WO2018055806A1 - トルクセンサおよび電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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- G01L5/221—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering
Definitions
- the present invention relates to a torque sensor and an electric power steering device.
- a conventional torque sensor detects changes in magnetic flux passing between a pair of magnetism collecting rings with the relative rotation of a pair of yokes using two magnetic sensors (for example, Patent Document 1).
- One of the objects of the present invention is to provide a torque sensor and an electric power steering device that can suppress variations in detection characteristics of two magnetic sensors.
- the holding unit that holds the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member is arranged in the direction around the rotation axis of the rotating member.
- the magnetic flux collecting member is provided at a magnetically symmetrical position with respect to the first magnetic sensor and the second magnetic sensor, or the first end of the first magnetic flux collecting member, the first magnetic flux collecting member first The two end portions, the first end portion of the second magnetic flux collecting member, and the second end portion of the second magnetic flux collecting member are provided.
- FIG. 1 is a configuration diagram of an electric power steering device of Embodiment 1.
- FIG. FIG. 3 is an axial sectional view in the vicinity of a torque sensor 13 in the electric power steering apparatus according to the first embodiment.
- 3 is a plan view of a magnetic flux collecting member 22 of Embodiment 1.
- FIG. 3 is a perspective view of a magnetism collecting member holding member 28 according to Embodiment 1.
- FIG. It is S5-S5 arrow sectional drawing of FIG. It is the figure which looked at the 1st magnetism collecting member holding part 291 (the 2nd magnetism collecting member holding part 295) from the diameter direction inner side.
- FIG. 1 is a configuration diagram of the electric power steering apparatus according to the first embodiment.
- the electric power steering device 1 applies an assist torque to the steering torque input to the steering wheel 2 by the driver by the electric motor 3, and transmits the steering torque and the assist torque to the steered wheels 4 as a steering force.
- the steering torque input to the steering wheel 2 is transmitted to the steered wheels 4 through the input shaft 5, the torsion bar 6, the pinion shaft 7, the pinion 8, the rack bar 9, and the tie rod 10.
- the input shaft 5, the torsion bar 6, the pinion shaft 7, the pinion 8, the rack bar 9, and the tie rod 10 constitute a steering mechanism 17.
- the input shaft 5 and the pinion shaft 7 constitute a rotating member 16.
- the assist torque output from the electric motor 3 is transmitted to the steered wheels 4 via the worm shaft 11, the worm wheel 12, the pinion 8, the rack bar 9, and the tie rod 10.
- a torque sensor 13 that detects the steering torque is provided across the input shaft 5 and the pinion shaft 7.
- the torque sensor 13 outputs a torque sensor output voltage corresponding to the steering torque to the controller 14.
- the controller 14 calculates the target assist torque of the electric motor 3 according to the torque sensor output voltage, and controls the current that drives the electric motor 3 according to the target assist torque.
- FIG. 2 is an axial sectional view of the vicinity of the torque sensor 13 in the electric power steering apparatus according to the first embodiment.
- the rotation axis direction of the rotation member 16 is defined as the axial direction
- the direction around the rotation axis of the rotation member 16 is defined as the circumferential direction
- the radial direction of the rotation member 16 is defined as the radial direction.
- the torque sensor 13 is accommodated in the steering gear box 15.
- One end of the torsion bar 6 is fixed to the input shaft 5.
- the other end of the torsion bar 6 is fixed to the pinion shaft 7.
- the input shaft 5 and the pinion shaft 7 are not directly connected, and both are supported so as to be relatively rotatable.
- the torque sensor 13 obtains the steering torque from the magnitude of this deviation.
- the pinion shaft 7 is provided with a magnet 20 formed in an annular shape.
- the magnets 20 are alternately arranged in the circumferential direction with N poles and S poles.
- the first embodiment has 16 poles in the circumferential direction.
- the magnet 20 rotates integrally with the pinion shaft 7.
- a yoke member 21 is provided on the input shaft 5.
- the yoke member 21 is made of permalloy (soft magnetic alloy).
- the yoke member 21 has a first yoke member 211 and a second yoke member 212.
- the first yoke member 211 has a first annular portion 211a formed in an annular shape.
- the first annular portion 211 a is formed to have a larger diameter than the outer diameter of the magnet 20.
- the first yoke member 211 has a first claw portion 211b extending in the axial direction after being bent from the first annular portion 211a to the inner peripheral side.
- Eight first claw portions 211b are provided at equal intervals in the circumferential direction.
- the interval between the adjacent first claw portions 211b is substantially the same as or slightly wider than the circumferential width of the first claw portion 211b.
- the diameter of a circle formed by connecting the outer peripheral surface of the first claw portion 211b in the circumferential direction is formed larger than the outer diameter of the magnet 20.
- the second yoke member 212 has a second annular portion 212a formed in an annular shape.
- the second annular portion 212 a is formed with a smaller diameter than the outer diameter of the magnet 20.
- the second yoke member 212 has a second claw portion 212b extending in the axial direction after being bent from the second annular portion 212a to the outer peripheral side.
- Eight second claw portions 212b are provided at equal intervals in the circumferential direction.
- the interval between the adjacent second claw portions 212b is formed to be substantially the same as or slightly wider than the circumferential width of the second claw portion 212b.
- the diameter of the circle formed by connecting the outer peripheral surface of the second claw portion 212b in the circumferential direction is formed to be substantially the same as the diameter of the circle formed by connecting the outer peripheral surface of the first claw portion 211b in the circumferential direction.
- the first yoke member 211 and the second yoke member 212 are held by the yoke holder 33.
- the first annular portion 211a and the second annular portion 212a are arranged coaxially, and the first annular portion 211a It is located on the outer peripheral side of the 2-ring part 212a.
- the inner circumferential surface of the first annular portion 211a and the outer circumferential surface of the second annular portion 212a are provided so as to face each other in the radial direction.
- the inner peripheral surface of the first annular portion 211a and the outer peripheral surface of the second annular portion 212a are provided apart from each other.
- the second claw portion 212b is positioned between the adjacent first claw portions 211b. That is, the first claw portions 211b and the second claw portions 212b are alternately arranged.
- the first yoke member 211 and the second yoke member 212 are attached to the input shaft 5 while being held by the yoke holder 33.
- the first yoke member 211 and the second yoke member 212 rotate integrally with the input shaft 5.
- the first claw portion 211b and the second claw portion 212b are disposed on the outer peripheral side of the magnet 20. At this time, the first claw portion 211b and the second claw portion 212b are disposed so that the center positions in the width direction face the boundary position between the N pole and the S pole of the magnet 20.
- a magnetism collecting member 22 is provided between the first annular portion 211 a of the first yoke member 211 and the second annular portion 212 a of the second yoke member 212.
- the magnetism collecting member 22 is made of permalloy.
- the magnetic flux collecting member 22 includes a first magnetic flux collecting member 221 and a second magnetic flux collecting member 222.
- the first magnetism collecting member 221 faces the first annular portion 211a in the radial direction and is arranged on the inner side in the radial direction of the first annular portion 211a.
- the first magnetic flux collecting member 221 is separated from the first annular portion 211a.
- the second magnetism collecting member 222 is opposed to the second annular portion 212a in the radial direction, and is disposed on the outer side in the radial direction of the second annular portion 212a.
- the second magnetism collecting member 222 is separated from the second annular portion 212a.
- the first magnetism collecting member 221 and the second magnetism collecting member 222 are provided on the same plane orthogonal to the rotation axis of the input shaft 5.
- FIG. 3 is a plan view of the magnetic flux collecting member 22 of the first embodiment.
- the first magnetic flux collecting member 221 is formed in a substantially semicircular arc shape by bending a metal plate material made of permalloy.
- the first magnetic flux collecting member 221 has a pair of ends (first end 221a, second end 221b), a first arcuate portion 221c, and two first straight portions 221d, 221e.
- the first magnetic flux collecting member 221 is formed symmetrically with respect to a straight line L (symmetric axis) orthogonal to the rotational axis of the rotating member 16 when viewed from the axial direction.
- the first arc-shaped portion 221c is formed in an arc shape along the circumferential direction.
- the first straight part 221d and the first straight part 221e are arranged at symmetrical positions with respect to the straight line L in the circumferential direction.
- the second magnetism collecting member 222 is formed in a substantially semicircular arc shape by bending a metal plate material made of permalloy.
- the second magnetism collecting member 222 has a pair of ends (first end 222a, second end 222b), a second arcuate portion 222c, and two second straight portions 222d, 222e.
- the second magnetic flux collecting member 222 is formed symmetrically with respect to the straight line L when viewed from the axial direction.
- the second arc-shaped portion 222c is formed in an arc shape along the circumferential direction.
- the second straight portion 222d and the second straight portion 222e are arranged at symmetrical positions with respect to the straight line L in the circumferential direction.
- the second straight portion 222d faces the first straight portion 221d in the radial direction
- the second straight portion 222e faces the first straight portion 221e in the radial direction.
- the two second straight portions 222d and 222e protrude outward in the radial direction from the second arc-shaped portion 222c.
- a first magnetic sensor 23 is provided in a gap between the first straight portion 221d and the second straight portion 222d in the radial direction.
- the first magnetic sensor 23 has a first Hall IC 23a and a second Hall IC 23b.
- the first hall IC 23a and the second hall IC 23b are arranged in parallel with the first straight line portion 221d and the second straight line portion 222d and in the circumferential direction.
- a second magnetic sensor 24 is provided in the radial gap between the first straight portion 221e and the second straight portion 222e.
- the second magnetic sensor 24 has a third Hall IC 24a and a fourth Hall IC 24b.
- the third Hall IC 24a and the fourth Hall IC 24b are arranged in parallel to the first straight portion 221e and the second straight portion 222e and in the circumferential direction.
- the first Hall IC 23a and the fourth Hall IC 24b are arranged at symmetrical positions with respect to the straight line L.
- the second Hall IC 23b and the third Hall IC 24a are also arranged at symmetrical positions with respect to the straight line L. That is, the position at which the first magnetic sensor 23 and the second magnetic sensor 24 are disposed is a magnetically symmetric position (magnetic environment, that is, the positions of the claws 211b and 212b of the magnet 20 and the yoke member 21, and the magnetic flux collection). The position relative to the member 22 is equal.
- Each Hall IC 23a, 23b, 24a, 24b is connected to the same circuit board 30.
- a harness 31 is connected to the circuit board 30. Output signals (torque sensor output voltages) of the Hall ICs 23a, 23b, 24a, 24b are transmitted to the controller 14 via the harness 31.
- FIG. 4 is a perspective view of the magnetism collecting member holding member 28 of the first embodiment.
- the magnetism collecting member holding member 28 has an outer shape generally formed in a cup shape with a bottom, and has an opening 282 at the center of the bottom portion 28a.
- the input shaft 5 passes through the opening 282.
- a flange portion 283 projects radially outward from the outer peripheral surface of the magnetism collecting member holding member 28, and a cylindrical portion 284 is formed at the tip of the flange portion 283.
- the flange portion 283 is thinned.
- the cylindrical portion 284 is formed with a bolt hole 284a into which a bolt (not shown) for fixing the magnetism collecting unit 27 to the steering gear box 15 is inserted.
- a magnetism collecting member accommodation groove 285 is formed in the bottom portion 28.
- the first magnetic flux collecting member 221 and the second magnetic flux collecting member 222 are accommodated in the magnetic flux collecting member accommodation groove 285.
- the magnetic flux collecting member accommodation groove 285 is formed along the shape of the first magnetic flux collecting member 221 and the second magnetic flux collecting member 222.
- Both ends in the circumferential direction of the magnetism collecting member receiving groove 285 are branched corresponding to the first end portions 221a and 222a and the second end portions 221b and 222b of the first magnetism collecting member 221 and the second magnetism collecting member 222.
- the magnetic flux collecting member holding member 28 has a holding portion 29 for holding the first magnetic flux collecting member 221 and the second magnetic flux collecting member 222 in the magnetic flux collecting member accommodation groove 285.
- the holding portion 29 protrudes in the axial direction from the bottom portion of the magnetic flux collecting member accommodation groove 285.
- the holding portion 29 has eight magnetic flux collecting member holding portions 291 to 298 and an urging portion 299.
- the eight magnetic flux collecting member holding portions 291 to 298 have four first magnetic flux collecting member holding portions 291 to 294 and four second magnetic flux collecting member holding portions 295 to 298.
- the four first magnetism collecting member holding portions 291 to 294 are provided at positions outside the first magnetism collecting member 221 in the radial direction and holding the first straight portions 221d and 221e.
- the four first magnetic flux collecting member holding portions 291 to 294 regulate relative axial movement of the first magnetic flux collecting member 221 with respect to the magnetic flux collecting member holding member 28.
- the four second magnetic flux collecting member holding portions 295 to 298 are provided at positions radially inside the second magnetic flux collecting member 222 and holding the second linear portions 222d and 222e.
- the four second magnetic flux collecting member holding portions 295 to 298 restrict the relative movement of the second magnetic flux collecting member 222 in the axial direction with respect to the magnetic flux collecting member holding member 28.
- the first magnetic flux collecting member holding portions 291 and 292 and the second magnetic flux collecting member holding portions 295 and 296 are arranged in parallel with the first linear portion 221d and the second linear portion 222d and arranged in the circumferential direction.
- the second magnetic flux collecting member holding portions 293 and 294 and the second magnetic flux collecting member holding portions 297 and 298 are arranged in parallel to the second linear portion 221e and the second linear portion 222e and in the circumferential direction.
- the first magnetic flux collecting member holding portions 291 and 292 and the first magnetic flux collecting member holding portions 293 and 294 are arranged at symmetrical positions with respect to the straight line L.
- the second magnetic flux collecting member holding portions 295 and 296 and the second magnetic flux collecting member holding portions 297 and 298 are arranged at symmetrical positions with respect to the straight line L.
- FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line S5-S5 in FIG. 3, and FIG. 6 is a view of the first magnetic flux collecting member holding portion 291 (second magnetic flux collecting member holding portion 295) as viewed from the inside in the radial direction.
- the first magnetic flux collecting member holding portion 291 includes a first magnetic flux collecting member holding portion main body portion 291a and a first axial direction regulating portion 291b.
- the first magnetism collecting member holding part main body 291a extends in the axial direction and is formed to be elastically deformable. As shown in FIG. 6, the first magnetism collecting member holding part main body 291a has a lightening part 291d that opens in the radial direction.
- the first axial direction restricting portion 291b extends radially inward from the tip of the first magnetic flux collecting member holding portion main body portion 291a and opposes the end surface of the first linear portion 221d in the axial direction.
- a first inclined surface 291c is provided on the radially inner side of the first axial restricting portion 291b.
- the first inclined surface 291c is inclined with respect to the axial direction, and is formed such that the distance between the first Hall IC 23a and the radial direction becomes closer as it approaches the first Hall IC 23a in the axial direction.
- the radially inner end 291e of the first axial restricting portion 291b is located radially inward of the first straight portion 221d.
- the first axial direction regulating portion 291b has a clearance (gap) between the first axial portion 291b and the first linear portion 221d. Since the other first magnetic flux collecting member holding portions 292 to 294 have the same shape as the first magnetic flux collecting member holding portion 291, description thereof is omitted.
- the first magnetic flux collecting member holding portion 292 is opposed to the second Hall IC 23b in the radial direction, the first magnetic flux collecting member holding portion 293 is opposed to the third Hall IC 24a in the radial direction, and the first magnetic flux collecting member holding portion 294. Faces the fourth Hall IC 24b in the radial direction.
- the second magnetic flux collecting member holding portion 295 has a second magnetic flux collecting member holding portion main body portion 295a and a second axial direction restricting portion 295b.
- the second magnetism collecting member holding part main body 295a extends in the axial direction and is formed to be elastically deformable. As shown in FIG. 6, the second magnetism collecting member holding part main body 295 a has a lightening part 295 d that opens in the radial direction.
- the second axial direction restricting portion 295b extends radially outward from the tip of the second magnetic flux collecting member holding portion main body portion 295a, and faces the end surface of the second linear portion 222d in the axial direction.
- a second inclined surface 295c is provided on the radially inner side of the second axial direction restricting portion 295b.
- the second inclined surface 295c is inclined with respect to the axial direction, and is formed such that the distance between the first Hall IC 23a and the radial direction becomes closer as it approaches the first Hall IC 23a in the axial direction.
- the radially inner end portion 295e of the second axial direction restricting portion 295b is located on the radially outer side with respect to the second linear portion 222d.
- the second axial direction restricting portion 295b has a clearance (gap) between the second linear portion 222d in the axial direction.
- the shapes of the other second magnetic flux collecting member holding portions 296 to 298 are the same as those of the second magnetic flux collecting member holding portion 295, and thus description thereof is omitted.
- the second magnetic flux collecting member holding portion 296 faces the second Hall IC 23b in the radial direction
- the second magnetic flux collecting member holding portion 297 faces the third Hall IC 24a in the radial direction
- the second magnetic flux collecting member holding portion 298 Faces the fourth Hall IC 24b in the radial direction.
- the biasing portion 299 is disposed between the first magnetic flux collecting member 221 and the second magnetic flux collecting member 222 in the radial direction.
- the urging unit 299 includes a first urging unit 299a and a second urging unit 299b.
- the first urging portion 299a and the second urging portion 299b are arranged on the straight line L.
- the first biasing portion 299a biases the first magnetic flux collecting member 221 radially outward
- the second biasing portion 299b biases the second magnetic flux collecting member 222 radially inward. That is, the urging unit 299 urges the first magnetism collecting member 221 and the second magnetism collecting member 222 in a direction in which they are separated from the first magnetic sensor 23 and the second magnetic sensor 24.
- the first magnetic flux collecting member 221 biased radially outward by the first biasing portion 299a receives reaction force from two points A and B on the radially outer wall surface 285a of the magnetic flux collecting member receiving groove 285. That is, the urging unit 299 urges the first magnetic flux collecting member 221 at three points (first urging unit 299a, point A, and point B) that are separated from each other.
- the second magnetic flux collecting member 222 urged radially inward by the second urging portion 299b receives reaction force from two points C and D on the radially outer wall surface 285b of the magnetic flux collecting member accommodation groove 285. That is, the urging unit 299 urges the second magnetic flux collecting member 222 at three points (second urging unit 299b, point C, and point D) that are separated from each other.
- Embodiment 1 the effect of Embodiment 1 is demonstrated.
- two magnetic sensors first magnetic sensor 23 and second magnetic sensor 24
- each magnetic sensor 23, 24 has two Hall ICs (first Hall IC 23a, 24a and second Hall IC 23b, 24b). Therefore, in the electric power steering apparatus of the first embodiment, the steering torque is detected by the four magnetic sensors. Thereby, it is possible to identify the Hall IC in which an abnormality has occurred among the Hall ICs 23a, 23b, 24a, and 24b, and to continue assist control by the electric power steering device using the normal Hall IC.
- the first magnetic flux collecting member 221 and the second magnetic flux collecting member 222 are fixed to the magnetic flux collecting member holding member 28 by snap fitting, special processes and equipment such as welding and thermal caulking are not required. Therefore, costs such as capital investment can be suppressed.
- the first magnetic flux collecting member 221 and the second magnetic flux collecting member 222 are held by the holding portion 29, an internal stress is generated, which may affect the detection characteristics of the magnetic field.
- the holding portion 29 is located in a magnetically symmetrical position with respect to the first magnetic sensor 23 and the second magnetic sensor 24 in the first magnetic collecting member 221 and the second magnetic collecting member 222. Is provided. Therefore, since the influence by the holding part 29 similarly affects the first magnetic sensor 23 and the second magnetic sensor 24, the detection characteristics of the first magnetic sensor 23 and the second magnetic sensor 24 can be made uniform. Further, in the first magnetism collecting member 221 and the second magnetism collecting member 222, the influence of the holding portion 29 on the end portions 221a, 221b, 222a, and 222b side than the first magnetic sensor 23 and the second magnetic sensor 24 can be suppressed. As a result, appropriate control of the electric motor 3 can be executed.
- the holding portion 29 holds the first magnetic flux collecting member holding portion 291 that holds the first straight portions 221d and 221e of the first magnetic flux collecting member 221 and the second straight portions 222d and 222e of the second magnetic flux collecting member 222.
- portions of the holding portion 29 facing the first magnetic flux collecting member 221 and the second magnetic flux collecting member 222 can be formed in a flat plate shape instead of an arc shape, so that the first magnetic flux collecting member 221 is compared with an arc shape.
- the first magnetic sensor 23 and the second magnetic sensor 24 are provided between the first straight portions 221d and 221e and the second straight portions 222d and 222e. Since the first linear portions 221d and 221e and the second linear portions 222d and 222e are both formed in a linear shape, the positions of the two can be brought close to each other, and detection by the first magnetic sensor 23 and the second magnetic sensor 24 is possible. Accuracy can be improved. Further, by providing the first straight portions 221d and 221e and the second straight portions 222d and 222e with the holding portions 29, the first straight portions 221d and 221e and the second straight portions 222d and 222e are improved in detection accuracy and the holding portion 29. Both of the effects of improved flexibility are exhibited.
- the first axial direction restricting portions 291b to 294b and the second axial direction restricting portions 295b to 298b have first inclined surfaces 291c to 294c and second inclined surfaces 295c to 298c.
- the Hall ICs 23a, 23b, 24a, 24b of the first magnetic sensor 23 and the second magnetic sensor 24 are inserted between the first straight portions 221d, 221e and the second straight portions 222d, 222e along the axial direction.
- each Hall IC 23a, 23b, 24a, 24b can be improved while suppressing interference with the portions 221d, 221e and the second straight portions 222d, 222e.
- the first magnetic flux collecting member 221 is located on the radially outer side of the radially inner ends 291e to 294e of the first axial restricting portions 291b to 294b.
- the second magnetism collecting member 222 is located on the radially outer side of the radially outer end portions 295e to 298e of the second axial direction restricting portions 295b to 298b. Thereby, it can suppress that each Hall IC23a, 23b, 24a, 24b contacts the 1st magnetic flux collecting member 221 and the 2nd magnetic flux collecting member 222.
- the first magnetic flux collecting member holding portion 291 and the second magnetic flux collecting member holding portion 295 are opposed to the first Hall IC 23a, and the first magnetic flux collecting member holding portion 292 and the second magnetic flux collecting member holding portion 296 are opposed to the second Hall IC 23b.
- the first magnetic flux collecting member holding portion 293 and the second magnetic flux collecting member holding portion 297 are opposed to the third Hall IC 24a, and the first magnetic flux collecting member holding portion 294 and the second magnetic flux collecting member holding portion 298 are the fourth Hall IC 24a. Opposite. That is, since the magnetism collecting member main body portions 291 to 298 are provided for each of the Hall ICs 23a, 23b, 24a, and 24b, the respective rigidity can be lowered as compared with the case where they are integrally formed. As a result, the insertability of the first magnetic flux collecting member 221 and the second magnetic flux collecting member 222 can be improved.
- the first magnetic flux collecting member holding portion main body portions 291a to 294a and the second magnetic flux collecting member holding portion main body portions 295a to 298a have thinning portions 291d to 298d that are opened in the radial direction. Accordingly, the rigidity of the first magnetic flux collecting member holding portion main body portions 291a to 294a and the second magnetic flux collecting member holding portion main body portions 295a to 298a can be lowered, and the first magnetic flux collecting member 221 and the second magnetic flux collecting member 222 can be reduced. Insertability can be improved.
- the first axial restricting portions 291b to 294b have a clearance with the first straight portions 221d and 221e in the axial direction, and the second axial restricting portions 295b to 298b are the second straight portions 222d and 221b in the axial direction. Clearance between 222e. Thereby, generation
- the biasing unit 299 biases the first magnetic flux collecting member 221 and the second magnetic flux collecting member 222 in the plate thickness direction.
- the thickness direction of the first magnetism collecting member 221 and the second magnetism collecting member 222 is the direction of the magnetic flux, and the clearance between the first magnetism collecting member 221 and the second magnetism collecting member 222 in the direction of the magnetic flux is the magnetic detection accuracy. Is important. Therefore, by biasing the first magnetism collecting member 221 and the second magnetism collecting member 222 in the plate thickness direction, the clearance in this direction is stabilized, and the detection accuracy can be improved.
- the biasing portion 299 is provided between the first magnetic flux collecting member 221 and the second magnetic flux collecting member 222 in the radial direction.
- the urging unit 299 urges the first magnetism collecting member 221 and the second magnetism collecting member 222 in directions away from the respective hall ICs 23a, 23b, 24a, 24b. Thereby, the clearance between each Hall IC 23a, 23b, 24a, 24b and the first magnetism collecting member 221 and the second magnetism collecting member 222 can be stably and appropriately maintained.
- the urging unit 299 urges each of the first magnetism collecting member 221 and the second magnetism collecting member 222 at three points spaced from each other. Thereby, the 1st magnetism collecting member 221 and the 2nd magnetism collecting member 222 can be energized stably.
- the holding portion 29 is magnetically symmetric with respect to the first magnetic sensor 23 and the second magnetic sensor 24 of the first magnetic flux collecting member 221 and the second magnetic flux collecting member 222, and the first end of the first magnetic flux collecting member 221.
- the second end 221b of the first magnetism collecting member 221, the first end 222a of the second magnetism collecting member 222, and the second end 222b of the second magnetism collecting member 222 may be provided. Good.
- the first magnetic sensor 23 and the second magnetic sensor 24 are provided at positions separated from the portion affected by the holding portion 29 in the first magnetic flux collecting member 221 and the second magnetic flux collecting member 222. Can be improved.
- the holding portion 29 is provided at a magnetically symmetrical position with respect to the first magnetic sensor 23 and the second magnetic sensor 24, variation in detection characteristics between the first magnetic sensor 23 and the second magnetic sensor 24 is prevented. Can be suppressed.
- the torque sensor is provided on the first shaft so as to rotate with the rotation of the first shaft, and a rotating member having a first shaft and a second shaft connected via a torsion bar.
- a first claw portion that is a plurality of plate-like members disposed so as to face the magnetic member, and a first annular portion that is formed in an annular shape and connects the first claw portions to each other.
- a first yoke member having a plurality of plate-like members provided on the second shaft so as to rotate with the rotation of the second shaft, made of a magnetic material, and arranged to face the magnetic member.
- a second claw portion formed in an annular shape and the second claw portion A second annular portion connecting the portions, and the second claw portions are arranged so that each of the second claw portions is alternately arranged between the claw portions of the first claw portion.
- a first magnetic flux collecting member formed of a magnetic material, wherein the first magnetic flux collecting member has a first arc-shaped portion along a direction around the rotation axis, and the first arc-shaped portion faces the first annular portion. And a first magnetic flux collecting member provided at a distance from each other and having a first end portion of the first magnetic flux collecting member and a second end portion of the first magnetic flux collecting member, which are a pair of ends.
- a second magnetic flux collecting member having a second arcuate portion along a direction around the rotation axis, the second arcuate portion facing the second annular portion and being spaced apart
- a second magnetic flux collecting member provided having a first end portion of the second magnetic flux collecting member and a second end portion of the second magnetic flux collecting member as a pair of end portions; the first magnetic flux collecting member; and the second magnetic flux collecting member.
- a first magnetic sensor having a detection element provided between the first magnetic flux collecting member and detecting a change in a magnetic field between the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member, and the first magnetic flux collecting member.
- a second magnetic sensor having a detection element that is provided between a material and the second magnetic flux collecting member and detects a change in a magnetic field between the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member;
- a magnetic flux collecting member holding member formed of a non-magnetic material and holding the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member, the holding portion holding the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member And the holding portion is magnetically coupled to the first magnetic sensor and the second magnetic sensor among the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member in a direction around the rotation axis.
- a magnetic flux collecting member holding member provided to hold two end portions, the first magnetic sensor and the second magnetic Detecting the torque generated on the rotating member based on the output signal of the capacitor.
- the holding portion is between the first magnetic sensor and the second magnetic sensor in the direction around the rotation axis, and the first magnetic sensor and the first magnetic sensor. It is provided at a magnetically symmetrical position with respect to the two magnetic sensors.
- the first magnetic flux collecting member includes a first straight portion formed linearly along a tangential direction with respect to a direction around the rotation axis, and the second magnetic flux collecting member.
- the magnetic member includes a second straight portion that is linearly formed along a tangential direction with respect to a direction around the rotation axis, and the holding portion is provided at a position that holds the first straight portion.
- a first magnetic flux collecting member holding portion that restricts relative movement of the first magnetic flux collecting member with respect to the member holding member and a position that holds the second linear portion, and the relative movement of the second magnetic flux collecting member is provided.
- a first magnetic flux collecting member holding portion that regulates, and the first magnetic flux collecting member holding portion extends in a rotation axis direction of the rotating member and is elastically deformable.
- the magnetism collecting member holding part main body part, the rotating shaft of the first linear part A first axial restricting portion that is provided so as to face an end face on one side in the direction and restricts relative movement of the first magnetic flux collecting member in the rotational axis direction with respect to the magnetic flux collecting member holding member.
- the second magnetic flux collecting member holding portion is provided in the second magnetic flux collecting member holding portion main body portion extending in the rotation axis direction and elastically deformable, and in the second magnetic flux collecting member holding portion main body portion, and the second straight line 2nd axial direction regulation which is provided so that it may oppose the end surface of the one side in the said rotation axis direction of a part, and controls relative movement of the said 2nd magnetic flux collecting member in the said rotation axis direction with respect to the said magnetic flux collecting member holding member A section.
- the first magnetic sensor and the second magnetic sensor are provided between the first linear portion and the second linear portion.
- the first axial direction restricting portion is provided on the opposite side of the first magnetic flux collecting member in the rotational axis direction and is inclined with respect to the rotational axis. And the first inclined surface is closer to the first magnetic sensor and the second magnetic sensor in the direction of the rotation axis, and the first magnetic sensor and the first in the radial direction with respect to the rotation axis are closer to each other.
- the second axial direction restricting portion is provided on the opposite side of the second magnetic flux collecting member in the rotational axis direction and is inclined with respect to the rotational axis.
- the second inclined surface is positioned in a radial direction with respect to the rotation axis as it approaches the first magnetic sensor and the second magnetic sensor in the direction of the rotation axis.
- the distance between the first magnetic sensor and the second magnetic sensors are formed so as approaches.
- the first magnetic flux collecting member is provided outside the second magnetic flux collecting member in a radial direction with respect to the rotation axis, and the first magnetic flux collecting member holding portion.
- the main body is provided on the opposite side of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor with respect to the first linear portion in the radial direction, and the second magnetic flux collecting member main body is in the radial direction , Provided on the opposite side of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor with respect to the second linear portion, and the first axial direction restricting portion has the radially inner end portion of the first magnetic sensor.
- the magnetic sensor and the second magnetic sensor are provided so as to be located on the radially inner side, and the second axial direction restricting portion has an outer end portion in the radial direction, the first magnetic sensor and the first magnetic sensor.
- the radial direction than the magnetic sensor 2 It is provided so as to be positioned on the side.
- the first magnetic flux collecting member is provided outside the second magnetic flux collecting member in a radial direction with respect to the rotation axis, and the first magnetic flux collecting member holding portion.
- the main body portion is provided on the opposite side of the first linear sensor and the second magnetic sensor with respect to the first linear portion in the radial direction, and is arranged next to each other in the direction around the rotation axis.
- the magnetism collecting member holding part main body part is provided on the opposite side of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor with respect to the second linear part in the radial direction, and is aligned with each other in a direction around the rotation axis.
- each of the first magnetic flux collecting member holding portion main body portion and the second magnetic flux collecting member holding portion main body portion is a hollowed portion that opens in a radial direction with respect to the rotation axis. A recess is provided.
- the first axial direction restricting portion is provided so as to have a clearance between the first linear portion and the second axial direction in the direction of the rotation axis.
- the axial direction restricting portion is provided so as to have a clearance between the second linear portion in the direction of the rotation axis.
- each of the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member is formed by bending a metal plate material of a magnetic material, and the holding portion Has a biasing portion that biases the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member in the thickness direction of the metal plate material.
- the biasing portion is provided between the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member.
- the urging portion is configured such that the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collector are separated from the first magnetic sensor and the second magnetic sensor. Energize each of the members.
- the biasing portion biases each of the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member at three points separated from each other.
- the holding portion includes the first magnetic sensor of the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member in a direction around the rotation axis. Magnetically symmetrical with respect to the second magnetic sensor, and a first end of the first magnetic flux collecting member, a second end of the first magnetic flux collecting member, a first end of the second magnetic flux collecting member, And a second end of the second magnetic flux collecting member.
- the first magnetic flux collecting member includes a first straight portion formed linearly along a tangential direction with respect to a direction around the rotation axis
- the second The magnetic flux collecting member includes a second straight portion that is linearly formed along a tangential direction with respect to a direction around the rotation axis, and the holding portion is provided at a position that holds the first straight portion. Relative movement of the second magnetic flux collecting member provided at a position for holding the first magnetic flux collecting member holding portion for restricting relative movement of the first magnetic flux collecting member and the second linear portion with respect to the magnetic member holding member.
- a second magnetic flux collecting member holding portion that regulates the first magnetic flux collecting member holding portion, and the first magnetic flux collecting member holding portion extends in the direction of the rotation axis of the rotating member and is elastically deformable.
- a first axial direction restricting portion that is provided so as to face one end face in the rotational axis direction and regulates relative movement of the first magnetic flux collecting member in the rotational axis direction with respect to the magnetic flux collecting member holding member;
- the second magnetic flux collecting member holding portion is provided in the second magnetic flux collecting member holding portion main body portion extending in the rotational axis direction and elastically deformable, and in the second magnetic flux collecting member holding portion main body portion, A second axis that is provided so as to face one end face of the two linear portions in the rotational axis direction and restricts relative movement of the second magnetic flux collecting member in the rotational axis direction with respect to the magnetism collecting member holding member.
- a direction regulating unit that is provided so as to face one end face of the two linear portions in the rotational axi
- an electric power steering apparatus in another aspect, includes a steering shaft that rotates as the steering wheel rotates and has a first shaft and a second shaft that are connected via a torsion bar.
- a steering mechanism having a transmission mechanism for transmitting the rotation of the steering shaft to the steered wheels, an electric motor for applying a steering force to the steering mechanism, a torque sensor for detecting a steering torque of the steering mechanism, and the steering torque
- a control device that drives and controls the electric motor based on the torque sensor.
- the torque sensor is provided on the first shaft so as to rotate with the rotation of the first shaft, and the rotation of the steering shaft.
- a first claw portion that is a plurality of plate-like members formed to face the magnetic member, and a first annular portion that is formed in an annular shape and connects the first claw portions to each other.
- a plurality of plates provided on the second shaft so as to rotate with the rotation of the second shaft, made of a magnetic material, and arranged to face the magnetic member
- a second yoke member arranged alternately between the claw portions of the claw portion and a first magnetic flux collecting member formed of a magnetic material, wherein the first yoke member extends in a direction around the rotation axis.
- a first arc-shaped portion having a pair of end portions, the first arc-shaped portion being opposed to and spaced apart from the first annular portion;
- a first magnetic flux collecting member having a first magnetic flux collecting member first end and a first magnetic flux collecting member second end, and a second magnetic flux collecting member formed of a magnetic material, the direction about the rotation axis
- a second arcuate portion extending along the second arcuate portion, the second arcuate portion facing the second annular portion and spaced apart from the second magnetic flux collecting member, which is a pair of end portions.
- a second magnetic flux collecting member having one end and a second magnetic flux collecting member second end; and the first magnetic flux collecting member provided between the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member.
- a first magnetic sensor having a detection element for detecting a change in magnetic field between a member and the second magnetic flux collecting member, and provided between the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member,
- a second magnetic sensor having a detection element for detecting a change in magnetic field between the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member; and the first magnetic flux collecting member formed of a nonmagnetic material.
- a magnetic flux collecting member holding member for holding the second magnetic flux collecting member comprising: a holding portion for holding the first magnetic flux collecting member and the second magnetic flux collecting member, wherein the holding portion is a direction around the rotation axis.
- a magnetic flux collector provided to hold an end portion, a second end portion of the first magnetic flux collecting member, a first end portion of the second magnetic flux collecting member, and a second end portion of the second magnetic flux collecting member.
- 1 electric power steering device 2 steering wheel, 3 electric motor, 5 input shaft (second axis), 6 torsion bar, 7 pinion shaft (first axis), 13 torque sensor, 16 rotating member, 17 steering mechanism, 20 magnet , 211 1st yoke member, 212 2nd yoke member, 221 1st magnetism collecting member, 222 2nd magnetism collecting member, 22 1 magnetism collecting member, 23 1st magnetic sensor (first magnetic sensor), 24 2nd magnetic sensor (Second magnetic sensor), 28 magnetism collecting member holding member, 29 holding part
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Abstract
2つの磁気センサの検出特性のばらつきを抑制できるトルクセンサおよび電動パワーステアリング装置を提供する。 保持部が、第1集磁部材および第2集磁部材の、第1磁気センサと第2磁気センサとに対し磁気的に対称な位置に設けられている。
Description
本発明は、トルクセンサおよび電動パワーステアリング装置に関する。
従来のトルクセンサは、一対のヨークの相対回転に伴い一対の集磁リング間を通過する磁束の変化を2つの磁気センサでそれぞれ検出している(例えば、特許文献1)。
上記従来技術において、2つの磁気センサの検出特性のばらつきを抑制して欲しいとのニーズがあった。
本発明の目的の一つは、2つの磁気センサの検出特性のばらつきを抑制できるトルクセンサおよび電動パワーステアリング装置を提供することにある。
本発明の目的の一つは、2つの磁気センサの検出特性のばらつきを抑制できるトルクセンサおよび電動パワーステアリング装置を提供することにある。
本発明の一実施形態におけるトルクセンサによれば、第1集磁部材と第2集磁部材とを保持する保持部が、回転部材の回転軸線周りの方向において、第1集磁部材および第2集磁部材の、第1の磁気センサと第2の磁気センサに対し磁気的に対称な位置に設けられているか、または、第1集磁部材の第1端部、第1集磁部材の第2端部、第2集磁部材の第1端部、および第2集磁部材の第2端部を保持するように設けられている。
よって、2つの磁気センサの検出特性のばらつきを抑制できる。
〔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。
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5、トーションバー6、ピニオンシャフト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、トーションバー6、ピニオンシャフト7、ピニオン8、ラックバー9、タイロッド10は操舵機構17を構成する。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。
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。
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5、トーションバー6、ピニオンシャフト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、トーションバー6、ピニオンシャフト7、ピニオン8、ラックバー9、タイロッド10は操舵機構17を構成する。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。
図2は、実施形態1の電動パワーステアリング装置におけるトルクセンサ13付近の軸方向断面図である。以下、回転部材16の回転軸線方向を軸方向、回転部材16の回転軸線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。
トルクセンサ13はステアリングギヤボックス15内に収容されている。トーションバー6の一端はインプットシャフト5の固定されている。トーションバー6の他端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。
トルクセンサ13はステアリングギヤボックス15内に収容されている。トーションバー6の一端はインプットシャフト5の固定されている。トーションバー6の他端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。
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。
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。
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。
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。
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。
図3は、実施形態1の集磁部材22の平面図である。
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の回転軸線と直交する直線L(対称軸)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と第1直線部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と第2直線部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。
図3は、実施形態1の集磁部材22の平面図である。
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の回転軸線と直交する直線L(対称軸)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と第1直線部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と第2直線部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。
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IC23aおよび第2ホールIC23bを有する。第1ホールIC23aと第2ホールIC23b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IC24aおよび第4ホールIC24bを有する。第3ホールIC24aと第4ホールIC24bは、第1直線部221eおよび第2直線部222eと平行に、かつ周方向に配置されている。第1ホールIC23aと第4ホールIC24b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IC23bと第3ホールIC24a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IC23a,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IC23a,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。
集磁部材22は、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。集磁部材保持部材28と集磁部材22は集磁ユニット27を構成する。
図4は、実施形態1の集磁部材保持部材28の斜視図である。
集磁部材保持部材28は、外形は概ね有底カップ状に形成されており、底部28aの中心に開口部282を有する。開口部282にはインプットシャフト5が貫通する。集磁部材保持部材28の外周面にはフランジ部283が径方向外側へ突出し、フランジ部283の先端には円柱部284が形成されている。フランジ部283は肉抜きされている。円柱部284には、ステアリングギヤボックス15に集磁ユニット27を固定するボルト(不図示)が挿入されるボルト孔284aが形成されている。底部28には、集磁部材収容溝285が形成されている。集磁部材収容溝285には、第1集磁部材221および第2集磁部材222が収容されている。集磁部材収容溝285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285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。
図4は、実施形態1の集磁部材保持部材28の斜視図である。
集磁部材保持部材28は、外形は概ね有底カップ状に形成されており、底部28aの中心に開口部282を有する。開口部282にはインプットシャフト5が貫通する。集磁部材保持部材28の外周面にはフランジ部283が径方向外側へ突出し、フランジ部283の先端には円柱部284が形成されている。フランジ部283は肉抜きされている。円柱部284には、ステアリングギヤボックス15に集磁ユニット27を固定するボルト(不図示)が挿入されるボルト孔284aが形成されている。底部28には、集磁部材収容溝285が形成されている。集磁部材収容溝285には、第1集磁部材221および第2集磁部材222が収容されている。集磁部材収容溝285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285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。
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285内に保持するための保持部29を有する。保持部29は、集磁部材収容溝285の底部から軸方向に突出する。保持部29は、8つの集磁部材保持部291~298および付勢部299を有する。8つの集磁部材保持部291~298は、4つの第1集磁部材保持部291~294および4つの第2集磁部材保持部295~298を有する。4つの第1集磁部材保持部291~294は、第1集磁部材221の径方向外側であって、第1直線部221d,221eを保持する位置に設けられている。4つの第1集磁部材保持部291~294は、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。4つの第2集磁部材保持部295~298は、第2集磁部材222の径方向内側であって、第2直線部222d,222eを保持する位置に設けられている。4つの第2集磁部材保持部295~298は、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。第1集磁部材保持部291,292および第2集磁部材保持部295,296は、第1直線部221dおよび第2直線部222dと平行に、かつ周方向に並んで配置されている。第2集磁部材保持部293,294および第2集磁部材保持部297,298は、第2直線部221eおよび第2直線部222eと平行に、かつ周方向に並んで配置されている。
第1集磁部材保持部291,292と第1集磁部材保持部293,294は、直線Lに対して対称位置に配置されている。また、第2集磁部材保持部295,296と第2集磁部材保持部297,298は、直線Lに対して対称位置に配置されている。
第1集磁部材保持部291,292と第1集磁部材保持部293,294は、直線Lに対して対称位置に配置されている。また、第2集磁部材保持部295,296と第2集磁部材保持部297,298は、直線Lに対して対称位置に配置されている。
図5は図3のS5-S5矢視断面図、図6は第1集磁部材保持部291(第2集磁部材保持部295)を径方向内側から見た図である。
第1集磁部材保持部291は、第1集磁部材保持部本体部291aおよび第1軸方向規制部291bを有する。第1集磁部材保持部本体部291aは、軸方向に延び、弾性変形可能に形成されている。図6に示すように、第1集磁部材保持部本体部291aは、径方向に開口する肉抜き部291dを有する。第1軸方向規制部291bは、第1集磁部材保持部本体部291aの先端から径方向内側へ延び、第1直線部221dの端面と軸方向に対向する。第1軸方向規制部291bの径方向内側には、第1傾斜面291cが設けられている。第1傾斜面291cは、軸方向に対して傾斜し、軸方向において第1ホールIC23aに近づくほど第1ホールIC23aとの径方向間の距離が近づくように形成されている。第1軸方向規制部291bの径方向内側端部291eは、第1直線部221dよりも径方向内側に位置する。また、第1軸方向規制部291bは、軸方向において第1直線部221dとの間にクリアランス(隙間)を有する。
他の第1集磁部材保持部292~294の形状は第1集磁部材保持部291と同じであるため、説明は省略する。なお、第1集磁部材保持部292は第2ホールIC23bと径方向に対向し、第1集磁部材保持部293は第3ホールIC24aと径方向に対向し、第1集磁部材保持部294は第4ホールIC24bと径方向に対向する。
第1集磁部材保持部291は、第1集磁部材保持部本体部291aおよび第1軸方向規制部291bを有する。第1集磁部材保持部本体部291aは、軸方向に延び、弾性変形可能に形成されている。図6に示すように、第1集磁部材保持部本体部291aは、径方向に開口する肉抜き部291dを有する。第1軸方向規制部291bは、第1集磁部材保持部本体部291aの先端から径方向内側へ延び、第1直線部221dの端面と軸方向に対向する。第1軸方向規制部291bの径方向内側には、第1傾斜面291cが設けられている。第1傾斜面291cは、軸方向に対して傾斜し、軸方向において第1ホールIC23aに近づくほど第1ホールIC23aとの径方向間の距離が近づくように形成されている。第1軸方向規制部291bの径方向内側端部291eは、第1直線部221dよりも径方向内側に位置する。また、第1軸方向規制部291bは、軸方向において第1直線部221dとの間にクリアランス(隙間)を有する。
他の第1集磁部材保持部292~294の形状は第1集磁部材保持部291と同じであるため、説明は省略する。なお、第1集磁部材保持部292は第2ホールIC23bと径方向に対向し、第1集磁部材保持部293は第3ホールIC24aと径方向に対向し、第1集磁部材保持部294は第4ホールIC24bと径方向に対向する。
第2集磁部材保持部295は、第2集磁部材保持部本体部295aおよび第2軸方向規制部295bを有する。第2集磁部材保持部本体部295aは、軸方向に延び、弾性変形可能に形成されている。図6に示すように、第2集磁部材保持部本体部295aは、径方向に開口する肉抜き部295dを有する。第2軸方向規制部295bは、第2集磁部材保持部本体部295aの先端から径方向外側へ延び、第2直線部222dの端面と軸方向に対向する。第2軸方向規制部295bの径方向内側には、第2傾斜面295cが設けられている。第2傾斜面295cは、軸方向に対して傾斜し、軸方向において第1ホールIC23aに近づくほど第1ホールIC23aとの径方向間の距離が近づくように形成されている。第2軸方向規制部295bの径方向内側端部295eは、第2直線部222dよりも径方向外側に位置する。また、第2軸方向規制部295bは、軸方向において第2直線部222dとの間にクリアランス(隙間)を有する。
他の第2集磁部材保持部296~298の形状は、第2集磁部材保持部295と同じであるため、説明は省略する。なお、第2集磁部材保持部296は第2ホールIC23bと径方向に対向し、第2集磁部材保持部297は第3ホールIC24aと径方向に対向し、第2集磁部材保持部298は第4ホールIC24bと径方向に対向する。
他の第2集磁部材保持部296~298の形状は、第2集磁部材保持部295と同じであるため、説明は省略する。なお、第2集磁部材保持部296は第2ホールIC23bと径方向に対向し、第2集磁部材保持部297は第3ホールIC24aと径方向に対向し、第2集磁部材保持部298は第4ホールIC24bと径方向に対向する。
付勢部299は、第1集磁部材221および第2集磁部材222の径方向間に配置されている。付勢部299は、第1付勢部299aおよび第2付勢部299bを有する。第1付勢部299aおよび第2付勢部299bは、直線L上に配置されている。第1付勢部299aは第1集磁部材221を径方向外側へ付勢し、第2付勢部299bは第2集磁部材222を径方向内側へ付勢する。つまり、付勢部299は、第1集磁部材221および第2集磁部材222を第1磁気センサ23および第2磁気センサ24から離間させる方向に付勢する。第1付勢部299aにより径方向外側へ付勢された第1集磁部材221は、集磁部材収容溝285の径方向外側の壁面285aの2点A,Bから反力を受ける。つまり、付勢部299は、第1集磁部材221を互いに離間した3点(第1付勢部299a、点A、点B)で付勢する。一方、第2付勢部299bにより径方向内側へ付勢された第2集磁部材222は、集磁部材収容溝285の径方向外側の壁面285bの2点C,Dから反力を受ける。つまり、付勢部299は、第2集磁部材222を互いに離間した3点(第2付勢部299b、点C、点D)付勢する。
次に、実施形態1の作用効果を説明する。
実施形態1では、2つの磁気センサ(第1磁気センサ23および第2磁気センサ24)を設け、各磁気センサ23,24はそれぞれ2つのホールIC(第1ホールIC23a,24aおよび第2ホールIC23b,24b)を有する。よって、実施形態1の電動パワーステアリング装置では、4つの磁気センサにより操舵トルクを検出する。これにより、各ホールIC23a,23b,24a,24bのうち異常が発生したホールICを特定できると共に、正常なホールICを用いて電動パワーステアリング装置によるアシスト制御を継続できる。
ここで、実施形態1では、第1集磁部材221および第2集磁部材222をスナップフィットにより集磁部材保持部材28に固定しているため、溶着や熱カシメ等の特殊工程・設備が不要であり、設備投資等のコストを抑制できる。一方、第1集磁部材221および第2集磁部材222が保持部29によって保持されることにより、内部応力が発生し、磁界の検出特性への影響を受けるおそれがある。
実施形態1では、2つの磁気センサ(第1磁気センサ23および第2磁気センサ24)を設け、各磁気センサ23,24はそれぞれ2つのホールIC(第1ホールIC23a,24aおよび第2ホールIC23b,24b)を有する。よって、実施形態1の電動パワーステアリング装置では、4つの磁気センサにより操舵トルクを検出する。これにより、各ホールIC23a,23b,24a,24bのうち異常が発生したホールICを特定できると共に、正常なホールICを用いて電動パワーステアリング装置によるアシスト制御を継続できる。
ここで、実施形態1では、第1集磁部材221および第2集磁部材222をスナップフィットにより集磁部材保持部材28に固定しているため、溶着や熱カシメ等の特殊工程・設備が不要であり、設備投資等のコストを抑制できる。一方、第1集磁部材221および第2集磁部材222が保持部29によって保持されることにより、内部応力が発生し、磁界の検出特性への影響を受けるおそれがある。
これに対し、実施形態1では、保持部29が、第1集磁部材221と第2集磁部材222のうち、第1磁気センサ23と第2磁気センサ24に対し磁気的に対称な位置に設けられている。よって、保持部29による影響が第1磁気センサ23および第2磁気センサ24に対し同様に及ぶため、第1磁気センサ23および第2磁気センサ24の検出特性を均一化できる。また、第1集磁部材221および第2集磁部材222において、第1磁気センサ23および第2磁気センサ24よりも端部221a,221b,222a,222b側における保持部29の影響を抑制できる。この結果、適切な電動モータ3の制御を実行できる。
実施形態1では、保持部29が、第1集磁部材221の第1直線部221d,221eおよび第2集磁部材222の第2直線部222d,222eを保持する第1集磁部材保持部291~294および第2集磁部材保持部295~298を備える。これにより、保持部29の第1集磁部材221および第2集磁部材222と対向する部分を円弧状ではなく、平板状に形成できるため、円弧状のものに比べ、第1集磁部材221および第2集磁部材222の組み付けの際の可撓が容易となり、組み付け性を向上できる。
実施形態1では、第1磁気センサ23および第2磁気センサ24が、第1直線部221d,221eと第2直線部222d,222eの間に設けられている。第1直線部221d,221eと第2直線部222d,222eは、両者が直線状に形成されているため、両者の位置を近づけることができ、第1磁気センサ23および第2磁気センサ24の検出精度を向上ができる。また、第1直線部221d,221eと第2直線部222d,222eに保持部29を設けたことにより、第1直線部221d,221eおよび第2直線部222d,222eが検出精度向上と保持部29の可撓性向上との両方の効果を奏する。
実施形態1では、保持部29が、第1集磁部材221の第1直線部221d,221eおよび第2集磁部材222の第2直線部222d,222eを保持する第1集磁部材保持部291~294および第2集磁部材保持部295~298を備える。これにより、保持部29の第1集磁部材221および第2集磁部材222と対向する部分を円弧状ではなく、平板状に形成できるため、円弧状のものに比べ、第1集磁部材221および第2集磁部材222の組み付けの際の可撓が容易となり、組み付け性を向上できる。
実施形態1では、第1磁気センサ23および第2磁気センサ24が、第1直線部221d,221eと第2直線部222d,222eの間に設けられている。第1直線部221d,221eと第2直線部222d,222eは、両者が直線状に形成されているため、両者の位置を近づけることができ、第1磁気センサ23および第2磁気センサ24の検出精度を向上ができる。また、第1直線部221d,221eと第2直線部222d,222eに保持部29を設けたことにより、第1直線部221d,221eおよび第2直線部222d,222eが検出精度向上と保持部29の可撓性向上との両方の効果を奏する。
第1軸方向規制部291b~294bおよび第2軸方向規制部295b~298bは、第1傾斜面291c~294cおよび第2傾斜面295c~298cを有する。これにより、第1磁気センサ23および第2磁気センサ24の各ホールIC23a,23b,24a,24bを第1直線部221d,221eと第2直線部222d,222eの間に軸方向に沿って挿入する際、第1傾斜面291c~294cおよび第2傾斜面295c~298cが各ホールIC23a,23b,24a,24bを導入する形状となっているため、各ホールIC23a,23b,24a,24bと第1直線部221d,221eおよび第2直線部222d,222eとの干渉を抑制しながら、各ホールIC23a,23b,24a,24bの挿入性を向上できる。
第1集磁部材221は、第1軸方向規制部291b~294bの径方向内側端部291e~294eよりも径方向外側に位置する。また、第2集磁部材222は、第2軸方向規制部295b~298bの径方向外側端部295e~298eよりも径方向外側に位置する。これにより、各ホールIC23a,23b,24a,24bが第1集磁部材221および第2集磁部材222と接触するのを抑制できる。
第1集磁部材保持部291および第2集磁部材保持部295は第1ホールIC23aと対向し、第1集磁部材保持部292および第2集磁部材保持部296は第2ホールIC23bと対向し、第1集磁部材保持部293および第2集磁部材保持部297は第3ホールIC24aと対向し、第1集磁部材保持部294および第2集磁部材保持部298は第4ホールIC24aと対向する。つまり、集磁部材本体部291~298をホールIC23a,23b,24a,24b毎に設けたため、一体的に形成した場合に比べ、夫々の剛性を下げることができる。この結果、第1集磁部材221および第2集磁部材222の挿入性を向上できる。
第1集磁部材221は、第1軸方向規制部291b~294bの径方向内側端部291e~294eよりも径方向外側に位置する。また、第2集磁部材222は、第2軸方向規制部295b~298bの径方向外側端部295e~298eよりも径方向外側に位置する。これにより、各ホールIC23a,23b,24a,24bが第1集磁部材221および第2集磁部材222と接触するのを抑制できる。
第1集磁部材保持部291および第2集磁部材保持部295は第1ホールIC23aと対向し、第1集磁部材保持部292および第2集磁部材保持部296は第2ホールIC23bと対向し、第1集磁部材保持部293および第2集磁部材保持部297は第3ホールIC24aと対向し、第1集磁部材保持部294および第2集磁部材保持部298は第4ホールIC24aと対向する。つまり、集磁部材本体部291~298をホールIC23a,23b,24a,24b毎に設けたため、一体的に形成した場合に比べ、夫々の剛性を下げることができる。この結果、第1集磁部材221および第2集磁部材222の挿入性を向上できる。
第1集磁部材保持部本体部291a~294aおよび第2集磁部材保持部本体部295a~298aは、径方向開口する肉抜き部291d~298dを有する。これにより、第1集磁部材保持部本体部291a~294aおよび第2集磁部材保持部本体部295a~298aの剛性を下げることができ、第1集磁部材221および第2集磁部材222の挿入性を向上できる。
第1軸方向規制部291b~294bは、軸方向において第1直線部221d,221eとの間にクリアランスを有し、第2軸方向規制部295b~298bは、軸方向において第2直線部222d,222eとの間にクリアランスを有する。これにより、第1集磁部材221および第2集磁部材222の内部応力の発生を抑制でき、第1磁気センサ23および第2磁気センサ24の検出精度を向上できる。
付勢部299は、第1集磁部材221および第2集磁部材222をその板厚方向に付勢する。第1集磁部材221および第2集磁部材222の板厚方向は、磁束の方向であり、この磁束の方向における第1集磁部材221および第2集磁部材222間のクリアランスが磁気検出精度には重要である。よって、第1集磁部材221および第2集磁部材222を板厚方向に付勢することにより、この方向のクリアランスが安定し、検出精度を向上できる。
付勢部299は、第1集磁部材221と第2集磁部材222との径方向間に設けられる。これにより、1つの付勢部299で第1集磁部材221および第2集磁部材222の両方を防いで切るため、部品点数増を抑制できる。
付勢部299は、第1集磁部材221および第2集磁部材222を各ホールIC23a,23b,24a,24bから離間する方向に付勢する。これにより、各ホールIC23a,23b,24a,24bと第1集磁部材221および第2集磁部材222とのクリアランスを安定して適切に維持できる。
付勢部299は、第1集磁部材221および第2集磁部材222のそれぞれに対し、互いに離間した3点で付勢する。これにより、安定して第1集磁部材221および第2集磁部材222を付勢できる。
第1軸方向規制部291b~294bは、軸方向において第1直線部221d,221eとの間にクリアランスを有し、第2軸方向規制部295b~298bは、軸方向において第2直線部222d,222eとの間にクリアランスを有する。これにより、第1集磁部材221および第2集磁部材222の内部応力の発生を抑制でき、第1磁気センサ23および第2磁気センサ24の検出精度を向上できる。
付勢部299は、第1集磁部材221および第2集磁部材222をその板厚方向に付勢する。第1集磁部材221および第2集磁部材222の板厚方向は、磁束の方向であり、この磁束の方向における第1集磁部材221および第2集磁部材222間のクリアランスが磁気検出精度には重要である。よって、第1集磁部材221および第2集磁部材222を板厚方向に付勢することにより、この方向のクリアランスが安定し、検出精度を向上できる。
付勢部299は、第1集磁部材221と第2集磁部材222との径方向間に設けられる。これにより、1つの付勢部299で第1集磁部材221および第2集磁部材222の両方を防いで切るため、部品点数増を抑制できる。
付勢部299は、第1集磁部材221および第2集磁部材222を各ホールIC23a,23b,24a,24bから離間する方向に付勢する。これにより、各ホールIC23a,23b,24a,24bと第1集磁部材221および第2集磁部材222とのクリアランスを安定して適切に維持できる。
付勢部299は、第1集磁部材221および第2集磁部材222のそれぞれに対し、互いに離間した3点で付勢する。これにより、安定して第1集磁部材221および第2集磁部材222を付勢できる。
〔他の実施形態〕
以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成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。
保持部29を、第1集磁部材221と第2集磁部材222のうち、第1磁気センサ23と第2磁気センサ24に対し磁気的に対称、かつ第1集磁部材221の第1端部221a、第1集磁部材221の第2端部221b、第2集磁部材222の第1端部222a、および第2集磁部材222の第2端部222bを保持するように設けてもよい。これにより、第1集磁部材221と第2集磁部材222のうち、保持部29から影響を受ける部分から離間した位置に第1磁気センサ23および第2磁気センサ24が設けられるため、検出精度を向上できる。また、保持部29は第1磁気センサ23および第2磁気センサ24に対し磁気的に対称な位置に設けられているため、第1磁気センサ23および第2磁気センサ24間の検出特性のばらつきを抑制できる。
以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成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。
保持部29を、第1集磁部材221と第2集磁部材222のうち、第1磁気センサ23と第2磁気センサ24に対し磁気的に対称、かつ第1集磁部材221の第1端部221a、第1集磁部材221の第2端部221b、第2集磁部材222の第1端部222a、および第2集磁部材222の第2端部222bを保持するように設けてもよい。これにより、第1集磁部材221と第2集磁部材222のうち、保持部29から影響を受ける部分から離間した位置に第1磁気センサ23および第2磁気センサ24が設けられるため、検出精度を向上できる。また、保持部29は第1磁気センサ23および第2磁気センサ24に対し磁気的に対称な位置に設けられているため、第1磁気センサ23および第2磁気センサ24間の検出特性のばらつきを抑制できる。
以上説明した実施形態から把握し得る他の態様について、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軸および第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にN極とS極が交互に配置されたマグネットと、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、磁性材料によって形成され、前記磁性部材と対向するように配置された複数の板状部材である第1の爪部と、円環状に形成され前記第1の爪部同士を接続する第1の円環部と、を有する第1ヨーク部材と、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、磁性材料によって形成され、前記磁性部材と対向するように配置された複数の板状部材である第2の爪部と、円環状に形成され前記第2の爪部同士を接続する第2の円環部と、を有し、前記第2の爪部の夫々が前記第1の爪部の各爪部の間に交互に並ぶように配置された第2ヨーク部材と、
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軸および第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にN極とS極が交互に配置されたマグネットと、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、磁性材料によって形成され、前記磁性部材と対向するように配置された複数の板状部材である第1の爪部と、円環状に形成され前記第1の爪部同士を接続する第1の円環部と、を有する第1ヨーク部材と、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、磁性材料によって形成され、前記磁性部材と対向するように配置された複数の板状部材である第2の爪部と、円環状に形成され前記第2の爪部同士を接続する第2の円環部と、を有し、前記第2の爪部の夫々が前記第1の爪部の各爪部の間に交互に並ぶように配置された第2ヨーク部材と、
磁性材料で形成された第1集磁部材であって、前記回転軸線周りの方向に沿った第1円弧状部を有し、前記第1円弧状部が、前記第1の円環部と対向し、かつ離間して設けられ、一対の端部である第1集磁部材の第1端部および第1集磁部材の第2端部を有する第1集磁部材と、磁性材料で形成された第2集磁部材であって、前記回転軸線周りの方向に沿った第2円弧状部を有し、前記第2円弧状部が前記第2の円環部と対向し、かつ離間して設けられ、一対の端部である第2集磁部材の第1端部および第2集磁部材の第2端部を有する第2集磁部材と、前記第1の集磁部材と前記第2の集磁部材の間に設けられ、前記第1の集磁部材と前記第2の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第1の磁気センサと、前記第1の集磁部材と前記第2の集磁部材の間に設けられ、前記第1の集磁部材と前記第2の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第2の磁気センサと、非磁性材料で形成され、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材を保持する集磁部材保持部材であって、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材を保持する保持部を備え、前記保持部が、前記回転軸線周りの方向において、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材のうち、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサに対し磁気的に対称な位置、または前記第1集磁部材の第1端部、前記第1集磁部材の第2端部、前記第2集磁部材の第1端部、および前記第2集磁部材の第2端部を保持するように設けられている集磁部材保持部材と、を備え、前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの出力信号に基づき前記回転部材に生じるトルクを検出する。
より好ましい態様では、上記態様において、前記保持部は、前記回転軸線周りの方向において、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサの間であって、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサに対し磁気的に対称な位置に設けられる。
より好ましい態様では、上記態様において、前記保持部は、前記回転軸線周りの方向において、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサの間であって、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサに対し磁気的に対称な位置に設けられる。
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集磁部材は、前記回転軸線周りの方向に対する接線方向に沿って直線状に形成された第1直線部を備え、前記第2集磁部材は、前記回転軸線周りの方向に対する接線方向に沿って直線状に形成された第2直線部を備え、前記保持部は、前記第1直線部を保持する位置に設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記第1集磁部材の相対移動を規制する第1集磁部材保持部と、前記第2直線部を保持する位置に設けられ、前記第2集磁部材の相対移動を規制する第2集磁部材保持部と、を備え、前記第1集磁部材保持部は、前記回転部材の回転軸線方向に延び弾性変形可能な第1集磁部材保持部本体部と、前記第1集磁部材保持部本体部に設けられ、前記第1直線部の前記回転軸線方向における一方側の端面と対向するように設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記回転軸線方向における前記第1集磁部材の相対移動を規制する第1軸方向規制部と、を備え、前記第2集磁部材保持部は、前記回転軸線方向に延び弾性変形可能な第2集磁部材保持部本体部と、前記第2集磁部材保持部本体部に設けられ、前記第2直線部の前記回転軸線方向における一方側の端面と対向するように設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記回転軸線方向における前記第2集磁部材の相対移動を規制する第2軸方向規制部と、を備える。
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の磁気センサおよび前記第2の磁気センサは、前記第1直線部と前記第2直線部の間に設けられている。
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の磁気センサおよび前記第2の磁気センサは、前記第1直線部と前記第2直線部の間に設けられている。
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軸方向規制部は、前記回転軸線方向において前記第1集磁部材の反対側に設けられ前記回転軸線に対し傾斜した第1傾斜面を備え、前記第1傾斜面は、前記回転軸線の方向において前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサに近づくほど、前記回転軸線に対する径方向における前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサとの距離が近づくように形成されており、前記第2軸方向規制部は、前記回転軸線方向において前記第2集磁部材の反対側に設けられ前記回転軸線に対し傾斜した第2傾斜面を備え、前記第2傾斜面は、前記回転軸線の方向において前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサに近づくほど、前記回転軸線に対する径方向における前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサとの距離が近づくように形成されている。
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集磁部材は、前記回転軸線に対する径方向において、前記第2集磁部材の外側に設けられ、前記第1集磁部材保持部本体部は、前記径方向において、前記第1直線部に対し前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの反対側に設けられ、前記第2集磁部材本体部は、前記径方向において、前記第2直線部に対し前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの反対側に設けられ、前記第1軸方向規制部は、前記径方向の内側端部が、前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサよりも前記径方向内側に位置するように設けられ、前記第2軸方向規制部は、前記径方向の外側端部が、前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサよりも前記径方向外側に位置するように設けられている。
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集磁部材は、前記回転軸線に対する径方向において、前記第2集磁部材の外側に設けられ、前記第1集磁部材保持部本体部は、前記径方向において、前記第1直線部に対し前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの反対側に設けられ、前記第2集磁部材本体部は、前記径方向において、前記第2直線部に対し前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの反対側に設けられ、前記第1軸方向規制部は、前記径方向の内側端部が、前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサよりも前記径方向内側に位置するように設けられ、前記第2軸方向規制部は、前記径方向の外側端部が、前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサよりも前記径方向外側に位置するように設けられている。
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集磁部材は、前記回転軸線に対する径方向において、前記第2集磁部材の外側に設けられ、前記第1集磁部材保持部本体部は、前記径方向において、前記第1直線部に対し前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの反対側に設けられ、前記回転軸線周りの方向において互いに並んで配置された第1の磁気センサ用第1集磁部材保持部本体部と、第2の磁気センサ用第1集磁部材保持部本体部を備え、前記第1の磁気センサ用第1集磁部材保持部本体部は、前記径方向において前記第1の磁気センサと対向するように設けられ、前記第2の磁気センサ用第1集磁部材保持部本体部は、前記径方向において前記第2の磁気センサと対向するように設けられ、前記第2集磁部材保持部本体部は、前記径方向において、前記第2直線部に対し前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの反対側に設けられ、前記回転軸線周りの方向において互いに並んで配置された第1の磁気センサ用第2集磁部材保持部本体部と、第2の磁気センサ用第2集磁部材保持部本体部を備え、前記第1の磁気センサ用第2集磁部材保持部本体部は、前記径方向において前記第1の磁気センサと対向するように設けられ、前記第2の磁気センサ用第2集磁部材保持部本体部は、前記径方向において前記第2の磁気センサと対向するように設けられている。
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集磁部材保持部本体部と前記第2集磁部材保持部本体部の夫々は、前記回転軸線に対する径方向に開口する肉抜き凹部を備える。
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集磁部材保持部本体部と前記第2集磁部材保持部本体部の夫々は、前記回転軸線に対する径方向に開口する肉抜き凹部を備える。
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軸方向規制部は、前記回転軸線の方向において、前記第1直線部との間にクリアランスを有するように設けられ、前記第2軸方向規制部は、前記回転軸線の方向において、前記第2直線部との間にクリアランスを有するように設けられる。
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、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の夫々は、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集磁部材の夫々に対し、前記金属板素材の板厚方向に付勢する付勢部を有する。
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、前記付勢部は、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間に設けられる。
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、前記付勢部は、前記第1の磁気センサおよび前記第2の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集磁部材の夫々を付勢する。
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、前記付勢部は、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の夫々に対し、互いに離間した3点で付勢する。
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、前記保持部は、前記回転軸線周りの方向において、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材のうち、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサに対し磁気的に対称、かつ前記第1集磁部材の第1端部、前記第1集磁部材の第2端部、前記第2集磁部材の第1端部、および前記第2集磁部材の第2端部を保持するように設けられている。
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集磁部材の夫々は、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集磁部材の夫々に対し、前記金属板素材の板厚方向に付勢する付勢部を有する。
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、前記付勢部は、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間に設けられる。
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、前記付勢部は、前記第1の磁気センサおよび前記第2の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集磁部材の夫々を付勢する。
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、前記付勢部は、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の夫々に対し、互いに離間した3点で付勢する。
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、前記保持部は、前記回転軸線周りの方向において、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材のうち、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサに対し磁気的に対称、かつ前記第1集磁部材の第1端部、前記第1集磁部材の第2端部、前記第2集磁部材の第1端部、および前記第2集磁部材の第2端部を保持するように設けられている。
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集磁部材は、前記回転軸線周りの方向に対する接線方向に沿って直線状に形成された第1直線部を備え、前記第2集磁部材は、前記回転軸線周りの方向に対する接線方向に沿って直線状に形成された第2直線部を備え、前記保持部は、前記第1直線部を保持する位置に設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記第1集磁部材の相対移動を規制する第1集磁部材保持部と、前記第2直線部を保持する位置に設けられ、前記第2集磁部材の相対移動を規制する第2集磁部材保持部と、を備え、前記第1集磁部材保持部は、前記回転部材の回転軸線方向に延び弾性変形可能な第1集磁部材保持部本体部と、前記第1集磁部材保持部本体部に設けられ、前記第1直線部の前記回転軸線方向における一方側の端面と対向するように設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記回転軸線方向における前記第1集磁部材の相対移動を規制する第1軸方向規制部と、を備え、前記第2集磁部材保持部は、前記回転軸線方向に延び弾性変形可能な第2集磁部材保持部本体部と、前記第2集磁部材保持部本体部に設けられ、前記第2直線部の前記回転軸線方向における一方側の端面と対向するように設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記回転軸線方向における前記第2集磁部材の相対移動を規制する第2軸方向規制部と、を備える。
また、他の観点から、電動パワーステアリング装置は、ある態様において、ステアリングホイールの回転に伴い回転する操舵軸であってトーションバーを介して接続された第1軸と第2軸を有する操舵軸と、前記操舵軸の回転を転舵輪に伝達する伝達機構を有する操舵機構と、前記操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、前記操舵機構の操舵トルクを検出するトルクセンサと、前記操舵トルクに基づき前記電動モータを駆動制御する制御装置と、を備えたパワーステアリング装置において、前記トルクセンサは、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、前記操舵軸の回転軸線周りの方向にN極とS極が交互に配置されたマグネットと、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、磁性材料によって形成され、前記磁性部材と対向するように配置された複数の板状部材である第1の爪部と、円環状に形成され前記第1の爪部同士を接続する第1の円環部と、を有する第1ヨーク部材と、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、磁性材料によって形成され、前記磁性部材と対向するように配置された複数の板状部材である第2の爪部と、円環状に形成され前記第2の爪部同士を接続する第2の円環部と、を有し、前記第2の爪部の夫々が前記第1の爪部の各爪部の間に交互に並ぶように配置された第2ヨーク部材と、磁性材料で形成された第1集磁部材であって、前記回転軸線周りの方向に沿った第1円弧状部を有し、前記第1円弧状部が、前記第1の円環部と対向し、かつ離間して設けられ、一対の端部である第1集磁部材の第1端部および第1集磁部材の第2端部を有する第1集磁部材と、磁性材料で形成された第2集磁部材であって、前記回転軸線周りの方向に沿った第2円弧状部を有し、前記第2円弧状部が前記第2の円環部と対向し、かつ離間して設けられ、一対の端部である第2集磁部材の第1端部および第2集磁部材の第2端部を有する第2集磁部材と、前記第1の集磁部材と前記第2の集磁部材の間に設けられ、前記第1の集磁部材と前記第2の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第1の磁気センサと、前記第1の集磁部材と前記第2の集磁部材の間に設けられ、前記第1の集磁部材と前記第2の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第2の磁気センサと、非磁性材料で形成され、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材を保持する集磁部材保持部材であって、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材を保持する保持部を備え、前記保持部が、前記回転軸線周りの方向において、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材のうち、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサに対し磁気的に対称な位置、または前記第1集磁部材の第1端部、前記第1集磁部材の第2端部、前記第2集磁部材の第1端部、および前記第2集磁部材の第2端部を保持するように設けられている集磁部材保持部材と、を備え、前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの出力信号に基づき前記回転部材に生じるトルクを検出する。
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明してきたが、上述した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
本願は、2016年9月23日出願の日本特許出願番号2016-185110号に基づく優先権を主張する。2016年9月23日出願の日本特許出願番号2016-185110号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書を含む全ての開示内容は、参照により全体として本願に組み込まれる。
1 電動パワーステアリング装置、2 ステアリングホイール、3 電動モータ、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、17 操舵機構、20 マグネット、211 第1ヨーク部材、212 第2ヨーク部材、221 第1集磁部材、222 第2集磁部材、22 集磁部材、23 第1磁気センサ(第1の磁気センサ)、24 第2磁気センサ(第2の磁気センサ)、28 集磁部材保持部材、29 保持部
Claims (16)
- 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軸および第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にN極とS極とが交互に配置されたマグネットと、
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、磁性材料によって形成された第1ヨーク部材であって、前記磁性部材と対向するように配置された複数の板状部材である第1の爪部と、円環状に形成され前記第1の爪部同士を接続する第1の円環部と、を有する第1ヨーク部材と、
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、磁性材料によって形成された第2ヨーク部材であって、前記磁性部材と対向するように配置された複数の板状部材である第2の爪部と、円環状に形成され前記第2の爪部同士を接続する第2の円環部と、を有し、前記第2の爪部の夫々が前記第1の爪部の各爪部の間に交互に並ぶように配置された第2ヨーク部材と、
磁性材料で形成された第1集磁部材であって、前記回転軸線周りの方向に沿った第1円弧状部と、1対の端部である第1端部および第2端部と、を有し、前記第1円弧状部が、前記第1の円環部と対向し、かつ該第1の円環部から離間して設けられた第1集磁部材と、
磁性材料で形成された第2集磁部材であって、前記回転軸線周りの方向に沿った第2円弧状部と、1対の端部である第1端部および第2端部と、を有し、前記第2円弧状部が前記第2の円環部と対向し、かつ該第2の円環部から離間して設けられた第2集磁部材と、
前記第1の集磁部材と前記第2の集磁部材との間に設けられた第1の磁気センサであって、前記第1の集磁部材と前記第2の集磁部材との間の磁界の変化を検出する検出素子を有する第1の磁気センサと、
前記第1の集磁部材と前記第2の集磁部材との間に設けられた第2の磁気センサであって、前記第1の集磁部材と前記第2の集磁部材との間の磁界の変化を検出する検出素子を有する第2の磁気センサと、
非磁性材料で形成されるとともに前記第1集磁部材と前記第2集磁部材とを保持する集磁部材保持部材を有する保持部と
を備え、
前記保持部は、
前記回転軸線周りの方向において、前記第1集磁部材および前記第2集磁部材の、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサとに対し磁気的に対称な位置に設けられているか、または
前記第1集磁部材の前記第1端部、前記第1集磁部材の前記第2端部、前記第2集磁部材の前記第1端部、および前記第2集磁部材の前記第2端部を保持するように設けられており、
前記トルクセンサは、前記回転部材に生じるトルクを前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの出力信号に基づき検出する
トルクセンサ。 - 請求項1に記載のトルクセンサであって、
前記保持部は、前記回転軸線周りの方向において、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサとの間の位置であって、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサとに対し磁気的に対称な位置に設けられる
トルクセンサ。 - 請求項2に記載のトルクセンサであって、
前記第1集磁部材は、前記回転軸線周りの方向に対する接線方向に沿って直線状に形成された第1直線部を備え、
前記第2集磁部材は、前記回転軸線周りの方向に対する接線方向に沿って直線状に形成された第2直線部を備え、
前記保持部は、
前記第1直線部を保持する位置に設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記第1集磁部材の相対移動を規制する第1集磁部材保持部と、
前記第2直線部を保持する位置に設けられ、前記第2集磁部材の相対移動を規制する第2集磁部材保持部と、
を備え、
前記第1集磁部材保持部は、
前記回転部材の回転軸線方向に延び、弾性変形可能な第1集磁部材保持部本体部と、
前記第1集磁部材保持部本体部に設けられ、前記第1直線部の前記回転軸線方向における一方側の端面と対向するように設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記回転軸線方向における前記第1集磁部材の相対移動を規制する第1軸方向規制部と、
を備え、
前記第2集磁部材保持部は、
前記回転軸線方向に延び、弾性変形可能な第2集磁部材保持部本体部と、
前記第2集磁部材保持部本体部に設けられ、前記第2直線部の前記回転軸線方向における一方側の端面と対向するように設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記回転軸線方向における前記第2集磁部材の相対移動を規制する第2軸方向規制部と、
を備える
トルクセンサ。 - 請求項3に記載のトルクセンサであって、
前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサは、前記第1直線部と前記第2直線部との間に設けられている
トルクセンサ。 - 請求項4に記載のトルクセンサであって、
前記第1軸方向規制部は、前記回転軸線方向において前記第1集磁部材の反対側に設けられるとともに前記回転軸線に対し傾斜した第1傾斜面を備え、
前記第1傾斜面は、前記回転軸線方向において前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサに近づくほど、前記回転軸線に対する径方向における前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサと前記第1傾斜面との距離が近づくように形成されており、
前記第2軸方向規制部は、前記回転軸線方向において前記第2集磁部材の反対側に設けられるとともに前記回転軸線に対し傾斜した第2傾斜面を備え、
前記第2傾斜面は、前記回転軸線方向において前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサに近づくほど、前記回転軸線に対する径方向における前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサと前記第2傾斜面との距離が近づくように形成されている
トルクセンサ。 - 請求項5に記載のトルクセンサであって、
前記第1集磁部材は、前記回転軸線に対する径方向において、前記第2集磁部材の外側に設けられ、
前記第1集磁部材保持部本体部は、前記径方向において、前記第1直線部に対し前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの反対側に設けられ、
前記第2集磁部材本体部は、前記径方向において、前記第2直線部に対し前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの反対側に設けられ、
前記第1軸方向規制部は、前記径方向の内側端部が、前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサよりも前記径方向の内側に位置するように設けられ、
前記第2軸方向規制部は、前記径方向の外側端部が、前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサよりも前記径方向の外側に位置するように設けられている
トルクセンサ。 - 請求項5に記載のトルクセンサであって、
前記第1集磁部材は、前記回転軸線に対する径方向において、前記第2集磁部材の外側に設けられ、
前記第1集磁部材保持部本体部は、前記径方向において、前記第1直線部に対し前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの反対側にそれぞれ設けられ、前記回転軸線周りの方向において互いに並んで配置された、第1の磁気センサ用第1集磁部材保持部本体部と第2の磁気センサ用第1集磁部材保持部本体部とを備え、
前記第1の磁気センサ用第1集磁部材保持部本体部は、前記径方向において前記第1の磁気センサと対向するように設けられ、
前記第2の磁気センサ用第1集磁部材保持部本体部は、前記径方向において前記第2の磁気センサと対向するように設けられ、
前記第2集磁部材保持部本体部は、前記径方向において、前記第2直線部に対し前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの反対側にそれぞれ設けられ、前記回転軸線周りの方向において互いに並んで配置された、第1の磁気センサ用第2集磁部材保持部本体部と第2の磁気センサ用第2集磁部材保持部本体部とを備え、
前記第1の磁気センサ用第2集磁部材保持部本体部は、前記径方向において前記第1の磁気センサと対向するように設けられ、
前記第2の磁気センサ用第2集磁部材保持部本体部は、前記径方向において前記第2の磁気センサと対向するように設けられている
トルクセンサ。 - 請求項5に記載のトルクセンサであって、
前記第1集磁部材保持部本体部および前記第2集磁部材保持部本体部の夫々は、前記回転軸線に対する径方向に開口する肉抜き凹部を備える
トルクセンサ。 - 請求項3に記載のトルクセンサであって、
前記第1軸方向規制部は、前記回転軸線方向において、前記第1軸方向規制部と前記第1直線部との間にクリアランスを有するように設けられ、
前記第2軸方向規制部は、前記回転軸線方向において、前記第2軸方向規制部と前記第2直線部との間にクリアランスを有するように設けられる
トルクセンサ。 - 請求項1に記載のトルクセンサであって、
前記第1集磁部材および前記第2集磁部材の夫々は、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集磁部材および前記第2集磁部材の夫々に対し、前記金属板素材の板厚方向に付勢する付勢部を有する
トルクセンサ。 - 請求項10に記載のトルクセンサであって、
前記付勢部は、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材との間に設けられる
トルクセンサ。 - 請求項11に記載のトルクセンサであって、
前記付勢部は、前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサから離間する方向に前記第1集磁部材および前記第2集磁部材の夫々を付勢する
トルクセンサ。 - 請求項12に記載のトルクセンサであって、
前記付勢部は、前記第1集磁部材および前記第2集磁部材の夫々に対し、互いに離間した3点で付勢する
トルクセンサ。 - 請求項1に記載のトルクセンサであって、
前記保持部は、
前記回転軸線周りの方向において、前記第1集磁部材および前記第2集磁部材の、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサとに対し磁気的に対称な位置に設けられており、かつ
前記第1集磁部材の前記第1端部、前記第1集磁部材の前記第2端部、前記第2集磁部材の前記第1端部、および前記第2集磁部材の前記第2端部を保持するように設けられている
トルクセンサ。 - 請求項1に記載のトルクセンサであって、
前記第1集磁部材は、前記回転軸線周りの方向に対する接線方向に沿って直線状に形成された第1直線部を備え、
前記第2集磁部材は、前記回転軸線周りの方向に対する接線方向に沿って直線状に形成された第2直線部を備え、
前記保持部は、
前記第1直線部を保持する位置に設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記第1集磁部材の相対移動を規制する第1集磁部材保持部と、
前記第2直線部を保持する位置に設けられ、前記第2集磁部材の相対移動を規制する第2集磁部材保持部と、
を備え、
前記第1集磁部材保持部は、
前記回転部材の回転軸線方向に延び、弾性変形可能な第1集磁部材保持部本体部と、
前記第1集磁部材保持部本体部に設けられ、前記第1直線部の前記回転軸線方向における一方側の端面と対向するように設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記回転軸線方向における前記第1集磁部材の相対移動を規制する第1軸方向規制部と、
を備え、
前記第2集磁部材保持部は、
前記回転軸線方向に延び、弾性変形可能な第2集磁部材保持部本体部と、
前記第2集磁部材保持部本体部に設けられ、前記第2直線部の前記回転軸線方向における一方側の端面と対向するように設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記回転軸線方向における前記第2集磁部材の相対移動を規制する第2軸方向規制部と、
を備える
トルクセンサ。 - パワーステアリング装置であって、
ステアリングホイールの回転に伴い回転する操舵軸であって、トーションバーを介して接続された第1軸と第2軸を有する操舵軸と、
前記操舵軸の回転を転舵輪に伝達する伝達機構を有する操舵機構と、
前記操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、
前記操舵機構の操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記操舵トルクに基づき前記電動モータを駆動制御する制御装置と、
を備え、
前記トルクセンサは、
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、前記操舵軸の回転軸線周りの方向にN極とS極とが交互に配置されたマグネットと、
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、磁性材料によって形成された第1ヨーク部材であって、前記磁性部材と対向するように配置された複数の板状部材である第1の爪部と、円環状に形成され前記第1の爪部同士を接続する第1の円環部と、を有する第1ヨーク部材と、
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、磁性材料によって形成された第2ヨーク部材であって、前記磁性部材と対向するように配置された複数の板状部材である第2の爪部と、円環状に形成され前記第2の爪部同士を接続する第2の円環部と、を有し、前記第2の爪部の夫々が前記第1の爪部の各爪部の間に交互に並ぶように配置された第2ヨーク部材と、
磁性材料で形成された第1集磁部材であって、前記回転軸線周りの方向に沿った第1円弧状部と、1対の端部である第1端部および第2端部と、を有し、前記第1円弧状部が、前記第1の円環部と対向し、かつ該第1円弧状部から離間して設けられた第1集磁部材と、
磁性材料で形成された第2集磁部材であって、前記回転軸線周りの方向に沿った第2円弧状部と、1対の端部である第1端部および第2端部と、を有し、前記第2円弧状部が前記第2の円環部と対向し、かつ該第2円弧状部から離間して設けられた第2集磁部材と、
前記第1の集磁部材と前記第2の集磁部材との間に設けられた第1の磁気センサであって、前記第1の集磁部材と前記第2の集磁部材との間の磁界の変化を検出する検出素子を有する第1の磁気センサと、
前記第1の集磁部材と前記第2の集磁部材との間に設けられた第2の磁気センサであって、前記第1の集磁部材と前記第2の集磁部材との間の磁界の変化を検出する検出素子を有する第2の磁気センサと、
非磁性材料で形成されるとともに前記第1集磁部材と前記第2集磁部材とを保持する集磁部材保持部材を有する保持部と
を備え、
前記集磁部材保持部材は、
前記回転軸線周りの方向において、前記第1集磁部材および前記第2集磁部材の、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサとに対し磁気的に対称な位置に設けられているか、または
前記第1集磁部材の前記第1端部、前記第1集磁部材の前記第2端部、前記第2集磁部材の前記第1端部、および前記第2集磁部材の前記第2端部を保持するように設けられており、
前記トルクセンサは、前記回転部材に生じるトルクを前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの出力信号に基づき検出する
パワーステアリング装置。
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