JP2014190850A

JP2014190850A - Rotation angle detection device and electric power steering device

Info

Publication number: JP2014190850A
Application number: JP2013066905A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Muto; 寛之武藤
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2014-10-06

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique which allows a magnet to be easily assembled in a rotating member.SOLUTION: A rotation angle detection device includes: a rotating member 21 which is provided so as to cover a part of an outer periphery of a first revolving shaft and has a notch 214 formed along an axial direction of the first revolving shaft; a magnet 22 which is held on the rotating member 21 so as to be located on the side opposite to the first revolving shaft and generates a magnetic field; and a relative angle sensor 30 which is provided so as to be rotatable relatively to the first revolving shaft and detects the magnetic field. The magnet 22 has a projected portion 221 projecting toward the rotating member 21, and the notch 214 of the rotating member 21 is provided with a projection 215 projecting inward in a rotation direction, and the projected portion 221 of the magnet 22 is brought into contact with the projection 215 of the notch 214 of the rotating member 21 to hold the magnet 22 on the rotating member 21.

Description

本発明は、回転角度検出装置および電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to a rotation angle detection device and an electric power steering device.

特許文献１に記載の装置は、以下のように構成されている。すなわち、一端部に図示しない車輪が取り付けられるフランジ部を有する内軸と、内軸の外周側に同心に配置された外輪と、内軸と外輪の間に介在した複数の玉と、これら玉を周方向に等配に保持する保持器と、軸方向一端側の内軸と外輪との間の環状隙間を密封するシールと、軸方向他端側の環状隙間を密封するシールとしての機能を備えたセンサ部とを備えている。センサ部は、内輪部材の外周面に外嵌固定された円環状のスリンガと、このスリンガに一体回転可能に固定された円環状の着磁パルサリングと、外輪の他端部側の内周面に内嵌固定されるとともに磁気センサを備えた本体部とを有している。本体部は、樹脂等によって円環状に形成されるとともに内部に磁気センサが埋包されている円環部と、円環部に固定された円環状の芯金と、円環部から径外方向に突出して形成されたコネクタとを有している。スリンガは、内輪部材に外嵌された断面Ｌ型に形成された本体部と、この本体部の外周面に外嵌固定されるとともにその外周側で着磁パルサリングを支持している円環状の支持部材を有している。支持部材は、芯金の内周側に配置されるように本体部に固定されており、本体部の外周面に外嵌された内筒部と、この内筒部の外周側に配置された外筒部と、これら両筒部の軸方向一方側を繋ぐ円環部とを有することで断面Ｕ型に形成されている。着磁パルサリングは、プラスチック磁石を用いて円環状に形成されたリング本体よりなり、このリング本体は、支持部材の外筒部の外周面側に配置された筒部と、この筒部の端部から径内方向に円環部に沿うように延びる縁部とを有している。リング本体は、支持部材の外筒部の外周面に緩衝部材を介して圧入されている。着磁パルサリングの筒部の内周面には、径内方向に突出した複数の凸条が形成されている。この凸条は、断面ほぼ楔型で、軸方向に対して斜め方向に延びるように形成されており、周方向に所定の間隔で配置されている。また、支持部材の外筒部の外周面には、凸条が嵌め込まれている溝部が形成されている。そして、着磁パルサリングのリング本体に形成された凸条は、支持部材の外周面に形成された溝部に嵌め込まれることで、リング本体と、内軸と一体回転する支持部材との相対回転を防止する回り止め部を構成している。また、着磁パルサリングのリング本体は、緩衝部材を介在した状態で、支持部材の外筒部の外周面に圧入固定されているが、凸条を軸方向に対して斜め方向に形成しているので、リング本体を外周面に圧入するときは、凸条と溝部とを一致させるように、リング本体を外筒部に対してねじ込むことで、圧入する。 The apparatus described in Patent Document 1 is configured as follows. That is, an inner shaft having a flange portion to which a wheel (not shown) is attached at one end portion, an outer ring disposed concentrically on the outer peripheral side of the inner shaft, a plurality of balls interposed between the inner shaft and the outer ring, and these balls It has a function as a cage that holds equally in the circumferential direction, a seal that seals the annular gap between the inner shaft and the outer ring on one end side in the axial direction, and a seal that seals the annular gap on the other end side in the axial direction Sensor unit. The sensor part is formed on an annular slinger externally fitted and fixed to the outer peripheral surface of the inner ring member, an annular magnetized pulsar ring fixed to the slinger so as to rotate integrally therewith, and an inner peripheral surface on the other end side of the outer ring. And a main body provided with a magnetic sensor. The main body is formed in an annular shape with resin or the like, and has an annular portion in which a magnetic sensor is embedded, an annular cored bar fixed to the annular portion, and a radially outward direction from the annular portion And a connector formed to protrude. The slinger is a ring-shaped support that is externally fitted and fixed to the outer peripheral surface of the main body part and supports the magnetized pulsar ring on the outer peripheral side thereof. It has a member. The support member is fixed to the main body portion so as to be disposed on the inner peripheral side of the cored bar, and is disposed on the outer peripheral side of the inner cylindrical portion and the inner cylindrical portion that is externally fitted to the outer peripheral surface of the main body portion. It has a U-shaped cross section by having an outer cylinder part and an annular part that connects one side in the axial direction of both cylinder parts. The magnetized pulsar ring is composed of a ring main body formed in an annular shape using a plastic magnet. The ring main body includes a cylindrical portion disposed on the outer peripheral surface side of the outer cylindrical portion of the support member, and an end portion of the cylindrical portion. And an edge portion extending radially inward along the annular portion. The ring main body is press-fitted into the outer peripheral surface of the outer cylinder portion of the support member via a buffer member. On the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the magnetized pulsar ring, a plurality of ridges projecting in the radially inward direction are formed. The ridges are substantially wedge-shaped in cross section, are formed to extend obliquely with respect to the axial direction, and are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. Moreover, the groove part by which the protruding item | line is engage | inserted is formed in the outer peripheral surface of the outer cylinder part of a supporting member. And the protrusion formed on the ring body of the magnetized pulsar ring is fitted into the groove formed on the outer peripheral surface of the support member, thereby preventing relative rotation between the ring body and the support member that rotates integrally with the inner shaft. The detent part which does is comprised. Further, the ring main body of the magnetized pulsar ring is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface of the outer cylinder portion of the support member with the buffer member interposed therebetween, but the ridges are formed obliquely with respect to the axial direction. Therefore, when the ring main body is press-fitted into the outer peripheral surface, the ring main body is press-fitted into the outer cylinder portion so that the ridges and the groove portions coincide with each other.

特開２００８−２１５９２１号公報JP 2008-215921 A

磁気を発生する磁石と、この磁石を支持するとともに回転軸に固定される回転部材とを含んで構成される装置においては、磁石と回転部材との相対回転を防止する回り止めのための構造を有する場合であっても、磁石を回転部材に容易に組み込むことができる構成であることが好ましい。
本発明は、容易に磁石を回転部材に組み込むことができる装置を提案することを目的とする。 In an apparatus including a magnet that generates magnetism and a rotating member that supports the magnet and is fixed to a rotating shaft, a structure for preventing rotation is provided that prevents relative rotation between the magnet and the rotating member. Even if it has, it is preferable that it is the structure which can incorporate a magnet in a rotation member easily.
An object of this invention is to propose the apparatus which can incorporate a magnet in a rotating member easily.

かかる目的のもと、本発明は、回転軸の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、前記回転軸の外周の一部を覆うように設けられるとともに、当該回転軸の軸方向に沿う切り欠き部が形成された回転部材と、前記回転軸と反対側に位置するように前記回転部材に保持されて磁界を発生する磁石と、前記回転軸と相対回転可能に設けられるとともに、前記磁界を検出する磁気センサと、を備え、前記磁石は、前記回転部材側に突出する凸部を有し、前記回転部材の前記切り欠き部には、回転方向の内側に突出する突起が設けられ、前記磁石の前記凸部が前記回転部材の前記切り欠き部の前記突起と接触することで当該磁石は当該回転部材に保持されることを特徴とする回転角度検出装置である。
ここで、前記回転部材の前記切り欠き部は、当該回転部材における軸方向の一方の端部側が開口するように当該一方の端部に形成されるとよい。 For this purpose, the present invention is a rotation angle detection device for detecting the rotation angle of a rotation shaft, and is provided so as to cover a part of the outer periphery of the rotation shaft, and is along the axial direction of the rotation shaft. A rotating member formed with a notch, a magnet that is held by the rotating member so as to be located on the opposite side of the rotating shaft, a magnetic field is generated, and is provided to be rotatable relative to the rotating shaft; And the magnet has a convex portion protruding toward the rotating member, and the notch portion of the rotating member is provided with a protrusion protruding inward in the rotational direction, The rotation angle detecting device is characterized in that the magnet is held by the rotating member when the convex portion of the magnet comes into contact with the protrusion of the notched portion of the rotating member.
Here, the notch of the rotating member is preferably formed at the one end so that one end of the rotating member in the axial direction is open.

また、他の観点から捉えると、本発明は、回転軸の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、前記回転軸の外周の一部を覆うように設けられた回転部材と、前記回転軸と反対側に位置するように前記回転部材に保持されて磁界を発生する磁石と、前記回転軸と相対回転可能に設けられるとともに、前記磁界を検出する磁気センサと、を備え、前記磁石は、内周面から外側に凹んだ凹部を有し、前記回転部材は、前記磁石側に突出する凸部を有し、前記回転部材の前記凸部には、回転方向の外側に突出する突起が設けられ、前記回転部材の前記凸部の前記突起が前記磁石の前記凹部と接触することで当該磁石は当該回転部材に保持されることを特徴とする回転角度検出装置である。 From another point of view, the present invention is a rotation angle detection device for detecting the rotation angle of the rotation shaft, the rotation member provided so as to cover a part of the outer periphery of the rotation shaft, and the rotation A magnet that is held by the rotating member so as to be located on the opposite side of the shaft and generates a magnetic field, and a magnetic sensor that is provided so as to be relatively rotatable with respect to the rotating shaft and that detects the magnetic field. The rotating member has a protrusion protruding toward the magnet, and the protrusion of the rotating member has a protrusion protruding outward in the rotation direction. The rotation angle detecting device is provided, wherein the magnet is held by the rotating member when the protrusion of the convex portion of the rotating member comes into contact with the concave portion of the magnet.

また、他の観点から捉えると、本発明は、ステアリングホイールの操舵に応じて回転する回転軸の回転角度を検出する上述した回転角度検出装置と、前記回転角度検出装置が検出した回転角度に基づいて、前記ステアリングホイールの操舵に対する補助力を付与する電動モータを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。 From another viewpoint, the present invention is based on the above-described rotation angle detection device that detects the rotation angle of the rotation shaft that rotates in response to steering of the steering wheel, and the rotation angle detected by the rotation angle detection device. And a control means for controlling an electric motor for applying an assisting force for steering of the steering wheel.

本発明によれば、容易に磁石を回転部材に組み込むことができる。 According to the present invention, the magnet can be easily incorporated into the rotating member.

実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of an electric power steering device according to an embodiment. トルク検出システムの斜視図である。It is a perspective view of a torque detection system. （ａ）は、回転部材と磁石とが連結される前の回転部材、磁石の斜視図である。（ｂ）は、（ａ）のIIIｂの拡大図である。（ｃ）は（ａ）のIIIc−IIIc部の断面図である。(A) is a perspective view of a rotating member and a magnet before a rotating member and a magnet are connected. (B) is an enlarged view of IIIb of (a). (C) is sectional drawing of the IIIc-IIIc part of (a). （ａ）は、回転部材と磁石とが連結された状態の回転部材および磁石の斜視図である。（ｂ）は、（ａ）のIVｂ−IVｂ部の断面図である。（ｃ）は、（ｂ）のIVc部の拡大図である。(A) is a perspective view of a rotating member and a magnet in a state where the rotating member and the magnet are coupled. (B) is sectional drawing of the IVb-IVb part of (a). (C) is an enlarged view of the IVc part of (b). 回転部材の他の実施例を示す図である。It is a figure which shows the other Example of a rotation member. （ａ）は、他の実施例に係る回転部材と他の実施例に係る磁石とが連結される前の回転部材、磁石の斜視図である。（ｂ）は、（ａ）のVIｂの拡大図である。（ｃ）は、（ａ）のVIc−VIc部の断面図である。(A) is a perspective view of the rotating member and magnet before the rotating member which concerns on another Example, and the magnet which concerns on another Example are connected. (B) is an enlarged view of VIb of (a). (C) is sectional drawing of the VIc-VIc part of (a). （ａ）は、回転部材と磁石とが連結された状態の斜視図である。（ｂ）は、（ａ）のVIIｂ−VIIｂ部の断面図である。（ｃ）は、（ｂ）のVIIc−VIIc部の断面図である。(A) is a perspective view in the state where a rotating member and a magnet were connected. (B) is sectional drawing of the VIIb-VIIb part of (a). (C) is sectional drawing of the VIIc-VIIc part of (b).

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１００（以下、単に「ステアリング装置１００」と称する場合もある。）の断面図である。図２は、実施の形態に係るトルク検出システム１０の斜視図である。なお、図２は、構成を分かり易くするために後述するベース５０およびフラットケーブルカバー６０の一部、後述するハーネスコンプ３００を省略して示した図である。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electric power steering apparatus 100 (hereinafter, simply referred to as “steering apparatus 100”) according to an embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the torque detection system 10 according to the embodiment. Note that FIG. 2 is a diagram in which a part of a base 50 and a flat cable cover 60, which will be described later, and a harness comp 300, which will be described later, are omitted for easy understanding of the configuration.

ステアリング装置１００は、同軸的に回転する第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０とを備えている。第１の回転軸１１０は、例えばステアリングホイールが連結される回転軸であり、第２の回転軸１２０は、トーションバー１３０を介して第１の回転軸１１０に同軸的に結合されている。そして、第２の回転軸１２０に形成されたピニオン１２１が、車輪に連結されるラック軸（不図示）のラック（不図示）と噛み合っており、第２の回転軸１２０の回転運動がピニオン１２１、ラックを介してラック軸の直線運動に変換され、車輪が操舵される。 The steering device 100 includes a first rotating shaft 110 and a second rotating shaft 120 that rotate coaxially. The first rotating shaft 110 is a rotating shaft to which, for example, a steering wheel is connected, and the second rotating shaft 120 is coaxially coupled to the first rotating shaft 110 via a torsion bar 130. The pinion 121 formed on the second rotating shaft 120 meshes with a rack (not shown) of a rack shaft (not shown) connected to the wheel, and the rotational motion of the second rotating shaft 120 is caused by the pinion 121. It is converted into a linear motion of the rack shaft through the rack, and the wheels are steered.

また、ステアリング装置１００は、第１の回転軸１１０および第２の回転軸１２０を回転可能に支持するハウジング１４０を備えている。ハウジング１４０は、例えば自動車などの乗り物の本体フレーム（以下、「車体」と称する場合もある。）に固定される部材であり、第１ハウジング１５０、第２ハウジング１６０および第３ハウジング１７０から構成される。第２の回転軸１２０は、軸受け１５１を介して第１ハウジング１５０に回転可能に支持され、第１の回転軸１１０は、軸受け１７１を介して第３ハウジング１７０に回転可能に支持されている。 Further, the steering device 100 includes a housing 140 that rotatably supports the first rotating shaft 110 and the second rotating shaft 120. The housing 140 is a member that is fixed to a main body frame (hereinafter also referred to as “vehicle body”) of a vehicle such as an automobile, and includes a first housing 150, a second housing 160, and a third housing 170. The The second rotary shaft 120 is rotatably supported by the first housing 150 via a bearing 151, and the first rotary shaft 110 is rotatably supported by the third housing 170 via a bearing 171.

第１ハウジング１５０は、第２の回転軸１２０を回転可能に支持する軸受け１５１を、第２の回転軸１２０の回転軸方向（以下、単に「軸方向」と称する場合もある。）の一方の端部側（図１においては下側）に有し、軸方向の他方の端部側（図１においては上側）が開口した部材である。第１ハウジング１５０には、後述する電動モータ１９０が装着される。また、第１ハウジング１５０は、後述するウォームホイール１８０を収納する。 In the first housing 150, the bearing 151 that rotatably supports the second rotating shaft 120 is one of the rotating shaft directions of the second rotating shaft 120 (hereinafter sometimes simply referred to as “axial direction”). It is a member that is provided on the end side (lower side in FIG. 1) and is open on the other end side in the axial direction (upper side in FIG. 1). An electric motor 190 described later is mounted on the first housing 150. Further, the first housing 150 accommodates a worm wheel 180 described later.

第２ハウジング１６０は、軸方向の両端部が開口した部材であり、その軸方向の一方の端部側の開口部が第１ハウジング１５０における軸方向の他方の端部側の開口部と対向するように配置される。そして、第２ハウジング１６０は、例えばボルトなどにより第１ハウジング１５０に固定される。第２ハウジング１６０の側面には、内外を連通する連通孔１６１が形成されている。連通孔１６１には、後述する電線３１０を保持するグロメット３２０が嵌め込まれる。また、第２ハウジング１６０には、後述するトルク検出システム１０の検出装置２５を支持するブラケット９０を、締付部材９９（例えば、ボルト、ネジ、ビスなど）で取り付けるためのボス１６５が複数（本実施の形態においては３つ）設けられている。 The second housing 160 is a member having both ends in the axial direction opened, and the opening on one end side in the axial direction is opposed to the opening on the other end side in the axial direction in the first housing 150. Are arranged as follows. The second housing 160 is fixed to the first housing 150 by, for example, bolts. A communication hole 161 that communicates the inside and the outside is formed on the side surface of the second housing 160. A grommet 320 that holds an electric wire 310 described later is fitted into the communication hole 161. In addition, the second housing 160 has a plurality of bosses 165 (for example, bolts, screws, screws, etc.) for attaching a bracket 90 that supports a detection device 25 of the torque detection system 10 to be described later with a fastening member 99 (for example, bolts, screws, screws, etc.). In the embodiment, three) are provided.

第３ハウジング１７０は、第１の回転軸１１０を回転可能に支持する軸受け１７１を、軸方向の他方の端部側（図１においては上側）に有し、軸方向の一方の端部側（図１においては下側）が開口した部材である。そして、軸方向の一方の端部側の開口部が第２ハウジング１６０における軸方向の他方の端部側の開口部と対向するように配置されるとともに、例えばボルトなどにより第２ハウジング１６０に固定される。 The third housing 170 has a bearing 171 that rotatably supports the first rotating shaft 110 on the other end side in the axial direction (upper side in FIG. 1), and one end side in the axial direction ( In FIG. 1, the lower side is a member opened. Then, the opening on one end side in the axial direction is disposed so as to face the opening on the other end side in the axial direction of the second housing 160, and is fixed to the second housing 160 with a bolt or the like, for example. Is done.

また、ステアリング装置１００は、第２ハウジング１６０に装着された電動モータ１９０と、第２の回転軸１２０に固定されたウォームホイール１８０と、を備えている。電動モータ１９０の出力軸に連結されたウォームギヤ１９１とウォームホイール１８０とは噛み合っており、電動モータ１９０の回転力がウォームホイール１８０により減速されて第２の回転軸１２０に伝達される。 The steering device 100 includes an electric motor 190 attached to the second housing 160 and a worm wheel 180 fixed to the second rotating shaft 120. The worm gear 191 connected to the output shaft of the electric motor 190 and the worm wheel 180 mesh with each other, and the rotational force of the electric motor 190 is decelerated by the worm wheel 180 and transmitted to the second rotating shaft 120.

また、ステアリング装置１００は、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に基づいてステアリングホイールの操舵トルクを検出するトルク検出システム１０が設けられている。このトルク検出システム１０については後で詳述する。また、ステアリング装置１００は、このトルク検出システム１０からの出力値に基づいて電動モータ１９０の駆動を制御する制御手段の一例としての電子制御ユニット（ＥＣＵ）２００を備えている。 Further, the steering device 100 is provided with a torque detection system 10 that detects the steering torque of the steering wheel based on the relative rotation angle between the first rotation shaft 110 and the second rotation shaft 120. The torque detection system 10 will be described in detail later. Further, the steering device 100 includes an electronic control unit (ECU) 200 as an example of a control unit that controls driving of the electric motor 190 based on an output value from the torque detection system 10.

ＥＣＵ２００は、各種演算処理を行うＣＰＵと、ＣＰＵにて実行されるプログラムや各種データ等が記憶されたＲＯＭと、ＣＰＵの作業用メモリ等として用いられるＲＡＭと、を用いて、トルク検出システム１０からの出力値を基に第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度を演算する相対角度演算部２１０を備えている。 The ECU 200 uses a CPU that performs various arithmetic processes, a ROM that stores programs executed by the CPU, various data, and the like, and a RAM that is used as a working memory of the CPU, and the like from the torque detection system 10. Is provided with a relative angle calculation unit 210 that calculates a relative rotation angle between the first rotation shaft 110 and the second rotation shaft 120 based on the output value of

以上のように構成されたステアリング装置１００においては、ステアリングホイールに加えられた操舵トルクが第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度として現れることに鑑み、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に基づいて操舵トルクを把握する。つまり、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度をトルク検出システム１０にて検出し、トルク検出システム１０からの出力値に基づいてＥＣＵ２００が操舵トルクを把握し、把握した操舵トルクに基づいて電動モータ１９０の駆動を制御する。そして、電動モータ１９０の発生トルクをウォームギヤ１９１、ウォームホイール１８０を介して第２の回転軸１２０に伝達する。これにより、電動モータ１９０の発生トルクが、ステアリングホイールに加える運転者の操舵力をアシストする。つまり、第２の回転軸１２０は、ステアリングホイールの回転によって発生する操舵トルクと電動モータ１９０から付与される補助トルクとで回転する。 In the steering device 100 configured as described above, in view of the fact that the steering torque applied to the steering wheel appears as a relative rotation angle between the first rotation shaft 110 and the second rotation shaft 120, the first rotation The steering torque is grasped based on the relative rotation angle between the shaft 110 and the second rotating shaft 120. That is, the relative rotation angle between the first rotation shaft 110 and the second rotation shaft 120 is detected by the torque detection system 10, and the ECU 200 grasps the steering torque based on the output value from the torque detection system 10, and grasps it. The drive of the electric motor 190 is controlled based on the steering torque. The torque generated by the electric motor 190 is transmitted to the second rotating shaft 120 via the worm gear 191 and the worm wheel 180. Thereby, the torque generated by the electric motor 190 assists the driver's steering force applied to the steering wheel. That is, the second rotating shaft 120 rotates with the steering torque generated by the rotation of the steering wheel and the auxiliary torque applied from the electric motor 190.

以下に、トルク検出システム１０について詳述する。
トルク検出システム１０は、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に応じた電気信号を出力する回転角度検出装置または回転角度検出手段の一例としての相対角度検出装置ユニット２０（以下、単に「検出装置ユニット２０」と称する場合もある。）と、検出装置ユニット２０の出力値をＥＣＵ２００に伝送するハーネスコンプ３００と、を備えている。 Hereinafter, the torque detection system 10 will be described in detail.
The torque detection system 10 is a rotation angle detection device that outputs an electrical signal corresponding to the rotation angle between the first rotation shaft 110 and the second rotation shaft 120, or a relative angle detection device unit as an example of rotation angle detection means. 20 (hereinafter also simply referred to as “detection device unit 20”) and a harness comp 300 for transmitting the output value of the detection device unit 20 to the ECU 200.

検出装置ユニット２０は、第１の回転軸１１０に固定されて、第１の回転軸１１０とともに回転する回転部材２１と、磁界を発生させるとともに回転部材２１に支持される磁石２２と、を備えている。また、検出装置ユニット２０は、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に応じた電気信号を出力する検出装置２５と、検出装置２５を支持するとともにハウジング１４０に締め付けるための締付部９２が設けられたブラケット９０と、を備えている。これら回転部材２１および磁石２２については後で詳述する。 The detection device unit 20 includes a rotating member 21 fixed to the first rotating shaft 110 and rotating together with the first rotating shaft 110, and a magnet 22 that generates a magnetic field and is supported by the rotating member 21. Yes. In addition, the detection device unit 20 supports the detection device 25 that outputs an electrical signal corresponding to the relative rotation angle between the first rotation shaft 110 and the second rotation shaft 120, and is fastened to the housing 140. And a bracket 90 provided with a fastening portion 92 for the purpose. The rotating member 21 and the magnet 22 will be described in detail later.

先ずは検出装置２５について詳述する。
検出装置２５は、磁石２２から発生される磁界に基づいて第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に応じた電気信号を出力する相対角度センサ３０と、この相対角度センサ３０を実装するプリント基板４０と、を備えている。また、検出装置２５は、第２の回転軸１２０に取り付けられるとともにプリント基板４０を支持するベース５０と、後述するフラットケーブル７０の周囲を覆うフラットケーブルカバー６０と、を備えている。また、検出装置２５は、一方の端部がプリント基板４０に設けられた端子に接続されるとともに、他方の端部がフラットケーブルカバー６０に固定された端子に接続され、相対角度センサ３０からの電気信号を伝送するフラットケーブル７０と、を備えている。 First, the detection device 25 will be described in detail.
The detection device 25 includes a relative angle sensor 30 that outputs an electrical signal corresponding to a relative rotation angle between the first rotation shaft 110 and the second rotation shaft 120 based on a magnetic field generated from the magnet 22, and the relative angle. And a printed circuit board 40 on which the sensor 30 is mounted. The detection device 25 includes a base 50 that is attached to the second rotating shaft 120 and supports the printed circuit board 40, and a flat cable cover 60 that covers the periphery of the flat cable 70 described later. The detection device 25 has one end connected to a terminal provided on the printed circuit board 40, and the other end connected to a terminal fixed to the flat cable cover 60. And a flat cable 70 for transmitting an electrical signal.

相対角度センサ３０は、第１の回転軸１１０の回転半径方向には磁石２２の外周面の外側であり、第１の回転軸１１０の軸方向には磁石２２が設けられた領域内となるように配置されている。本実施の形態に係る相対角度センサ３０は、磁界によって抵抗値が変化することを利用した磁気センサである磁気抵抗素子（ＭＲセンサ）、ホールＩＣ等であることを例示することができる。そして、この相対角度センサ３０が、磁石２２から発生される磁界に基づいて第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に応じた電気信号を出力することで、同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度を検出する。 The relative angle sensor 30 is located outside the outer peripheral surface of the magnet 22 in the rotational radius direction of the first rotating shaft 110 and is in a region where the magnet 22 is provided in the axial direction of the first rotating shaft 110. Is arranged. The relative angle sensor 30 according to the present embodiment can be exemplified as a magnetoresistive element (MR sensor), a Hall IC, or the like, which is a magnetic sensor using a change in resistance value due to a magnetic field. Then, the relative angle sensor 30 outputs an electrical signal corresponding to the relative rotation angle between the first rotation shaft 110 and the second rotation shaft 120 based on the magnetic field generated from the magnet 22, so that it is coaxial. The relative rotation angle of the two rotation shafts arranged in the is detected.

プリント基板４０は、第１の回転軸１１０の回転半径方向には磁石２２の外周面の外側に配置されるように、例えばボルトなどによりベース５０に固定される。
ベース５０は、円筒状の部位と円盤状の部位とを有する部材であり、円筒状の部位が第２の回転軸１２０に嵌合されることで、この第２の回転軸１２０と共に回転する。円盤状の部位は、相対角度センサ３０を実装したプリント基板４０を支持する。 The printed circuit board 40 is fixed to the base 50 with, for example, a bolt so as to be disposed outside the outer peripheral surface of the magnet 22 in the rotational radius direction of the first rotating shaft 110.
The base 50 is a member having a cylindrical part and a disk-like part, and rotates together with the second rotating shaft 120 when the cylindrical part is fitted to the second rotating shaft 120. The disk-shaped part supports the printed circuit board 40 on which the relative angle sensor 30 is mounted.

フラットケーブルカバー６０は、薄肉円筒状であって段階的に外径が異なる円筒状部６１と、円筒状部６１における軸方向の中間部位から中心側に向かう円盤状の中間部６２と、を備えている。円筒状部６１は、中間部６２を境にして外径が異なっている。そして、円筒状部６１、中間部６２およびベース５０にて形成された空間にフラットケーブル７０が収納される。 The flat cable cover 60 includes a cylindrical portion 61 that has a thin-walled cylindrical shape and has different outer diameters in stages, and a disc-shaped intermediate portion 62 that extends from an intermediate portion in the axial direction toward the center of the cylindrical portion 61. ing. The cylindrical portion 61 has different outer diameters with the intermediate portion 62 as a boundary. The flat cable 70 is housed in the space formed by the cylindrical portion 61, the intermediate portion 62 and the base 50.

中間部６２は、軸方向の一方の端部側（図１においては下側）の面から、軸方向の一方の端部方向（図１においては下方向）に突出し、ブラケット９０をこのフラットケーブルカバー６０に締め付けるための締付部材（例えば、ボルト、ビス）が締め付けられるボス６３を複数有している。本実施の形態においては５つのボス６３が設けられている。また、中間部６２には、第２の回転軸１２０およびこの第２の回転軸１２０に嵌合されたベース５０の円筒状の部位を通す貫通孔６２ａが形成されている。
また、フラットケーブルカバー６０は、円筒状部６１の外側に、ハーネスコンプ３００の後述する第１のコネクタ３３０が接続される接続端子６５を有している。 The intermediate portion 62 projects from one axial end surface (lower side in FIG. 1) toward one axial end direction (downward in FIG. 1), and the bracket 90 is connected to the flat cable. A plurality of bosses 63 for fastening fastening members (for example, bolts and screws) for fastening to the cover 60 are provided. In the present embodiment, five bosses 63 are provided. Further, the intermediate portion 62 is formed with a through hole 62a through which the second rotating shaft 120 and the cylindrical portion of the base 50 fitted to the second rotating shaft 120 are passed.
Further, the flat cable cover 60 has a connection terminal 65 to which a first connector 330 (to be described later) of the harness comp 300 is connected outside the cylindrical portion 61.

フラットケーブル７０は、一方の端部がプリント基板４０の端子４１に電気的に接続されるとともに他方の端部がフラットケーブルカバー６０の接続端子６５に電気的に接続されて、フラットケーブルカバー６０の円筒状部６１、中間部６２およびベース５０にて形成された空間内に、渦状に巻かれた状態で収納される。そして、フラットケーブル７０は、軸方向の他方の端部側から見た場合に、図２に示すように、右方向に巻かれており、ステアリングホイール、言い換えれば第１の回転軸１１０および第２の回転軸１２０が右方向に回転された場合には、一方の端部が第２の回転軸１２０の回転に従って右方向に回転するので、ステアリングホイールが回転されていない中立状態よりも巻き数が増加する。他方、ステアリングホイールが左方向に回転された場合には、ステアリングホイールが回転されていない中立状態よりも巻き数が減少する。 The flat cable 70 has one end electrically connected to the terminal 41 of the printed circuit board 40 and the other end electrically connected to the connection terminal 65 of the flat cable cover 60. In the space formed by the cylindrical portion 61, the intermediate portion 62, and the base 50, it is housed in a spirally wound state. When viewed from the other end side in the axial direction, the flat cable 70 is wound in the right direction as shown in FIG. 2, and the steering wheel, in other words, the first rotating shaft 110 and the second rotating shaft are wound. When the rotary shaft 120 is rotated in the right direction, one end rotates in the right direction in accordance with the rotation of the second rotary shaft 120, so that the number of turns is larger than that in the neutral state where the steering wheel is not rotated. To increase. On the other hand, when the steering wheel is rotated in the left direction, the number of turns is reduced as compared with the neutral state in which the steering wheel is not rotated.

次にブラケット９０について説明する。
ブラケット９０は、板金がプレス加工されることにより成形された部材であり、図２に示すように、検出装置２５のフラットケーブルカバー６０の円筒状部６１の軸方向の一方の端部側（図１においては下側）の開口部をカバーする平板状のカバー部９１と、ハウジング１４０に締め付けるための複数（本実施の形態においては３つ）の締付部９２と、を有している。また、ブラケット９０には、第２の回転軸１２０およびこの第２の回転軸１２０に嵌合されたベース５０の円筒状の部位を通す孔である軸用孔９３が形成されている（図１参照）。 Next, the bracket 90 will be described.
The bracket 90 is a member formed by pressing a sheet metal, and as shown in FIG. 2, one end side in the axial direction of the cylindrical portion 61 of the flat cable cover 60 of the detection device 25 (see FIG. 1 has a flat cover portion 91 that covers an opening on the lower side, and a plurality (three in the present embodiment) of fastening portions 92 for fastening to the housing 140. Also, the bracket 90 is formed with a shaft hole 93 that is a hole through which the second rotating shaft 120 and the cylindrical portion of the base 50 fitted to the second rotating shaft 120 are passed (FIG. 1). reference).

カバー部９１には、フラットケーブルカバー６０の中間部６２のボス６３に対応する位置に、このブラケット９０をフラットケーブルカバー６０に締め付けるための締付部材（例えば、ボルト、ビス）９５を通す孔が複数形成されている。
締付部９２は、それぞれ、カバー部９１の面に対して略垂直に軸方向の他方の端部側（図１においては上側）に延びる垂直部と、垂直部における軸方向の端部からカバー部９１の面に水平に（軸方向に直交する方向に）外側に延びる水平部と、を有している。水平部には、このブラケット９０を、ハウジング１４０の第２ハウジング１６０のボス１６５に締め付けるための締付部材（例えば、ボルト、ビス）９９を通す孔であるハウジング用孔が形成されている。また、本実施の形態においては、締付部９２は、軸用孔９３の孔中心を中心として周方向に３つ設けられている。
このように構成されたブラケット９０により、検出装置２５は、ハウジング１４０の第２ハウジング１６０に取り付けられる。 The cover portion 91 has a hole through which a fastening member (for example, a bolt or a screw) 95 for fastening the bracket 90 to the flat cable cover 60 is passed at a position corresponding to the boss 63 of the intermediate portion 62 of the flat cable cover 60. A plurality are formed.
The tightening portion 92 covers the vertical portion extending from the other end portion in the axial direction (upward in FIG. 1) substantially perpendicularly to the surface of the cover portion 91 and the axial end portion of the vertical portion. A horizontal portion extending horizontally (in a direction orthogonal to the axial direction) on the surface of the portion 91. A housing hole, which is a hole through which a tightening member (for example, bolt or screw) 99 for tightening the bracket 90 to the boss 165 of the second housing 160 of the housing 140 is formed in the horizontal portion. In the present embodiment, three tightening portions 92 are provided in the circumferential direction around the hole center of the shaft hole 93.
The detection device 25 is attached to the second housing 160 of the housing 140 by the bracket 90 configured in this way.

次にハーネスコンプ３００について説明する。
トルク検出システム１０のハーネスコンプ３００は、相対角度センサ３０からの出力信号をＥＣＵ２００に伝送する機能を有する。
ハーネスコンプ３００は、図１に示すように、検出装置ユニット２０の出力値をＥＣＵ２００に伝送する複数の電線３１０と、これら複数の電線３１０を保持するグロメット３２０と、複数の電線３１０の一方の端部に連結されるとともにフラットケーブルカバー６０の接続端子６５（図２参照）に接続される第１のコネクタ３３０と、複数の電線３１０の他方の端部に連結される第２のコネクタ（不図示）と、を備えている。また、ハーネスコンプ３００は、グロメット３２０と第１のコネクタ３３０との間において複数の電線３１０を束ねる第１のカバー３４０と、グロメット３２０と第２のコネクタとの間において複数の電線３１０を束ねる第２のカバー（不図示）と、を備えている。また、ハーネスコンプ３００は、第２ハウジング１６０に対してボルトにて締め付けられるとともに、第２ハウジング１６０の連通孔１６１からグロメット３２０が抜けるのを抑制する板状のキャップ３５０を備えている。 Next, the harness comp 300 will be described.
The harness comp 300 of the torque detection system 10 has a function of transmitting an output signal from the relative angle sensor 30 to the ECU 200.
As shown in FIG. 1, the harness comp 300 includes a plurality of electric wires 310 that transmit the output value of the detection device unit 20 to the ECU 200, a grommet 320 that holds the plurality of electric wires 310, and one end of the plurality of electric wires 310. A first connector 330 connected to the connection terminal 65 (see FIG. 2) of the flat cable cover 60 and a second connector (not shown) connected to the other end of the plurality of electric wires 310. ) And. The harness comp 300 also includes a first cover 340 that bundles the plurality of electric wires 310 between the grommet 320 and the first connector 330, and a first cover that bundles the plurality of electric wires 310 between the grommet 320 and the second connector. 2 covers (not shown). In addition, the harness comp 300 includes a plate-like cap 350 that is fastened to the second housing 160 with a bolt and that prevents the grommet 320 from coming off from the communication hole 161 of the second housing 160.

次に、回転部材２１および磁石２２について説明する。
図３（ａ）は、回転部材２１と磁石２２とが連結される前の回転部材２１、磁石２２の斜視図である。図３（ｂ）は図３（ａ）のIIIｂの拡大図である。図３（ｃ）は図３（ａ）のIIIc−IIIc部の断面図である。
図４（ａ）は、回転部材２１と磁石２２とが連結された状態の回転部材２１および磁石２２の斜視図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のIVｂ−IVｂ部の断面図である。図４（ｃ）は図４（ｂ）のIVc部の拡大図である。 Next, the rotating member 21 and the magnet 22 will be described.
FIG. 3A is a perspective view of the rotating member 21 and the magnet 22 before the rotating member 21 and the magnet 22 are connected. FIG. 3B is an enlarged view of IIIb in FIG. FIG. 3C is a cross-sectional view taken along the line IIIc-IIIc in FIG.
FIG. 4A is a perspective view of the rotating member 21 and the magnet 22 in a state where the rotating member 21 and the magnet 22 are coupled. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line IVb-IVb in FIG. FIG. 4C is an enlarged view of the IVc portion of FIG.

回転部材２１は、第１の回転軸１１０（図１、図２参照）の外周面に沿う薄肉円筒状の第１の円筒状部２１１と、第１の回転軸１１０の軸方向を中心線方向とするとともに第１の円筒状部２１１の内径よりも大きな内径の薄肉円筒状の第２の円筒状部２１２と、第１の円筒状部２１１と第２の円筒状部２１２とを接続する接続部２１３と、を備えている。
第２の円筒状部２１２は、図３（ａ）に示すように、第１の回転軸１１０の軸方向における第２の回転軸１２０側（一方の端部側）が開口するようにこの端部から軸方向に沿うように切り欠かれた切り欠き部２１４が形成されている。本実施の形態に係る回転部材２１においては、切り欠き部２１４は、第１の回転軸１１０の回転方向（周方向）に等間隔に３個形成されている。各切り欠き部２１４には、図３（ｂ）に示すように、第１の回転軸１１０の回転方向（周方向）の内側に突出する突起２１５が、回転方向には両側に、軸方向には切り欠き部２１４の略中央部に設けられている。 The rotating member 21 has a thin cylindrical first cylindrical portion 211 along the outer peripheral surface of the first rotating shaft 110 (see FIGS. 1 and 2), and the axial direction of the first rotating shaft 110 is a center line direction. And connecting the first cylindrical portion 211 and the second cylindrical portion 212 to each other, and the thin cylindrical second cylindrical portion 212 having an inner diameter larger than the inner diameter of the first cylindrical portion 211. Part 213.
As shown in FIG. 3A, the second cylindrical portion 212 has an end that opens on the second rotating shaft 120 side (one end side) in the axial direction of the first rotating shaft 110. A cutout portion 214 is formed by cutting out from the portion along the axial direction. In the rotating member 21 according to the present embodiment, three notches 214 are formed at equal intervals in the rotation direction (circumferential direction) of the first rotation shaft 110. As shown in FIG. 3B, each notch 214 has protrusions 215 protruding inward in the rotation direction (circumferential direction) of the first rotation shaft 110 on both sides in the rotation direction and in the axial direction. Is provided at substantially the center of the notch 214.

回転部材２１は、板金を絞り加工にて成形した物であることを例示することができる。また、回転部材２１を第１の回転軸１１０に固定する方法としては、回転部材２１の第１の円筒状部２１１を第１の回転軸１１０の外周面に圧入する方法、第１の回転軸１１０の外周面に凹部を設けるとともに、この凹部の形状に第１の円筒状部２１１が沿うように塑性変形させる（かしめる）ことで固定する方法を例示することができる。 It can be exemplified that the rotating member 21 is a product formed by drawing a sheet metal. Further, as a method of fixing the rotating member 21 to the first rotating shaft 110, a method of press-fitting the first cylindrical portion 211 of the rotating member 21 into the outer peripheral surface of the first rotating shaft 110, a first rotating shaft A method of fixing by forming a recess on the outer peripheral surface of 110 and plastically deforming (caulking) the first cylindrical portion 211 along the shape of the recess can be exemplified.

磁石２２は、基本的には円筒状の部材であり、その内周面の内径は、回転部材２１の第２の円筒状部２１２の外径よりも大きい。また、磁石２２は、内周面から内側（回転部材２１側）に突出した凸部２２１を、周方向に等間隔に複数（回転部材２１の切り欠き部２１４の数と同数。本実施の形態においては３個。）有している。各凸部２２１における第１の回転軸１１０の回転方向（周方向）の幅Ｗ１は、回転部材２１の切り欠き部２１４に設けられた２つの突起２１５の先端部間の幅Ｗ２よりも大きい。そして、これら複数の凸部２２１が、回転部材２１の切り欠き部２１４に圧入されることで、磁石２２は回転部材２１に保持される。これにより、磁石２２は、回転部材２１を介して第１の回転軸１１０に装着され、第１の回転軸１１０とともに回転する。磁石２２は、第１の回転軸１１０の円周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置されるとともに円周方向に着磁され、その極数としては、Ｎ極およびＳ極がそれぞれ１２個ある２４であることを例示することができる。また、磁石２２は、相対角度センサ３０と対向する部位に、Ｎ極およびＳ極がそれぞれ１極ずつ着磁されたものであってもよい。 The magnet 22 is basically a cylindrical member, and the inner diameter of the inner peripheral surface thereof is larger than the outer diameter of the second cylindrical portion 212 of the rotating member 21. In addition, the magnet 22 has a plurality of convex portions 221 protruding inward (rotating member 21 side) from the inner peripheral surface at equal intervals in the circumferential direction (the same number as the number of notches 214 of the rotating member 21. This embodiment. In the case of 3). The width W1 in the rotation direction (circumferential direction) of the first rotation shaft 110 at each convex portion 221 is larger than the width W2 between the tip portions of the two protrusions 215 provided in the notch portion 214 of the rotation member 21. The magnets 22 are held by the rotating member 21 by press-fitting the plurality of convex portions 221 into the notch 214 of the rotating member 21. Thereby, the magnet 22 is attached to the first rotating shaft 110 via the rotating member 21 and rotates together with the first rotating shaft 110. The magnet 22 is alternately arranged with N and S poles in the circumferential direction of the first rotating shaft 110 and is magnetized in the circumferential direction. The number of poles is 12 for each of the N and S poles. It can be exemplified that there are 24 pieces. Further, the magnet 22 may be one in which each of the N pole and the S pole is magnetized at a portion facing the relative angle sensor 30.

なお、磁石２２は、磁性粉末と合成樹脂とを混合した材料の成形体である。例えば、磁石２２は、磁性粉末と合成樹脂とを混合した材料を用いて射出成形されている。磁性粉末は、フェライトやネオジウム鉄ボロン系合金等であることを例示することができる。つまり、磁石２２は、フェライト磁石やネオジウム磁石等であることを例示することができる。
また、磁石２２が着磁して磁界を発生させる機能を備えるようにするのは、回転部材２１と連結する前であってもよいし、回転部材２１と連結した後であってもよい。後者の場合は、例えば、未着磁のまま、回転部材２１と磁石２２とを連結した状態で第１の回転軸１１０に取り付けた後に、磁石２２に励磁コイルを接近させるとよい。これにより、磁石２２がＳ極、Ｎ極に着磁され、磁界を発生させる機能が備わる。 The magnet 22 is a molded body made of a material obtained by mixing magnetic powder and synthetic resin. For example, the magnet 22 is injection-molded using a material obtained by mixing magnetic powder and synthetic resin. Examples of the magnetic powder include ferrite and neodymium iron boron alloy. That is, the magnet 22 can be exemplified as a ferrite magnet or a neodymium magnet.
In addition, the magnet 22 may be magnetized so as to have a function of generating a magnetic field before the connection with the rotating member 21 or after the connection with the rotating member 21. In the latter case, for example, the magnet 22 may be brought close to the magnet 22 after being attached to the first rotating shaft 110 in a state where the rotating member 21 and the magnet 22 are connected without being magnetized. Thereby, the magnet 22 is magnetized to the S pole and the N pole, and has a function of generating a magnetic field.

以上のように構成された回転部材２１および磁石２２においては、磁石２２が回転部材２１に連結された状態で、軸方向の他方の端部側（図１においては上側）から第１の回転軸１１０に挿入された後に回転部材２１が第１の回転軸１１０に固定される。ここで、第１の回転軸１１０における、回転部材２１および磁石２２が取り付けられる部位よりも軸方向の一方の端部側には、回転部材２１が固定される部位よりも外側に突出する拡径部１１１が設けられている。磁石２２が連結された回転部材２１を第１の回転軸１１０に装着する際には、軸方向の他方の端部側から挿入した回転部材２１を拡径部１１１に突き当てることで回転部材２１と第１の回転軸１１０との位置決めを行えばよい。 In the rotating member 21 and the magnet 22 configured as described above, the first rotating shaft from the other end side in the axial direction (the upper side in FIG. 1) in a state where the magnet 22 is coupled to the rotating member 21. After being inserted into 110, the rotating member 21 is fixed to the first rotating shaft 110. Here, in the first rotating shaft 110, the diameter of the first rotating shaft 110 is larger on the one end side in the axial direction than the portion where the rotating member 21 and the magnet 22 are attached, and protrudes outward from the portion where the rotating member 21 is fixed. A portion 111 is provided. When the rotating member 21 connected to the magnet 22 is attached to the first rotating shaft 110, the rotating member 21 inserted from the other end side in the axial direction is abutted against the enlarged diameter portion 111 to rotate the rotating member 21. And the first rotating shaft 110 may be positioned.

そして、上述したように回転部材２１と磁石２２とを形成することで以下の利点を有する。
すなわち、回転部材２１に回転方向の内側に突出する突起２１５が設けられた切り欠き部２１４が形成され、磁石２２に回転部材２１側に突出した凸部２２１が設けられ、磁石２２の凸部２２１が回転部材２１の切り欠き部２１４に圧入されることで、磁石２２が回転部材２１に保持されるので、磁石２２が回転部材２１に対して相対的に回転することが抑制される。 And as mentioned above, forming the rotating member 21 and the magnet 22 has the following advantages.
That is, a notch 214 having a protrusion 215 that protrudes inward in the rotational direction is formed on the rotating member 21, and a convex portion 221 that protrudes toward the rotating member 21 is provided on the magnet 22, and the convex portion 221 of the magnet 22 is provided. Since the magnet 22 is held by the rotating member 21 by being press-fitted into the notch 214 of the rotating member 21, the magnet 22 is prevented from rotating relative to the rotating member 21.

また、磁性粉末と合成樹脂とを混合した材料の成形体である磁石２２の線膨張係数は、金属製である回転部材２１の線膨張係数よりも大きいため、低温になった場合、磁石２２の方が回転部材２１よりも大きく収縮する。比較例として、磁石２２の内周面の内径を回転部材２１の第２の円筒状部２１２の外径よりも小さくし、磁石２２の内周面と第２の円筒状部２１２の外周面とが接触するように磁石２２を回転部材２１に圧入することで両者を一体化する構成が挙げられる。かかる構成である場合、低温になった場合、磁石２２の方が回転部材２１よりも大きく収縮しようとして、回転部材２１は磁石２２により締め付けられようとし、磁石２２は回転部材２１から反力を受ける。これに対して、本実施の形態に係る磁石２２の内周面の内径は、回転部材２１の第２の円筒状部２１２の外径よりも大きいので、低温になった場合の、回転部材２１が磁石２２により締め付けられる力および磁石２２が回転部材２１から受ける力は比較例よりも小さい。磁石２２の内周面と回転部材２１の第２の円筒状部２１２の外周面との間の隙間によっては、これらの力を零にすることも可能である。したがって、線膨張係数の差に起因して回転部材２１あるいは磁石２２が損傷することを抑制することができる。 Moreover, since the linear expansion coefficient of the magnet 22 which is a molded body made of a mixture of magnetic powder and synthetic resin is larger than the linear expansion coefficient of the rotating member 21 made of metal, the magnet 22 The direction contracts more than the rotating member 21. As a comparative example, the inner diameter of the inner peripheral surface of the magnet 22 is made smaller than the outer diameter of the second cylindrical portion 212 of the rotating member 21, and the inner peripheral surface of the magnet 22 and the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 212 are The structure which unifies both by pressing-in the magnet 22 in the rotation member 21 so that may contact is mentioned. In such a configuration, when the temperature becomes low, the magnet 22 tends to contract more than the rotating member 21, the rotating member 21 tends to be tightened by the magnet 22, and the magnet 22 receives a reaction force from the rotating member 21. . On the other hand, since the inner diameter of the inner peripheral surface of the magnet 22 according to the present embodiment is larger than the outer diameter of the second cylindrical portion 212 of the rotating member 21, the rotating member 21 when the temperature becomes low. Is tightened by the magnet 22 and the force received by the magnet 22 from the rotating member 21 is smaller than that of the comparative example. Depending on the gap between the inner peripheral surface of the magnet 22 and the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 212 of the rotating member 21, these forces can be made zero. Therefore, it is possible to prevent the rotating member 21 or the magnet 22 from being damaged due to the difference in linear expansion coefficient.

また、磁石２２の凸部２２１の幅Ｗ１は、回転部材２１の切り欠き部２１４の突起２１５の先端部間の幅Ｗ２よりも大きく、凸部２２１が回転部材２１の切り欠き部２１４に圧入されているので、低温になったとしても、磁石２２が回転部材２１から脱落し難い。言い換えれば、想定される低温側の温度にたとえなったとしても、磁石２２が回転部材２１から脱落しないように、凸部２２１の幅Ｗ１と切り欠き部２１４の突起２１５の先端部間の幅Ｗ２とを設定することで、磁石２２が回転部材２１から脱落し難くなる。 Further, the width W1 of the convex portion 221 of the magnet 22 is larger than the width W2 between the tips of the protrusions 215 of the notch portion 214 of the rotating member 21, and the convex portion 221 is press-fitted into the notch portion 214 of the rotating member 21. Therefore, even if the temperature becomes low, the magnet 22 is unlikely to fall off the rotating member 21. In other words, even if the temperature is assumed to be a low temperature side, the width W2 between the width W1 of the convex portion 221 and the tip end portion of the protrusion 215 of the notch portion 214 so that the magnet 22 does not fall off the rotating member 21. Is set, it becomes difficult for the magnet 22 to fall off the rotating member 21.

また、回転部材２１と磁石２２とを連結する態様は、磁石２２の凸部２２１を、回転部材２１における軸方向の一方の端部側が開口するようにこの端部から軸方向に沿うように切り欠かれた切り欠き部２１４に設けられた突起２１５間に圧入する態様である。ゆえに、磁石２２を回転部材２１に組み付ける際には、凸部２２１と切り欠き部２１４との位置決めを行った後に、回転部材２１における軸方向の一方の端部側から軸方向に磁石２２を移動させて、凸部２２１を両突起２１５間に嵌め込めばよい。したがって、上述した比較例のように、磁石２２の内周面と第２の円筒状部２１２の外周面とを接触させることで磁石２２を回転部材２１に圧入する構成と比較すると、磁石２２を回転部材２１に組み付ける際の両者の接触面積が小さいため容易に磁石２２を回転部材２１に組み付けることができる。また、凸部２２１を両突起２１５間に嵌め込むのは、回転部材２１における軸方向の一方の端部側から軸方向に磁石２２を移動させるだけでよいので、例えば軸方向に傾斜する方向に移動させなければならない構成と比較すると容易に磁石２２を回転部材２１に組み付けることができる。 Further, the mode of connecting the rotating member 21 and the magnet 22 is to cut the convex portion 221 of the magnet 22 from this end portion along the axial direction so that one end side in the axial direction of the rotating member 21 is opened. This is a mode of press-fitting between the protrusions 215 provided in the notched part 214. Therefore, when the magnet 22 is assembled to the rotating member 21, the magnet 22 is moved in the axial direction from one end side of the rotating member 21 in the axial direction after positioning the convex portion 221 and the notch 214. Then, the convex portion 221 may be fitted between both the protrusions 215. Therefore, as compared with the configuration in which the magnet 22 is press-fitted into the rotating member 21 by bringing the inner peripheral surface of the magnet 22 and the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 212 into contact with each other as in the comparative example described above, the magnet 22 is Since the contact area between the two when assembled on the rotating member 21 is small, the magnet 22 can be easily assembled on the rotating member 21. Further, the convex portion 221 is fitted between the protrusions 215 only by moving the magnet 22 in the axial direction from one end side in the axial direction of the rotating member 21, for example, in a direction inclined in the axial direction. The magnet 22 can be easily assembled to the rotating member 21 as compared with the configuration that must be moved.

なお、磁石２２が回転部材２１から脱落したとしても、磁石２２は第１の回転軸１１０の拡径部１１１の上に載り、かかる状態では凸部２２１の一部が切り欠き部２１４内にあるので、磁石２２は第１の回転軸１１０とともに回転する。したがって、磁石２２の、第１の回転軸１１０に対する空転を防止することができるので、操舵トルク検出の信頼性を高めることができる。 Even if the magnet 22 falls off the rotating member 21, the magnet 22 rests on the enlarged diameter portion 111 of the first rotating shaft 110, and in this state, a part of the convex portion 221 is in the notch 214. Therefore, the magnet 22 rotates with the first rotating shaft 110. Therefore, since the idling of the magnet 22 with respect to the first rotating shaft 110 can be prevented, the reliability of steering torque detection can be improved.

また、本実施の形態に係る磁石２２のように、凸部２２１を切り欠き部２１４に圧入して回転部材２１に連結することで、回転部材２１と磁石２２とを接着剤にて固定する構成と比べて低コスト化を実現できる。すなわち、回転部材２１と磁石２２とを接着剤にて固定する構成では、製造工程における接着剤のはみ出しへの対応や、接着面を洗浄する工程、接着後に乾燥する工程などが必要であるが、接着剤を用いないことで、これらを廃止することができ、低コスト化を実現できる。ただし、本実施の形態の構成においても、回転部材２１と磁石２２との間に接着剤を塗布してもよい。 Moreover, the structure which fixes the rotating member 21 and the magnet 22 with an adhesive agent like the magnet 22 which concerns on this Embodiment by press-fitting the convex part 221 in the notch part 214, and connecting with the rotating member 21. Compared to the above, cost can be reduced. That is, in the configuration in which the rotating member 21 and the magnet 22 are fixed with an adhesive, it is necessary to deal with the protrusion of the adhesive in the manufacturing process, the process of cleaning the adhesive surface, the process of drying after bonding, By not using an adhesive, these can be abolished and cost reduction can be realized. However, also in the configuration of the present embodiment, an adhesive may be applied between the rotating member 21 and the magnet 22.

なお、上述した実施の形態においては、磁石２２の凸部２２１を回転部材２１の切り欠き部２１４に設けられた突起２１５に接触させることで磁石２２を回転部材２１に圧入して磁石２２を回転部材２１に保持するようにし、磁石２２の内周面の内径を回転部材２１の第２の円筒状部２１２の外径よりも大きくしているが、特にかかる態様に限定されない。磁石２２の内周面の内径を回転部材２１の第２の円筒状部２１２の外径と同じか小さくしてもよい。磁石２２の内周面と第２の円筒状部２１２の外周面との間の摩擦力のみで磁石２２を回転部材２１に保持する上述した比較例と比較すると、同じ保持力とする場合には、磁石２２の凸部２２１と回転部材２１の切り欠き部２１４に設けられた突起２１５との間に摩擦力が生じている分、磁石２２の内周面と第２の円筒状部２１２の外周面との間の摩擦力を小さくすることができる。それゆえ、比較例よりも、磁石２２の内周面の内径と第２の円筒状部２１２の外周面の外径の締め代を小さくすることができるので、磁石２２を回転部材２１に組み付ける際の圧入荷重を小さくすることができ、比較例よりも容易に磁石２２を回転部材２１に組み付けることができる。 In the above-described embodiment, the magnet 22 is pressed into the rotating member 21 by rotating the magnet 22 by bringing the convex portion 221 of the magnet 22 into contact with the protrusion 215 provided on the notch 214 of the rotating member 21. The inner diameter of the inner peripheral surface of the magnet 22 is made larger than the outer diameter of the second cylindrical portion 212 of the rotating member 21, but is not particularly limited to this mode. The inner diameter of the inner peripheral surface of the magnet 22 may be the same as or smaller than the outer diameter of the second cylindrical portion 212 of the rotating member 21. Compared with the above-described comparative example in which the magnet 22 is held on the rotating member 21 only by the frictional force between the inner peripheral surface of the magnet 22 and the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 212, the same holding force is used. Since the frictional force is generated between the projection 221 of the magnet 22 and the protrusion 215 provided in the notch 214 of the rotating member 21, the outer periphery of the second cylindrical portion 212 and the inner peripheral surface of the magnet 22 are generated. The frictional force between the surfaces can be reduced. Therefore, since the interference between the inner diameter of the inner peripheral surface of the magnet 22 and the outer diameter of the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 212 can be made smaller than in the comparative example, the magnet 22 is assembled to the rotating member 21. Thus, the magnet 22 can be assembled to the rotating member 21 more easily than the comparative example.

なお、上述した回転部材２１の切り欠き部２１４には、回転方向（周方向）の内側に突出する突起２１５を両側に設けているが、特にかかる態様に限定されない。
図５は、回転部材２１の他の実施例を示す図である。図５（ａ）は、図３（ａ）のIIIｂの拡大図であり、図５（ｂ）は、図４（ｂ）のIVc部の拡大図である。
図５に示すように、切り欠き部２１４に設ける回転方向（周方向）の内側に突出する突起２１５を片側だけに設け、突起２１５の先端部とこの突起２１５と対向する部位との間の距離である幅Ｗ２を、磁石２２の凸部２２１の幅Ｗ１（図３（ｃ）参照）よりも小さくしてもよい。かかる構成でも上述した構成と同様に、線膨張係数の差に起因して回転部材２１あるいは磁石２２が損傷することを抑制することができるとともに磁石２２を回転部材２１に容易に組み付けることができる。また、凸部２２１を切り欠き部２１４に嵌め込むために軸方向に磁石２２を移動させる際には、凸部２２１の側面を切り欠き部２１４の側面に沿って移動させればよいので磁石２２を回転部材２１に容易に組み付けることができる。 In addition, although the notch 214 of the rotation member 21 mentioned above is provided with the protrusion 215 which protrudes inside a rotation direction (circumferential direction) on both sides, it is not limited to this aspect in particular.
FIG. 5 is a view showing another embodiment of the rotating member 21. 5A is an enlarged view of IIIb in FIG. 3A, and FIG. 5B is an enlarged view of the IVc portion in FIG. 4B.
As shown in FIG. 5, a protrusion 215 that protrudes inward in the rotational direction (circumferential direction) provided in the notch 214 is provided only on one side, and the distance between the tip of the protrusion 215 and the portion facing the protrusion 215. The width W2 may be smaller than the width W1 of the convex portion 221 of the magnet 22 (see FIG. 3C). In such a configuration, similarly to the above-described configuration, it is possible to suppress damage to the rotating member 21 or the magnet 22 due to the difference in linear expansion coefficient, and the magnet 22 can be easily assembled to the rotating member 21. Further, when the magnet 22 is moved in the axial direction in order to fit the convex portion 221 into the cutout portion 214, the side surface of the convex portion 221 may be moved along the side surface of the cutout portion 214. Can be easily assembled to the rotating member 21.

また、上述した実施の形態においては、回転部材２１に回転方向の内側に突出する突起２１５が設けられた切り欠き部２１４が形成され、磁石２２に回転部材２１側に突出した凸部２２１が設けられ、磁石２２の凸部２２１が回転部材２１の切り欠き部２１４に圧入され、凸部２２１が切り欠き部２１４の突起２１５に接触することで、磁石２２が回転部材２１に保持されるが、特にかかる態様に限定されない。
図６（ａ）は、他の実施例に係る回転部材２１と他の実施例に係る磁石２２とが連結される前の回転部材２１、磁石２２の斜視図である。図６（ｂ）は図６（ａ）のVIｂの拡大図である。図６（ｃ）は図６（ａ）のVIc−VIc部の断面図である。
図７（ａ）は、回転部材２１と磁石２２とが連結された状態の斜視図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のVIIｂ−VIIｂ部の断面図である。図７（ｃ）は図７（ｂ）のVIIc−VIIc部の断面図である。 Further, in the above-described embodiment, the notch 214 provided with the protrusion 215 protruding inward in the rotation direction is formed on the rotating member 21, and the convex portion 221 protruding on the rotating member 21 side is provided on the magnet 22. The convex portion 221 of the magnet 22 is press-fitted into the notch portion 214 of the rotating member 21, and the convex portion 221 contacts the protrusion 215 of the notched portion 214, whereby the magnet 22 is held by the rotating member 21. It is not limited to such an embodiment.
FIG. 6A is a perspective view of the rotating member 21 and the magnet 22 before the rotating member 21 according to another embodiment and the magnet 22 according to another embodiment are connected. FIG. 6B is an enlarged view of VIb in FIG. FIG.6 (c) is sectional drawing of the VIc-VIc part of Fig.6 (a).
FIG. 7A is a perspective view of a state in which the rotating member 21 and the magnet 22 are connected. FIG.7 (b) is sectional drawing of the VIIb-VIIb part of Fig.7 (a). FIG.7 (c) is sectional drawing of the VIIc-VIIc part of FIG.7 (b).

図６および図７に示すように、回転部材２１に、磁石２２側に突出した凸部２１６を設けるとともにこの凸部２１６における回転方向の両側にそれぞれ回転方向に突出する突起２１７を設け、磁石２２に、内周面から外側（回転部材２１側とは反対側）に凹んだ凹部２２２を設ける。そして、回転部材２１の凸部２１６に設けられた２つの突起２１７の先端部間の幅Ｗ３を、磁石２２の凹部２２２における回転方向の幅Ｗ４よりも大きくし、回転部材２１の凸部２１６が磁石２２の凹部２２２に圧入されることで、磁石２２が回転部材２１に保持される構成でもよい。 As shown in FIGS. 6 and 7, the rotating member 21 is provided with a convex portion 216 that protrudes toward the magnet 22, and protrusions 217 that protrude in the rotational direction are provided on both sides of the convex portion 216 in the rotational direction. In addition, a recess 222 is provided that is recessed outward from the inner peripheral surface (on the side opposite to the rotating member 21 side). And the width W3 between the front-end | tip parts of the two protrusions 217 provided in the convex part 216 of the rotation member 21 is made larger than the width W4 of the rotation direction in the recessed part 222 of the magnet 22, and the convex part 216 of the rotation member 21 is made. The magnet 22 may be configured to be held by the rotating member 21 by being press-fitted into the concave portion 222 of the magnet 22.

また、かかる構成において、回転部材２１の凸部２１６に設ける突起２１７を回転方向の片側にだけ設け、突起２１７の先端部とこの突起２１７が設けられていない凸部２１６の側面との間の距離を、磁石２２の凹部２２２における回転方向の幅Ｗ４よりも大きくして、回転部材２１の凸部２１６が磁石２２の凹部２２２に圧入されることで、磁石２２が回転部材２１に保持される構成としてもよい。
これらの構成でも上述した実施の形態に係る構成と同様に、線膨張係数の差に起因して回転部材２１あるいは磁石２２が損傷することを抑制することができるとともに磁石２２を回転部材２１に容易に組み付けることができる。 Further, in this configuration, the protrusion 217 provided on the convex portion 216 of the rotating member 21 is provided only on one side in the rotation direction, and the distance between the tip end portion of the protrusion 217 and the side surface of the convex portion 216 where the protrusion 217 is not provided. In which the magnet 22 is held by the rotating member 21 by making the convex portion 216 of the rotating member 21 press-fit into the concave portion 222 of the magnet 22. It is good.
In these configurations, similarly to the configuration according to the above-described embodiment, it is possible to prevent the rotating member 21 or the magnet 22 from being damaged due to the difference in the linear expansion coefficient, and to easily make the magnet 22 to the rotating member 21. Can be assembled.

以上の説明においては、上述した特徴点を有する回転部材２１および磁石２２を、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度を検出する相対角度検出装置ユニット２０に適用した例を示したが、上述した特徴点を有する回転部材２１および磁石２２を適用するのは相対角度検出装置ユニット２０に限定されない。例えば、ステアリングホイールが連結される回転軸の回転角度を検出する装置である操舵角検出装置に適用してもよい。すなわち、ステアリングホイールが連結される回転軸に固定された回転部材２１と、この回転部材２１に保持される磁石２２と、この回転軸の少なくとも一部を覆うとともにこの回転軸を回転可能に支持するハウジングに取り付けられる相対角度センサ３０と、を含んで構成される装置に適用してもよい。また、回転軸に固定された回転部材２１と、この回転部材２１に保持される磁石２２と、この回転軸の少なくとも一部を覆うとともにこの回転軸を回転可能に支持するハウジングに取り付けられる相対角度センサ３０と、を含んで構成されるその他の回転角度検出装置に適用することができる。 In the above description, the rotation member 21 and the magnet 22 having the above-described feature points are applied to the relative angle detection device unit 20 that detects the relative rotation angle between the first rotation shaft 110 and the second rotation shaft 120. Although an example has been shown, the application of the rotating member 21 and the magnet 22 having the above-described feature points is not limited to the relative angle detection device unit 20. For example, the present invention may be applied to a steering angle detection device that is a device that detects a rotation angle of a rotation shaft to which a steering wheel is connected. That is, the rotating member 21 fixed to the rotating shaft to which the steering wheel is connected, the magnet 22 held by the rotating member 21, and at least a part of the rotating shaft are covered and the rotating shaft is rotatably supported. You may apply to the apparatus comprised including the relative angle sensor 30 attached to a housing. Further, a relative angle attached to a rotating member 21 fixed to the rotating shaft, a magnet 22 held by the rotating member 21, and a housing that covers at least a part of the rotating shaft and rotatably supports the rotating shaft. The present invention can be applied to other rotation angle detection devices including the sensor 30.

１０…トルク検出システム、２０…検出装置ユニット、２１…回転部材、２２…磁石、２５…検出装置、３０…相対角度センサ、１００…電動パワーステアリング装置、１１０…第１の回転軸、１２０…第２の回転軸、１３０…トーションバー、１４０…ハウジング、２１４…切り欠き部、２１５、２１７…突起、２１６…凸部、２２１…凸部、２２２…凹部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Torque detection system, 20 ... Detection apparatus unit, 21 ... Rotating member, 22 ... Magnet, 25 ... Detection apparatus, 30 ... Relative angle sensor, 100 ... Electric power steering apparatus, 110 ... 1st rotating shaft, 120 ... 1st 2 rotating shafts, 130 ... torsion bar, 140 ... housing, 214 ... notch, 215, 217 ... projection, 216 ... convex, 221 ... convex, 222 ... concave

Claims

A rotation angle detection device for detecting a rotation angle of a rotation shaft,
A rotating member provided so as to cover a part of the outer periphery of the rotating shaft and having a notch formed along the axial direction of the rotating shaft;
A magnet that generates a magnetic field that is held by the rotating member so as to be located on the opposite side of the rotating shaft;
A magnetic sensor provided so as to be rotatable relative to the rotating shaft, and detecting the magnetic field;
With
The magnet has a convex portion projecting to the rotating member side,
The notch portion of the rotating member is provided with a protrusion that protrudes inward in the rotation direction,
The rotation angle detection device according to claim 1, wherein the magnet is held by the rotating member when the convex portion of the magnet comes into contact with the protrusion of the cutout portion of the rotating member.

2. The rotation angle detection device according to claim 1, wherein the cutout portion of the rotating member is formed at one end of the rotating member so that one end in the axial direction of the rotating member opens. .

A rotation angle detection device for detecting a rotation angle of a rotation shaft,
A rotating member provided to cover a part of the outer periphery of the rotating shaft;
A magnet that generates a magnetic field that is held by the rotating member so as to be located on the opposite side of the rotating shaft;
A magnetic sensor provided so as to be rotatable relative to the rotating shaft, and detecting the magnetic field;
With
The magnet has a recess recessed outward from the inner peripheral surface,
The rotating member has a convex portion protruding to the magnet side,
The protrusion of the rotating member is provided with a protrusion protruding outward in the rotation direction,
The rotation angle detection device according to claim 1, wherein the magnet is held by the rotation member when the protrusion of the projection of the rotation member comes into contact with the recess of the magnet.

The rotation angle detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein a rotation angle of a rotation shaft that rotates in accordance with steering of the steering wheel is detected.
Control means for controlling an electric motor for applying an assisting force for steering of the steering wheel based on the rotation angle detected by the rotation angle detection device;
An electric power steering apparatus comprising: