JP2014092452A - Torque detector and steering device with the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a torque detector that is able to restrict occurrence of significant heat stress in a sensor housing, and to provide a steering device with the torque device.SOLUTION: The torque detector comprises: an annular collected magnet unit 50 having an annular collected magnet holder 60 made of non-magnetic resin, and a first and second collected magnet rings 51 and 54 held by the collected magnet holder 60; and a sensor housing 70 integrally formed with the collected magnet unit 50 from resin caused to flow on the peripheral side of the collected magnet unit 50. The sensor housing 70 is formed from magnetic resin formed from a resin material and ferrite powder as magnetic powder.

Description

本発明は、磁気ヨークからの磁束を集める集磁ユニットを有するトルク検出装置、および同装置を備えるステアリング装置に関する。   The present invention relates to a torque detection device having a magnetic flux collecting unit that collects magnetic flux from a magnetic yoke, and a steering device including the device.

従来のトルク検出装置は、集磁リング、リングホルダ、および磁気シールドを有する集磁ユニットと、集磁ユニットを保持するセンサハウジングとを有する。このトルク検出装置は、センサハウジングに形成された挿入孔内に集磁ユニットが挿入された状態で集磁ユニットがセンサハウジングに固定された構成を有する。なお、特許文献1は、従来のトルク検出装置の一例を示している。   A conventional torque detector includes a magnetic flux collecting unit having a magnetic flux collecting ring, a ring holder, and a magnetic shield, and a sensor housing that holds the magnetic flux collecting unit. This torque detector has a configuration in which the magnetic flux collecting unit is fixed to the sensor housing in a state where the magnetic flux collecting unit is inserted into an insertion hole formed in the sensor housing. Patent Document 1 shows an example of a conventional torque detection device.

特開2008−249598号公報JP 2008-249598 A

従来のトルク検出装置は、集磁ユニットとハウジングとの間から装置内部に水が侵入するおそれがある。そこで、トルク検出装置の防水性を高めるために、図8に示されるように、集磁ユニット210の外周側に樹脂を流し込むことにより、センサハウジング220を集磁ユニット210と一体に成形する構成のトルク検出装置200が考えられる。   In the conventional torque detection device, water may enter the device from between the magnetism collecting unit and the housing. Therefore, in order to improve the waterproofness of the torque detection device, as shown in FIG. 8, the sensor housing 220 is formed integrally with the magnetic flux collecting unit 210 by pouring resin into the outer peripheral side of the magnetic flux collecting unit 210. A torque detection device 200 is conceivable.

集磁ユニット210は、集磁ホルダ211、集磁リング212、および磁気シールド213を有する。集磁ユニット210は、集磁ホルダ211の内周面211Xに集磁リング212が取り付けられ、集磁ホルダ211の外周面211Yに磁気シールド213が取り付けられる構成を有する。   The magnetic flux collecting unit 210 includes a magnetic flux collecting holder 211, a magnetic flux collecting ring 212, and a magnetic shield 213. The magnetism collecting unit 210 has a configuration in which a magnetism collecting ring 212 is attached to the inner peripheral surface 211 </ b> X of the magnetism collecting holder 211 and a magnetic shield 213 is attached to the outer peripheral surface 211 </ b> Y of the magnetism collecting holder 211.

磁気シールド213は、金属板により形成される。磁気シールド213は、平面視においてC字形状を有する。磁気シールド213は、内周面213Xにおいて集磁ホルダ211の外周面211Yと接触する。   The magnetic shield 213 is formed of a metal plate. The magnetic shield 213 has a C shape in plan view. The magnetic shield 213 contacts the outer peripheral surface 211Y of the magnetism collecting holder 211 on the inner peripheral surface 213X.

センサハウジング220は、集磁ホルダ211および磁気シールド213に密着する。センサハウジング220においては、内面221が磁気シールド213の外周面213Yおよび磁気シールド213のシールド端部213Aの角部分213Bに接触する。   The sensor housing 220 is in close contact with the magnetism collecting holder 211 and the magnetic shield 213. In the sensor housing 220, the inner surface 221 contacts the outer peripheral surface 213Y of the magnetic shield 213 and the corner portion 213B of the shield end 213A of the magnetic shield 213.

トルク検出装置200においては、センサハウジング220の線膨張係数が磁気シールド213の線膨張係数よりも大きい。このため、トルク検出装置200の温度変化にともなうセンサハウジング220の熱膨張量が磁気シールド213の熱膨張量よりも多く、センサハウジング220の熱収縮量が磁気シールド213の熱収縮量よりも多い。   In the torque detection device 200, the linear expansion coefficient of the sensor housing 220 is larger than the linear expansion coefficient of the magnetic shield 213. For this reason, the amount of thermal expansion of the sensor housing 220 accompanying the temperature change of the torque detection device 200 is larger than the amount of thermal expansion of the magnetic shield 213, and the amount of thermal contraction of the sensor housing 220 is larger than the amount of thermal contraction of the magnetic shield 213.

このため、磁気シールド213のシールド端部213Aの角部分213Bは、トルク検出装置200の温度変化にともないセンサハウジング220の内面221に押し付けられる。したがって、トルク検出装置200の温度変化にともないセンサハウジング220に大きな熱応力が生じる。   For this reason, the corner portion 213 </ b> B of the shield end 213 </ b> A of the magnetic shield 213 is pressed against the inner surface 221 of the sensor housing 220 as the temperature of the torque detection device 200 changes. Therefore, a large thermal stress is generated in the sensor housing 220 as the temperature of the torque detection device 200 changes.

本発明は、上記課題を解決するため、センサハウジングに大きな熱応力が生じることを抑制することが可能なトルク検出装置、および同装置を備えるステアリング装置を提供することを目的とする。   In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a torque detection device capable of suppressing the occurrence of a large thermal stress in a sensor housing, and a steering device including the device.

第1の手段は、「永久磁石と、前記永久磁石が形成する磁界内に配置されて前記永久磁石との相対的な位置が変化する磁気ヨークと、非磁性樹脂により環状に形成されて前記磁気ヨークを囲む集磁ホルダ、および前記集磁ホルダの内周側に保持されて前記磁気ヨークの磁束を集める集磁リングを有する環状の集磁ユニットと、前記永久磁石、前記磁気ヨーク、および前記集磁リングにより形成される磁気回路の磁束を検出する磁気センサと、樹脂材料に磁性粉末が添加された磁性樹脂が前記集磁ホルダの外周側に流し込まれることにより前記集磁ホルダの外周面に密着した状態で前記集磁ユニットと一体に成形されるセンサハウジングとを備えるトルク検出装置」を有する。   The first means is “a permanent magnet, a magnetic yoke that is disposed in a magnetic field formed by the permanent magnet and changes its relative position with respect to the permanent magnet, and a ring formed of a non-magnetic resin to form the magnetic A magnetic flux collecting unit surrounding the yoke; and an annular magnetic flux collecting unit that is held on the inner peripheral side of the magnetic flux collecting holder and collects the magnetic flux of the magnetic yoke; the permanent magnet; the magnetic yoke; A magnetic sensor for detecting the magnetic flux of the magnetic circuit formed by the magnetic ring and a magnetic resin in which magnetic powder is added to a resin material are poured into the outer peripheral side of the magnetic flux collecting holder, thereby closely contacting the outer peripheral surface of the magnetic flux collecting holder. A torque detecting device including a sensor housing formed integrally with the magnetic flux collecting unit in the state of being.

上記トルク検出装置においては、集磁ホルダの外周面にセンサハウジングが密着する。すなわち集磁ホルダとセンサハウジングとの間に磁気シールドが存在しない。このため、センサハウジングの線膨張係数が磁気シールドの線膨張係数よりも大きいことに起因してセンサハウジングに熱応力が生じることが回避される。また、センサハウジングおよび集磁ホルダはともに樹脂成形されるため、センサハウジングの線膨張係数と集磁ホルダの線膨張係数との差は、センサハウジングの線膨張係数と磁気シールドの線膨張係数との差よりも小さい。したがって、トルク検出装置の温度変化にともないセンサハウジングに大きな熱応力が生じることが抑制される。   In the torque detection device, the sensor housing is in close contact with the outer peripheral surface of the magnetism collecting holder. That is, there is no magnetic shield between the magnetism collecting holder and the sensor housing. For this reason, it is avoided that thermal stress arises in a sensor housing resulting from the linear expansion coefficient of a sensor housing being larger than the linear expansion coefficient of a magnetic shield. In addition, since both the sensor housing and the magnetic flux collecting holder are resin-molded, the difference between the linear expansion coefficient of the sensor housing and the linear expansion coefficient of the magnetic flux collecting holder is the difference between the linear expansion coefficient of the sensor housing and the linear expansion coefficient of the magnetic shield. Smaller than the difference. Therefore, it is possible to suppress a large thermal stress from being generated in the sensor housing due to a temperature change of the torque detection device.

第2の手段は、「永久磁石と、前記永久磁石が形成する磁界内に配置されて前記永久磁石との相対的な位置が変化する磁気ヨークと、非磁性樹脂により環状に形成されて前記磁気ヨークを囲む集磁ホルダ、および前記集磁ホルダの内周側に保持されて前記磁気ヨークの磁束を集める集磁リングを有する環状の集磁ユニットと、前記永久磁石、前記磁気ヨーク、および前記集磁リングにより形成される磁気回路の磁束を検出する磁気センサと、樹脂材料に磁性粉末が添加された磁性樹脂が前記集磁ホルダの外周側に流し込まれることにより前記集磁ホルダの外周面に密着した状態で前記集磁ユニットと一体に成形されるカバー部品と、前記カバー部品の外周側に流し込まれた樹脂により前記カバー部品と一体に成形されるセンサハウジングとを備えるトルク検出装置」を有する。   The second means is: “a permanent magnet, a magnetic yoke disposed in a magnetic field formed by the permanent magnet and changing a relative position with the permanent magnet, and a ring formed of a nonmagnetic resin to form the magnetic A magnetic flux collecting unit surrounding the yoke; and an annular magnetic flux collecting unit that is held on the inner peripheral side of the magnetic flux collecting holder and collects the magnetic flux of the magnetic yoke; the permanent magnet; the magnetic yoke; A magnetic sensor for detecting the magnetic flux of the magnetic circuit formed by the magnetic ring and a magnetic resin in which magnetic powder is added to a resin material are poured into the outer peripheral side of the magnetic flux collecting holder, thereby closely contacting the outer peripheral surface of the magnetic flux collecting holder. A cover part molded integrally with the magnetism collecting unit in a state where the cover part is formed, and a sensor housing molded integrally with the cover part by a resin poured into the outer peripheral side of the cover part. Having obtain torque detector ".

上記トルク検出装置においては、集磁ホルダの外周面にカバー部品が密着する。すなわち集磁ホルダとセンサハウジング(カバー部品)との間に磁気シールドが存在しない。このため、センサハウジングの線膨張係数が磁気シールドの線膨張係数よりも大きいことに起因してセンサハウジングに熱応力が生じることが回避される。また、センサハウジングおよび集磁ホルダはともに樹脂成形されるため、センサハウジングの線膨張係数と集磁ホルダの線膨張係数との差は、センサハウジングの線膨張係数と磁気シールドの線膨張係数との差よりも小さい。したがって、トルク検出装置の温度変化にともないセンサハウジングに大きな熱応力が生じることが抑制される。   In the torque detection device, the cover component is in close contact with the outer peripheral surface of the magnetism collecting holder. That is, there is no magnetic shield between the magnetism collecting holder and the sensor housing (cover component). For this reason, it is avoided that thermal stress arises in a sensor housing resulting from the linear expansion coefficient of a sensor housing being larger than the linear expansion coefficient of a magnetic shield. In addition, since both the sensor housing and the magnetic flux collecting holder are resin-molded, the difference between the linear expansion coefficient of the sensor housing and the linear expansion coefficient of the magnetic flux collecting holder is the difference between the linear expansion coefficient of the sensor housing and the linear expansion coefficient of the magnetic shield. Smaller than the difference. Therefore, it is possible to suppress a large thermal stress from being generated in the sensor housing due to a temperature change of the torque detection device.

上記手段の一形態は、「前記集磁ホルダは、前記磁気ヨークを囲む環状のホルダ本体と、前記ホルダ本体から外側に向けて突出する保持部分とを有し、前記集磁リングは、前記ホルダ本体よりも外側に突出して前記磁気センサと対向する集磁突起を有し、前記集磁突起は前記保持部分内に収容されるトルク検出装置」を有する。   One form of the above means is that “the magnetic flux collecting holder includes an annular holder main body surrounding the magnetic yoke and a holding portion that protrudes outward from the holder main body, and the magnetic flux collecting ring includes the holder It has a magnetic flux collection protrusion that protrudes outward from the main body and faces the magnetic sensor, and the magnetic flux collection protrusion has a torque detection device accommodated in the holding portion.

上記トルク検出装置においては、集磁突起が保持部分内に収容されるため、センサハウジングと集磁突起とが接触することが抑制される。このため、集磁突起と磁気センサとの間の磁束がセンサハウジングに流れることが抑制される。したがって、磁気センサの磁束密度の検出精度の低下が抑制される。   In the torque detection device, since the magnetic flux collection protrusion is accommodated in the holding portion, the contact between the sensor housing and the magnetic flux collection protrusion is suppressed. For this reason, it is suppressed that the magnetic flux between a magnetic flux collection protrusion and a magnetic sensor flows into a sensor housing. Therefore, a decrease in detection accuracy of the magnetic flux density of the magnetic sensor is suppressed.

上記手段の一形態は、「前記トルク検出装置を備えるステアリング装置」を有する。   One mode of the above means includes a “steering device including the torque detection device”.

本発明は、センサハウジングに大きな熱応力が生じることを抑制することができる。   The present invention can suppress the occurrence of a large thermal stress in the sensor housing.

実施形態のステアリング装置の構成を示す構成図。The block diagram which shows the structure of the steering device of embodiment. 実施形態のトルク検出装置の分解斜視構造を示す斜視図。The perspective view which shows the disassembled perspective structure of the torque detection apparatus of embodiment. 実施形態のトルク検出装置の断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross-section of the torque detection apparatus of embodiment. 実施形態の集磁ユニットの斜視構造を示す斜視図。The perspective view which shows the perspective structure of the magnetic flux collecting unit of embodiment. 実施形態のトルク検出装置における永久磁石と、各磁気ヨークおよび各集磁リングとの位置関係を示す展開図。FIG. 3 is a development view showing a positional relationship between a permanent magnet, each magnetic yoke, and each magnetism collecting ring in the torque detection device of the embodiment. その他の実施形態のセンサユニットの斜視図であり、(a)はセンサユニットの斜視構造を示す斜視図、(b)は(a)の一点鎖線で囲まれた領域の拡大構造を示す斜視図。It is a perspective view of a sensor unit of other embodiments, (a) is a perspective view showing a perspective structure of a sensor unit, (b) is a perspective view showing an enlarged structure of a field surrounded by a dashed line. その他の実施形態のセンサユニットの断面図であり、(a)は径方向に平行する平面の断面構造を示す断面図、(b)は(a)のZ7−Z7平面の断面構造を示す断面図。It is sectional drawing of the sensor unit of other embodiment, (a) is sectional drawing which shows the sectional structure of the plane parallel to radial direction, (b) is sectional drawing which shows the sectional structure of Z7-Z7 plane of (a) . 比較例のトルク検出装置の一部分の断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross-section of a part of the torque detection apparatus of a comparative example.

図1を参照して、ステアリング装置1の構成について説明する。
ステアリング装置1は、ステアリング装置本体10、アシスト装置20、およびトルク検出装置30を有する。ステアリング装置1は、アシスト装置20によりステアリングホイール2の操作をアシストするデュアルピニオンアシスト型の電動パワーステアリング装置としての構成を有する。
The configuration of the steering device 1 will be described with reference to FIG.
The steering device 1 includes a steering device body 10, an assist device 20, and a torque detection device 30. The steering device 1 has a configuration as a dual pinion assist type electric power steering device in which the assist device 20 assists the operation of the steering wheel 2.

ステアリング装置本体10は、コラムシャフト11、インターミディエイトシャフト12、ピニオンシャフト13、ラックシャフト14、ラックアンドピニオン機構15、2個のタイロッド16、およびラックハウジング17を有する。ステアリング装置本体10は、ステアリングホイール2の回転にともないコラムシャフト11、インターミディエイトシャフト12、およびピニオンシャフト13を一体に回転させる。ステアリング装置本体10は、ピニオンシャフト13の回転によりラックシャフト14を長手方向において往復動させる。ステアリング装置本体10は、ラックシャフト14を往復動させることにより、転舵輪3の転舵角を変化させる。   The steering device body 10 includes a column shaft 11, an intermediate shaft 12, a pinion shaft 13, a rack shaft 14, a rack and pinion mechanism 15, two tie rods 16, and a rack housing 17. The steering device body 10 integrally rotates the column shaft 11, the intermediate shaft 12, and the pinion shaft 13 as the steering wheel 2 rotates. The steering device body 10 reciprocates the rack shaft 14 in the longitudinal direction by the rotation of the pinion shaft 13. The steering device body 10 changes the turning angle of the steered wheels 3 by reciprocating the rack shaft 14.

ピニオンシャフト13は、第1シャフト13A、第2シャフト13B、およびトーションバー13Dを有する。ピニオンシャフト13は、トーションバー13Dが第1シャフト13Aおよび第2シャフト13Bを連結する構成を有する。   The pinion shaft 13 includes a first shaft 13A, a second shaft 13B, and a torsion bar 13D. The pinion shaft 13 has a configuration in which a torsion bar 13D connects the first shaft 13A and the second shaft 13B.

第1シャフト13Aは、インターミディエイトシャフト12に連結される。第1シャフト13Aは、インターミディエイトシャフト12と一体に回転する。
第2シャフト13Bは、ピニオンギヤ13Cを有する。第2シャフト13Bは、ピニオンギヤ13Cにおいてラックシャフト14の第1ラックギヤ14Aと噛み合う。
The first shaft 13 </ b> A is connected to the intermediate shaft 12. The first shaft 13 </ b> A rotates integrally with the intermediate shaft 12.
The second shaft 13B has a pinion gear 13C. The second shaft 13B meshes with the first rack gear 14A of the rack shaft 14 in the pinion gear 13C.

ラックシャフト14は、第1ラックギヤ14Aおよび第2ラックギヤ14Bを有する。第1ラックギヤ14Aは、ラックシャフト14の長手方向の所定範囲にわたり形成された複数のラック歯を有する。第2ラックギヤ14Bは、ラックシャフト14の長手方向において第1ラックギヤ14Aと離間した部分に形成される。第2ラックギヤ14Bは、ラックシャフト14の長手方向の所定範囲にわたり形成された複数のラック歯を有する。   The rack shaft 14 has a first rack gear 14A and a second rack gear 14B. The first rack gear 14 </ b> A has a plurality of rack teeth formed over a predetermined range in the longitudinal direction of the rack shaft 14. The second rack gear 14 </ b> B is formed in a portion separated from the first rack gear 14 </ b> A in the longitudinal direction of the rack shaft 14. The second rack gear 14 </ b> B has a plurality of rack teeth formed over a predetermined range in the longitudinal direction of the rack shaft 14.

ラックアンドピニオン機構15は、ピニオンシャフト13のピニオンギヤ13Cおよびラックシャフト14の第1ラックギヤ14Aを有する。ラックアンドピニオン機構15は、ピニオンシャフト13の回転をラックシャフト14の往復動に変換する。   The rack and pinion mechanism 15 includes a pinion gear 13 </ b> C of the pinion shaft 13 and a first rack gear 14 </ b> A of the rack shaft 14. The rack and pinion mechanism 15 converts the rotation of the pinion shaft 13 into the reciprocating motion of the rack shaft 14.

ラックハウジング17は、ラックシャフト14の形状に対応した筒形状を有する。ラックハウジング17は、その内部空間において、ピニオンシャフト13、ラックシャフト14、およびタイロッド16の一部分を収容する。   The rack housing 17 has a cylindrical shape corresponding to the shape of the rack shaft 14. The rack housing 17 accommodates a part of the pinion shaft 13, the rack shaft 14, and the tie rod 16 in the internal space.

アシスト装置20は、アシストモータ21、ウォームシャフト22、ウォームホイール23、およびピニオンシャフト24を有する。アシスト装置20は、以下の接続構成を有する。すなわち、アシストモータ21の出力軸はウォームシャフト22に連結される。ウォームシャフト22はウォームホイール23と噛み合う。ウォームホイール23はピニオンシャフト24に固定される。ピニオンシャフト24のピニオンギヤ24Aは第2ラックギヤ14Bと噛み合う。アシスト装置20は、アシストモータ21がウォームシャフト22およびウォームホイール23を介して減速させた状態でピニオンシャフト24を回転させることにより、ラックシャフト14の長手方向に作用する力をラックシャフト14に付与する。   The assist device 20 includes an assist motor 21, a worm shaft 22, a worm wheel 23, and a pinion shaft 24. The assist device 20 has the following connection configuration. That is, the output shaft of the assist motor 21 is connected to the worm shaft 22. The worm shaft 22 meshes with the worm wheel 23. The worm wheel 23 is fixed to the pinion shaft 24. The pinion gear 24A of the pinion shaft 24 meshes with the second rack gear 14B. The assist device 20 applies a force acting in the longitudinal direction of the rack shaft 14 to the rack shaft 14 by rotating the pinion shaft 24 while the assist motor 21 is decelerated via the worm shaft 22 and the worm wheel 23. .

トルク検出装置30は、ピニオンシャフト13の周囲に位置する。トルク検出装置30は、ラックハウジング17の固定部品17Aに固定される。トルク検出装置30は、ピニオンシャフト13に付与されたトルクを検出する。   The torque detection device 30 is located around the pinion shaft 13. The torque detection device 30 is fixed to the fixed component 17 </ b> A of the rack housing 17. The torque detection device 30 detects the torque applied to the pinion shaft 13.

図2および図3を参照して、トルク検出装置30の構成について説明する。なお、図2においては、回路ユニット80を省略したセンサユニット40を示している。
ここで、トルク検出装置30に関する各方向として、「軸方向ZA」、「上方向ZA1」、「下方向ZA2」、「径方向ZB」、「内方向ZB1」、「外方向ZB2」、および「周方向ZC」を定義する。
With reference to FIG. 2 and FIG. 3, the structure of the torque detection apparatus 30 is demonstrated. In FIG. 2, the sensor unit 40 in which the circuit unit 80 is omitted is shown.
Here, as the respective directions related to the torque detection device 30, “axial direction ZA”, “upward direction ZA1”, “downward direction ZA2”, “radial direction ZB”, “inward direction ZB1”, “outward direction ZB2”, and “ A circumferential direction ZC ”is defined.

周方向ZCは、ピニオンシャフト13(図3参照)の回転中心軸回りの方向を示す。
軸方向ZAは、ピニオンシャフト13の回転中心軸に沿う方向を示す。軸方向ZAは、互いに反対の方向を示す上方向ZA1および下方向ZA2により規定される。上方向ZA1は、第2シャフト13Bおよび第1シャフト13A(ともに図3参照)の順に通過する方向を示す。下方向ZA2は、第1シャフト13Aおよび第2シャフト13Bの順に通過する方向を示す。
The circumferential direction ZC indicates a direction around the rotation center axis of the pinion shaft 13 (see FIG. 3).
The axial direction ZA indicates a direction along the rotation center axis of the pinion shaft 13. The axial direction ZA is defined by an upward direction ZA1 and a downward direction ZA2 indicating directions opposite to each other. An upward direction ZA1 indicates a direction in which the second shaft 13B and the first shaft 13A (both refer to FIG. 3) pass in order. The downward direction ZA2 indicates a direction passing through the first shaft 13A and the second shaft 13B in this order.

径方向ZBは、軸方向ZAの法線方向を示す。径方向ZBは、互いに反対の方向を示す内方向ZB1および外方向ZB2により規定される。内方向ZB1は、ピニオンシャフト13の回転中心軸に接近する方向を示す。外方向ZB2は、ピニオンシャフト13の回転中心軸から離間する方向を示す。   The radial direction ZB indicates a normal direction of the axial direction ZA. The radial direction ZB is defined by an inner direction ZB1 and an outer direction ZB2 indicating directions opposite to each other. The inward direction ZB1 indicates a direction approaching the rotation center axis of the pinion shaft 13. The outward direction ZB2 indicates a direction away from the rotation center axis of the pinion shaft 13.

図2に示されるように、トルク検出装置30は、センサユニット40、磁石ユニット90、および磁気ヨークユニット100を有する。トルク検出装置30は、磁石ユニット90および磁気ヨークユニット100がセンサユニット40の内部空間78内に収容される構成を有する。   As shown in FIG. 2, the torque detection device 30 includes a sensor unit 40, a magnet unit 90, and a magnetic yoke unit 100. The torque detection device 30 has a configuration in which the magnet unit 90 and the magnetic yoke unit 100 are accommodated in the internal space 78 of the sensor unit 40.

図3に示されるように、トルク検出装置30は、オイルシール31によりトルク検出装置30と第1シャフト13Aとの隙間が封止される。トルク検出装置30は、Oリング32によりトルク検出装置30とラックハウジング17の固定部品17Aとの隙間が封止される。   As shown in FIG. 3, in the torque detection device 30, a gap between the torque detection device 30 and the first shaft 13 </ b> A is sealed with an oil seal 31. In the torque detection device 30, a gap between the torque detection device 30 and the fixed component 17 </ b> A of the rack housing 17 is sealed by an O-ring 32.

磁石ユニット90は、第1シャフト13Aに固定される。磁石ユニット90は、永久磁石91およびコア92を有する。磁石ユニット90は、永久磁石91およびコア92が互いに結合された集合体として構成される。   The magnet unit 90 is fixed to the first shaft 13A. The magnet unit 90 has a permanent magnet 91 and a core 92. The magnet unit 90 is configured as an assembly in which a permanent magnet 91 and a core 92 are coupled to each other.

永久磁石91は、円筒形状を有する。永久磁石91は、周方向ZCにおいてN極およびS極が隣り合う(図2参照)。永久磁石91は、第1シャフト13Aの周囲に磁界を形成する。   The permanent magnet 91 has a cylindrical shape. The permanent magnet 91 has an N pole and an S pole adjacent to each other in the circumferential direction ZC (see FIG. 2). The permanent magnet 91 forms a magnetic field around the first shaft 13A.

コア92は、永久磁石91の内周面に固定される。コア92は、第1シャフト13Aの外周面に圧入される。コア92は、永久磁石91の磁束がコア92よりも内方向ZB1に漏洩することを抑制する。   The core 92 is fixed to the inner peripheral surface of the permanent magnet 91. The core 92 is press-fitted into the outer peripheral surface of the first shaft 13A. The core 92 prevents the magnetic flux of the permanent magnet 91 from leaking in the inward direction ZB1 from the core 92.

磁気ヨークユニット100は、磁石ユニット90を取り囲む。磁気ヨークユニット100は、第2シャフト13Bに固定される。磁気ヨークユニット100は、第1磁気ヨーク101、第2磁気ヨーク102、ヨークホルダ103、および中間部品104を有する。   The magnetic yoke unit 100 surrounds the magnet unit 90. The magnetic yoke unit 100 is fixed to the second shaft 13B. The magnetic yoke unit 100 includes a first magnetic yoke 101, a second magnetic yoke 102, a yoke holder 103, and an intermediate part 104.

ヨークホルダ103は、第1磁気ヨーク101および第2磁気ヨーク102と一体に樹脂成形される。ヨークホルダ103は、円環形状を有する。ヨークホルダ103は、中間部品104を介して第2シャフト13Bに固定される。   The yoke holder 103 is resin-molded integrally with the first magnetic yoke 101 and the second magnetic yoke 102. The yoke holder 103 has an annular shape. The yoke holder 103 is fixed to the second shaft 13B via the intermediate part 104.

第1磁気ヨーク101は、円環形状を有する。第1磁気ヨーク101は、ヨークホルダ103の上方向ZA1の部分に位置する。第1磁気ヨーク101は、複数の歯部101Aおよび複数の接続部分101B(図5参照)を有する。第1磁気ヨーク101においては、歯部101Aが下方向ZA2に向かうにつれて先細りとなるテーパ形状を有する(図5参照)。第1磁気ヨーク101は、周方向ZCにおいて隣り合う歯部101Aが接続部分101Bにより互いに接続される構成を有する(図5参照)。第1磁気ヨーク101は、永久磁石91の磁束を受ける。第1磁気ヨーク101は、トーションバー13Dのねじれにともない永久磁石91との相対的な位置が変化する。   The first magnetic yoke 101 has an annular shape. The first magnetic yoke 101 is located in the upward direction ZA1 of the yoke holder 103. The first magnetic yoke 101 has a plurality of tooth portions 101A and a plurality of connection portions 101B (see FIG. 5). The first magnetic yoke 101 has a tapered shape in which the tooth portion 101A tapers as it goes in the downward direction ZA2 (see FIG. 5). The first magnetic yoke 101 has a configuration in which tooth portions 101A adjacent in the circumferential direction ZC are connected to each other by a connecting portion 101B (see FIG. 5). The first magnetic yoke 101 receives the magnetic flux of the permanent magnet 91. The first magnetic yoke 101 changes its position relative to the permanent magnet 91 as the torsion bar 13D is twisted.

第2磁気ヨーク102は、円環形状を有する。第2磁気ヨーク102は、ヨークホルダ103の軸方向ZAの中間部分に位置する。第2磁気ヨーク102は、複数の歯部102Aおよび複数の接続部分102B(図5参照)を有する。第2磁気ヨーク102においては、歯部102Aが上方向ZA1に向かうにつれて先細りとなるテーパ形状を有する(図5参照)。第2磁気ヨーク102は、周方向ZCにおいて隣り合う歯部102Aが接続部分102Bにより互いに接続される構成を有する(図5参照)。第2磁気ヨーク102においては、周方向ZCにおいて隣り合う歯部101Aの間に歯部102Aが位置する(図5参照)。第2磁気ヨーク102は、永久磁石91の磁束を受ける。第2磁気ヨーク102は、トーションバー13Dのねじれにともない永久磁石91との相対的な位置が変化する。   The second magnetic yoke 102 has an annular shape. The second magnetic yoke 102 is located at an intermediate portion of the yoke holder 103 in the axial direction ZA. The second magnetic yoke 102 has a plurality of tooth portions 102A and a plurality of connection portions 102B (see FIG. 5). The second magnetic yoke 102 has a tapered shape in which the tooth portion 102A tapers as it goes in the upward direction ZA1 (see FIG. 5). The second magnetic yoke 102 has a configuration in which adjacent tooth portions 102A in the circumferential direction ZC are connected to each other by a connection portion 102B (see FIG. 5). In the second magnetic yoke 102, the tooth portion 102A is located between the tooth portions 101A adjacent in the circumferential direction ZC (see FIG. 5). The second magnetic yoke 102 receives the magnetic flux of the permanent magnet 91. The relative position of the second magnetic yoke 102 with respect to the permanent magnet 91 changes as the torsion bar 13D is twisted.

センサユニット40は、第1ボルト(図示略)によりラックハウジング17の固定部品17Aに固定される。センサユニット40は、2個の磁気センサ41としてのホールIC、集磁ユニット50、センサハウジング70、および回路ユニット80を有する。   The sensor unit 40 is fixed to the fixed component 17A of the rack housing 17 by a first bolt (not shown). The sensor unit 40 includes a Hall IC as two magnetic sensors 41, a magnetism collecting unit 50, a sensor housing 70, and a circuit unit 80.

集磁ユニット50は、磁石ユニット90および磁気ヨークユニット100を取り囲む円環形状を有する。集磁ユニット50は、第1集磁リング51、第2集磁リング54、および集磁ホルダ60を有する。集磁ユニット50は、磁気ヨークユニット100の磁束を集め、磁気センサ41に向けて磁束を流す。   The magnetic flux collecting unit 50 has an annular shape surrounding the magnet unit 90 and the magnetic yoke unit 100. The magnetic flux collecting unit 50 includes a first magnetic flux collecting ring 51, a second magnetic flux collecting ring 54, and a magnetic flux collecting holder 60. The magnetic flux collecting unit 50 collects the magnetic flux of the magnetic yoke unit 100 and flows the magnetic flux toward the magnetic sensor 41.

2個の磁気センサ41は、周方向ZCにおいて隣り合う。磁気センサ41は、永久磁石91、各磁気ヨーク101,102、および各集磁リング51,54により形成された磁気回路(以下、「磁気回路MC」)の磁束を検出する。磁気センサ41は、磁気回路MCの磁束密度に応じた電圧を出力する。磁気センサ41の出力電圧は、回路ユニット80を介してステアリング装置1(図1参照)の制御装置(図示略)に送信される。   The two magnetic sensors 41 are adjacent to each other in the circumferential direction ZC. The magnetic sensor 41 detects a magnetic flux of a magnetic circuit (hereinafter referred to as “magnetic circuit MC”) formed by the permanent magnet 91, the magnetic yokes 101 and 102, and the magnetic flux collecting rings 51 and 54. The magnetic sensor 41 outputs a voltage corresponding to the magnetic flux density of the magnetic circuit MC. The output voltage of the magnetic sensor 41 is transmitted to the control device (not shown) of the steering device 1 (see FIG. 1) via the circuit unit 80.

回路ユニット80は、回路基板81および支持部品82を有する。回路基板81は、支持部品82の内面に固定される。回路基板81においては、2個の磁気センサ41が接続される。   The circuit unit 80 includes a circuit board 81 and a support component 82. The circuit board 81 is fixed to the inner surface of the support component 82. In the circuit board 81, two magnetic sensors 41 are connected.

センサハウジング70は、集磁ユニット50の外周側に成形樹脂を流し込むことにより集磁ユニット50と一体に成形される。センサハウジング70は、成形樹脂として磁性樹脂が用いられる。磁性樹脂は、樹脂材料に磁性粉末であるフェライト粉末が添加されることにより形成される。磁性樹脂において、磁性樹脂全体の重量に対するフェライト粉末の重量の割合は、トルク検出装置30の外部磁界によりセンサハウジング70が磁気飽和しないような値に設定される。この磁性樹脂全体の重量に対するフェライト粉末の重量の割合は、試験およびシミュレーション等により予め設定される。センサハウジング70は、センサハウジング70内に水が侵入することを抑制する機能と、トルク検出装置30の外部磁界による磁気回路MCへの影響を低減する機能とを有する。   The sensor housing 70 is molded integrally with the magnetism collecting unit 50 by pouring molding resin into the outer peripheral side of the magnetism collecting unit 50. The sensor housing 70 uses a magnetic resin as a molding resin. The magnetic resin is formed by adding ferrite powder, which is magnetic powder, to a resin material. In the magnetic resin, the ratio of the weight of the ferrite powder to the total weight of the magnetic resin is set to a value such that the sensor housing 70 is not magnetically saturated by the external magnetic field of the torque detection device 30. The ratio of the weight of the ferrite powder to the total weight of the magnetic resin is set in advance by testing and simulation. The sensor housing 70 has a function of suppressing water from entering the sensor housing 70 and a function of reducing the influence of the external magnetic field of the torque detection device 30 on the magnetic circuit MC.

センサハウジング70は、ハウジング本体71、基板取付部分76(図2参照)、および装置取付部分77(図2参照)、を有する。センサハウジング70は、同一の材料によりハウジング本体71、基板取付部分76、および装置取付部分77が一体に形成された構成を有する。   The sensor housing 70 includes a housing main body 71, a board mounting portion 76 (see FIG. 2), and a device mounting portion 77 (see FIG. 2). The sensor housing 70 has a configuration in which a housing main body 71, a board mounting portion 76, and a device mounting portion 77 are integrally formed of the same material.

ハウジング本体71は、軸方向ZAにおいてハウジング本体71を貫通する内部空間78を有する円筒形状に形成される。ハウジング本体71は、基礎部分72、集磁収容部分73、集磁カバー部分74、および側面開口部分75を有する。ハウジング本体71の軸方向ZAの寸法は、集磁ユニット50の軸方向ZAの寸法よりも大きい。   The housing body 71 is formed in a cylindrical shape having an internal space 78 that penetrates the housing body 71 in the axial direction ZA. The housing main body 71 includes a base portion 72, a magnetism collecting housing portion 73, a magnetism collecting cover portion 74, and a side opening portion 75. The dimension of the housing body 71 in the axial direction ZA is larger than the dimension of the magnetic flux collecting unit 50 in the axial direction ZA.

基礎部分72は、集磁収容部分73および集磁カバー部分74よりも下方向ZA2に位置する。基礎部分72は、集磁ユニット50よりも下方向ZA2に位置する。基礎部分72は、下端部においてラックハウジング17の固定部品17Aと接触した状態で固定部品17Aを取り囲む。   The base portion 72 is located in a lower direction ZA2 than the magnetism collecting housing portion 73 and the magnetism collecting cover portion 74. The base portion 72 is located in the lower direction ZA2 than the magnetic flux collecting unit 50. The base portion 72 surrounds the fixed component 17A in a state where the lower end portion is in contact with the fixed component 17A of the rack housing 17.

集磁収容部分73は、集磁ユニット50、磁石ユニット90、および磁気ヨークユニット100を収容する。集磁収容部分73は、内面71Xが集磁ホルダ60の外周面60Yと密着した状態で集磁ユニット50を保持する。   The magnetic flux collecting portion 73 accommodates the magnetic flux collecting unit 50, the magnet unit 90, and the magnetic yoke unit 100. The magnetism collecting portion 73 holds the magnetism collecting unit 50 in a state where the inner surface 71X is in close contact with the outer peripheral surface 60Y of the magnetism collecting holder 60.

集磁カバー部分74は、集磁収容部分73(集磁ユニット50)よりも上方向ZA1に位置する。集磁カバー部分74は、集磁収容部分73の上端部から上方向ZA1に向かうにつれて内方向ZB1に傾斜する傾斜部分74Aと、傾斜部分74Aから上方向ZA1に延びる円筒部分74Bとを有する。集磁カバー部分74は、傾斜部分74Aにおいて集磁ユニット50を上方向ZA1から覆う。集磁カバー部分74は、円筒部分74Bにおいてオイルシール31が取り付けられる。   The magnetism collecting cover portion 74 is positioned in the upward direction ZA1 with respect to the magnetism collecting housing portion 73 (magnetism collecting unit 50). The magnetism collecting cover portion 74 includes an inclined portion 74A that inclines in the inward direction ZB1 from the upper end portion of the magnetism collecting housing portion 73 in the upward direction ZA1, and a cylindrical portion 74B that extends in the upward direction ZA1 from the inclined portion 74A. The magnetism collecting cover portion 74 covers the magnetism collecting unit 50 from the upward direction ZA1 at the inclined portion 74A. The magnetic seal cover portion 74 is attached with the oil seal 31 at the cylindrical portion 74B.

側面開口部分75は、集磁収容部分73の周方向ZCの一部分において集磁収容部分73を径方向ZBに貫通する。側面開口部分75においては、集磁ホルダ60の保持部分62が挿入される。   The side surface opening portion 75 penetrates the magnetic flux collecting portion 73 in the radial direction ZB in a part of the circumferential direction ZC of the magnetic flux collecting portion 73. In the side opening portion 75, the holding portion 62 of the magnetism collecting holder 60 is inserted.

図2に示されるように、基板取付部分76は、センサハウジング70の平面視において側面開口部分75の両側に位置する。基板取付部分76は、第2ボルト(図示略)が挿入される挿入穴を有する。基板取付部分76においては、回路ユニット80の支持部品82(図3参照)が取り付けられる。   As shown in FIG. 2, the board mounting portions 76 are located on both sides of the side opening portion 75 in the plan view of the sensor housing 70. The board attachment portion 76 has an insertion hole into which a second bolt (not shown) is inserted. In the board attachment portion 76, the support component 82 (see FIG. 3) of the circuit unit 80 is attached.

装置取付部分77は、センサハウジング70の平面視において、ハウジング本体71の基礎部分72の長手方向の両端部に位置する。装置取付部分77は、第1ボルトが挿入される貫通孔を有する。   The device attachment portions 77 are located at both ends in the longitudinal direction of the base portion 72 of the housing body 71 in the plan view of the sensor housing 70. The device attachment portion 77 has a through hole into which the first bolt is inserted.

図4を参照して、集磁ユニット50の詳細な構成について説明する。
集磁ユニット50は、第1集磁リング51、第2集磁リング54、および集磁ホルダ60が一体に成形された構成を有する。集磁ユニット50は、第1集磁リング51が集磁ホルダ60の上方向ZA1の部分に位置する構成を有する。集磁ユニット50は、第2集磁リング54が集磁ホルダ60の下方向ZA2の部分に位置する構成を有する。集磁ユニット50は、各集磁リング51,54が集磁ホルダ60の内周面60Xと面一となる構成を有する。
A detailed configuration of the magnetic flux collecting unit 50 will be described with reference to FIG.
The magnetic flux collecting unit 50 has a configuration in which a first magnetic flux collecting ring 51, a second magnetic flux collecting ring 54, and a magnetic flux collecting holder 60 are integrally formed. The magnetic flux collecting unit 50 has a configuration in which the first magnetic flux collecting ring 51 is located in the upward direction ZA1 of the magnetic flux collecting holder 60. The magnetic flux collecting unit 50 has a configuration in which the second magnetic flux collecting ring 54 is positioned in the downward direction ZA2 of the magnetic flux collecting holder 60. The magnetic flux collecting unit 50 has a configuration in which the magnetic flux collecting rings 51 and 54 are flush with the inner peripheral surface 60 </ b> X of the magnetic flux collecting holder 60.

第1集磁リング51は、金属製の長板を折り曲げることにより形成される。第1集磁リング51は、径方向ZBにおいて第1磁気ヨーク101(図3参照)の外周部分と隙間を介して対向する。第1集磁リング51は、リング本体52および2個の集磁突起53を有する。   The first magnetism collecting ring 51 is formed by bending a long metal plate. The first magnetism collecting ring 51 faces the outer peripheral portion of the first magnetic yoke 101 (see FIG. 3) via a gap in the radial direction ZB. The first magnetism collecting ring 51 has a ring main body 52 and two magnetism collecting projections 53.

リング本体52は、隙間を有する円環形状を有する。
集磁突起53は、周方向ZCにおいて隣り合う。集磁突起53は、リング本体52の下端部分から外方向ZB2に向けて折り曲げられた形状を有する。集磁突起53は、軸方向ZAにおいて磁気センサ41(図3参照)の上面と対向する。
The ring body 52 has an annular shape with a gap.
The magnetic flux collecting protrusions 53 are adjacent to each other in the circumferential direction ZC. The magnetic flux collecting protrusion 53 has a shape bent from the lower end portion of the ring main body 52 toward the outward direction ZB2. The magnetic flux collection protrusion 53 faces the upper surface of the magnetic sensor 41 (see FIG. 3) in the axial direction ZA.

第2集磁リング54は、第1集磁リング51と同一材料の長板を折り曲げることにより形成される。第2集磁リング54は、径方向ZBにおいて第2磁気ヨーク102(図3参照)の外周部分と隙間を介して対向する。第2集磁リング54は、リング本体55および2個の集磁突起56を有する。   The second magnetism collecting ring 54 is formed by bending a long plate made of the same material as the first magnetism collecting ring 51. The second magnetism collecting ring 54 faces the outer peripheral portion of the second magnetic yoke 102 (see FIG. 3) via a gap in the radial direction ZB. The second magnetism collecting ring 54 has a ring main body 55 and two magnetism collecting projections 56.

リング本体55は、隙間を有する円環形状を有する。リング本体55は、リング本体52と同一の形状を有する。
集磁突起56は、周方向ZCにおいて隣り合う。集磁突起56は、リング本体55の上端部分から外方向ZB2に向けて折り曲げられた形状を有する。集磁突起56は、軸方向ZAにおいて磁気センサ41の下面と対向する。
The ring body 55 has an annular shape with a gap. The ring body 55 has the same shape as the ring body 52.
The magnetic flux collecting projections 56 are adjacent in the circumferential direction ZC. The magnetic flux collecting projection 56 has a shape bent from the upper end portion of the ring main body 55 toward the outward direction ZB2. The magnetic flux collecting projection 56 faces the lower surface of the magnetic sensor 41 in the axial direction ZA.

集磁ホルダ60は、センサハウジング70の基材となる樹脂材料と同一の樹脂材料により形成される。集磁ホルダ60は、樹脂材料として非磁性樹脂が用いられる。集磁ホルダ60は、磁石ユニット90および磁気ヨークユニット100(ともに図3参照)を収容する内部空間を有する。集磁ホルダ60は、ホルダ本体61および保持部分62を有する。集磁ホルダ60は、同一の材料によりホルダ本体61および保持部分62が一体に成形された構成を有する。集磁ホルダ60は各集磁リング51,54と一体に樹脂成形される。   The magnetism collecting holder 60 is formed of the same resin material as the resin material that becomes the base material of the sensor housing 70. The magnetic flux collecting holder 60 uses a nonmagnetic resin as a resin material. The magnetic flux collecting holder 60 has an internal space for accommodating the magnet unit 90 and the magnetic yoke unit 100 (both see FIG. 3). The magnetic flux collecting holder 60 has a holder main body 61 and a holding portion 62. The magnetic flux collecting holder 60 has a configuration in which a holder main body 61 and a holding portion 62 are integrally formed of the same material. The magnetism collecting holder 60 is resin-molded integrally with the magnetism collecting rings 51 and 54.

ホルダ本体61は、軸方向ZAの両側が開口した円環形状を有する。ホルダ本体61は、各集磁リング51,54のリング本体52,55と密着した状態で各集磁リング51,54を保持する。   The holder main body 61 has an annular shape that is open on both sides in the axial direction ZA. The holder main body 61 holds the magnetism collecting rings 51 and 54 in a state of being in close contact with the ring bodies 52 and 55 of the magnetism collecting rings 51 and 54.

保持部分62は、ホルダ本体61から外方向ZB2に延びる。保持部分62は、円筒形状を有する。保持部分62は、突起保持部分63、基板支持部分64、および内部空間65を有する。保持部分62は、内部空間65において各集磁リング51,54の集磁突起53,56および磁気センサ41を収容する。保持部分62は、突起保持部分63において各集磁リング51,54の集磁突起53,56と密着した状態で各集磁突起53,56を保持する。保持部分62は、基板支持部分64において回路ユニット80の支持部品82(図3参照)を支持する。   The holding portion 62 extends from the holder body 61 in the outward direction ZB2. The holding portion 62 has a cylindrical shape. The holding part 62 includes a protrusion holding part 63, a substrate support part 64, and an internal space 65. The holding portion 62 accommodates the magnetic flux collecting protrusions 53 and 56 of the magnetic flux collecting rings 51 and 54 and the magnetic sensor 41 in the internal space 65. The holding part 62 holds the magnetic flux collecting protrusions 53 and 56 in a state of being in close contact with the magnetic flux collecting protrusions 53 and 56 of the magnetic flux collecting rings 51 and 54 in the protrusion holding part 63. The holding portion 62 supports the support component 82 (see FIG. 3) of the circuit unit 80 at the substrate support portion 64.

図3を参照して、トルク検出装置30の作用について説明する。
トルク検出装置30は、センサハウジング70が磁性樹脂により形成される。このため、センサハウジング70は、トルク検出装置30の外部磁界が磁気回路MCに影響を及ぼすことを抑制する機能を有する。このため、トルク検出装置30は、図8に示されるトルク検出装置200のような磁気シールド213を省略することができる。したがって、トルク検出装置200のようにセンサハウジング220の線膨張係数が磁気シールド213の線膨張係数よりも大きいことに起因して磁気シールド213のシールド端部213Aがセンサハウジング220の内面221を押し付けることが回避される。
With reference to FIG. 3, the operation of the torque detection device 30 will be described.
In the torque detection device 30, the sensor housing 70 is formed of a magnetic resin. For this reason, the sensor housing 70 has a function of suppressing the external magnetic field of the torque detection device 30 from affecting the magnetic circuit MC. For this reason, the torque detection device 30 can omit the magnetic shield 213 like the torque detection device 200 shown in FIG. Therefore, the shield end portion 213A of the magnetic shield 213 presses the inner surface 221 of the sensor housing 220 due to the fact that the linear expansion coefficient of the sensor housing 220 is larger than the linear expansion coefficient of the magnetic shield 213 as in the torque detection device 200. Is avoided.

センサハウジング70が磁性樹脂に形成されるため、集磁ホルダ60の線膨張係数とセンサハウジング70の線膨張係数との差は、トルク検出装置200のセンサハウジング220の線膨張係数と磁気シールド213の線膨張係数との差よりも小さい。特に、本実施形態のセンサハウジング70は、磁性樹脂の基材となる樹脂材料が集磁ホルダ60の樹脂材料と同一である。このため、集磁ホルダ60の線膨張係数とセンサハウジング70の線膨張係数との差がより小さくなる。したがって、センサハウジング70の線膨張係数と集磁ホルダ60の線膨張係数との違いに起因してセンサハウジング70に大きな熱応力が生じることが抑制される。   Since the sensor housing 70 is formed of magnetic resin, the difference between the linear expansion coefficient of the magnetic flux collecting holder 60 and the linear expansion coefficient of the sensor housing 70 is the difference between the linear expansion coefficient of the sensor housing 220 of the torque detector 200 and the magnetic shield 213. It is smaller than the difference from the linear expansion coefficient. In particular, in the sensor housing 70 of the present embodiment, the resin material that is the base material of the magnetic resin is the same as the resin material of the magnetic flux collecting holder 60. For this reason, the difference between the linear expansion coefficient of the magnetic flux collecting holder 60 and the linear expansion coefficient of the sensor housing 70 becomes smaller. Therefore, the occurrence of a large thermal stress in the sensor housing 70 due to the difference between the linear expansion coefficient of the sensor housing 70 and the linear expansion coefficient of the magnetism collecting holder 60 is suppressed.

図5を参照して、トルク検出装置30の磁束密度の検出について説明する。
図5(a)は、第1シャフト13Aおよび第2シャフト13B(ともに図1参照)の間にトルクが付与されていない状態(以下、「中立状態」)を示す。図5(b)は、第1シャフト13Aおよび第2シャフト13Bの間に右回り方向のトルクが付与された状態(以下、「右回転状態」)を示す。図5(c)は、第1シャフト13Aおよび第2シャフト13Bの間に左回り方向のトルクが付与された状態(以下、「左回転状態」)を示す。
With reference to FIG. 5, the detection of the magnetic flux density of the torque detector 30 will be described.
FIG. 5A shows a state where torque is not applied between the first shaft 13A and the second shaft 13B (both see FIG. 1) (hereinafter, “neutral state”). FIG. 5B shows a state in which a clockwise torque is applied between the first shaft 13A and the second shaft 13B (hereinafter, “right-rotation state”). FIG. 5C shows a state in which a counterclockwise torque is applied between the first shaft 13A and the second shaft 13B (hereinafter referred to as “counterclockwise rotation state”).

各磁気ヨーク101,102と永久磁石91との関係として、「第1N極対向面積」、「第1S極対向面積」、「第2N極対向面積」、および「第2S極対向面積」を定義する。第1N極対向面積は第1磁気ヨーク101と永久磁石91のN極との対向面積を示す。第1S極対向面積は第1磁気ヨーク101と永久磁石91のS極との対向面積を示す。第2N極対向面積は第2磁気ヨーク102と永久磁石91のN極との対向面積を示す。第2S極対向面積は第2磁気ヨーク102と永久磁石91のS極との対向面積を示す。   As the relationship between the magnetic yokes 101 and 102 and the permanent magnet 91, “first N pole facing area”, “first S pole facing area”, “second N pole facing area”, and “second S pole facing area” are defined. . The first N-pole facing area indicates the facing area between the first magnetic yoke 101 and the N pole of the permanent magnet 91. The first S pole facing area indicates the facing area between the first magnetic yoke 101 and the S pole of the permanent magnet 91. The second N pole facing area indicates the facing area between the second magnetic yoke 102 and the N pole of the permanent magnet 91. The second S pole facing area indicates the facing area between the second magnetic yoke 102 and the S pole of the permanent magnet 91.

図5(a)に示されるように、中立状態においては、各磁気ヨーク101,102の歯部101A,102Aの先端部分が永久磁石91のN極とS極との境界部分に位置する。このとき、第1N極対向面積と第1S極対向面積とが互いに等しい。また、第2N極対向面積と第2S極対向面積とが互いに等しい。これにより、第1集磁リング51の集磁突起53と第2集磁リング54の集磁突起56との間に磁束が生じない。このため、磁気センサ41の出力電圧は「0」を示す。   As shown in FIG. 5A, in the neutral state, the tip portions of the tooth portions 101A and 102A of the magnetic yokes 101 and 102 are located at the boundary portion between the N pole and the S pole of the permanent magnet 91. At this time, the first N pole facing area and the first S pole facing area are equal to each other. Further, the second N-pole facing area is equal to the second S-pole facing area. Thereby, no magnetic flux is generated between the magnetic flux collecting protrusions 53 of the first magnetic flux collecting ring 51 and the magnetic flux collecting protrusions 56 of the second magnetic flux collecting ring 54. For this reason, the output voltage of the magnetic sensor 41 indicates “0”.

図5(b)に示されるように、右回転状態においては、中立状態からトーションバー13D(図1参照)にねじれが生じるため、各磁気ヨーク101,102と永久磁石91との相対的な位置が変化する。これにより、第1N極対向面積が第1S極対向面積よりも大きくなる。また、第2N極対向面積が第2S極対向面積よりも小さくなる。このため、永久磁石91のN極から第1磁気ヨーク101に入る磁束量が第1磁気ヨーク101から永久磁石91のS極に向けて出る磁束量よりも多い。また、永久磁石91のN極から第2磁気ヨーク102に入る磁束量が第2磁気ヨーク102から永久磁石91のS極に向けて出る磁束量よりも少ない。このため、第1集磁リング51の集磁突起53から第2集磁リング54の集磁突起56に磁束が流れる。磁気センサ41は、この磁束に応じた電圧を出力する。   As shown in FIG. 5B, in the right rotation state, the torsion bar 13D (see FIG. 1) is twisted from the neutral state, so that the relative positions of the magnetic yokes 101 and 102 and the permanent magnet 91 are increased. Changes. Thereby, the first N pole facing area is larger than the first S pole facing area. Further, the second N-pole facing area is smaller than the second S-pole facing area. For this reason, the amount of magnetic flux entering the first magnetic yoke 101 from the N pole of the permanent magnet 91 is larger than the amount of magnetic flux emerging from the first magnetic yoke 101 toward the S pole of the permanent magnet 91. Further, the amount of magnetic flux entering the second magnetic yoke 102 from the N pole of the permanent magnet 91 is smaller than the amount of magnetic flux emerging from the second magnetic yoke 102 toward the S pole of the permanent magnet 91. For this reason, a magnetic flux flows from the magnetic flux collecting protrusion 53 of the first magnetic flux collecting ring 51 to the magnetic flux collecting protrusion 56 of the second magnetic flux collecting ring 54. The magnetic sensor 41 outputs a voltage corresponding to this magnetic flux.

図5(c)に示されるように、左回転状態においては、右回転状態とは逆方向のトーションバー13Dのねじれが生じるため、各磁気ヨーク101,102と永久磁石91との相対的な位置が右回転状態のときとは逆方向に変化する。これにより、第1N極対向面積が第1S極対向面積よりも小さくなる。また、第2N極対向面積が第2S極対向面積よりも大きくなる。このため、永久磁石91のN極から第1磁気ヨーク101に入る磁束量が第1磁気ヨーク101から永久磁石91のS極に向けて出る磁束量よりも少ない。また、永久磁石91のN極から第2磁気ヨーク102に入る磁束量が第2磁気ヨーク102から永久磁石91のS極に入る磁束量よりも多い。このため、第2集磁リング54の集磁突起56から第1集磁リング51の集磁突起53に磁束が流れる。磁気センサ41は、この磁束に応じた電圧を出力する。   As shown in FIG. 5C, in the left rotation state, the torsion bar 13D is twisted in the opposite direction to the right rotation state, so that the relative positions of the magnetic yokes 101 and 102 and the permanent magnet 91 are increased. Changes in the opposite direction to when it is rotating clockwise. As a result, the first N-pole facing area is smaller than the first S-pole facing area. Further, the second N pole facing area is larger than the second S pole facing area. For this reason, the amount of magnetic flux entering the first magnetic yoke 101 from the N pole of the permanent magnet 91 is smaller than the amount of magnetic flux emerging from the first magnetic yoke 101 toward the S pole of the permanent magnet 91. Further, the amount of magnetic flux entering the second magnetic yoke 102 from the N pole of the permanent magnet 91 is larger than the amount of magnetic flux entering the S pole of the permanent magnet 91 from the second magnetic yoke 102. For this reason, a magnetic flux flows from the magnetic flux collecting protrusion 56 of the second magnetic flux collecting ring 54 to the magnetic flux collecting protrusion 53 of the first magnetic flux collecting ring 51. The magnetic sensor 41 outputs a voltage corresponding to this magnetic flux.

本実施形態のステアリング装置1は以下の効果を奏する。
(1)トルク検出装置30は、磁性樹脂により成形されたセンサハウジング70を有する。この構成によれば、センサハウジング70によりトルク検出装置30の外部磁界が磁気回路MCに影響を及ぼすことが抑制されるため、図8に示されるようなトルク検出装置200の磁気シールド213を省略することができる。したがって、センサハウジング70に大きな熱応力が生じることが抑制される。
The steering device 1 of the present embodiment has the following effects.
(1) The torque detection device 30 has a sensor housing 70 formed of magnetic resin. According to this configuration, the sensor housing 70 suppresses the external magnetic field of the torque detection device 30 from affecting the magnetic circuit MC. Therefore, the magnetic shield 213 of the torque detection device 200 as shown in FIG. 8 is omitted. be able to. Therefore, it is possible to suppress a large thermal stress from being generated in the sensor housing 70.

(2)トルク検出装置30は、集磁ホルダ60の保持部分62内に各集磁リング51,54の集磁突起53,56を収容する。この構成によれば、センサハウジング70と各集磁突起53,56との接触が抑制される。このため、各集磁突起53,56と磁気センサ41との間の磁束がセンサハウジング70に流れることが抑制される。したがって、磁気センサ41の磁束密度の検出精度の低下が抑制される。   (2) The torque detection device 30 houses the magnetic flux collecting protrusions 53 and 56 of the magnetic flux collecting rings 51 and 54 in the holding portion 62 of the magnetic flux collecting holder 60. According to this configuration, contact between the sensor housing 70 and each of the magnetic flux collecting protrusions 53 and 56 is suppressed. For this reason, the magnetic flux between each of the magnetic flux collecting protrusions 53 and 56 and the magnetic sensor 41 is suppressed from flowing to the sensor housing 70. Therefore, a decrease in detection accuracy of the magnetic flux density of the magnetic sensor 41 is suppressed.

(3)トルク検出装置30は、集磁ホルダ60および各集磁リング51,54が一体に樹脂成形される構成を有する。この構成によれば、各集磁突起53,56が保持部分62の突起保持部分63に密着する。このため、センサハウジング70の成形時において保持部分62に対する各集磁突起53,56の位置が変化することが抑制される。したがって、各集磁突起53,56と磁気センサ41との相対位置の位置精度の低下が抑制される。   (3) The torque detection device 30 has a configuration in which the magnetism collecting holder 60 and the magnetism collecting rings 51 and 54 are integrally molded with resin. According to this configuration, the magnetic flux collecting projections 53 and 56 are in close contact with the projection holding portion 63 of the holding portion 62. For this reason, when the sensor housing 70 is molded, the position of each of the magnetic flux collecting protrusions 53 and 56 with respect to the holding portion 62 is suppressed from changing. Therefore, a decrease in the positional accuracy of the relative positions of the magnetic flux collecting protrusions 53 and 56 and the magnetic sensor 41 is suppressed.

(4)トルク検出装置30においては、集磁ホルダ60の保持部分62が回路ユニット80の支持部品82を支持する基板支持部分64を有する。この構成によれば、保持部分62により各集磁突起53,56と回路基板81との相対位置が決められる。このため、基板支持部分64が保持部分62とは個別に形成されると仮定した構成と比較して、各集磁突起53,56と回路基板81との相対位置の位置精度が向上する。したがって、各集磁突起53,56と回路基板81に取り付けられた磁気センサ41との相対位置の位置精度が向上する。   (4) In the torque detection device 30, the holding portion 62 of the magnetism collecting holder 60 has the substrate support portion 64 that supports the support component 82 of the circuit unit 80. According to this configuration, the relative positions of the magnetic flux collecting protrusions 53 and 56 and the circuit board 81 are determined by the holding portion 62. For this reason, the positional accuracy of the relative positions of the magnetic flux collecting protrusions 53 and 56 and the circuit board 81 is improved as compared with the configuration in which the substrate support portion 64 is assumed to be formed separately from the holding portion 62. Therefore, the positional accuracy of the relative positions of the magnetic flux collecting protrusions 53 and 56 and the magnetic sensor 41 attached to the circuit board 81 is improved.

(5)センサハウジング70は、ハウジング本体71において基礎部分72が集磁ユニット50よりも下方向ZA2に位置し、集磁カバー部分74が集磁ユニット50よりも上方向ZA1に位置する構成を有する。この構成によれば、トルク検出装置30の外部磁界が集磁ユニット50の上方向ZA1および下方向ZA2から磁気回路MCに影響を及ぼすことが抑制される。   (5) The sensor housing 70 has a configuration in which the base portion 72 of the housing main body 71 is positioned in the downward direction ZA2 relative to the magnetic flux collecting unit 50, and the magnetic flux collecting cover portion 74 is positioned in the upward direction ZA1 relative to the magnetic flux collecting unit 50. . According to this configuration, the external magnetic field of the torque detection device 30 is suppressed from affecting the magnetic circuit MC from the upward direction ZA1 and the downward direction ZA2 of the magnetic flux collecting unit 50.

本ステアリング装置は、上記実施形態とは別の実施形態を含む。以下、本ステアリング装置のその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。   The steering apparatus includes an embodiment different from the above embodiment. Hereinafter, modifications of the above-described embodiment as other embodiments of the steering apparatus will be described. The following modifications can be combined with each other.

・実施形態のセンサユニット40は、センサハウジング70の側面開口部分75に集磁ホルダ60の保持部分62が挿入される構成を有する。ただし、センサユニット40の構成は上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例のセンサユニット40は、図6に示される構成を有する。すなわち、センサハウジング70は、保持カバー部分79を有する。保持カバー部分79は、側面開口部分75から外方向ZB2に延びる。保持カバー部分79は、保持部分62の外周面の全周にわたり密着する。   The sensor unit 40 of the embodiment has a configuration in which the holding portion 62 of the magnetism collecting holder 60 is inserted into the side opening portion 75 of the sensor housing 70. However, the configuration of the sensor unit 40 is not limited to the content exemplified in the above embodiment. For example, the sensor unit 40 of the modified example has a configuration shown in FIG. That is, the sensor housing 70 has a holding cover portion 79. The holding cover portion 79 extends from the side opening portion 75 in the outward direction ZB2. The holding cover portion 79 is in close contact with the entire outer peripheral surface of the holding portion 62.

この構成によれば、トルク検出装置30の外部磁界が磁気回路MCにおいて各集磁突起53,56(図6(b)参照)と磁気センサ41(図3参照)との間の部分に影響を及ぼすことが抑制される。   According to this configuration, the external magnetic field of the torque detection device 30 affects the portion between the magnetic flux collecting projections 53 and 56 (see FIG. 6B) and the magnetic sensor 41 (see FIG. 3) in the magnetic circuit MC. The effect is suppressed.

・実施形態のセンサユニット40は、磁性樹脂により成形されるセンサハウジング70が集磁ホルダ60の外周面60Yに密着する構成を有する。ただし、センサユニット40の構成は上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例のセンサユニット40は、図7に示される構成を有する。すなわち、変形例のセンサユニット40は、カバー部品110を有する。カバー部品110は、集磁ユニット50の外周側に成形樹脂を流し込むことにより集磁ユニット50と一体に成形される。カバー部品110は、成形樹脂として磁性樹脂が用いられる。磁性樹脂は、集磁ホルダ60と同一の樹脂材料を基材としてフェライト粉末が樹脂材料に添加されることにより形成される。カバー部品110は、トルク検出装置30の外部磁界による磁気回路MCへの影響を低減する機能を有する。   The sensor unit 40 of the embodiment has a configuration in which the sensor housing 70 formed of a magnetic resin is in close contact with the outer peripheral surface 60Y of the magnetism collecting holder 60. However, the configuration of the sensor unit 40 is not limited to the content exemplified in the above embodiment. For example, the sensor unit 40 of the modification has a configuration shown in FIG. That is, the sensor unit 40 according to the modification includes the cover part 110. The cover component 110 is molded integrally with the magnetism collecting unit 50 by pouring molding resin into the outer peripheral side of the magnetism collecting unit 50. The cover component 110 uses a magnetic resin as a molding resin. The magnetic resin is formed by adding ferrite powder to the resin material using the same resin material as the magnetic flux collecting holder 60 as a base material. The cover component 110 has a function of reducing the influence of the external magnetic field of the torque detection device 30 on the magnetic circuit MC.

カバー部品110は、図7(a)に示されるように、内周面110Xにおいて集磁ホルダ60のホルダ本体61の外周面60Yの全周にわたり密着する。図7(b)に示されるように、カバー部品110の軸方向ZAの寸法は、集磁ホルダ60の軸方向ZAの寸法と等しい。   As shown in FIG. 7A, the cover component 110 is in close contact with the entire circumference of the outer circumferential surface 60Y of the holder body 61 of the magnetism collecting holder 60 on the inner circumferential surface 110X. As shown in FIG. 7B, the dimension of the cover part 110 in the axial direction ZA is equal to the dimension of the magnetic flux collecting holder 60 in the axial direction ZA.

センサハウジング70は、非磁性樹脂により成形される。センサハウジング70は、カバー部品110の基材となる樹脂材料と同一の樹脂材料が用いられる。センサハウジング70は、集磁収容部分73の内面71Xにおいてカバー部品110の外周面110Yと密着する。   The sensor housing 70 is formed of a nonmagnetic resin. The sensor housing 70 is made of the same resin material as that used as the base material of the cover component 110. The sensor housing 70 is in close contact with the outer peripheral surface 110 </ b> Y of the cover component 110 on the inner surface 71 </ b> X of the magnetism collecting portion 73.

センサユニット40の製造方法は、集磁ユニット成形工程、カバー部品成形工程、およびハウジング成形工程を有する。集磁ユニット成形工程において、集磁ホルダ60と各集磁リング51,54が一体に樹脂成形されることにより集磁ユニット50が製造される。カバー部品成形工程において、集磁ユニット50の外周側に磁性樹脂が流し込まれることによりカバー部品110が集磁ユニット50と一体に成形される。ハウジング成形工程において、集磁ユニット50およびカバー部品110が一体に成形されたユニットの外周側に樹脂材料が流し込まれることによりセンサハウジング70が上記ユニットと一体に成形される。このように変形例のセンサユニット40の構成によれば、上記実施形態の(1)の効果と同様の効果を奏することができる。   The manufacturing method of the sensor unit 40 includes a magnetic flux collecting unit forming step, a cover part forming step, and a housing forming step. In the magnetic flux collecting unit forming step, the magnetic flux collecting unit 50 is manufactured by integrally molding the magnetic flux collecting holder 60 and the magnetic flux collecting rings 51 and 54 with resin. In the cover component forming step, the cover component 110 is formed integrally with the magnetic flux collecting unit 50 by pouring magnetic resin into the outer peripheral side of the magnetic flux collecting unit 50. In the housing molding step, the resin housing is poured into the outer peripheral side of the unit in which the magnetism collecting unit 50 and the cover part 110 are integrally molded, whereby the sensor housing 70 is molded integrally with the unit. Thus, according to the structure of the sensor unit 40 of a modification, there can exist an effect similar to the effect of (1) of the said embodiment.

・図7に示される変形例のセンサユニット40において、カバー部品110が集磁ホルダ60の保持部分62の外周面に密着する部分(図6に示される保持カバー部分79に相当する部分)を有する構成に変更することもできる。   In the sensor unit 40 of the modified example shown in FIG. 7, the cover component 110 has a portion (a portion corresponding to the holding cover portion 79 shown in FIG. 6) that closely contacts the outer peripheral surface of the holding portion 62 of the magnetism collecting holder 60. It can also be changed to a configuration.

・図7に示される変形例のセンサユニット40において、カバー部品110が集磁ホルダ60のホルダ本体61の上端面および下端面を覆う形状に変更することもできる。
・図7に示される変形例のセンサユニット40において、センサハウジング70を磁性樹脂により成形することもできる。
-In the sensor unit 40 of the modification shown by FIG. 7, the cover component 110 can also be changed into the shape which covers the upper end surface and lower end surface of the holder main body 61 of the magnetism collection holder 60. FIG.
-In the sensor unit 40 of the modification shown by FIG. 7, the sensor housing 70 can also be shape | molded with magnetic resin.

・図7に示される変形例のセンサユニット40において、集磁ホルダ60、センサハウジング70、およびカバー部品110の基材の材料の少なくとも1つが他の材料と異なる材料により形成することもできる。   In the sensor unit 40 of the modified example shown in FIG. 7, at least one of the materials of the magnetic flux collecting holder 60, the sensor housing 70, and the base material of the cover part 110 may be formed of a material different from other materials.

・実施形態のセンサユニット40において、集磁ホルダ60の樹脂材料とセンサハウジング70の磁性樹脂の基材となる樹脂材料とが異なる材料により形成することもできる。
・実施形態のセンサハウジング70において、センサハウジング70の内方向ZB1側の部分が磁性樹脂により形成され、センサハウジング70の外方向ZB2側の部分が非磁性樹脂により形成される構成に変更することもできる。
In the sensor unit 40 of the embodiment, the resin material of the magnetism collecting holder 60 and the resin material that is the base material of the magnetic resin of the sensor housing 70 can be formed of different materials.
In the sensor housing 70 of the embodiment, the sensor housing 70 may be changed to a configuration in which the inner side ZB1 side portion of the sensor housing 70 is formed of magnetic resin and the outer side ZB2 side portion of the sensor housing 70 is formed of nonmagnetic resin. it can.

・実施形態のセンサハウジング70において、ハウジング本体71の基礎部分72および集磁カバー部分74の少なくとも一方を非磁性樹脂により形成することもできる。
・実施形態のセンサハウジング70は、磁性樹脂として樹脂材料にフェライト粉末を添加する構成を有する。ただし、センサハウジング70の構成は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例のセンサハウジング70は、フェライト粉末に代えてネオジウム粉末またはサマリウムコバルト粉末を樹脂材料に添加する構成を有する。要するに、樹脂材料に添加する磁性粉末の種類はフェライト粉末に限られない。
In the sensor housing 70 according to the embodiment, at least one of the base portion 72 and the magnetism collecting cover portion 74 of the housing main body 71 can be formed of a nonmagnetic resin.
The sensor housing 70 of the embodiment has a configuration in which ferrite powder is added to a resin material as a magnetic resin. However, the configuration of the sensor housing 70 is not limited to the content exemplified in the embodiment. For example, the sensor housing 70 according to the modification has a configuration in which a neodymium powder or a samarium cobalt powder is added to the resin material instead of the ferrite powder. In short, the type of magnetic powder added to the resin material is not limited to ferrite powder.

・実施形態のセンサハウジング70は、磁性樹脂全体の重量に対するフェライト粉末の重量の割合がトルク検出装置30の外部磁界によりセンサハウジング70が磁気飽和しないような値に設定される。ただし、磁性樹脂全体の重量に対するフェライト粉末の重量の割合は上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例のセンサハウジング70は、磁性樹脂全体の重量に対するフェライト粉末の重量の割合が磁気センサ41の信号に含まれるトルク検出装置30の外部磁界によるノイズが予め設定された閾値以下となるような値に設定される。   In the sensor housing 70 of the embodiment, the ratio of the weight of the ferrite powder to the total weight of the magnetic resin is set to a value such that the sensor housing 70 is not magnetically saturated by the external magnetic field of the torque detection device 30. However, the ratio of the weight of the ferrite powder to the weight of the entire magnetic resin is not limited to the content exemplified in the above embodiment. For example, in the sensor housing 70 according to the modified example, the ratio of the weight of the ferrite powder to the weight of the entire magnetic resin is such that noise due to the external magnetic field of the torque detection device 30 included in the signal of the magnetic sensor 41 is equal to or less than a preset threshold value. Set to the correct value.

・実施形態のトルク検出装置30は、2個の磁気センサ41を有する。一方、変形例のトルク検出装置30は、1個の磁気センサ41を有する。変形例の第1集磁リング51は、1個の集磁突起53を有する。変形例の第2集磁リング54は、1個の集磁突起56を有する。また、別の変形例のトルク検出装置30は、磁気センサ41としてホールICに代えてホール素子またはMR素子を有する。   The torque detection device 30 according to the embodiment has two magnetic sensors 41. On the other hand, the torque detection device 30 of the modified example has one magnetic sensor 41. The first magnetism collecting ring 51 of the modified example has one magnetism collecting protrusion 53. The modified second magnetic flux collecting ring 54 has one magnetic flux collecting projection 56. Further, the torque detection device 30 of another modification has a Hall element or an MR element as the magnetic sensor 41 instead of the Hall IC.

・実施形態のステアリング装置1は、デュアルピニオンアシスト型の電動パワーステアリング装置としての構成を有する。一方、変形例のステアリング装置1は、コラムアシスト型、ピニオンアシスト型、ラックパラレル型、またはラック同軸型の電動パワーステアリング装置としての構成を有する。   -Steering device 1 of an embodiment has composition as a dual pinion assist type electric power steering device. On the other hand, the steering device 1 of the modified example has a configuration as a column assist type, pinion assist type, rack parallel type, or rack coaxial type electric power steering device.

・実施形態のステアリング装置1は、アシスト装置20を有する電動パワーステアリング装置としての構成を有する。一方、変形例のステアリング装置1は、アシスト装置20が省略された機械式のステアリング装置としての構成を有する。   The steering device 1 of the embodiment has a configuration as an electric power steering device having the assist device 20. On the other hand, the steering device 1 according to the modification has a configuration as a mechanical steering device in which the assist device 20 is omitted.

要するに、ラックシャフトおよびピニオンシャフトを有するステアリング装置であれば、デュアルピニオンアシスト型以外の電動パワーステアリング装置、および電動パワーステアリング装置以外のステアリング装置についても本ステアリング装置を適用することができる。   In short, if the steering device has a rack shaft and a pinion shaft, the present steering device can be applied to an electric power steering device other than the dual pinion assist type and a steering device other than the electric power steering device.

次に、以上の実施形態から把握することのできる技術的思想を効果とともに記載する。
(イ)前記センサハウジングの軸方向の寸法は、前記集磁ホルダの軸方向の寸法以上となる請求項1〜3のいずれか一項に記載のトルク検出装置。
Next, technical ideas that can be grasped from the above embodiments will be described together with effects.
(A) The torque detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein a dimension of the sensor housing in the axial direction is equal to or greater than a dimension of the magnetic flux collecting holder in the axial direction.

この構成によれば、センサハウジングの軸方向の寸法が集磁ホルダの軸方向の寸法よりも小さいと仮定した構成と比較して、トルク検出装置の外部磁界が磁気回路に影響を及ぼすことを抑制する範囲が広くなる。したがって、トルク検出装置の外部磁界が磁気回路に影響を及ぼすことをより抑制することができる。   According to this configuration, the external magnetic field of the torque detection device is prevented from affecting the magnetic circuit as compared with the configuration in which the axial dimension of the sensor housing is assumed to be smaller than the axial dimension of the magnetism collecting holder. The range to do becomes wide. Therefore, it is possible to further suppress the external magnetic field of the torque detection device from affecting the magnetic circuit.

(ロ)前記集磁リングおよび前記集磁ホルダは一体に成形される請求項3に記載のトルク検出装置。
この構成によれば、集磁リングおよび集磁ホルダの一体に成形されるとき、集磁リングの集磁突起が保持部分に密着する。このため、センサハウジングの成形時において保持部分に対する集磁突起の位置が変化することが抑制される。したがって、集磁突起および磁気センサの相対位置の位置精度の低下が抑制される。
(B) The torque detecting device according to claim 3, wherein the magnetism collecting ring and the magnetism collecting holder are integrally formed.
According to this configuration, when the magnetism collecting ring and the magnetism collecting holder are integrally formed, the magnetism collecting projections of the magnetism collecting ring are in close contact with the holding portion. For this reason, it is suppressed that the position of the magnetic flux collection protrusion with respect to a holding part changes at the time of shaping | molding of a sensor housing. Accordingly, a decrease in the positional accuracy of the relative positions of the magnetic flux collecting protrusions and the magnetic sensor is suppressed.

(ハ)前記磁気センサおよび前記トルク検出装置の外部の制御装置に電気的に接続される回路基板と、前記回路基板を支持する支持部品とを有し、前記磁気センサは前記回路基板に取り付けられ、前記保持部分は、前記支持部品を支持する基板支持部分を有する付記項(ロ)に記載のトルク検出装置。   (C) a circuit board that is electrically connected to a control device outside the magnetic sensor and the torque detection device; and a support component that supports the circuit board, and the magnetic sensor is attached to the circuit board. The torque detection device according to the additional item (b), wherein the holding portion includes a substrate support portion that supports the support component.

この構成によれば、集磁ホルダが集磁突起および支持部品の相対位置を決める。このため、基板支持部分が保持部分と個別に形成されると仮定した構成と比較して、集磁突起および支持部品の相対位置の位置精度が向上する。したがって、集磁突起および回路基板に取り付けられた磁気センサの相対位置の位置精度が向上する。   According to this configuration, the magnetic flux collecting holder determines the relative positions of the magnetic flux collecting projections and the support component. For this reason, the positional accuracy of the relative positions of the magnetic flux collecting projections and the supporting components is improved as compared with the configuration in which the substrate supporting portion is assumed to be formed separately from the holding portion. Therefore, the positional accuracy of the relative position of the magnetic sensor attached to the magnetic flux collecting protrusion and the circuit board is improved.

ZA…軸方向、ZA1…上方向、ZA2…下方向、ZB…径方向、ZB1…内方向、ZB2…外方向、ZC…周方向、MC…磁気回路、1…ステアリング装置、2…ステアリングホイール、3…転舵輪、10…ステアリング装置本体、11…コラムシャフト、12…インターミディエイトシャフト、13…ピニオンシャフト、13A…第1シャフト、13B…第2シャフト、13C…ピニオンギヤ、13D…トーションバー、14…ラックシャフト、14A…第1ギヤ部分、14B…第2ギヤ部分、15…ラックアンドピニオン機構、16…タイロッド、17…ラックハウジング、17A…固定部品、20…アシスト装置、21…アシストモータ、22…ウォームシャフト、23…ウォームホイール、24…ピニオンシャフト、24A…ピニオンギヤ、30…トルク検出装置、31…オイルシール、32…Oリング、40…センサユニット、41…磁気センサ、50…集磁ユニット、51…第1集磁リング、52…リング本体、53…集磁突起、54…第2集磁リング、55…リング本体、56…集磁突起、60…集磁ホルダ、60X…内周面、60Y…外周面、61…ホルダ本体、62…保持部分、63…突起保持部分、64…基板支持部分、65…内部空間、70…センサハウジング、71…ハウジング本体、71X…内面、72…基礎部分、73…集磁収容部分、74…集磁カバー部分、74A…傾斜部分、74B…円筒部分、75…側面開口部分、76…基板取付部分、77…装置取付部分、78…内部空間、79…保持カバー部分,80…回路基板、81…回路基板、82…支持部品、90…磁石ユニット、91…永久磁石、92…コア、100…磁気ヨークユニット、101…第1磁気ヨーク、101A…歯部、101B…接続部分、102…第2磁気ヨーク、102A…歯部、102B…接続部分、103…ヨークホルダ、104…中間部品、110…カバー部品、110X…内周面、110Y…外周面、200…トルク検出装置、210…集磁ユニット、211…集磁ホルダ、211X…内周面、211Y…外周面、212…集磁リング、213…磁気シールド、213A…シールド端部、213B…角部分、213X…内周面、213Y…外周面、220…センサハウジング、221…内面。   ZA ... axial direction, ZA1 ... upward direction, ZA2 ... downward direction, ZB ... radial direction, ZB1 ... inward direction, ZB2 ... outer direction, ZC ... circumferential direction, MC ... magnetic circuit, 1 ... steering device, 2 ... steering wheel, DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Steering wheel, 10 ... Steering device main body, 11 ... Column shaft, 12 ... Intermediate shaft, 13 ... Pinion shaft, 13A ... 1st shaft, 13B ... 2nd shaft, 13C ... Pinion gear, 13D ... Torsion bar, 14 ... Rack shaft, 14A ... first gear portion, 14B ... second gear portion, 15 ... rack and pinion mechanism, 16 ... tie rod, 17 ... rack housing, 17A ... fixed part, 20 ... assist device, 21 ... assist motor, 22 ... Worm shaft, 23 ... worm wheel, 24 ... pinion shaft, 24A ... pini 30 ... torque detection device, 31 ... oil seal, 32 ... O-ring, 40 ... sensor unit, 41 ... magnetic sensor, 50 ... magnetic collecting unit, 51 ... first magnetic collecting ring, 52 ... ring body, 53 ... collecting Magnetic projection 54... Second magnetism collecting ring 55. Ring main body 56. Magnetic collecting projection 60. Magnetic collecting holder 60 X Inner circumferential surface 60 Y Outer circumferential surface 61 Holder body 62 Holding portion 63 ... Protrusion holding portion, 64 ... Substrate support portion, 65 ... Internal space, 70 ... Sensor housing, 71 ... Housing main body, 71X ... Inner surface, 72 ... Base portion, 73 ... Magnetic collecting housing portion, 74 ... Magnetic collecting cover portion, 74A ... Inclined part, 74B ... Cylindrical part, 75 ... Side opening part, 76 ... Board mounting part, 77 ... Device mounting part, 78 ... Internal space, 79 ... Holding cover part, 80 ... Circuit board, 81 ... Circuit board, 8 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Supporting part, 90 ... Magnet unit, 91 ... Permanent magnet, 92 ... Core, 100 ... Magnetic yoke unit, 101 ... 1st magnetic yoke, 101A ... Tooth part, 101B ... Connection part, 102 ... 2nd magnetic yoke, 102A ... Tooth part, 102B ... Connection part, 103 ... Yoke holder, 104 ... Intermediate part, 110 ... Cover part, 110X ... Inner peripheral surface, 110Y ... Outer peripheral surface, 200 ... Torque detection device, 210 ... Magnetic collecting unit, 211 ... Magnetic collecting holder 211X ... inner peripheral surface, 211Y ... outer peripheral surface, 212 ... magnetic flux collecting ring, 213 ... magnetic shield, 213A ... shield end, 213B ... corner portion, 213X ... inner peripheral surface, 213Y ... outer peripheral surface, 220 ... sensor housing, 221 ... Inner surface.

Claims (4)

永久磁石と、
前記永久磁石が形成する磁界内に配置されて前記永久磁石との相対的な位置が変化する磁気ヨークと、
非磁性樹脂により環状に形成されて前記磁気ヨークを囲む集磁ホルダ、および前記集磁ホルダの内周側に保持されて前記磁気ヨークの磁束を集める集磁リングを有する環状の集磁ユニットと、
前記永久磁石、前記磁気ヨーク、および前記集磁リングにより形成される磁気回路の磁束を検出する磁気センサと、
樹脂材料に磁性粉末が添加された磁性樹脂が前記集磁ホルダの外周側に流し込まれることにより前記集磁ホルダの外周面に密着した状態で前記集磁ユニットと一体に成形されるセンサハウジングと
を備えるトルク検出装置。
With permanent magnets,
A magnetic yoke disposed in a magnetic field formed by the permanent magnet and changing a relative position with the permanent magnet;
A magnetic flux collecting unit formed in a ring shape by a non-magnetic resin and surrounding the magnetic yoke; and an annular magnetic flux collecting unit that is held on the inner peripheral side of the magnetic flux collecting holder and has a magnetic flux collecting ring that collects the magnetic flux of the magnetic yoke;
A magnetic sensor for detecting a magnetic flux of a magnetic circuit formed by the permanent magnet, the magnetic yoke, and the magnetism collecting ring;
A sensor housing formed integrally with the magnetic flux collecting unit in a state of being in close contact with the outer circumferential surface of the magnetic flux collecting holder by pouring a magnetic resin in which magnetic powder is added to a resin material into the outer circumferential side of the magnetic flux collecting holder. A torque detection device provided.
永久磁石と、
前記永久磁石が形成する磁界内に配置されて前記永久磁石との相対的な位置が変化する磁気ヨークと、
非磁性樹脂により環状に形成されて前記磁気ヨークを囲む集磁ホルダ、および前記集磁ホルダの内周側に保持されて前記磁気ヨークの磁束を集める集磁リングを有する環状の集磁ユニットと、
前記永久磁石、前記磁気ヨーク、および前記集磁リングにより形成される磁気回路の磁束を検出する磁気センサと、
樹脂材料に磁性粉末が添加された磁性樹脂が前記集磁ホルダの外周側に流し込まれることにより前記集磁ホルダの外周面に密着した状態で前記集磁ユニットと一体に成形されるカバー部品と、
前記カバー部品の外周側に流し込まれた樹脂により前記カバー部品と一体に成形されるセンサハウジングと
を備えるトルク検出装置。
With permanent magnets,
A magnetic yoke disposed in a magnetic field formed by the permanent magnet and changing a relative position with the permanent magnet;
A magnetic flux collecting unit formed in a ring shape by a non-magnetic resin and surrounding the magnetic yoke; and an annular magnetic flux collecting unit that is held on the inner peripheral side of the magnetic flux collecting holder and has a magnetic flux collecting ring that collects the magnetic flux of the magnetic yoke;
A magnetic sensor for detecting a magnetic flux of a magnetic circuit formed by the permanent magnet, the magnetic yoke, and the magnetism collecting ring;
A cover part molded integrally with the magnetic flux collecting unit in a state of being in close contact with the outer circumferential surface of the magnetic flux collecting holder by pouring a magnetic resin in which magnetic powder is added to a resin material into the outer circumferential side of the magnetic flux collecting holder;
A torque detector comprising: a sensor housing formed integrally with the cover part by a resin poured into the outer peripheral side of the cover part.
前記集磁ホルダは、前記磁気ヨークを囲む環状のホルダ本体と、前記ホルダ本体から外側に向けて突出する保持部分とを有し、
前記集磁リングは、前記ホルダ本体よりも外側に突出して前記磁気センサと対向する集磁突起を有し、
前記集磁突起は、前記保持部分内に収容される
請求項1または2に記載のトルク検出装置。
The magnetic flux collecting holder has an annular holder main body that surrounds the magnetic yoke, and a holding portion that protrudes outward from the holder main body,
The magnetic flux collecting ring has a magnetic flux collecting projection that protrudes outward from the holder body and faces the magnetic sensor;
The torque detection device according to claim 1, wherein the magnetic flux collecting protrusion is accommodated in the holding portion.
請求項1〜3のいずれか一項に記載のトルク検出装置を備えるステアリング装置。   A steering device comprising the torque detection device according to claim 1.
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