CN109716085A - 扭矩传感器以及电动转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种扭矩传感器以及电动转向装置，能够抑制两个磁传感器的检测特性差异。保持部设置在第一集磁部件及第二集磁部件的、相对于第一磁传感器与第二磁传感器的磁对称的位置。

Description

扭矩传感器以及电动转向装置

技术领域

本发明涉及扭矩传感器以及电动转向装置。

背景技术

现有的扭矩传感器利用两个磁传感器分别检测出随着一对磁轭的相对旋转而通过一对集磁环间的磁通量的变化(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2016-60408号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述现有技术中，需要抑制两个磁传感器的检测特性差异。

本发明的目的之一在于提供一种能够抑制两个磁传感器的检测特性差异的扭矩传感器以及电动转向装置。

用于解决技术问题的技术方案

根据本发明的一个实施方式的扭矩传感器，保持第一集磁部件与第二集磁部件的保持部在旋转部件的旋转轴线的周向上，设置在第一集磁部件及第二集磁部件的、相对于第一磁传感器与第二磁传感器的磁对称的位置上，或者保持第一集磁部件的第一端部、第一集磁部件的第二端部、第二集磁部件的第一端部、以及第二集磁部件的第二端部而设置。

因此，能够抑制两个磁传感器的检测特性差异。

附图说明

图1是第一实施方式的电动转向装置的结构图。

图2是第一实施方式的电动转向装置的扭矩传感器13附近的轴向剖视图。

图3是第一实施方式的集磁部件22的俯视图。

图4是第一实施方式的集磁部件保持部件28的立体图。

图5是图3的S5-S5矢向剖视图。

图6是从径向内侧观察第一集磁部件保持部291(第二集磁部件保持部295)的图。

具体实施方式

〔第一实施方式〕

图1是第一实施方式的电动转向装置的结构图。

电动转向装置1相对于由驾驶员向方向盘2输入的操舵扭矩，利用电动马达3施加辅助扭矩，将操舵扭矩及辅助扭矩作为转向力，向转向轮4传递。向方向盘2输入的操舵扭矩经由输入轴5、扭力杆6、小齿轮轴7、小齿轮8、齿杆9、以及转向横拉杆10，向转向轮4传递。输入轴5、扭力杆6、小齿轮轴7、小齿轮8、齿杆9、以及转向横拉杆10构成操舵机构17。输入轴5及小齿轮轴7构成旋转部件16。从电动马达3输出的辅助扭矩经由蜗杆11、蜗轮12、小齿轮8、齿杆9、以及转向横拉杆10，向转向轮4传递。横跨输入轴5与小齿轮轴7而设有检测操舵扭矩的扭矩传感器13。扭矩传感器13将对应于操舵扭矩的扭矩传感器输出电压向控制装置14输出。控制装置14根据扭矩传感器输出电压，对电动马达3的目标辅助扭矩进行运算，根据目标辅助扭矩，对驱动电动马达3的电流进行控制。

图2是第一实施方式的电动转向装置的扭矩传感器13附近的轴向剖视图。下面，将旋转部件16的旋转轴线方向作为轴向，将旋转部件16的旋转轴线的周向作为周向，将旋转部件16的放射方向作为径向。

扭矩传感器13收纳于转向齿轮箱15内。扭力杆6的一端固定于输入轴5。扭力杆6的另一端固定于小齿轮轴7。输入轴5与小齿轮轴7未直接连结，双方可相对旋转地进行支承。当输入操舵扭矩，则扭力杆6扭转，使输入轴5与小齿轮轴7的旋转量产生偏差。扭矩传感器13根据该偏差的大小，求出操舵扭矩。

在小齿轮轴7设有形成为圆环状的磁铁20。磁铁20在周向上交替配置N极与S极。在第一实施方式中，在周向上具有16个极。磁铁20与小齿轮轴7一体地旋转。

在输入轴5设有磁轭部件21。磁轭部件21由坡莫合金(软质磁性合金)形成。磁轭部件21具有第一磁轭部件211、以及第二磁轭部件212。

第一磁轭部件211具有形成为圆环状的第一圆环部211a。第一圆环部211a形成为比磁铁20的外径大的大径。第一磁轭部件211具有从第一圆环部211a向内周侧弯曲后而在轴向上延伸的第一爪部211b。第一爪部211b在周向上等间隔地设有八个。相邻的第一爪部211b的间隔形成得与第一爪部211b的周向的宽度大致相同或比之稍宽。能够在周向上与第一爪部211b的外周面相连的圆的直径形成为比磁铁20的外径大的大径。

第二磁轭部件212具有形成为圆环状的第二圆环部212a。第二圆环部212a形成为比磁铁20的外径小的小径。第二磁轭部件212具有从第二圆环部212a向外周侧弯曲后而在轴向上延伸的第二爪部212b。第二爪部212b在周向上等间隔地设有八个。相邻的第二爪部212b的间隔形成得与第二爪部212b的周向的宽度大致相同或比之稍宽。能够在周向上和第二爪部212b的外周面相连的圆的直径形成为与能够在周向上和第一爪部211b的外周面相连的圆的直径大致相同的同径。

第一磁轭部件211与第二磁轭部件212保持于磁轭保持架33。在第一磁轭部件211与第二磁轭部件212保持于磁轭保持架33的状态下，第一圆环部211a与第二圆环部212a配置在同轴上，第一圆环部211a位于第二圆环部212a的外周侧。第一圆环部211a的内周面与第二圆环部212a的外周面在径向上对置而设置。第一圆环部211a的内周面与第二圆环部212a的外周面分离而设置。在第一磁轭部件211与第二磁轭部件212保持于磁轭保持架33的状态下，第二爪部212b位于相邻的第一爪部211b之间。也就是说，第一爪部211b与第二爪部212b交替地进行配置。

第一磁轭部件211与第二磁轭部件212在保持于磁轭保持架33的状态下，安装于输入轴5。第一磁轭部件211和第二磁轭部件212与输入轴5一体地旋转。第一爪部211b及第二爪部212b配置在磁铁20的外周侧。此时，第一爪部211b及第二爪部212b的宽度方向中心位置与磁铁20的N极和S极的边界位置对置而配置。

在第一磁轭部件211的第一圆环部211a与第二磁轭部件212的第二圆环部212a之间设有集磁部件22。集磁部件22由坡莫合金形成。集磁部件22具有第一集磁部件221及第二集磁部件222。第一集磁部件221与第一圆环部211a在径向上对置，并且配置在第一圆环部211a的径向内侧。第一集磁部件221与第一圆环部211a分离。第二集磁部件222与第二圆环部212a在径向上对置，并配置在第二圆环部212a的径向外侧。第二集磁部件222与第二圆环部212a分离。第一集磁部件221及第二集磁部件222设置在与输入轴5的旋转轴正交的同一平面上。

图3是第一实施方式的集磁部件22的俯视图。

第一集磁部件221通过使由坡莫合金形成的金属板原材料弯曲而形成为大致半圆弧状。第一集磁部件221具有一对端部(第一端部221a、第二端部221b)、第一圆弧状部221c以及两个第一直线部221d、221e。第一集磁部件221从轴向观察时，相对于与旋转部件16的旋转轴线正交的直线L(对称轴)对称地形成。第一圆弧状部221c形成为沿着周向的圆弧状。第一直线部221d与第一直线部221e配置在在周向上相对于直线L的对称位置。

第二集磁部件222通过使由坡莫合金形成的金属板原材料弯曲而形成为大致半圆弧状。第二集磁部件222具有一对端部(第一端部222a、第二端部222b)、第二圆弧状部222c以及两个第二直线部222d、222e。第二集磁部件222从轴向观察时，相对于直线L对称地形成。第二圆弧状部222c形成为沿着周向的圆弧状。第二直线部222d与第二直线部222e配置在周向上相对于直线L的对称位置。第二直线部222d与第一直线部221d在径向上对置，第二直线部222e与第一直线部221e在径向上对置。两个第二直线部222d、222e比第二圆弧状部222c更向径向外侧突出。

在第一直线部221d与第二直线部222d的径向间的间隙设有第一磁传感器23。第一磁传感器23具有第一霍尔IC23a以及第二霍尔IC23b。第一霍尔IC23a和第二霍尔IC23b与第一直线部221d及第二直线部222d平行、且在周向上并列而配置。在第一直线部221e与第二直线部222e的径向间的间隙设有第二磁传感器24。第二磁传感器24具有第三霍尔IC24a以及第四霍尔IC24b。第三霍尔IC24a和第四霍尔IC24b与第一直线部221e及第二直线部222e平行、且在周向上进行配置。第一霍尔IC23a与第四霍尔IC24b配置在相对于直线L的对称位置。同样地，第二霍尔IC23b与第三霍尔IC24a也配置在相对于直线L的对称位置。也就是说，配置有第一磁传感器23及第二磁传感器24的位置等同于磁对称的位置(磁场环境、即磁铁20与磁轭部件21的爪部211b、212b的位置、相对于集磁部件22的位置等)。各霍尔IC23a、23b、24a、24b与相同的回路基板30连接。在回路基板30连接有线束31。各霍尔IC23a、23b、24a、24b的输出信号(扭矩传感器输出电压)经由线束31，向控制装置14发送。

集磁部件22保持于集磁部件保持部件28。集磁部件保持部件28利用绝缘部件即树脂材料，通过注塑成型而形成。集磁部件保持部件28与集磁部件22构成集磁单元27。

图4是第一实施方式的集磁部件保持部件28的立体图。

集磁部件保持部件28的外形大致形成为有底杯状，在底部28a的中心具有开口部282。在开口部282贯通有输入轴5。在集磁部件保持部件28的外周面，凸缘部283向径向外侧突出，在凸缘部283的前端形成有圆柱部284。凸缘部283形成为中空(肉抜き)。在圆柱部284形成有螺栓孔284a，其插入有将集磁单元27固定在转向齿轮箱15的螺栓(未图示)。在底部28a形成有集磁部件收纳槽285。在集磁部件收纳槽285中收纳有第一集磁部件221及第二集磁部件222。集磁部件收纳槽285沿着第一集磁部件221及第二集磁部件222的形状而形成。集磁部件收纳槽285的周向两端与第一集磁部件221及第二集磁部件222的第一端部221a、222a及第二端部221b、222b对应而分支出来。

集磁部件保持部件28具有用来将第一集磁部件221及第二集磁部件222保持在集磁部件收纳槽285内的保持部29。保持部29从集磁部件收纳槽285的底部在轴向上突出。保持部29具有八个集磁部件保持部291～298以及施力部299。八个集磁部件保持部291～298具有四个第一集磁部件保持部291～294以及四个第二集磁部件保持部295～298。四个第一集磁部件保持部291～294设置在第一集磁部件221的径向外侧、且保持第一直线部221d、221e的位置。四个第一集磁部件保持部291～294限制第一集磁部件221相对于集磁部件保持部件28的轴向相对移动。四个第二集磁部件保持部295～298设置在第二集磁部件222的径向内侧、且保持第二直线部222d、222e的位置。四个第二集磁部件保持部295～298限制第二集磁部件222相对于集磁部件保持部件28的轴向相对移动。第一集磁部件保持部291、292以及第二集磁部件保持部295、296与第一直线部221d及第二直线部222d平行、且在周向上并列而配置。第二集磁部件保持部293、294以及第二集磁部件保持部297、298与第二直线部221e及第二直线部222e平行、且在周向上并列而配置。

第一集磁部件保持部291、292与第一集磁部件保持部293、294配置在相对于直线L的对称位置。另外，第二集磁部件保持部295、296与第二集磁部件保持部297、298配置在相对于直线L的对称位置。

图5是图3的S5-S5矢向剖视图，图6是从径向内侧观察第一集磁部件保持部291(第二集磁部件保持部295)的图。

第一集磁部件保持部291具有第一集磁部件保持部主体部291a以及第一轴向限制部291b。第一集磁部件保持部主体部291a形成为在轴向上延伸、且可弹性变形。如图6所示，第一集磁部件保持部主体部291a具有在径向上开口的中空部291d。第一轴向限制部291b从第一集磁部件保持部主体部291a的前端向径向内侧延伸，与第一直线部221d的端面在轴向上对置。在第一轴向限制部291b的径向内侧设有第一倾斜面291c。第一倾斜面291c相对于轴向倾斜，在轴向上形成为越接近第一霍尔IC23a、则与第一霍尔IC23a的径向间的距离越近。第一轴向限制部291b的径向内侧端部291e位于比第一直线部221d更靠近径向内侧。另外，第一轴向限制部291b在轴向上与第一直线部221d之间具有空隙(间隙)。

因为其它的第一集磁部件保持部292～294的形状与第一集磁部件保持部291相同，所以省略说明。需要说明的是，第一集磁部件保持部292与第二霍尔IC23b在径向上对置，第一集磁部件保持部293与第三霍尔IC24a在径向上对置，第一集磁部件保持部294与第四霍尔IC24b在径向上对置。

第二集磁部件保持部295具有第二集磁部件保持部主体部295a以及第二轴向限制部295b。第二集磁部件保持部主体部295a形成为在轴向上延伸、且可弹性变形。如图6所示，第二集磁部件保持部主体部295a具有在径向上开口的中空部295d。第二轴向限制部295b从第二集磁部件保持部主体部295a的前端向径向外侧延伸，与第二直线部222d的端面在轴向上对置。在第二轴向限制部295b的径向内侧设有第二倾斜面295c。第二倾斜面295c相对于轴向倾斜，形成为在轴向上越接近第一霍尔IC23a、则与第一霍尔IC23a的径向间的距离越近。第二轴向限制部295b的径向内侧端部295e位于比第二直线部222d更靠近径向外侧。另外，第二轴向限制部295b在轴向上与第二直线部222d之间具有空隙(间隙)。

因为其它的第二集磁部件保持部296～298的形状与第二集磁部件保持部295相同，所以省略说明。需要说明的是，第二集磁部件保持部296与第二霍尔IC23b在径向上对置，第二集磁部件保持部297与第三霍尔IC24a在径向上对置，第二集磁部件保持部298与第四霍尔IC24b在径向上对置。

施力部299配置在第一集磁部件221及第二集磁部件222的径向间。施力部299具有第一施力部299a以及第二施力部299b。第一施力部299a及第二施力部299b配置在直线L上。第一施力部299a向径向外侧对第一集磁部件221施力，第二施力部299b向径向内侧对第二集磁部件222施力。也就是说，施力部299在远离第一磁传感器23及第二磁传感器24的方向上对第一集磁部件221及第二集磁部件222施力。由第一施力部299a被向径向外侧施力的第一集磁部件221自集磁部件收纳槽285的径向外侧的壁面285a的两个点A、B承受反作用力。也就是说，施力部299在相互分离的三个点(第一施力部299a、点A、点B)对第一集磁部件221施力。另一方面，由第二施力部299b被向径向内侧施力的第二集磁部件222自集磁部件收纳槽285的径向外侧的壁面285b的两个点C、D承受反作用力。也就是说，施力部299在相互分离的三个点(第二施力部299b、点C、点D)对第二集磁部件222施力。

接着，说明第一实施方式的作用效果。

在第一实施方式中，设有两个磁传感器(第一磁传感器23及第二磁传感器24)，各磁传感器23、24分别具有两个霍尔IC(第一霍尔IC23a、24a及第二霍尔IC23b、24b)。因此，在第一实施方式的电动转向装置中，由四个磁传感器检测操舵扭矩。由此，能够在各霍尔IC23a、23b、24a、24b之中确定发生了异常的霍尔IC，并且能够利用正常的霍尔IC，继续进行基于电动转向装置的辅助控制。

在此，在第一实施方式中，因为利用卡扣将第一集磁部件221及第二集磁部件222固定于集磁部件保持部件28，所以不需要焊接或热铆等特殊工序/设备，能够抑制设备投资等的成本。另一方面，由于由保持部29保持第一集磁部件221及第二集磁部件222，可能会产生内部应力，影响磁场的检测特性。

相对于此，在第一实施方式中，保持部29设置在第一集磁部件221与第二集磁部件222之中、相对于第一磁传感器23与第二磁传感器24的磁对称的位置。因此，由于保持部29的影响同样波及第一磁传感器23及第二磁传感器24，所以，能够使第一磁传感器23及第二磁传感器24的检测特性均匀。另外，在第一集磁部件221及第二集磁部件222中，能够比第一磁传感器23及第二磁传感器24更加抑制端部221a、221b、222a、222b侧的保持部29的影响。其结果是，能够执行适当的电动马达3的控制。

在第一实施方式中，保持部29具有保持第一集磁部件221的第一直线部221d、221e以及第二集磁部件222的第二直线部222d、222e的第一集磁部件保持部291～294以及第二集磁部件保持部295～298。由此，因为将保持部29的、与第一集磁部件221及第二集磁部件222对置的部分形成为平板状而非圆弧状，所以，与圆弧状的情况相比，在安装第一集磁部件221及第二集磁部件222时容易弯曲，能够提高安装性。

在第一实施方式中，第一磁传感器23及第二磁传感器24设置在第一直线部221d、221e与第二直线部222d、222e之间。第一直线部221d、221e与第二直线部222d、222e因为双方都形成为直线状，所以，能够使双方的位置接近，能够提高第一磁传感器23及第二磁传感器24的检测精度。另外，通过在第一直线部221d、221e与第二直线部222d、222e设有保持部29，第一直线部221d、221e及第二直线部222d、222e具有提高检测精度与提高保持部29的挠性的两个效果。

第一轴向限制部291b～294b及第二轴向限制部295b～298b具有第一倾斜面291c～294c及第二倾斜面295c～298c。由此，在将第一磁传感器23及第二磁传感器24的各霍尔IC23a、23b、24a、24b沿轴向插入第一直线部221d、221e与第二直线部222d、222e之间时，第一倾斜面291c～294c及第二倾斜面295c～298c为导入各霍尔IC23a、23b、24a、24b的形状，所以，能够抑制各霍尔IC23a、23b、24a、24b与第一直线部221d、221e及第二直线部222d、222e的干涉，并且提高各霍尔IC23a、23b、24a、24b的插入性。

第一集磁部件221位于比第一轴向限制部291b～294b的径向内侧端部291e～294e更靠近径向外侧。另外，第二集磁部件222位于比第二轴向限制部295b～298b的径向外侧端部295e～298e更靠近径向外侧。由此，能够抑制各霍尔IC23a、23b、24a、24b与第一集磁部件221及第二集磁部件222接触。

第一集磁部件保持部291及第二集磁部件保持部295与第一霍尔IC23a对置，第一集磁部件保持部292及第二集磁部件保持部296与第二霍尔IC23b对置，第一集磁部件保持部293及第二集磁部件保持部297与第三霍尔IC24a对置，第一集磁部件保持部294及第二集磁部件保持部298与第四霍尔IC24b对置。也就是说，因为对每个霍尔IC23a、23b、24a、24b设有集磁部件保持部291～298，所以，与一体形成的情况相比，能够降低各自的刚性。其结果是，能够提高第一集磁部件221及第二集磁部件222的插入性。

第一集磁部件保持部主体部291a～294a及第二集磁部件保持部主体部295a～298a具有径向开口的中空部291d～298d。由此，能够降低第一集磁部件保持部主体部291a～294a及第二集磁部件保持部主体部295a～298a的刚性，能够提高第一集磁部件221及第二集磁部件222的插入性。

第一轴向限制部291b～294b在轴向上与第一直线部221d、221e之间具有空隙，第二轴向限制部295b～298b在轴向上与第二直线部222d、222e之间具有空隙。由此，能够抑制第一集磁部件221及第二集磁部件222产生内部应力，能够提高第一磁传感器23及第二磁传感器24的检测精度。

施力部299对第一集磁部件221及第二集磁部件222在其板厚方向上施力。第一集磁部件221及第二集磁部件222的板厚方向为磁通量的方向，该磁通量方向上的第一集磁部件221及第二集磁部件222间的空隙对磁检测精度至关重要。因此，通过对第一集磁部件221及第二集磁部件222在板厚方向上施力，能够使该方向的空隙稳定，提高检测精度。

施力部299设置在第一集磁部件221与第二集磁部件222的径向间。由此，因为利用一个施力部299就能够防止第一集磁部件221及第二集磁部件222双方，所以能够抑制配件数增加。

施力部299对第一集磁部件221及第二集磁部件222在远离各霍尔IC23a、23b、24a、24b的方向上施力。由此，能够使各霍尔IC23a、23b、24a、24b与第一集磁部件221及第二集磁部件222的空隙稳定并适当进行维持。

施力部299相对于第一集磁部件221及第二集磁部件222的每个部件，在相互分离的三个点上施力。由此，能够稳定地对第一集磁部件221及第二集磁部件222施力。

〔其它的实施方式〕

上面，虽然说明了用来实施本发明的实施方式，但本发明的具体结构不限于实施方式的结构，未脱离本发明主旨的范围内的设计变更等也包含在本发明中。

也可以使保持部29相对于第一集磁部件221与第二集磁部件222之中的第一磁传感器23与第二磁传感器24磁对称、并保持第一集磁部件221的第一端部221a、第一集磁部件221的第二端部221b、第二集磁部件222的第一端部222a、以及第二集磁部件222的第二端部222b而设置。由此，因为在第一集磁部件221与第二集磁部件222之中的、与受到保持部29影响的部分分离的位置上设有第一磁传感器23及第二磁传感器24，所以能够提高检测精度。另外，因为保持部29设置在相对于第一磁传感器23及第二磁传感器24的磁对称的位置，所以能够抑制第一磁传感器23及第二磁传感器24间的检测特性差异。

针对根据如上所述的实施方式可掌握的其它方式，如下所述。

扭矩传感器在其中一个方式中，具有：旋转部件，其具有经由扭力杆而连接的第一轴及第二轴；磁铁，其随着所述第一轴的旋转而旋转地设置于所述第一轴，并且在所述旋转部件的旋转轴线的周向上交替地配置N极与S极；第一磁轭部件，其随着所述第二轴的旋转而旋转地设置于所述第二轴，由磁性材料形成，具有作为与所述磁性部件对置而配置的多个板状部件的第一爪部、以及形成为圆环状且将所述第一爪部彼此连接的第一圆环部；第二磁轭部件，其随着所述第二轴的旋转而旋转地设置于所述第二轴，由磁性材料形成，具有作为与所述磁性部件对置而配置的多个板状部件的第二爪部、以及形成为圆环状且将所述第二爪部彼此连接的第二圆环部，所述第二爪部各自在所述第一爪部的各爪部之间交替并列而配置；

第一集磁部件，其为由磁性材料形成的第一集磁部件，具有沿着所述旋转轴线的周向的第一圆弧状部，所述第一圆弧状部与所述第一圆环部对置且分离而设置，具有一对端部即第一集磁部件的第一端部以及第一集磁部件的第二端部；第二集磁部件，其为由磁性材料形成的第二集磁部件，具有沿着所述旋转轴线的周向的第二圆弧状部，所述第二圆弧状部与所述第二圆环部对置且分离而设置，具有一对端部即第二集磁部件的第一端部以及第二集磁部件的第二端部；第一磁传感器，其设置在所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间，具有检测所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间的磁场变化的检测元件；第二磁传感器，其设置于所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间，具有检测所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间的磁场变化的检测元件；保持部，其为由非磁性材料形成、并且具有保持所述第一集磁部件与所述第二集磁部件的集磁部件保持部件，保持所述第一集磁部件与所述第二集磁部件，所述保持部在所述旋转轴线的周向上设置在所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之中的相对于所述第一磁传感器与所述第二磁传感器的磁对称的位置、或保持所述第一集磁部件的第一端部、所述第一集磁部件的第二端部、所述第二集磁部件的第一端部、以及所述第二集磁部件的第二端部而设置。所述扭矩传感器基于所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的输出信号，检测在所述旋转部件产生的扭矩。

在更优选的方式中，基于上述方式，所述保持部在所述旋转轴线的周向上设置在所述第一磁传感器与所述第二磁传感器之间、且相对于所述第一磁传感器与所述第二磁传感器的磁对称的位置。

在其它的优选方式中，基于上述方式的任一方式，所述第一集磁部件具有沿着相对于所述旋转轴线的周向的切线方向而形成为直线状的第一直线部，所述第二集磁部件具有沿着相对于所述旋转轴线的周向的切线方向而形成为直线状的第二直线部，所述保持部具有：设置于保持所述第一直线部的位置且相对于所述集磁部件保持部件限制所述第一集磁部件的相对移动的第一集磁部件保持部、以及设置于保持所述第二直线部的位置且限制所述第二集磁部件的相对移动的第二集磁部件保持部，所述第一集磁部件保持部具有：在所述旋转部件的旋转轴线方向上延伸且可弹性变形的第一集磁部件保持部主体部、以及设置于所述第一集磁部件保持部主体部且与所述第一直线部的所述旋转轴线方向上的一侧端面对置而设置并相对于所述集磁部件保持部件限制所述旋转轴线方向上的所述第一集磁部件的相对移动的第一轴向限制部，所述第二集磁部件保持部具有：在所述旋转轴线方向上延伸且可弹性变形的第二集磁部件保持部主体部、以及设置于所述第二集磁部件保持部主体部且与所述第二直线部的所述旋转轴线方向上的一侧端面对置而设置并相对于所述集磁部件保持部件限制所述旋转轴线方向上的所述第二集磁部件的相对移动的第二轴向限制部。

此外在其它的优选方式中，基于上述方式的任一方式，所述第一磁传感器及所述第二磁传感器设置在所述第一直线部与所述第二直线部之间。

此外在其它的优选方式中，基于上述方式的任一方式，所述第一轴向限制部具有在所述旋转轴线方向上设置于所述第一集磁部件的相反一侧且相对于所述旋转轴线倾斜的第一倾斜面，所述第一倾斜面形成为在所述旋转轴线的方向上越接近所述第一磁传感器及所述第二磁传感器、则与相对于所述旋转轴线的径向上的所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的距离越近，所述第二轴向限制部具有在所述旋转轴线方向上设置于所述第二集磁部件的相反一侧且相对于所述旋转轴线倾斜的第二倾斜面，所述第二倾斜面形成为在所述旋转轴线的方向上越接近所述第一磁传感器及所述第二磁传感器、则与相对于所述旋转轴线的径向上的所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的距离越近。

此外在其它的优选方式中，基于上述方式的任一方式，所述第一集磁部件在相对于所述旋转轴线的径向上，设置在所述第二集磁部件的外侧，所述第一集磁部件保持部主体部在所述径向上设置在相对于所述第一直线部的所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的相反一侧，所述第二集磁部件保持部主体部在所述径向上设置在相对于所述第二直线部的所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的相反一侧，所述第一轴向限制部的所述径向的内侧端部设置为位于比所述第一磁传感器及所述第二磁传感器更靠近所述径向内侧，所述第二轴向限制部的所述径向的外侧端部设置为位于比所述第一磁传感器及所述第二磁传感器更靠近所述径向外侧。

此外在其它的优选方式中，基于上述方式的任一方式，所述第一集磁部件在相对于所述旋转轴线的径向上，设置在所述第二集磁部件的外侧，所述第一集磁部件保持部主体部在所述径向上设置在相对于所述第一直线部的所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的相反一侧，具有在所述旋转轴线的周向上相互并列而配置的第一磁传感器用第一集磁部件保持部主体部、以及第二磁传感器用第一集磁部件保持部主体部，所述第一磁传感器用第一集磁部件保持部主体部在所述径向上与所述第一磁传感器对置而设置，所述第二磁传感器用第一集磁部件保持部主体部在所述径向上与所述第二磁传感器对置而设置，所述第二集磁部件保持部主体部在所述径向上设置在相对于所述第二直线部的所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的相反一侧，具有在所述旋转轴线的周向上相互并列而配置的第一磁传感器用第二集磁部件保持部主体部、以及第二磁传感器用第二集磁部件保持部主体部，所述第一磁传感器用第二集磁部件保持部主体部在所述径向上与所述第一磁传感器对置而设置，所述第二磁传感器用第二集磁部件保持部主体部在所述径向上与所述第二磁传感器对置而设置。

此外在其它的优选方式中，基于上述方式的任一方式，所述第一集磁部件保持部主体部与所述第二集磁部件保持部主体部各自具有在相对于所述旋转轴线的径向上开口的中空凹部。

此外在其它的优选方式中，基于上述方式的任一方式，所述第一轴向限制部在所述旋转轴线的方向上，设置为在与所述第一直线部之间具有空隙，所述第二轴向限制部在所述旋转轴线的方向上，设置为在与所述第二直线部之间具有空隙。

此外在其它的优选方式中，基于上述方式的任一方式，所述第一集磁部件与所述第二集磁部件各自通过使磁性材料的金属板原材料弯曲而形成，所述保持部具有相对于所述第一集磁部件与所述第二集磁部件的每个部件，在所述金属板原材料的板厚方向上施力的施力部。

此外在其它的优选方式中，基于上述方式的任一方式，所述施力部设置在所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间。

此外在其它的优选方式中，基于上述方式的任一方式，所述施力部在与所述第一磁传感器及所述第二磁传感器分离的方向上对所述第一集磁部件与所述第二集磁部件的每个部件施力。

此外在其它的优选方式中，基于上述方式的任一方式，所述施力部相对于所述第一集磁部件与所述第二集磁部件的每个部件，在相互分离的三个点上施力。

此外在其它的优选方式中，基于上述方式的任一方式，所述保持部设置为，在所述旋转轴线的周向上，所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之中的相对于所述第一磁传感器与所述第二磁传感器磁对称，并且保持所述第一集磁部件的第一端部、所述第一集磁部件的第二端部、所述第二集磁部件的第一端部、以及所述第二集磁部件的第二端部。

此外在其它的优选方式中，基于上述方式的任一方式，所述第一集磁部件具有沿着相对于所述旋转轴线的周向的切线方向而形成为直线状的第一直线部，所述第二集磁部件具有沿着相对于所述旋转轴线的周向的切线方向而形成为直线状的第二直线部，所述保持部具有：设置在保持所述第一直线部的位置且相对于所述集磁部件保持部件限制所述第一集磁部件的相对移动的第一集磁部件保持部、以及设置在保持所述第二直线部的位置且限制所述第二集磁部件的相对移动的第二集磁部件保持部，所述第一集磁部件保持部具有：在所述旋转部件的旋转轴线方向上延伸且可弹性变形的第一集磁部件保持部主体部、以及设置于所述第一集磁部件保持部主体部且与所述第一直线部的所述旋转轴线方向的一侧端面对置而设置并相对于所述集磁部件保持部件限制所述旋转轴线方向上的所述第一集磁部件的相对移动的第一轴向限制部，所述第二集磁部件保持部具有：在所述旋转轴线方向上延伸且可弹性变形的第二集磁部件保持部主体部、以及设置于所述第二集磁部件保持部主体部且与所述第二直线部的所述旋转轴线方向上的一侧端面对置而设置并相对于所述集磁部件保持部件限制所述旋转轴线方向上的所述第二集磁部件的相对移动的第二轴向限制部。

另外，从其它的角度出发，电动转向装置在某一方式中，在具有：随着方向盘的旋转而旋转且具有经由扭力杆而连接的第一轴与第二轴的操舵轴、具有将所述操舵轴的旋转向转向轮传递的传递机构的操舵机构、向所述操舵机构施加操舵力的电动马达、检测所述操舵机构的操舵扭矩的扭矩传感器、以及基于所述操舵扭矩对所述电动马达进行驱动控制的控制装置的动力转向装置中，所述扭矩传感器具有：磁铁，其随着所述第一轴的旋转而旋转地设置于所述第一轴，在所述操舵轴的旋转轴线的周向上交替地配置N极与S极；第一磁轭部件，其随着所述第二轴的旋转而旋转地设置于所述第二轴，由磁性材料形成，具有作为与所述磁性部件对置而配置的多个板状部件的第一爪部、以及形成为圆环状且将所述第一爪部彼此连接的第一圆环部；第二磁轭部件，其随着所述第二轴的旋转而旋转地设置于所述第二轴，由磁性材料形成，具有作为与所述磁性部件对置而配置的多个板状部件的第二爪部、以及形成为圆环状且将所述第二爪部彼此连接的第二圆环部，所述第二爪部各自在所述第一爪部的各爪部之间交替并列而配置；第一集磁部件，其是由磁性材料形成的第一集磁部件，具有沿着所述旋转轴线的周向的第一圆弧状部，所述第一圆弧状部与所述第一圆环部对置且分离而设置，具有一对端部即第一集磁部件的第一端部以及第一集磁部件的第二端部；第二集磁部件，其是由磁性材料形成的第二集磁部件，具有沿着所述旋转轴线的周向的第二圆弧状部，所述第二圆弧状部与所述第二圆环部对置且分离而设置，具有一对端部即第二集磁部件的第一端部以及第二集磁部件的第二端部；第一磁传感器，其设置在所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间，具有检测所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间的磁场变化的检测元件；第二磁传感器，其设置在所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间，具有检测所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间的磁场变化的检测元件；保持部，其为由非磁性材料形成、并且具有保持所述第一集磁部件与所述第二集磁部件的集磁部件保持部件，保持所述第一集磁部件与所述第二集磁部件，所述保持部在所述旋转轴线的周向上，设置在所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之中的相对于所述第一磁传感器与所述第二磁传感器的磁对称的位置、或保持所述第一集磁部件的第一端部、所述第一集磁部件的第二端部、所述第二集磁部件的第一端部、以及所述第二集磁部件的第二端部而设置。所述扭矩传感器基于所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的输出信号，检测在所述旋转部件产生的扭矩。

上面，虽然针对本发明的几个实施方式进行了说明，但上述发明的实施方式只是为了容易理解本发明，而非限制本发明。本发明在不脱离其主旨的范围内可以进行变更、改良，并且本发明包含其等同物。另外，在能够解决上述问题的至少一部分的范围、或起到效果的至少一部分的范围内，能够将权利要求书以及说明书所述的各结构主要部件进行任意组合、或省略。

本申请基于2016年9月23日在日本提交的第2016-185110号专利申请主张优先权。2016年9月23日在日本提交的第2016-185110号专利申请的、包括说明书、权利要求书、附图以及说明书摘要的所有的公开内容通过引用作为整体而包含在本申请中。

附图标记说明

1电动转向装置；2方向盘；3电动马达；5输入轴(第二轴)；6扭力杆；7小齿轮轴(第一轴)；13扭矩传感器；16旋转部件；17操舵机构；20磁铁；211第一磁轭部件；212第二磁轭部件；221第一集磁部件；222第二集磁部件；22集磁部件；23第一磁传感器(第一磁传感器)；24第二磁传感器(第二磁传感器)；28集磁部件保持部件；29保持部。

Claims (16)

1.一种扭矩传感器，其特征在于，具有：

旋转部件，其具有经由扭力杆而连接的第一轴及第二轴；

磁铁，其随着所述第一轴的旋转而旋转地设置于所述第一轴，在所述旋转部件的旋转轴线的周向上交替配置N极与S极；

第一磁轭部件，其随着所述第二轴的旋转而旋转地设置于所述第二轴，由磁性材料形成，具有：作为与所述磁性部件对置而配置的多个板状部件的第一爪部、以及形成为圆环状且将所述第一爪部彼此连接的第一圆环部；

第二磁轭部件，其随着所述第二轴的旋转而旋转地设置于所述第二轴，由磁性材料形成，具有：作为与所述磁性部件对置而配置的多个板状部件的第二爪部、以及形成为圆环状且将所述第二爪部彼此连接的第二圆环部，所述第二爪部各自在所述第一爪部的各爪部之间交替并列而配置；

第一集磁部件，其由磁性材料形成，具有：沿着所述旋转轴线的周向的第一圆弧状部、以及一对端部即第一端部以及第二端部，所述第一圆弧状部与所述第一圆环部对置且与所述第一圆环部分离而设置；

第二集磁部件，其由磁性材料形成，具有：沿着所述旋转轴线的周向的第二圆弧状部、以及一对端部即第一端部以及第二端部，所述第二圆弧状部与所述第二圆环部对置且与所述第二圆环部分离而设置；

第一磁传感器，其设置在所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间，具有检测所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间的磁场变化的检测元件；

第二磁传感器，其设置在所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间，具有检测所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间的磁场变化的检测元件；

保持部，其由非磁性材料形成，并且具有保持所述第一集磁部件与所述第二集磁部件的集磁部件保持部件；

所述保持部在所述旋转轴线的周向上，设置在所述第一集磁部件及所述第二集磁部件的、相对于所述第一磁传感器与所述第二磁传感器的磁对称的位置，

或保持所述第一集磁部件的所述第一端部、所述第一集磁部件的所述第二端部、所述第二集磁部件的所述第一端部、以及所述第二集磁部件的所述第二端部而设置，

所述扭矩传感器基于所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的输出信号，对在所述旋转部件产生的扭矩进行检测。

2.如权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，

所述保持部在所述旋转轴线的周向上，设置在所述第一磁传感器与所述第二磁传感器之间的位置、且相对于所述第一磁传感器与所述第二磁传感器的磁对称的位置。

3.如权利要求2所述的扭矩传感器，其特征在于，

所述第一集磁部件具有沿着相对于所述旋转轴线的周向的切线方向而形成为直线状的第一直线部，

所述第二集磁部件具有沿着相对于所述旋转轴线的周向的切线方向而形成为直线状的第二直线部，

所述保持部具有：

第一集磁部件保持部，其设置在保持所述第一直线部的位置，相对于所述集磁部件保持部件限制所述第一集磁部件的相对移动；

第二集磁部件保持部，其设置在保持所述第二直线部的位置，限制所述第二集磁部件的相对移动；

所述第一集磁部件保持部具有：

第一集磁部件保持部主体部，其在所述旋转部件的旋转轴线方向上延伸，可弹性变形；

第一轴向限制部，其设置于所述第一集磁部件保持部主体部，与所述第一直线部的所述旋转轴线方向上的一侧的端面对置而设置，相对于所述集磁部件保持部件限制所述旋转轴线方向上的所述第一集磁部件的相对移动；

所述第二集磁部件保持部具有：

第二集磁部件保持部主体部，其在所述旋转轴线方向上延伸，可弹性变形；

第二轴向限制部，其设置于所述第二集磁部件保持部主体部，与所述第二直线部的所述旋转轴线方向上的一侧的端面对置而设置，相对于所述集磁部件保持部件限制所述旋转轴线方向上的所述第二集磁部件的相对移动。

4.如权利要求3所述的扭矩传感器，其特征在于，

所述第一磁传感器及所述第二磁传感器设置在所述第一直线部与所述第二直线部之间。

5.如权利要求4所述的扭矩传感器，其特征在于，

所述第一轴向限制部具有第一倾斜面，其在所述旋转轴线方向上设置在所述第一集磁部件的相反一侧，并且相对于所述旋转轴线倾斜，

所述第一倾斜面形成为，在所述旋转轴线方向上越接近所述第一磁传感器及所述第二磁传感器，则相对于所述旋转轴线的径向上的所述第一磁传感器及所述第二磁传感器与所述第一倾斜面的距离越近，

所述第二轴向限制部具有第二倾斜面，其在所述旋转轴线方向上设置在所述第二集磁部件的相反一侧，并且相对于所述旋转轴线倾斜，

所述第二倾斜面形成为，在所述旋转轴线方向上越接近所述第一磁传感器及所述第二磁传感器，则相对于所述旋转轴线的径向上的所述第一磁传感器及所述第二磁传感器与所述第二倾斜面的距离越近。

6.如权利要求5所述的扭矩传感器，其特征在于，

所述第一集磁部件在相对于所述旋转轴线的径向上，设置在所述第二集磁部件的外侧，

所述第一集磁部件保持部主体部在所述径向上，设置在相对于所述第一直线部的所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的相反一侧，

所述第二集磁部件保持部主体部在所述径向上，设置在相对于所述第二直线部的所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的相反一侧，

所述第一轴向限制部的所述径向的内侧端部位于比所述第一磁传感器及所述第二磁传感器更靠近所述径向的内侧而设置，

所述第二轴向限制部的所述径向的外侧端部位于比所述第一磁传感器及所述第二磁传感器更靠近所述径向的外侧而设置。

7.如权利要求5所述的扭矩传感器，其特征在于，

所述第一集磁部件在相对于所述旋转轴线的径向上，设置在所述第二集磁部件的外侧，

所述第一集磁部件保持部主体部具有第一磁传感器用第一集磁部件保持部主体部与第二磁传感器用第一集磁部件保持部主体部，其在所述径向上，分别设置在相对于所述第一直线部的所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的相反一侧，在所述旋转轴线的周向上相互并列而配置，

所述第一磁传感器用第一集磁部件保持部主体部在所述径向上与所述第一磁传感器对置而设置，

所述第二磁传感器用第一集磁部件保持部主体部在所述径向上与所述第二磁传感器对置而设置，

所述第二集磁部件保持部主体部具有第一磁传感器用第二集磁部件保持部主体部与第二磁传感器用第二集磁部件保持部主体部，其在所述径向上，分别设置在相对于所述第二直线部的所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的相反一侧，并在所述旋转轴线的周向上相互并列而配置，

所述第一磁传感器用第二集磁部件保持部主体部在所述径向上与所述第一磁传感器对置而设置，

所述第二磁传感器用第二集磁部件保持部主体部在所述径向上与所述第二磁传感器对置而设置。

8.如权利要求5所述的扭矩传感器，其特征在于，

所述第一集磁部件保持部主体部及所述第二集磁部件保持部主体部各自具有在相对于所述旋转轴线的径向上开口的中空凹部。

9.如权利要求3所述的扭矩传感器，其特征在于，

所述第一轴向限制部在所述旋转轴线方向上，在所述第一轴向限制部与所述第一直线部之间具有空隙而设置，

所述第二轴向限制部在所述旋转轴线方向上，在所述第二轴向限制部与所述第二直线部之间具有空隙而设置。

10.如权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，

所述第一集磁部件及所述第二集磁部件各自通过使磁性材料的金属板原材料弯曲而形成，

所述保持部具有相对于所述第一集磁部件及所述第二集磁部件的每个部件，在所述金属板原材料的板厚方向上施力的施力部。

11.如权利要求10所述的扭矩传感器，其特征在于，

所述施力部设置在所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间。

12.如权利要求11所述的扭矩传感器，其特征在于，

所述施力部在与所述第一磁传感器及所述第二磁传感器分离的方向上对所述第一集磁部件及所述第二集磁部件的每个部件施力。

13.如权利要求12所述的扭矩传感器，其特征在于，

所述施力部相对于所述第一集磁部件及所述第二集磁部件的每个部件，在相互分离的三个点上施力。

14.如权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，

所述保持部在所述旋转轴线的周向上，设置在所述第一集磁部件及所述第二集磁部件的、相对于所述第一磁传感器与所述第二磁传感器的磁对称的位置，

并且所述保持部保持所述第一集磁部件的所述第一端部、所述第一集磁部件的所述第二端部、所述第二集磁部件的所述第一端部、以及所述第二集磁部件的所述第二端部而设置。

15.如权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，

所述第一集磁部件具有沿着相对于所述旋转轴线的周向的切线方向而形成为直线状的第一直线部，

所述第二集磁部件具有沿着相对于所述旋转轴线的周向的切线方向而形成为直线状的第二直线部，

所述保持部具有：

第一集磁部件保持部，其设置在保持所述第一直线部的位置，相对于所述集磁部件保持部件限制所述第一集磁部件的相对移动；

第二集磁部件保持部，其设置在保持所述第二直线部的位置，限制所述第二集磁部件的相对移动；

所述第一集磁部件保持部具有：

第一集磁部件保持部主体部，其在所述旋转部件的旋转轴线方向上延伸，可弹性变形；

第一轴向限制部，其设置在所述第一集磁部件保持部主体部，与所述第一直线部的所述旋转轴线方向上的一侧的端面对置而设置，相对于所述集磁部件保持部件限制所述旋转轴线方向上的所述第一集磁部件的相对移动；

所述第二集磁部件保持部具有：

第二集磁部件保持部主体部，其在所述旋转轴线方向上延伸，可弹性变形；

第二轴向限制部，其设置在所述第二集磁部件保持部主体部，与所述第二直线部的所述旋转轴线方向上的一侧的端面对置而设置，相对于所述集磁部件保持部件限制所述旋转轴线方向上的所述第二集磁部件的相对移动。

16.一种动力转向装置，其特征在于，具有：

操舵轴，其随着方向盘的旋转而旋转，具有经由扭力杆而连接的第一轴与第二轴；

操舵机构，其具有将所述操舵轴的旋转向转向轮传递的传递机构；

电动马达，其向所述操舵机构施加操舵力；

扭矩传感器，其检测所述操舵机构的操舵扭矩；

控制装置，其基于所述操舵扭矩，对所述电动马达进行驱动控制；

所述扭矩传感器具有：

磁铁，其随着所述第一轴的旋转而旋转地设置于所述第一轴，在所述操舵轴的旋转轴线的周向上交替配置N极与S极；

第一磁轭部件，其随着所述第二轴的旋转而旋转地设置于所述第二轴，由磁性材料形成，具有：作为与所述磁性部件对置而配置的多个板状部件的第一爪部、以及形成为圆环状且将所述第一爪部彼此连接的第一圆环部；

第二磁轭部件，其随着所述第二轴的旋转而旋转地设置于所述第二轴，由磁性材料形成，具有：作为与所述磁性部件对置而配置的多个板状部件的第二爪部、以及形成为圆环状且将所述第二爪部彼此连接的第二圆环部，所述第二爪部各自在所述第一爪部的各爪部之间交替并列而配置；

第一集磁部件，其由磁性材料形成，具有：沿着所述旋转轴线的周向的第一圆弧状部、以及一对端部即第一端部以及第二端部，所述第一圆弧状部与所述第一圆环部对置且与所述第一圆弧状部分离而设置；

第二集磁部件，其由磁性材料形成，具有：沿着所述旋转轴线的周向的第二圆弧状部、以及一对端部即第一端部以及第二端部，所述第二圆弧状部与所述第二圆环部对置且与所述第二圆弧状部分离而设置；

第一磁传感器，其设置于所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间，具有检测所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间的磁场变化的检测元件；

第二磁传感器，其设置于所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间，具有检测所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间的磁场变化的检测元件；

保持部，其由非磁性材料形成，并且具有保持所述第一集磁部件与所述第二集磁部件的集磁部件保持部件；

所述集磁部件保持部件在所述旋转轴线的周向上，设置在所述第一集磁部件及所述第二集磁部件的、相对于所述第一磁传感器与所述第二磁传感器的磁对称的位置，

或者所述集磁部件保持部件保持所述第一集磁部件的所述第一端部、所述第一集磁部件的所述第二端部、所述第二集磁部件的所述第一端部、以及所述第二集磁部件的所述第二端部而设置，

所述扭矩传感器基于所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的输出信号，检测在所述旋转部件产生的扭矩。