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JP2011080870A - Torque sensor and electric power steering device - Google Patents

Torque sensor and electric power steering device Download PDF

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JP2011080870A
JP2011080870A JP2009233563A JP2009233563A JP2011080870A JP 2011080870 A JP2011080870 A JP 2011080870A JP 2009233563 A JP2009233563 A JP 2009233563A JP 2009233563 A JP2009233563 A JP 2009233563A JP 2011080870 A JP2011080870 A JP 2011080870A
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shaft
magnet
torque sensor
axis
magnetic
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Application number
JP2009233563A
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Inventor
Noritake Ura
則岳 裏
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JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
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Abstract

【課題】ヨークの形状を簡略化することができるトルクセンサ及び電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】トルクセンサ28は、インプットシャフト31とロアシャフト32とを相対回転可能に連結する板ばね33と、板ばね33に固定された磁石51とともに磁気回路を構成する一対のヨーク53,54と備えた。また、上記磁気回路に発生する磁束を検出するホールIC56を備え、該ホールIC56により検出される磁束に基づいて入力トルクを検出するようにした。そして、磁石51をインプットシャフト31とロアシャフト32との相対回転に応じて各磁極の両シャフト31,32の軸方向における位置(軸方向位置)が互いに逆方向に変化するように板ばね33に固定した。
【選択図】図2
A torque sensor and an electric power steering device capable of simplifying the shape of a yoke are provided.
A torque sensor includes a plate spring that connects an input shaft and a lower shaft so as to be relatively rotatable, and a pair of yokes that constitute a magnetic circuit together with a magnet fixed to the plate spring. And prepared. In addition, a Hall IC 56 for detecting the magnetic flux generated in the magnetic circuit is provided, and the input torque is detected based on the magnetic flux detected by the Hall IC 56. Then, in accordance with the relative rotation of the input shaft 31 and the lower shaft 32, the magnet 51 is moved to the leaf spring 33 so that the positions of the magnetic poles in the axial direction (axial position) of the shafts 31 and 32 change in opposite directions. Fixed.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、トルクセンサ及び電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to a torque sensor and an electric power steering device.

従来、電動パワーステアリング装置(EPS)等に用いられるトルクセンサとして、ホールIC等の磁気検出部を備え、互いに同軸配置された第1軸及び第2軸への入力トルクを該磁気検出部により検出される磁束に基づいて検出するものがある。例えば、特許文献1に記載のトルクセンサでは、周方向に交互に異なる極性に着磁されたリング磁石を第1軸に設けるとともに、該リング磁石とともに磁気回路を構成する環状に形成された一対のヨークを第2軸に対して同軸状に設け、各ヨーク間のエアギャップを通過する磁束に基づいて入力トルクを検出するようになっている。   Conventionally, as a torque sensor used in an electric power steering device (EPS) or the like, a magnetic detection unit such as a Hall IC is provided, and the input torque to the first axis and the second axis that are coaxially arranged is detected by the magnetic detection unit. Some are detected based on the magnetic flux generated. For example, in the torque sensor described in Patent Document 1, a pair of ring magnets that are magnetized with different polarities alternately in the circumferential direction are provided on the first shaft, and the ring magnets that form a magnetic circuit together with the ring magnets. A yoke is provided coaxially with respect to the second axis, and the input torque is detected based on the magnetic flux passing through the air gap between the yokes.

詳述すると、特許文献1に記載のトルクセンサは、図10(a)に示すように、互いに同軸配置される第1軸91と第2軸92とを備え、第1軸91にはリング磁石93が固定され、第2軸92にはリング磁石93の径方向外側に配置される一対のヨーク94,95が固定されている。これら各ヨーク94,95には、第1軸91(第2軸92)の軸方向に延びる二等辺三角形状の爪96,97が周方向に所定間隔を空けて複数形成されており、各爪96,97はリング磁石93と径方向に対向するようになっている。具体的には、同図に示すように、これら各ヨーク94,95は、第1軸91及び第2軸92に入力トルクが加えられていない状態において、各爪96,97と対向するリング磁石93のN極の面積とS極の面積とが互いに等しくなるように配置されている。そのため、この状態では、磁束はヨーク94,95間の軸方向隙間(エアギャップ98)を通過しない。   More specifically, as shown in FIG. 10A, the torque sensor described in Patent Document 1 includes a first shaft 91 and a second shaft 92 that are coaxially arranged with each other, and the first shaft 91 has a ring magnet. 93 is fixed, and a pair of yokes 94 and 95 disposed on the radially outer side of the ring magnet 93 are fixed to the second shaft 92. Each of the yokes 94 and 95 is formed with a plurality of isosceles triangular claws 96 and 97 extending in the axial direction of the first shaft 91 (second shaft 92) at predetermined intervals in the circumferential direction. 96 and 97 are adapted to face the ring magnet 93 in the radial direction. Specifically, as shown in the figure, each of the yokes 94 and 95 is a ring magnet that faces the claws 96 and 97 when no input torque is applied to the first shaft 91 and the second shaft 92. The areas of the 93 N poles and the S poles are arranged to be equal to each other. Therefore, in this state, the magnetic flux does not pass through the axial gap (air gap 98) between the yokes 94 and 95.

一方、トルクが入力されて第1軸91と第2軸92とが相対回転すると、図10(b)又は図10(c)に示すように、入力トルクの大きさに基づいて各爪96,97に対するリング磁石93の磁極の周方向位置が変化する。これにより、各爪96,97と対向するリング磁石93のN極の面積とS極の面積とが異なるようになるため、磁束がエアギャップ98を通過するようになる。そして、このときエアギャップ98を通過する磁束は、各爪96,97と対向するリング磁石93のN極の面積とS極の面積との比率に応じて変化する。つまり、エアギャップ98を通過する磁束は、第1軸91と第2軸92との相対回転(入力トルクの大きさ)に応じて変化するため、ホールIC99により検出される磁束に基づいて入力トルクを検出することができる。   On the other hand, when the torque is input and the first shaft 91 and the second shaft 92 rotate relative to each other, as shown in FIG. 10B or FIG. The circumferential position of the magnetic pole of the ring magnet 93 with respect to 97 changes. As a result, the area of the N pole and the area of the S pole of the ring magnet 93 facing the claws 96 and 97 become different, so that the magnetic flux passes through the air gap 98. At this time, the magnetic flux passing through the air gap 98 changes in accordance with the ratio between the area of the N pole and the area of the S pole of the ring magnet 93 facing the claws 96 and 97. That is, since the magnetic flux passing through the air gap 98 changes according to the relative rotation (the magnitude of the input torque) between the first shaft 91 and the second shaft 92, the input torque is based on the magnetic flux detected by the Hall IC 99. Can be detected.

特開2005−69994号公報JP 2005-69994 A

しかしながら、上記特許文献1では、第1軸91と第2軸92との相対回転により、各ヨーク94,95に対するリング磁石93の磁極の周方向位置を変化させることで、エアギャップ98を通過する磁束が変化するようにするため、各ヨーク94,95に対して軸方向に延びる爪96,97を形成する必要がある。その結果、従来の構成では、ヨーク94,95の形状が複雑なものとならざるを得ず、トルクセンサの製造コストが増大する一因となっていた。   However, in Patent Document 1 described above, the circumferential position of the magnetic pole of the ring magnet 93 with respect to the yokes 94 and 95 is changed by the relative rotation of the first shaft 91 and the second shaft 92, thereby passing through the air gap 98. In order to change the magnetic flux, it is necessary to form claws 96 and 97 extending in the axial direction with respect to the respective yokes 94 and 95. As a result, in the conventional configuration, the shapes of the yokes 94 and 95 have to be complicated, which is a cause of an increase in the manufacturing cost of the torque sensor.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ヨークの形状を簡略化することができるトルクセンサ及び電動パワーステアリング装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a torque sensor and an electric power steering device that can simplify the shape of a yoke.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、互いに同軸配置される第1軸及び第2軸と、前記第1軸と前記第2軸とを相対回転可能に連結する連結手段と、前記第1軸と前記第2軸との間に配置される磁石と、前記磁石とともに磁気回路を構成する一対のヨークと、前記磁気回路に発生する磁束を検出する磁気検出部とを備え、前記磁気検出部により検出される磁束に基づいて前記第1軸及び前記第2軸の少なくとも一方に加えられた入力トルクを検出するトルクセンサであって、前記磁石は、前記第1軸と前記第2軸との相対回転に応じて、各磁極の前記各軸の軸方向における軸方向位置が互いに逆方向に変化するように支持されたことを要旨とする。   In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention includes a first shaft and a second shaft that are coaxially arranged with each other, and a connecting means that connects the first shaft and the second shaft so as to be relatively rotatable. A magnet disposed between the first axis and the second axis, a pair of yokes that form a magnetic circuit together with the magnet, and a magnetic detection unit that detects a magnetic flux generated in the magnetic circuit, A torque sensor for detecting an input torque applied to at least one of the first axis and the second axis based on a magnetic flux detected by the magnetic detection unit, wherein the magnet includes the first axis and the first axis. The gist is that the axial positions of the magnetic poles in the axial direction of the magnetic poles are supported so as to change in opposite directions in response to relative rotation with the two axes.

上記構成では、磁石における各磁極(N極,S極)の軸方向位置は、第1軸と第2軸との相対回転に応じて互いに逆方向、すなわちN極の軸方向位置が軸方向上側に変化するときにはS極の軸方向位置が軸方向下側に変化し、N極の軸方向位置が軸方向下側に変化するときにはS極の軸方向位置が軸方向上側に変化する。そして、第1軸と第2軸とは入力トルクに応じて相対回転するため、磁石における各磁極の軸方向位置は該入力トルクに応じて互いに逆方向に変化する。従って、磁気回路に発生する磁束は入力トルクに応じて変化することになるため、磁気検出部により検出される磁束に基づいて第1軸及び第2軸の少なくとも一方に加えられた入力トルクを検出することができる。   In the above configuration, the axial positions of the magnetic poles (N pole and S pole) in the magnet are opposite to each other according to the relative rotation of the first axis and the second axis, that is, the axial position of the N pole is the upper side in the axial direction. Is changed to the lower side in the axial direction, and when the axial position of the N pole is changed to the lower side in the axial direction, the axial position of the S pole is changed to the upper side in the axial direction. Since the first axis and the second axis rotate relative to each other according to the input torque, the axial positions of the magnetic poles in the magnet change in opposite directions according to the input torque. Therefore, since the magnetic flux generated in the magnetic circuit changes according to the input torque, the input torque applied to at least one of the first axis and the second axis is detected based on the magnetic flux detected by the magnetic detection unit. can do.

このように上記構成では、磁石における各磁極の軸方向位置を互いに逆方向に変化させることで磁気回路に発生する磁束を変化させるため、従来のようにリング磁石における各磁極の周方向位置を変化させる場合と異なり、各ヨークに対して軸方向に延びる部分(爪)を形成する必要がない。従って、ヨークの形状を簡略化することができ、その製造コストの低減を図ることができる。   Thus, in the above configuration, the magnetic flux generated in the magnetic circuit is changed by changing the axial position of each magnetic pole in the magnet in the opposite direction, so the circumferential position of each magnetic pole in the ring magnet is changed as before. Unlike the case of making them, it is not necessary to form a portion (claw) extending in the axial direction with respect to each yoke. Accordingly, the shape of the yoke can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のトルクセンサにおいて、前記一対のヨーク及び前記磁気検出部は、それぞれ非回転部位に固定されたことを要旨とする。
一対のヨーク間のエアギャップは、その組み付け誤差等の原因により、該ヨークの周方向位置によってその大きさが異なる。また、一般に、磁気検出部は非回転部位(ハウジング等)に固定されるため、一対のヨークを第1軸又は第2軸に固定した場合には、これらの軸の回転に伴ってヨークにおける磁気検出部の周方向位置が変化し、該磁気検出部が配置されるエアギャップの大きさが変化する。一方、エアギャップの磁気抵抗は非常に大きいため、その大きさが僅かに変化しても該エアギャップを通過する磁束は大きく変化してしまう。そのため、各ヨークを第1軸又は第2軸に固定した場合には、各磁極の軸方向位置の変化によって生じる磁束の変化を精度良く検出することができなくなる虞がある。
The invention according to claim 2 is summarized in that, in the torque sensor according to claim 1, the pair of yokes and the magnetic detection unit are each fixed to a non-rotating part.
The size of the air gap between the pair of yokes varies depending on the position of the yoke in the circumferential direction due to an assembly error or the like. In general, since the magnetic detection unit is fixed to a non-rotating part (such as a housing), when a pair of yokes is fixed to the first shaft or the second shaft, the magnetic force in the yokes is rotated as these shafts rotate. The circumferential position of the detection unit changes, and the size of the air gap in which the magnetic detection unit is arranged changes. On the other hand, since the magnetic resistance of the air gap is very large, the magnetic flux passing through the air gap changes greatly even if its size changes slightly. For this reason, when each yoke is fixed to the first axis or the second axis, there is a possibility that a change in magnetic flux caused by a change in the axial position of each magnetic pole cannot be detected with high accuracy.

この点、上記構成によれば、各ヨーク及び磁気検出部が非回転部位に固定されるため、第1軸及び第2軸が回転しても、ヨークにおける磁気検出部の周方向位置が変化せず、磁気検出部は一定の大きさのエアギャップを通過する磁束を検出することができ、各磁極の軸方向位置の変化による磁束の変化を精度良く検出することができる。   In this regard, according to the above configuration, each yoke and the magnetic detection unit are fixed to the non-rotating part, and therefore the circumferential position of the magnetic detection unit in the yoke does not change even if the first shaft and the second shaft rotate. First, the magnetic detection unit can detect the magnetic flux passing through the air gap of a certain size, and can accurately detect the change in the magnetic flux due to the change in the axial position of each magnetic pole.

また、従来の構成において、第1軸と第2軸との相対回転を検出するためには、第1軸にリング磁石を設けるとともに、第2軸にヨークを設ける必要がある。従って、上記のように磁気検出部が一定のエアギャップを通過する磁束を検出できるようにするためには、第2軸に設けられたヨークとは別に、さらに一対のヨークを用意して非回転部位に固定する必要がある(特許文献1参照)。   In the conventional configuration, in order to detect relative rotation between the first shaft and the second shaft, it is necessary to provide a ring magnet on the first shaft and a yoke on the second shaft. Therefore, in order to enable the magnetic detection unit to detect the magnetic flux passing through a certain air gap as described above, a pair of yokes are prepared in addition to the yoke provided on the second shaft, and non-rotation is performed. It is necessary to fix to a site | part (refer patent document 1).

この点、上記構成によれば、第1軸と第2軸との相対回転を各磁極の軸方向位置の変化とするため、ヨークを非回転部位に設けても、第1軸と第2軸との相対回転に応じて変化する磁束を検出することができる。従って、磁石における各磁極の軸方向位置の変化による磁束の変化を精度良く検出しつつ、従来に比べて部品点数を削減することができる。また、一対のヨークを削減し、第2軸に設けたヨークと非回転部位に設けたヨークとの間のエアギャップを廃することで、従来に比べて磁気回路中のエアギャップの数を少なくすることができるため、磁気検出部にて検出される磁束の強さを確保して、耐ノイズ性を向上させることができる。   In this regard, according to the above configuration, since the relative rotation between the first axis and the second axis is a change in the axial position of each magnetic pole, the first axis and the second axis can be provided even if the yoke is provided in the non-rotating part. The magnetic flux which changes according to relative rotation with can be detected. Therefore, the number of parts can be reduced as compared with the conventional one while accurately detecting a change in magnetic flux due to a change in the axial position of each magnetic pole in the magnet. In addition, the number of air gaps in the magnetic circuit can be reduced compared to the conventional one by reducing the pair of yokes and eliminating the air gap between the yoke provided on the second shaft and the yoke provided on the non-rotating portion. Therefore, the strength of the magnetic flux detected by the magnetic detection unit can be ensured and the noise resistance can be improved.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のトルクセンサにおいて、前記連結手段は、前記第1軸と前記第2軸との相対回転に伴い、前記各軸の周方向に弾性変形可能に設けられる板ばねであり、前記第1軸には支持軸が形成され、該支持軸は軸方向における前記第2軸側に延びて該第2軸に当接するものであり、前記磁石は、前記板ばねの弾性変形に応じて各磁極の前記軸方向位置が互いに逆方向に変化するように該板ばねに固定されたことを要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the torque sensor according to the first or second aspect, the connecting means is elastic in a circumferential direction of the respective shafts with relative rotation between the first shaft and the second shaft. A leaf spring provided in a deformable manner, wherein a support shaft is formed on the first shaft, the support shaft extends toward the second shaft in the axial direction and abuts on the second shaft, and the magnet Is summarized in that the axial positions of the magnetic poles are fixed to the leaf springs so as to change in opposite directions according to the elastic deformation of the leaf springs.

上記構成では、支持軸が第2軸に当接することで、第1軸又は第2軸に軸方向の力が作用した場合に、板ばねが弾性変形することを防止し、入力トルクの誤検出を防止できる。また、板ばねの弾性変形によって磁石が回転することにより、各磁極の軸方向位置が変化するため、該各磁極の軸方向位置が変化する際に、磁石が固定された部材(板ばね)が他の部材と摺動せず、異音の発生を抑制することができる。   In the above configuration, when the axial force acts on the first shaft or the second shaft, the leaf spring is prevented from being elastically deformed by the contact of the support shaft with the second shaft, and erroneous detection of the input torque. Can be prevented. In addition, since the position of each magnetic pole in the axial direction changes when the magnet rotates due to elastic deformation of the leaf spring, when the axial position of each magnetic pole changes, the member (plate spring) to which the magnet is fixed is changed. Generation of abnormal noise can be suppressed without sliding with other members.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のトルクセンサにおいて、前記磁石はボンド磁石であり、射出成形により前記板ばねと一体成形されたことを要旨とする。
上記構成によれば、磁石はボンド磁石であり、射出形成により板ばねと一体成形されるため、例えば接着剤や螺子などにより磁石を板ばねに固定する場合に比べ、容易に磁石を板ばねに固定することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a torque sensor according to the third aspect, wherein the magnet is a bonded magnet and is integrally formed with the leaf spring by injection molding.
According to the above configuration, since the magnet is a bonded magnet and is integrally formed with the leaf spring by injection molding, for example, the magnet can be easily replaced with the leaf spring as compared with the case where the magnet is fixed to the leaf spring by an adhesive or a screw. Can be fixed.

請求項5に記載の発明は、請求項3又は4に記載のトルクセンサにおいて、前記支持軸の先端は尖鋭状に形成され、前記第2軸に対して点接触するように形成されたことを要旨とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the torque sensor according to the third or fourth aspect, the tip of the support shaft is formed in a sharp shape so as to make point contact with the second shaft. The gist.

上記構成によれば、支持軸は第2軸に対して点接触するため、第1軸と第2軸とが相対回転しても、支持軸と第2軸との間で発生する摩擦を低く抑えることができるため、支持軸と第2軸との間に軸受を介在させずともよく、部品点数の増大を抑制できる。   According to the above configuration, since the support shaft makes point contact with the second shaft, even if the first shaft and the second shaft rotate relative to each other, the friction generated between the support shaft and the second shaft is reduced. Therefore, it is not necessary to interpose a bearing between the support shaft and the second shaft, and an increase in the number of components can be suppressed.

請求項6に記載の発明は、請求項1又は2に記載のトルクセンサにおいて、前記連結手段は、トーションバーであり、前記磁石には、歯車が設けられ、前記第1軸と前記第2軸との各対向面には歯部がそれぞれ周方向に沿って形成され、該歯部は前記歯車と噛合するものであり、前記第1軸と前記第2軸との相対回転に応じて前記歯車が回転することにより、前記磁石における各磁極の前記軸方向位置が互いに逆方向に変化することを要旨とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the torque sensor according to the first or second aspect, the connecting means is a torsion bar, the magnet is provided with a gear, and the first shaft and the second shaft. The tooth portions are formed along the circumferential direction on the facing surfaces of the gears, and the tooth portions mesh with the gear, and the gears according to relative rotation between the first shaft and the second shaft. The gist is that the axial position of each magnetic pole in the magnet changes in the opposite direction by rotating.

上記構成によれば、歯車とともに磁石が回転することにより、各磁極の軸方向位置を互いに逆方向に変化させるため、経年変化により生じる材料特性(弾性係数など)の変化によらず、第1軸と第2軸との相対回転に応じて精度良く各磁極の軸方向位置を変化させることができる。従って、長期間に亘って安定的に各磁極の軸方向位置を変化させることができる。   According to the above configuration, the magnets rotate together with the gears to change the axial positions of the magnetic poles in the opposite directions. Therefore, the first shaft is independent of changes in material properties (such as elastic modulus) caused by aging. The axial position of each magnetic pole can be accurately changed according to the relative rotation between the magnetic pole and the second axis. Therefore, the axial position of each magnetic pole can be changed stably over a long period of time.

請求項7に記載の発明は、請求項1又は2に記載のトルクセンサにおいて、前記連結手段は、トーションバーであり、前記磁石及び前記第1軸のいずれか一方には案内溝が形成され、該案内溝は前記各軸の軸方向に沿って延びるものであり、前記磁石及び前記第1軸のいずれか他方には突起部が形成され、該突起部は前記各軸の径方向に突出して前記案内溝に挿入されるものであり、前記磁石は、前記突起部が前記案内溝に挿入された状態で、前記第2軸に対して回転可能に支持され、前記第1軸と前記第2軸との相対回転に応じて前記突起部が前記案内溝を移動することにより該磁石における各磁極の前記軸方向位置が互いに逆方向に変化することを要旨とする。   The invention according to claim 7 is the torque sensor according to claim 1 or 2, wherein the connecting means is a torsion bar, and a guide groove is formed in one of the magnet and the first shaft, The guide groove extends along the axial direction of each axis, and a projection is formed on the other of the magnet and the first axis, and the projection protrudes in the radial direction of each axis. The magnet is inserted into the guide groove, and the magnet is rotatably supported with respect to the second shaft in a state where the protrusion is inserted into the guide groove, and the first shaft and the second shaft are supported. The gist of the invention is that the axial positions of the magnetic poles of the magnet change in directions opposite to each other as the protrusion moves in the guide groove in accordance with relative rotation with the shaft.

上記構成によれば、突起部が案内溝を移動して磁石が回転することにより、各磁極の軸方向位置を互いに逆方向に変化させるため、経年変化により生じる材料特性(弾性係数など)の変化によらず、第1軸と第2軸との相対回転に応じて精度良く各磁極の軸方向位置を変化させることができる。従って、長期間に亘って安定的に各磁極の軸方向位置を変化させることができる。   According to the above configuration, since the protrusion moves in the guide groove and the magnet rotates, the axial position of each magnetic pole is changed in the opposite direction to each other, so the change in material characteristics (elastic coefficient, etc.) caused by secular change Regardless, the axial position of each magnetic pole can be accurately changed according to the relative rotation between the first axis and the second axis. Therefore, the axial position of each magnetic pole can be changed stably over a long period of time.

請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載のトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置であることを要旨とする。
上記構成によれば、ヨークの形状を簡略化することができ、トルクセンサの製造コストの低減を図ることができる。その結果、安価な電動パワーステアリング装置を提供することができる。
The gist of an eighth aspect of the invention is an electric power steering apparatus including the torque sensor according to any one of the first to seventh aspects.
According to the above configuration, the shape of the yoke can be simplified, and the manufacturing cost of the torque sensor can be reduced. As a result, an inexpensive electric power steering device can be provided.

本発明によれば、ヨークの形状を簡略化することが可能なトルクセンサ及び電動パワーステアリング装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the torque sensor and electric power steering apparatus which can simplify the shape of a yoke can be provided.

電動パワーステアリング装置(EPS)の概略構成図。The schematic block diagram of an electric power steering device (EPS). 本実施形態のトルクセンサの概略構成を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a torque sensor according to the present embodiment. 図2におけるA−A線断面図。AA sectional view taken on the line in FIG. (a)〜(c)本実施形態のトルクセンサにおける各磁極の軸方向位置の変化態様を示す模式図。(A)-(c) The schematic diagram which shows the change aspect of the axial direction position of each magnetic pole in the torque sensor of this embodiment. 入力トルクに対するホールICの出力電圧の変化を示すグラフ。The graph which shows the change of the output voltage of Hall IC with respect to input torque. 別のトルクセンサの概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of another torque sensor. 別のトルクセンサにおける各磁極の軸方向位置の変化態様を示す模式図。The schematic diagram which shows the change aspect of the axial direction position of each magnetic pole in another torque sensor. 別のトルクセンサの概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of another torque sensor. (a),(b)別のトルクセンサにおける各磁極の軸方向位置の変化態様を示す模式図。(A), (b) The schematic diagram which shows the change aspect of the axial direction position of each magnetic pole in another torque sensor. (a)従来のトルクセンサにおける入力トルクが加えられていない状態の概略構成を示す側面図、(b),(c)従来のトルクセンサにおける入力トルクが加えられた状態の概略構成を示す側面図。(A) Side view showing a schematic configuration in a state where no input torque is applied in a conventional torque sensor, (b), (c) Side view showing a schematic configuration in a state where an input torque is applied in a conventional torque sensor. .

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、電動パワーステアリング装置(EPS)1において、ステアリング2が固定されたステアリングシャフト3は、ラックアンドピニオン機構4を介してラック軸5と連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト3の回転は、ラックアンドピニオン機構4によりラック軸5の往復直線運動に変換される。なお、ステアリングシャフト3は、コラムシャフト8、インターミディエイトシャフト9、及びピニオンシャフト10を連結してなる。そして、このステアリングシャフト3の回転に伴うラック軸5の往復直線運動が、同ラック軸5の両端に連結されたタイロッド11を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪12の舵角、即ち車両の進行方向が変更される。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, in an electric power steering apparatus (EPS) 1, a steering shaft 3 to which a steering 2 is fixed is connected to a rack shaft 5 via a rack and pinion mechanism 4. The rotation of the shaft 3 is converted into a reciprocating linear motion of the rack shaft 5 by the rack and pinion mechanism 4. The steering shaft 3 is formed by connecting a column shaft 8, an intermediate shaft 9, and a pinion shaft 10. Then, the reciprocating linear motion of the rack shaft 5 accompanying the rotation of the steering shaft 3 is transmitted to a knuckle (not shown) via tie rods 11 connected to both ends of the rack shaft 5, so that the steering angle of the steered wheels 12 is increased. That is, the traveling direction of the vehicle is changed.

また、EPS1は、モータ21を駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するEPSアクチュエータ22と、該EPSアクチュエータ22の作動を制御するECU23とを備えている。   The EPS 1 also includes an EPS actuator 22 that applies an assist force to assist the steering operation in the steering system using the motor 21 as a drive source, and an ECU 23 that controls the operation of the EPS actuator 22.

EPSアクチュエータ22は、所謂コラム型のEPSアクチュエータであり、その駆動源であるモータ21は、減速機構25を介してコラムシャフト8と駆動連結されている。そして、モータ21の回転を減速機構25により減速してコラムシャフト8に伝達することによって、モータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。   The EPS actuator 22 is a so-called column type EPS actuator, and a motor 21 as a driving source thereof is drivingly connected to the column shaft 8 via a speed reduction mechanism 25. The rotation of the motor 21 is decelerated by the speed reduction mechanism 25 and transmitted to the column shaft 8 so that the motor torque is applied to the steering system as an assist force.

一方、ECU23には、車速センサ27及びトルクセンサ28が接続されている。そして、ECU23は、これらセンサにより検出される車速V及び操舵トルクτに基づいて、EPSアクチュエータ22の作動、詳しくは、モータ21の発生するトルクを制御することにより、操舵系に付与するアシスト力の制御(パワーアシスト制御)を実行する構成になっている。   On the other hand, a vehicle speed sensor 27 and a torque sensor 28 are connected to the ECU 23. Then, the ECU 23 controls the operation of the EPS actuator 22 based on the vehicle speed V and the steering torque τ detected by these sensors, specifically, the torque generated by the motor 21 to control the assist force applied to the steering system. It is configured to execute control (power assist control).

次に、本実施形態のトルクセンサ28の構成について説明する。
図2に示すように、トルクセンサ28は、第1軸としてのインプットシャフト31と、同インプットシャフト31と同軸配置される第2軸としてのロアシャフト32と、これらインプットシャフト31とロアシャフト32とを連結する複数(本実施形態では4つ)の板ばね33とを備えている。なお、インプットシャフト31の上端(図2における上側)にはステアリング2(図1参照)が固定され、ロアシャフト32の下端(図2における下側)にはインターミディエイトシャフト9(図1参照)が接続されている。つまり、インプットシャフト31、ロアシャフト32及び各板ばね33によりコラムシャフト8が構成されている。
Next, the configuration of the torque sensor 28 of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 2, the torque sensor 28 includes an input shaft 31 as a first axis, a lower shaft 32 as a second axis coaxially arranged with the input shaft 31, the input shaft 31 and the lower shaft 32. And a plurality (four in this embodiment) of leaf springs 33 are connected. The steering 2 (see FIG. 1) is fixed to the upper end (upper side in FIG. 2) of the input shaft 31, and the intermediate shaft 9 (see FIG. 1) is attached to the lower end (lower side in FIG. 2) of the lower shaft 32. It is connected. That is, the column shaft 8 is configured by the input shaft 31, the lower shaft 32, and each leaf spring 33.

詳述すると、インプットシャフト31の下端(図2における下側)には、径方向外側に延出された第1大径部35が形成されるとともに、その外周縁から軸方向下側に延びる環状の第1固定部36が形成されている。一方、ロアシャフト32の上端(図2における上側)には、径方向外側に延出された第2大径部38が形成されるとともに、その外周縁から軸方向上側に延びる環状の第2固定部39が形成されている。また、各板ばね33は長方形板状に形成されており、インプットシャフト31とロアシャフト32とは、該各板ばね33の両端が螺子(図示略)等によってそれぞれ第1及び第2固定部36,39に対して固定されることにより連結されている。   More specifically, a first large-diameter portion 35 extending outward in the radial direction is formed at the lower end (lower side in FIG. 2) of the input shaft 31, and an annular shape extending from the outer peripheral edge downward in the axial direction. The first fixing portion 36 is formed. On the other hand, at the upper end of the lower shaft 32 (upper side in FIG. 2), a second large-diameter portion 38 extending outward in the radial direction is formed, and an annular second fixing extending from the outer periphery to the upper side in the axial direction. A portion 39 is formed. Each leaf spring 33 is formed in a rectangular plate shape. The input shaft 31 and the lower shaft 32 have first and second fixing portions 36 at both ends of each leaf spring 33 by screws (not shown) or the like. , 39 are fixedly connected to each other.

図3に示すように、各板ばね33は、その短手方向が径方向に沿うように配置され、インプットシャフト31とロアシャフト32との相対回転に伴い、これら両シャフト31,32の周方向に弾性変形可能に設けられている。なお、本実施形態では、各板ばね33は、両シャフト31,32の周方向において等角度間隔毎に固定されている。   As shown in FIG. 3, each leaf spring 33 is arranged so that its short direction is along the radial direction, and along the relative rotation of the input shaft 31 and the lower shaft 32, the circumferential direction of both the shafts 31, 32. Are provided so as to be elastically deformable. In the present embodiment, the leaf springs 33 are fixed at equal angular intervals in the circumferential direction of the shafts 31 and 32.

そして、インプットシャフト31とロアシャフト32とは、該インプットシャフト31及びロアシャフト32の少なくとも一方に加えられる入力トルク(例えばインプットシャフト31に操舵トルクτ)に応じて、各板ばね33が弾性変形し、軸線Lを中心として互いに相対回転するようになっている。   The input shaft 31 and the lower shaft 32 are configured such that each leaf spring 33 is elastically deformed according to an input torque applied to at least one of the input shaft 31 and the lower shaft 32 (for example, a steering torque τ applied to the input shaft 31). , They rotate relative to each other about the axis L.

図2に示すように、インプットシャフト31の第1大径部35には、その中央から軸方向下側に延びる支持軸41が一体に形成されており、ロアシャフト32の第2大径部38の上端に当接している。これにより、インプットシャフト31又はロアシャフト32に軸方向に沿った力が作用した場合に、各板ばね33が弾性変形することが防止される。また、本実施形態の支持軸41の先端42は尖鋭状に形成されており、ロアシャフト32の第2大径部38の上端に対して点接触するようになっている。   As shown in FIG. 2, the first large-diameter portion 35 of the input shaft 31 is integrally formed with a support shaft 41 that extends axially downward from the center thereof, and the second large-diameter portion 38 of the lower shaft 32. It is in contact with the upper end of. Thereby, when the force along an axial direction acts on the input shaft 31 or the lower shaft 32, each leaf | plate spring 33 is prevented from elastically deforming. Further, the tip 42 of the support shaft 41 of the present embodiment is formed in a sharp shape, and is in point contact with the upper end of the second large diameter portion 38 of the lower shaft 32.

また、支持軸41の先端側には、径方向外側に延出する複数(本実施形態では2つ)のストッパ43が形成されている。一方、図3に示すように、ロアシャフト32の第2固定部39には、その内周面44から径方向外側に向かって凹設された複数(本実施形態では2つ)の凹部45が上記ストッパ43と対応する位置に形成されている。詳しくは、このストッパ43は、インプットシャフト31とロアシャフト32との相対位置が、これら両シャフト31,32に対して入力トルクが加えられていない状態の位置(以下、中立位置)にある場合に、凹部45の周方向における中央に配置される。そして、インプットシャフト31とロアシャフト32との相対回転角度が大きくなると、ストッパ43と凹部45とが当接することで、これらの相対回転が規制され、板ばね33がその弾性限界を超えて変形することが防止されるようになっている。   A plurality of (two in this embodiment) stoppers 43 are formed on the distal end side of the support shaft 41 so as to extend radially outward. On the other hand, as shown in FIG. 3, the second fixing portion 39 of the lower shaft 32 has a plurality of (two in this embodiment) recesses 45 that are recessed from the inner peripheral surface 44 toward the radially outer side. It is formed at a position corresponding to the stopper 43. Specifically, the stopper 43 is located when the relative position between the input shaft 31 and the lower shaft 32 is at a position where the input torque is not applied to the shafts 31 and 32 (hereinafter, neutral position). The concave portion 45 is disposed at the center in the circumferential direction. When the relative rotation angle between the input shaft 31 and the lower shaft 32 increases, the stopper 43 and the recess 45 come into contact with each other, so that the relative rotation is restricted and the leaf spring 33 is deformed beyond its elastic limit. This has been prevented.

図2及び図3に示すように、トルクセンサ28は、各板ばね33に固定される複数の磁石51を備えている。詳述すると、磁石51は、板ばね33の弾性変形に応じて、各磁極の両シャフト31,32の軸方向における位置(軸方向位置)が互いに逆方向に変化するように固定されている。すなわち、磁石51は、N極の軸方向位置が軸方向上側に変化するときには、S極の軸方向位置が軸方向下側に変化し、N極の軸方向位置が軸方向下側に変化するときには、S極の軸方向位置が軸方向上側に変化するように固定されている。そして、上記のように各板ばね33は入力トルクに応じて弾性変形するため、磁石51における各磁極の軸方向位置は入力トルクに応じて互いに逆方向に変化するようになっている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the torque sensor 28 includes a plurality of magnets 51 fixed to the leaf springs 33. More specifically, the magnet 51 is fixed so that the positions of the magnetic poles in the axial direction (axial position) of the shafts 31 and 32 change in opposite directions in accordance with the elastic deformation of the leaf spring 33. That is, in the magnet 51, when the axial position of the N pole changes to the upper side in the axial direction, the axial position of the S pole changes to the lower side in the axial direction, and the axial position of the N pole changes to the lower side in the axial direction. Sometimes, the axial position of the south pole is fixed so as to change upward in the axial direction. Since the leaf springs 33 are elastically deformed according to the input torque as described above, the axial positions of the magnetic poles in the magnet 51 are changed in opposite directions according to the input torque.

本実施形態では、磁石51はボンド磁石からなり、板ばね33における厚み方向両側面に固定されている。具体的には、板ばね33の中央にはその厚み方向に貫通する貫通孔33aが形成されており、磁石51は、射出成形により板ばね33と一体成形されることで板ばね33に固定されている。また、各磁石51は、板ばね33の厚み方向両側に異なる極性(N極、S極)が現れるように形成されており、各磁石51同士は、周方向に沿って交互に異なる極性の磁極となるように配置されている。なお、本実施形態では、磁石51は、インプットシャフト31とロアシャフト32とが中立位置にある状態、すなわち板ばね33が弾性変形していない状態で、各磁極が軸方向と直交する方向に沿って配置されるように板ばね33に固定されている。   In the present embodiment, the magnet 51 is a bonded magnet, and is fixed to both side surfaces in the thickness direction of the leaf spring 33. Specifically, a through hole 33a that penetrates in the thickness direction is formed in the center of the leaf spring 33, and the magnet 51 is fixed to the leaf spring 33 by being integrally formed with the leaf spring 33 by injection molding. ing. Each magnet 51 is formed so that different polarities (N pole, S pole) appear on both sides in the thickness direction of the leaf spring 33, and the magnets 51 are magnetic poles having different polarities alternately along the circumferential direction. It is arranged to become. In the present embodiment, the magnet 51 is arranged along the direction in which each magnetic pole is orthogonal to the axial direction in a state where the input shaft 31 and the lower shaft 32 are in a neutral position, that is, in a state where the leaf spring 33 is not elastically deformed. It is being fixed to the leaf | plate spring 33 so that it may arrange | position.

また、図2及び図3に示すように、トルクセンサ28は、磁石51とともに磁気回路を構成する一対のヨーク53,54と、この磁気回路に発生する磁束を検出する磁気検出部としてのホールIC56とを備えている。本実施形態では、一対のヨーク53,54は磁石51に対して両シャフト31,32の軸方向両側に互いに離間して配置され、ホールIC56は、これら各ヨーク53,54間に形成される軸方向隙間(エアギャップ55)を通過する磁束を検出するように構成されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the torque sensor 28 includes a pair of yokes 53 and 54 that form a magnetic circuit together with the magnet 51, and a Hall IC 56 as a magnetic detection unit that detects magnetic flux generated in the magnetic circuit. And. In the present embodiment, the pair of yokes 53, 54 are spaced apart from each other on both axial sides of the shafts 31, 32 with respect to the magnet 51, and the Hall IC 56 is a shaft formed between the yokes 53, 54. The magnetic flux passing through the directional gap (air gap 55) is detected.

詳述すると、各ヨーク53,54は、円環状に形成されており、インプットシャフト31及びロアシャフト32と同軸状に配置されている。そして、各ヨーク53,54は、樹脂材料からなる保持部58と一体に樹脂モールドされており、車両本体に固定された非回転部位としてのハウジング59内に圧入固定されている。さらに、各ヨーク53,54には、径方向に延びる延出部61,62がそれぞれ形成されており、ホールIC56は延出部61,62間のエアギャップ55に配置されている。このホールIC56は、ハウジング59に固定されており、図示しない信号線を介してECU23(図1参照)に接続されている。そして、ホールIC56は、エアギャップ55を通過する磁束の変化する電圧を出力信号としてECU23に出力し、ECU23は該出力信号に基づいて入力トルク(操舵トルクτ)を検出する構成となっている。   More specifically, the yokes 53 and 54 are formed in an annular shape and are arranged coaxially with the input shaft 31 and the lower shaft 32. The yokes 53 and 54 are resin-molded integrally with a holding portion 58 made of a resin material, and are press-fitted and fixed in a housing 59 as a non-rotating part fixed to the vehicle body. Further, the yokes 53 and 54 are respectively formed with extending portions 61 and 62 extending in the radial direction, and the Hall IC 56 is disposed in the air gap 55 between the extending portions 61 and 62. The Hall IC 56 is fixed to the housing 59 and is connected to the ECU 23 (see FIG. 1) via a signal line (not shown). The Hall IC 56 outputs a voltage at which the magnetic flux passing through the air gap 55 changes to the ECU 23 as an output signal, and the ECU 23 detects the input torque (steering torque τ) based on the output signal.

次に、本実施形態のトルクセンサ28の作用について説明する。
図4(a)に示すように、インプットシャフト31とロアシャフト32とが中立位置にある状態では、磁石51の各磁極(N極、S極)が軸方向と直交する方向に沿って配置されるため、各磁石51のN極とヨーク53との距離と、S極とヨーク53との距離とは等しく、また、N極とヨーク54との距離と、S極とヨーク54との距離とは等しい。そのため、各磁石51のN極から上側のヨーク53に流れた磁束は、エアギャップ55を通過せず、同ヨーク53内を一周して各磁石51のS極に戻る。また、同様に、各磁石51のN極から下側のヨーク54に流れた磁束は、エアギャップ55を通過せず、同ヨーク54内を一周して磁石51のS極に戻る。そのため、トルクが入力されていない状態では、磁束は、ヨーク53,54間のエアギャップ55を通過せず、ホールIC56によって磁束は検出されない。
Next, the operation of the torque sensor 28 of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 4A, in a state where the input shaft 31 and the lower shaft 32 are in the neutral position, each magnetic pole (N pole, S pole) of the magnet 51 is arranged along a direction orthogonal to the axial direction. Therefore, the distance between the N pole and the yoke 53 of each magnet 51 is equal to the distance between the S pole and the yoke 53, the distance between the N pole and the yoke 54, and the distance between the S pole and the yoke 54. Are equal. Therefore, the magnetic flux that has flowed from the N pole of each magnet 51 to the upper yoke 53 does not pass through the air gap 55, goes around the yoke 53, and returns to the S pole of each magnet 51. Similarly, the magnetic flux that has flowed from the N pole of each magnet 51 to the lower yoke 54 does not pass through the air gap 55 but goes around the yoke 54 and returns to the S pole of the magnet 51. Therefore, when no torque is input, the magnetic flux does not pass through the air gap 55 between the yokes 53 and 54, and the magnetic flux is not detected by the Hall IC 56.

一方、例えば運転者がステアリング2を周方向一方側に操舵し、インプットシャフト31とロアシャフト32とが相対回転すると、図4(b)に示すように、板ばね33が弾性変形して磁石51が回転し、各磁極の軸方向位置が互いに逆方向に変化する。詳しくは、各磁石51のN極の軸方向位置が上側のヨーク53側に近づき、各磁石51のS極の軸方向位置が下側のヨーク54側に近づくため、同図に示すように、各磁石51のN極から上側のヨーク53に流れた磁束の一部は、エアギャップ55を通過して下側のヨーク54に流れ、各磁石51のS極に戻る。ここで、ヨーク53からエアギャップ55を通過してヨーク54に流れる磁束(絶対値)は、磁石51におけるN極の軸方向位置がヨーク53に近づく(S極の軸方向位置がヨーク54に近づく)につれて増加する。そして、上記のように各磁石51における各磁極の軸方向位置は入力トルクに応じて変化するため、図5に示すように、ホールIC56の出力電圧(絶対値)は、入力トルク(絶対値)に比例して増加する。   On the other hand, for example, when the driver steers the steering wheel 2 to one side in the circumferential direction and the input shaft 31 and the lower shaft 32 rotate relative to each other, the leaf spring 33 is elastically deformed as shown in FIG. Rotates, and the axial positions of the magnetic poles change in opposite directions. Specifically, since the axial position of the N pole of each magnet 51 approaches the upper yoke 53 side and the axial position of the S pole of each magnet 51 approaches the lower yoke 54 side, as shown in FIG. A part of the magnetic flux that flows from the N pole of each magnet 51 to the upper yoke 53 flows through the air gap 55 to the lower yoke 54 and returns to the S pole of each magnet 51. Here, the magnetic flux (absolute value) flowing from the yoke 53 through the air gap 55 to the yoke 54 is such that the N pole axial position of the magnet 51 approaches the yoke 53 (the S pole axial position approaches the yoke 54). ). Since the axial position of each magnetic pole in each magnet 51 changes according to the input torque as described above, the output voltage (absolute value) of the Hall IC 56 is the input torque (absolute value) as shown in FIG. It increases in proportion to.

また、例えば運転者がステアリング2を周方向他方側に操舵し、インプットシャフト31とロアシャフト32とが相対回転すると、図4(c)に示すように、板ばね33が弾性変形して磁石51が回転し、各磁極の軸方向位置が互いに逆方向に変化する。詳しくは、各磁石51のN極の軸方向位置がヨーク54側に近づき、各磁石51のS極の軸方向位置がヨーク53側に近づくため、同図に示すように、各磁石51のN極から下側のヨーク54に流れた磁束の一部は、エアギャップ55を通過して上側のヨーク53に流れ、各磁石51のS極に戻る。なお、この場合にも、ヨーク54からエアギャップ55を通過してヨーク53に流れる磁束(絶対値)は、磁石51におけるN極の軸方向位置がヨーク54に近づく(S極の軸方向位置がヨーク53に近づく)につれて増加するため、ホールIC56の出力電圧(絶対値)は、入力トルク(絶対値)に比例して増加する(図5参照)。   For example, when the driver steers the steering wheel 2 to the other side in the circumferential direction and the input shaft 31 and the lower shaft 32 rotate relative to each other, the leaf spring 33 is elastically deformed as shown in FIG. Rotates, and the axial positions of the magnetic poles change in opposite directions. Specifically, since the axial position of the N pole of each magnet 51 approaches the yoke 54 side and the axial position of the S pole of each magnet 51 approaches the yoke 53 side, as shown in FIG. Part of the magnetic flux flowing from the pole to the lower yoke 54 passes through the air gap 55 and flows to the upper yoke 53, and returns to the S pole of each magnet 51. Also in this case, the magnetic flux (absolute value) flowing from the yoke 54 through the air gap 55 to the yoke 53 is such that the N pole axial position of the magnet 51 approaches the yoke 54 (the S pole axial position is Therefore, the output voltage (absolute value) of the Hall IC 56 increases in proportion to the input torque (absolute value) (see FIG. 5).

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
(1)トルクセンサ28は、インプットシャフト31とロアシャフト32とを相対回転可能に連結する板ばね33と、板ばね33に固定された磁石51に対して両シャフト31,32の軸方向両側に互いに離間して配置され、該磁石51とともに磁気回路を構成する一対のヨーク53,54と備えた。また、各ヨーク53,54間のエアギャップ55を通過する磁束を検出するホールIC56を備え、該ホールIC56により検出される磁束に基づいて入力トルクを検出するようにした。そして、磁石51をインプットシャフト31とロアシャフト32との相対回転に応じて各磁極の両シャフト31,32の軸方向における位置(軸方向位置)が互いに逆方向に変化するように板ばね33に固定した。
As described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be achieved.
(1) The torque sensor 28 includes a plate spring 33 that connects the input shaft 31 and the lower shaft 32 so as to be relatively rotatable, and magnets 51 fixed to the plate spring 33 on both axial sides of the shafts 31 and 32. A pair of yokes 53 and 54 which are arranged apart from each other and constitute a magnetic circuit together with the magnet 51 are provided. Further, a Hall IC 56 for detecting a magnetic flux passing through the air gap 55 between the yokes 53 and 54 is provided, and the input torque is detected based on the magnetic flux detected by the Hall IC 56. Then, in accordance with the relative rotation of the input shaft 31 and the lower shaft 32, the magnet 51 is moved to the leaf spring 33 so that the positions of the magnetic poles in the axial direction (axial position) of the shafts 31 and 32 change in opposite directions. Fixed.

上記構成では、磁石51における各磁極の軸方向位置は入力トルクに応じて互いに逆方向に変化するとともに、一対のヨーク53,54が磁石51に対して両シャフト31,32の軸方向両側にそれぞれ配置されているため、各ヨーク53,54間のエアギャップ55を通過する磁束は、入力トルクに応じて変化することになる。従って、ホールIC56により検出される磁束に基づいて入力トルクを検出することができる。このように、磁石51における各磁極の軸方向位置を互いに逆方向に変化させることでエアギャップ55を通過する磁束を変化させるため、磁石51の軸方向両側に各ヨーク53,54が配置されていればよく、従来のように各ヨーク53,54に対して軸方向に延びる部分(爪)を形成する必要がない。従って、各ヨーク53,54の形状を簡略化することができ、トルクセンサ28の製造コストの低減を図ることができ、ひいては安価な電動パワーステアリング装置1を提供することができる。   In the above configuration, the axial positions of the magnetic poles in the magnet 51 change in opposite directions according to the input torque, and the pair of yokes 53, 54 are located on both axial sides of the shafts 31, 32 with respect to the magnet 51. Therefore, the magnetic flux passing through the air gap 55 between the yokes 53 and 54 changes according to the input torque. Therefore, the input torque can be detected based on the magnetic flux detected by the Hall IC 56. Thus, in order to change the magnetic flux passing through the air gap 55 by changing the axial positions of the magnetic poles in the magnet 51 in opposite directions, the yokes 53 and 54 are arranged on both sides of the magnet 51 in the axial direction. There is no need to form portions (claws) extending in the axial direction with respect to the yokes 53 and 54 as in the prior art. Therefore, the shapes of the yokes 53 and 54 can be simplified, the manufacturing cost of the torque sensor 28 can be reduced, and the inexpensive electric power steering apparatus 1 can be provided.

(2)一対のヨーク53,54及びホールIC56をそれぞれハウジング59に固定した。
ここで、一対のヨーク53,54間のエアギャップは、その組み付け誤差等の原因により、該各ヨーク53,54の周方向位置によってその大きさが異なる。また、一般に、ホールIC56は非回転部位に固定されるため、一対のヨーク53,54をインプットシャフト31又はロアシャフト32に固定した場合には、これらの軸の回転に伴ってヨーク53,54におけるホールIC56の周方向位置が変化し、該ホールIC56が配置されるエアギャップの大きさが変化する。一方、エアギャップの磁気抵抗は非常に大きいため、その大きさが僅かに変化しても該エアギャップを通過する磁束は大きく変化してしまう。そのため、各ヨーク53,54をインプットシャフト31又はロアシャフト32に固定した場合には、各磁極の軸方向位置の変化によって生じる磁束の変化を精度良く検出することができなくなる虞がある。
(2) The pair of yokes 53 and 54 and the Hall IC 56 are fixed to the housing 59, respectively.
Here, the size of the air gap between the pair of yokes 53 and 54 varies depending on the circumferential positions of the yokes 53 and 54 due to causes such as assembly errors. In general, since the Hall IC 56 is fixed to a non-rotating part, when the pair of yokes 53 and 54 are fixed to the input shaft 31 or the lower shaft 32, the yokes 53 and 54 are rotated in accordance with the rotation of these shafts. The circumferential position of the Hall IC 56 changes, and the size of the air gap in which the Hall IC 56 is arranged changes. On the other hand, since the magnetic resistance of the air gap is very large, the magnetic flux passing through the air gap changes greatly even if its size changes slightly. Therefore, when the yokes 53 and 54 are fixed to the input shaft 31 or the lower shaft 32, there is a possibility that a change in magnetic flux caused by a change in the axial position of each magnetic pole cannot be detected with high accuracy.

この点、上記構成によれば、各ヨーク53,54及びホールIC56が非回転部位であるハウジング59に固定される。そのため、インプットシャフト31及びロアシャフト32が回転しても、ヨーク53,54におけるホールIC56の周方向位置が変化せず、ホールIC56は一定の大きさのエアギャップを通過する磁束を検出することができ、各磁極の軸方向位置の変化による磁束の変化を精度良く検出することができる。   In this regard, according to the above configuration, the yokes 53 and 54 and the Hall IC 56 are fixed to the housing 59 which is a non-rotating part. Therefore, even if the input shaft 31 and the lower shaft 32 rotate, the circumferential position of the Hall IC 56 in the yokes 53 and 54 does not change, and the Hall IC 56 can detect the magnetic flux passing through the air gap of a certain size. Thus, a change in magnetic flux due to a change in the axial position of each magnetic pole can be detected with high accuracy.

また、従来の構成では、インプットシャフト31とロアシャフト32との相対回転を検出するためには、インプットシャフト31にリング磁石を設けるとともに、ロアシャフト32にヨークを設ける必要がある。従って、ホールIC56が一定のエアギャップを通過する磁束を検出できるようにするためには、ロアシャフト32に設けられたヨークとは別に、さらに一対のヨークを用意してハウジングに固定する必要がある。   In the conventional configuration, in order to detect the relative rotation between the input shaft 31 and the lower shaft 32, it is necessary to provide a ring magnet on the input shaft 31 and a yoke on the lower shaft 32. Therefore, in order to enable the Hall IC 56 to detect the magnetic flux passing through a certain air gap, it is necessary to prepare a pair of yokes separately from the yoke provided on the lower shaft 32 and fix it to the housing. .

この点、上記構成によれば、インプットシャフト31とロアシャフト32との相対回転を各磁極の軸方向位置の変化とするため、ヨーク53,54をハウジング59に設けても、その相対回転に応じて変化する磁束を検出することができる。従って、磁石51における各磁極の軸方向位置の変化による磁束の変化を精度良く検出しつつ、従来に比べて部品点数を削減することができる。また、一対のヨークを削減し、ロアシャフト(第2軸)に設けたヨークとハウジングに設けたヨークとの間のエアギャップを廃することで、従来に比べて磁気回路中のエアギャップの数を少なくすることができるため、ホールIC56にて検出される磁束の強さを確保して、耐ノイズ性を向上させることができる。   In this respect, according to the above-described configuration, since the relative rotation between the input shaft 31 and the lower shaft 32 is a change in the axial position of each magnetic pole, even if the yokes 53 and 54 are provided in the housing 59, the relative rotation depends on the relative rotation. Can be detected. Therefore, it is possible to reduce the number of parts as compared with the prior art while accurately detecting a change in magnetic flux due to a change in the axial position of each magnetic pole in the magnet 51. In addition, the number of air gaps in the magnetic circuit is reduced compared to the prior art by eliminating a pair of yokes and eliminating the air gap between the yoke provided on the lower shaft (second shaft) and the yoke provided on the housing. Therefore, the strength of the magnetic flux detected by the Hall IC 56 can be secured, and the noise resistance can be improved.

(3)周方向に弾性変形可能に配置される板ばね33により、インプットシャフト31とロアシャフト32とを連結するとともに、インプットシャフト31に軸方向に延びてロアシャフト32の第2大径部38に当接する支持軸41を形成し、磁石51を板ばね33の弾性変形により磁極の各軸方向位置が変化するように該板ばね33に固定した。上記構成では、支持軸41がロアシャフト32の第2大径部38に当接することで、インプットシャフト31又はロアシャフト32に軸方向の力が作用した場合に、板ばね33が弾性変形することを防止し、入力トルクの誤検出を防止できる。また、各磁極の軸方向位置は板ばね33の弾性変形により変化するため、該各磁極の軸方向位置が変化する際に、磁石が固定された部材(板ばね33)が他の部材と摺動せず、異音の発生を抑制することができる。   (3) The leaf spring 33 disposed so as to be elastically deformable in the circumferential direction couples the input shaft 31 and the lower shaft 32, and extends in the axial direction to the input shaft 31, and the second large diameter portion 38 of the lower shaft 32. A support shaft 41 is formed in contact with the leaf spring 33, and the magnet 51 is fixed to the leaf spring 33 so that the axial positions of the magnetic poles are changed by elastic deformation of the leaf spring 33. In the above configuration, the leaf spring 33 is elastically deformed when an axial force is applied to the input shaft 31 or the lower shaft 32 by the support shaft 41 coming into contact with the second large diameter portion 38 of the lower shaft 32. And erroneous detection of input torque can be prevented. Further, since the axial position of each magnetic pole changes due to elastic deformation of the leaf spring 33, when the axial position of each magnetic pole changes, the member to which the magnet is fixed (the leaf spring 33) slides with other members. It does not move and the generation of abnormal noise can be suppressed.

(4)板ばね33に貫通孔33aを形成するとともに、磁石51をボンド磁石により構成し、射出成形により板ばね33と一体成形したため、例えば接着剤や螺子などにより磁石を板ばねに固定する場合に比べ、容易に磁石51を板ばね33に固定することができる。   (4) When the through-hole 33a is formed in the leaf spring 33, the magnet 51 is composed of a bonded magnet, and is integrally formed with the leaf spring 33 by injection molding. For example, the magnet is fixed to the leaf spring by an adhesive or a screw. As compared with the above, the magnet 51 can be easily fixed to the leaf spring 33.

(5)支持軸41の先端42を尖鋭状に形成し、該支持軸41がロアシャフト32の第2大径部38に対して点接触するように形成した。そのため、インプットシャフト31とロアシャフト32とが相対回転しても、支持軸41と第2大径部38との間で発生する摩擦を低く抑えることができるため、支持軸41と第2大径部38との間に軸受を介在させずともよく、部品点数の増大を抑制できる。   (5) The tip 42 of the support shaft 41 is formed in a sharp shape, and the support shaft 41 is formed so as to make point contact with the second large diameter portion 38 of the lower shaft 32. Therefore, even if the input shaft 31 and the lower shaft 32 rotate relative to each other, the friction generated between the support shaft 41 and the second large diameter portion 38 can be kept low. It is not necessary to interpose a bearing between the portion 38 and the increase in the number of parts can be suppressed.

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、インプットシャフト31とロアシャフト32とを板ばね33により連結し、磁石51を板ばね33に固定したが、これに限らず、インプットシャフト31とロアシャフト32との相対回転(入力トルク)に応じて磁石51における各磁極の軸方向位置が互いに逆方向に変化すれば、その他の構成でもよい。
In addition, the said embodiment can also be implemented in the following aspects which changed this suitably.
In the above embodiment, the input shaft 31 and the lower shaft 32 are connected by the leaf spring 33 and the magnet 51 is fixed to the leaf spring 33. However, the present invention is not limited to this, and the relative rotation between the input shaft 31 and the lower shaft 32 ( Other configurations may be used as long as the axial positions of the magnetic poles in the magnet 51 change in opposite directions according to the input torque.

例えば、連結手段としてトーションバーを用い、歯車機構により各磁極の軸方向位置を互いに逆方向に変化させるようにしてもよい。具体的には、図6に示すように、この別の実施形態に係るトルクセンサ28は、インプットシャフト31とロアシャフト32とが連結手段としてのトーションバー71により連結されている。また、インプットシャフト31とロアシャフト32との間には、複数の歯車72が配置され、第1及び第2固定部36,39の各対向面には、歯車72と噛合する周方向に沿った歯部73,74がそれぞれ形成されている。そして、各歯車72には、インプットシャフト31とロアシャフト32とが中立位置にある状態で、軸方向と直交する方向に沿って各磁極が配置されるように磁石75が固定されている。このように構成されたトルクセンサ28では、図7に示すように、インプットシャフト31とロアシャフト32との相対回転に応じて歯車72とともに磁石75が回転することにより、各磁極の軸方向位置が互いに逆方向に変化するようになる。この構成によれば、歯車機構を用いて各磁極の軸方向位置を変化させるため、経年変化により生じる材料特性(弾性係数など)の変化によらず、インプットシャフト31とロアシャフト32の相対回転に応じて精度良く各磁極の軸方向位置を変化させることができる。従って、長期間に亘って安定的に各磁極の軸方向位置を変化させることができる。   For example, a torsion bar may be used as the connecting means, and the axial positions of the magnetic poles may be changed in opposite directions by a gear mechanism. Specifically, as shown in FIG. 6, in the torque sensor 28 according to another embodiment, the input shaft 31 and the lower shaft 32 are connected by a torsion bar 71 as a connecting means. A plurality of gears 72 are arranged between the input shaft 31 and the lower shaft 32, and the opposing surfaces of the first and second fixing portions 36 and 39 are along the circumferential direction meshing with the gears 72. Teeth 73 and 74 are formed respectively. A magnet 75 is fixed to each gear 72 such that each magnetic pole is disposed along a direction orthogonal to the axial direction in a state where the input shaft 31 and the lower shaft 32 are in the neutral position. In the torque sensor 28 thus configured, as shown in FIG. 7, the magnet 75 rotates together with the gear 72 in accordance with the relative rotation between the input shaft 31 and the lower shaft 32, so that the axial position of each magnetic pole is set. They change in opposite directions. According to this configuration, since the axial position of each magnetic pole is changed using a gear mechanism, the relative rotation of the input shaft 31 and the lower shaft 32 is not affected by changes in material properties (such as elastic modulus) caused by aging. Accordingly, the axial position of each magnetic pole can be changed with high accuracy. Therefore, the axial position of each magnetic pole can be changed stably over a long period of time.

また、例えば、連結手段としてトーションバーを用い、インプットシャフト31とロアシャフト32との相対回転により案内溝を突起が移動することで各磁極の軸方向位置を互いに逆方向に変化させるようにしてもよい。具体的には、図8に示すように、この別の実施形態に係るトルクセンサ28は、インプットシャフト31とロアシャフト32とが連結手段としてのトーションバー81により連結されている。また、磁石82には両シャフト31,32の軸方向に沿って延びる案内溝83が形成されており、ロアシャフト32にはその径方向に突出して案内溝83に挿入される突起部84が形成されている。そして、磁石82は、突起部84が案内溝83に挿入された状態で、インプットシャフト31に対してピン85により回転可能に支持されている。このように構成されたトルクセンサ28では、図9(a)に示す状態から、インプットシャフト31がロアシャフト32に対して周方向一方側に相対回転した場合には、同図(b)に示すように、突起部84が案内溝83を移動して磁石82が回転することにより、各磁極の軸方向位置が変化する。なお、インプットシャフト31がロアシャフト32に対して周方向他方側に相対回転した場合にも、同様に突起部84が案内溝83を移動して磁石82が回転することにより磁石82における各磁極の軸方向位置が互いに逆方向に変化する。この構成によれば、突起部84が案内溝83を移動することで各磁極の軸方向位置を変化させるため、経年変化により生じる材料特性(弾性係数など)の変化によらず、インプットシャフト31とロアシャフト32の相対回転に応じて精度良く各磁極の軸方向位置を変化させることができる。従って、長期間に亘って安定的に各磁極の軸方向位置を変化させることができる。なお、図8に示すトルクセンサ28において、突起部を磁石82に形成するとともに、ロアシャフト32に案内溝を形成するようにしてもよい。   In addition, for example, a torsion bar may be used as the connecting means, and the protrusions may move along the guide groove due to the relative rotation of the input shaft 31 and the lower shaft 32 to change the axial positions of the magnetic poles in the opposite directions. Good. Specifically, as shown in FIG. 8, in the torque sensor 28 according to another embodiment, the input shaft 31 and the lower shaft 32 are connected by a torsion bar 81 as a connecting means. Further, the magnet 82 is formed with a guide groove 83 extending along the axial direction of the shafts 31 and 32, and the lower shaft 32 is formed with a protrusion 84 that protrudes in the radial direction and is inserted into the guide groove 83. Has been. The magnet 82 is rotatably supported by the pin 85 with respect to the input shaft 31 in a state where the protrusion 84 is inserted into the guide groove 83. In the torque sensor 28 configured as described above, when the input shaft 31 rotates relative to the one side in the circumferential direction with respect to the lower shaft 32 from the state shown in FIG. As described above, when the protrusion 84 moves in the guide groove 83 and the magnet 82 rotates, the axial position of each magnetic pole changes. Even when the input shaft 31 rotates relative to the other side in the circumferential direction with respect to the lower shaft 32, similarly, the protrusion 84 moves in the guide groove 83 and the magnet 82 rotates, so that each magnetic pole in the magnet 82 is rotated. The axial position changes in opposite directions. According to this configuration, since the protrusion 84 moves in the guide groove 83 to change the axial position of each magnetic pole, the input shaft 31 and the input shaft 31 are not affected by changes in material properties (such as elastic modulus) caused by aging. The axial position of each magnetic pole can be accurately changed according to the relative rotation of the lower shaft 32. Therefore, the axial position of each magnetic pole can be changed stably over a long period of time. In the torque sensor 28 shown in FIG. 8, the projecting portion may be formed on the magnet 82 and the guide groove may be formed on the lower shaft 32.

・上記実施形態では、複数の板ばね33により、インプットシャフト31とロアシャフト32とを連結したが、これに限らず、板ばね33は1つであってもよい。
・上記実施形態では、各ヨーク53,54を円環状に形成したが、これに限らず、磁石51が回転した際に、各磁石51から各ヨーク53,54に流れた磁束がエアギャップ55を通過して各磁石51に戻ればよく、その一部が切り欠かれた円弧状に形成してもよい。
In the above embodiment, the input shaft 31 and the lower shaft 32 are connected by the plurality of plate springs 33. However, the present invention is not limited to this, and the number of the plate springs 33 may be one.
In the above embodiment, the yokes 53 and 54 are formed in an annular shape. However, the present invention is not limited to this, and when the magnet 51 rotates, the magnetic flux flowing from the magnets 51 to the yokes 53 and 54 forms the air gap 55. It only has to pass back to each magnet 51 and may be formed in a circular arc shape with a part cut away.

・上記実施形態では、一対のヨーク53,54及びホールIC56をハウジング59に固定したが、これに限らず、ホールIC56をハウジング59に固定し、インプットシャフト31又はロアシャフト32と一体回転するようにしてもよい。また、スリップリング等を用いることにより、ホールIC56をインプットシャフト31又はロアシャフト32と一体回転するようにしてもよい。   In the above embodiment, the pair of yokes 53 and 54 and the Hall IC 56 are fixed to the housing 59. However, the invention is not limited thereto, and the Hall IC 56 is fixed to the housing 59 so as to rotate integrally with the input shaft 31 or the lower shaft 32. May be. Further, the Hall IC 56 may be rotated integrally with the input shaft 31 or the lower shaft 32 by using a slip ring or the like.

・上記実施形態では、磁石51を板ばね33における厚み方向両側面に固定したが、これに限らず、磁石51を板ばね33における短手方向の一側面に固定してもよい。
・上記実施形態では、ホールIC56は各ヨーク53,54間に形成される軸方向隙間(エアギャップ55)を通過する磁束を検出するようにしたが、これに限らず、各ヨーク53,54間に周方向隙間が形成されるように該各ヨーク53,54を構成し、同周方向隙間を通過する磁束を検出するようにしてもよい。
In the above embodiment, the magnets 51 are fixed to both side surfaces in the thickness direction of the leaf spring 33. However, the present invention is not limited to this, and the magnets 51 may be fixed to one side surface of the leaf spring 33 in the short direction.
In the above embodiment, the Hall IC 56 detects the magnetic flux passing through the axial gap (air gap 55) formed between the yokes 53, 54. However, the invention is not limited to this. The yokes 53 and 54 may be configured such that a circumferential gap is formed in the gap, and a magnetic flux passing through the circumferential gap may be detected.

・上記実施形態では、板ばね33に貫通孔33aを形成するとともに、磁石51をボンド磁石により構成し、射出成形により板ばね33と磁石51とを一体成形したが、これに限らず、磁石51をフェライト磁石などにより構成し、板ばね33に対して接着剤や螺子等により固定するようにしてもよい。   In the above embodiment, the through-hole 33a is formed in the leaf spring 33, the magnet 51 is composed of a bond magnet, and the leaf spring 33 and the magnet 51 are integrally formed by injection molding. May be made of a ferrite magnet or the like and fixed to the leaf spring 33 with an adhesive or a screw.

・上記実施形態では、磁石51は、インプットシャフト31とロアシャフト32とが中立位置にある状態で、各磁極が軸方向と直交する方向に沿って配置されるように板ばね33に固定したが、これに限らず、同中立位置にある状態で、各磁極が軸方向と交差する方向に沿って配置されるように板ばね33に固定してもよい。   In the above embodiment, the magnet 51 is fixed to the leaf spring 33 so that the magnetic poles are arranged along the direction orthogonal to the axial direction in a state where the input shaft 31 and the lower shaft 32 are in the neutral position. Not limited to this, the magnetic poles may be fixed to the leaf spring 33 so that the magnetic poles are arranged along the direction intersecting the axial direction in the neutral position.

・上記実施形態では、支持軸41の先端42を尖鋭状に形成し、該支持軸41がロアシャフト32の第2大径部38に対して点接触するように形成したが、これに限らず、支持軸41の先端を平面状に形成し、支持軸41と第2大径部38との間に軸受を介在されるようにしてもよい。   In the above embodiment, the tip end 42 of the support shaft 41 is formed in a sharp shape, and the support shaft 41 is formed so as to make point contact with the second large diameter portion 38 of the lower shaft 32. The tip of the support shaft 41 may be formed in a flat shape, and a bearing may be interposed between the support shaft 41 and the second large diameter portion 38.

・上記実施形態では、磁気検出部としてホールIC56を用いたが、これに限らず、MR素子等、その他の磁気センサを磁気検出部としてもよい。
・上記実施形態では、インプットシャフト31を第1軸とし、ロアシャフト32を第2軸としたが、これに限らず、インプットシャフト31を第2軸とし、ロアシャフト32を第1軸としてもよい。
In the above embodiment, the Hall IC 56 is used as the magnetic detection unit. However, the magnetic detection unit is not limited to this, and other magnetic sensors such as an MR element may be used as the magnetic detection unit.
In the above embodiment, the input shaft 31 is the first axis and the lower shaft 32 is the second axis. However, the present invention is not limited to this, and the input shaft 31 may be the second axis and the lower shaft 32 may be the first axis. .

・上記実施形態では、トルクセンサ28はコラムシャフト8に設けられることとしたが、ピニオンシャフト10に設けられるものであってもよい。
・上記実施形態では、本発明を電動パワーステアリング装置(EPS)に具体化したが、EPS以外の用途に用いられるトルク検出装置に適用してもよい。
In the above embodiment, the torque sensor 28 is provided on the column shaft 8, but it may be provided on the pinion shaft 10.
-In above-mentioned embodiment, although this invention was actualized to the electric power steering apparatus (EPS), you may apply to the torque detection apparatus used for uses other than EPS.

1…電動パワーステアリング装置(EPS)、28…トルクセンサ、31…インプットシャフト、32…ロアシャフト、33…板ばね、41…支持軸、42…先端、51,75,82…磁石、53,54…ヨーク、55…エアギャップ、56…ホールIC、59…ハウジング、71,81…トーションバー、72…歯車、73,74…歯部、83…案内溝、84…突起部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering apparatus (EPS), 28 ... Torque sensor, 31 ... Input shaft, 32 ... Lower shaft, 33 ... Leaf spring, 41 ... Support shaft, 42 ... Tip, 51, 75, 82 ... Magnet, 53, 54 ... Yoke, 55 ... Air gap, 56 ... Hall IC, 59 ... Housing, 71, 81 ... Torsion bar, 72 ... Gear, 73,74 ... Tooth part, 83 ... Guide groove, 84 ... Protrusion part.

Claims (8)

互いに同軸配置される第1軸及び第2軸と、
前記第1軸と前記第2軸とを相対回転可能に連結する連結手段と、
前記第1軸と前記第2軸との間に配置される磁石と、
前記磁石とともに磁気回路を構成する一対のヨークと、
前記磁気回路に発生する磁束を検出する磁気検出部とを備え、
前記磁気検出部により検出される磁束に基づいて前記第1軸及び前記第2軸の少なくとも一方に加えられた入力トルクを検出するトルクセンサであって、
前記磁石は、前記第1軸と前記第2軸との相対回転に応じて、各磁極の前記各軸の軸方向における軸方向位置が互いに逆方向に変化するように支持されたことを特徴とするトルクセンサ。
A first axis and a second axis arranged coaxially with each other;
Connecting means for connecting the first shaft and the second shaft so as to be relatively rotatable;
A magnet disposed between the first axis and the second axis;
A pair of yokes constituting a magnetic circuit together with the magnet;
A magnetic detection unit for detecting magnetic flux generated in the magnetic circuit,
A torque sensor for detecting an input torque applied to at least one of the first axis and the second axis based on a magnetic flux detected by the magnetic detection unit;
The magnet is supported such that the axial positions of the magnetic poles in the axial direction of the respective axes change in opposite directions in response to relative rotation between the first axis and the second axis. Torque sensor.
請求項1に記載のトルクセンサにおいて、
前記一対のヨーク及び前記磁気検出部は、それぞれ非回転部位に固定されたことを特徴とするトルクセンサ。
The torque sensor according to claim 1,
The torque sensor, wherein the pair of yokes and the magnetic detection unit are respectively fixed to non-rotating portions.
請求項1又は2に記載のトルクセンサにおいて、
前記連結手段は、前記第1軸と前記第2軸との相対回転に伴い、前記各軸の周方向に弾性変形可能に設けられる板ばねであり、
前記第1軸には支持軸が形成され、該支持軸は軸方向における前記第2軸側に延びて該第2軸に当接するものであり、
前記磁石は、前記板ばねの弾性変形に応じて各磁極の前記軸方向位置が互いに逆方向に変化するように該板ばねに固定されたことを特徴とするトルクセンサ。
The torque sensor according to claim 1 or 2,
The connection means is a leaf spring provided so as to be elastically deformable in a circumferential direction of each axis in accordance with relative rotation between the first axis and the second axis.
A support shaft is formed on the first shaft, the support shaft extends toward the second shaft in the axial direction and abuts on the second shaft.
2. The torque sensor according to claim 1, wherein the magnet is fixed to the leaf spring so that the axial positions of the magnetic poles change in opposite directions according to elastic deformation of the leaf spring.
請求項3に記載のトルクセンサにおいて、
前記磁石はボンド磁石であり、射出成形により前記板ばねと一体成形されたことを特徴とするトルクセンサ。
The torque sensor according to claim 3, wherein
The torque sensor according to claim 1, wherein the magnet is a bonded magnet and is integrally formed with the leaf spring by injection molding.
請求項3又は4に記載のトルクセンサにおいて、
前記支持軸の先端は尖鋭状に形成され、前記第2軸に対して点接触するように形成されたことを特徴とするトルクセンサ。
The torque sensor according to claim 3 or 4,
The torque sensor according to claim 1, wherein a tip of the support shaft is formed in a sharp shape and is formed so as to make point contact with the second shaft.
請求項1又は2に記載のトルクセンサにおいて、
前記連結手段は、トーションバーであり、
前記磁石には、歯車が設けられ、
前記第1軸と前記第2軸との各対向面には歯部がそれぞれ周方向に沿って形成され、該歯部は前記歯車と噛合するものであり、
前記第1軸と前記第2軸との相対回転に応じて前記歯車が回転することにより、前記磁石における各磁極の前記軸方向位置が互いに逆方向に変化することを特徴とするトルクセンサ。
The torque sensor according to claim 1 or 2,
The connecting means is a torsion bar;
The magnet is provided with a gear,
A tooth portion is formed along each circumferential direction on each facing surface of the first shaft and the second shaft, and the tooth portion meshes with the gear.
A torque sensor characterized in that the axial position of each magnetic pole in the magnet changes in the opposite direction when the gear rotates according to relative rotation between the first axis and the second axis.
請求項1又は2に記載のトルクセンサにおいて、
前記連結手段は、トーションバーであり、
前記磁石及び前記第1軸のいずれか一方には案内溝が形成され、該案内溝は前記各軸の軸方向に沿って延びるものであり、
前記磁石及び前記第1軸のいずれか他方には突起部が形成され、該突起部は前記各軸の径方向に突出して前記案内溝に挿入されるものであり、
前記磁石は、前記突起部が前記案内溝に挿入された状態で、前記第2軸に対して回転可能に支持され、前記第1軸と前記第2軸との相対回転に応じて前記突起部が前記案内溝を移動することにより該磁石における各磁極の前記軸方向位置が互いに逆方向に変化することを特徴とするトルクセンサ。
The torque sensor according to claim 1 or 2,
The connecting means is a torsion bar;
A guide groove is formed on one of the magnet and the first shaft, and the guide groove extends along the axial direction of each of the shafts.
A protrusion is formed on the other of the magnet and the first shaft, and the protrusion protrudes in the radial direction of each shaft and is inserted into the guide groove.
The magnet is supported so as to be rotatable with respect to the second shaft in a state where the protrusion is inserted into the guide groove, and the protrusion according to relative rotation between the first shaft and the second shaft. The torque sensor, wherein the axial position of each magnetic pole in the magnet changes in the opposite direction by moving the guide groove.
請求項1〜7のいずれか一項に記載のトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置。   The electric power steering apparatus provided with the torque sensor as described in any one of Claims 1-7.
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