JP7227949B2 - torque sensor - Google Patents
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Description
本発明は、トルクセンサに関する。 The present invention relates to torque sensors.
特許文献１には、一対の集磁部材を保持する集磁部材保持部材を備えるトルクセンサが開示されている。 Patent Literature 1 discloses a torque sensor that includes a magnetic collecting member holding member that holds a pair of magnetic collecting members.
しかしながら、特許文献１のトルクセンサにおいては、磁気センサの集磁部材保持部材への挿入時に、ガイド機能が不足し、磁気センサのホール素子と集磁部材との干渉や、磁気センサと集磁部材の相対位置精度の悪化が発生するおそれがあった。
本発明の目的の一つは、磁気センサの集磁部材保持部材への挿入時のガイド機能の向上と、磁気センサと集磁部材の相対位置精度を向上したトルクセンサを提供することにある。
However, in the torque sensor of Patent Document 1, when the magnetic sensor is inserted into the magnetic collecting member holding member, the guide function is insufficient, and interference between the Hall element of the magnetic sensor and the magnetic collecting member, and interference between the magnetic sensor and the magnetic collecting member There was a risk that the relative position accuracy of the
One of the objects of the present invention is to provide a torque sensor with improved guide function when a magnetic sensor is inserted into a magnetic collecting member holding member and improved relative positional accuracy between the magnetic sensor and the magnetic collecting member.
上記目的を達成するため、本発明の好ましい態様によれば、回転する部材に生じるトルクを検出するトルクセンサであって、トーションバーを介して接続された第１軸および２軸を有する回転部材と、第１軸の回転に伴い回転するように第１軸に設けられ、回転部材の回転軸線周りの方向である周方向に配置されるマグネットと、磁性材料で形成されるヨーク部材であって、第１ヨーク部材と第２ヨーク部材とを有し、第１ヨーク部材と第２ヨーク部材とは、第２軸の回転に伴い回転するように第２軸に設けられ、マグネットの磁界内に配置されるヨーク部材と、磁性材料で形成され、第１ヨーク部材と対向し、かつ、回転部材の放射方向である径方向に離間して設けられる第１集磁部材と、磁性材料で形成され、第２ヨーク部材と対向し、かつ、径方向に離間して設けられる第２集磁部材と、第１集磁部材と第２集磁部材の間の磁界の変化を検出する検出素子を有する磁気センサと、非磁性材料で形成され、第１集磁部材と第２集磁部材とを保持する保持部を備える集磁部材保持部材と、非磁性材料で形成され、集磁部材保持部材に装着されるカバーであって、カバーは、磁気センサを第１集磁部材と第２集磁部材との間に挿入させるための挿入口と、挿入口は、矩形であって、長手方向が回転部材の回転軸線に対して径方向に向かい合うように位置する第１直線部と、短手方向が径方向に離れる方向に延びる第２直線部と、第１直線部には、回転部材の回転軸線方向である軸方向に対し傾斜し、磁気センサが挿入口に挿入されたとき、磁気センサの周方向の長さよりも周方向の長さが長いガイド部とを備えるカバーを有する。 In order to achieve the above object, according to a preferred aspect of the present invention, there is provided a torque sensor for detecting torque generated in a rotating member, the rotating member having a first shaft and two shafts connected via a torsion bar. a magnet provided on the first shaft so as to rotate with the rotation of the first shaft and arranged in a circumferential direction that is a direction around the rotation axis of the rotating member; and a yoke member formed of a magnetic material, It has a first yoke member and a second yoke member, the first yoke member and the second yoke member are provided on the second shaft so as to rotate with the rotation of the second shaft, and are arranged in the magnetic field of the magnet. a yoke member formed of a magnetic material, facing the first yoke member and spaced apart in a radial direction, which is the radial direction of the rotating member, a first magnetic flux collecting member formed of a magnetic material; A magnet having a second magnetic flux collecting member facing the second yoke member and spaced apart in the radial direction, and a detecting element for detecting a change in magnetic field between the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member. a sensor, a magnetic collecting member holding member made of a non-magnetic material and having a holding portion for holding the first magnetic collecting member and the second magnetic collecting member, and a magnetic collecting member holding member made of a non-magnetic material and attached to the magnetic collecting member holding member The cover has an insertion port for inserting the magnetic sensor between the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member, and the insertion port is rectangular and has a longitudinal direction of the rotating member. a first straight portion positioned so as to face radially with respect to the rotation axis of the rotating member; and a guide portion that is inclined with respect to the axial direction and has a longer circumferential length than the magnetic sensor when the magnetic sensor is inserted into the insertion port.
よって、本発明の好ましい態様によれば、磁気センサの集磁部材保持部材への挿入時のガイド機能の向上と、磁気センサと集磁部材の相対位置精度を向上することができる。 Therefore, according to a preferred aspect of the present invention, it is possible to improve the guide function when inserting the magnetic sensor into the magnetic collecting member holding member, and to improve the relative position accuracy between the magnetic sensor and the magnetic collecting member.
〔実施形態１〕
図１は、実施形態１の電動パワーステアリング装置の構成図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a configuration diagram of an electric power steering apparatus according to Embodiment 1. FIG.
[電動パワーステアリング装置の構成]
電動パワーステアリング装置１は、運転者によりステアリングホイール２に入力された操舵トルクに対して、電動モータ３によりアシストトルクを付与し、操舵トルクおよびアシストトルクを転舵輪４に転舵力として伝達する。
ステアリングホイール２に入力された操舵トルクは、インプットシャフト（第２軸）５、トーションバー６、ピニオンシャフト（第１軸）７、ピニオン８、ラックバー９、タイロッド１０を介して転舵輪４へ伝達される。
インプットシャフト５およびピニオンシャフト７は、回転部材１６を構成する。
電動モータ３から出力されるアシストトルクは、ウォームシャフト１１、ウォームホイール１２、ピニオン８、ラックバー９、タイロッド１０を介して転舵輪４へ伝達される。
インプットシャフト５とピニオンシャフト７とに跨って、操舵トルクを検出するトルクセンサ１３が設けられている。トルクセンサ１３は、操舵トルクに応じたトルクセンサ出力電圧をコントローラ１４へ出力する。コントローラ１４は、トルクセンサ出力電圧に応じて、電動モータ３の目標アシストトルクを演算し、目標アシストトルクに応じて電動モータ３を駆動する電流の制御を行う。
[Configuration of electric power steering device]
The electric power steering device 1 applies an assist torque from an
Steering torque input to the
Assist torque output from the
A
図２は、実施形態１の電動パワーステアリング装置のトルクセンサ付近の断面図である。
以下、回転部材１６の回転軸線Ｐ方向を軸方向、回転部材１６の回転軸線Ｐ周りの方向を周方向、回転部材１６の放射方向を径方向とする。
また、回転軸線Ｐの図示上方向をｘ軸正方向、回転軸線Ｐと直交する図示右方向をｙ軸正方向とする。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the vicinity of the torque sensor of the electric power steering apparatus of Embodiment 1. FIG.
Hereinafter, the direction of the rotation axis P of the rotating
Further, the upward direction of the rotation axis P in the drawing is the x-axis positive direction, and the rightward direction in the drawing perpendicular to the rotation axis P is the y-axis positive direction.
[電動パワーステアリング装置のトルクセンサ付近の構成]
トルクセンサ１３はステアリングギアボックス１５内に収容されている。
トーションバー６のｘ軸正方向の端部はインプットシャフト５に固定されている。トーションバー６のｘ軸負方向の端部はピニオンシャフト７に固定されている。
インプットシャフト５とピニオンシャフト７とは直接連結されておらず、両者は相対回転可能に支持されている。操舵トルクが入力するとトーションバー６が捩じれ、インプットシャフト５とピニオンシャフト７との回転軸線Ｐを中心とする回転量に偏差が生じる。トルクセンサ１３はこの偏差の大きさから操舵トルクを求めている。
ピニオンシャフト７には、円環状に形成されたマグネット２０が設けられている。マグネット２０は周方向にＮ極とＳ極と交互に配置されている。
実施形態１では、周方向において１６個の極を有する。マグネット２０はピニオンシャフト７と一体に回転する。
インプットシャフト５には、ヨーク部材２１が設けられている。ヨーク部材２１はパーマロイ（軟質磁性合金）で形成されている。
ヨーク部材２１は、第１ヨーク部材２１１および第２ヨーク部材２１２を有する。
[Configuration near the torque sensor of the electric power steering system]
Torque
The end of the
The
The
Embodiment 1 has 16 poles in the circumferential direction. The
A
Yoke
第１ヨーク部材２１１は、円環状に形成された第１円環部２１１ａを有する。第１円環部２１１ａは、マグネット２０の外径よりも大径に形成されている。
第１ヨーク部材２１１は、第１円環部２１１ａから内周側に屈曲した後に軸方向に延びる第１爪部２１１ｂを有する。
第１爪部２１１ｂは、周方向に等間隔に８個設けられている。隣り合う第１爪部２１１ｂの間隔は、第１爪部２１１ｂの周方向の幅とほぼ同じまたは若干広く形成されている。
第１爪部２１１ｂの外周面を周方向に繋いでできる円の径は、マグネット２０の外径よりも大径に形成されている。
第２ヨーク部材２１２は、円環状に形成された第２円環部２１２ａを有する。第２円環部２１２ａは、マグネット２０の外径よりも小径に形成されている。
第２ヨーク部材２１２は、第２円環部２１２ａから外周側に屈曲した後に軸方向に延びる第２爪部２１２ｂを有する。
第２爪部２１２ｂは、周方向に等間隔に８個設けられている。隣り合う第２爪部２１２ｂの間隔は、第２爪部２１２ｂの周方向の幅とほぼ同じまたは若干広く形成されている。
第２爪部２１２ｂの外周面を周方向に繋いでできる円の径は、第１爪部２１１ｂの外周面を周方向に繋いでできる円の径とほぼ同径に形成されている。
The
The
Eight
The diameter of the circle formed by connecting the outer peripheral surfaces of the
The
The
Eight
The diameter of the circle formed by joining the outer peripheral surfaces of the
第１ヨーク部材２１１と第２ヨーク部材２１２は、ヨークホルダ３３に保持されている。
第１ヨーク部材２１１と第２ヨーク部材２１２がヨークホルダ３３に保持された状態で、第１円環部２１１ａと第２円環部２１２ａとは同軸上に配置され、第１円環部２１１ａは第２円環部２１２ａの外周側に位置する。
第１円環部２１１ａの内周面と第２円環部２１２ａの外周面とは径方向に対向するように設けられる。第１円環部２１１ａの内周面と第２円環部２１２ａの外周面は離間して設けられている。
第１ヨーク部材２１１と第２ヨーク部材２１２がヨークホルダ３３に保持された状態で、隣り合う第１爪部２１１ｂの間に第２爪部２１２ｂが位置するようになっている。つまり、第１爪部２１１ｂと第２爪部２１２ｂとが交互に配置されている。
第１ヨーク部材２１１と第２ヨーク部材２１２は、ヨークホルダ３３に保持された状態で、インプットシャフト５に装着されている。第１ヨーク部材２１１と第２ヨーク部材２１２は、インプットシャフト５と一体に回転する。
第１爪部２１１ｂおよび第２爪部２１２ｂは、マグネット２０の外周側に配置されている。このとき、第１爪部２１１ｂおよび第２爪部２１２ｂの幅方向中心位置が、マグネット２０のＮ極とＳ極の境界位置と対向するように配置されている。
The
In a state in which the
The inner peripheral surface of the first
With the
The
The
第１ヨーク部材２１１の第１円環部２１１ａと第２ヨーク部材２１２の第２円環部２１２ａとの間には、集磁部材２２が設けられている。集磁部材２２は、パーマロイにより形成されている。
集磁部材２２は、第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２を有する。
第１集磁部材２２１は、第１円環部２１１ａと径方向に対向し、第１円環部２１１ａの径方向内側に配置されている。第１集磁部材２２１は、第１円環部２１１ａと離間している。
第２集磁部材２２２は、第２円環部２１２ａと径方向に対向し、第２円環部２１２ａの径方向外側に配置されている。第２集磁部材２２２は、第２円環部２１２ａと離間している。
第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２は、インプットシャフト５の回転軸に直交する同一平面上に設けられている。
また、ステアリングギアボックス１５の側面には、中心軸線Ｒを有するコネクタ挿入孔１５ａが形成され、ｙ軸正方向側からｙ軸負方向側に向けて、磁気センサを備えるコネクタ２５が挿入固定されている。
A magnetic
The magnetic
The first magnetic
The second magnetic
The first magnetic
A
図３は、実施形態１のコネクタの分解斜視図である。 3 is an exploded perspective view of the connector of Embodiment 1. FIG.
[コネクタの構成]
コネクタ２５は、ｙ軸負方向側に向かって延びる円筒部２５１を有する。円筒部２５１の中心軸線はコネクタ挿入孔１５ａの中心軸線Ｒと一致する。
円筒部２５１は、コネクタ挿入孔１５ａに挿入可能な外径を有する。円筒部２５１のｙ軸負方向側には、基板搭載部４７が設けられている。
基板搭載部４７は、円筒をｘ軸方向両側からｘ軸と垂直な平面で切り取ったような形状に形成されている。基板搭載部４７の外周面４７ａは、円筒部２５１の外径よりも僅かに小さく形成されている。
基板搭載部４７の中心軸線はコネクタ挿入孔１５ａの中心軸線Ｒと一致する。
基板搭載部４７の中心軸線上の点を中心とし、基板搭載部４７の取付基部４７ｃの外周面４７ａを通過する仮想円を設定する。
このとき、第１磁気センサ２３、第２磁気センサ２４は、当該仮想円の内側に位置する。
つまり、基板搭載部４７がコネクタ挿入孔１５ａに挿入されるとき、基板搭載部４７の取付基部４７ｃの外周面４７ａがコネクタ挿入孔１５ａと当接することにより、コネクタ挿入孔１５ａと第１磁気センサ２３、第２磁気センサ２４との接触が回避される。
基板搭載部４７には、矩形状の回路基板（基板）３０が搭載されている。回路基板３０のｘ軸負方向側の面には、第１磁気センサ２３の第１ホール素子（検出素子）２３ａ、第２ホール素子（検出素子）２３ｂと、第２磁気センサ２４の第１ホール素子（検出素子）２４ａ、第２ホール素子（検出素子）２４ｂが周方向の長さａにて実装されている。
基板搭載部４７には、複数の端子４７ｂが設けられている。端子４７ｂは、ハーネス３１と電気的に接続されている。
各端子４７ｂは、回路基板３０の対応するスルーホール３０ａに挿入される。各端子４７ｂは、回路基板３０とはんだ付けされることで、回路基板３０とハーネス３１とが電気的に接続される。
[Connector configuration]
The
The
The
The central axis of the
A virtual circle centered on a point on the central axis of the
At this time, the first
That is, when the
A rectangular circuit board (substrate) 30 is mounted on the
The
Each terminal 47b is inserted into a corresponding through
基板搭載部４７は、４つの基板支持面４７１を有する。各基板支持面４７１は、ｘ軸負方向側から回路基板３０の対応する隅部に当接する。
各基板支持面４７１のうちｙ軸正方向側に位置する２つの基板支持面４７１には、位置決めピン４７１ａが設けられている。
位置決めピン４７１ａは、基板支持面４７１からｘ軸正方向に向かって設けられている。位置決めピン４７１ａは、回路基板３０に形成された位置決め溝３０ｂと係合する。
The
The
[トルク検出方法]
次に、実施形態１のトルクセンサ１３におけるトルク検出方法を説明する。
操舵トルクの入力が無い状態では、第１爪部２１１ｂと第２爪部２１２ｂの円周方向中心がマグネット２０の極の境界上に位置し、第１爪部２１１ｂと第２爪部２１２ｂから見たマグネット２０のＮ極、Ｓ極に対するパーミアンスが等しい。
このためマグネット２０のＮ極から発生した磁束は、第１爪部２１１ｂと第２爪部２１２ｂに入り、そのままマグネット２０のＳ極に入る。よって、第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２間には磁束が流れないため、第１磁気センサ２３、第２磁気センサ２４は中間電圧を出力する。
運転者がステアリングホイール２を回転させると、トーションバー６に捻れが生じ、インプットシャフト５とピニオンシャフト７との間に相対角度変位が発生する。
この相対角度変位は、第１爪部２１１ｂと第２爪部２１２ｂとマグネット２０との間の相対角度変位として現れる。第１爪部２１１ｂと第２爪部２１２ｂとマグネット２０との間に相対角度変位が生じると、パーミアンスのバランスが崩れ、第１磁気センサ２３、第２磁気センサ２４を含む磁気回路、すなわち、マグネット２０のＮ極から発生した磁束が第１爪部２１１ｂと第２爪部２１２ｂのうちＮ極と対向する面積が広い方の爪部に流れ、第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２を経由してＳ極と対向する面積が広い方の爪部からマグネット２０のＳ極へと戻る磁気回路に磁束が流れる。
このとき、第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２間に流れる磁束を第１磁気センサ２３、第２磁気センサ２４で検出することにより、相対角度変位を測定でき、トーションバー６に作用するトルク（操舵トルク）を検出できる。
[Torque detection method]
Next, a torque detection method in the
When there is no input of steering torque, the center of the circumferential direction of the
Therefore, the magnetic flux generated from the N pole of the
When the driver rotates the
This relative angular displacement appears as relative angular displacement between the
At this time, by detecting the magnetic flux flowing between the first magnetic
図４は、実施形態１の集磁部材の平面図である。 4 is a plan view of the magnetic flux collecting member of the first embodiment. FIG.
[集磁部材の構成]
集磁部材２２は、第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２とから構成されている。
第１集磁部材２２１は、パーマロイで形成された金属板素材を屈曲させることにより略半円弧状に形成されている。
第１集磁部材２２１は、一対の端部（第１端部２２１ａ、第２端部２２１ｂ）、第１円弧状部２２１ｃおよび２つの第１直線部２２１ｄ、２２１ｅを有する。
第１集磁部材２２１は、軸方向から見たとき、回転部材１６の回転軸線Ｐと直交する直線Lに対して対称に形成されている。
第１円弧状部２２１ｃは、周方向に沿った円弧状に形成されている。第１直線部２２１ｄ、２２１ｅは、周方向において直線Ｌに対して対称位置に配置されている。
第２集磁部材２２２は、パーマロイで形成された金属板素材を屈曲させることにより略半円弧状に形成されている。
第２集磁部材２２２は、一対の端部（第１端部２２２ａ、第２端部２２２ｂ）、第２円弧状部２２２ｃおよび２つの第２直線部２２２ｄ、２２２ｅを有する。
第２集磁部材２２２は、軸方向から見たとき、直線Ｌに対して対称に形成されている。
第２円弧状部２２２ｃは、周方向に沿った円弧状に形成されている。第２直線部２２２ｄ、２２２ｅは、周方向において直線Lに対して対称位置に配置されている。
第２直線部２２２ｄは第１直線部２２１ｄと径方向に対向し、第２直線部２２２ｅは第１直線部２２１ｅと径方向に対向する。２つの第２直線部２２２ｄ、２２２ｅは、第２円弧状部２２２ｃよりも径方向外側に突出している。
なお、第１集磁部材２２１の第１直線部２２１ｄと第２集磁部材２２２の第２直線部２２２ｄの間、および第１集磁部材２２１の第１直線部２２１ｅと第２集磁部材２２２の第２直線部２２２ｅの間が検出範囲となる。
[Composition of the magnetic collecting member]
The magnetic
The first magnetic
The first magnetic
The first magnetic
The first
The second magnetic
The second magnetic
The second magnetic
The second
The second
In addition, between the first
第１直線部２２１ｄと第２直線部２２２ｄとの径方向間の隙間には、第１磁気センサ２３が設けられている。第１磁気センサ２３は、第１ホール素子２３ａおよび第２ホール素子２３ｂを有する。
第１ホール素子２３ａと第２ホール素子２３ｂは、第１直線部２２１ｄおよび第２直線部２２２ｄと平行に、かつ周方向に長さａで並んで配置されている。
第１直線部２２１ｅと第２直線部２２２ｅとの径方向間の隙間には、第２磁気センサ２４が設けられている。第２磁気センサ２４は、第３ホール素子２４ａおよび第４ホール素子２４ｂを有する。
第３ホール素子２４ａと第４ホール素子２４ｂは、第１直線部２２１ｅおよび第２直線部２２２ｅと平行に、かつ周方向に長さａで並んで配置されている。
第１ホール素子２３ａと第４ホール素子２４ｂは直線Lに対して対称位置に配置されている。同様に、第２ホール素子２３ｂと第３ホール素子２４ａも直線Lに対して対称位置に配置されている。
つまり、第１磁気センサ２３および第２磁気センサ２４が配置される位置は、磁気的に対称な位置（磁気的環境、すなわち、マグネット２０とヨーク部材２１の爪部２１１ｂ、２１２ｂの位置、集磁部材２２に対する位置等）が等しい。
各ホール素子２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂは、同一の回路基板３０に接続されている。回路基板３０には、ハーネス３１が接続されている。各ホール素子２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂの出力信号（トルクセンサ出力電圧）は、ハーネス３１を介してコントローラ１４へ送信される。
A first
The
A second
The
The
That is, the positions where the first
Each
集磁部材２２は、後述する集磁部材保持部材２８に保持されている。集磁部材保持部材２８は、絶縁部材である樹脂材料を用いて射出成型により形成されている。
なお、集磁部材保持部材２８と集磁部材２２と後述するカバー２８０により、集磁部材ユニット２７を構成する。
The magnetic
The magnetism collecting
図５は、実施形態１の集磁部材保持部材の斜視図であり、図６は、実施形態１の集磁部材保持部材の平面図であり、図７は、実施形態１の集磁部材保持部材に一対の集磁部材を取付けた状態の平面図である。 5 is a perspective view of the magnetic collecting member holding member of the first embodiment, FIG. 6 is a plan view of the magnetic collecting member holding member of the first embodiment, and FIG. 7 is a magnetic collecting member holding member of the first embodiment. FIG. 4 is a plan view of a state in which a pair of magnetic collecting members are attached to the member;
[集磁部材保持部材の構成]
集磁部材保持部材２８は、外形は概ね有底カップ状に非磁性材料で形成されており、底部（第１面）２８ｆの中心に開口部２８ｅを有する。
開口部２８ｅにはインプットシャフト５が貫通する。
底部２８ｆには、集磁部材収容溝２８ａが形成されている。
集磁部材収容溝２８ａには、第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２が収容される。
集磁部材収容溝２８ａは、第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２の形状に沿って形成されている。
集磁部材収容溝２８ａの周方向両端は、第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２の第１端部２２１ａ、２２２ａおよび第２端部２２１ｂ、２２２ｂに対応して分岐している。
[Structure of magnetic collecting member holding member]
The magnetism collecting
The
A magnetic collecting
A first magnetic collecting
The magnetic collecting
Circumferential ends of the magnetism collecting
集磁部材保持部材２８は、第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２を集磁部材収容溝２８ａ内に保持するための第１集磁部材保持部（保持部）２８ａ１と第２集磁部材保持部（保持部）２８ａ２を有する。
第１集磁部材保持部２８ａ１と第２集磁部材保持部２８ａ２は、弾性変形可能に集磁部材収容溝２８ａの底部からｘ軸正方向に突出する。
第１集磁部材保持部２８ａ１は、第１集磁部材２２１の径方向内側であって、第１円弧状部２２１ｃを保持する位置に設けられている。
第１集磁部材保持部２８ａ１は、第１集磁部材２２１を金属素材の板厚方向すなわち径方向外側に付勢するとともに、集磁部材保持部材２８に対する第１集磁部材２２１の軸方向相対移動を規制する。
第２集磁部材保持部２８ａ２は、第２集磁部材２２２の径方向外側であって、第２円弧状部２２２ｃを保持する位置に設けられている。
第２集磁部材保持部２８ａ２は、第２集磁部材２２２を金属素材の板厚方向すなわち径方向内側に付勢するとともに、集磁部材保持部材２８に対する第２集磁部材２２２の軸方向相対移動を規制する。
すなわち、第１集磁部材保持部２８ａ１と第２集磁部材保持部２８ａ２は、第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２を第１磁気センサ２３と第２磁気センサ２４から離間する方向に付勢するとともに、軸方向相対移動を規制している。
これにより、第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２の保持機能を向上することができる。
The magnetic collecting
The first magnetic collecting member holding portion 28a1 and the second magnetic collecting member holding portion 28a2 protrude in the positive x-axis direction from the bottom portion of the magnetic collecting
The first magnetic collecting member holding portion 28a1 is provided radially inside the first magnetic collecting
The first magnetic collecting
The second magnetic collecting member holding portion 28a2 is provided at a position radially outside the second magnetic collecting
The second magnetic collecting
That is, the first magnetic collecting
Thereby, the holding function of the first magnetic collecting
また、第１集磁部材２２１の第１直線部２２１ｄと第２集磁部材２２２の第２直線部２２２ｄに対応する集磁部材保持部材２８の底部２８ｆおよび、第１集磁部材２２１の第１直線部２２１ｅと第２集磁部材２２２の第２直線部２２２ｅに対応する集磁部材保持部材２８の底部２８ｆには、集磁部材収容溝２８ａに向けて、それぞれ一対の傾斜部２８ｂが形成されている。
さらに、それぞれの傾斜部２８ｂの周方向外側には、第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２との径方向に向い合う間の長さを一定にする一対の押さえ部２８ｃが形成されている。
一対の押さえ部２８ｃは、集磁部材収容溝２８ａの底部からｘ軸正方向に突出する。
これにより、第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２の位置精度を向上することができる。
さらに、一対の押さえ部２８ｃのそれぞれの周方向外側には、後述するカバー２８０を固定する弾性変形可能な一対の弾性突起部２８ｄが形成されている。
一対の弾性突起部２８ｄは、集磁部材収容溝２８ａの底部からｘ軸正方向に突出し、後述するカバー２８０の挿入孔２８５と機械接合することにより、カバー２８０を集磁部材保持部材２８に固定する。
これにより、カバー２８０の集磁部材保持部材２８への装着性を向上することができる。
Also, the
Furthermore, a pair of
A pair of
Thereby, the positional accuracy of the first magnetic collecting
Further, a pair of elastically deformable
The pair of
This makes it possible to improve the mountability of the
図８は、実施形態１の集磁部材ユニットの分解斜視図であり、図９は、実施形態１の集磁部材ユニットの斜視図であり、図１０（ａ）は、実施形態１のカバーのｘ軸正方向から見た斜視図であり、図１０（ｂ）は、実施形態１のカバーのｘ軸負方向から見た斜視図である。 8 is an exploded perspective view of the magnetic flux collecting member unit of Embodiment 1, FIG. 9 is a perspective view of the magnetic flux collecting member unit of Embodiment 1, and FIG. FIG. 10B is a perspective view of the cover of Embodiment 1 as seen from the positive direction of the x-axis, as seen from the negative direction of the x-axis.
[集磁部材ユニットの構成]
図８に示すように、集磁部材保持部材２８の集磁部材収容溝２８ａに、ｘ軸正方向から第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２を組付け、第１集磁部材保持部２８ａ１と第２集磁部材保持部２８ａ２により、集磁部材保持部材２８の集磁部材収容溝２８ａに、固定保持される。
つぎに、ｘ軸正方向からカバー２８０の一対の挿入孔２８５に、集磁部材保持部材２８の一対の弾性突起部２８ｄが挿入されるように組み付け、一対の挿入孔２８５と一対の弾性突起部２８ｄとが機械接合することにより、カバー２８０を集磁部材保持部材２８に固定する。
図９に示すように、集磁部材ユニット２７は、第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２から構成される集磁部材２２と、集磁部材保持部材２８と、カバー２８０により、構成されている。
[Composition of magnetic collecting member unit]
As shown in FIG. 8, the first magnetic collecting
Next, the pair of
As shown in FIG. 9, the magnetism collecting
[カバーの構成]
図８、図１０（ａ）に示すように、カバー２８０は、略半円形状に非磁性材料で形成されている。
両端部には、集磁部材保持部材２８の一対の弾性突起部２８ｄが挿入される一対の挿入孔２８５が形成されている。
また、各挿入孔２８５の周方向に隣接して、第１磁気センサ２３と第２磁気センサ２４を、第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２との間に挿入させるための矩形形状の一対の挿入口２８１が形成されている。
矩形形状の一対の挿入口２８１は、長手方向が回転軸線Ｐに対して向い合う方向に位置する径方向内側の第１の第１直線部（第１直線部）２８２ａと径方向外側の第２の第１直線部（第１直線部）２８２ｂと、短手方向が回転軸線Ｐから離れる方向に延びる一対の第２直線部２８３から構成されている。
各第１の第１直線部２８２ａと第２の第１直線部２８２ｂには、回転軸線Ｐに対し傾斜し、ｘ軸負方向に延びる一対のガイド部２８４が形成されている。
各ガイド部２８４の傾斜は、集磁部材保持部材２８の傾斜部２８ｂと平行になるように形成している。
これにより、集磁部材保持部材２８に対するカバー２８０の回転方向の位置決めをすることができる。
なお、一対のガイド部２８４の周方向の長さｂは、第１磁気センサ２３あるいは第２磁気センサ２４の周方向の長さａ（図４参照）よりも大きく形成している。
これにより、第１磁気センサ２３の第１ホールＩＣ２３ａ、第２ホールＩＣ２３ｂあるいは第２磁気センサ２４の第３ホールＩＣ２４ａ、第４ホールＩＣ２４ｂの傾きに対し、一対のガイド部２８４は充分な長さを有しているので、第１磁気センサ２３の第１ホールＩＣ２３ａ、第２ホールＩＣ２３ｂあるいは第２磁気センサ２４の第３ホールＩＣ２４ａ、第４ホールＩＣ２４ｂの組付け時に、各ホールＩＣ２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂを第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２に対し、確実に平行に配置するガイド機能の向上を図ることができる。
また、ガイド部２８４を第１の第１直線部２８２ａと第２の第１直線部２８２ｂの両方に設けているため、ガイド機能が向上し、より位置精度を高めることができる。
すなわち、第１磁気センサ２３と第２磁気センサ２４の集磁部材保持部材２８への挿入時のガイド機能の向上と、第１磁気センサ２３および第２磁気センサ２４と第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２との相対位置精度の向上を図ることができる。
[Cover configuration]
As shown in FIGS. 8 and 10(a), the
A pair of
Also, adjacent to each
The pair of
A pair of
The inclination of each
As a result, it is possible to position the
The circumferential length b of the pair of
As a result, the pair of
In addition, since the
That is, the first
図１０（ｂ）に示すように、各第２直線部２８３からｘ軸負方向に平行に延び、第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２との間に位置する４個の突起（位置決め部）２８６が形成されている。
各突起２８６は、各第２直線部２８３側の基部２８６ａと回転軸線Ｐに平行に延びる端部２８６ｂから構成されている。
４個の突起２８６は、第１磁気センサ２３および第２磁気センサ２４と第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２との相対的な位置を決める機能を有している。
これにより、ガイド部２８４と第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２との相対位置精度を高めることができるので、第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２との間に対する位置決めが可能となるとともにステアリングギアボックス１５のコネクタ挿入孔１５ａに挿入固定されたコネクタ２５に対し、ｘ軸負方向から集磁部材ユニット２７を挿入して組付ける際に、第１磁気センサ２３および第２磁気センサ２４と第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２との干渉を抑制することができる。
As shown in FIG. 10(b), four protrusions ( A positioning portion) 286 is formed.
Each
The four
As a result, the relative position accuracy between the
図１１は、実施形態１のカバーと集磁部材保持部材とコネクタの基板搭載部との位置関係を示す模式図である。 FIG. 11 is a schematic diagram showing the positional relationship between the cover, the magnetic collecting member holding member, and the board mounting portion of the connector according to the first embodiment.
[カバーと集磁部材保持部材とコネクタの基板搭載部との位置関係]
カバー２８０が装着される集磁部材保持部材２８の底部２８ｆに対するカバー２８０の軸方向の長さｔ４は、集磁部材保持部材２８の底部２８ｆと基板搭載部４７の取付基部４７ｃのｘ軸負方向（図示下方向）の面との軸方向の長さｔ５よりも大きく形成している。
これにより、集磁部材保持部材２８の弾性突起部２８ｄが破損し、カバー２８０が集磁部材保持部材２８から脱落しようとする場合でも、基板搭載部４７の取付基部４７ｃによりカバー２８０を押さえることができるので、カバー２８０の集磁部材保持部材２８から脱落を防止することができる。
[Positional relationship between the cover, the holding member of the magnetic collecting member, and the board mounting part of the connector]
The axial length t4 of the
As a result, even if the
図１２（ａ）は、実施形態１のカバーのガイド部と集磁部材の位置関係を示す模式図であり、図１２（ｂ）は、実施形態１のカバーの突起と集磁部材の位置関係を示す模式図である。 12(a) is a schematic diagram showing the positional relationship between the guide portion of the cover and the magnetic flux collecting member of Embodiment 1, and FIG. 12(b) is the positional relationship between the projection of the cover and the magnetic flux collecting member of Embodiment 1. FIG. It is a schematic diagram showing.
[カバーのガイド部と集磁部材の位置関係]
図１２（ａ）に示すように、第１集磁部材２２１の径方向内側面２２１ａは、カバー２８０の第２の第１直線部２８２ｂのガイド部２８４の先端部２８４ａよりも径方向外側に位置し、第２集磁部材２２２の径方向外側面２２２ａは、カバー２８０の第１の第１直線部２８２ａのガイド部２８４の先端部２８４ａよりも径方向内側に位置している。
これにより、ステアリングギアボックス１５のコネクタ挿入孔１５ａに挿入固定されたコネクタ２５に対し、ｘ軸負方向から集磁部材ユニット２７を挿入して組付ける際に、第１磁気センサ２３および第２磁気センサ２４と第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２との干渉をより抑制することができる。
[Positional relationship between cover guide part and magnetic collector]
As shown in FIG. 12(a), the radially
As a result, when the magnetic flux collecting
[カバーの突起と集磁部材の位置関係]
図１２（ｂ）に示すように、カバー２８０の各突起２８６は、第２直線部２８３側の基部２８６ａと基部２８６ａから回転軸線Ｐに平行に延びる端部２８６ｂとから構成され、端部２８６ｂの径方向の長さｔ２は、基部２８６ａの径方向の長さｔ１よりも短く形成している。
これにより、カバー２８０の各突起２８６の集磁部材保持部材２８への挿入性を向上することができる。
また、各突起２８６の基部２８６ａの径方向の長さｔ１は、第１集磁部材２２１の径方向内側面２２１ａと第２集磁部材２２２の径方向外側面２２２ａ間の径方向の長さｔ３よりも短く形成している。
これにより、各突起２８６が、第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２に押し付けられて、内部応力が上昇して磁界特性の変化が生じることを抑制することができる。
[Positional relationship between the protrusion on the cover and the magnetic collector]
As shown in FIG. 12B, each
This makes it possible to improve the insertability of each
The radial length t1 of the
As a result, it is possible to prevent the
次に、作用効果を説明する。
実施形態１のトルクセンサにおいては、以下に列挙する作用効果を奏する。
Next, functions and effects will be described.
The torque sensor of Embodiment 1 has the following effects.
（１）第１磁気センサ２３と第２磁気センサ２４を第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２との間に挿入させるための一対の挿入口２８１と、一対の挿入口２８１は、それぞれ矩形であって、長手方向が回転部材１６の回転軸線Ｐに対して径方向に向かい合うように位置する第１の第１直線部２８２ａ、第２の第１直線部２８２ｂと、短手方向が径方向に離れる方向に延びる一対の第２直線部２８３と、第１の第１直線部２８２ａ、第２の第１直線部２８２ｂには、回転部材１６の回転軸線Ｐ方向である軸方向に対し傾斜し、第１磁気センサ２３と第２磁気センサ２４が挿入口２８１に挿入されたとき、第１磁気センサ２３と第２磁気センサ２４の周方向の長さａよりも長い周方向の長さｂを有するガイド部２８４とを備える集磁部材保持部材２８へ取り付けるカバー２８０を有するようにした。
よって、第１磁気センサ２３と第２磁気センサ２４の集磁部材保持部材２８への挿入時のガイド機能の向上と、第１磁気センサ２３および第２磁気センサ２４と第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２との相対位置精度の向上を図ることができる。
(1) A pair of
Therefore, the guide function when inserting the first
（２）カバー２８０は、第１磁気センサ２３と第２磁気センサ２４が第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２の間の磁界の変化を検出する第１集磁部材２２１の第１直線部２２１ｄと第２集磁部材２２２の第２直線部２２２ｄの間、および第１集磁部材２２１の第１直線部２２１ｅと第２集磁部材２２２の第２直線部２２２ｅの間の検出範囲において、第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２とに対するガイド部２８４の相対位置を決める位置決め部としての４個の突起２８６を有するようにした。
よって、ガイド部２８４と第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２との相対位置精度を高めることができるので、ステアリングギアボックス１５のコネクタ挿入孔１５ａに挿入固定されたコネクタ２５に対し、ｘ軸負方向から集磁部材ユニット２７を挿入して組付ける際に、第１磁気センサ２３および第２磁気センサ２４と第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２との干渉を抑制することができる。
(2) The
Therefore, the relative positional accuracy between the
（３）４個の突起２８６は、第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２との間に配置されるようにした。
よって、ガイド部２８４と第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２との相対位置精度を高めることができるので、第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２との間に対する位置決めが可能となる。
(3) The four
Therefore, since the relative position accuracy between the
（４）４個の突起２８６は、第２直線部２８３側の基部２８６ａと基部２８６ａから回転軸線Ｐに平行に延びる端部２８６ｂとから構成され、端部２８６ｂは、径な方向の長さｔ２が、基部２８６ａの径方向の長さｔ１よりも短く形成するようにした。
よって、カバー２８０の各突起２８６の集磁部材保持部材２８への挿入性を向上することができる。
(4) The four
Therefore, it is possible to improve the insertability of the
（５）各突起２８６の基部２８６ａの径方向の長さｔ１は、第１集磁部材２２１の径方向内側面２２１ａと第２集磁部材２２２の径方向外側面２２２ａ間の径方向の長さｔ３よりも短く形成するようにした。
よって、各突起２８６が、第１集磁部材２２１および第２集磁部材２２２に押し付けられて、内部応力が上昇して磁界特性の変化が生じることを抑制することができる。
(5) The radial length t1 of the
Therefore, it is possible to prevent the
（６）カバー２８０の矩形形状の一対の挿入口２８１の第１直線部は、長手方向が回転軸線Ｐに対して向い合う方向に位置する径方向内側の第１の第１直線部２８２ａと径方向外側の第２の第１直線部２８２ｂとから構成し、第１の第１直線部２８２ａと第２の第１直線部２８２ｂも両方に、回転軸線Ｐに対し傾斜し、ｘ軸負方向に延びる一対のガイド部２８４を形成するようにした。
よって、第１の第１直線部２８２ａと第２の第１直線部２８２ｂの両方にガイド部２８４を形成したので、ガイド機能が向上し、より位置精度を高めることができる。
(6) The pair of
Therefore, since the
（７）第１集磁部材２２１の径方向内側面２２１ａは、カバー２８０の第２の第１直線部２８２ｂのガイド部２８４の先端部２８４ａよりも径方向外側に位置し、第２集磁部材２２２の径方向外側面２２２ａは、カバー２８０の第１の第１直線部２８２ａのガイド部２８４の先端部２８４ａよりも径方向内側に位置するようにした。
よって、ステアリングギアボックス１５のコネクタ挿入孔１５ａに挿入固定されたコネクタ２５に対し、ｘ軸負方向から集磁部材ユニット２７を挿入して組付ける際に、第１磁気センサ２３および第２磁気センサ２４と第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２との干渉をより抑制することができる。
(7) The radially
Therefore, when the magnetic flux collecting
（８）第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２との径方向に向い合う間の長さを一定にするために、集磁部材保持部材２８の集磁部材収容溝２８ａの底部からｘ軸正方向に突出する一対の押さえ部２８ｃを形成するようにした。
よって、第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２の位置精度を向上することができる
(8) In order to keep the length of the space between the first magnetic collecting
Therefore, it is possible to improve the positional accuracy of the first magnetic collecting
（９）カバー２８０が装着される集磁部材保持部材２８の底部２８ｆに対するカバー２８０の軸方向の長さｔ４は、集磁部材保持部材２８の底部２８ｆと基板搭載部４７の取付基部４７ｃのｘ軸負方向の面との軸方向の長さｔ５よりも大きく形成するようにした。
よって、集磁部材保持部材２８の弾性突起部２８ｄが破損し、カバー２８０が集磁部材保持部材２８から脱落しようとする場合でも、基板搭載部４７の取付基部４７ｃによりカバー２８０を押さえることができるので、カバー２８０の集磁部材保持部材２８から脱落を防止することができる。
(9) The axial length t4 of the
Therefore, even if the
（１０）集磁部材保持部材２８の傾斜部２８ｂとカバー２８０のガイド部２８４の傾斜とは、平行になるように形成するようにした。
よって、集磁部材保持部材２８に対するカバー２８０の回転方向の位置決めをすることができる。
(10) The sloped
Therefore, it is possible to position the
（１１）集磁部材保持部材２８の第１集磁部材保持部２８ａ１と第２集磁部材保持部２８ａ２は、第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２を第１磁気センサ２３と第２磁気センサ２４から離間する方向に付勢するようにした。
よって、第１集磁部材２２１と第２集磁部材２２２の保持機能を向上することができる。
(11) The first magnetic collecting member holding portion 28a1 and the second magnetic collecting member holding portion 28a2 of the magnetic collecting
Therefore, the holding function of the first magnetic collecting
（１２）集磁部材保持部材２８の一対の弾性突起部２８ｄは、集磁部材収容溝２８ａの底部からｘ軸正方向に突出し、カバー２８０の挿入孔２８５と機械接合することにより、カバー２８０を集磁部材保持部材２８に固定するようにした。
よって、カバー２８０の集磁部材保持部材２８への装着性を向上することができる。
(12) The pair of
Therefore, the mountability of the
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施形態１では、第１の第１直線部２８２ａと第２の第１直線部２８２ｂの両方にガイド部２８４を形成しているが、各第２直線部２８３にもガイド部２８４を形成してもよい。
また、実施形態１では、集磁部材保持部材２８の傾斜部２８ｂは、カバー２８０の第１の第１直線部２８２ａと第２の第１直線部２８２ｂのガイド部２８４と同様に連続して形成しているが、一部分に形成してもよい。
[Other embodiments]
Although the present invention has been described above based on the embodiments, the specific configurations of the respective inventions are not limited to the embodiments. Included in the invention.
For example, in Embodiment 1, the
Further, in Embodiment 1, the
以上説明した実施形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。
トルクセンサは、その一つの態様において、トーションバーを介して接続された第１軸および２軸を有する回転部材と、前記第１軸の回転に伴い回転するように前記第１軸に設けられ、前記回転部材の回転軸線周りの方向である周方向に配置されるマグネットと、磁性材料で形成されるヨーク部材であって、第１ヨーク部材と第２ヨーク部材とを有し、前記第１ヨーク部材と第２ヨーク部材とは、前記第２軸の回転に伴い回転するように前記第２軸に設けられ、前記マグネットの磁界内に配置されるヨーク部材と、磁性材料で形成され、前記第１ヨーク部材と対向し、かつ、前記回転部材の放射方向である径方向に離間して設けられる第１集磁部材と、磁性材料で形成され、前記第２ヨーク部材と対向し、かつ、径方向に離間して設けられる第２集磁部材と、前記第１集磁部材と前記第２集磁部材の間の磁界の変化を検出する検出素子を有する磁気センサと、非磁性材料で形成され、前記第１集磁部材と前記第２集磁部材とを保持する保持部を備える集磁部材保持部材と、非磁性材料で形成され、前記集磁部材保持部材に装着されるカバーであって、前記カバーは、前記磁気センサを前記第１集磁部材と前記第２集磁部材との間に挿入させるための挿入口と、前記挿入口は、矩形であって、長手方向が前記回転部材の回転軸線に対して径方向に向かい合うように位置する第１直線部と、短手方向が径方向に離れる方向に延びる第２直線部と、前記第１直線部には、前記回転部材の回転軸線方向である軸方向に対し傾斜し、前記磁気センサが前記挿入口に挿入されたとき、前記磁気センサの周方向の長さよりも周方向の長さが長いガイド部と、を備えるカバーと、を有する。
Technical ideas that can be grasped from the above-described embodiments will be described below.
In one aspect, the torque sensor includes a rotating member having a first shaft and two shafts connected via a torsion bar, and a rotating member provided on the first shaft so as to rotate as the first shaft rotates, and a yoke member made of a magnetic material, the magnet being arranged in the circumferential direction around the rotation axis of the rotating member, the first yoke having a first yoke member and a second yoke member. The member and the second yoke member are provided on the second shaft so as to rotate along with the rotation of the second shaft, and are formed of a yoke member arranged in the magnetic field of the magnet and a magnetic material. a first magnetic flux collecting member facing the first yoke member and spaced apart in the radial direction, which is the radial direction of the rotating member; a magnetic sensor having a second magnetism collecting member spaced apart in a direction, a detecting element for detecting a change in the magnetic field between the first magnetism collecting member and the second magnetism collecting member, and a magnetic sensor made of a non-magnetic material a magnetic collecting member holding member having a holding portion for holding the first magnetic collecting member and the second magnetic collecting member; and a cover made of a non-magnetic material and attached to the magnetic collecting member holding member, wherein the cover has an insertion opening for inserting the magnetic sensor between the first magnetic flux collecting member and the second magnetic collecting member; a first straight portion positioned so as to face radially with respect to the rotation axis of the rotating member; a cover that is inclined with respect to the axial direction, and that has a longer circumferential length than the magnetic sensor when the magnetic sensor is inserted into the insertion opening; have
より好ましい態様では、上記態様において、前記カバーは、前記磁気センサが前記第１集磁部材と前記第２集磁部材の間の磁界の変化を検出する検出範囲において、前記第１集磁部材と前記第２集磁部材とに対する前記ガイド部の相対位置を決める位置決め部を有する。
より好ましい態様では、上記態様において、前記位置決め部は、前記挿入口の前記第２直線部に設けられ、前記第１集磁部材と前記第２集磁部材とに対して対向し、前記第２直線部から軸方向に平行に延びる突起である。
より好ましい態様では、上記態様において、前記突起は、前記第１集磁部材と前記第２集磁部材との間に配置される。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記突起は、前記第２直線部側の基部と、前記基部から軸方向に平行に延びる端部と、からなり、前記端部の径方向の長さは、前記基部の径方向の長さよりも短い。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記突起は、前記第２直線部側の基部と、前記基部から軸方向に平行に延びる端部と、からなり、前記基部の径方向の長さは、前記第１集磁部材と前記第２集磁部材との間の径方向の長さよりも短い。
In a more preferred mode, in the above mode, the cover is located in a detection range where the magnetic sensor detects a change in the magnetic field between the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member. It has a positioning portion that determines the relative position of the guide portion with respect to the second magnetic flux collecting member.
In a more preferable mode, in the above mode, the positioning part is provided in the second linear part of the insertion opening, faces the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member, It is a projection extending parallel to the axial direction from the straight portion.
In a more preferred mode, in the above mode, the protrusion is arranged between the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member.
In still another preferable aspect, in any one of the above aspects, the protrusion includes a base portion on the side of the second straight portion and an end portion extending parallel to the axial direction from the base portion, and the radial direction of the end portion is is shorter than the radial length of the base.
In still another preferred aspect, in any one of the above aspects, the protrusion comprises a base portion on the side of the second straight portion and an end portion extending in parallel from the base portion in the axial direction. The length is shorter than the radial length between the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member.
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第１直線部は、第１の第１直線部と、前記第１の第１直線部よりも径方向外側に位置する第２の第１直線部と、を有し、前記ガイド部は、前記第１の第１直線部と前記第２の第１直線部との両方に形成される。
より好ましい態様では、上記態様において、前記第１集磁部材の前記第２集磁部材と向かい合う前記第１集磁部材の径方向の内側の径方向内側面は、前記ガイド部の先端よりも径方向の外側に位置し、前記第２集磁部材の前記第１集磁部材と向かい合う前記第２集磁部材の径方向の外側の径方向外側面は、前記ガイド部の先端よりも径方向の内側に位置する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記集磁部材保持部材は、前記第１集磁部材と前記第２集磁部材との径方向に向かい合う間の長さを一定にする押さえ部を有する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記磁気センサは、前記トルクセンサの軸方向に位置する基板と電気的に接続し、前記基板は、前記カバーの軸方向の移動を規制するように配置された基板搭載部に搭載され、前記カバーが装着される前記集磁部材保持部材の第１面に対する、前記カバーの軸方向の長さは、前記集磁部材保持部材の第１面と前記基板搭載部との間の軸方向の長さよりも大きい。
In still another preferred aspect, in any one of the above aspects, the first straight portion includes a first first straight portion and a second straight portion located radially outside the first first straight portion. 1 linear portion, and the guide portion is formed on both the first first linear portion and the second first linear portion.
In a more preferable mode, in the above mode, the radially inner side surface of the first magnetic flux collecting member facing the second magnetic flux collecting member has a diameter larger than the tip of the guide portion. A radially outer side surface of the second magnetic flux collecting member facing the first magnetic collecting member of the second magnetic flux collecting member, which is located on the outer side of the direction, is located radially outward from the tip of the guide portion in the radial direction. located inside.
In still another preferred aspect, in any one of the above aspects, the magnetic flux collecting member holding member is a retainer that maintains a constant length between the first magnetic collecting member and the second magnetic collecting member facing each other in the radial direction. have a part.
In still another preferred aspect, in any one of the above aspects, the magnetic sensor is electrically connected to a substrate positioned in the axial direction of the torque sensor, and the substrate restricts axial movement of the cover. The axial length of the cover with respect to the first surface of the magnetic collecting member holding member to which the cover is mounted is the first surface of the magnetic collecting member holding member. and the substrate mounting portion.
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記集磁部材保持部材の前記ガイド部と向かい合う位置には、前記ガイド部と平行に、軸方向に対し傾斜する傾斜部を有する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第１集磁部材と前記第２集磁部材とは、磁性材料の金属板素材を屈曲させることにより形成されており、前記保持部は、前記第１集磁部材と前記第２集磁部材とに対し、前記金属板素材の板厚方向に付勢し、前記第１集磁部材と前記第２集磁部材の間に設けられ、前記磁気センサから離間する方向に前記第１集磁部材と前記第２集磁部材とを付勢する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記カバーは、前記集磁部材保持部材に設けられる弾性突起部と、前記カバーに形成され、前記弾性突起が挿入する挿入孔とが機械接合することによって前記前記集磁部材保持部材に固定される。
In still another preferred aspect, in any one of the above aspects, the magnetism collecting member holding member has an inclined portion inclined with respect to the axial direction in parallel with the guide portion at a position facing the guide portion.
In still another preferred aspect, in any one of the above aspects, the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member are formed by bending a metal plate material made of a magnetic material, and the holding portion is , biasing the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member in the plate thickness direction of the metal plate material, and provided between the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member; The first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member are biased in a direction away from the magnetic sensor.
In still another preferred aspect, in any one of the above aspects, the cover is mechanically joined to an elastic protrusion provided on the magnetic flux collecting member holding member and an insertion hole formed in the cover and into which the elastic protrusion is inserted. By doing so, it is fixed to the magnetic flux collecting member holding member.
５ インプットシャフト（第２軸）
６ トーションバー
７ ピニオンシャフト（第１軸）
１３ トルクセンサ
１６ 回転部材
２０ マグネット
２２ 集磁部材
２１１ 第１ヨーク部材（ヨーク部材）
２１２ 第２ヨーク部材（ヨーク部材）
２２１ 第１集磁部材
２２１ａ 第１集磁部材の径方向内側面
２２１ｄ 第１直線部（検出範囲）
２２１ｅ 第１直線部（検出範囲）
２２２ 第２集磁部材
２２２ａ 第２集磁部材の径方向外側面
２２２ｄ 第１直線部（検出範囲）
２２２ｅ 第１直線部（検出範囲）
２３ 第１磁気センサ（磁気センサ）
２３ａ 第１ホール素子（検出素子）
２３ｂ 第２ホール素子（検出素子）
２４ 第２磁気センサ（磁気センサ）
２４ａ 第１ホール素子（検出素子）
２４ｂ 第２ホール素子（検出素子）
２８ 集磁部材保持部材
２８ａ１ 第１集磁部材保持部（保持部）
２８ａ２ 第２集磁部材保持部（保持部）
２８０ カバー
２８ｂ 傾斜部
２８ｃ 押さえ部
２８ｄ 弾性突起
２８ｆ 底部（第１面）
２８１ 挿入口
２８２ａ 第１の第１直線部（第１直線部）
２８２ｂ 第２の第１直線部（第１直線部）
２８３ 第２直線部
２８４ ガイド部
２８５ 挿入孔
２８６ 突起（位置決め部）
２８６ａ 基部
２８６ｂ 端部
３０ 回路基板（基板）
４７ 基板搭載部
４７ｃ 取付基部
ａ 磁気センサの周方向の長さ
ｂ ガイド部の周方向の長さ
ｔ１ 基部の径方向の長さ
ｔ２ 端部の径方向の長さ
ｔ３ 第１集磁部材の径方向内側面と第２集磁部材の径方向外側面間の径方向の長さ
ｔ４ 集磁部材保持部材の底部に対するカバーの軸方向の長さ
ｔ５ 集磁部材保持部材の底部と基板搭載部の取付基部のｘ軸負方向の面との軸方向の長さ
Ｐ 回転軸線
Ｒ 中心軸線
5 Input shaft (second axis)
6
13
212 second yoke member (yoke member)
221 First magnetic collecting
221e First straight part (detection range)
222 Second magnetic collecting
222e First straight part (detection range)
23 first magnetic sensor (magnetic sensor)
23a first hall element (detection element)
23b Second Hall element (detection element)
24 second magnetic sensor (magnetic sensor)
24a first Hall element (detection element)
24b second Hall element (detection element)
28 magnetic collecting member holding member 28a1 first magnetic collecting member holding portion (holding portion)
28a2 Second magnetic collecting member holding portion (holding portion)
280
281
282b Second first straight portion (first straight portion)
283 Second
47
Claims (13)
トーションバーを介して接続された第１軸および２軸を有する回転部材と、
前記第１軸の回転に伴い回転するように前記第１軸に設けられ、前記回転部材の回転軸線周りの方向である周方向に配置されるマグネットと、
磁性材料で形成されるヨーク部材であって、第１ヨーク部材と第２ヨーク部材とを有し、
前記第１ヨーク部材と第２ヨーク部材とは、前記第２軸の回転に伴い回転するように前記第２軸に設けられ、前記マグネットの磁界内に配置される前記ヨーク部材と、
磁性材料で形成され、前記第１ヨーク部材と対向し、かつ、前記回転部材の放射方向である径方向に離間して設けられる第１集磁部材と、
磁性材料で形成され、前記第２ヨーク部材と対向し、かつ、径方向に離間して設けられる第２集磁部材と、
前記第１集磁部材と前記第２集磁部材の間の磁界の変化を検出する検出素子を有する磁気センサと、
非磁性材料で形成され、前記第１集磁部材と前記第２集磁部材とを保持する保持部を備える集磁部材保持部材と、
非磁性材料で形成され、前記集磁部材保持部材に装着されるカバーであって、
前記カバーは、
前記磁気センサを前記第１集磁部材と前記第２集磁部材との間に挿入させるための挿入口と、
前記挿入口は、矩形であって、長手方向が前記回転部材の回転軸線に対して径方向に向かい合うように位置する第１直線部と、
短手方向が径方向に離れる方向に延びる第２直線部と、
前記第１直線部には、前記回転部材の回転軸線方向である軸方向に対し傾斜し、前記磁気センサが前記挿入口に挿入されたとき、前記磁気センサの周方向の長さよりも周方向の長さが長いガイド部と、
を備えるカバーと、
を有する、
ことを特徴とするトルクセンサ。 A torque sensor that detects torque generated in a rotating member,
a rotating member having a first axis and two axes connected via a torsion bar;
a magnet that is provided on the first shaft so as to rotate with the rotation of the first shaft and arranged in a circumferential direction that is a direction around the rotation axis of the rotating member;
a yoke member made of a magnetic material, the yoke member having a first yoke member and a second yoke member;
The first yoke member and the second yoke member are provided on the second shaft so as to rotate with the rotation of the second shaft, and the yoke member is arranged within the magnetic field of the magnet;
a first magnetic flux collecting member made of a magnetic material, facing the first yoke member, and spaced apart in a radial direction, which is a radial direction of the rotating member;
a second magnetic flux collecting member made of a magnetic material, facing the second yoke member, and spaced apart in the radial direction;
a magnetic sensor having a detection element that detects a change in the magnetic field between the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member;
a magnetic collecting member holding member made of a non-magnetic material and having a holding portion for holding the first magnetic collecting member and the second magnetic collecting member;
A cover made of a non-magnetic material and attached to the magnetic collecting member holding member,
The cover is
an insertion port for inserting the magnetic sensor between the first magnetic collecting member and the second magnetic collecting member;
a first linear portion of the insertion opening having a rectangular shape and having a longitudinal direction facing a rotation axis of the rotating member in a radial direction;
a second straight portion extending in a direction in which the lateral direction is radially apart;
The first linear portion is inclined with respect to the axial direction, which is the rotation axis direction of the rotating member, and has a length in the circumferential direction that is greater than the length of the magnetic sensor in the circumferential direction when the magnetic sensor is inserted into the insertion opening. a guide portion having a long length;
a cover comprising
having
A torque sensor characterized by:
前記カバーは、前記磁気センサが前記第１集磁部材と前記第２集磁部材の間の磁界の変化を検出する検出範囲において、前記第１集磁部材と前記第２集磁部材とに対する前記ガイド部の相対位置を決める位置決め部を有する、
ことを特徴とするトルクセンサ。 The torque sensor according to claim 1,
The cover provides the magnetic sensor with respect to the first magnetic collecting member and the second magnetic collecting member in a detection range in which the magnetic sensor detects a change in the magnetic field between the first magnetic collecting member and the second magnetic collecting member. Having a positioning part that determines the relative position of the guide part,
A torque sensor characterized by:
前記位置決め部は、前記挿入口の前記第２直線部に設けられ、前記第１集磁部材と前記第２集磁部材とに対して対向し、前記第２直線部から軸方向に平行に延びる突起である、
ことを特徴とするトルクセンサ。 The torque sensor according to claim 2,
The positioning portion is provided in the second straight portion of the insertion port, faces the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member, and extends in parallel with the axial direction from the second straight portion. is a protrusion,
A torque sensor characterized by:
前記突起は、前記第１集磁部材と前記第２集磁部材との間に配置される、
ことを特徴とするトルクセンサ。 A torque sensor according to claim 3,
The protrusion is arranged between the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member,
A torque sensor characterized by:
前記突起は、前記第２直線部側の基部と、前記基部から軸方向に平行に延びる端部と、からなり、
前記端部の径方向の長さは、前記基部の径方向の長さよりも短い、
ことを特徴とするトルクセンサ。 A torque sensor according to claim 3,
the protrusion comprises a base portion on the second straight portion side and an end portion extending parallel to the axial direction from the base portion,
the radial length of the ends is less than the radial length of the base;
A torque sensor characterized by:
前記突起は、前記第２直線部側の基部と、前記基部から軸方向に平行に延びる端部と、からなり、
前記基部の径方向の長さは、前記第１集磁部材と前記第２集磁部材との間の径方向の長さよりも短い、
ことを特徴とするトルクセンサ。 A torque sensor according to claim 3,
the protrusion comprises a base portion on the second straight portion side and an end portion extending parallel to the axial direction from the base portion,
The radial length of the base is shorter than the radial length between the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member,
A torque sensor characterized by:
前記第１直線部は、第１の第１直線部と、前記第１の第１直線部よりも径方向外側に位置する第２の第１直線部と、を有し、
前記ガイド部は、前記第１の第１直線部と前記第２の第１直線部との両方に形成される、
ことを特徴とするトルクセンサ。 The torque sensor according to claim 1,
The first linear portion has a first first linear portion and a second first linear portion located radially outward of the first first linear portion,
The guide portion is formed on both the first straight portion and the second first straight portion,
A torque sensor characterized by:
前記第１集磁部材の前記第２集磁部材と向かい合う前記第１集磁部材の径方向の内側の径方向内側面は、前記ガイド部の先端よりも径方向の外側に位置し、
前記第２集磁部材の前記第１集磁部材と向かい合う前記第２集磁部材の径方向の外側の径方向外側面は、前記ガイド部の先端よりも径方向の内側に位置する、
ことを特徴とするトルクセンサ。 A torque sensor according to claim 7,
a radially inner side surface of the first magnetic flux collecting member facing the second magnetic flux collecting member is located radially outside the tip of the guide portion;
A radial outer surface of the second magnetic flux collecting member facing the first magnetic flux collecting member is positioned radially inward of the tip of the guide portion,
A torque sensor characterized by:
前記集磁部材保持部材は、前記第１集磁部材と前記第２集磁部材との径方向に向かい合う間の長さを一定にする押さえ部を有する、
ことを特徴とするトルクセンサ。 The torque sensor according to claim 1,
The magnetic collecting member holding member has a pressing portion that maintains a constant length between the first magnetic collecting member and the second magnetic collecting member facing each other in the radial direction.
A torque sensor characterized by:
前記磁気センサは、前記トルクセンサの軸方向に位置する基板と電気的に接続し、
前記基板は、前記カバーの軸方向の移動を規制するように配置された基板搭載部に搭載され、
前記カバーが装着される前記集磁部材保持部材の第１面に対する、前記カバーの軸方向の長さは、前記集磁部材保持部材の第１面と前記基板搭載部との間の軸方向の長さよりも大きい、
ことを特徴とするトルクセンサ。 The torque sensor according to claim 1,
the magnetic sensor is electrically connected to a substrate located in the axial direction of the torque sensor;
The substrate is mounted on a substrate mounting portion arranged to restrict movement of the cover in the axial direction,
The axial length of the cover with respect to the first surface of the magnetism collecting member holding member to which the cover is attached is the axial length between the first surface of the magnetism collecting member holding member and the substrate mounting portion. greater than length,
A torque sensor characterized by:
前記集磁部材保持部材の前記ガイド部と向かい合う位置には、前記ガイド部と平行に、軸方向に対し傾斜する傾斜部を有する、
ことを特徴とするトルクセンサ。 The torque sensor according to claim 1,
At a position facing the guide portion of the magnetic flux collecting member holding member, an inclined portion inclined with respect to the axial direction is provided in parallel with the guide portion,
A torque sensor characterized by:
前記第１集磁部材と前記第２集磁部材とは、磁性材料の金属板素材を屈曲させることにより形成されており、
前記保持部は、前記第１集磁部材と前記第２集磁部材とに対し、前記金属板素材の板厚方向に付勢し、
前記第１集磁部材と前記第２集磁部材の間に設けられ、
前記磁気センサから離間する方向に前記第１集磁部材と前記第２集磁部材とを付勢する、
ことを特徴とするトルクセンサ。 The torque sensor according to claim 1,
The first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member are formed by bending a metal plate material of a magnetic material,
the holding portion biases the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member in the plate thickness direction of the metal plate material;
provided between the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member,
biasing the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member in a direction away from the magnetic sensor;
A torque sensor characterized by:
前記カバーは、前記集磁部材保持部材に設けられる弾性突起部と、前記カバーに形成され、前記弾性突起が挿入する挿入孔とが機械接合することによって前記前記集磁部材保持部材に固定される、
ことを特徴とするルクセンサ。
The torque sensor according to claim 1,
The cover is fixed to the magnetic collecting member holding member by mechanically joining an elastic projection provided on the magnetic collecting member holding member and an insertion hole formed in the cover into which the elastic projection is inserted. ,
A lux sensor characterized by:
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