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JP2008216019A - Torque sensor and electric power steering device - Google Patents

Torque sensor and electric power steering device Download PDF

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JP2008216019A
JP2008216019A JP2007053268A JP2007053268A JP2008216019A JP 2008216019 A JP2008216019 A JP 2008216019A JP 2007053268 A JP2007053268 A JP 2007053268A JP 2007053268 A JP2007053268 A JP 2007053268A JP 2008216019 A JP2008216019 A JP 2008216019A
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JP
Japan
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magnetic
magnet
torque sensor
magnetic body
bodies
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Pending
Application number
JP2007053268A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ikunori Sakatani
郁紀 坂谷
Atsuyoshi Asaga
淳愛 浅賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
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Abstract

【課題】着磁が容易で着磁工数を低減できるとともに、着磁強度のばらつきを少なくできて、磁石表面の破損を防止可能とする。
【解決手段】トルクセンサに、第1及び第2の軸間に同軸上に連結された弾性部材と、第1の軸又は弾性部材の一端側に固定され、軸方向に2極に着磁された磁石と、それぞれ磁石の周側面と対向するように、かつ磁石の軸方向と平行に複数の爪部が設けられ、当該爪部が交互に位置するように磁石の軸方向の両端に固定された一対の磁石側磁性体と、第2の軸又は弾性部材の他端側に連結され、磁石及び一対の磁石側磁性体と共に磁気回路を形成し、一対の磁石側磁性体との間の相対位置が変化したときに、磁気回路に発生する磁束密度が変化する構造を有する磁性体部と、磁気回路に発生する磁束密度を検出する磁気検出素子とを設けるようにした。
【選択図】図1
Magnetization is easy and the number of man-hours can be reduced, and variations in magnetization intensity can be reduced to prevent damage to the magnet surface.
An elastic member connected coaxially between a first shaft and a second shaft and a first shaft or one end of the elastic member are fixed to a torque sensor and magnetized in two poles in the axial direction. A plurality of claw portions are provided so as to face the magnet side surfaces and parallel to the magnet axial direction, and are fixed to both ends of the magnet axial direction so that the claw portions are alternately positioned. The pair of magnet side magnetic bodies and the second shaft or the other end side of the elastic member are connected to form a magnetic circuit together with the magnet and the pair of magnet side magnetic bodies, and the relative relationship between the pair of magnet side magnetic bodies A magnetic body having a structure in which the magnetic flux density generated in the magnetic circuit changes when the position changes, and a magnetic detection element for detecting the magnetic flux density generated in the magnetic circuit are provided.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、例えば自動車の電動式パワーステアリング装置(EPS)などのように、回転動力を伝達する機構における捩れトルクの状態を測定するトルクセンサ及びこれを備えた電動式パワーステアリング装置の改良に関する。   The present invention relates to a torque sensor that measures the state of torsion torque in a mechanism that transmits rotational power, such as an electric power steering device (EPS) of an automobile, and an improvement of an electric power steering device including the torque sensor.

回転動力を伝達する機構における捩れトルクの状態を測定するトルクセンサとして、下記特許文献1及び特許文献2に開示されたものが知られている。   As torque sensors for measuring the state of torsional torque in a mechanism for transmitting rotational power, those disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 below are known.

これらトルクセンサは、例えば、2つの磁気センサを用い、それぞれ極性の異なった出力信号を作動増幅した出力結果から電圧変化としてのネジで角度を測定すると共に、かかる電圧変化の異常検出により、これら2つの磁気センサの異常状態を検出可能にするものである。
特許第2741388号公報 特開2003−149062号公報
These torque sensors use, for example, two magnetic sensors, measure the angle with a screw as a voltage change from the output results obtained by operating and amplifying output signals of different polarities, and detect these two abnormalities by detecting an abnormality of the voltage change. This makes it possible to detect an abnormal state of two magnetic sensors.
Japanese Patent No. 2741388 JP 2003-149062 A

しかしながら、かかる特許文献1及び特許文献2に開示されたトルクセンサにおいては、磁石を多極着磁するなどの必要があり、着磁工数が多く、製造が煩雑になる問題があった。また、これらトルクセンサにおいては、多極に着磁する必要があるために着磁強度にばらつきが生じ、トルクセンサとしての測定精度が劣化するという問題もあった。   However, in the torque sensors disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, it is necessary to magnetize the magnet in multiple poles, and there is a problem that the number of magnetizing steps is large and the manufacturing is complicated. In addition, since these torque sensors need to be magnetized in multiple poles, there is a problem that the magnetization intensity varies, and the measurement accuracy as a torque sensor deteriorates.

さらに特許文献1及び特許文献2に開示されたトルクセンサにおいては、磁石表面と対向する磁性体との間の隙間を狭くする必要があるため、磁石表面に保護層を設けることができず、組み立て不良による接触などによって磁石表面が破損しやすいなどの問題もあり、改善が望まれていた。   Furthermore, in the torque sensors disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, since it is necessary to narrow a gap between the magnet surface and the opposing magnetic body, a protective layer cannot be provided on the magnet surface, and assembly is performed. There is a problem that the surface of the magnet is easily damaged due to contact due to a defect, and improvement has been desired.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、製造が容易で測定精度が高く、かつ損傷が発生し難いトルクセンサ及び電動式パワーステアリング装置を提案しようとするものである。   The present invention has been made in consideration of the above points, and intends to propose a torque sensor and an electric power steering apparatus that are easy to manufacture, have high measurement accuracy, and are less likely to be damaged.

かかる課題を解決するため本発明においては、トルクセンサにおいて、第1及び第2の軸間に同軸上に連結された弾性部材と、前記第1の軸又は前記弾性部材の一端側に固定され、軸方向に2極に着磁された磁石と、それぞれ前記磁石の周側面と対向するように、かつ前記磁石の軸方向と平行に複数の爪部が設けられ、当該爪部が交互に位置するように前記磁石の軸方向の両端に固定された一対の磁石側磁性体と、前記第2の軸又は前記弾性部材の他端側に連結され、前記磁石及び前記一対の磁石側磁性体と共に磁気回路を形成し、前記弾性部材の捩れに応じて前記一対の磁石側磁性体との間の相対位置が変化したときに、前記磁気回路に発生する磁束密度が変化する構造を有する磁性体部と、前記磁気回路に発生する磁束密度を検出する磁気検出素子とを備えることを特徴とする。   In order to solve such a problem, in the present invention, in the torque sensor, an elastic member connected coaxially between the first and second shafts and the first shaft or one end side of the elastic member are fixed. A plurality of claw portions are provided in parallel with the magnet in the axial direction and in parallel with the magnet in the axial direction so as to face the peripheral side surface of the magnet, and the claw portions are alternately positioned. As described above, a pair of magnet side magnetic bodies fixed to both ends of the magnet in the axial direction, and the second shaft or the other end side of the elastic member are coupled to the magnet and the pair of magnet side magnetic bodies. Forming a circuit and having a structure in which a magnetic flux density generated in the magnetic circuit changes when a relative position between the pair of magnet-side magnetic bodies changes according to the twist of the elastic member; Detecting the magnetic flux density generated in the magnetic circuit Characterized in that it comprises a detection device.

これにより、磁石を軸方向のどちらか一方をN極に、他方をS極に着磁するだけであるので、着磁が容易であり、着磁工数を軽減できるとともに、着磁の強度のばらつきが少なくなり、着磁精度を向上できる。また、磁石外周面には、対向する部品を設ける必要がないので磁石の表面を保護層で保護することが可能となる。その結果、磁石の破損などの課題を改善でき、信頼性を向上できる。   This makes it easy to magnetize one of the magnets in the axial direction to the N pole and the other to the S pole, making it easy to magnetize and reducing the number of magnetizing steps. And the magnetization accuracy can be improved. Moreover, since it is not necessary to provide opposing parts on the outer peripheral surface of the magnet, the surface of the magnet can be protected with a protective layer. As a result, problems such as magnet breakage can be improved, and reliability can be improved.

請求項2に係る発明は、前記磁性体部が、軸方向に間隔を隔てて向かい合うように配置された一組の磁性体から構成され、各前記磁性体が、前記磁石側磁性体の周囲を取り囲むように配置された環状の環状部と、前記環状部の内周側に当該環状部の径方向に突出するように設けられた凸部とを備え、一方の前記磁性体の凸部間に、他方の前記磁性体の凸部が位置するように各前記磁性体が配設されたことを特徴とする。これにより、磁石側磁性体のどちらとも磁気回路を構成することができ、磁気検出素子へ誘導される磁束の向きを反転させることができる。   According to a second aspect of the present invention, the magnetic body portion is composed of a pair of magnetic bodies arranged so as to face each other with an interval therebetween in the axial direction, and each of the magnetic bodies surrounds the magnet-side magnetic body. An annular annular portion disposed so as to surround, and a convex portion provided on the inner peripheral side of the annular portion so as to project in the radial direction of the annular portion, and between the convex portions of one of the magnetic bodies Each of the magnetic bodies is disposed so that the convex portion of the other magnetic body is located. Thereby, a magnetic circuit can be comprised with both the magnet side magnetic bodies, and the direction of the magnetic flux induced | guided | derived to a magnetic detection element can be reversed.

請求項3に係る発明は、前記一組の磁性体が、一方の前記磁性体の凸部間の中心位置に、他方の前記磁性体の凸部の中心が位置するように配設されたことを特徴とする。これにより、一方の磁性体の凸部と他方の磁性体の凸部との周方向距離を大きくとることができる。   According to a third aspect of the present invention, the pair of magnetic bodies are arranged such that the center of the convex portion of the other magnetic body is located at the center position between the convex portions of the one magnetic body. It is characterized by. Thereby, the circumferential distance of the convex part of one magnetic body and the convex part of the other magnetic body can be taken large.

請求項4に係る発明は、前記磁性体の前記凸部が等間隔に設けられたことを特徴とする。これにより、磁性体の凸部間の距離を大きくとることができる。   The invention according to claim 4 is characterized in that the convex portions of the magnetic body are provided at equal intervals. Thereby, the distance between the convex parts of a magnetic body can be taken large.

請求項5に係る発明は、前記磁性体が軸対称な形状であることを特徴とする。これにより、磁性体の凸部が軸に対して対称な位置に配設されるため、偏心などの影響を小さくすることができる。   The invention according to claim 5 is characterized in that the magnetic body has an axisymmetric shape. Thereby, since the convex part of a magnetic body is arrange | positioned in the symmetrical position with respect to an axis | shaft, the influence of eccentricity etc. can be made small.

請求項6に係る発明は、前記一対の磁石側磁性体が、前記磁石の着磁面全体を覆うことを特徴とする。これにより、磁石から発生する磁束を漏れなく磁気回路へ誘導することができる。   The invention according to claim 6 is characterized in that the pair of magnet-side magnetic bodies covers the entire magnetized surface of the magnet. Thereby, the magnetic flux generated from the magnet can be guided to the magnetic circuit without leakage.

請求項7に係る発明は、前記一対の磁石側磁性体が、一方の前記磁石側磁性体の前記爪部間の中心位置に、他方の前記磁石側磁性体の爪部の中心が位置するように配設されたことを特徴とする。これにより、一方の磁石側磁性体の爪部と他方の磁石側磁性体の爪部との周方向距離を大きくとることができる。   The invention according to claim 7 is such that the pair of magnet side magnetic bodies is located at the center position between the claw parts of one of the magnet side magnetic bodies and the center of the claw part of the other magnet side magnetic body is located. It is characterized by being arranged in. Thereby, the circumferential direction distance of the nail | claw part of one magnet side magnetic body and the claw part of the other magnet side magnetic body can be taken large.

請求項8に係る発明は、前記磁石側磁性体が軸対称な形状であることを特徴とする。これにより、磁石側磁性体の爪部が軸に対して対称な位置に配設されるため、偏心などの影響を小さくすることができる。   The invention according to claim 8 is characterized in that the magnet side magnetic body has an axisymmetric shape. Thereby, since the nail | claw part of a magnet side magnetic body is arrange | positioned in the symmetrical position with respect to an axis | shaft, the influence of eccentricity etc. can be made small.

請求項9に係る発明は、前記磁石側磁性体の爪部が等間隔に配置されたことを特徴とする。これにより、磁石側磁性体の爪部と爪部の間の距離を大きくとることができる。   The invention according to claim 9 is characterized in that the claw portions of the magnet side magnetic body are arranged at equal intervals. Thereby, the distance between the nail | claw part of a magnet side magnetic body and a nail | claw part can be taken large.

請求項10に係る発明は、前記磁石側磁性体及び前記磁性体の少なくとも一方が、ニッケルの含有量が40wt%以上の合金を用いて形成されたことを特徴とする。これにより、磁石側磁性体及び磁性体の磁気特性を向上させることができる。   The invention according to claim 10 is characterized in that at least one of the magnet side magnetic body and the magnetic body is formed using an alloy having a nickel content of 40 wt% or more. Thereby, the magnetic characteristics of the magnet side magnetic body and the magnetic body can be improved.

請求項11に係る発明は、前記磁石側磁性体及び前記磁性体の少なくとも一方が、ニッケルの含有量が40wt%以上80wt%以下の合金を用いて形成されたことを特徴とする。これにより、磁石側磁性体及び磁性体の磁気特性をさらに向上させることができる。   The invention according to claim 11 is characterized in that at least one of the magnet side magnetic body and the magnetic body is formed using an alloy having a nickel content of 40 wt% or more and 80 wt% or less. Thereby, the magnetic characteristics of the magnet side magnetic body and the magnetic body can be further improved.

請求項12に係る発明は、前記磁石、前記一対の磁石側磁性体及び前記磁性体部と共に前記磁気回路を構成し、前記磁性体部に近接して配置されて前記磁性体から磁束を導くと共に、当該磁束を集める集磁部を有する補助磁性体部を備え、前記磁気検出素子は、前記補助磁性体部の前記集磁部に集められた前記磁気回路を通過する前記磁束の磁束密度を検出することを特徴とする。これにより、磁気検出素子と磁性体との位置関係に変化が生じても、磁気回路への影響を小さくすることができ、かつ磁束を磁気検出素子へ集中させることができるため、偏心などの影響を小さくし、かつ磁気的な外乱にも強くできる。   The invention according to claim 12 constitutes the magnetic circuit together with the magnet, the pair of magnet-side magnetic bodies, and the magnetic body portion, and is arranged close to the magnetic body portion to guide a magnetic flux from the magnetic body. An auxiliary magnetic body portion having a magnetic flux collecting portion for collecting the magnetic flux, and the magnetic detection element detects a magnetic flux density of the magnetic flux passing through the magnetic circuit collected in the magnetic flux collecting portion of the auxiliary magnetic body portion It is characterized by doing. As a result, even if the positional relationship between the magnetic detection element and the magnetic body changes, the influence on the magnetic circuit can be reduced and the magnetic flux can be concentrated on the magnetic detection element. Can be made small and strong against magnetic disturbance.

請求項13に係る発明は、前記磁性体部が、軸方向に間隔を隔てて向かい合うように配置された一組の環状の磁性体から構成され、前記補助磁性体部が、それぞれ対応する前記磁性体と径方向で対向し、かつ軸方向寸法が前記磁性体の軸方向寸法よりも大きいリング状の一対の補助磁性体を備えることを特徴とする。これにより、構成部品の加工誤差の影響を小さくでき、かつ偏心などの影響を小さくすることができる。   According to a thirteenth aspect of the present invention, the magnetic body portion is composed of a pair of annular magnetic bodies arranged so as to face each other at an interval in the axial direction, and each of the auxiliary magnetic body portions corresponds to the corresponding magnetic material. And a pair of ring-shaped auxiliary magnetic bodies which are opposed to the body in the radial direction and whose axial dimension is larger than the axial dimension of the magnetic body. Thereby, the influence of the processing error of a component can be made small, and the influence of eccentricity etc. can be made small.

請求項14に係る発明は、前記磁性体部が、軸方向に間隔を隔てて向かい合うように配置された一組の環状の磁性体から構成され、前記補助磁性体部が、それぞれ対応する前記磁性体と径方向で対向し、かつ前記磁性体を軸方向で挟み込む一対の補助磁性体を備えることを特徴とする。これにより、構成部品の加工誤差の影響を小さくでき、かつ偏心などの影響を小さくすることができる。   According to a fourteenth aspect of the present invention, the magnetic body portion includes a pair of annular magnetic bodies disposed so as to face each other at an interval in the axial direction, and each of the auxiliary magnetic body portions corresponds to the corresponding magnetic material. And a pair of auxiliary magnetic bodies that are opposed to the body in the radial direction and sandwich the magnetic body in the axial direction. Thereby, the influence of the processing error of a component can be made small, and the influence of eccentricity etc. can be made small.

請求項15に係る発明は、前記磁性体部が、軸方向に間隔を隔てて向かい合うように配置された一組の環状の磁性体から構成され、前記補助磁性体部が、それぞれ対応する前記磁性体と軸方向に対向し、当該磁性体よりも小さい幅の円弧部を有する一対の補助磁性体を備えることを特徴とする。これにより、構成部品の加工誤差の影響を小さくでき、かつ偏心などの影響を小さくすることができる。   According to a fifteenth aspect of the present invention, the magnetic body portion includes a pair of annular magnetic bodies disposed so as to face each other at an interval in the axial direction, and each of the auxiliary magnetic body portions corresponds to the corresponding magnetic material. It is characterized by comprising a pair of auxiliary magnetic bodies which are opposed to the body in the axial direction and have arc portions having a smaller width than the magnetic body. Thereby, the influence of the processing error of a component can be made small, and the influence of eccentricity etc. can be made small.

請求項16に係る発明は、前記補助磁性体がニッケルの含有量が40wt%以上の合金を用いて形成されたことを特徴とする。これにより、補助磁性体の磁気特性を向上させることができる。   The invention according to claim 16 is characterized in that the auxiliary magnetic body is formed using an alloy having a nickel content of 40 wt% or more. Thereby, the magnetic characteristics of the auxiliary magnetic body can be improved.

請求項17に係る発明は、前記補助磁性体がニッケルの含有量が40wt%以上80wt%以下の合金を用いて形成されたことを特徴とする。これにより、補助磁性体の磁気特性をさらに向上させることができる。   The invention according to claim 17 is characterized in that the auxiliary magnetic body is formed using an alloy having a nickel content of 40 wt% or more and 80 wt% or less. Thereby, the magnetic characteristics of the auxiliary magnetic body can be further improved.

請求項18に係る発明は、前記磁気検出素子が2つ設けられ、一方の前記磁気検出素子の出力に基づいて他方の前記磁気検出素子の異常を検出する異常検出回路を備えることを特徴とする。これにより、2重系を構成できる。   The invention according to claim 18 is provided with an abnormality detection circuit provided with two of the magnetic detection elements and detecting an abnormality of the other magnetic detection element based on an output of the one magnetic detection element. . Thereby, a double system can be constituted.

請求項19に係る発明は、前記磁気検出素子が3つ以上設けられたことを特徴とする。これにより、多重系を構成できる。   The invention according to claim 19 is characterized in that three or more magnetic detection elements are provided. Thereby, a multiplex system can be configured.

請求項20に係る発明は、電動式パワーステアリング装置であって、請求項1乃至請求項19のいずれか1項に記載のトルクセンサを備えることを特徴とする。これにより、高精度なアシストができる。   An invention according to claim 20 is an electric power steering apparatus, comprising the torque sensor according to any one of claims 1 to 19. Thereby, highly accurate assist can be performed.

本発明によれば、磁石を軸方向のどちらか一方をN極に、他方をS極に着磁するだけであるので、着磁が容易であり、着磁工数を軽減できるとともに、着磁の強度のばらつきが少なくなり、着磁精度を向上できる。また、磁石外周面には、対向する部品を設ける必要がないので磁石の表面を保護層で保護することが可能となる。その結果、磁石の破損などの問題を改善でき、信頼性を向上できる。   According to the present invention, since only one of the magnets in the axial direction is magnetized to the N pole and the other is magnetized to the S pole, the magnetizing is easy and the number of magnetizing steps can be reduced. Variations in strength are reduced, and magnetization accuracy can be improved. Moreover, since it is not necessary to provide opposing parts on the outer peripheral surface of the magnet, the surface of the magnet can be protected with a protective layer. As a result, problems such as magnet breakage can be improved, and reliability can be improved.

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

図1〜図3において、1は全体として本実施形態によるルクセンサ1を示す。このトルクセンサ1は、第1の軸2及び第2の軸3を同軸に連結するトーションバー4と、第1の軸2の下端部に固定された円柱形状の磁石アセンブリ5と、磁石アセンブリ5の周囲を取り囲むように配置された磁性体部6と、磁性体部に近接して配置され、磁性体部6から磁束を導く補助磁性体部7と、磁気検出素子8とから構成される。   In FIG. 1 to FIG. 3, reference numeral 1 denotes a luc sensor 1 according to the present embodiment as a whole. The torque sensor 1 includes a torsion bar 4 that coaxially connects the first shaft 2 and the second shaft 3, a columnar magnet assembly 5 fixed to the lower end portion of the first shaft 2, and a magnet assembly 5. The magnetic body portion 6 is disposed so as to surround the periphery of the magnetic body portion, the auxiliary magnetic body portion 7 is disposed in the vicinity of the magnetic body portion and guides the magnetic flux from the magnetic body portion 6, and the magnetic detection element 8.

トーションバー4は、第1及び第2の軸2,3間に相対的な捩れトルクが与えられると自身に捩れを生じる捩り要素であり、弾性部材から形成される。本実施の形態の場合、このトーションバー4は、第1の軸2と一体に捩じれる磁石アセンブリ5の回転に干渉しないように、第1及び第2の軸2,3よりも小さい径で形成されている。   The torsion bar 4 is a torsion element that twists itself when a relative torsion torque is applied between the first and second shafts 2 and 3, and is formed of an elastic member. In the case of the present embodiment, the torsion bar 4 is formed with a smaller diameter than the first and second shafts 2 and 3 so as not to interfere with the rotation of the magnet assembly 5 twisted integrally with the first shaft 2. Has been.

磁石アセンブリ5は、磁石10と、一般的な鉄系の金属からなる第1及び第2の磁石側磁性体11A,11Bとを樹脂12により一体にモールドすることにより構成されている。コスト面から磁石10としてフェライトの焼結磁石を使用する場合があるが、この場合、磁石10が割れて後述する磁気回路がショートしてしまうことが考えられる。本実施の形態においては、磁気アセンブリ5をモールドすることによりこのような不具合を回避することができる。   The magnet assembly 5 is configured by integrally molding a magnet 10 and first and second magnet side magnetic bodies 11A and 11B made of a general iron metal with a resin 12. From the viewpoint of cost, a sintered ferrite magnet may be used as the magnet 10. In this case, it is conceivable that the magnet 10 is broken and a magnetic circuit described later is short-circuited. In the present embodiment, such a problem can be avoided by molding the magnetic assembly 5.

磁石10は、円柱状に形成され、その上面側及び下面側がそれぞれN極又はS極に着磁されている。   The magnet 10 is formed in a columnar shape, and the upper surface side and the lower surface side thereof are respectively magnetized to an N pole or an S pole.

また第1及び第2の磁石側磁性体11A,11Bは、図3からも明らかなように、有孔円板状の主板部11AX,11BXの外周部に一定間隔で複数の爪部11AY,11BYが設けられて形成されており、これら爪部11AY,11BYがそれぞれ磁石10の周側面と間隙を介して対向するように軸方向に屈曲されている。本実施の形態の場合、第1及び第2の磁石側磁性体11A,11Bには、それぞれ磁石10の軸方向の長さとほぼ同じ長さの同形状の爪部11AY,11BYが60度間隔で設けられている。   Further, as is apparent from FIG. 3, the first and second magnet-side magnetic bodies 11A and 11B include a plurality of claw portions 11AY and 11BY at regular intervals on the outer peripheral portion of the perforated disk-shaped main plate portions 11AX and 11BX. The claw portions 11AY and 11BY are bent in the axial direction so as to face the peripheral side surface of the magnet 10 with a gap therebetween. In the case of the present embodiment, the first and second magnet-side magnetic bodies 11A and 11B have claw portions 11AY and 11BY having the same shape as the axial length of the magnet 10 at 60 ° intervals. Is provided.

これら第1及び第2の磁石側磁性体11A,11Bは、それぞれ磁石10をその上面側又は下面側から覆うように、かつ第1の磁石側磁性体11Aの爪部11AY間の中心位置に第2磁石側磁性体11Bの爪部11BYが位置するように位置決めされた状態で樹脂12により一体化されている。   The first and second magnet-side magnetic bodies 11A and 11B are arranged so as to cover the magnet 10 from the upper surface side or the lower surface side and at the center position between the claw portions 11AY of the first magnet-side magnetic body 11A. The two magnet side magnetic bodies 11B are integrated with the resin 12 in a state where the claws 11BY are positioned so as to be positioned.

一方、磁性体部6は、軸方向に間隔を隔てて向かい合うように配置された一組の環状の磁性体6A,6Bから構成される。各磁性体6A,6Bは、一般的な鉄系の金属から形成されており、それぞれ環状の環状部6AX,6BXと、矩形状の凸部6AY,6BYとを備える。環状部6AX,6BXは、磁石アセンブリ5の外径よりも大きい内径を有し、磁石アセンブリ5と同軸上に当該磁石アセンブリ5を取り囲むように配置されている。また凸部6AY,6BYは、環状部6AX,6BXの内周側に当該環状部の径方向に突出するように、第1及び第2の磁石側磁性体11A,11Bの爪部11AY,11BYと同じ数だけ等間隔で設けられている。   On the other hand, the magnetic body portion 6 is composed of a pair of annular magnetic bodies 6A and 6B arranged to face each other with an interval in the axial direction. Each magnetic body 6A, 6B is made of a general iron-based metal, and includes annular portions 6AX, 6BX and rectangular convex portions 6AY, 6BY, respectively. The annular portions 6 </ b> AX and 6 </ b> BX have an inner diameter larger than the outer diameter of the magnet assembly 5, and are arranged so as to surround the magnet assembly 5 on the same axis as the magnet assembly 5. Further, the convex portions 6AY, 6BY are connected to the claw portions 11AY, 11BY of the first and second magnet side magnetic bodies 11A, 11B so as to protrude in the radial direction of the annular portions on the inner peripheral side of the annular portions 6AX, 6BX. The same number is provided at equal intervals.

これら第1及び第2の磁性体6A,6Bは、第1の磁性体6Aの凸部6AY間の中心位置に第2の磁性体6Bの凸部6BYが位置するように位置決めされた状態で樹脂13により一体化されている。そして第1及び第2の磁性体6A,6Bは、連結部材14を介して第2の軸3に固定されている。   The first and second magnetic bodies 6A and 6B are resin in a state where the convex portions 6BY of the second magnetic body 6B are positioned at the center position between the convex portions 6AY of the first magnetic body 6A. 13 is integrated. The first and second magnetic bodies 6A and 6B are fixed to the second shaft 3 via the connecting member 14.

他方、補助磁性体部7は、それぞれ一般的な鉄系の金属からなる第1及び第2の補助磁性体7A,7Bから構成される。   On the other hand, the auxiliary magnetic body portion 7 includes first and second auxiliary magnetic bodies 7A and 7B each made of a general iron-based metal.

第1及び第2の補助磁性体7A,7Bは、軸方向の寸法が第1及び第2の磁性体6A,6Bの軸方向の寸法よりも大きいリング状に形成されており、それぞれ対応する第1又は第2の磁性体6A,6Bと間隙を介してその径方向に対応するように配置されている。   The first and second auxiliary magnetic bodies 7A and 7B are formed in a ring shape in which the dimension in the axial direction is larger than the dimension in the axial direction of the first and second magnetic bodies 6A and 6B. The first and second magnetic bodies 6A and 6B are arranged so as to correspond to the radial direction with a gap therebetween.

第1及び第2の補助磁性体7A,7Bには、それぞれ外周側に当該第1又は第2の補助磁性体7A,7Bの径方向に突出する集磁部7AX,7BXが設けられており、第1及び第2の補助磁性体7A,7Bは、これら集磁部7AX,7BXが間隙を介して対向するように磁気検出素子8と一体に樹脂15によりモールドされている。これにより磁石10、第1及び第2の磁石側磁性体11A,11B、磁性体6、第1及び第2の補助磁性体7A,7Bからなる磁気回路を通過する磁束を、第1及び第2の補助磁性体7A,7Bの集磁部7AX,7AY間に集めることができるようになされている。   The first and second auxiliary magnetic bodies 7A and 7B are provided with magnetic flux collecting portions 7AX and 7BX projecting in the radial direction of the first or second auxiliary magnetic bodies 7A and 7B, respectively, on the outer peripheral side. The first and second auxiliary magnetic bodies 7A and 7B are molded with a resin 15 integrally with the magnetic detection element 8 so that the magnetic collecting portions 7AX and 7BX are opposed to each other with a gap therebetween. As a result, the magnetic flux passing through the magnetic circuit including the magnet 10, the first and second magnet side magnetic bodies 11A and 11B, the magnetic body 6, and the first and second auxiliary magnetic bodies 7A and 7B is converted into the first and second magnetic fluxes. The auxiliary magnetic bodies 7A and 7B can be collected between the magnetic collecting portions 7AX and 7AY.

磁気検出素子8は、ホール素子、MR素子、MI素子やそれぞれを使用したICなどから構成される。この磁気検出素子8は、第1及び第2の補助磁性体7A,7Bの集磁部7AX,7BX間に配置されており、これによりかかる磁気回路を通過する磁束密度の変化を検出することができるようになされている。   The magnetic detection element 8 includes a Hall element, an MR element, an MI element, and an IC using each. The magnetic detection element 8 is disposed between the magnetic flux collectors 7AX and 7BX of the first and second auxiliary magnetic bodies 7A and 7B, thereby detecting a change in magnetic flux density passing through the magnetic circuit. It has been made possible.

以上の構成のトルクセンサ1では、第1の軸2に捩れトルクが与えられてトーションバー4に捩れが発生すると、磁石アセンブリ5と、第1及び第2の磁性体6A,6Bとの円周方向の相対角度(相対位置)が変化するため、第1及び第2の磁石側磁性体11A,11Bの爪部11AX,11BXと、第1及び第2の磁性体6A,6Bの凸部6AY,6BYとの間の距離が変化し、これに応じてかかる磁気回路を流れる磁束の量(磁束密度)が変化する。   In the torque sensor 1 having the above configuration, when a torsional torque is applied to the first shaft 2 and the torsion bar 4 is twisted, the circumference of the magnet assembly 5 and the first and second magnetic bodies 6A and 6B is increased. Since the relative angle (relative position) of the direction changes, the claw portions 11AX, 11BX of the first and second magnet side magnetic bodies 11A, 11B and the convex portions 6AY of the first and second magnetic bodies 6A, 6B, The distance from 6BY changes, and the amount of magnetic flux (magnetic flux density) flowing through the magnetic circuit changes accordingly.

より具体的には、磁石アセンブリ5と第1及び第2の磁性体6A,6Bとの相対回転角度が変化すると、例えば第1の磁石側磁性体11Aの爪部11AYと、第2の磁石側磁性体11Bの爪部11BYとの間の中心に位置していた第1の磁性体6Aの凸部6AYは、徐々にN極側(又はS極側)である第1の磁石側磁性体11Aの爪部11AY(又は第2の磁石側磁性体11Bの爪部11BY)から離れて、S極側(又はN極側)である第2の磁石側磁性体11Bの爪部11BY(又は第1の磁石側磁性体11Aの爪部11AY)に近づいていく。それと同時に、第2の磁性体6Bの凸部6BYは、徐々にS極側(又はN極側)である第2の磁石側磁性体11Bの爪部11BY(又は第1の磁石側磁性体11Aの爪部11AY)から離れて、N極側(又はS極側)である第1の磁石側磁性体11Aの爪部11AY(又は第2の磁石側磁性体11Bの爪部11BY)に近づいていく。その結果、第1の磁性体6Aから第2の磁性体6Bに流れていた磁束の量は徐々に減少し、最終的には、磁束の向きは反転する。   More specifically, when the relative rotation angle between the magnet assembly 5 and the first and second magnetic bodies 6A and 6B changes, for example, the claw portion 11AY of the first magnet side magnetic body 11A and the second magnet side The convex portion 6AY of the first magnetic body 6A located at the center between the claw portion 11BY of the magnetic body 11B is the first magnet side magnetic body 11A that is gradually on the N pole side (or S pole side). Away from the claw portion 11AY (or the claw portion 11BY of the second magnet side magnetic body 11B) and the claw portion 11BY of the second magnet side magnetic body 11B on the S pole side (or N pole side) The magnet side magnetic body 11A approaches the claw portion 11AY). At the same time, the convex portion 6BY of the second magnetic body 6B gradually becomes the claw portion 11BY (or the first magnet-side magnetic body 11A) of the second magnet-side magnetic body 11B that is on the S-pole side (or N-pole side). Away from the claw portion 11AY) and approaching the claw portion 11AY of the first magnet side magnetic body 11A on the N pole side (or S pole side) (or the claw portion 11BY of the second magnet side magnetic body 11B). Go. As a result, the amount of magnetic flux flowing from the first magnetic body 6A to the second magnetic body 6B gradually decreases, and finally the direction of the magnetic flux is reversed.

図4は、第1の磁性体6Aの凸部6AYがそれぞれ第1の磁石側磁性体11Aの爪部11AY及び第2の磁石側磁性体11Bの爪部11BY間の中心に位置した状態(以下、これを第1の状態と呼ぶ)を示す。この第1の状態のときには、第2の磁性体6Bの凸部6BYも、それぞれ第1の磁石側磁性体11Aの爪部11AY及び第2の磁石側磁性体11Bの爪部11BY間の中心に位置するため、磁気回路内に磁束が流れない。トルクセンサ1は、第1の軸2や第2の軸3に外部から捩れトルクが与えられていない初期状態のときには、この第1の状態となっている。   FIG. 4 shows a state in which the convex portion 6AY of the first magnetic body 6A is positioned at the center between the claw portions 11AY of the first magnet-side magnetic body 11A and the claw portions 11BY of the second magnet-side magnetic body 11B (hereinafter referred to as “the projections 6AY”). This is referred to as a first state). In this first state, the convex portion 6BY of the second magnetic body 6B is also centered between the claw portions 11AY of the first magnet side magnetic body 11A and the claw portions 11BY of the second magnet side magnetic body 11B, respectively. Therefore, no magnetic flux flows in the magnetic circuit. The torque sensor 1 is in the first state when it is in an initial state in which a torsional torque is not applied to the first shaft 2 and the second shaft 3 from the outside.

一方、図5は、第1の状態から第1の軸2及び又は第2の軸3に捩れトルクが与えられて、第1及び第2の磁性体6A,6Bが磁石アセンブリ5に対して相対的に右回りに30度回転した状態を示す(以下、これを第2の状態と呼ぶ)。この第2の状態では、第1の磁性体6Aの凸部6AYがそれぞれ第1の磁石側磁性体11Aの爪部11AYと対向し、第2の磁性体6Bの凸部6BYがそれぞれ第2の磁石側磁性体11Bの爪部11BYと対向する。そしてこの第2の状態のときには、第1の磁性体6Aの凸部6AYがそれぞれ第1の磁石側磁性体11Aの爪部11AYに、第2の磁性体6Bの凸部6BYが第2の磁石側磁性体11Bの爪部11BYにそれぞれ最も近づくため、最も多く第1の磁石側磁性体11Aの爪部11AYから第1の磁性体6Aの凸部6AYに向かって磁気回路内を磁束が流れる。   On the other hand, FIG. 5 shows that the first shaft 2 and / or the second shaft 3 are given a torsional torque from the first state, and the first and second magnetic bodies 6A and 6B are relative to the magnet assembly 5. A state of being rotated clockwise by 30 degrees is shown (hereinafter referred to as a second state). In this second state, the convex portions 6AY of the first magnetic body 6A are opposed to the claw portions 11AY of the first magnet-side magnetic body 11A, respectively, and the convex portions 6BY of the second magnetic body 6B are respectively second It faces the claw portion 11BY of the magnet side magnetic body 11B. In the second state, the convex portions 6AY of the first magnetic body 6A are respectively the claw portions 11AY of the first magnet-side magnetic body 11A, and the convex portions 6BY of the second magnetic body 6B are the second magnets. Since the claw portions 11BY of the side magnetic body 11B are closest to each other, the magnetic flux flows in the magnetic circuit from the claw portions 11AY of the first magnet side magnetic body 11A to the convex portions 6AY of the first magnetic body 6A.

他方、図6は、第1の状態から第1の軸2及び又は第2の軸3に捩れトルクが与えられて、第1及び第2の磁性体6A,6Bが磁石アセンブリ5に対して相対的に左回りに30度回転した状態を示す(以下、これを第3の状態と呼ぶ)。この第3の状態では、第1の磁性体6Aの凸部6AYが第2の磁石側磁性体11Bの爪部11BYと対向し、第2の磁性体6Bの凸部6BYが第1の磁石側磁性体11Aの爪部11AYと対向した状態する。そしてこの第3の状態のときには、第1の磁性体6Aの凸部6AYが第2の磁石側磁性体11Bの爪部11BYに、第2の磁性体6Bの凸部6BYが第1の磁石側磁性体11Aの爪部11AYにそれぞれ最も近づくため、最も多く第1の磁石側磁性体11Aの爪部11AYから第2の磁性体6Bの凸部6BYに向かって磁気回路内を磁束が流れる。   On the other hand, FIG. 6 shows that the torsional torque is applied to the first shaft 2 and / or the second shaft 3 from the first state, so that the first and second magnetic bodies 6A and 6B are relative to the magnet assembly 5. Specifically, it shows a state rotated 30 degrees counterclockwise (hereinafter referred to as a third state). In this third state, the convex portion 6AY of the first magnetic body 6A faces the claw portion 11BY of the second magnet-side magnetic body 11B, and the convex portion 6BY of the second magnetic body 6B is on the first magnet side. It is in a state facing the claw portion 11AY of the magnetic body 11A. In the third state, the convex portion 6AY of the first magnetic body 6A is on the claw portion 11BY of the second magnet side magnetic body 11B, and the convex portion 6BY of the second magnetic body 6B is on the first magnet side. Since the claw portions 11AY of the magnetic body 11A are closest to each other, the magnetic flux flows through the magnetic circuit from the claw portions 11AY of the first magnet-side magnetic body 11A to the convex portions 6BY of the second magnetic body 6B.

図7に図4〜図6の第1〜第3の状態での磁気検出素子8の出力を示す。この図7に示すように、磁石アセンブリ5と第1及び第2の磁性体6A,6Bとの相対角度が変化すると、磁気回路を流れる磁束の向き及び量が変化するため、その磁束の向き及び量を磁気検出素子8で検出することで、当該検出結果に基づいて磁石アセンブリ5と第1及び第2の磁性体6A,6Bとの相対回転角度を測定することができる。その結果、第1の軸2及び第2の軸3の相対的な捩り量を測定でき、トーションバー4の捩り剛性から第1の軸2や第2の軸3に付加された捩れトルクの大きさを検出することができる。   FIG. 7 shows the output of the magnetic detection element 8 in the first to third states of FIGS. As shown in FIG. 7, when the relative angle between the magnet assembly 5 and the first and second magnetic bodies 6A and 6B changes, the direction and amount of the magnetic flux flowing through the magnetic circuit changes. By detecting the amount by the magnetic detection element 8, the relative rotation angle between the magnet assembly 5 and the first and second magnetic bodies 6A and 6B can be measured based on the detection result. As a result, the relative torsion amount of the first shaft 2 and the second shaft 3 can be measured, and the torsional torque applied to the first shaft 2 and the second shaft 3 from the torsional rigidity of the torsion bar 4 is large. Can be detected.

なお、本実施の形態によるトルクセンサ1を電動式パワーステアリング装置に設けた場合、第1の軸2となるステアリング軸、第2の軸3となる出力軸、磁石アセンブリ5、第1及び第2の磁性体11A,11Bも相対回転しながら絶対回転することになる。しかしながら、第1及び第2の補助磁性体7A,7Bを静止側に設けることができるので、磁束変化を正確に測定することができる。   When the torque sensor 1 according to the present embodiment is provided in the electric power steering apparatus, the steering shaft that is the first shaft 2, the output shaft that is the second shaft 3, the magnet assembly 5, the first and second shafts. The magnetic bodies 11A and 11B also rotate absolutely while relatively rotating. However, since the first and second auxiliary magnetic bodies 7A and 7B can be provided on the stationary side, a change in magnetic flux can be accurately measured.

以上のように本実施の形態によるトルクセンサ1では、磁石10を軸方向の一方をN極、他方をS極にそれぞれ着磁するだけであるので、着磁が容易であり、着磁工数を軽減できると共に、着磁の強度のばらつきが少なくなり、着磁精度を向上できる。また、磁石10の外周面と接触する部品を設ける必要がないので磁石10の表面を保護層で保護することが可能となる。その結果、磁石10の破損などの問題を改善でき、信頼性を向上できる。   As described above, in the torque sensor 1 according to the present embodiment, the magnet 10 is simply magnetized with one of the N-poles in the axial direction and the other with the S-poles. In addition to the reduction, variation in magnetization intensity can be reduced, and the magnetization accuracy can be improved. Further, since it is not necessary to provide a component that contacts the outer peripheral surface of the magnet 10, the surface of the magnet 10 can be protected with a protective layer. As a result, problems such as breakage of the magnet 10 can be improved, and reliability can be improved.

また本実施の形態によるトルクセンサ1では、第1及び第2の磁性体6A,6Bから磁束を導く第1及び第2の補助磁性体7A,7Bを設けるようにしているため、磁気検出素子8と第1及び第2の磁性体6A,6Bとの位置関係に変化が生じた場合においてもその変化が磁気回路に与える影響を小さくすることができる。さらに本実施の形態によるトルクセンサ1では、これら第1及び第2の補助磁性体7A,7Bに設けた集磁部7AX,7BX間に磁気検出素子8を配置するようにしているため、磁束を磁気検出素子8に集中させることができると共に、偏心などの影響を小さくし、かつ磁気的な外乱にも強くすることができる。   In the torque sensor 1 according to the present embodiment, the first and second auxiliary magnetic bodies 7A and 7B that guide the magnetic flux from the first and second magnetic bodies 6A and 6B are provided. Even when a change occurs in the positional relationship between the first magnetic body 6A and the second magnetic body 6B, the influence of the change on the magnetic circuit can be reduced. Further, in the torque sensor 1 according to the present embodiment, the magnetic detection element 8 is arranged between the magnetic collecting portions 7AX and 7BX provided in the first and second auxiliary magnetic bodies 7A and 7B. In addition to being able to concentrate on the magnetic detection element 8, it is possible to reduce the influence of eccentricity and the like, and to be strong against magnetic disturbance.

さらに本実施の形態によるトルクセンサ1では、第1及び第2の補助磁性体7A,7Bの軸方向の寸法を第1及び第2の磁性体6A,6Bの軸方向の寸法よりも長く選定するようにしているため、より一層と構成部品の加工誤差の影響を小さくし、かつ偏心などの影響を小さくすることができる。   Furthermore, in the torque sensor 1 according to the present embodiment, the axial dimension of the first and second auxiliary magnetic bodies 7A and 7B is selected to be longer than the axial dimension of the first and second magnetic bodies 6A and 6B. Therefore, the influence of the processing error of the component parts can be further reduced, and the influence of eccentricity can be reduced.

さらに本実施の形態によるトルクセンサ1では、第1及び第2の磁石側磁性体11A,11Bによって磁石10の着磁面全体を覆うようにしているため、磁石10から発生する磁束を漏れなく磁気回路に誘導することができる。   Further, in the torque sensor 1 according to the present embodiment, since the entire magnetized surface of the magnet 10 is covered by the first and second magnet-side magnetic bodies 11A and 11B, the magnetic flux generated from the magnet 10 can be magnetized without leakage. Can be directed to the circuit.

さらに本実施の形態によるトルクセンサ1では、第1の磁石側磁性体11Aの爪部11AY間の中心位置に、第2の磁石側磁性体11Bの爪部11BYの中心が位置するように第1及び第2の磁石側磁性体11A,11Bが位置決めされているため、第1の磁石側磁性体11Aの爪部11AY間及び第2の磁石側磁性体11Bの爪部11BY間の距離を大きくとることができ、捩れ角度の検出範囲を大きくすることができる。同様に、第1の磁性体6Aの凸部6AY間の中心位置に、第2の磁性体6Bの凸部6BYの中心が位置するように第1及び第2の磁性体6A,6Bが位置決めされるため、第1の磁性体6Aの凸部6AY間及び第2の磁性体6Bの凸部6BY間の距離を大きくとることができ、捩れ角度の検出範囲を大きくすることができる。   Furthermore, in the torque sensor 1 according to the present embodiment, the first center is located so that the center of the claw part 11BY of the second magnet side magnetic body 11B is located at the center position between the claw parts 11AY of the first magnet side magnetic body 11A. Since the second magnet side magnetic bodies 11A and 11B are positioned, the distance between the claw portions 11AY of the first magnet side magnetic body 11A and the distance between the claw portions 11BY of the second magnet side magnetic body 11B is increased. Thus, the detection range of the twist angle can be increased. Similarly, the first and second magnetic bodies 6A and 6B are positioned so that the center of the convex portion 6BY of the second magnetic body 6B is positioned at the center position between the convex portions 6AY of the first magnetic body 6A. Therefore, the distance between the convex portions 6AY of the first magnetic body 6A and the convex portion 6BY of the second magnetic body 6B can be increased, and the detection range of the twist angle can be increased.

さらに本実施の形態によるトルクセンサ1では、第1及び第2の磁石側磁性体11A,11Bの爪部11AY,11BYが等間隔に配置されているため、これら爪部11AY,11BYの間の距離を大きくとることができ、捩れ角度の検出範囲を大きくすることができる。同様に、第1及び第2の磁性体6A,6Bの凸部6AY,6BYが等間隔に配置されているため、これら凸部6AY,6BY間の距離を大きくとることができ、捩れ角度の検出範囲を大きくすることができる。   Furthermore, in the torque sensor 1 according to the present embodiment, since the claw portions 11AY and 11BY of the first and second magnet-side magnetic bodies 11A and 11B are arranged at equal intervals, the distance between the claw portions 11AY and 11BY. The torsion angle detection range can be increased. Similarly, since the convex portions 6AY and 6BY of the first and second magnetic bodies 6A and 6B are arranged at equal intervals, the distance between the convex portions 6AY and 6BY can be increased, and the twist angle can be detected. The range can be increased.

さらに本実施の形態によるトルクセンサ1では、第1及び第2の磁石側磁性体11A,11Bが軸対称な形状に形成されているため、偏心などの影響を小さくすることができる。同様に、第1及び第2の磁性体6A,6Bも軸対称な形状に形成されているため、偏心などの影響を小さくすることができる。   Furthermore, in the torque sensor 1 according to the present embodiment, the first and second magnet-side magnetic bodies 11A and 11B are formed in an axisymmetric shape, so that the influence of eccentricity and the like can be reduced. Similarly, since the first and second magnetic bodies 6A and 6B are also formed in an axisymmetric shape, the influence of eccentricity or the like can be reduced.

さらに、このトルクセンサ1を電動式パワーステアリング装置に設ければ、高精度なアシストができる電動式パワーステアリング装置を得ることができる。   Furthermore, if this torque sensor 1 is provided in an electric power steering apparatus, an electric power steering apparatus capable of highly accurate assist can be obtained.

(2)第2の実施の形態
図8及び図9は、第2の実施の形態によるトルクセンサ20の概略構成を示す。このトルクセンサ20は、補助磁性体部21の構造が異なる点を除いて第1の実施の形態によるトルクセンサ1と同様に構成されている。
(2) Second Embodiment FIGS. 8 and 9 show a schematic configuration of a torque sensor 20 according to a second embodiment. The torque sensor 20 is configured in the same manner as the torque sensor 1 according to the first embodiment except that the structure of the auxiliary magnetic body portion 21 is different.

すなわち本実施の形態の場合、補助磁性体部21は、一般的な鉄系等の金属からなる第1及び第2の補助磁性体21A,21Bから構成される。第1及び第2の補助磁性体21A,21Bは、第1及び第2の磁性体6A,6Bと同径の円弧形状を有する板状の円弧部21AX,21BXと、この円弧部21AX,21BXの周方向の両端部に当該円弧部21AX,21BXの径方向内側に開口するようにそれぞれ形成された断面コ字状の挟込み部21AY,21BYと、円弧部21AX,21BXの周方向の略中央部に当該円弧部21AX,21BXの径方向外側に突出するように形成された集磁部21AZ,21BZとを有する。これら円弧部21AX,21BX、挟込み部21AY,21BY及び集磁部21AZ,21BZは、鉄系の金属からなる所定形状の板を屈曲加工することにより形成されたものである。   That is, in the case of the present embodiment, the auxiliary magnetic body portion 21 is composed of first and second auxiliary magnetic bodies 21A and 21B made of a general metal such as iron. The first and second auxiliary magnetic bodies 21A, 21B are plate-like arc portions 21AX, 21BX having the same arc shape as the first and second magnetic bodies 6A, 6B, and the arc portions 21AX, 21BX. The sandwiched portions 21AY and 21BY having a U-shaped cross section formed so as to open radially inward of the circular arc portions 21AX and 21BX at both ends in the circumferential direction, and the substantially central portion in the circumferential direction of the circular arc portions 21AX and 21BX Are provided with magnetic flux collecting portions 21AZ, 21BZ formed so as to protrude radially outward of the arc portions 21AX, 21BX. The arc portions 21AX and 21BX, the sandwiching portions 21AY and 21BY, and the magnetism collecting portions 21AZ and 21BZ are formed by bending a plate having a predetermined shape made of an iron-based metal.

そして第1及び第2の補助磁性体21A,21Bは、挟込み部21AY,21BYにより軸方向で挟み込むように、対応する第1又は第2の磁性体6A,6Bにその径方向外側から取り付けられている。またこれら第1及び第2の補助磁性体21A,21Bの集磁部21AZ,21BZ間に磁気検出素子8が配置されており、これら第1及び第2の補助磁性体21A,21B並びに磁気検出素子8が図示しない樹脂により一体にモールドされている。   The first and second auxiliary magnetic bodies 21A and 21B are attached to the corresponding first or second magnetic bodies 6A and 6B from the outside in the radial direction so as to be sandwiched between the sandwiching portions 21AY and 21BY in the axial direction. ing. Further, the magnetic detection element 8 is disposed between the magnetic collecting portions 21AZ and 21BZ of the first and second auxiliary magnetic bodies 21A and 21B, and the first and second auxiliary magnetic bodies 21A and 21B and the magnetic detection element are arranged. 8 is integrally molded with a resin (not shown).

このように本実施の形態によるトルクセンサ20においては、第1及び第2の補助磁性体21A,21Bを、挟込み部21AY,21BYが対応する第1及び第2の磁性体6A,6Bに径方向に対向し、軸方向で挟み込むように構成したことにより、構成部品の加工誤差の影響を小さくでき、かつ偏心などの影響を小さくすることができる。よって、機械的な外乱を受けても磁気回路への影響を小さくできる。   As described above, in the torque sensor 20 according to the present embodiment, the first and second auxiliary magnetic bodies 21A and 21B have diameters corresponding to the first and second magnetic bodies 6A and 6B corresponding to the sandwiching portions 21AY and 21BY. By being configured so as to be opposed to each other and sandwiched in the axial direction, it is possible to reduce the influence of machining errors of components and reduce the influence of eccentricity and the like. Therefore, the influence on the magnetic circuit can be reduced even when subjected to a mechanical disturbance.

(3)第3の実施の形態
図10〜図12は、第3の実施の形態によるトルクセンサ30の概略構成を示す。このトルクセンサ30は、補助磁性体部31の構成が異なる点を除いて第1の実施の形態によるトルクセンサ1と同様に構成されている。
(3) Third Embodiment FIGS. 10 to 12 show a schematic configuration of a torque sensor 30 according to a third embodiment. The torque sensor 30 is configured in the same manner as the torque sensor 1 according to the first embodiment except that the configuration of the auxiliary magnetic body portion 31 is different.

すなわち本実施の形態の場合、補助磁性体部31は、一般的な鉄系等の金属からなる第1及び第2の補助磁性体31A,31Bから構成される。第1及び第2の補助磁性体31A,31Bは、第1及び第2の磁性体6A,6Bと略同径の円弧形状を有する円弧部31AX,31BXと、当該円弧部31AX,31BXの周方向の中央部に当該円弧部31AX,31BXの径方向外周側に突出するように形成された集磁部31AY,31BYとを有する。これら円弧部31AX,31BX及び集磁部31AY,31BYは、鉄系の金属からなる所定形状の板を屈曲加工することにより形成されたものである。   That is, in the case of the present embodiment, the auxiliary magnetic body portion 31 is composed of first and second auxiliary magnetic bodies 31A and 31B made of a general metal such as iron. The first and second auxiliary magnetic bodies 31A and 31B include arc portions 31AX and 31BX having arc shapes substantially the same diameter as the first and second magnetic bodies 6A and 6B, and the circumferential direction of the arc portions 31AX and 31BX. Magnetic flux collecting portions 31AY, 31BY formed so as to protrude radially outward of the arc portions 31AX, 31BX. The arc portions 31AX and 31BX and the magnetism collecting portions 31AY and 31BY are formed by bending a plate having a predetermined shape made of an iron-based metal.

この場合、第1及び第2の補助磁性体31A,31Bは、円弧部31AX,31BXの幅が第1及び第2の磁性体6A,6Bの環状部6AX,6BXの幅よりも小さく形成されており、当該円弧部31AX,31BXが対応する第1及び第2の磁性体6A,6B間の内側面(その第1又は第2の磁性体6A,6Bが対をなす相手側の第2又は第1の磁性体6B,6Aと対向する面)と軸方向に対向するように配置されている。   In this case, the first and second auxiliary magnetic bodies 31A and 31B are formed such that the width of the arc portions 31AX and 31BX is smaller than the width of the annular portions 6AX and 6BX of the first and second magnetic bodies 6A and 6B. And the inner side surface between the first and second magnetic bodies 6A and 6B to which the arc portions 31AX and 31BX correspond (the second or second of the opposite side to which the first or second magnetic bodies 6A and 6B form a pair). 1 magnetic bodies 6B, 6A) and the axial direction.

このように本実施の形態によるトルクセンサ30は、第1及び第2の磁性体6A,6Bの環状部6AX,6BXの幅より第1及び第2の補助磁性体31A,31Bの円弧部31AX,31BXの幅を狭くしているため、構成部品の加工誤差の影響を小さくでき、かつ偏心などの影響を小さくすることができる。よって、機械的な外乱を受けても磁気回路への影響を小さくできる。   Thus, the torque sensor 30 according to the present embodiment has the arc portions 31AX, 31AX, 31B of the first and second auxiliary magnetic bodies 31A, 31B based on the widths of the annular portions 6AX, 6BX of the first and second magnetic bodies 6A, 6B. Since the width of 31BX is reduced, it is possible to reduce the influence of processing errors of components and to reduce the influence of eccentricity and the like. Therefore, the influence on the magnetic circuit can be reduced even when subjected to a mechanical disturbance.

(4)他の実施の形態
なお上述の第1〜第3の実施の形態においては、第1及び第2の磁性体6A,6Bの凸部6AY,6BYを矩形状に形成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、かかる凸部6AY,6BYの形状として三角、円弧形状などを採用するようにしても良く、必要とする出力特性が得られるのであれば、当該凸部6AY,6BYの形状としては種々の形状を広く適用することができる。
(4) Other Embodiments In the first to third embodiments described above, the convex portions 6AY and 6BY of the first and second magnetic bodies 6A and 6B are formed in a rectangular shape. However, the present invention is not limited to this, and the shape of the convex portions 6AY and 6BY may be a triangle, an arc shape, or the like. Various shapes can be widely applied as the shapes of the portions 6AY and 6BY.

また上述の第1〜第3の実施の形態においては、第1及び第2の磁石側磁性体11A,11B、第1及び第2の磁性体6A,6B並びに第1及び第2の補助磁性体7A,7B,21A,21B,31A,31Bを、一般的な鉄系の金属で形成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これらのうちの少なくとも1つを鉄系以外の磁性材を用いて形成するようにしても良い。具体的には、第1及び第2の磁性体6A,6B等の材料として一般的な鉄系の金属を使用した場合、第1及び第2の磁性体6A,6Bの出力特性にヒステリシスが発生する。そこで、かかる材料としてニッケルを含んだ合金を使用することにより、第1及び第2の磁石側磁性体11A,11B、第1及び第2の磁性体6A,6B並びに第1及び第2の補助磁性体7A,7B,21A,21B,31A,31Bの磁気特性を向上させることができる。   In the first to third embodiments, the first and second magnet side magnetic bodies 11A and 11B, the first and second magnetic bodies 6A and 6B, and the first and second auxiliary magnetic bodies are used. Although the case where 7A, 7B, 21A, 21B, 31A, 31B is formed of a general iron-based metal has been described, the present invention is not limited to this, and at least one of these is iron-based. You may make it form using magnetic materials other than. Specifically, when a general iron-based metal is used as the material of the first and second magnetic bodies 6A, 6B, etc., hysteresis occurs in the output characteristics of the first and second magnetic bodies 6A, 6B. To do. Therefore, by using an alloy containing nickel as such a material, the first and second magnet-side magnetic bodies 11A and 11B, the first and second magnetic bodies 6A and 6B, and the first and second auxiliary magnetisms are used. The magnetic properties of the bodies 7A, 7B, 21A, 21B, 31A, 31B can be improved.

この場合において、かかる材料として全体の重さの40%(40wt%)以上ニッケルを含有した合金を使用することで、一般的な鉄系の金属に比べてヒステリシスを格段に少なくし、実用上は問題ないレベルまで向上することができるが、完全になくすことはできない。そのため、さらにヒステリシスを減少させたい場合には、かかる材料としてニッケルを全体の重さの40%以上80%以下(40wt%以上80wt%以下)、より好ましくは70%(70wt%)以上含む合金を使用するようにすれば良い。これにより、第1及び第2の磁石側磁性体11A,11B等の磁気特性をさらに向上させることができる。ただし、ニッケルは高価なため、要求される性能によって、ニッケルの含有量は適宜選定するのが良い。   In this case, by using an alloy containing nickel of 40% (40 wt%) or more of the total weight as such a material, hysteresis is remarkably reduced as compared with general iron-based metals. Although it can be improved to a satisfactory level, it cannot be completely eliminated. Therefore, when it is desired to further reduce the hysteresis, an alloy containing nickel of 40% or more and 80% or less (40 wt% or more and 80 wt% or less), more preferably 70% (70 wt%) or more of the total weight as such a material. It should be used. Thereby, the magnetic characteristics of the first and second magnet side magnetic bodies 11A, 11B and the like can be further improved. However, since nickel is expensive, the content of nickel is preferably selected according to the required performance.

さらに上述の第1〜第3の実施の形態においては、磁気検出素子8を1つのみ使用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、磁気検出素子8を2個使用しても良い。これにより、2重系を構成することができる。その場合、2個の磁気検出素子8の出力特性を逆向きに設定し、これら2個の磁気検出素子8の差動を得ることで、感度を2倍に向上することができる。なお、感度が十分な場合は、2個の磁気検出素子8の差動を得る必要はなく、どちらか一方の出力信号を使用しても良い。この場合は、2個の磁気検出素子8出力特性を同一としても良い。なお、2個の磁気検出素子8のうちの1個の磁気検出素子8の出力信号のみを使用する場合は、他方の磁気検出素子8の出力信号は参照とし、磁気検出素子8の異常検出に使用することができる。具体的には、一方の磁気検出素子8の出力に基づいて他方の磁気検出素子の異常を検出する異常検出回路を設け、当該異常検出回路が一方の磁気検出素子8の異常を検出したときには、ユーザにエラーを報告するようにすれば良い。   Furthermore, in the above-described first to third embodiments, the case where only one magnetic detection element 8 is used has been described. However, the present invention is not limited to this, and two magnetic detection elements 8 are used. You may do it. Thereby, a double system can be constituted. In that case, by setting the output characteristics of the two magnetic detection elements 8 in opposite directions and obtaining the differential between the two magnetic detection elements 8, the sensitivity can be improved by a factor of two. If the sensitivity is sufficient, it is not necessary to obtain a differential between the two magnetic detection elements 8, and either one of the output signals may be used. In this case, the output characteristics of the two magnetic detection elements 8 may be the same. When only the output signal of one magnetic detection element 8 out of the two magnetic detection elements 8 is used, the output signal of the other magnetic detection element 8 is used as a reference to detect abnormality of the magnetic detection element 8. Can be used. Specifically, an abnormality detection circuit that detects an abnormality of the other magnetic detection element based on the output of one magnetic detection element 8 is provided, and when the abnormality detection circuit detects an abnormality of the one magnetic detection element 8, Report the error to the user.

加えて、磁気検出素子8が2個の場合、どちらか一方の磁気検出素子8が破損した場合は、どちらの磁気検出素子8が破損したか判断できない。そこで磁気検出素子8を3個以上配設して多重系を構成することで、出力特性が合致する個数が多い方の出力信号が正しいと判断できるので、破損した磁気検出素子8を特定できる。その結果、1個の磁気検出素子8が破損しても、正常な磁気検出素子8を特定できるので、その出力信号を使用することで、問題なく使用することができる。なお、複数の磁気検出素子8を使用する場合は、それぞれに専用電源を設置すると、さらにトルクセンサ全体の信頼性を向上することができる。   In addition, when there are two magnetic detection elements 8 and one of the magnetic detection elements 8 is damaged, it cannot be determined which of the magnetic detection elements 8 is damaged. Therefore, by arranging three or more magnetic detection elements 8 to form a multiplex system, it is possible to determine that the output signal with the larger number of matching output characteristics is correct, so that the damaged magnetic detection element 8 can be identified. As a result, even if one magnetic detection element 8 is damaged, the normal magnetic detection element 8 can be specified. Therefore, the output signal can be used without any problem. In addition, when using the some magnetic detection element 8, if the dedicated power supply is installed in each, the reliability of the whole torque sensor can be improved further.

さらに上述の第1〜第3の実施の形態においては、第1及び第2の磁性体6A,6Bを第2の軸3に固定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第1及び第2の磁性体6A,6Bをトーションバー4の第2の軸3側の端部に連結するようにしても良い。   Further, in the above-described first to third embodiments, the case where the first and second magnetic bodies 6A and 6B are fixed to the second shaft 3 has been described, but the present invention is not limited thereto. Instead, the first and second magnetic bodies 6A and 6B may be coupled to the end of the torsion bar 4 on the second shaft 3 side.

さらに上述の第1〜第3の実施の形態においては、第1及び第2の磁性体6A,6Bの凸部6AY,6BY並びに第1及び第2の磁石側磁性体11A,11Bの爪部11AY,11BYをそれぞれ6個ずつ設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これ以外の個数ずつ設けるようにしても良い。   Further, in the first to third embodiments described above, the convex portions 6AY and 6BY of the first and second magnetic bodies 6A and 6B and the claw portion 11AY of the first and second magnet-side magnetic bodies 11A and 11B. However, the present invention is not limited to this, and other numbers may be provided.

さらに上述の第3の実施の形態においては、第1及び第2の補助磁性体31A,31Bを、対応する第1又は第2の磁性体6A,6Bの軸方向の内面に取り付けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第1及び第2の補助磁性体31A,31Bを、円弧部31AX,31BXが第1又は第2の磁性体6A,6Bの外面(内側面と対向する面)と軸方向に対向するように配置するようにしても良い。   Further, in the above-described third embodiment, the first and second auxiliary magnetic bodies 31A and 31B are attached to the axial inner surfaces of the corresponding first or second magnetic bodies 6A and 6B. However, the present invention is not limited to this, and the first and second auxiliary magnetic bodies 31A and 31B are configured so that the arc portions 31AX and 31BX are the outer surfaces (the inner surface and the inner surface) of the first or second magnetic bodies 6A and 6B. You may make it arrange | position so that it may oppose the surface which opposes an axial direction.

第1の実施の形態によるトルクセンサの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the torque sensor by 1st Embodiment. 第1の実施の形態によるトルクセンサの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the torque sensor by 1st Embodiment. 第1の実施の形態によるトルクセンサの概略構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows schematic structure of the torque sensor by 1st Embodiment. 第1の実施の形態によるトルクセンサの動作説明に供する平面図である。It is a top view with which it uses for operation | movement description of the torque sensor by 1st Embodiment. 第1の実施の形態によるトルクセンサの動作説明に供する平面図である。It is a top view with which it uses for operation | movement description of the torque sensor by 1st Embodiment. 第1の実施の形態によるトルクセンサの動作説明に供する平面図である。It is a top view with which it uses for operation | movement description of the torque sensor by 1st Embodiment. 第1の実施の形態によるトルクセンサの各状態での出力電圧を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the output voltage in each state of the torque sensor by 1st Embodiment. 第2の実施の形態によるトルクセンサの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the torque sensor by 2nd Embodiment. 第2の実施の形態によるトルクセンサの補助磁性体部の説明に供する分解斜視図である。It is a disassembled perspective view with which it uses for description of the auxiliary | assistant magnetic body part of the torque sensor by 2nd Embodiment. 第3の実施の形態によるトルクセンサの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the torque sensor by 3rd Embodiment. 第3の実施の形態によるトルクセンサの補助磁性体部の説明に供する分解斜視図である。It is a disassembled perspective view with which it uses for description of the auxiliary | assistant magnetic body part of the torque sensor by 3rd Embodiment. 第3の実施の形態によるトルクセンサの補助磁性体と磁性体との位置関係の説明に供する平面図である。It is a top view with which it uses for description of the positional relationship of the auxiliary magnetic body and magnetic body of a torque sensor by 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1,20,30……トルクセンサ、2……第1の軸、3……第2の軸、4……トーションバー、5……磁石アセンブリ、6……磁性体部、6A,6B……磁性体、6AY,6BY……凸部、7,21,31……補助磁性体部、7A,7B,21A,21B,31A,31B……補助磁性体、7AX,7BX,21AZ,21BZ,31AY,31BY……集磁部、10…磁石、11A,11B……磁石側磁性体、11AY,11BY……爪部、8…磁気検出素子。   1, 20, 30 ... Torque sensor, 2 ... First axis, 3 ... Second axis, 4 ... Torsion bar, 5 ... Magnet assembly, 6 ... Magnetic body, 6A, 6B ... Magnetic body, 6AY, 6BY ... convex part, 7, 21, 31 ... auxiliary magnetic body part, 7A, 7B, 21A, 21B, 31A, 31B ... auxiliary magnetic body, 7AX, 7BX, 21AZ, 21BZ, 31AY, 31BY: Magnetic collector, 10: Magnet, 11A, 11B: Magnet side magnetic body, 11AY, 11BY: Claw, 8: Magnetic detection element.

Claims (20)

第1及び第2の軸間に同軸上に連結された弾性部材と、
前記第1の軸又は前記弾性部材の一端側に固定され、軸方向に2極に着磁された磁石と、
それぞれ前記磁石の周側面と対向するように、かつ前記磁石の軸方向と平行に複数の爪部が設けられ、当該爪部が交互に位置するように前記磁石の軸方向の両端に固定された一対の磁石側磁性体と、
前記第2の軸又は前記弾性部材の他端側に連結され、前記磁石及び前記一対の磁石側磁性体と共に磁気回路を形成し、前記弾性部材の捩れに応じて前記一対の磁石側磁性体との間の相対位置が変化したときに、前記磁気回路に発生する磁束密度が変化する構造を有する磁性体部と、
前記磁気回路に発生する磁束密度を検出する磁気検出素子と
を備えることを特徴とするトルクセンサ。
An elastic member coaxially connected between the first and second shafts;
A magnet fixed to one end of the first shaft or the elastic member and magnetized in two axial directions;
A plurality of claw portions are provided so as to face the circumferential side surface of the magnet and parallel to the axial direction of the magnet, and are fixed to both ends of the magnet in the axial direction so that the claw portions are alternately positioned. A pair of magnet side magnetic bodies;
The second shaft or the other end side of the elastic member is connected to form a magnetic circuit together with the magnet and the pair of magnet side magnetic bodies, and the pair of magnet side magnetic bodies according to the twist of the elastic member A magnetic part having a structure in which the magnetic flux density generated in the magnetic circuit changes when the relative position between
A torque sensor comprising: a magnetic detection element that detects a magnetic flux density generated in the magnetic circuit.
前記磁性体部は、
軸方向に間隔を隔てて向かい合うように配置された一組の磁性体から構成され、
各前記磁性体は、
前記磁石側磁性体の周囲を取り囲むように配置された環状の環状部と、
前記環状部の内周側に当該環状部の径方向に突出するように設けられた凸部と
を備え、
一方の前記磁性体の凸部間に、他方の前記磁性体の凸部が位置するように各前記磁性体が配設された
ことを特徴とする請求項1に記載のトルクセンサ。
The magnetic part is
It is composed of a set of magnetic bodies arranged so as to face each other at an interval in the axial direction,
Each of the magnetic bodies
An annular portion disposed so as to surround the magnet-side magnetic body;
A convex portion provided on the inner peripheral side of the annular portion so as to protrude in the radial direction of the annular portion,
2. The torque sensor according to claim 1, wherein each of the magnetic bodies is disposed so that the convex portion of the other magnetic body is positioned between the convex portions of one of the magnetic bodies.
前記一組の磁性体は、
一方の前記磁性体の凸部間の中心位置に、他方の前記磁性体の凸部の中心が位置するように配設された
ことを特徴とする請求項2に記載のトルクセンサ。
The set of magnetic bodies is
The torque sensor according to claim 2, wherein the torque sensor is disposed such that the center of the convex portion of the other magnetic body is positioned at the center position between the convex portions of the one magnetic body.
前記磁性体は、前記凸部が等間隔に設けられた
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のトルクセンサ。
The torque sensor according to claim 2 or 3, wherein the magnetic body has the convex portions provided at equal intervals.
前記磁性体は、軸対称な形状である
ことを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載のトルクセンサ。
The torque sensor according to any one of claims 2 to 4, wherein the magnetic body has an axisymmetric shape.
前記一対の磁石側磁性体は、前記磁石の着磁面全体を覆う
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のトルクセンサ。
The torque sensor according to any one of claims 1 to 5, wherein the pair of magnet-side magnetic bodies covers the entire magnetized surface of the magnet.
前記一対の磁石側磁性体は、
一方の前記磁石側磁性体の前記爪部間の中心位置に、他方の前記磁石側磁性体の爪部の中心が位置するように配設された
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のトルクセンサ。
The pair of magnet-side magnetic bodies is
The center of the claw part of the other said magnet side magnetic body is arrange | positioned in the center position between the said claw parts of one said magnet side magnetic body, The 1st thru | or 6 characterized by the above-mentioned. The torque sensor according to any one of the above.
前記磁石側磁性体は、軸対称な形状である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のトルクセンサ。
The torque sensor according to any one of claims 1 to 7, wherein the magnet-side magnetic body has an axisymmetric shape.
前記磁石側磁性体は、爪部が等間隔に配置された
ことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のトルクセンサ。
The torque sensor according to any one of claims 1 to 8, wherein the magnet side magnetic body has claw portions arranged at equal intervals.
前記磁石側磁性体及び前記磁性体の少なくとも一方は、
ニッケルの含有量が40wt%以上の合金を用いて形成された
ことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載のトルクセンサ。
At least one of the magnet-side magnetic body and the magnetic body is
The torque sensor according to any one of claims 1 to 9, wherein the torque sensor is formed using an alloy having a nickel content of 40 wt% or more.
前記磁石側磁性体及び前記磁性体の少なくとも一方は、
ニッケルの含有量が40wt%以上80wt%以下の合金を用いて形成された
ことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載のトルクセンサ。
At least one of the magnet-side magnetic body and the magnetic body is
The torque sensor according to any one of claims 1 to 9, wherein the torque sensor is formed using an alloy having a nickel content of 40 wt% or more and 80 wt% or less.
前記磁石、前記一対の磁石側磁性体及び前記磁性体部と共に前記磁気回路を構成し、前記磁性体部に近接して配置されて前記磁性体から磁束を導くと共に、当該磁束を集める集磁部を有する補助磁性体部を備え、
前記磁気検出素子は、
前記補助磁性体部の前記集磁部に集められた前記磁気回路を通過する前記磁束の磁束密度を検出する
ことを特徴とする請求項1請求項11のいずれか1項に記載のトルクセンサ。
The magnet, the pair of magnet-side magnetic bodies, and the magnetic body portion constitute the magnetic circuit, and are arranged close to the magnetic body portion to guide the magnetic flux from the magnetic body and collect the magnetic flux An auxiliary magnetic body having
The magnetic detection element is
The torque sensor according to any one of claims 1 to 11, wherein a magnetic flux density of the magnetic flux passing through the magnetic circuit collected at the magnetic collecting portion of the auxiliary magnetic body portion is detected.
前記磁性体部は、
軸方向に間隔を隔てて向かい合うように配置された一組の環状の磁性体から構成され、
前記補助磁性体部は、
それぞれ対応する前記磁性体と径方向で対向し、かつ軸方向寸法が前記磁性体の軸方向寸法よりも大きいリング状の一対の補助磁性体を備える
ことを特徴とする請求項12に記載のトルクセンサ。
The magnetic part is
It is composed of a pair of annular magnetic bodies arranged so as to face each other with an interval in the axial direction,
The auxiliary magnetic body portion is
The torque according to claim 12, comprising a pair of ring-shaped auxiliary magnetic bodies that are opposed to the corresponding magnetic bodies in the radial direction and whose axial dimensions are larger than the axial dimensions of the magnetic bodies. Sensor.
前記磁性体部は、
軸方向に間隔を隔てて向かい合うように配置された一組の環状の磁性体から構成され、
前記補助磁性体部は、
それぞれ対応する前記磁性体と径方向で対向し、かつ前記磁性体を軸方向で挟み込む一対の補助磁性体を備える
ことを特徴とする請求項12に記載のトルクセンサ。
The magnetic part is
It is composed of a pair of annular magnetic bodies arranged so as to face each other with an interval in the axial direction,
The auxiliary magnetic part is
The torque sensor according to claim 12, further comprising a pair of auxiliary magnetic bodies that are opposed to the corresponding magnetic bodies in the radial direction and sandwich the magnetic bodies in the axial direction.
前記磁性体部は、
軸方向に間隔を隔てて向かい合うように配置された一組の環状の磁性体から構成され、
前記補助磁性体部は、
それぞれ対応する前記磁性体と軸方向に対向し、当該磁性体よりも小さい幅の円弧部を有する一対の補助磁性体を備える
ことを特徴とする請求項12に記載のトルクセンサ。
The magnetic part is
It is composed of a pair of annular magnetic bodies arranged so as to face each other with an interval in the axial direction,
The auxiliary magnetic part is
13. The torque sensor according to claim 12, comprising a pair of auxiliary magnetic bodies that are opposed to the corresponding magnetic bodies in the axial direction and have arc portions having a smaller width than the magnetic bodies.
前記補助磁性体は、ニッケルの含有量が40wt%以上の合金を用いて形成された
ことを特徴とする請求項13乃至請求項15のいずれか1項に記載のトルクセンサ。
The torque sensor according to any one of claims 13 to 15, wherein the auxiliary magnetic body is formed using an alloy having a nickel content of 40 wt% or more.
前記補助磁性体は、ニッケルの含有量が40wt%以上80wt%以下の合金を用いて形成された
ことを特徴とする請求項12乃至請求項15のいずれか1項に記載のトルクセンサ。
The torque sensor according to any one of claims 12 to 15, wherein the auxiliary magnetic body is formed using an alloy having a nickel content of 40 wt% to 80 wt%.
前記磁気検出素子が2つ設けられ、
一方の前記磁気検出素子の出力に基づいて他方の前記磁気検出素子の異常を検出する異常検出回路を備える
ことを特徴とする請求項1〜請求項17のいずれか1項に記載のトルクセンサ。
Two magnetic sensing elements are provided;
The torque sensor according to any one of claims 1 to 17, further comprising an abnormality detection circuit that detects an abnormality of the other magnetic detection element based on an output of the one magnetic detection element.
前記磁気検出素子が3つ以上設けられた
ことを特徴とする請求項1乃至請求項18のいずれか1項に記載のトルクセンサ。
The torque sensor according to any one of claims 1 to 18, wherein three or more magnetic detection elements are provided.
請求項1乃至請求項19のいずれか1項に記載のトルクセンサを備える
ことを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
An electric power steering apparatus comprising the torque sensor according to any one of claims 1 to 19.
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