JP2010122096A - Torque detector - Google Patents

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Hironobu Takahashi
宏暢 高橋
Toru Segawa
徹 瀬川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a torque detector capable of improving the accuracy of sensor. <P>SOLUTION: In the torque detector including a connection shaft for connecting a first shaft and a second shaft, a permanent magnet fixed to the first shaft and multi-pole magnetized along the circumferential direction, a plurality of magnetic materials and a plurality auxiliary magnetic materials fixed to the second shaft, arranged in a magnetic field of the permanent magnet, and forming a magnetic circuit of the permanent magnet, and a magnetic flux detector detecting a magnetic flux by the induction of the magnetic materials and the auxiliary magnetic materials, the torque detector includes: a first holder integrally holding the plurality of auxiliary magnetic materials; a second holder integrally holding the first holder and a bearing of the second shaft while being arranged side-by-side in the axial direction of the second shaft; and a fixing cover covering the first holder and fixing the first holder to the second holder. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、トルク検出器に関し、例えば電動パワーステアリング装置(EPS:Electric Power Steering System)に適用して好適なものである。   The present invention relates to a torque detector, which is suitable for application to, for example, an electric power steering system (EPS).

従来、自動車等に搭載される電動パワーステアリング装置用のトルク検出器(トルクセンサ)として、種々の構成のものが提案されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, various configurations of torque detectors (torque sensors) for electric power steering devices mounted on automobiles and the like have been proposed.

このようなトルク検出器の1つとして、周方向に沿って多極着磁された環状の永久磁石の外周面と間隙を介して対向するように一対のセンサヨーク(多極ヨーク及び磁気ヨーク)を設けると共にこれらセンサヨークとそれぞれ間隙を介して対向するように一対の集磁ヨーク(集磁リング)を設け、これら集磁リング間に配置された磁束センサにより検出された磁束の磁束量に基づいて、永久磁石側又はセンサ部材側に生じたトルクを検出するトルク検出器が提案されている(特許文献1〜特許文献4参照)。
特開2005−300267号公報 特開2003−329523号公報 特開2005−265587号公報 特許第3970852号公報
As one of such torque detectors, a pair of sensor yokes (a multipole yoke and a magnetic yoke) are opposed to the outer peripheral surface of an annular permanent magnet magnetized in the circumferential direction through a gap. And a pair of magnetic flux collecting yokes (magnetic flux collecting rings) so as to face the sensor yokes with a gap between them, and based on the amount of magnetic flux detected by the magnetic flux sensor disposed between the magnetic flux collecting rings. Thus, a torque detector that detects torque generated on the permanent magnet side or the sensor member side has been proposed (see Patent Documents 1 to 4).
Japanese Patent Laid-Open No. 2005-300026 JP 2003-329523 A Japanese Patent Laid-Open No. 2005-265587 Japanese Patent No. 3970852

ところで、上記特許文献1では、集磁ヨークを固定する部材をギアボックスに固定する方法として、集磁ヨークモールド体をシャフト軸に対して直角方向から挿入し、同方向にねじで固定する方法が開示されている。しかしながら、このように側面で固定する方法によると、組立て誤差や温度変化による膨張などの影響によって集磁ヨークモールド体にセンサヨークとの同心がずれる方向に誤差が発生し、これらを考慮してセンサヨークとのエアギャップを設定する必要がある。しかしながら、センサヨーク及び集磁ヨーク間のエアギャップが大きくなると、漏れ磁束の量も多くなり、センサ精度が低下する問題があった。   By the way, in the above-mentioned Patent Document 1, as a method for fixing the member for fixing the magnetic flux collecting yoke to the gear box, there is a method for inserting the magnetic flux collecting yoke mold body from a direction perpendicular to the shaft axis and fixing with a screw in the same direction. It is disclosed. However, according to the method of fixing on the side as described above, an error occurs in the direction in which the concentricity with the sensor yoke is deviated from the magnetism collecting yoke mold body due to the influence of the assembly error or the expansion due to the temperature change. It is necessary to set an air gap with the yoke. However, when the air gap between the sensor yoke and the magnetism collecting yoke is increased, the amount of leakage magnetic flux is increased, resulting in a problem that the sensor accuracy is lowered.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、センサ精度を向上させ得るトルク検出器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 detector capable of improving the sensor accuracy.

かかる課題を解決するため本発明においては、第1の軸体及び第2の軸体を連結する連結軸と、前記第1の軸体に固定され、周方向に沿って多極着磁された永久磁石と、前記第2の軸体に固定されて前記永久磁石の磁界内に配置され、前記永久磁石の磁気回路を形成する複数の磁性体及び複数の補助磁性体と、前記磁性体及び前記補助磁性体の誘導による磁束を検出する磁束検出器とを有するトルク検出器であって、前記複数の補助磁性体を一体に保持する第1のホルダと、前記第1のホルダ及び前記第2の軸体の軸受けを、前記第2の軸体の軸方向に並んだ状態に一体に保持する第2のホルダと、前記第1のホルダを覆い、当該第1のホルダを前記第2のホルダに固定する固定用カバーとを備えることを特徴とする。   In order to solve such a problem, in the present invention, a connecting shaft that connects the first shaft body and the second shaft body, and the first shaft body are fixed to the first shaft body, and are multipolarly magnetized along the circumferential direction. A permanent magnet, a plurality of magnetic bodies and a plurality of auxiliary magnetic bodies which are fixed to the second shaft body and are arranged in the magnetic field of the permanent magnet, and form a magnetic circuit of the permanent magnet; the magnetic body and the A torque detector having a magnetic flux detector for detecting a magnetic flux induced by the auxiliary magnetic body, the first holder holding the plurality of auxiliary magnetic bodies together, the first holder, and the second holder A second holder for integrally holding a bearing of the shaft body in a state of being aligned in the axial direction of the second shaft body; and the first holder is covered with the second holder. And a fixing cover for fixing.

この結果、かかるトルク検出器では、軸方向の組立て誤差や熱膨張の影響を許容することができるため、磁性体の芯ずれや、磁性体及び補助磁性体間のエアギャップを最小限に抑えることができる。   As a result, this torque detector can tolerate the effects of axial assembly errors and thermal expansion, minimizing the misalignment of the magnetic material and the air gap between the magnetic material and the auxiliary magnetic material. Can do.

本発明によれば、センサ精度を向上させ得るトルク検出器を実現できる。   According to the present invention, a torque detector that can improve sensor accuracy can be realized.

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.

(1)電動パワーステアリング装置の構成
図1は、本実施の形態による電動パワーステアリング装置を示す。本実施の形態による電動パワーステアリング装置は、図1に示すように、ステアリングホイール1の操作に応じてステアリングシャフト2に発生する操舵トルクをトルク検出器3で検出し、その検出結果に基づいて、コントロールユニット13が電動モータ12を駆動制御することにより、必要な補助操舵トルクを電動モータ12に発生させてステアリングホイール1の操舵力を補助するものである。
(1) Configuration of Electric Power Steering Device FIG. 1 shows an electric power steering device according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the electric power steering apparatus according to the present embodiment detects a steering torque generated in the steering shaft 2 in response to the operation of the steering wheel 1 with a torque detector 3, and based on the detection result, The control unit 13 controls the electric motor 12 to generate necessary auxiliary steering torque in the electric motor 12 to assist the steering force of the steering wheel 1.

ステアリングホイール1に連結されたステアリングシャフト2は、運転者の操舵力が与えられる入力軸2Aと出力軸2Bとを備えて構成され、入力軸2A及び出力軸2B間にトルク検出器3及び減速ギアボックス11が設けられている。ステアリングシャフト2の出力軸2Bに伝達された操舵力は、操舵機構に伝達される。具体的には、操舵力は、ユニバーサルジョイント4を介してロアシャフト5に伝達され、さらにユニバーサルジョイント6を介してピニオンシャフト7に伝達される。またピニオンシャフト7に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ8を介してタイロッド9に伝達され、図示していない転舵輪を転舵させる。ステアリングギヤ8は、ピニオンシャフト7に連結されたピニオン8Aと、ピニオン8Aに噛合するラック8Bとを有するラックアンドピニオン形式として構成され、ピニオン8Aに伝達された回転運動がラック8Bにより直進運動に変換される。   A steering shaft 2 connected to the steering wheel 1 includes an input shaft 2A and an output shaft 2B to which a driver's steering force is applied, and a torque detector 3 and a reduction gear are provided between the input shaft 2A and the output shaft 2B. A box 11 is provided. The steering force transmitted to the output shaft 2B of the steering shaft 2 is transmitted to the steering mechanism. Specifically, the steering force is transmitted to the lower shaft 5 through the universal joint 4 and further transmitted to the pinion shaft 7 through the universal joint 6. Further, the steering force transmitted to the pinion shaft 7 is transmitted to the tie rod 9 via the steering gear 8 to steer a steered wheel (not shown). The steering gear 8 is configured as a rack-and-pinion type having a pinion 8A connected to the pinion shaft 7 and a rack 8B meshing with the pinion 8A, and the rotational motion transmitted to the pinion 8A is converted into a linear motion by the rack 8B. Is done.

ステアリングシャフト2の出力軸2Bには、補助操舵トルクを出力軸2Bに伝達する補助操舵機構10が連結されている。補助操舵機構10は、出力軸2Bに連結された減速ギアボックス11と、減速ギアボックス11に連結されかつ補助操舵トルクを発生させる電動モータ12とを有する。なお、ステアリングシャフト2、トルク検出器3及び減速ギアボックス11によりコラムが構成されており、電動モータ12は、コラムの出力軸2Bに補助操舵トルクを与える。すなわち、本実施形態における電動パワーステアリング装置は、コラムアシスト式となっている。   An auxiliary steering mechanism 10 that transmits auxiliary steering torque to the output shaft 2B is connected to the output shaft 2B of the steering shaft 2. The auxiliary steering mechanism 10 includes a reduction gear box 11 connected to the output shaft 2B, and an electric motor 12 connected to the reduction gear box 11 and generating auxiliary steering torque. The steering shaft 2, the torque detector 3, and the reduction gear box 11 constitute a column, and the electric motor 12 applies auxiliary steering torque to the output shaft 2B of the column. That is, the electric power steering apparatus in this embodiment is a column assist type.

トルク検出器3は、ステアリングホイール1を介して入力軸2Aに伝達された操舵力を操舵トルクとして検出する。トルク検出器3の詳細については、後述する。電動モータ12の駆動を制御するコントロールユニット13には、イグニッションスイッチ14がオンの状態でバッテリ15から電力が供給される。コントロールユニット13は、トルク検出器3で検出された操舵トルクT及び車速センサ16で検出された走行速度Vに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出し、その算出された補助操舵指令値に基づいて電動モータ12への供給電流値を制御する。   The torque detector 3 detects the steering force transmitted to the input shaft 2A via the steering wheel 1 as a steering torque. Details of the torque detector 3 will be described later. The control unit 13 that controls the driving of the electric motor 12 is supplied with electric power from the battery 15 with the ignition switch 14 turned on. The control unit 13 calculates an assist steering command value of the assist command based on the steering torque T detected by the torque detector 3 and the traveling speed V detected by the vehicle speed sensor 16, and the calculated assist steering command value is calculated. Based on this, the supply current value to the electric motor 12 is controlled.

(2)本実施の形態によるトルク検出器の構成
次に、図2〜図11を用いて、かかる電動パワーステアリング装置に搭載されるトルク検出器3の構成について説明する。
(2) Configuration of Torque Detector According to this Embodiment Next, the configuration of the torque detector 3 mounted on the electric power steering apparatus will be described with reference to FIGS.

トルク検出器3は、図2に示すように、入力軸2A及び出力軸2B間を連結するトーションバー2Cと、永久磁石31A(図4参照)を含む永久磁石アセンブリ31と、磁気回路を形成するセンサヨークアセンブリ32及び集磁ヨークアセンブリ33と、センサヨークアセンブリ32及び集磁ヨークアセンブリ33により誘導された永久磁石アセンブリ31からの磁束の磁束量を検出する検出器アセンブリ34等を備えて構成される。   As shown in FIG. 2, the torque detector 3 forms a magnetic circuit with a torsion bar 2C that connects the input shaft 2A and the output shaft 2B, and a permanent magnet assembly 31 that includes a permanent magnet 31A (see FIG. 4). The sensor yoke assembly 32 and the magnetic flux collecting yoke assembly 33, and the detector assembly 34 for detecting the magnetic flux amount of the magnetic flux from the permanent magnet assembly 31 induced by the sensor yoke assembly 32 and the magnetic flux collecting yoke assembly 33 are configured. .

トーションバー2Cは、入力軸2Aの軸方向一端側と出力軸2Bの軸方向一端側とを連結する連結軸である。入力軸2Aは、図2及び図3に示すように、ホローシャフト2Dによって被覆される。そして、ホローシャフト2Dに連接されたギヤカバー2Eが減速ギアボックス11に取り付けられることにより、減速ギアボックス11内の構造(減速ギヤやトルク検出器3)が保護される。出力軸2Bは、軸受30によって減速ギアボックス11内において回転自在に支持されており、その軸方向他端側には、ユニバーサルジョイント4(図1)等を介して転舵輪(図示せず)が取り付けられる。   The torsion bar 2C is a connecting shaft that connects one axial end of the input shaft 2A and one axial end of the output shaft 2B. As shown in FIGS. 2 and 3, the input shaft 2A is covered with a hollow shaft 2D. The gear cover 2E connected to the hollow shaft 2D is attached to the reduction gear box 11, so that the structure (the reduction gear and the torque detector 3) in the reduction gear box 11 is protected. The output shaft 2B is rotatably supported in the reduction gear box 11 by a bearing 30. A steered wheel (not shown) is connected to the other axial end of the output shaft 2B via a universal joint 4 (FIG. 1). It is attached.

永久磁石アセンブリ31は、図3及び図4(A)に示すように、出力軸2Cを囲む平板状の環状体として形成された永久磁石31Aと、この永久磁石31Aを収納する金属製のバックヨーク31Bとから構成される。永久磁石31Aは、その周方向に相異なる磁極(N極とS極)が交互に多極着磁されて構成されており、接着によりバックヨーク31Bに固定されている。   As shown in FIGS. 3 and 4A, the permanent magnet assembly 31 includes a permanent magnet 31A formed as a flat annular body surrounding the output shaft 2C, and a metal back yoke that houses the permanent magnet 31A. 31B. The permanent magnet 31A is configured by alternately magnetizing different magnetic poles (N pole and S pole) in the circumferential direction, and is fixed to the back yoke 31B by bonding.

バックヨーク31Bは、図4(B)に示すように内周側壁面31Cを有しており、図3に示すように、この内周側壁面31Cが接触するように出力軸2Bに圧入固定されている。バックヨーク31Bの材質として強磁性体を採用すると、永久磁石31Aの磁力を効率良く利用することができるので、好ましい。   The back yoke 31B has an inner peripheral side wall surface 31C as shown in FIG. 4B, and as shown in FIG. 3, the back yoke 31B is press-fitted and fixed to the output shaft 2B so that the inner peripheral side wall surface 31C contacts. ing. It is preferable to employ a ferromagnetic material as the material of the back yoke 31B because the magnetic force of the permanent magnet 31A can be used efficiently.

なお、永久磁石31Aを構成する磁石材料としては、フェライト磁石や希土類磁石(Nd−Fe−B系磁石やSm−Co系磁石等)、金属磁石、焼結磁石等を採用することができる。また、バックヨーク31Bと一体成形されるボンド磁石(ゴム磁石やプラスチック磁石)を永久磁石として採用してもよい。   In addition, as a magnet material which comprises 31 A of permanent magnets, a ferrite magnet, rare earth magnets (Nd-Fe-B system magnet, Sm-Co system magnet, etc.), a metal magnet, a sintered magnet, etc. are employable. Moreover, you may employ | adopt as a permanent magnet the bond magnet (rubber magnet or plastic magnet) integrally molded with the back yoke 31B.

センサヨークアセンブリ32は、図5(A)に示す第1及び第2のセンサヨーク32A,32Bを備える環状の磁性体であり、永久磁石31Aの磁界内に配置されて永久磁石31Aと共に磁気回路を形成する。図5(A)に示すように、第1のセンサヨーク32Aは、複数の平板台形状の爪部32AAと、第1のセンサヨーク32Aの外周部をステアリングホイール側に垂直に屈曲してなる側壁部32ABとを備える。また第2のセンサヨーク32Bは、複数の平板台形状の爪部32BAと、第2のセンサヨーク32Bの外周部を転舵輪側に垂直に屈曲してなる側壁部32BBとを備える。   The sensor yoke assembly 32 is an annular magnetic body including the first and second sensor yokes 32A and 32B shown in FIG. 5A. The sensor yoke assembly 32 is disposed in the magnetic field of the permanent magnet 31A and forms a magnetic circuit together with the permanent magnet 31A. Form. As shown in FIG. 5 (A), the first sensor yoke 32A includes a plurality of flat plate-like claw portions 32AA and side walls formed by bending the outer periphery of the first sensor yoke 32A perpendicularly to the steering wheel side. Part 32AB. The second sensor yoke 32B includes a plurality of flat plate trapezoidal claw portions 32BA and a side wall portion 32BB formed by bending the outer peripheral portion of the second sensor yoke 32B perpendicularly to the steered wheel side.

第1及び第2のセンサヨーク32A,32Bは、図3、図5(B)及び図7に示すように、各爪部32AA,32BAが永久磁石31Aの軸方向片側と面対向すると共に入力軸2Aを囲むように略一平面上に位置し、さらに第1のセンサヨーク32Aの爪部32AA及び第2のセンサヨーク32Bの爪部32AAが周方向に順次交互に位置するように成形樹脂32C(図3)により一体化される。   As shown in FIGS. 3, 5B and 7, the first and second sensor yokes 32A and 32B are configured so that the claw portions 32AA and 32BA face each other on one side in the axial direction of the permanent magnet 31A. The molding resin 32C is positioned so that the claw portions 32AA of the first sensor yoke 32A and the claw portions 32AA of the second sensor yoke 32B are alternately positioned in the circumferential direction. 3).

第2のセンサヨーク32Bの側壁部32BBは、永久磁石アセンブリ31の径方向外側に配置される。換言すれば、永久磁石アセンブリ31は、第2のセンサヨーク32Bの側壁部32BBと爪部32BAとからなる円筒状の空間内に収納された状態となっている。このため、永久磁石アセンブリ31とセンサヨークアセンブリ32とからなる構成の軸方向寸法を短くすることができ、ひいては、トルク検出器3の軸方向寸法を短くすることが可能となる。   The side wall portion 32BB of the second sensor yoke 32B is disposed on the radially outer side of the permanent magnet assembly 31. In other words, the permanent magnet assembly 31 is housed in a cylindrical space composed of the side wall portion 32BB and the claw portion 32BA of the second sensor yoke 32B. For this reason, the axial dimension of the structure which consists of the permanent magnet assembly 31 and the sensor yoke assembly 32 can be shortened, and by extension, the axial dimension of the torque detector 3 can be shortened.

集磁ヨークアセンブリ33は、図3、図7及び図8に示すように、環状のベアリングホルダ33Aの一面側に第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBを保持する筒状の集磁ヨークホルダ33Cが同軸に固定され、Oリング33Dを介して集磁ヨークホルダ33Bを覆うように固定用カバー33Eがベアリングホルダ33Aに固着されることにより構成されている。   As shown in FIGS. 3, 7, and 8, the magnetic flux collecting yoke assembly 33 is a cylindrical magnetic flux collecting yoke holder that holds the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB on one surface side of an annular bearing holder 33A. 33C is fixed coaxially, and a fixing cover 33E is fixed to the bearing holder 33A so as to cover the magnetic flux collecting yoke holder 33B via an O-ring 33D.

ベアリングホルダ33Aには、中央部に形成された嵌合穴33AXに集磁ヨークホルダ33Cの一端側を軸方向のステアリングホイール側(以下、これを軸方向上側と呼ぶ)から嵌め込み、ベアリング30(図3)を軸方向の転舵輪側(以下、これを軸方向下側と呼ぶ)から嵌め込むようにして集磁ヨークホルダ33C及びベアリング30が装着される。これにより集磁ヨークホルダ33B及びベアリング30を出力軸2Bの軸方向に並んだ状態に一体に保持することができ、かくして入力軸2Aと集磁ヨークホルダ33Cとの間の位置関係を精度良く保つことができるようになされている。   In the bearing holder 33A, one end side of the magnetism collecting yoke holder 33C is fitted into the fitting hole 33AX formed in the center portion from the steering wheel side in the axial direction (hereinafter referred to as the upper side in the axial direction), and the bearing 30 (FIG. 3). ) Is fitted from the axial steered wheel side (hereinafter referred to as the axial lower side), and the magnetism collecting yoke holder 33C and the bearing 30 are mounted. As a result, the magnetic flux collecting yoke holder 33B and the bearing 30 can be integrally held in a state of being aligned in the axial direction of the output shaft 2B, and thus the positional relationship between the input shaft 2A and the magnetic flux collecting yoke holder 33C can be accurately maintained. It has been made possible.

このためベアリングホルダ33Aの嵌合穴33AXの内周面には、同一平面上に所定間隔で抜止め用突起33AYが複数設けられており、これら抜止め用突起33AYによって、集磁ヨークホルダ33Cがベアリングホルダ33Aの嵌合穴33AXから軸方向下側に抜け落ちるのを防止し得るようになされている。   For this reason, a plurality of retaining projections 33AY are provided on the inner peripheral surface of the fitting hole 33AX of the bearing holder 33A at a predetermined interval on the same plane, and the magnetism collecting yoke holder 33C is used as a bearing by the retaining projections 33AY. The holder 33A can be prevented from falling off from the fitting hole 33AX in the axial direction.

第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBは、それぞれ第1又は第2のセンサヨーク32A,32Bと対応させて設けられた環状の補助磁性体であり、図6に示すように、対応する第1又は第2のセンサヨーク32A,32Bの側壁部32AB,32BBの外周面と対向するように集磁ヨークホルダ33Cに保持される。   The first and second magnetism collecting yokes 33BA and 33BB are annular auxiliary magnetic bodies provided in correspondence with the first and second sensor yokes 32A and 32B, respectively, and correspond to each other as shown in FIG. The first and second sensor yokes 32A and 32B are held by the magnetic flux collecting yoke holder 33C so as to face the outer peripheral surfaces of the side wall portions 32AB and 32BB.

これら第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBには、図9に示すように、径方向に突出するように周方向に120度間隔でL字状の固定用突起33BAX,33BBXが設けられており、これら固定用突起33BAX,33BBXによって後述のように集磁ヨークホルダ33Cに第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBを仮固定(本固定はベアリングホルダ33A又は固定用カバー33E)することができるようになされている。   As shown in FIG. 9, the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB are provided with L-shaped fixing protrusions 33BAX and 33BBX at intervals of 120 degrees in the circumferential direction so as to protrude in the radial direction. The fixing projections 33BAX and 33BBX are used to temporarily fix the first and second magnetism collecting yokes 33BA and 33BB to the magnetism collecting yoke holder 33C as will be described later (the main fixing is the bearing holder 33A or the fixing cover 33E). It is made to be able to.

また第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBには、それぞれ対向した状態で径方向外側に突出し、磁束集中部として機能する凸部33BAY,33BBYが設けられている。凸部33BAY,33BBY同士の軸方向における間隔は、第1の集磁ヨーク33BAと第2の集磁ヨーク33BBとの軸方向における間隔よりも狭くなっているため、永久磁石31Aから発生する磁束を集中的に集めることができる。   The first and second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB are provided with convex portions 33BAY and 33BBY that protrude outward in the radial direction in a state of being opposed to each other and function as magnetic flux concentrating portions. Since the distance between the convex portions 33BAY and 33BBY in the axial direction is narrower than the distance between the first magnetic flux collecting yoke 33BA and the second magnetic flux collecting yoke 33BB in the axial direction, the magnetic flux generated from the permanent magnet 31A is reduced. It can be collected intensively.

なお、本実施の形態においては、第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBの各固定用突起33BAX,33BBX及び凸部33BAY,33BBYをプレス成型による曲げ加工により形成することを想定しており、例えば各固定用突起33BAX,33BBXについては、少なくとも曲率半径(r)の分だけ軸方向に延びてから曲げられる。焼結法や金属粉末射出成型法(MIM:Metal Injection Molding)などにより固定用突起33BAX,33BBXを形成する場合には、当該固定用突起33BAX,33BBXの成型自由度が増し、例えば、リング形状を有する第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBの本体の外周面から直接固定用突起33BAX,33BBXを形成することができる。   In the present embodiment, it is assumed that the fixing projections 33BAX, 33BBX and the convex portions 33BAY, 33BBY of the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA, 33BB are formed by bending by press molding. For example, each of the fixing protrusions 33BAX and 33BBX is bent after extending in the axial direction by at least the curvature radius (r). When the fixing projections 33BAX, 33BBX are formed by a sintering method, a metal powder injection molding method (MIM: Metal Injection Molding) or the like, the degree of freedom in molding the fixing projections 33BAX, 33BBX is increased. The fixing protrusions 33BAX and 33BBX can be formed directly from the outer peripheral surface of the main body of the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB.

集磁ヨークホルダ33Cは、図7、図10及び図11に示すように、例えば樹脂材等の非磁性体を用いてほぼ円筒状に形成されている。この集磁ヨークホルダ33Cには、第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBの凸部33BAY,33BBYを露出させるための切欠き部33CAが設けられると共に、内周面の上端側及び下端側にそれぞれ溝部33CB,33CCが形成されており、これにより第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBをそれぞれ集磁ヨークホルダ33Cの軸方向上側又は軸方向下側から溝部33CB,33CCに嵌め込むようにして集磁ヨークホルダ33Cに装着し得るようになされている。   As shown in FIGS. 7, 10, and 11, the magnetic flux collecting yoke holder 33 </ b> C is formed in a substantially cylindrical shape using a nonmagnetic material such as a resin material. The magnetic flux collecting yoke holder 33C is provided with notches 33CA for exposing the convex portions 33BAY, 33BBY of the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA, 33BB, and on the upper end side and the lower end side of the inner peripheral surface. Groove portions 33CB and 33CC are formed, respectively, whereby the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB are collected so as to fit into the groove portions 33CB and 33CC from the axially upper side or axially lower side of the magnetic flux collecting yoke holder 33C, respectively. The magnetic yoke holder 33C can be mounted.

また集磁ヨークホルダ33Cの軸方向上側及び軸方向下側の各端面には、第1又は第2の集磁ヨーク33BA,33BBの各固定用突起33BAA,33BBAとそれぞれ対応させて凹部33CDが設けられており、第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBをそれぞれ軸方向上側又は軸方向下側から集磁ヨークホルダ33Cの対応する溝部33CB,33CCに嵌め込んだときに、図11に示すように、第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBの各固定用突起33BAX,33BBXがそれぞれ集磁ヨークホルダ33Cの対応する凹部33CDに嵌り込むようになされている。   Further, concave portions 33CD are provided on the axially upper and lower axial end surfaces of the magnetic flux collecting yoke holder 33C in correspondence with the fixing protrusions 33BAA and 33BBA of the first or second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB, respectively. When the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB are fitted into the corresponding grooves 33CB and 33CC of the magnetic flux collecting yoke holder 33C from the upper side in the axial direction or the lower side in the axial direction, respectively, as shown in FIG. The fixing protrusions 33BAX and 33BBX of the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB are fitted into the corresponding concave portions 33CD of the magnetic flux collecting yoke holder 33C, respectively.

また図10(B)に示すように、各凹部33CDの奥部には所定形状の爪部33CDXが設けられており、かかる凹部33CDXに嵌め込まれた第1又は第2の集磁ヨーク33BA,33BBの固定用突起33BAX,33BBXをこの爪部33CDXによって当該凹部33CD内から抜け出さないようにロックし、これにより第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBを集磁ヨークホルダ33Cに固定することができるようになされている。   As shown in FIG. 10B, a claw portion 33CDX having a predetermined shape is provided at the back of each concave portion 33CD, and the first or second magnetic collecting yokes 33BA, 33BB fitted into the concave portion 33CDX. The locking projections 33BAX and 33BBX are locked by the claw portions 33CDX so as not to come out of the concave portion 33CD, whereby the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB can be fixed to the magnetic flux collecting yoke holder 33C. It is made like that.

さらに集磁ヨークホルダ33Cには、切欠き部33CAを囲むように第1及び第2の検出器係合部33CEA,33CEBが並行に突出形成されており、これら第1及び第2の検出器係合部33CEA,33CEB間に後述する磁束検出器34Aを嵌め込むようにして検出器アセンブリ34を集磁ヨークホルダ33Cに固定することができるようになされている。このため第1及び第2の検出器係合部33CEA,33CEBには、それぞれ検出器アセンブリ34を嵌め込む際のガイドとなるガイド突起34CEAAが他方の第2又は第1の検出器係合部33CEB,33CEAとの対向面に形成されており、これらガイド突起34CEAAによって第1及び第2の検出器係合部33CEA,33CEB間に嵌め込まれた検出器アセンブリ34を精度良く所定位置にガイドし得るようになされている。   Further, the magnetism collecting yoke holder 33C is formed with first and second detector engaging portions 33CEA and 33CEB protruding in parallel so as to surround the notch portion 33CA, and these first and second detector engaging portions are formed. The detector assembly 34 can be fixed to the magnetic flux collecting yoke holder 33C by fitting a magnetic flux detector 34A described later between the portions 33CEA and 33CEB. For this reason, the first and second detector engaging portions 33CEA and 33CEB have guide projections 34CEAA serving as guides when the detector assembly 34 is fitted, respectively, on the other second or first detector engaging portion 33CEB. , 33CEA, and the guide projection 34CEAA can guide the detector assembly 34 fitted between the first and second detector engaging portions 33CEA, 33CEB to a predetermined position with high accuracy. Has been made.

Oリング33Dは、例えばゴム材などの弾性体から構成され、集磁ヨークホルダ33Cにおけるステアリングホイール側の端面に形成された溝33CFに嵌め込まれるようにして配設されている。このOリング33Dは、集磁ヨークホルダ33Cの組み立て誤差や、熱膨張によって発生した隙間を塞ぐシールとして機能する。   The O-ring 33D is made of, for example, an elastic body such as a rubber material, and is disposed so as to be fitted into a groove 33CF formed on the end face on the steering wheel side in the magnetism collecting yoke holder 33C. The O-ring 33D functions as a seal that closes gaps caused by assembly errors of the magnetic flux collecting yoke holder 33C and thermal expansion.

また固定用カバー33Eは、図7において明らかなように、上面中央部に開口が形成された逆カップ形状を有し、下端部に周方向に沿って90度間隔で爪部33EAが形成されている。この固定用カバー33Eは、各爪部33EAをベアリングホルダ33Aに形成された対応する係合用孔33AZにそれぞれ嵌め込むようにしてかしめることにより、ベアリングホルダ33Aに固定されている。   As is clear from FIG. 7, the fixing cover 33E has an inverted cup shape with an opening formed in the center of the upper surface, and claw portions 33EA are formed at the lower end portion at intervals of 90 degrees along the circumferential direction. Yes. The fixing cover 33E is fixed to the bearing holder 33A by caulking each claw portion 33EA so as to be fitted into a corresponding engagement hole 33AZ formed in the bearing holder 33A.

検出器アセンブリ34は、図3、図7、図8及び図11に示すように、その一面側に搭載されたホール素子、MR素子又はMI素子などからなる磁束検出器34Aと、この磁束検出器34Aと電気的に接続されたハーネス34Bとなどを備えて構成される。この検出器アセンブルリ34における他面側には突起部34ACが設けられており、この突起部34ACが集磁ヨークホルダ33Cの第1及び第2の検出器係合部33CEA,33CEBに形成された上述のガイド突起33CEAA,33CEBA(図7)間でなる抜止め部に嵌り込むまで検出器アセンブリ34を当該第1及び第2の検出器係合部33CEA,33CEBに押し込むことによって、検出器アセンブリ34が不用意に第1及び第2の検出器係合部33CEA,33CEBから抜け落ちるのを未然に防止し得るようになされている。   As shown in FIGS. 3, 7, 8, and 11, the detector assembly 34 includes a magnetic flux detector 34A composed of a Hall element, MR element, MI element or the like mounted on one surface thereof, and the magnetic flux detector. A harness 34B electrically connected to 34A and the like are provided. A protrusion 34AC is provided on the other surface side of the detector assembly 34, and the protrusion 34AC is formed on the first and second detector engaging portions 33CEA and 33CEB of the magnetism collecting yoke holder 33C. The detector assembly 34 is pushed into the first and second detector engaging portions 33CEA, 33CEB until the detector assembly 34 is inserted into the retaining portion formed between the guide protrusions 33CEAA, 33CEBA (FIG. 7). It is possible to prevent inadvertent detachment from the first and second detector engaging portions 33CEA and 33CEB.

また磁束検出器34Aは、接着剤などにより集磁ヨークアセンブリ33の第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBの凸部33BAY,33BBYと密着固定(接着)されており、これにより集磁ヨークアセンブリ33の第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBにおける凸部33BAY,33BBY間の距離を一定に保ち得るようになされている。   Further, the magnetic flux detector 34A is closely fixed (adhered) to the convex portions 33BAY and 33BBY of the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB of the magnetic flux collecting yoke assembly 33 by an adhesive or the like, and thereby the magnetic flux collecting yoke. The distance between the convex portions 33BAY and 33BBY in the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB of the assembly 33 can be kept constant.

また検出器アセンブリ34は、磁束検出器34A及びハーネス34Bの一部を含めて集磁ヨークホルダ33Cの第1及び第2の検出器係合部33CEA,33CEBと成形樹脂により一体にモールドされている。そしてこの成形樹脂により構成されるモールド体34Cには、溝部を有するギアボックス固定部34CXが設けられており、組み立て時にこのギアボックス固定部34CXにギアボックス11(図2)の端部を嵌め込むことによって、集磁ヨークホルダ33Bをギアボックス11に固定することができるようになされている。   The detector assembly 34 is integrally molded with the first and second detector engaging portions 33CEA and 33CEB of the magnetic flux collecting yoke holder 33C including a part of the magnetic flux detector 34A and the harness 34B with a molding resin. The mold body 34C made of this molding resin is provided with a gear box fixing portion 34CX having a groove, and the end of the gear box 11 (FIG. 2) is fitted into the gear box fixing portion 34CX during assembly. Thus, the magnetism collecting yoke holder 33B can be fixed to the gear box 11.

なお、第1及び第2のセンサヨーク32A,32B並びに第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBの材料として、ニッケルを含有した合金を採用することによって、磁気特性(出力のヒステリシス)を改善することができ、トルク検出器3として良好な性能を得ることが可能となる。また、ヒステリシスが問題とならない場合には、その他の磁性体金属(例えば、一般にモータ等の材料として採用される珪素鋼板やSPCC等の圧延鋼板)を用いて第1及び第2のセンサヨーク32A,32B並びに第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBを構成することができる。また、第1及び第2のセンサヨーク32A,32B並びに第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBの何れか一方を、ニッケルを含有した合金を用いて構成してもよい。   The magnetic characteristics (output hysteresis) are improved by adopting an alloy containing nickel as the material of the first and second sensor yokes 32A and 32B and the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB. As a result, it is possible to obtain good performance as the torque detector 3. If hysteresis is not a problem, the first and second sensor yokes 32A, other magnetic metals (for example, a rolled steel plate such as a silicon steel plate or SPCC generally used as a material for a motor or the like) are used. 32B and the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB can be configured. Further, any one of the first and second sensor yokes 32A and 32B and the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB may be configured using an alloy containing nickel.

以上の構成を有する集磁ヨークアセンブリ33及び検出器アセンブリ34の結合は、以下の手順で行われる。まず、検出器アセンブリ34を、集磁ヨークホルダ33Cの第1及び第2の検出器係合部33CEA,33CEBに差し込むようにして集磁ヨークホルダ33Cに取り付ける。そしてこの後、検出器アセンブリ34の磁束検出器34A等を集磁ヨークホルダ33Cの第1及び第2の検出器係合部33CEA,33CEBと一体に成型樹脂によりモールドするようにしてモールド体34Cを形成する。   The magnetic collecting yoke assembly 33 and the detector assembly 34 having the above configuration are coupled in the following procedure. First, the detector assembly 34 is attached to the magnetic flux collecting yoke holder 33C so as to be inserted into the first and second detector engaging portions 33CEA and 33CEB of the magnetic flux collecting yoke holder 33C. After that, the molded body 34C is formed by molding the magnetic flux detector 34A and the like of the detector assembly 34 integrally with the first and second detector engaging portions 33CEA and 33CEB of the magnetic flux collecting yoke holder 33C by molding resin. To do.

次に、集磁ヨークホルダ33Cに第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBを取り付ける。この際、第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBの凸部33BAY,33BBYを検出器アセンブリ34の磁束検出器34Aに接着剤により密着固定する。この後、集磁ヨークホルダ33Cをベアリングホルダ33Aに取り付け、集磁ヨークホルダ33Cの軸方向上側の溝33CF内にOリング33Dを集磁ヨークホルダ33Cの軸方向上側から嵌め込み、固定する。   Next, the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB are attached to the magnetic flux collecting yoke holder 33C. At this time, the convex portions 33BAY and 33BBY of the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB are firmly fixed to the magnetic flux detector 34A of the detector assembly 34 by an adhesive. Thereafter, the magnetism collecting yoke holder 33C is attached to the bearing holder 33A, and the O-ring 33D is fitted into the groove 33CF on the upper side in the axial direction of the magnetism collecting yoke holder 33C from the upper side in the axial direction of the magnetism collecting yoke holder 33C and fixed.

次に、図12を用いて本実施形態に係るトルク検出器3のトルク検出原理を説明する。図12は、トルク検出器3を構成する永久磁石31Aと第1のセンサヨーク32Aとの位置関係を示している。なお、図12においては、第1のセンサヨーク32Aの爪部32AAと永久磁石31Aとの位置関係を明らかにするために、第2のセンサヨーク32B等を省略しているが、実際は、第1のセンサヨーク32Aの爪部32AAの間に第2のセンサヨーク32Bの爪部32BAが配置されることは上述の通りである。   Next, the principle of torque detection of the torque detector 3 according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows the positional relationship between the permanent magnet 31 </ b> A constituting the torque detector 3 and the first sensor yoke 32 </ b> A. In FIG. 12, the second sensor yoke 32B and the like are omitted in order to clarify the positional relationship between the claw portion 32AA of the first sensor yoke 32A and the permanent magnet 31A. As described above, the claw portion 32BA of the second sensor yoke 32B is disposed between the claw portions 32AA of the sensor yoke 32A.

トルク検出器3に対してトルクの入力が無い状態では、第1のセンサヨーク32Aの爪部32AAの各々が永久磁石31Aを構成する磁極(N極とS極)の境界上に位置し、各爪部32AAから見た永久磁石31AのN極、S極に対するパーミアンス(磁気抵抗の逆数)が等しいので、図12のような磁束の流れとなる。具体的には、永久磁石31AのN極から発生した磁束は、第1のセンサヨーク32Aの爪部32AAに入り、そのまま永久磁石31AのS極へ入る。よって、磁束は磁束検出器34Aを流れない。   When no torque is input to the torque detector 3, each of the claw portions 32AA of the first sensor yoke 32A is positioned on the boundary between the magnetic poles (N pole and S pole) constituting the permanent magnet 31A. Since the permeance (reciprocal of the magnetic resistance) with respect to the N pole and S pole of the permanent magnet 31A viewed from the claw portion 32AA is equal, the magnetic flux flows as shown in FIG. Specifically, the magnetic flux generated from the N pole of the permanent magnet 31A enters the claw portion 32AA of the first sensor yoke 32A and enters the S pole of the permanent magnet 31A as it is. Therefore, the magnetic flux does not flow through the magnetic flux detector 34A.

この状態から運転者がステアリングホイール1を回転させることによって入力軸2Aにトルクが与えられると、トーションバー2Cの入力側は、ステアリングホイール1と同様に回転するとともにトーションバー2C自体に入力トルクに応じた捩れが発生する。この捩れによって、トーションバー2Cの入力側と出力側に相対角度変位が発生する。このトーションバー2Cの入力側と出力側の間に発生した相対角度変位は、トルク検出器3の永久磁石31Aと第1のセンサヨーク32Aとの間の相対角度変位として現れる。   When the driver rotates the steering wheel 1 from this state and torque is applied to the input shaft 2A, the input side of the torsion bar 2C rotates in the same manner as the steering wheel 1 and the torsion bar 2C itself responds to the input torque. Twist occurs. This twist causes relative angular displacement between the input side and the output side of the torsion bar 2C. The relative angular displacement generated between the input side and the output side of the torsion bar 2C appears as a relative angular displacement between the permanent magnet 31A of the torque detector 3 and the first sensor yoke 32A.

永久磁石31Aと第1のセンサヨーク32Aとの間に相対角度変位が発生すると、図12のようなパーミアンスのバランスが崩れ、磁束検出器34Aを含む磁気回路(すなわち、永久磁石31AのN極から発生した磁束が、第1のセンサヨーク32Aの爪部32AAに流れ、第1のセンサヨーク32Aから第1の集磁ヨーク33BAの凸部33BAY、磁束検出器34A、第2の集磁ヨーク33BBの凸部33BBY及び第2のセンサヨーク32Bを介して第2のセンサヨーク32Bの爪部32BAから永久磁石31AのS極へと戻る磁気回路)に磁束が流れる。この磁束検出器34Aを含む磁気回路に発生した磁束を磁束検出器34Aで検出することにより、相対角度変位が測定でき、トーションバー2Cにかかるトルクを検出することができる。   When a relative angular displacement occurs between the permanent magnet 31A and the first sensor yoke 32A, the balance of permeance as shown in FIG. 12 is lost, and a magnetic circuit including the magnetic flux detector 34A (ie, from the N pole of the permanent magnet 31A). The generated magnetic flux flows into the claw portion 32AA of the first sensor yoke 32A, and from the first sensor yoke 32A to the convex portion 33BAY of the first magnetic flux collecting yoke 33BA, the magnetic flux detector 34A, and the second magnetic flux collecting yoke 33BB. Magnetic flux flows through the convex portion 33BBY and the second sensor yoke 32B to the magnetic circuit returning from the claw portion 32BA of the second sensor yoke 32B to the S pole of the permanent magnet 31A. By detecting the magnetic flux generated in the magnetic circuit including the magnetic flux detector 34A by the magnetic flux detector 34A, the relative angular displacement can be measured, and the torque applied to the torsion bar 2C can be detected.

(3)本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態によるトルク検出器3では、集磁ヨークアセンブリ33の集磁ヨークホルダ33Cをその軸方向からベアリングホルダ33Aに固定する固定用カバー33Eを集磁ヨークアセンブリ33に設けたことにより、組立て性や集磁ヨークホルダ33C等の熱膨張の影響を軸方向で許容することができ、第1及び第2のセンサヨーク32A,32Bとの芯ずれや第1及び第2のセンサヨーク32A,32Bと第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBとの間のエアギャップを最小限に抑え、センサ精度を向上させることができる。
(3) Effects of this Embodiment As described above, in the torque detector 3 according to this embodiment, the fixing cover 33E for fixing the magnetism collecting yoke holder 33C of the magnetism collecting yoke assembly 33 to the bearing holder 33A from the axial direction is provided. By providing the magnetic flux collecting yoke assembly 33, it is possible to allow the effects of assembly and thermal expansion of the magnetic flux collecting yoke holder 33C or the like in the axial direction, and to prevent misalignment with the first and second sensor yokes 32A and 32B. The air gap between the first and second sensor yokes 32A, 32B and the first and second magnetism collecting yokes 33BA, 33BB can be minimized, and the sensor accuracy can be improved.

また本実施の形態によるトルク検出器3では、磁束検出器34Aを所定位置に固定した後に第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBの凸部33BAY,33BBYによって磁束検出器34Aを挟み込むようにしているため、かかる第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBの凸部33BAY,33BBY間に組み立て時の隙間を設ける必要がなく、第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBの凸部33BAY,33BBY間のエアギャップを最小限に抑えることができる。かくするにつき、集磁ヨークアセンブリ33やひいてはトルク検出器3を全体として薄く構成することができる。   In the torque detector 3 according to the present embodiment, the magnetic flux detector 34A is sandwiched between the convex portions 33BAY and 33BBY of the first and second magnetic collecting yokes 33BA and 33BB after the magnetic flux detector 34A is fixed at a predetermined position. Therefore, there is no need to provide a gap during assembly between the convex portions 33BAY and 33BBY of the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB, and the convex portions of the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB. The air gap between 33BAY and 33BBY can be minimized. As a result, the magnetic flux collecting yoke assembly 33 and thus the torque detector 3 can be made thin as a whole.

(4)他の実施の形体
なお上述の実施の形態においては、検出器アッセンブリ34を集磁ヨークアセンブリ33の集磁ヨークホルダ33C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、集磁ヨークアセンブリ33を組み立てた後に検出器アセンブリ34を集磁ヨークアセンブリ33のベアリングホルダ33Aに固定するようにしてもよい。また検出器アセンブリ34の磁束検出器34Aと一方の第1又は第2の集磁ヨーク33BA,33BBとを成型樹脂により一体にモールドし、このモールドしたものに、他方の第2又は第1の集磁ヨーク33BB,33BAを組み付けることによって、第1及び第2の集磁ヨーク33BA,33BBで磁束検出器34Aを挟み込むようにしてもよい。
(4) Other Embodiments In the above-described embodiment, the case where the detector assembly 34 is fixed to the magnetic flux collecting yoke holder 33C of the magnetic flux collecting yoke assembly 33 has been described. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, the detector assembly 34 may be fixed to the bearing holder 33 </ b> A of the magnetic flux collecting yoke assembly 33 after the magnetic flux collecting yoke assembly 33 is assembled. Further, the magnetic flux detector 34A of the detector assembly 34 and one of the first or second magnetic flux collecting yokes 33BA and 33BB are integrally molded with a molding resin, and the other second or first magnetic flux collector is formed on the molded product. The magnetic flux detector 34A may be sandwiched between the first and second magnetic flux collecting yokes 33BA, 33BB by assembling the magnetic yokes 33BB, 33BA.

また上述の実施の形態においては、集磁ヨークアセンブリ33の固定用カバー33Eをかしめによりベアリングホルダ3Aに固定するようにした場合について述べたが、本発明は限らず、例えば図13に示すように、かかる固定用カバー50をボルト51によりベアリングホルダ3Aに固定するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the fixing cover 33E of the magnetism collecting yoke assembly 33 is fixed to the bearing holder 3A by caulking has been described. However, the present invention is not limited thereto, for example, as shown in FIG. The fixing cover 50 may be fixed to the bearing holder 3 </ b> A with a bolt 51.

本発明は、電動パワーステアリング装置に用いられるトルク検出器のほか、種々の用途のトルク検出器に広く適用することができる。   The present invention can be widely applied to torque detectors for various uses in addition to torque detectors used in electric power steering devices.

本実施の形態によるトルク検出器を適用した電動パワーステアリング装置の全体構成を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the whole structure of the electric power steering device to which the torque detector by this Embodiment is applied. 本実施の形態によるトルク検出器の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the torque detector by this Embodiment. 本実施の形態によるトルク検出器の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the torque detector by this Embodiment. (A)は永久磁石アセンブリの構成を示す斜視図、(B)は永久磁石アセンブリの構成示す分解斜視図である。(A) is a perspective view which shows the structure of a permanent magnet assembly, (B) is an exploded perspective view which shows the structure of a permanent magnet assembly. (A)及び(B)は、第1及び第2のセンサヨークの構成を示す斜視図である。(A) And (B) is a perspective view which shows the structure of the 1st and 2nd sensor yoke. 第1及び第2のセンサヨークと第1及び第2の集磁ヨークとの位置関係の説明に供する略線図である。It is a basic diagram with which it uses for description of the positional relationship of the 1st and 2nd sensor yoke and the 1st and 2nd magnetism collection yoke. (A)は集磁ヨークアセンブリの構成を示す分解斜視図、(B)は集磁ヨークアセンブリの構成を示す斜視図である。(A) is an exploded perspective view showing a configuration of the magnetic flux collecting yoke assembly, and (B) is a perspective view showing a configuration of the magnetic flux collecting yoke assembly. 集磁ヨークアセンブリの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a magnetism collection yoke assembly. 第1及び第2の集磁ヨークの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the 1st and 2nd magnetism collection yoke. (A)は集磁ヨークホルダの構成を示す上面図、(B)は集磁ヨークホルダの構成を示す断面図である。(A) is a top view showing the configuration of the magnetic flux collecting yoke holder, and (B) is a cross-sectional view showing the configuration of the magnetic flux collecting yoke holder. (A)は集磁ヨークアセンブリの構成を示す上面図、(B)は集磁ヨークアセンブリの構成を示す断面図である。(A) is a top view showing the configuration of the magnetic flux collecting yoke assembly, and (B) is a cross-sectional view showing the configuration of the magnetic flux collecting yoke assembly. 本実施の形態によるトルク検出器の動作説明に供する概念図である。It is a conceptual diagram with which it uses for operation | movement description of the torque detector by this Embodiment. 他の実施の形態の説明に供する透視図である。It is a perspective view with which it uses for description of other embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1……電動パワーステアリング装置、2……ステアリングシャフト、2A……入力軸、2B……出力軸、2C……トーションバー、3……トルク検出器、12……電動モータ、31……永久磁石アセンブリ、31A……永久磁石、31B……バックヨーク、32……センサヨークアセンブリ、32A,32B……センサヨーク、32AA,32BA……爪部、32AB,32BB……側壁部、32C……成形樹脂、33……集磁ヨークアセンブリ、33A……ベアリングホルダ、33AX……嵌合穴、33AY……抜止め用突起、33AZ……係合用孔、33BA,33BB……集磁ヨーク、33BAX,33BBX……固定用突起、33BAY,33BBY……凸部、33C……集磁ヨークホルダ、33CB,33CC……溝部,33CF……溝、33CD……凹部、33CDX,33EA……爪部、33CEA,33CEB……検出器係合部、34……Oリング、35……固定用カバー34……検出器アセンブリ、34A……磁束検出器、34C……モールド体、34CX……ギアボックス固定部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering device, 2 ... Steering shaft, 2A ... Input shaft, 2B ... Output shaft, 2C ... Torsion bar, 3 ... Torque detector, 12 ... Electric motor, 31 ... Permanent magnet Assembly, 31A ... Permanent magnet, 31B ... Back yoke, 32 ... Sensor yoke assembly, 32A, 32B ... Sensor yoke, 32AA, 32BA ... Claw part, 32AB, 32BB ... Side wall part, 32C ... Molding resin , 33... Magnetic collecting yoke assembly, 33 A... Bearing holder, 33 AX... Fitting hole, 33 AY... Protrusion for retaining, 33 AZ ... Engaging hole, 33 BA, 33 BB ... Magnetic collecting yoke, 33 BAX, 33 BBX ... Protrusion for fixing, 33BAY, 33BBY ... Convex part, 33C ... Magnetic flux collecting yoke holder, 33CB, 33CC ... Groove part, 33CF ... Groove, 33CD ...... Recess, 33CDX, 33EA ... Claw, 33CEA, 33CEB ... Detector engaging part, 34 ... O-ring, 35 ... Fixing cover 34 ... Detector assembly, 34A ... Magnetic flux Detector, 34C: Mold body, 34CX: Gearbox fixing part.

Claims (19)

第1の軸体及び第2の軸体を連結する連結軸と、前記第1の軸体に固定され、周方向に沿って多極着磁された永久磁石と、前記第2の軸体に固定されて前記永久磁石の磁界内に配置され、前記永久磁石の磁気回路を形成する複数の磁性体及び複数の補助磁性体と、前記磁性体及び前記補助磁性体の誘導による磁束を検出する磁束検出器とを有するトルク検出器であって、
前記複数の補助磁性体を一体に保持する第1のホルダと、
前記第1のホルダ及び前記第2の軸体の軸受けを、前記第2の軸体の軸方向に並んだ状態に一体に保持する第2のホルダと、
前記第1のホルダを覆い、当該第1のホルダを前記第2のホルダに固定する固定用カバーと
を備えることを特徴とするトルク検出器。
A connecting shaft that connects the first shaft body and the second shaft body, a permanent magnet fixed to the first shaft body and multipolarly magnetized along a circumferential direction, and the second shaft body A plurality of magnetic bodies and a plurality of auxiliary magnetic bodies that are fixed and arranged in the magnetic field of the permanent magnet and form a magnetic circuit of the permanent magnets, and a magnetic flux that detects a magnetic flux induced by the magnetic bodies and the auxiliary magnetic bodies A torque detector having a detector,
A first holder for integrally holding the plurality of auxiliary magnetic bodies;
A second holder that integrally holds the bearings of the first holder and the second shaft body in a state of being aligned in the axial direction of the second shaft body;
A torque detector, comprising: a fixing cover that covers the first holder and fixes the first holder to the second holder.
前記固定用カバー及び前記第1のホルダ間に介挿された弾性体を備える
ことを特徴とする請求項1に記載のトルク検出器。
The torque detector according to claim 1, further comprising an elastic body interposed between the fixing cover and the first holder.
前記第1のホルダにおける前記弾性体との接触面に、当該弾性体を嵌め込むための溝が設けられた
ことを特徴とする請求項2に記載のトルク検出器。
The torque detector according to claim 2, wherein a groove for fitting the elastic body is provided on a contact surface of the first holder with the elastic body.
前記固定用カバーは、前記第2のホルダに固定された
ことを特徴とする請求項1に記載のトルク検出器。
The torque detector according to claim 1, wherein the fixing cover is fixed to the second holder.
前記固定用カバーは、かしめにより前記第2のホルダに固定された
ことを特徴とする請求項4に記載のトルク検出器。
The torque detector according to claim 4, wherein the fixing cover is fixed to the second holder by caulking.
前記固定用カバーは、ボルトにより前記第2のホルダに固定された
ことを特徴とする請求項4に記載のトルク検出器。
The torque detector according to claim 4, wherein the fixing cover is fixed to the second holder with a bolt.
前記第1のホルダには、前記補助磁性体を前記第1の軸体の軸方向から嵌め込むための溝部が設けられた
ことを特徴とする請求項1に記載のトルク検出器。
The torque detector according to claim 1, wherein the first holder is provided with a groove for fitting the auxiliary magnetic body in the axial direction of the first shaft body.
前記補助磁性体には、固定用突起が1又は複数設けられ、
前記第1のホルダには、前記補助磁性体が前記第1の軸体の軸方向から嵌め込まれたときに前記補助磁性体の前記固定用突起が嵌り込む1又は複数の凹部が設けられた
ことを特徴とする請求項7に記載のトルク検出器。
The auxiliary magnetic body is provided with one or more fixing protrusions,
The first holder is provided with one or a plurality of recesses into which the fixing protrusions of the auxiliary magnetic body are fitted when the auxiliary magnetic body is fitted from the axial direction of the first shaft body. The torque detector according to claim 7.
前記凹部には、当該凹部内に嵌め込まれた前記補助磁性体の前記固定用突起を固定するための爪部が設けられた
ことを特徴とする請求項8に記載のトルク検出器。
The torque detector according to claim 8, wherein the concave portion is provided with a claw portion for fixing the fixing protrusion of the auxiliary magnetic body fitted in the concave portion.
前記第1のホルダには、前記第2のホルダに固定する際の位置決め用の凹部及び又は凸部が設けられた
ことを特徴とする請求項1に記載のトルク検出器。
The torque detector according to claim 1, wherein the first holder is provided with a concave portion and / or a convex portion for positioning when the first holder is fixed to the second holder.
前記第1のホルダは、前記第2のホルダの中央部に設けられた嵌合穴に嵌め込むようにして前記第2のホルダに保持され、
前記第2のホルダの前記嵌合穴には、前記第1のホルダが抜け落ちるのを防止するための突起が設けられた
ことを特徴とする請求項1に記載のトルク検出器。
The first holder is held by the second holder so as to be fitted into a fitting hole provided in a central portion of the second holder,
The torque detector according to claim 1, wherein a projection for preventing the first holder from falling off is provided in the fitting hole of the second holder.
前記補助磁性体及び前記磁束検出器が密着固定された
ことを特徴とする請求項1に記載のトルク検出器。
The torque detector according to claim 1, wherein the auxiliary magnetic body and the magnetic flux detector are closely fixed.
前記磁束検出器と、当該磁束検出器と電気的に接続されたハーネスとを一体化した検出器アセンブリを備える
ことを特徴とする請求項1に記載のトルク検出器。
The torque detector according to claim 1, further comprising a detector assembly in which the magnetic flux detector and a harness electrically connected to the magnetic flux detector are integrated.
前記検出器アセンブリは、前記第1のホルダに一体に固定された
ことを特徴とする請求項13に記載のトルク検出器。
The torque detector according to claim 13, wherein the detector assembly is integrally fixed to the first holder.
前記検出器アセンブリは、前記第1のホルダと一体にモールドされることにより固定された
ことを特徴とする請求項14に記載のトルク検出器。
The torque detector according to claim 14, wherein the detector assembly is fixed by being molded integrally with the first holder.
前記検出器アセンブリ及び前記第1のホルダを一体にモールドするモールド体には、当該トルク検出器を収納するボックスとの嵌合部が設けられた
ことを特徴とする請求項15に記載のトルク検出器。
The torque detection according to claim 15, wherein the mold body that integrally molds the detector assembly and the first holder is provided with a fitting portion with a box that houses the torque detector. vessel.
前記第1のホルダには、前記検出器アセンブリを固定するための係合部が設けられた
ことを特徴とする請求項14に記載のトルク検出器。
The torque detector according to claim 14, wherein the first holder is provided with an engagement portion for fixing the detector assembly.
前記係合部には、前記検出器アセンブリを所定位置に位置させるためのガイドが設けられた
ことを特徴とする請求項17に記載のトルク検出器。
The torque detector according to claim 17, wherein a guide for positioning the detector assembly at a predetermined position is provided in the engagement portion.
前記ガイドには、前記検出器アセンブリの抜け止めを防止するための抜止め部が設けられた
ことを特徴とする請求項18に記載のトルク検出器。
The torque detector according to claim 18, wherein the guide is provided with a retaining portion for preventing the detector assembly from coming off.
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