JP2012194143A - Torque sensor - Google Patents

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秀雄 前原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a torque sensor capable of preventing a ring magnet from falling off from a back yoke.SOLUTION: The torque sensor 40 detects a torque which acts on a torsion bar 12 in accordance with the density of magnetic flux guided to a rotational magnetic circuit part 60 fixed to a second shaft 13 from a magnetic generation part 50 fixed to a first shaft 11. The magnetic generation part 50 includes: a back yoke 51 outwardly fitted to the first shaft 11; an annular protrusion 51B protruded and formed on the end surface of the back yoke 51; an annular ring magnet 52 provided on the end surface of the back yoke 51 so as to have a predetermined space d between the protrusion 51B; a first recess 51D provided on the side surface facing the ring magnet 52 of the protrusion 51B; a second recess 52A provided on the side surface facing the protrusion 51B of the ring magnet 52; and a main adhesion part 53 which is provided over the space d, the first recess 51D, and the second recess 52A and adheres the back yoke 51 and the ring magnet 52.

Description

本発明は、磁石から導かれる磁束密度に応じてシャフトに作用するトルクを検出するトルクセンサに関するものである。   The present invention relates to a torque sensor that detects a torque acting on a shaft in accordance with a magnetic flux density guided from a magnet.

特許文献1には、ステアリングシャフトに作用する操舵トルクを磁力によって検出する非接触タイプのトルクセンサが開示されている。このトルクセンサは、同軸上に配置される入力シャフトと出力シャフトとの間で操舵トルクを伝達するトーションバーと、入力シャフトに固定される磁気発生部と、出力シャフトに固定される回転磁気回路部と、ハウジングに固定される固定磁気回路部と、固定磁気回路部に導かれる磁束密度を検出する磁気センサと、を備える。磁気発生部は、入力シャフトに固定されるバックヨークと、接着剤を介してバックヨークに固定されるリング磁石とから構成されている。   Patent Document 1 discloses a non-contact type torque sensor that detects a steering torque acting on a steering shaft by a magnetic force. The torque sensor includes a torsion bar that transmits a steering torque between an input shaft and an output shaft that are arranged on the same axis, a magnetism generating unit that is fixed to the input shaft, and a rotating magnetic circuit unit that is fixed to the output shaft. And a fixed magnetic circuit part fixed to the housing, and a magnetic sensor for detecting a magnetic flux density guided to the fixed magnetic circuit part. The magnetism generating unit includes a back yoke fixed to the input shaft and a ring magnet fixed to the back yoke via an adhesive.

トーションバーにトルクが作用してトーションバーがねじれ変形すると、磁気発生部と回転磁気回路部との回転方向の相対位置が変化する。これに伴い磁気発生部から回転磁気回路部を通じて固定磁気回路部に導かれる磁束密度が変化する。磁気センサは磁束密度に応じた信号を出力する。トーションバーに作用するトルクは、磁気センサから出力された信号に基づいて検出される。   When torque acts on the torsion bar and the torsion bar is torsionally deformed, the relative position in the rotation direction between the magnetism generating unit and the rotating magnetic circuit unit changes. Along with this, the magnetic flux density guided from the magnetism generating unit to the fixed magnetic circuit unit through the rotating magnetic circuit unit changes. The magnetic sensor outputs a signal corresponding to the magnetic flux density. Torque acting on the torsion bar is detected based on a signal output from the magnetic sensor.

特開2007−240496号公報JP 2007-240696 A

しかしながら、このような従来のトルクセンサでは、リング磁石とバックヨークとの間の接着不良が発生した場合に、外部からの衝撃等によってリング磁石がバックヨークから回転軸方向に脱落するおそれがある。   However, in such a conventional torque sensor, when a poor adhesion between the ring magnet and the back yoke occurs, the ring magnet may drop from the back yoke in the direction of the rotation axis due to an external impact or the like.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、リング磁石とバックヨークとの間の接着不良が発生した場合であっても、リング磁石の脱落を防止することができるトルクセンサを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and a torque sensor that can prevent a ring magnet from falling off even when a poor adhesion between the ring magnet and the back yoke occurs. The purpose is to provide.

本発明は、同軸上に配置される第一シャフトと第二シャフトとの間でトルクを伝達するトーションバーと、前記第一シャフトに固定される磁気発生部と、前記第二シャフトに固定される回転磁気回路部とを備え、前記磁気発生部から前記回転磁気回路部に導かれる磁束密度に応じて前記トーションバーに作用するトルクを検出するトルクセンサにおいて、前記磁気発生部は、前記第一シャフトに外嵌されるバックヨークと、前記バックヨークの端面に突出形成される環状の突出部と、前記突出部との間に所定の隙間を有するように前記バックヨークの端面に設けられる環状のリング磁石と、前記突出部の前記リング磁石と対向する側面に設けられる第一凹部と、前記リング磁石の前記突出部と対向する側面に設けられる第二凹部と、前記隙間と、前記第一凹部と、前記第二凹部とにわたって設けられ、前記バックヨークと前記リング磁石とを接着する主接着部と、を備えることを特徴とする。   The present invention provides a torsion bar that transmits torque between a first shaft and a second shaft that are arranged coaxially, a magnetism generating portion that is fixed to the first shaft, and a second shaft that is fixed to the second shaft. A torque sensor for detecting a torque acting on the torsion bar in accordance with a magnetic flux density guided from the magnetism generating section to the rotating magnet circuit section, wherein the magnetism generating section comprises the first shaft. An annular ring provided on the end surface of the back yoke so as to have a predetermined clearance between the back yoke that is externally fitted to the projection, an annular projection that is formed to project from the end surface of the back yoke, and the projection A magnet, a first concave portion provided on a side surface of the protruding portion facing the ring magnet, a second concave portion provided on a side surface of the ring magnet facing the protruding portion, and the gap , Said first recess, is provided over said second recess, characterized in that it comprises a main adhesive portion for adhering the said ring magnet and the back yoke.

本発明によれば、バックヨークとリング磁石との間の接着不良が発生した場合でも、主接着部が突出部の凹部及びリング磁石の凹部に入り込んでおり、リング磁石の凹部内の主接着部がリング磁石を支持するので、バックヨークからのリング磁石の脱落を防止することができる。   According to the present invention, even when an adhesion failure between the back yoke and the ring magnet occurs, the main adhesive portion enters the concave portion of the protrusion and the concave portion of the ring magnet, and the main adhesive portion in the concave portion of the ring magnet Since it supports the ring magnet, it is possible to prevent the ring magnet from falling off the back yoke.

本発明の実施形態によるパワーステアリング装置の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a power steering device according to an embodiment of the present invention. 下部ハウジングを取り除いた状態におけるパワーステアリング装置の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of a power steering device in the state where a lower housing was removed. (A)及び(B)は、パワーステアリング装置に設けられるトルクセンサが備える磁気発生部の斜視図及び下面図である。(A) And (B) is the perspective view and bottom view of a magnetism generation part with which the torque sensor provided in a power steering device is provided. トルクセンサが備える回転磁気回路部の斜視図である。It is a perspective view of the rotating magnetic circuit part with which a torque sensor is provided. (A)は磁気発生部の縦断面図であり、(B)は(A)の破線領域における磁気発生部の拡大図である。(A) is a longitudinal cross-sectional view of a magnetic generation part, (B) is an enlarged view of the magnetic generation part in the broken-line area | region of (A). 磁気発生部の縦断面斜視図である。It is a longitudinal cross-sectional perspective view of a magnetism generation part.

図面を参照して、本発明の実施形態による車両用のパワーステアリング装置1を説明する。   A power steering apparatus 1 for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1及び図2に示すように、パワーステアリング装置1は、ステアリングホイールに連係するステアリングシャフト10と、車輪に連係するラック軸2とを備え、ステアリングシャフト10の回転によってラック軸2を軸方向に移動させて車輪を操舵する装置である。   As shown in FIGS. 1 and 2, the power steering apparatus 1 includes a steering shaft 10 that is linked to a steering wheel and a rack shaft 2 that is linked to a wheel, and the rack shaft 2 is moved in the axial direction by the rotation of the steering shaft 10. It is a device that moves and steers the wheel.

ステアリングシャフト10は、ボルト21によって連結される上部ハウジング20及び下部ハウジング30によって支持される軸部材である。ステアリングシャフト10は、第一シャフトとしての入力シャフト11と、トーションバー12と、第二シャフトとしての出力シャフト13と、を備える。   The steering shaft 10 is a shaft member that is supported by an upper housing 20 and a lower housing 30 that are connected by bolts 21. The steering shaft 10 includes an input shaft 11 as a first shaft, a torsion bar 12, and an output shaft 13 as a second shaft.

入力シャフト11は、転がり軸受22を介して上部ハウジング20に回転自在に支持される。入力シャフト11と上部ハウジング20との間はダストシール23によってシールされる。ダストシール23は、転がり軸受22の上方に配設されている。   The input shaft 11 is rotatably supported by the upper housing 20 via a rolling bearing 22. A dust seal 23 seals between the input shaft 11 and the upper housing 20. The dust seal 23 is disposed above the rolling bearing 22.

出力シャフト13は、上部ハウジング20の下端部と下部ハウジング30の上端部に挟持される転がり軸受31と、下部ハウジング30の下端部に設置される滑り軸受32とによって、回転自在に支持される。   The output shaft 13 is rotatably supported by a rolling bearing 31 that is sandwiched between the lower end portion of the upper housing 20 and the upper end portion of the lower housing 30 and a sliding bearing 32 that is installed at the lower end portion of the lower housing 30.

出力シャフト13の上端部には、入力シャフト11の下端部を収容可能な収容室13Aが形成されている。出力シャフト13の収容室13Aの内周面と、入力シャフト11の下端部の外周面との間には、滑り軸受14が介装される。これにより、入力シャフト11及び出力シャフト13は、同一軸上で相対回転可能となっている。   An accommodation chamber 13 </ b> A capable of accommodating the lower end portion of the input shaft 11 is formed at the upper end portion of the output shaft 13. A sliding bearing 14 is interposed between the inner peripheral surface of the storage chamber 13 </ b> A of the output shaft 13 and the outer peripheral surface of the lower end portion of the input shaft 11. Thereby, the input shaft 11 and the output shaft 13 are relatively rotatable on the same axis.

入力シャフト11は円筒状に形成されており、入力シャフト11の内部にはトーションバー12が同軸に収められる。トーションバー12の上端部は、ピン15を介して、入力シャフト11の上端部に連結される。トーションバー12の下端部は、入力シャフト11の下端開口部より下方に突出する。トーションバー12の下端部の外周面には、セレーション12Aが形成されている。トーションバー12の下端部は、セレーション12Aを介して、収容室13Aの底部に形成された係合孔13Bに連結される。トーションバー12は、入力シャフト11に入力される操舵トルクを出力シャフト13に伝達するとともに、そのトルクに応じて回転軸Oを中心にねじれ変形する。   The input shaft 11 is formed in a cylindrical shape, and a torsion bar 12 is accommodated coaxially inside the input shaft 11. The upper end portion of the torsion bar 12 is connected to the upper end portion of the input shaft 11 via the pin 15. The lower end portion of the torsion bar 12 protrudes downward from the lower end opening portion of the input shaft 11. A serration 12 </ b> A is formed on the outer peripheral surface of the lower end portion of the torsion bar 12. The lower end of the torsion bar 12 is connected to an engagement hole 13B formed in the bottom of the storage chamber 13A via a serration 12A. The torsion bar 12 transmits a steering torque input to the input shaft 11 to the output shaft 13 and twists and deforms about the rotation axis O according to the torque.

出力シャフト13は、下端寄りの外周面にギア13Cを備える。出力シャフト13のギア13Cは、ラック軸2に形成されたラックギア2Aと噛合する。入力シャフト11の回転に伴って出力シャフト13が回転することで、ラック軸2が軸方向に移動し、車輪が操舵される。   The output shaft 13 includes a gear 13C on the outer peripheral surface near the lower end. A gear 13 </ b> C of the output shaft 13 meshes with a rack gear 2 </ b> A formed on the rack shaft 2. As the output shaft 13 rotates as the input shaft 11 rotates, the rack shaft 2 moves in the axial direction, and the wheels are steered.

パワーステアリング装置1は、操舵トルクを補助的に付与するアシスト機構として、トーションバー12に作用する操舵トルクを検出する非接触式のトルクセンサ40と、検出された操舵トルクに応じてラック軸2に操舵補助トルクを付与する電動モータとを有している。   The power steering device 1 has a non-contact type torque sensor 40 that detects a steering torque acting on the torsion bar 12 as an assist mechanism that assists in providing a steering torque, and a rack shaft 2 that corresponds to the detected steering torque. And an electric motor for applying steering assist torque.

トルクセンサ40は、入力シャフト11とともに回転する磁気発生部50と、出力シャフト13とともに回転する回転磁気回路部60と、上部ハウジング20に固定される固定磁気回路部70と、固定磁気回路部70に導かれる磁束密度を検出する磁気センサ81とを備える。トルクセンサ40は、トーションバー12に作用する操舵トルクを磁気センサ81の出力に基づいて検出する。   The torque sensor 40 includes a magnetism generating unit 50 that rotates with the input shaft 11, a rotating magnetic circuit unit 60 that rotates with the output shaft 13, a fixed magnetic circuit unit 70 that is fixed to the upper housing 20, and a fixed magnetic circuit unit 70. And a magnetic sensor 81 for detecting the guided magnetic flux density. The torque sensor 40 detects the steering torque acting on the torsion bar 12 based on the output of the magnetic sensor 81.

なお、トルクセンサ40は、出力シャフト13に磁気発生部50を設け、入力シャフト11に回転磁気回路部60を設ける構成としてもよい。   The torque sensor 40 may have a configuration in which the output shaft 13 is provided with the magnetism generating unit 50 and the input shaft 11 is provided with the rotating magnetic circuit unit 60.

図1、図3(A)、及び図3(B)に示すように、磁気発生部50は、入力シャフト11に圧入される環状のバックヨーク51と、接着剤を介してバックヨーク51の下端面に固定される環状のリング磁石52と、を備える。   As shown in FIGS. 1, 3A, and 3B, the magnetism generator 50 includes an annular back yoke 51 that is press-fitted into the input shaft 11, and an underside of the back yoke 51 via an adhesive. And an annular ring magnet 52 fixed to the end face.

リング磁石52は、環状の永久磁石である。リング磁石52は、入力シャフト11の回転軸O方向へ向けて硬磁性体を着磁することによって形成される多極磁石である。図3(B)に示すように、リング磁石52には、12個の磁極が周方向にわたって等間隔に形成される。つまり、リング磁石52の上端面及び下端面には、6個のN極と6個のS極が周方向に交互に配設される。リング磁石52に設けられる磁極数は、12個に限られず、必要に応じて任意に設定される。   The ring magnet 52 is an annular permanent magnet. The ring magnet 52 is a multipolar magnet formed by magnetizing a hard magnetic material in the direction of the rotation axis O of the input shaft 11. As shown in FIG. 3B, the ring magnet 52 has 12 magnetic poles formed at equal intervals in the circumferential direction. That is, on the upper end surface and the lower end surface of the ring magnet 52, six N poles and six S poles are alternately arranged in the circumferential direction. The number of magnetic poles provided in the ring magnet 52 is not limited to 12 and can be arbitrarily set as necessary.

バックヨーク51は、軟磁性体によって形成される環状部材である。バックヨーク51の下端面には、リング磁石52が固定される。バックヨーク51は、リング磁石52の隣り合う磁極を結んで磁束を導く継鉄としての機能を有しており、リング磁石52の下端面である下部磁極面に磁力を集中させる。   The back yoke 51 is an annular member formed of a soft magnetic material. A ring magnet 52 is fixed to the lower end surface of the back yoke 51. The back yoke 51 has a function as a yoke that guides magnetic flux by connecting adjacent magnetic poles of the ring magnet 52, and concentrates the magnetic force on the lower magnetic pole surface that is the lower end surface of the ring magnet 52.

図1、図2、及び図4に示すように、回転磁気回路部60は、リング磁石52から出される磁束を導く第一軟磁性リング61及び第二軟磁性リング62と、出力シャフト13に取り付けられる取付部材63と、取付部材63に第一軟磁性リング61及び第二軟磁性リング62を固定する樹脂モールド64とを備える。なお、図4は、樹脂モールド64を省略した状態の回転磁気回路部60を示す図である。   As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the rotating magnetic circuit unit 60 is attached to the output shaft 13 and the first soft magnetic ring 61 and the second soft magnetic ring 62 that guide the magnetic flux emitted from the ring magnet 52. And a resin mold 64 for fixing the first soft magnetic ring 61 and the second soft magnetic ring 62 to the mounting member 63. FIG. 4 is a diagram showing the rotating magnetic circuit unit 60 in a state where the resin mold 64 is omitted.

第一軟磁性リング61は、環状の第一磁路環部61Cと、第一磁路環部61Cから下向きに突出する6個の第一磁路柱部61Bと、各第一磁路柱部61Bの下端からそれぞれ内向きに屈折してリング磁石52の下端面に対峙する第一磁路端部61Aと、を備える。また、第二軟磁性リング62は、環状の第二磁路環部62Cと、第二磁路環部62Cから上向きに突出する6個の第二磁路柱部62Bと、各第二磁路柱部62Bの上端からそれぞれ内向きに屈折して、リング磁石52の下端面に対峙する第二磁路端部62Aと、を備える。   The first soft magnetic ring 61 includes an annular first magnetic path ring portion 61C, six first magnetic path column portions 61B protruding downward from the first magnetic path ring portion 61C, and each first magnetic path column portion. A first magnetic path end 61 </ b> A that refracts inward from the lower end of 61 </ b> B and faces the lower end surface of the ring magnet 52. The second soft magnetic ring 62 includes an annular second magnetic path ring portion 62C, six second magnetic path column portions 62B protruding upward from the second magnetic path ring portion 62C, and each second magnetic path. A second magnetic path end portion 62A that refracts inward from the upper end of the column portion 62B and faces the lower end surface of the ring magnet 52.

第一磁路環部61C及び第二磁路環部62Cは、それぞれ全周がつながった環状部材である。第一磁路環部61C及び第二磁路環部62Cは、第一磁路端部61Aと第二磁路端部62Aとが同一面上において交互に等しい角度間隔で並ぶように、回転軸O方向に間隔をあけて配置される。   Each of the first magnetic path ring portion 61C and the second magnetic path ring portion 62C is an annular member having an entire circumference connected thereto. The first magnetic path ring portion 61C and the second magnetic path ring portion 62C have a rotation axis so that the first magnetic path end portions 61A and the second magnetic path end portions 62A are alternately arranged at equal angular intervals on the same plane. Arranged at intervals in the O direction.

第一磁路環部61Cはリング磁石52の下端面より上方に設けられ、第二磁路環部62Cはリング磁石52より下方に設けられる。したがって、リング磁石52は、トーションバー12の回転軸O方向について第一磁路環部61Cと第二磁路環部62Cとの間に配置される。   The first magnetic path ring portion 61 </ b> C is provided above the lower end surface of the ring magnet 52, and the second magnetic path ring portion 62 </ b> C is provided below the ring magnet 52. Therefore, the ring magnet 52 is disposed between the first magnetic path ring portion 61C and the second magnetic path ring portion 62C in the direction of the rotation axis O of the torsion bar 12.

第一磁路柱部61Bと第二磁路柱部62Bは、それぞれ平板状に形成され、回転軸O方向に延設される。第一磁路柱部61Bは、所定の間隙をあけてリング磁石52の外周面を囲むように配置される。第二磁路柱部62Bは、回転軸Oに沿って第一磁路柱部61Bと反対方向に延設される。   The first magnetic path column portion 61B and the second magnetic path column portion 62B are each formed in a flat plate shape and extend in the direction of the rotation axis O. The first magnetic path column portion 61B is disposed so as to surround the outer peripheral surface of the ring magnet 52 with a predetermined gap. The second magnetic path column portion 62B extends along the rotation axis O in the direction opposite to the first magnetic path column portion 61B.

第一磁路端部61Aと第二磁路端部62Aは、それぞれ平板状に形成される。トーションバー12に操舵トルクが作用していない中立状態では、第一磁路端部61A及び第二磁路端部62Aの各中心線は、リング磁石52のN極とS極の境界を指すように、設定されている。   The first magnetic path end 61A and the second magnetic path end 62A are each formed in a flat plate shape. In the neutral state where the steering torque is not applied to the torsion bar 12, the center lines of the first magnetic path end portion 61A and the second magnetic path end portion 62A indicate the boundary between the N pole and the S pole of the ring magnet 52. Is set.

図1及び図2に示すように、固定磁気回路部70は、第一軟磁性リング61の第一磁路環部61Cの外周に沿って設けられる第一集磁リング71と、第二軟磁性リング62の第二磁路環部62Cの外周に沿って設けられる第二集磁リング72と、第一集磁リング71に接続される第一集磁ヨーク73と、第二集磁リング72に接続される第二集磁ヨーク74と、を備える。第一集磁ヨーク73及び第二集磁ヨーク74は、ブロック状の部材である。   As shown in FIGS. 1 and 2, the fixed magnetic circuit portion 70 includes a first magnetic flux collecting ring 71 provided along the outer periphery of the first magnetic path ring portion 61 </ b> C of the first soft magnetic ring 61, and a second soft magnetic ring. The second magnetic flux collecting ring 72 provided along the outer periphery of the second magnetic path ring portion 62 </ b> C of the ring 62, the first magnetic flux collecting yoke 73 connected to the first magnetic flux collecting ring 71, and the second magnetic flux collecting ring 72 And a second magnetism collecting yoke 74 to be connected. The first magnetism collecting yoke 73 and the second magnetism collecting yoke 74 are block-shaped members.

第一集磁リング71及び第二集磁リング72は、上部ハウジング20の内周壁にかしめ固定される。第一集磁リング71の内周面は第一軟磁性リング61の第一磁路環部61Cに対峙し、第二集磁リング72の内周面は第二軟磁性リング62の第二磁路環部62Cに対峙する。   The first magnetism collecting ring 71 and the second magnetism collecting ring 72 are caulked and fixed to the inner peripheral wall of the upper housing 20. The inner peripheral surface of the first magnetism collecting ring 71 faces the first magnetic path ring portion 61C of the first soft magnetic ring 61, and the inner peripheral surface of the second magnetism collecting ring 72 is the second magnetism of the second soft magnetic ring 62. It faces the road ring part 62C.

第一集磁ヨーク73は第一集磁リング71の外周面に当接するように設けられ、第二集磁ヨーク74は第二集磁リング72の外周面に当接するように設けられる。第一集磁ヨーク73と第二集磁ヨーク74との間には、周方向に並ぶ一対の磁気ギャップが形成される。各磁気ギャップ内には、磁気センサ81が一つずつ配置される。   The first magnetism collecting yoke 73 is provided so as to contact the outer peripheral surface of the first magnetism collecting ring 71, and the second magnetism collecting yoke 74 is provided so as to contact the outer peripheral surface of the second magnetism collecting ring 72. A pair of magnetic gaps arranged in the circumferential direction is formed between the first magnetism collecting yoke 73 and the second magnetism collecting yoke 74. One magnetic sensor 81 is arranged in each magnetic gap.

第一集磁ヨーク73、第二集磁ヨーク74、磁気センサ81、及び磁気センサ81と接続する基板82は、センサホルダ83に設置される。樹脂製のセンサホルダ83は、一対のボルト84を介して、金属製の上部ハウジング20に固定される。   The first magnetism collecting yoke 73, the second magnetism collecting yoke 74, the magnetic sensor 81, and the substrate 82 connected to the magnetic sensor 81 are installed in the sensor holder 83. The resin sensor holder 83 is fixed to the metal upper housing 20 via a pair of bolts 84.

磁気センサ81は、ホール素子を通過する磁束密度に応じた電圧を信号として出力する。磁気センサ81の出力信号は、センサホルダ83に設けられた端子83Aを介して、コントローラに送信される。なお、磁気センサ81には、ホール素子の信号を増幅する回路、温度補償を行う回路、又はノイズフィルタの回路等を設けてもよい。   The magnetic sensor 81 outputs a voltage corresponding to the magnetic flux density passing through the Hall element as a signal. An output signal of the magnetic sensor 81 is transmitted to the controller via a terminal 83 </ b> A provided on the sensor holder 83. The magnetic sensor 81 may be provided with a circuit that amplifies the Hall element signal, a temperature compensation circuit, a noise filter circuit, or the like.

次に、トルクセンサ40がトーションバー12に作用する操舵トルクを検出する機能について説明する。   Next, the function that the torque sensor 40 detects the steering torque acting on the torsion bar 12 will be described.

トーションバー12に操舵トルクが作用しない中立状態では、第一軟磁性リング61の第一磁路端部61A及び第二軟磁性リング62の第二磁路端部62Aは、それぞれリング磁石52のN極及びS極に同一の面積で対峙して両極を磁気短絡する。そのため、磁束は回転磁気回路部60と固定磁気回路部70に導かれない。   In the neutral state where the steering torque does not act on the torsion bar 12, the first magnetic path end 61 A of the first soft magnetic ring 61 and the second magnetic path end 62 A of the second soft magnetic ring 62 are respectively connected to the N of the ring magnet 52. Opposite the pole and the S pole with the same area, and magnetically short-circuit both poles. Therefore, the magnetic flux is not guided to the rotating magnetic circuit unit 60 and the fixed magnetic circuit unit 70.

運転者によるステアリングホイールの操作によって、トーションバー12に特定方向の操舵トルクが作用した場合には、このトルクの方向に応じてトーションバー12はねじれ変形する。トーションバー12がねじれ変形すると、第一磁路端部61AはS極よりN極に大きな面積を持って対峙する一方、第二磁路端部62AはN極よりS極に大きな面積を持って対峙する。リング磁石52からの磁束は回転磁気回路部60と固定磁気回路部70に導かれ、磁気センサ81は磁場の大きさ及び方向に応じた信号を出力する。この場合における磁気経路は、N極から第一軟磁性リング61、第一集磁リング71、第一集磁ヨーク73、磁気センサ81、第二集磁ヨーク74、第二集磁リング72、第二軟磁性リング62を経由してS極に向かう経路である。   When a steering torque in a specific direction is applied to the torsion bar 12 by the operation of the steering wheel by the driver, the torsion bar 12 is torsionally deformed according to the direction of the torque. When the torsion bar 12 is torsionally deformed, the first magnetic path end 61A faces the N pole with a larger area than the S pole, while the second magnetic path end 62A has the S pole larger than the N pole. Confront. The magnetic flux from the ring magnet 52 is guided to the rotating magnetic circuit unit 60 and the fixed magnetic circuit unit 70, and the magnetic sensor 81 outputs a signal corresponding to the magnitude and direction of the magnetic field. The magnetic path in this case is from the N pole to the first soft magnetic ring 61, the first magnetic flux collecting ring 71, the first magnetic flux collecting yoke 73, the magnetic sensor 81, the second magnetic flux collecting yoke 74, the second magnetic flux collecting ring 72, This is a path toward the south pole via the two soft magnetic rings 62.

一方、運転者によるステアリングホイールの操作によって、トーションバー12に上記とは逆方向の操舵トルクが作用した場合には、このトルクの方向に応じてトーションバー12が逆方向にねじれ変形する。トーションバー12がねじれ変形すると、第一磁路端部61AはN極よりS極に大きな面積を持って対峙する一方、第二磁路端部62AはS極よりN極に大きな面積を持って対峙する。リング磁石52からの磁束は、上記の磁気経路と逆の磁気経路にて導かれる。磁気センサ81は、磁場の強さ及び方向に応じた信号を出力する。この場合における磁気経路は、N極から第二軟磁性リング62、第二集磁リング72、第二集磁ヨーク74、磁気センサ81、第一集磁ヨーク73、第一集磁リング71、第一軟磁性リング61を経由してS極に向かう経路である。   On the other hand, when a steering torque in the direction opposite to the above acts on the torsion bar 12 by the operation of the steering wheel by the driver, the torsion bar 12 is twisted and deformed in the reverse direction according to the direction of the torque. When the torsion bar 12 is torsionally deformed, the first magnetic path end 61A faces the S pole with a larger area than the N pole, while the second magnetic path end 62A has a larger area with the N pole than the S pole. Confront. The magnetic flux from the ring magnet 52 is guided by a magnetic path opposite to the above magnetic path. The magnetic sensor 81 outputs a signal corresponding to the strength and direction of the magnetic field. In this case, the magnetic path is from the N pole to the second soft magnetic ring 62, the second magnetic flux collecting ring 72, the second magnetic flux collecting yoke 74, the magnetic sensor 81, the first magnetic flux collecting yoke 73, the first magnetic flux collecting ring 71, This is a path toward the south pole via one soft magnetic ring 61.

第一磁路端部61Aがリング磁石52のN極とS極に対峙する面積差、及び第二磁路端部62Aがリング磁石52のN極とS極に対峙する面積差が大きいほど、磁気ギャップの磁場は強くなる。磁気ギャップにおける磁場が強くなると、磁気センサ81の出力信号も増大する。   The larger the area difference between the first magnetic path end 61A facing the N pole and the S pole of the ring magnet 52 and the second magnetic path end 62A facing the N pole and S pole of the ring magnet 52, The magnetic field of the magnetic gap becomes stronger. As the magnetic field in the magnetic gap becomes stronger, the output signal of the magnetic sensor 81 also increases.

トーションバーに作用する操舵トルクは、磁気センサ81から出力された信号に基づいて検出される。   The steering torque acting on the torsion bar is detected based on the signal output from the magnetic sensor 81.

次に、磁気発生部50のバックヨーク51及びリング磁石52の構成について詳しく説明する。   Next, the configuration of the back yoke 51 and the ring magnet 52 of the magnetic generator 50 will be described in detail.

図3(A)、図5(A)、及び図5(B)に示すように、磁気発生部50のバックヨーク51は、軟磁性体の合金によって円環状に形成される。バックヨーク51は、入力シャフト11の外周面に対して嵌合する嵌合孔51Aと、下端面から下方に突出する突出部51Bと、外周面に形成される係合溝51Cと、を備える。   As shown in FIGS. 3 (A), 5 (A), and 5 (B), the back yoke 51 of the magnetism generator 50 is formed in an annular shape from an alloy of soft magnetic material. The back yoke 51 includes a fitting hole 51A that fits to the outer peripheral surface of the input shaft 11, a protruding portion 51B that protrudes downward from the lower end surface, and an engaging groove 51C formed on the outer peripheral surface.

嵌合孔51Aは、バックヨーク51を回転軸O方向に貫通する孔である。バックヨーク51は、嵌合孔51Aを介して入力シャフト11の外周面に圧入される。   The fitting hole 51A is a hole that penetrates the back yoke 51 in the direction of the rotation axis O. The back yoke 51 is press-fitted into the outer peripheral surface of the input shaft 11 through the fitting hole 51A.

突出部51Bは、バックヨーク51の下端面に環状に形成される。突出部51Bの内径は、入力シャフト11が挿通可能なように、入力シャフト11の外径よりも大きく設定されている。突出部51Bの外周面には、凹部51Dが窪むように形成される。凹部51Dは、バックヨーク51の下端面寄りの位置において周方向に形成される。つまり、凹部51Dは、突出部51Bの外周上部において全周にわたって形成される環状溝である。   The protrusion 51 </ b> B is formed in an annular shape on the lower end surface of the back yoke 51. The inner diameter of the protruding portion 51B is set larger than the outer diameter of the input shaft 11 so that the input shaft 11 can be inserted. On the outer peripheral surface of the protrusion 51B, a recess 51D is formed to be recessed. The recess 51D is formed in the circumferential direction at a position near the lower end surface of the back yoke 51. That is, the recess 51D is an annular groove formed over the entire circumference at the upper outer periphery of the protrusion 51B.

なお、バックヨーク51では、突出部51Bの外周面の全周にわたって凹部51Dを設けたが、周方向に複数の凹部を設けてもよい。   In addition, in the back yoke 51, although the recessed part 51D was provided over the perimeter of the outer peripheral surface of the protrusion part 51B, you may provide a several recessed part in the circumferential direction.

係合溝51Cは、バックヨーク51の外周面の下部に、回転軸O方向に沿って設けられる縦溝である。係合溝51Cは、バックヨーク51の下端面から、下端面よりも上方の所定位置まで延設される。係合溝51Cは、バックヨーク51の外周に沿って等間隔に複数設けられる。これら係合溝51Cは、ローレット加工によってバックヨーク51の外周面を凹凸状にすることで形成される。   The engagement groove 51 </ b> C is a vertical groove provided along the rotation axis O direction at the lower part of the outer peripheral surface of the back yoke 51. The engagement groove 51C extends from the lower end surface of the back yoke 51 to a predetermined position above the lower end surface. A plurality of engagement grooves 51 </ b> C are provided at equal intervals along the outer periphery of the back yoke 51. These engagement grooves 51C are formed by making the outer peripheral surface of the back yoke 51 uneven by knurling.

なお、係合溝51Cが延設される上記所定位置は必要に応じて適宜変更される。係合溝51Cとリング磁石52の係合面52Bとの連係による作用効果については後述するが、リング磁石52の周方向に加わる衝撃の大きさが大きいほど、より上方の所定位置まで係合溝51Cを延設するとよい。   In addition, the said predetermined position where 51 C of engagement grooves are extended is suitably changed as needed. The effect of the linkage between the engagement groove 51C and the engagement surface 52B of the ring magnet 52 will be described later. The larger the magnitude of the impact applied to the circumferential direction of the ring magnet 52, the higher the engagement groove to the predetermined position. 51C may be extended.

図3(A)、図5(A)、及び図5(B)に示すように、磁気発生部50のリング磁石52は、焼結金属によって環状に形成される。リング磁石52は、接着部53、54を介して、バックヨーク51の下端面に固定される。リング磁石52の内径はバックヨーク51の突出部51Bの外径よりも大きく設定されており、リング磁石52は突出部51Bを取り囲むように配置される。したがって、リング磁石52の内周面と突出部51Bの外周面とは対向する。リング磁石52の内周面と突出部51Bの外周面との間には、所定の隙間dが形成される。   As shown in FIGS. 3 (A), 5 (A), and 5 (B), the ring magnet 52 of the magnetic generator 50 is formed in an annular shape from a sintered metal. The ring magnet 52 is fixed to the lower end surface of the back yoke 51 via the bonding portions 53 and 54. The inner diameter of the ring magnet 52 is set larger than the outer diameter of the protruding portion 51B of the back yoke 51, and the ring magnet 52 is disposed so as to surround the protruding portion 51B. Therefore, the inner peripheral surface of the ring magnet 52 and the outer peripheral surface of the protrusion 51B are opposed to each other. A predetermined gap d is formed between the inner peripheral surface of the ring magnet 52 and the outer peripheral surface of the protruding portion 51B.

なお、バックヨーク51にリング磁石52が設置された状態で、バックヨーク51の突出部51Bの突出量は、リング磁石52の厚さの略半分となるように設定される。これにより、リング磁石52の下端面と突出部51Bの下端面の間における磁気短絡が防止される。突出部51Bの突出量は、リング磁石52の厚さの略半分に限られない。例えば、リング磁石52の厚さの3分の1や略同一の厚さ等に設定してもよい。つまり、リング磁石52の下端面と突出部51Bの下端面との間における磁気短絡を防止することのできる突出量であれば、突出部51Bの突出量を任意に設定することができる。   In the state where the ring magnet 52 is installed on the back yoke 51, the protruding amount of the protruding portion 51 </ b> B of the back yoke 51 is set to be approximately half the thickness of the ring magnet 52. Thereby, the magnetic short circuit between the lower end surface of the ring magnet 52 and the lower end surface of the protrusion part 51B is prevented. The amount of protrusion of the protrusion 51 </ b> B is not limited to approximately half the thickness of the ring magnet 52. For example, you may set to 1/3 of the thickness of the ring magnet 52, substantially the same thickness, etc. That is, the protruding amount of the protruding portion 51B can be arbitrarily set as long as the protruding amount can prevent a magnetic short circuit between the lower end surface of the ring magnet 52 and the lower end surface of the protruding portion 51B.

リング磁石52の内周面の下部には、テーパ状に切り欠かれた凹部52Aが形成される。凹部52Aは、リング磁石52の内径がリング磁石52の下端面から上方に向かって徐々に縮径するように、すり鉢状に形成される。凹部52Aは、リング磁石52の下端面から突出部51Bの下端面に対応する所定位置までの範囲にわたって設けられる。   A concave portion 52 </ b> A cut out in a tapered shape is formed in the lower portion of the inner peripheral surface of the ring magnet 52. The recess 52A is formed in a mortar shape so that the inner diameter of the ring magnet 52 gradually decreases from the lower end surface of the ring magnet 52 upward. The recess 52A is provided over a range from the lower end surface of the ring magnet 52 to a predetermined position corresponding to the lower end surface of the protruding portion 51B.

なお、本実施形態では、突出部51Bの下端面に対応する所定位置として、突出部51Bの下端面より上方であり、かつ凹部51Dの下端よりも下方の位置を採用している。但し、これに限らず、突出部51Bの下端面に対応する所定位置は少なくとも突出部51Bの下端面より上方であればよい。   In the present embodiment, as the predetermined position corresponding to the lower end surface of the protrusion 51B, a position that is above the lower end surface of the protrusion 51B and lower than the lower end of the recess 51D is adopted. However, the present invention is not limited to this, and the predetermined position corresponding to the lower end surface of the protrusion 51B may be at least above the lower end surface of the protrusion 51B.

また、リング磁石52の外周面には、係合面52Bが設けられる。係合面52Bは、リング磁石52の外周面の一部を切り欠いた面である。係合面52Bは、平面又は湾曲面として形成される。   An engagement surface 52 </ b> B is provided on the outer peripheral surface of the ring magnet 52. The engagement surface 52B is a surface obtained by cutting out a part of the outer peripheral surface of the ring magnet 52. The engagement surface 52B is formed as a flat surface or a curved surface.

上記したバックヨーク51及びリング磁石52は、接着部53、54を介して結合される。接着部53、54は固化後の接着剤であり、この接着剤には弾性接着剤が用いられる。バックヨーク51はリング磁石52の磁界によって磁化されるので、バックヨーク51及びリング磁石52は、接着部53、54の接着力だけでなく、磁力によっても結合される。   The above-described back yoke 51 and ring magnet 52 are coupled via adhesive portions 53 and 54. The bonding parts 53 and 54 are solidified adhesives, and an elastic adhesive is used as the adhesives. Since the back yoke 51 is magnetized by the magnetic field of the ring magnet 52, the back yoke 51 and the ring magnet 52 are coupled not only by the adhesive force of the adhesive portions 53 and 54 but also by magnetic force.

図5(B)及び図6に示すように、接着部53は、リング磁石52の内周面に沿って塗付された接着材が固化した接着層である。接着部53は、リング磁石52の内周面と突出部51Bの外周面との間の隙間dを通じて、突出部51Bの凹部51D及びリング磁石52の凹部52Aに到達するように設けられる。このように、接着部53は、リング磁石52の凹部52Aと、リング磁石52及び突出部51Bの隙間dと、突出部51Bの凹部51Dとにわたって設けられる。   As shown in FIGS. 5B and 6, the adhesive portion 53 is an adhesive layer in which the adhesive applied along the inner peripheral surface of the ring magnet 52 is solidified. The bonding portion 53 is provided so as to reach the concave portion 51D of the protruding portion 51B and the concave portion 52A of the ring magnet 52 through the gap d between the inner peripheral surface of the ring magnet 52 and the outer peripheral surface of the protruding portion 51B. Thus, the adhesion part 53 is provided over the recessed part 52A of the ring magnet 52, the clearance gap d of the ring magnet 52 and the protrusion part 51B, and the recessed part 51D of the protrusion part 51B.

なお、本実施形態では、所定の隙間dは、凹部51Dの最も深い深さと略同一の長さに設定されているが、これに限られない。所定の隙間dは、接着部53が劣化する等してバックヨーク51とリング磁石52との接着不良が発生した場合でも、接着部53の凹部51Dに入り込んだ部分及び接着部53の凹部52Aの入り込んだ部分によって接着剤53がリング磁石52を支持可能な強度を有するように設定されていればよい。そのため、リング磁石52の磁力や重量、接着部53に使用する接着剤の種類等に応じて、所定の隙間dを凹部51Dの最も深い深さよりも長く設定したり、短く設定したりしてもよい。   In the present embodiment, the predetermined gap d is set to a length substantially the same as the deepest depth of the recess 51D, but is not limited thereto. Even when the bonding portion 53 deteriorates and the bonding failure between the back yoke 51 and the ring magnet 52 occurs, the predetermined gap d causes the portion of the bonding portion 53 that has entered the concave portion 51D and the concave portion 52A of the bonding portion 53 to exist. It suffices that the adhesive 53 is set to have a strength capable of supporting the ring magnet 52 by the part that has entered. Therefore, the predetermined gap d may be set longer or shorter than the deepest depth of the recess 51D depending on the magnetic force and weight of the ring magnet 52, the type of adhesive used for the bonding portion 53, and the like. Good.

接着部54は、リング磁石52の外周面に沿って塗付された接着材が固化した接着層である。接着部54は、リング磁石52の上端側外周と、係合溝51Cが形成されるバックヨーク51の下端側外周とにわたって設けられる。これにより、接着部54を介して、リング磁石52の係合面52Bとバックヨーク51の係合溝51Cとが連係する。   The adhesion part 54 is an adhesion layer obtained by solidifying the adhesive applied along the outer peripheral surface of the ring magnet 52. The adhesion part 54 is provided over the upper end side outer periphery of the ring magnet 52 and the lower end side outer periphery of the back yoke 51 in which the engagement groove 51C is formed. Accordingly, the engagement surface 52B of the ring magnet 52 and the engagement groove 51C of the back yoke 51 are linked via the adhesive portion 54.

次に、図5(B)及び図6を参照して、リング磁石52の脱落防止機能及び回転防止機能について説明する。   Next, with reference to FIG. 5 (B) and FIG. 6, the fall prevention function and the rotation prevention function of the ring magnet 52 will be described.

仮に、接着部53、54が劣化する等してバックヨーク51とリング磁石52の接着不良が発生した場合には、リング磁石52とバックヨーク51の接合力のほとんどは磁力によるものとなる。   If bonding failure between the back yoke 51 and the ring magnet 52 occurs due to deterioration of the bonding portions 53 and 54, most of the bonding force between the ring magnet 52 and the back yoke 51 is due to magnetic force.

このような状態において、リング磁石52の軸方向に衝撃力が加わった場合には、リング磁石52がバックヨーク51から脱落する可能性がある。しかしながら、接着部53が突出部51Bの凹部51D及びリング磁石52の凹部52Aに入り込んでいるので、接着部53自体が突出部51Bから抜け落ちることが防止され、この接着部53を介してリング磁石52がバックヨーク51から回転軸O方向に脱落することが防止される。つまり、リング磁石52はリング磁石52の凹部52Aに入り込んだ接着部53によって支持されるため、バックヨーク51からのリング磁石52の脱落が回避される。このように突出部51Bの凹部51Dに引っ掛かった状態の接着部53がリング磁石52の脱落を防止するストッパとして機能する。バックヨーク51からのリング磁石52の脱落が回避されることによって、トルクセンサ40の検出精度の悪化が防止される。   In such a state, when an impact force is applied in the axial direction of the ring magnet 52, the ring magnet 52 may fall off the back yoke 51. However, since the adhesive portion 53 enters the concave portion 51D of the protruding portion 51B and the concave portion 52A of the ring magnet 52, the adhesive portion 53 itself is prevented from falling out of the protruding portion 51B, and the ring magnet 52 is interposed via the adhesive portion 53. Is prevented from falling off from the back yoke 51 in the direction of the rotation axis O. That is, since the ring magnet 52 is supported by the adhesive portion 53 that has entered the recess 52A of the ring magnet 52, the ring magnet 52 is prevented from falling off the back yoke 51. Thus, the adhesion part 53 in a state of being caught in the recess 51D of the protrusion 51B functions as a stopper for preventing the ring magnet 52 from falling off. By preventing the ring magnet 52 from falling off the back yoke 51, the detection accuracy of the torque sensor 40 is prevented from deteriorating.

また、リング磁石52の周方向に衝撃力が加わった場合には、リング磁石52のバックヨーク51に対する固定位置が回転軸O周りにずれる可能性がある。しかしながら、接着部54はリング磁石52の係合面52Bとバックヨーク51の係合溝51Cとを連係するように設けられているため、バックヨーク51に対するリング磁石52の回転が防止される。バックヨーク51の係合溝51Cに入り込んだ接着部54によって接着部54自体のバックヨーク51に対する回転が規制され、リング磁石52の係合面52Bに位置する接着部54によってリング磁石52のバックヨーク51に対する回転が規制される。このようにバックヨーク51の外周に係止された状態の接着部54がリング磁石52の回転を規制するストッパとして機能する。バックヨーク51に対するリング磁石52の回転が回避されることによって、トルクセンサ40の検出精度の悪化が防止される。   Further, when an impact force is applied in the circumferential direction of the ring magnet 52, the fixing position of the ring magnet 52 with respect to the back yoke 51 may be shifted around the rotation axis O. However, since the bonding portion 54 is provided so as to link the engagement surface 52B of the ring magnet 52 and the engagement groove 51C of the back yoke 51, the rotation of the ring magnet 52 relative to the back yoke 51 is prevented. The rotation of the bonding portion 54 itself with respect to the back yoke 51 is restricted by the bonding portion 54 that has entered the engagement groove 51C of the back yoke 51, and the back yoke of the ring magnet 52 by the bonding portion 54 that is located on the engagement surface 52B of the ring magnet 52. The rotation with respect to 51 is restricted. In this manner, the adhesive portion 54 that is locked to the outer periphery of the back yoke 51 functions as a stopper that restricts the rotation of the ring magnet 52. By avoiding rotation of the ring magnet 52 with respect to the back yoke 51, deterioration in detection accuracy of the torque sensor 40 is prevented.

上記したトルクセンサ40によれば、以下の効果を得ることができる。   According to the torque sensor 40 described above, the following effects can be obtained.

バックヨーク51とリング磁石52との間の接着不良が発生した場合でも、接着部53が突出部51Bの凹部51D及びリング磁石52の凹部52Aに入り込んでおり、リング磁石52は凹部52Aに入り込んだ接着部53によって支持されるので、バックヨーク51からのリング磁石52の脱落を防止することができる。また、接着部54がバックヨーク51の係合溝51Cとリング磁石52の係合面52Bとを連係するように設けられるので、バックヨーク51に対するリング磁石52の回転を防止することができる。   Even when a poor adhesion between the back yoke 51 and the ring magnet 52 occurs, the adhesive portion 53 enters the concave portion 51D of the protruding portion 51B and the concave portion 52A of the ring magnet 52, and the ring magnet 52 enters the concave portion 52A. Since it is supported by the bonding portion 53, it is possible to prevent the ring magnet 52 from falling off the back yoke 51. Further, since the bonding portion 54 is provided so as to link the engagement groove 51C of the back yoke 51 and the engagement surface 52B of the ring magnet 52, the rotation of the ring magnet 52 relative to the back yoke 51 can be prevented.

接着部53はリング磁石52の内周面の一部を覆うように設けられるので、接着部53に覆われた部分においてリング磁石52に割れ等が発生しても、割れたリング磁石52が飛散することを抑制することができる。   Since the bonding portion 53 is provided so as to cover a part of the inner peripheral surface of the ring magnet 52, even if the ring magnet 52 is cracked in the portion covered by the bonding portion 53, the broken ring magnet 52 is scattered. Can be suppressed.

接着部53、54は弾性接着剤からなるので、リング磁石52に作用する衝撃力を低減することができる。   Since the bonding portions 53 and 54 are made of an elastic adhesive, the impact force acting on the ring magnet 52 can be reduced.

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.

本実施形態では、バックヨーク51の内周寄りの下端面に突出部51Bを形成したが、バックヨーク51の外周寄りの下端面に突出部を形成してもよい。この場合には、リング磁石52の外径を突出部の内径よりも小さくし、リング磁石52は突出部の内側においてバックヨーク51の下端面に固定される。突出部の内周上部には環状溝としての凹部が形成され、リング磁石52の外周下部にも凹部が形成される。リング磁石52の凹部は、リング磁石52の外形がリング磁石52の下端面から上方に向かって徐々に拡径するようにテーパ状に形成される。バックヨーク51とリング磁石52とを結合する接着部は、リング磁石52の凹部と、リング磁石52と突出部51Bとの隙間と、突出部51Bの凹部とにわたって設けられる。このように構成することによっても、リング磁石52の凹部に入り込んだ接着部によってリング磁石52を支持でき、バックヨーク51からのリング磁石52の脱落を防止することができる。   In the present embodiment, the protruding portion 51B is formed on the lower end surface near the inner periphery of the back yoke 51, but the protruding portion may be formed on the lower end surface near the outer periphery of the back yoke 51. In this case, the outer diameter of the ring magnet 52 is made smaller than the inner diameter of the protruding portion, and the ring magnet 52 is fixed to the lower end surface of the back yoke 51 inside the protruding portion. A concave portion as an annular groove is formed in the inner peripheral upper portion of the projecting portion, and a concave portion is also formed in the lower peripheral portion of the ring magnet 52. The concave portion of the ring magnet 52 is formed in a tapered shape so that the outer shape of the ring magnet 52 gradually increases from the lower end surface of the ring magnet 52 upward. The bonding portion that couples the back yoke 51 and the ring magnet 52 is provided across the concave portion of the ring magnet 52, the gap between the ring magnet 52 and the protruding portion 51B, and the concave portion of the protruding portion 51B. Also with this configuration, the ring magnet 52 can be supported by the adhesive portion that has entered the recess of the ring magnet 52, and the ring magnet 52 can be prevented from falling off the back yoke 51.

本実施形態では、バックヨーク51の外周面に沿って係合溝51Cが設けられ、リング磁石52の外周面の一部に係合面52Bが設けられる。このような構成の代わりに、突出部51Bの外周面に沿って縦溝としての係合溝を設け、リング磁石52の内周面の一部に切欠面としての係合面を設けてもよい。この場合には、リング磁石52の内周側に設けられる接着部53が、突出部51Bの係合溝とリング磁石52の係合面とを連係するように設けられる。このように構成することによっても、バックヨーク51に対するリング磁石52の回転を防止することができる。   In the present embodiment, the engagement groove 51 </ b> C is provided along the outer peripheral surface of the back yoke 51, and the engagement surface 52 </ b> B is provided in a part of the outer peripheral surface of the ring magnet 52. Instead of such a configuration, an engagement groove as a vertical groove may be provided along the outer peripheral surface of the protrusion 51B, and an engagement surface as a notch surface may be provided on a part of the inner peripheral surface of the ring magnet 52. . In this case, the adhesion part 53 provided in the inner peripheral side of the ring magnet 52 is provided so that the engagement groove | channel of the protrusion part 51B and the engagement surface of the ring magnet 52 may be linked. Also with this configuration, the rotation of the ring magnet 52 relative to the back yoke 51 can be prevented.

また、本実施形態では、突出部51Bの突出量をリング磁石52の厚さの略半分に設定したため、リング磁石52の下端面から突出部51Bの下端面に対応する所定位置までの範囲にわたって凹部52Aを設けたが、これに限られない。突出部51Bの突出量をリング磁石52の厚さと略同一に設定した場合には、リング磁石52の下端面側の外周角部及び上端面側の内周角部に形成されているいわゆる面取りを、リング磁石52の下端面側の内周角部に形成し、この面取りを凹部52Aとして採用してもよい。   Further, in the present embodiment, since the protruding amount of the protruding portion 51B is set to substantially half of the thickness of the ring magnet 52, the recessed portion extends over a range from the lower end surface of the ring magnet 52 to a predetermined position corresponding to the lower end surface of the protruding portion 51B. Although 52A was provided, it is not restricted to this. When the protruding amount of the protruding portion 51B is set to be substantially the same as the thickness of the ring magnet 52, so-called chamfering formed on the outer peripheral corner portion on the lower end surface side and the inner peripheral corner portion on the upper end surface side of the ring magnet 52 is performed. The chamfering may be adopted as the recess 52A by forming it at the inner peripheral corner on the lower end surface side of the ring magnet 52.

さらに、本実施形態では、リング磁石52の外周とバックヨーク51の外周とにわたって接着部54が設けられているが、接着部54は必ずしも設けられる必要はない。接着部54を備えていなくても、トルクセンサ40は所期の目的を達成することができる。   Furthermore, in the present embodiment, the bonding portion 54 is provided across the outer periphery of the ring magnet 52 and the outer periphery of the back yoke 51, but the bonding portion 54 is not necessarily provided. Even if the adhesive portion 54 is not provided, the torque sensor 40 can achieve the intended purpose.

本発明は、車両のパワーステアリング装置に設けられるトルクセンサとして用いることができる。   The present invention can be used as a torque sensor provided in a power steering device of a vehicle.

1 パワーステアリング装置
11 入力シャフト
12 トーションバー
13 出力シャフト
20 上部ハウジング
30 下部ハウジング
40 トルクセンサ
50 磁気発生部
51 バックヨーク
51A 嵌合孔
51B 突出部
51C 係合溝
51D 凹部(第一凹部)
52 リング磁石
52A 凹部(第二凹部)
52B 係合面
53 接着部(主接着部)
54 接着部(副接着部)
60 回転磁気回路部
61 第一軟磁性リング
62 第二軟磁性リング
70 固定磁気回路部
71 第一集磁リング
72 第二集磁リング
81 磁気センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power steering apparatus 11 Input shaft 12 Torsion bar 13 Output shaft 20 Upper housing 30 Lower housing 40 Torque sensor 50 Magnetic generation part 51 Back yoke 51A Fitting hole 51B Protrusion part 51C Engaging groove 51D Recessed part (1st recessed part)
52 Ring magnet 52A Recess (second recess)
52B Engagement surface 53 Adhesive part (main adhesive part)
54 Adhesives (sub-adhesives)
60 Rotating Magnetic Circuit Unit 61 First Soft Magnetic Ring 62 Second Soft Magnetic Ring 70 Fixed Magnetic Circuit Unit 71 First Magnetic Collecting Ring 72 Second Magnetic Collecting Ring 81 Magnetic Sensor

Claims (5)

同軸上に配置される第一シャフトと第二シャフトとの間でトルクを伝達するトーションバーと、前記第一シャフトに固定される磁気発生部と、前記第二シャフトに固定される回転磁気回路部とを備え、前記磁気発生部から前記回転磁気回路部に導かれる磁束密度に応じて前記トーションバーに作用するトルクを検出するトルクセンサにおいて、
前記磁気発生部は、
前記第一シャフトに外嵌されるバックヨークと、
前記バックヨークの端面に突出形成される環状の突出部と、
前記突出部との間に所定の隙間を有するように前記バックヨークの端面に設けられる環状のリング磁石と、
前記突出部の前記リング磁石と対向する側面に設けられる第一凹部と、
前記リング磁石の前記突出部と対向する側面に設けられる第二凹部と、
前記隙間、前記第一凹部、及び前記第二凹部にわたって設けられ、前記バックヨークと前記リング磁石とを接着する主接着部と、
を備えることを特徴とするトルクセンサ。
A torsion bar for transmitting torque between a first shaft and a second shaft arranged on the same axis, a magnetism generating portion fixed to the first shaft, and a rotating magnetic circuit portion fixed to the second shaft A torque sensor for detecting a torque acting on the torsion bar according to a magnetic flux density guided from the magnetism generating unit to the rotating magnetic circuit unit,
The magnetism generator is
A back yoke fitted over the first shaft;
An annular protrusion formed on the end surface of the back yoke;
An annular ring magnet provided on the end face of the back yoke so as to have a predetermined gap between the protrusion and
A first recess provided on a side surface of the protruding portion facing the ring magnet;
A second recess provided on a side surface of the ring magnet facing the protruding portion;
A main bonding portion that is provided over the gap, the first recess, and the second recess, and bonds the back yoke and the ring magnet;
A torque sensor comprising:
前記リング磁石は、前記突出部の外周を取り囲むように設けられ、
前記第一凹部は、前記突出部の外周に沿って形成され、
前記第二凹部は、前記リング磁石の内周に沿って形成されることを特徴とする請求項1に記載のトルクセンサ。
The ring magnet is provided so as to surround the outer periphery of the protrusion,
The first recess is formed along the outer periphery of the protrusion,
The torque sensor according to claim 1, wherein the second recess is formed along an inner periphery of the ring magnet.
前記第一凹部は、前記バックヨークの端面寄りの位置に設けられる環状溝であり、
前記第二凹部は、前記リング磁石の内径がリング磁石の端面から前記突出部に向かって縮径するようにテーパ状に形成されることを特徴とする請求項2に記載のトルクセンサ。
The first recess is an annular groove provided at a position near the end face of the back yoke,
3. The torque sensor according to claim 2, wherein the second concave portion is formed in a tapered shape so that an inner diameter of the ring magnet is reduced from an end surface of the ring magnet toward the protruding portion.
前記バックヨークの外周に沿って設けられ、軸方向に沿って延設される係合溝と、
前記リング磁石の外周の一部を切り欠いて設けられる係合面と、
前記係合溝と前記係合面とを連係させるように前記バックヨークの外周と前記リング磁石の外周とにわたって設けられ、前記バックヨークと前記リング磁石とを接着する副接着部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項2又は請求項3のいずれか一つに記載のトルクセンサ。
An engagement groove provided along the outer periphery of the back yoke and extending along the axial direction;
An engagement surface provided by cutting out a part of the outer periphery of the ring magnet;
A sub-adhesion part that is provided across the outer periphery of the back yoke and the outer periphery of the ring magnet so as to link the engagement groove and the engagement surface, and bonds the back yoke and the ring magnet;
The torque sensor according to claim 2, further comprising:
前記係合溝は、前記バックヨークの外周面に沿って複数設けられ、
前記係合面は、平面又は湾曲面として形成されることを特徴とする請求項4に記載のトルクセンサ。
A plurality of the engaging grooves are provided along the outer peripheral surface of the back yoke,
The torque sensor according to claim 4, wherein the engagement surface is formed as a flat surface or a curved surface.
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