and only one magnetic flux detector 27 is used. It may be.

さらに上述の実施形態においては、センサヨーク１４及び集磁ヨーク２５を一体化するのに樹脂モールドしているが、プラスチックやアルミなどの非磁性体を組み込んで一体構造としても良い。 Furthermore, in the above-described embodiment, the resin yoke is used to integrate the sensor yoke 14 and the magnetism collecting yoke 25, but a non-magnetic material such as plastic or aluminum may be incorporated to form an integrated structure.

なお、本実施形態ではすべての第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂが分離しているが、これに限定されるものではなく、第１及び第２のセンサヨーク部１４Ａ，１４Ｂの一部（例えば４個）が一体的に形成されて連結した構成でも良い。 In the present embodiment, all the first and second sensor yoke portions 14A and 14B are separated from each other. However, the present invention is not limited to this, and one of the first and second sensor yoke portions 14A and 14B. A configuration in which the portions (for example, four pieces) are integrally formed and connected may be used.

ここで、磁束集中部２６が集磁ヨーク２５から折り曲げられた状態の一片（例えば構成部２６Ｂ）にて構成されており、当該磁束集中部２６と集磁ヨーク２５の端面とが軸方向に対向している他形態のトルク検出器１について説明する（図６参照）。 Here, the magnetic flux concentrating portion 26 is constituted by a single piece (for example, the constituent portion 26B) in a state of being bent from the magnetic collecting yoke 25, and the magnetic flux concentrating portion 26 and the end face of the magnetic collecting yoke 25 are opposed in the axial direction. The other form of the torque detector 1 will be described (see FIG. 6).

ここでは、内側の集磁ヨーク部２５Ｂのみ磁束集中部構成部２６Ｂを有し、外側の集磁ヨーク部２５Ａ−２は磁気集中構成部（上記第１実施形態における符号２６Ａ）を有さない。磁束集中部構成部２６Ｂは、集磁ヨーク部２５Ａ−２の端面４０と対向して組になり磁束集中部２６が構成される。なお、他の構成については上記第１実施形態と同様であるため、図示及び説明を省略する。 Here, only the inner magnetic flux collecting yoke portion 25B has the magnetic flux concentrating portion constituting portion 26B, and the outer magnetic flux collecting yoke portion 25A-2 does not have the magnetic concentration constituting portion (reference numeral 26A in the first embodiment). The magnetic flux concentrating portion constituting portion 26B is paired with the end face 40 of the magnetic flux collecting yoke portion 25A-2 to form the magnetic flux concentrating portion 26. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, illustration and description are omitted.

このような構成にする場合、図４で示した集磁ヨーク部の製造方法で帯端部６１と帯端部６２とをオーバーラップさせ、磁気検出素子を配設する部分の径方向寸法を大きくしても良い。このように構成されるトルク検出器１によれば、図４に示した凸部５２を有さないため、材料を有効利用することができる。また、集磁ヨーク２５の製造過程で凸部５２の曲げ工程がなくなるため、製造工程の簡略化が可能となる。また、磁気特性を悪化させてしまう塑性加工工程が１工程無くなるため、磁気特性の悪化を防ぐことが可能である。なお、本例のように磁束集中部構成部を片側のみか両側設けるか否かは、磁気検出素子の位置決め容易性に応じて適宜選択することができる。 In the case of such a configuration, the band end portion 61 and the band end portion 62 are overlapped by the manufacturing method of the magnetism collecting yoke portion shown in FIG. 4, and the radial dimension of the portion where the magnetic detection element is disposed is increased. You may do it. According to the torque detector 1 configured as described above, the material can be effectively used because the convex portion 52 illustrated in FIG. 4 is not provided. Further, since the bending step of the convex portion 52 is eliminated in the manufacturing process of the magnetic flux collecting yoke 25, the manufacturing process can be simplified. In addition, since one plastic working step that deteriorates the magnetic characteristics is eliminated, it is possible to prevent the deterioration of the magnetic characteristics. It should be noted that whether or not the magnetic flux concentrating portion constituting portion is provided only on one side or both sides as in this example can be appropriately selected according to the ease of positioning of the magnetic detection element.

（２）第２の実施形態
本発明の他の実施形態について図７、図８に示して説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。 (2) Second Embodiment Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, about the structure similar to the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

本実施形態では、内側の集磁ヨーク部２５Ｂをセンサヨーク１４Ｂの内径よりも小さく、外側の集磁ヨーク部２５Ａをセンサヨーク１４Ａの外側よりも大きくし、集磁ヨーク２５でセンサヨーク１４を径方向で挟み込んだ構成である。センサヨーク１４は集磁ヨーク２５の軸方向寸法の略中央に位置している。このようにすることで、上記第１の実施形態と比較し、センサヨーク１４−集磁ヨーク２５間におけるアキシアル変動の影響を少なくすることができる。また、トルク検出器の軸方向寸法をさらに小さくすることができる。 In the present embodiment, the inner magnetic collecting yoke portion 25B is smaller than the inner diameter of the sensor yoke 14B, the outer magnetic collecting yoke portion 25A is larger than the outer side of the sensor yoke 14A, and the sensor yoke 14 is made to have a diameter by the magnetic collecting yoke 25. It is the structure inserted | pinched by the direction. The sensor yoke 14 is located substantially at the center of the axial dimension of the magnet collecting yoke 25. By doing in this way, compared with the said 1st Embodiment, the influence of the axial fluctuation | variation between the sensor yoke 14 and the magnetism collection yoke 25 can be decreased. Further, the axial dimension of the torque detector can be further reduced.

（３）第３の実施形態
上記各実施形態におけるトルク検出器１を使用したＥＰＳシステム１００について、トルク検出器の周辺断面図を図９に示して説明する。 (3) Third Embodiment An EPS system 100 using the torque detector 1 in each of the above embodiments will be described with reference to FIG. 9 showing a peripheral sectional view of the torque detector.

ステアリングホイール側の入力軸１０１にセンサヨークアッセンブリ１０２を圧入等により固定し、インターミッション側の出力軸１０３に磁石アッセンブリ１０４を圧入等で固定する。入力軸１０１と出力軸１０３からなるシャフトアッセンブリ１０５をハウジング１０６に固定された集磁ヨークアッセンブリ１０７の内側へ挿入することで構成される。 A sensor yoke assembly 102 is fixed to the input shaft 101 on the steering wheel side by press-fitting or the like, and a magnet assembly 104 is fixed to the output shaft 103 on the intermission side by press-fitting or the like. A shaft assembly 105 composed of an input shaft 101 and an output shaft 103 is inserted into a magnetism collecting yoke assembly 107 fixed to a housing 106.

ここで、センサヨーク１４を図１０に、センサヨークアッセンブリ１０２を図１１に示す。センサヨークアッセンブリ１０２は、一対のセンサヨーク１４と、入力軸１０１へ圧入固定するためのカラー１０８とを備え、更にこれらを一体に固定するため、合成樹脂１０９でモールドされている。 Here, the sensor yoke 14 is shown in FIG. 10, and the sensor yoke assembly 102 is shown in FIG. The sensor yoke assembly 102 includes a pair of sensor yokes 14 and a collar 108 for press-fitting and fixing to the input shaft 101. Further, the sensor yoke assembly 102 is molded with a synthetic resin 109 to fix them together.

本実施形態のセンサヨーク１４は集磁ヨーク２５に対してラジアル対向し、磁石アッセンブリ１０４に対してアキシアル方向に対向する必要があるため、センサヨーク１４全体をモールドするのではなく、対向面は露出するようにモールドしている。 Since the sensor yoke 14 of the present embodiment must be radially opposed to the magnet collecting yoke 25 and opposed to the magnet assembly 104 in the axial direction, the entire surface of the sensor yoke 14 is not molded, and the facing surface is exposed. Molded to do.

集磁ヨーク２５を図１２に、集磁ヨークアッセンブリ１０７を図１３に示す。集磁ヨークアッセンブリ１０７は一対の集磁ヨーク２５と、それらを固定するため合成樹脂１１０でモールドされている。但し、磁束検出器２７の磁気検出素子が磁束集中部２６へ挿入できるように、磁気検出素子を挿入するための孔１１１が開いている。 The magnetic collecting yoke 25 is shown in FIG. 12, and the magnetic collecting yoke assembly 107 is shown in FIG. The magnetic flux collecting yoke assembly 107 is molded with a pair of magnetic flux collecting yokes 25 and a synthetic resin 110 for fixing them. However, a hole 111 for inserting the magnetic detection element is opened so that the magnetic detection element of the magnetic flux detector 27 can be inserted into the magnetic flux concentration part 26.

磁石アッセンブリ１０４を図１４に示す。磁石アッセンブリ１０４はセンサヨーク１４に対応した極数（本実施形態では２０極）を持ったリング磁石１１２と、それを固定する磁石ハウジング１１３からなる。リング磁石１１２は通常の焼結磁石でも良いが、ボンド磁石を用いて磁石ハウジング１１３と一体成形してもよい。また、磁石ハウジング１１３を磁性体とすることで磁石のバックヨークとすることもできる。 A magnet assembly 104 is shown in FIG. The magnet assembly 104 includes a ring magnet 112 having the number of poles corresponding to the sensor yoke 14 (20 poles in the present embodiment) and a magnet housing 113 for fixing the ring magnet 112. The ring magnet 112 may be a normal sintered magnet, but may be integrally formed with the magnet housing 113 using a bonded magnet. Moreover, it can also be set as the back yoke of a magnet by making the magnet housing 113 into a magnetic body.

本実施例ではリング磁石１１２の極数を２０としたが、検出する角度（センサヨーク１４とリング磁石１１２間の相対角度）とリニアリティの関係で適宜選択するのがよい。また、検出角度が±（プラスマイナス）５°程度の場合はリング磁石の極数を１６極とするのが望ましいが、検出角度の絶対値が３°程度の場合、リング磁石の極数を２４極としてもよい。 In the present embodiment, the number of poles of the ring magnet 112 is 20. However, it is preferable that the number of poles of the ring magnet 112 is appropriately selected according to the relationship between the angle to be detected (relative angle between the sensor yoke 14 and the ring magnet 112) and linearity. When the detection angle is about ± (plus or minus) 5 °, the number of poles of the ring magnet is preferably 16 poles. However, when the absolute value of the detection angle is about 3 °, the number of poles of the ring magnet is 24. It is good also as a pole.

このように、ＥＰＳにトルク検出器１を適用することにより、電動パワーステアリング装置を小型化できる。すなわち衝突時の衝撃吸収のためのＥＡストローク量を十分に取ることができる等の利点が得られ、ＥＰＳの性能を向上させることができる。 Thus, by applying the torque detector 1 to the EPS, the electric power steering device can be reduced in size. That is, advantages such as a sufficient amount of EA stroke for absorbing shock at the time of collision can be obtained, and the performance of EPS can be improved.

第１の実施形態によるトルク検出器の概略構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically schematic structure of the torque detector by 1st Embodiment. 同トルク検出器の要部斜視図である。It is a principal part perspective view of the torque detector. 同トルク検出器の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the torque detector. 展開状態の集磁ヨーク部を示す平面図である。It is a top view which shows the magnetism collection yoke part of the expansion | deployment state. 同トルク検出器の動作を説明するための、磁気回路の概略図である。It is the schematic of a magnetic circuit for demonstrating operation | movement of the torque detector. 第２の実施形態によるトルク検出器の要部斜視図である。It is a principal part perspective view of the torque detector by 2nd Embodiment. 第３の実施形態によるトルク検出器の要部斜視図である。It is a principal part perspective view of the torque detector by 3rd Embodiment. 同トルク検出器の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the torque detector. ＥＰＳシステムにおけるトルク検出器周辺を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the torque detector periphery in an EPS system. センサヨークの斜視図である。It is a perspective view of a sensor yoke. センサヨークアッセンブリの斜視図である。It is a perspective view of a sensor yoke assembly. 集磁ヨークの斜視図である。It is a perspective view of a magnetism collection yoke. 集磁ヨークアッセンブリの斜視図である。It is a perspective view of a magnetism collection yoke assembly. 磁石アッセンブリの斜視図である。It is a perspective view of a magnet assembly.

符号の説明Explanation of symbols

１…トルク検出器、２…トーションバー（連結軸）、１１…第１の軸、１２…第２の軸、１６…永久磁石、２５…集磁ヨーク、２５Ａ…集磁ヨーク部、２５Ａ−２…集磁ヨーク部、２５Ｂ…集磁ヨーク部、２６…磁束集中部、２６Ａ…磁束集中部構成部、２６Ｂ…磁束集中部構成部、２７…磁束検出器、５０…板体、５１…帯部、５２…凸部、１００…ＥＰＳシステム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Torque detector, 2 ... Torsion bar (connection shaft), 11 ... 1st axis | shaft, 12 ... 2nd axis | shaft, 16 ... Permanent magnet, 25 ... Magnetic collecting yoke, 25A ... Magnetic collecting yoke part, 25A-2 ... Magnetic collecting yoke part, 25B ... Magnetic collecting yoke part, 26 ... Magnetic flux concentrating part, 26A ... Magnetic flux concentrating part constituting part, 26B ... Magnetic flux concentrating part constituting part, 27 ... Magnetic flux detector, 50 ... Plate body, 51 ... Band part 52 ... convex part, 100 ... EPS system

Claims

連結軸を介して同軸に連結された第１の軸及び第２の軸と、
前記第１の軸または前記連結軸の一端に固定された永久磁石と、
前記第２の軸または前記連結軸の他端に固定され、前記永久磁石と共に磁気回路を形成する少なくとも一対のセンサヨークと、
前記永久磁石及び前記センサヨークと共に前記磁気回路を形成する一対の集磁ヨークと、
前記集磁ヨークに配設された、前記センサヨーク及び前記集磁ヨークが誘導した磁束を集中させるための磁束集中部と、
前記センサヨーク及び前記集磁ヨークが誘導した磁束を検出する、少なくとも一つの磁束検出器とを有し、
前記第１の軸及び第２の軸のうちいずれか一方へ加えられたトルクを前記磁束検出器の出力に基づいて検出するトルク検出器であって、
前記一対の集磁ヨークが筒状であり、互いに径方向に対向していることを特徴とするトルク検出器。 A first shaft and a second shaft connected coaxially via a connecting shaft;
A permanent magnet fixed to one end of the first shaft or the connecting shaft;
At least a pair of sensor yokes fixed to the other end of the second shaft or the connecting shaft and forming a magnetic circuit with the permanent magnet;
A pair of magnetism collecting yokes forming the magnetic circuit together with the permanent magnet and the sensor yoke;
A magnetic flux concentrating portion for concentrating the magnetic flux induced by the sensor yoke and the magnetic collecting yoke, disposed in the magnetic collecting yoke;
Having at least one magnetic flux detector for detecting the magnetic flux induced by the sensor yoke and the magnetic flux collecting yoke;
A torque detector for detecting a torque applied to any one of the first axis and the second axis based on an output of the magnetic flux detector;
The torque detector according to claim 1, wherein the pair of magnetism collecting yokes have a cylindrical shape and face each other in the radial direction.

前記磁束集中部は前記集磁ヨークから折り曲げられた状態の複数片の構成部で構成されており、当該磁束集中部の一方の構成部が他方の構成部と軸方向に対向していることを特徴とする請求項１に記載のトルク検出器。 The magnetic flux concentrating part is composed of a plurality of constituent parts bent from the magnetism collecting yoke, and one constituent part of the magnetic flux concentrating part is opposed to the other constituent part in the axial direction. The torque detector according to claim 1.

前記磁束集中部は前記集磁ヨークから折り曲げられた状態の一片にて構成されており、当該磁束集中部と前記集磁ヨークの端面とが軸方向に対向していることを特徴とする請求項１に記載のトルク検出器。 The magnetic flux concentrating portion is formed of a single piece bent from the magnetism collecting yoke, and the magnetic flux concentrating portion and an end surface of the magnetism collecting yoke are opposed in the axial direction. The torque detector according to 1.

前記集磁ヨークと前記センサヨークとが軸方向に対向していることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のトルク検出器。 The torque detector according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetism collecting yoke and the sensor yoke are opposed to each other in the axial direction.

前記集磁ヨークと前記センサヨークとが径方向に対向していることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のトルク検出器。 The torque detector according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetism collecting yoke and the sensor yoke are opposed to each other in a radial direction.

前記センサヨークは、同一又は略同一の平面上に配置され、少なくとも一部が互いに分離して形成された複数のクローポールから構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のトルク検出器。 6. The sensor yoke according to claim 1, wherein the sensor yokes are arranged on the same or substantially the same plane, and are constituted by a plurality of claw poles formed at least partially separated from each other. The torque detector according to item.

ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して、電動モータから補助操舵トルクを発生して、減速機により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、
請求項１から６のいずれか一項に記載のトルク検出器を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 In the electric power steering device that generates auxiliary steering torque from the electric motor in response to the steering torque applied to the steering wheel, decelerates by the reducer, and transmits it to the output shaft of the steering mechanism.
An electric power steering apparatus comprising the torque detector according to any one of claims 1 to 6.