JP4968517B2

JP4968517B2 - Torque detection device

Info

Publication number: JP4968517B2
Application number: JP2007050124A
Authority: JP
Inventors: 繁晴石原
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-02-28
Also published as: JP2008215869A

Description

本発明は、トルク検出装置に関する。 The present invention relates to a torque detection device.

トルク検出装置は、例えば、トーションバーにより同軸に連結された入力軸および出力軸と、入力軸に固定された永久磁石と、永久磁石の磁界内に配置されて磁気回路を形成する軟磁性体からなり出力軸に固定された複数の磁気ヨークと、磁気ヨークからの磁束を誘導する一対の集磁リングと、集磁リングに誘導された磁束を検出する磁気センサとを有している。一対の集磁リングは、互いに対向して配置された爪片をそれぞれ有している。一対の爪片の間に磁気センサが配置されている（例えば、特許文献１，２参照。）。 The torque detection device includes, for example, an input shaft and an output shaft that are coaxially connected by a torsion bar, a permanent magnet fixed to the input shaft, and a soft magnetic material that is arranged in a magnetic field of the permanent magnet to form a magnetic circuit. And a plurality of magnetic yokes fixed to the output shaft, a pair of magnetic flux collecting rings for inducing magnetic flux from the magnetic yokes, and a magnetic sensor for detecting the magnetic flux induced in the magnetic flux collecting ring. Each of the pair of magnetism collecting rings has claw pieces arranged to face each other. A magnetic sensor is disposed between the pair of claw pieces (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

また、特許文献２では、集磁リングと磁気センサとは、樹脂材料により一体にモールドされている。また、鉄粉の侵入を防止するために、永久磁石と磁気ヨークとの間が封止され、磁気ヨークと集磁リングとの間が封止されている。
特開２００３−１４９０６２号公報特開２００５−２６５５８１号公報 Moreover, in patent document 2, the magnetism collection ring and the magnetic sensor are integrally molded by the resin material. Further, in order to prevent intrusion of iron powder, the space between the permanent magnet and the magnetic yoke is sealed, and the space between the magnetic yoke and the magnetism collecting ring is sealed.
JP 2003-149062 A JP 2005-265581 A

しかしながら、特許文献２では、集磁リングと磁気センサとが一体にモールドされているので、例えば磁気センサのみを交換する必要が生じたときであっても、集磁リングをも交換する必要があり、不経済である。
また、この課題を解決するために、集磁リングと磁気センサとを互いに分離できるようにすることが考えられるが、外部から異物が侵入し易くなる。また、異物の侵入を防止しようとすると、部品点数が増大する。 However, in Patent Document 2, since the magnetism collecting ring and the magnetic sensor are integrally molded, for example, even when only the magnetic sensor needs to be exchanged, it is necessary to exchange the magnetism collecting ring as well. It is uneconomical.
In order to solve this problem, it is conceivable to allow the magnetism collecting ring and the magnetic sensor to be separated from each other, but foreign matter easily enters from the outside. Further, the number of parts increases when trying to prevent the entry of foreign matter.

そこで、本発明の目的は、例えば磁気センサを経済的に交換できて、異物の侵入を抑制できて、部品点数が少ないトルク検出装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a torque detection device that can economically replace, for example, a magnetic sensor, can suppress the intrusion of foreign matter, and has a small number of parts.

本発明のトルク検出装置（１６）は、側部（３０ｄ）に取付開口（３０ｅ）が形成された筒状のセンサハウジング（３０）と、このセンサハウジングの側部に設けられ、上記取付開口を取り囲む環状の取付面（３０ｃ）と、一対の集磁リング（３４Ａ，３４Ｂ）を合成樹脂（４０）でモールドし、少なくとも一部（３８ｃ）がセンサハウジングの取付開口を通してセンサハウジング内に挿入された第１のユニット（３８）と、一対の集磁リングが誘導した磁束を検出する磁気センサ（３５Ａ，３５Ｂ）を合成樹脂（４１）でモールドし、上記取付面に対向する環状の被取付面（３９ｂ）を有し、上記取付開口に露出する第１のユニットの端部（３８ａ）を覆う状態で上記取付面に取り付けられた第２のユニット（３９）と、上記取付開口を取り囲み、上記被取付面と上記取付面との間を封止する環状の封止部材（３３）とを備え、上記第１のユニットの端部およびこれに対向する第２のユニットの部分（３９ａ）の一方が凹部（４５）を含み、他方が上記凹部に嵌合する凸部（４６）を含むことを特徴とする。 A torque detection device (16) according to the present invention includes a cylindrical sensor housing (30) having a mounting opening (30e) formed in a side portion (30d) and a side portion of the sensor housing. The surrounding annular mounting surface (30c) and a pair of magnetism collecting rings (34A, 34B) were molded with synthetic resin (40), and at least a part (38c) was inserted into the sensor housing through the mounting opening of the sensor housing. The first unit (38) and a magnetic sensor (35A, 35B) for detecting the magnetic flux induced by the pair of magnetism collecting rings are molded with a synthetic resin (41), and an annular mounted surface ( 39b), the second unit (39) attached to the attachment surface in a state of covering the end (38a) of the first unit exposed to the attachment opening, and the attachment opening. Surrounds, and a sealing member annular sealing (33) between the attached surface and the mounting surface, the portion of the second unit to end and opposite thereto of the first unit (39a ) Includes a concave portion (45), and the other includes a convex portion (46) fitted into the concave portion .

本発明によれば、集磁リングを含む第１のユニットと、磁気センサを含む第２のユニットとを、互いに別々のユニットに構成しているので、例えば磁気センサを交換する必要があるときには、磁気センサを含む第２のユニットのみを交換することが可能となり、ひいては、磁気センサを経済的に交換できる。封止部材は、取付開口からセンサハウジング内への異物の侵入を抑制できるとともに、第１のユニットと第２のユニットとの間への異物の侵入を抑制できる。封止部材は、取付開口の封止用と、第１および第２のユニットの間の封止用とに兼用できるので、部品点数を削減できる。また、凹部と凸部とが互いに嵌まり合うことにより、第１のユニットと第２のユニットとの間への異物の侵入がより一層確実に抑制される。 According to the present invention, since the first unit including the magnetism collecting ring and the second unit including the magnetic sensor are configured as separate units, for example, when the magnetic sensor needs to be replaced, Only the second unit including the magnetic sensor can be replaced, and thus the magnetic sensor can be replaced economically. The sealing member can suppress entry of foreign matter from the mounting opening into the sensor housing, and can suppress entry of foreign matter between the first unit and the second unit. Since the sealing member can be used both for sealing the mounting opening and for sealing between the first and second units, the number of parts can be reduced. In addition, since the concave portion and the convex portion are fitted to each other, the intrusion of foreign matter between the first unit and the second unit is further reliably suppressed.

また、本発明において、上記第１のユニットは、上記環状の封止部材の内側で上記環状の取付面または取付面に設けられた取付用凹部（３０ｈ）によって受けられるフランジ（３８ｂ）を含む場合がある。この場合、センサハウジングにより第１のユニットを受けることができるので、第１のユニットを受けるための構造を簡素化でき、部品点数の削減に寄与する。 In the present invention, the first unit includes a flange (38b) received by the annular mounting surface or a mounting recess (30h) provided on the mounting surface inside the annular sealing member. There is. In this case, since the first unit can be received by the sensor housing, the structure for receiving the first unit can be simplified, and the number of parts can be reduced.

また、本発明において、上記第１のユニットの一対の集磁リングは、径方向（Ｒ）に突出する爪片（３４ｂ）を有し、一対の集磁リングの爪片は互いに対向し、上記第２のユニットの磁気センサは、上記一対の爪片間（４３）に挿入されたホールＩＣを含み、第１のユニットに、一対の爪片間へのホールＩＣの挿入を案内するための案内部（５０，５１Ａ）が形成されている場合がある。この場合、ホールＩＣを一対の爪片間へ容易に挿入することができる。 Also, in the present invention, a pair of magnetic flux collector rings of the first unit has claws projecting radially (R) and (34b), the claw piece of the pair of magnetic flux collector rings face each other, The magnetic sensor of the second unit includes a Hall IC inserted between the pair of claw pieces (43), and guides the insertion of the Hall IC between the pair of claw pieces to the first unit. Guide portions (50, 51A) may be formed. In this case, the Hall IC can be easily inserted between the pair of claw pieces.

また、本発明において、上記第２のユニットを上記取付面に固定する複数の固定ねじ（３２）を備え、これらの固定ねじは、上記環状の封止部材の外側で上記取付面にねじ込まれている場合がある。この場合、異物の侵入を抑制しつつ、ねじ止めにより第２のユニットをセンサハウジングに組み付け易くできる。
なお、上記括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を示すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。 In the present invention, a plurality of fixing screws (32) for fixing the second unit to the mounting surface are provided, and these fixing screws are screwed into the mounting surface outside the annular sealing member. There may be. In this case, it is possible to easily assemble the second unit to the sensor housing by screwing while suppressing entry of foreign matter.
In addition, although the alphanumeric characters in the parentheses indicate reference signs of corresponding components in the embodiments described later, the scope of the claims is not limited by these reference signs.

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、トルク検出装置が自動車の電動パワーステアリング装置に適用された場合に則して説明するが、トルク検出装置は、電動パワーステアリング装置以外の装置や機器に適用することもできる。
図１は、本発明の第１の実施形態のトルク検出装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、操向輪２を操舵するために操舵部材としてのステアリングホイール３に加えられる操舵トルクを伝達するステアリングシャフト４と、ステアリングシャフト４からの操舵トルクにより操向輪２を操舵するための例えばラックアンドピニオン機構からなる操舵機構５と、ステアリングシャフト４および操舵機構５の間に設けられてこの間において回転を伝達するための軸継手としての中間軸６とを有している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the torque detection device will be described as applied to an electric power steering device of an automobile. However, the torque detection device can also be applied to devices and devices other than the electric power steering device.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of an electric power steering apparatus to which a torque detection device according to a first embodiment of the present invention is applied. Referring to FIG. 1, an electric power steering apparatus 1 includes a steering shaft 4 that transmits a steering torque applied to a steering wheel 3 as a steering member in order to steer a steered wheel 2, and a steering torque from the steering shaft 4. For example, a steering mechanism 5 composed of a rack and pinion mechanism for steering the steered wheels 2, and an intermediate shaft 6 provided between the steering shaft 4 and the steering mechanism 5 as a shaft coupling for transmitting rotation therebetween. And have.

ステアリングシャフト４は、ステアリングコラム７により回転自在に支持されている。ステアリングコラム７はブラケット８を介して車体９に支持されている。ステアリングシャフト４の一方の端部にステアリングホイール３が連結されている。ステアリングシャフト４の他方の端部に中間軸６が連結されている。中間軸６は、動力伝達軸１０と、自在継手１１，１２とを有している。 The steering shaft 4 is rotatably supported by a steering column 7. The steering column 7 is supported on the vehicle body 9 via a bracket 8. A steering wheel 3 is connected to one end of the steering shaft 4. An intermediate shaft 6 is connected to the other end of the steering shaft 4. The intermediate shaft 6 has a power transmission shaft 10 and universal joints 11 and 12.

操舵機構５は、ピニオン軸１３と、自動車の左右方向（直進方向と直交する方向である。）に延びる転舵軸としてのラックバー１４と、ピニオン軸１３およびラックバー１４を支持するラックハウジング１５とを有している。ピニオン軸１３のピニオン歯１３ａと、ラックバー１４のラック歯１４ａとが互いに噛み合っている。ラックバー１４の各端部はそれぞれ、タイロッドおよびナックルアーム（図示せず）を介して対応する操向輪２に連結されている。 The steering mechanism 5 includes a pinion shaft 13, a rack bar 14 as a steered shaft extending in the left-right direction of the automobile (a direction orthogonal to the straight traveling direction), and a rack housing 15 that supports the pinion shaft 13 and the rack bar 14. And have. The pinion teeth 13a of the pinion shaft 13 and the rack teeth 14a of the rack bar 14 mesh with each other. Each end of the rack bar 14 is connected to the corresponding steering wheel 2 via a tie rod and a knuckle arm (not shown).

ステアリングホイール３が操舵されると、操舵トルクがステアリングシャフト４、中間軸６を介して操舵機構５に伝達される。これにより操向輪２を操舵することができる。
電動パワーステアリング装置１は、操舵トルクに応じて操舵補助力を得られるようになっている。すなわち、電動パワーステアリング装置１は、操舵トルクを検出するトルク検出装置１６と、制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１７と、操舵補助用の電動モータ１８と、歯車装置としての減速機１９とを有している。本実施形態では、トルク検出装置１６、電動モータ１８および減速機１９は、ステアリングコラム７に関連して設けられている。 When the steering wheel 3 is steered, steering torque is transmitted to the steering mechanism 5 via the steering shaft 4 and the intermediate shaft 6. Thereby, the steering wheel 2 can be steered.
The electric power steering apparatus 1 can obtain a steering assist force according to the steering torque. That is, the electric power steering device 1 includes a torque detection device 16 that detects steering torque, an ECU (Electronic Control Unit) 17 as a control unit, an electric motor 18 for assisting steering, and a gear device. And a speed reducer 19. In the present embodiment, the torque detection device 16, the electric motor 18, and the speed reducer 19 are provided in association with the steering column 7.

ステアリングコラム７は、コラムチューブ２０と、ハウジング２１とを有している。ハウジング２１が、トルク検出装置１６を収容して支持し、電動モータ１８を支持し、また、減速機１９の一部を構成している。
ステアリングシャフト４は、軸方向下部として、入力軸２２と、出力軸２３と、トーションバー２４とを有し、軸方向上部としての連結軸２５を有している。入力軸２２および出力軸２３は、トーションバー２４を介して同一の軸線上で互いに連結されている。入力軸２２は、連結軸２５を介してステアリングホイール３に連なっている。出力軸２３は、中間軸６に連なっている。入力軸２２に操舵トルクが入力されたときに、トーションバー２４が弾性ねじり変形し、これにより、入力軸２２および出力軸２３が相対回転する。 The steering column 7 has a column tube 20 and a housing 21. The housing 21 accommodates and supports the torque detection device 16, supports the electric motor 18, and constitutes a part of the speed reducer 19.
The steering shaft 4 includes an input shaft 22, an output shaft 23, and a torsion bar 24 as a lower portion in the axial direction, and a connecting shaft 25 as an upper portion in the axial direction. The input shaft 22 and the output shaft 23 are connected to each other on the same axis via a torsion bar 24. The input shaft 22 is connected to the steering wheel 3 via the connecting shaft 25. The output shaft 23 is continuous with the intermediate shaft 6. When steering torque is input to the input shaft 22, the torsion bar 24 is elastically torsionally deformed, whereby the input shaft 22 and the output shaft 23 are relatively rotated.

トルク検出装置１６は、ステアリングシャフト４のトーションバー２４に関連して設けられ、トーションバー２４を介する入力軸２２および出力軸２３間の相対回転変位量に基づいてトルクを検出する。トルク検出結果は、ＥＣＵ１７に与えられる。
ＥＣＵ１７は、上述のトルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、電動モータ１８を制御する。減速機１９は、電動モータ１８により駆動されるウォーム軸２６と、これに噛み合うウォームホイール２７とを有している。ウォームホイール２７と出力軸２３とが互いに固定されて、一体回転する。 The torque detection device 16 is provided in association with the torsion bar 24 of the steering shaft 4 and detects torque based on the relative rotational displacement amount between the input shaft 22 and the output shaft 23 via the torsion bar 24. The torque detection result is given to the ECU 17.
The ECU 17 controls the electric motor 18 based on the above torque detection result, a vehicle speed detection result given from a vehicle speed sensor (not shown), and the like. The speed reducer 19 includes a worm shaft 26 that is driven by the electric motor 18 and a worm wheel 27 that meshes with the worm shaft 26. The worm wheel 27 and the output shaft 23 are fixed to each other and rotate integrally.

ステアリングホイール３が操作されると、操舵トルクがトルク検出装置１６により検出され、トルク検出結果および車速検出結果等に応じて電動モータ１８が操舵補助力を発生させる。操舵補助力は、減速機１９を介して操舵機構５に伝達される。これとともに、ステアリングホイール３の動きも、操舵機構５に伝わる。その結果、車輪２が操舵されるとともに、操舵が補助される。 When the steering wheel 3 is operated, the steering torque is detected by the torque detection device 16, and the electric motor 18 generates a steering assist force according to the torque detection result and the vehicle speed detection result. The steering assist force is transmitted to the steering mechanism 5 via the speed reducer 19. At the same time, the movement of the steering wheel 3 is also transmitted to the steering mechanism 5. As a result, the wheel 2 is steered and the steering is assisted.

図２は、図１に示すトルク検出装置１６の分解斜視図である。図３は、図２のトルク検出装置１６の要部の分解斜視図である。図４Ａ〜図４Ｃは、図２のトルク検出装置１６の動作を説明するための模式図であり、図４Ｄは、入力軸２２と出力軸２３との間に生じた捩れ角と磁束密度との関係を示すグラフである。図５は、図２のトルク検出装置１６の断面図であり、図６のＳ５−Ｓ５断面を示す。図６は、図５のＳ６−Ｓ６断面の断面図である。図７は、図５のＳ７−Ｓ７断面の断面図である。 FIG. 2 is an exploded perspective view of the torque detector 16 shown in FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view of a main part of the torque detector 16 of FIG. 4A to 4C are schematic diagrams for explaining the operation of the torque detection device 16 of FIG. 2, and FIG. 4D shows the twist angle and magnetic flux density generated between the input shaft 22 and the output shaft 23. It is a graph which shows a relationship. FIG. 5 is a cross-sectional view of the torque detection device 16 of FIG. 6 is a cross-sectional view taken along a line S6-S6 in FIG. 7 is a cross-sectional view taken along a line S7-S7 in FIG.

図２、図５、図６を参照して、本実施形態のトルク検出装置１６は、上記入力軸２２と、出力軸２３と、トーションバー２４とを有し、これらの各部材２２，２３，２４に作用したトルクに応じて磁束が変化するような磁気回路を形成する磁気回路形成部材として、永久磁石２８と、軟磁性体としての一対の磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂとを有している。
トルク検出装置１６は、固定部材としてのセンサハウジング３０と、このセンサハウジング３０に取り付けられた固定側ユニット３１と、この固定側ユニット３１をセンサハウジング３０に固定するための固定部材としての２個の固定ねじ３２と、センサハウジング３０と固定側ユニット３１との間を封止する環状の封止部材３３とを有している。封止部材３３および固定ねじ３２はそれぞれ少なくとも１個が用いられていればよい。 With reference to FIGS. 2, 5, and 6, the torque detection device 16 of the present embodiment includes the input shaft 22, the output shaft 23, and the torsion bar 24, and each of these members 22, 23, As a magnetic circuit forming member that forms a magnetic circuit in which the magnetic flux changes according to the torque acting on 24, a permanent magnet 28 and a pair of magnetic yokes 29A and 29B as soft magnetic bodies are provided.
The torque detector 16 includes a sensor housing 30 as a fixing member, a fixed side unit 31 attached to the sensor housing 30, and two fixing members as fixing members for fixing the fixed side unit 31 to the sensor housing 30. A fixing screw 32 and an annular sealing member 33 that seals between the sensor housing 30 and the fixed unit 31 are provided. It is sufficient that at least one of the sealing member 33 and the fixing screw 32 is used.

入力軸２２と、出力軸２３と、トーションバー２４と、永久磁石２８と、一対の磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂとが、トルク検出装置１６の可動部を構成している。センサハウジング３０と固定側ユニット３１とが、トルク検出装置１６の固定部を構成している。
センサハウジング３０は、上述のハウジング２１の一部として筒状をなし、内部に空洞３０ａを有している。センサハウジング３０の側部３０ｄは、外周を形成し、また、内外を連通する連通孔３０ｂを有している。側部３０ｄに、連通孔の取付開口３０ｅと、固定側ユニット３１を取り付けるための取付面３０ｃとが形成されている。 The input shaft 22, the output shaft 23, the torsion bar 24, the permanent magnet 28, and the pair of magnetic yokes 29 A and 29 B constitute a movable part of the torque detection device 16. The sensor housing 30 and the fixed side unit 31 constitute a fixed portion of the torque detection device 16.
The sensor housing 30 has a cylindrical shape as a part of the housing 21 described above, and has a cavity 30a therein. The side part 30d of the sensor housing 30 has a communication hole 30b that forms an outer periphery and communicates the inside and the outside. An attachment opening 30e for a communication hole and an attachment surface 30c for attaching the fixed side unit 31 are formed in the side portion 30d.

取付面３０ｃは、取付開口３０ｅを取り囲む環状の平坦面に形成されている。この平坦面の内側および外側の輪郭は、径方向Ｒから見たときに軸方向Ｓに垂直な方向に長く延びた略長方形形状をなしている。取付面３０ｃは、封止部材３３を収容する環状の溝３０ｆと、固定ねじ３２用の２つのねじ孔３０ｇとを有している。各ねじ孔３０ｇは、センサハウジング３０の空洞３０ａとは独立し、有底の所定長さに形成されている。なお、取付面３０ｃをセンサハウジング３０に固定された別部材（図示せず）に形成してもよい。 The attachment surface 30c is formed as an annular flat surface surrounding the attachment opening 30e. The inner and outer contours of the flat surface have a substantially rectangular shape extending long in the direction perpendicular to the axial direction S when viewed from the radial direction R. The mounting surface 30 c has an annular groove 30 f that accommodates the sealing member 33 and two screw holes 30 g for the fixing screw 32. Each screw hole 30g is independent of the cavity 30a of the sensor housing 30 and has a predetermined length with a bottom. Note that the attachment surface 30 c may be formed on a separate member (not shown) fixed to the sensor housing 30.

固定側ユニット３１は、補助軟磁性体としての一対の集磁リング３４Ａ，３４Ｂと、一対の集磁リング３４Ａ，３４Ｂが誘導した磁束を検出する２つの磁気センサ３５Ａ，３５Ｂと、電源部および信号処理部としての回路基板３６と、外部からの磁気による当該固定側ユニット３１内部への悪影響を抑制するための金属板からなる磁気シールド部材３７Ａ，３７Ｂとを有している。固定側ユニット３１は、第１のユニット３８と、第２のユニット３９とを有している。 The fixed-side unit 31 includes a pair of magnetism collecting rings 34A and 34B as auxiliary soft magnetic bodies, two magnetic sensors 35A and 35B for detecting magnetic flux induced by the pair of magnetism collecting rings 34A and 34B, a power supply unit, and a signal A circuit board 36 as a processing unit and magnetic shield members 37A and 37B made of a metal plate for suppressing adverse effects on the inside of the fixed unit 31 due to magnetism from outside. The fixed side unit 31 includes a first unit 38 and a second unit 39.

第１のユニット３８は、固定側ユニット３１において磁気回路を形成する部分としての一対の集磁リング３４Ａ，３４Ｂと、磁気シールド部材３７Ａとを有し、これら各部３４Ａ，３４Ｂ，３７Ａを絶縁体としての合成樹脂４０で一体にモールドされている。
第２のユニット３９は、電気回路を形成する部分として、磁気センサ３５Ａ，３５Ｂと、回路基板３６とを有し、磁気シールド部材３７Ｂを有し、これら各部３５Ａ，３５Ｂ，３６，３７Ｂを絶縁体としての合成樹脂４１で一体にモールドされている。また、第２のユニット３９は、環状の被取付面３９ｂを有している。 The first unit 38 has a pair of magnetism collecting rings 34A and 34B as a part for forming a magnetic circuit in the fixed side unit 31, and a magnetic shield member 37A. These parts 34A, 34B and 37A are used as insulators. The synthetic resin 40 is integrally molded.
The second unit 39 includes magnetic sensors 35A and 35B and a circuit board 36 as parts that form an electric circuit, a magnetic shield member 37B, and these parts 35A, 35B, 36, and 37B as insulators. Are integrally molded with a synthetic resin 41. The second unit 39 has an annular attached surface 39b.

センサハウジング３０内に、永久磁石２８と一対の磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂとが収容されている。また、第１のユニット３８と第２のユニット３９とが、ステアリングシャフト４の径方向Ｒに沿って並んで互いに連結されている。第１のユニット３８は、センサハウジング３０の連通孔３０ｂの取付開口３０ｅを通じて、相対的にステアリングシャフト４の径方向内方に配置されている。第１のユニット３８の一部としての集磁リング３４Ａ，３４Ｂがセンサハウジング３０の内部に突出している。第２のユニット３９は、相対的にステアリングシャフト４の径方向外方に、また、センサハウジング３０の外部に配置されている。なお、後述するように第１のユニット３８の全体が取付開口３０ｅを通じてセンサハウジング３０内に挿入されていてもよい。 In the sensor housing 30, a permanent magnet 28 and a pair of magnetic yokes 29A and 29B are accommodated. Further, the first unit 38 and the second unit 39 are connected to each other along the radial direction R of the steering shaft 4. The first unit 38 is disposed relatively radially inward of the steering shaft 4 through the mounting opening 30e of the communication hole 30b of the sensor housing 30. Magnetic flux collecting rings 34 A and 34 B as a part of the first unit 38 protrude into the sensor housing 30. The second unit 39 is disposed relatively outward in the radial direction of the steering shaft 4 and outside the sensor housing 30. As will be described later, the entire first unit 38 may be inserted into the sensor housing 30 through the mounting opening 30e.

以下の説明では、ステアリングシャフト４の軸方向Ｓ、径方向Ｒおよび周方向Ｔを、それぞれ単に軸方向Ｓ、径方向Ｒおよび周方向Ｔともいう。これらの軸方向Ｓ、径方向Ｒ、および周方向Ｔは、それぞれ、入力軸２２、出力軸２３、永久磁石２８、磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂ、および集磁リング３４Ａ，３４Ｂの対応する軸方向、径方向、および周方向でもある。また、径方向Ｒのうちの一つの方向であり、固定側ユニット３１の第１のユニット３８および第２のユニット３９が互いに連結される方向を、連結方向ＲＰという。 In the following description, the axial direction S, radial direction R, and circumferential direction T of the steering shaft 4 are also simply referred to as axial direction S, radial direction R, and circumferential direction T, respectively. The axial direction S, the radial direction R, and the circumferential direction T are respectively the axial direction and the diameter corresponding to the input shaft 22, the output shaft 23, the permanent magnet 28, the magnetic yokes 29A and 29B, and the magnetism collecting rings 34A and 34B. Direction and circumferential direction. The direction in which the first unit 38 and the second unit 39 of the fixed side unit 31 are connected to each other in one of the radial directions R is referred to as a connecting direction RP.

本実施形態では、第１のユニット３８の端部３８ａが、取付開口３０ｅに露出するようにして配置されている。第２のユニット３９の被取付面３９ｂが、センサハウジング３０の取付面３０ｃに対向し且つ当接した状態で、センサハウジング３０の取付面３０ｃに取り付けられている。第２のユニット３９は、取付開口３０ｅに露出する第１のユニット３８の端部３８ａを覆う状態で、取付面３０ｃにねじ止めにより固定されている。 In the present embodiment, the end portion 38a of the first unit 38 is disposed so as to be exposed to the mounting opening 30e. The mounted surface 39b of the second unit 39 is attached to the mounting surface 30c of the sensor housing 30 in a state of facing and abutting the mounting surface 30c of the sensor housing 30. The second unit 39 is fixed to the mounting surface 30c by screws in a state of covering the end portion 38a of the first unit 38 exposed to the mounting opening 30e.

図２，図５，図６，図７を参照して、第２のユニット３９の端部３９ａの被取付面３９ｂは、連結方向ＲＰに沿って見たときに、矩形の環状をなす平坦面に形成されている。被取付面３９ｂの外形は、軸方向Ｓおよび周方向Ｔに関して、第１のユニット３８の対応する端部３８ａの外形よりも大きく形成されている。被取付面３９ｂには、固定ねじ３２用の２つの挿通孔３９ｈが形成されている。また、第２のユニット３９の端部３９ａは、後述する挿入凸部４４および接合部３９ｅが配置された所定領域４９を有している。被取付面３９ｂは、上述の所定領域４９を取り囲んでいる。 Referring to FIGS. 2, 5, 6, and 7, the attached surface 39 b of the end portion 39 a of the second unit 39 is a flat surface that forms a rectangular ring shape when viewed along the connecting direction RP. Is formed. The outer shape of the attached surface 39b is larger than the outer shape of the corresponding end portion 38a of the first unit 38 with respect to the axial direction S and the circumferential direction T. Two insertion holes 39h for the fixing screw 32 are formed in the attachment surface 39b. Further, the end 39a of the second unit 39 has a predetermined region 49 in which an insertion convex portion 44 and a joint portion 39e described later are disposed. The attached surface 39b surrounds the predetermined area 49 described above.

封止部材３３は、無端状の環状をなし、弾性部材、例えばゴム部材により形成され、具体的には、Ｏリングからなる。封止部材３３は、連通孔３０ｂの取付開口３０ｅを取り囲み、且つ第２のユニット３９の上記所定領域４９を取り囲んだ状態で、被取付面３９ｂと上記取付面３０ｃとの間を封止している。封止部材３３は、センサハウジング３０の溝３０ｆの底と固定側ユニット３１の第２のユニット３９の被取付面３９ｂとの間に挟持されることにより弾性圧縮変形された状態で、弾力的に封止している。 The sealing member 33 has an endless annular shape, is formed of an elastic member, for example, a rubber member, and specifically includes an O-ring. The sealing member 33 seals between the mounted surface 39b and the mounting surface 30c in a state of surrounding the mounting opening 30e of the communication hole 30b and surrounding the predetermined region 49 of the second unit 39. Yes. The sealing member 33 is elastically deformed by being sandwiched between the bottom of the groove 30f of the sensor housing 30 and the attached surface 39b of the second unit 39 of the fixed side unit 31, and is elastically deformed. It is sealed.

固定ねじ３２は、第２のユニット３９の挿通孔３９ｈに挿通され、挿通された固定ねじ３２の先端の雄ねじが、センサハウジング３０のねじ孔３０ｇの雌ねじにねじ嵌合されている。固定ねじ３２は、連結方向ＲＰから見たときに、封止部材３３から離隔して、取付面３０ｃにおいて封止部材３３により取り囲まれた領域の外側に配置されている。
図２と図５を参照して、永久磁石２８は、円筒形状をなし、入力軸２２に同心に且つ一体回転するように固定されている。永久磁石２８の外周には、複数の磁極、例えば２４極（Ｎ，Ｓ極各１２極）が周方向Ｔに等間隔で着磁されている。 The fixing screw 32 is inserted into the insertion hole 39 h of the second unit 39, and the male screw at the tip of the inserted fixing screw 32 is screwed into the female screw of the screw hole 30 g of the sensor housing 30. The fixing screw 32 is spaced apart from the sealing member 33 when viewed from the connecting direction RP, and is disposed outside the region surrounded by the sealing member 33 on the mounting surface 30c.
2 and 5, the permanent magnet 28 has a cylindrical shape and is fixed to the input shaft 22 so as to rotate concentrically and integrally therewith. On the outer periphery of the permanent magnet 28, a plurality of magnetic poles, for example, 24 poles (12 poles of N and S poles) are magnetized at equal intervals in the circumferential direction T.

各磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂは、円筒形状をなし、径方向外方から永久磁石２８を非接触で取り囲んで、永久磁石２８が形成する磁界内に配置されることにより、永久磁石２８に磁気的に結合されている。一対の磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂは、互いに非接触で相対移動不能に固定されるとともに、出力軸２３に同心に且つ一体回転するように固定されている。周方向Ｔに関する磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂと永久磁石２８との相対位置が変化すると、磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂと永久磁石２８とによって形成された磁気回路に発生する磁束密度が変化するように、一対の磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂは構成されている。 Each of the magnetic yokes 29A and 29B has a cylindrical shape, surrounds the permanent magnet 28 in a non-contact manner from the outside in the radial direction, and is disposed in a magnetic field formed by the permanent magnet 28, thereby magnetically attaching to the permanent magnet 28. Are combined. The pair of magnetic yokes 29 A and 29 B are fixed so as to be non-contact with each other and immovable relative to each other, and are concentrically and integrally rotated with the output shaft 23. When the relative position between the magnetic yokes 29A and 29B and the permanent magnet 28 in the circumferential direction T changes, a pair of magnetic fluxes generated in the magnetic circuit formed by the magnetic yokes 29A and 29B and the permanent magnet 28 changes. The magnetic yokes 29A and 29B are configured.

図２，図３，図５を参照して、各磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂは、円板形状のリング２９ａと、このリング２９ａの板面の内周部から等配で立ち上がる複数、例えば１２個の爪２９ｂとを有している。２つの磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂのリング２９ａ同士が軸方向Ｓに所定間隔を隔てて互いに対向し且つ互いに同心に配置されている。２つの磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂの爪２９ｂ同士は互いに近づく向きに突出し、周方向Ｔに互いにずれて交互に均等に配置されている。この状態で、２つの磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂは、合成樹脂４２により一体にモールドされている。モールドされた成形品は、円筒形状をなしている。 Referring to FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 5, each magnetic yoke 29A, 29B has a disk-shaped ring 29a and a plurality of, for example, twelve, for example, 12 rising from the inner periphery of the plate surface of this ring 29a. Claw 29b. The rings 29a of the two magnetic yokes 29A and 29B are opposed to each other at a predetermined interval in the axial direction S and are arranged concentrically with each other. The claws 29b of the two magnetic yokes 29A and 29B protrude toward each other and are alternately and evenly arranged so as to be shifted from each other in the circumferential direction T. In this state, the two magnetic yokes 29 A and 29 B are integrally molded with the synthetic resin 42. The molded product thus molded has a cylindrical shape.

図３，図５，図６を参照して、２つの集磁リング３４Ａ，３４Ｂは、対応する磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂにそれぞれ磁気的に結合され、対応する磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂからの磁束をそれぞれ磁気センサ３５Ａ，３５Ｂに誘導する。２つの集磁リング３４Ａ，３４Ｂは、環状をなしており、対応する磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂの外周を同心に且つ非接触で径方向外方から取り囲んでいる。 Referring to FIG. 3, FIG. 5, and FIG. 6, the two magnetism collecting rings 34A and 34B are magnetically coupled to the corresponding magnetic yokes 29A and 29B, respectively, and the magnetic fluxes from the corresponding magnetic yokes 29A and 29B are respectively received. The magnetic sensors 35A and 35B are guided. The two magnetism collecting rings 34A and 34B have an annular shape and surround the outer periphery of the corresponding magnetic yokes 29A and 29B concentrically and in a non-contact manner from the outside in the radial direction.

各集磁リング３４Ａ，３４Ｂは、環状の主体部３４ａと、この主体部３４ａから径方向外方に延びる２つの爪片３４ｂとを有している。２つの爪片３４ｂは、互いに同じ形状に形成され、周方向Ｔに互いに離隔して配置されている。２つの集磁リング３４Ａ，３４Ｂは、互いに非接触で以下の状態で固定されている。一方の集磁リング３４Ａの一方の爪片３４ｂと、他方の集磁リング３４Ｂの一方の爪片３４ｂとは、互いに対をなし、互いに近接する向きに延びていて、軸方向Ｓに沿って対向している。これと同様に、一方の集磁リング３４Ａの他方の爪片３４ｂと、他方の集磁リング３４Ｂの他方の爪片３４ｂとも、互いに対をなしている。対をなす爪片３４ｂ同士の間には、軸方向Ｓに所定量の隙間が挿入凹部４３として開けられている。この状態で、一対の集磁リング３４Ａ，３４Ｂは、合成樹脂４０によりモールドされ一体化されている。集磁リング３４Ａ，３４Ｂは、爪片３４ｂを介して互いに磁気的に結合されている。 Each of the magnetism collecting rings 34A and 34B has an annular main body 34a and two claw pieces 34b extending radially outward from the main body 34a. The two claw pieces 34b are formed in the same shape as each other and are spaced apart from each other in the circumferential direction T. The two magnetism collecting rings 34A and 34B are fixed in the following state without contact with each other. One claw piece 34b of one magnetism collecting ring 34A and one claw piece 34b of the other magnetism collecting ring 34B are paired with each other, extend in directions close to each other, and face along the axial direction S. is doing. Similarly, the other claw piece 34b of one magnetic flux collecting ring 34A and the other claw piece 34b of the other magnetic flux collecting ring 34B are paired with each other. A predetermined amount of gap is opened as the insertion recess 43 in the axial direction S between the pair of claw pieces 34 b. In this state, the pair of magnetism collecting rings 34 A and 34 B are molded and integrated with the synthetic resin 40. The magnetism collecting rings 34A and 34B are magnetically coupled to each other via a claw piece 34b.

一対の磁気センサ３５Ａ，３５Ｂは、周方向Ｔに並んでいる。各磁気センサ３５Ａ，３５Ｂは、ホール素子としてのホールＩＣからなり、対応する一対の爪片３４ｂ間に挿入されていて、回路基板３６に電気的に接続されている。図１，図６を参照して、回路基板３６は、磁気センサ３５Ａ，３５Ｂへ給電し、磁気センサ３５Ａ，３５Ｂから入力された信号に所定の信号処理を施し、処理後の信号をＥＣＵ１７に出力する。回路基板３６は、例えば、回路部品と、プリント配線板とを有し、これらが組み立てられてなる。 The pair of magnetic sensors 35 A and 35 B are arranged in the circumferential direction T. Each magnetic sensor 35 A, 35 B includes a Hall IC as a Hall element, is inserted between a corresponding pair of claw pieces 34 b, and is electrically connected to the circuit board 36. Referring to FIGS. 1 and 6, circuit board 36 supplies power to magnetic sensors 35 A and 35 B, performs predetermined signal processing on the signals input from magnetic sensors 35 A and 35 B, and outputs the processed signals to ECU 17. To do. The circuit board 36 includes, for example, a circuit component and a printed wiring board, and these are assembled.

図４Ｂと図５を参照し、入力軸２２および出力軸２３の間にトルクが作用していない中立状態では、磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂの各爪２９ｂの先端が、永久磁石２８のＮ極及びＳ極の境界を指すようにされている。このとき、磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂの各爪２９ｂにおいて、永久磁石２８のＮ極に対向する面積とＳ極に対向する面積とが等しくなるので、Ｎ極から入る磁束とＳ極へ出る磁束とが等しくなる結果、一対の磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂ間には磁束は生じない。従って、磁気センサ３５Ａ，３５Ｂは磁束を検出しない。 4B and 5, in the neutral state where no torque acts between the input shaft 22 and the output shaft 23, the tips of the claws 29 b of the magnetic yokes 29 A and 29 B are connected to the N pole and S of the permanent magnet 28. It is designed to point to the pole boundary. At this time, in each claw 29b of the magnetic yokes 29A and 29B, the area facing the north pole of the permanent magnet 28 is equal to the area facing the south pole, so that the magnetic flux entering from the north pole and the magnetic flux going out to the south pole are As a result, no magnetic flux is generated between the pair of magnetic yokes 29A and 29B. Therefore, the magnetic sensors 35A and 35B do not detect magnetic flux.

図４Ａ，図５を参照して、入力軸２２および出力軸２３の間に一方向のトルクが作用したとき、トーションバー２４に捩れが生じて、一対の磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂの各爪２９ｂ及び永久磁石２８の相対位置が変化する。
このとき、一方の磁気ヨーク２９Ａの各爪２９ｂにおいて、永久磁石２８のＮ極に対向する面積が、永久磁石２８のＳ極に対向する面積よりも大きくなり、一方の磁気ヨーク２９ＡにおいてＮ極から入る磁束がＳ極へ出る磁束よりも大きくなる。他方の磁気ヨーク２９Ｂの各爪２９ｂにおいて、永久磁石２８のＮ極に対向する面積が、永久磁石２８のＳ極に対向する面積よりも小さくなり、他方の磁気ヨーク２９ＢにおいてＮ極から入る磁束がＳ極へ出る磁束よりも小さくなる。 4A and 5, when a one-way torque acts between the input shaft 22 and the output shaft 23, the torsion bar 24 is twisted, and the claws 29b of the pair of magnetic yokes 29A and 29B and The relative position of the permanent magnet 28 changes.
At this time, in each claw 29b of one magnetic yoke 29A, the area facing the N pole of the permanent magnet 28 becomes larger than the area facing the S pole of the permanent magnet 28, and from the N pole in one magnetic yoke 29A. The incoming magnetic flux is greater than the magnetic flux exiting the S pole. In each claw 29b of the other magnetic yoke 29B, the area facing the N pole of the permanent magnet 28 is smaller than the area facing the S pole of the permanent magnet 28, and the magnetic flux entering from the N pole in the other magnetic yoke 29B is reduced. It becomes smaller than the magnetic flux which goes out to S pole.

各磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂに生じた磁束は、対応する集磁リング３４Ａ，３４Ｂによりそれぞれ誘導される。その結果、一方の磁気ヨーク２９Ａに対応する集磁リング３４Ａの爪片３４ｂから他方の磁気ヨーク２９Ｂに対応する集磁リング３４Ｂの爪片３４ｂへの磁束が生じる。この磁束が磁気センサ３５Ａ，３５Ｂにより検出される。
図４Ｃと図５を参照して、一方、入力軸２２および出力軸２３の間に他方向のトルクが作用するときには、上述の一方向のトルクが作用する場合とは逆に、一対の磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂの各爪２９ｂ及び永久磁石２８の相対位置が逆向きに変化し、各磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂにおいて、磁束が逆向きに生じる。その結果、他方の磁気ヨーク２９Ｂに対応する集磁リング３４Ｂの爪片３４ｂから一方の磁気ヨーク２９Ａに対応する集磁リング３４Ａの爪片３４ｂへの磁束が生じ、この磁束が検出される。 Magnetic fluxes generated in the magnetic yokes 29A and 29B are respectively induced by the corresponding magnetism collecting rings 34A and 34B. As a result, a magnetic flux is generated from the claw piece 34b of the magnetic flux collecting ring 34A corresponding to one magnetic yoke 29A to the claw piece 34b of the magnetic flux collecting ring 34B corresponding to the other magnetic yoke 29B. This magnetic flux is detected by the magnetic sensors 35A and 35B.
4C and FIG. 5, on the other hand, when torque in the other direction acts between the input shaft 22 and the output shaft 23, a pair of magnetic yokes is opposite to the case where the torque in one direction acts. The relative positions of the claws 29b of 29A and 29B and the permanent magnet 28 change in opposite directions, and magnetic fluxes are generated in opposite directions in the magnetic yokes 29A and 29B. As a result, a magnetic flux is generated from the claw piece 34b of the magnetic flux collecting ring 34B corresponding to the other magnetic yoke 29B to the claw piece 34b of the magnetic flux collecting ring 34A corresponding to the one magnetic yoke 29A, and this magnetic flux is detected.

図４Ｄ，図５を参照する。図４Ｄには、図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃの各状態に対応したトーションバー２４の捩れ角と磁束密度の関係を示す点を４Ａ，４Ｂ，４Ｃの符号を付して図示している。実際に使用されるトーションバー２４の捩れ角の範囲内においては、一対の集磁リング３４Ａ，３４Ｂの対をなす爪片３４ｂ間に生じる磁束密度は、各磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂの各爪２９ｂにおいてＮ極に対向する面積とＳ極に対向する面積との差に比例し、この差は、トーションバー２４の捩れ角に比例し、ひいては、入力軸２２と出力軸２３との間に作用するトルクの大きさに比例する。つまり、検出した磁束密度に基づき、トルクを知ることができる。 Please refer to FIG. 4D and FIG. In FIG. 4D, points indicating the relationship between the twist angle of the torsion bar 24 and the magnetic flux density corresponding to the states of FIGS. 4A, 4B, and 4C are denoted by reference numerals 4A, 4B, and 4C. Within the range of the torsion angle of the torsion bar 24 actually used, the magnetic flux density generated between the claw pieces 34b forming a pair of the pair of magnetism collecting rings 34A, 34B is in each claw 29b of each magnetic yoke 29A, 29B. This is proportional to the difference between the area facing the N pole and the area facing the S pole, and this difference is proportional to the torsion angle of the torsion bar 24, and thus the torque acting between the input shaft 22 and the output shaft 23. Is proportional to the size of That is, the torque can be known based on the detected magnetic flux density.

また、集磁リング３４Ａ，３４Ｂにより、磁気センサ３５Ａ，３５Ｂは、磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂの全周で発生する磁束密度の平均を検出することが出来る。
図２，図５，図６，図７を参照して、本実施形態では、固定側ユニット３１は、第１のユニット３８および第２のユニット３９に分割されている。第１のユニット３８と第２のユニット３９とは、互いに別部品として構成されており、上述の連結方向ＲＰに互いに機械的に連結されているとともに、必要に応じて互いに分離できるようにされている。 Moreover, the magnetic sensors 35A and 35B can detect the average of the magnetic flux density generated on the entire circumference of the magnetic yokes 29A and 29B by the magnetic flux collecting rings 34A and 34B.
With reference to FIGS. 2, 5, 6, and 7, in the present embodiment, the fixed side unit 31 is divided into a first unit 38 and a second unit 39. The first unit 38 and the second unit 39 are configured as separate parts, and are mechanically connected to each other in the connection direction RP described above, and can be separated from each other as necessary. Yes.

第１のユニット３８は、連結方向ＲＰに関して第２のユニット３９寄りに配置された端部３８ａと、連通孔３０ｂを通してセンサハウジング３０内に配置された部分としての環状部３８ｃとを有している。端部３８ａは、フランジ３８ｂを有している。このフランジ３８ｂは、軸方向Ｓおよび周方向Ｔに環状部３８ｃから延設されていて、両方向Ｓ，Ｔに関して、センサハウジング３０の連通孔３０ｂの取付開口３０ｅの対応する寸法よりも大きくされている。なお、フランジ３８ｂは、軸方向Ｓおよび周方向Ｔの少なくとも一方に関して、取付開口３０ｅの最大寸法よりも大きくされていればよい。 The first unit 38 has an end portion 38a disposed closer to the second unit 39 with respect to the connection direction RP, and an annular portion 38c as a portion disposed in the sensor housing 30 through the communication hole 30b. . The end 38a has a flange 38b. The flange 38b extends from the annular portion 38c in the axial direction S and the circumferential direction T, and is larger than the corresponding dimension of the mounting opening 30e of the communication hole 30b of the sensor housing 30 in both directions S and T. . In addition, the flange 38b should just be made larger than the largest dimension of the attachment opening 30e regarding at least one of the axial direction S and the circumferential direction T. FIG.

第１のユニット３８の端部３８ａは、側壁３８ｄと、端面に形成された平坦な環状の接合部３８ｅと、接合部３８ｅに取り囲まれて端面に窪み状に形成された嵌合凹部４５と、嵌合凹部４５内に形成された２つの案内溝５０と、嵌合凹部４５の底に突出した一対の凹部形成部３８ｇとを有している。一対の凹部形成部３８ｇの間に、磁束検出用の挿入凹部４３が形成されている。側壁３８ｄと接合部３８ｅと嵌合凹部４５とが、第２のユニット３９と機械的に連結するための連結部として機能する。 The end 38a of the first unit 38 includes a side wall 38d, a flat annular joint 38e formed on the end face, a fitting recess 45 surrounded by the joint 38e and formed in a recessed shape on the end face, It has two guide grooves 50 formed in the fitting recess 45 and a pair of recess forming portions 38 g protruding from the bottom of the fitting recess 45. An insertion concave portion 43 for detecting magnetic flux is formed between the pair of concave portion forming portions 38g. The side wall 38d, the joint portion 38e, and the fitting recess 45 function as a connecting portion for mechanically connecting to the second unit 39.

第２のユニット３９は、連結方向ＲＰに関して第１のユニット３８寄りに配置された端部３９ａを有している。第２のユニット３９の端部３９ａは、端面に平坦に形成された被取付面３９ｂと、端面に形成された窪み部３９ｃと、窪み部３９ｃの底から突出した嵌合凸部４６と、この嵌合凸部４６の頂面から突出した磁束検出用の挿入凸部４４と、挿入凸部４４と同側に突出する２つの案内用凸部５１とを有している。 The second unit 39 has an end 39a that is disposed closer to the first unit 38 with respect to the connection direction RP. The end portion 39a of the second unit 39 includes a mounted surface 39b formed flat on the end surface, a recessed portion 39c formed on the end surface, a fitting convex portion 46 protruding from the bottom of the recessed portion 39c, It has the insertion convex part 44 for magnetic flux detection which protruded from the top face of the fitting convex part 46, and two guide convex parts 51 which protrude on the same side as the insertion convex part 44.

第２のユニット３９の端部３９ａの窪み部３９ｃは、連結方向ＲＰに沿って見たときに、第１のユニット３８の端部３８ａと同形状に形成され、連結方向ＲＰ、軸方向Ｓおよび周方向Ｔに関して第１のユニット３８の端部３８ａと同じ大きさに形成されている。また、窪み部３９ｃは、連結方向ＲＰに関して第１のユニット３８の端部３８ａよりもわずかに小さくされてもよく、軸方向Ｓおよび周方向Ｔに関して第１のユニット３８の端部３８ａよりもわずかに大きくされてもよい。窪み部３９ｃは、側壁３９ｄと、底面に形成された接合部３９ｅとを有している。この接合部３９ｅは、嵌合凸部４６を取り囲み、環状をなす平坦面に形成されている。 The recessed portion 39c of the end portion 39a of the second unit 39 is formed in the same shape as the end portion 38a of the first unit 38 when viewed along the connecting direction RP, and the connecting direction RP, the axial direction S, and It is formed in the same size as the end 38 a of the first unit 38 in the circumferential direction T. Further, the recess 39c may be slightly smaller than the end 38a of the first unit 38 with respect to the connection direction RP, and slightly smaller than the end 38a of the first unit 38 with respect to the axial direction S and the circumferential direction T. It may be enlarged. The hollow portion 39c has a side wall 39d and a joint portion 39e formed on the bottom surface. This joint part 39e surrounds the fitting convex part 46 and is formed on a flat flat surface.

第１のユニット３８の端部３８ａのフランジ３８ｂは、環状の封止部材３３の内側に配置され、これとともに、第２のユニット３９の窪み部３９ｃに嵌合されて、且つセンサハウジング３０の取付面３０ｃによって受けられていて、この状態で、窪み部３９ｃの底と取付面３０ｃとの間に挟持されている。また、第１のユニット３８の挿入凹部４３内に第２のユニット３９の挿入凸部４４が配置されている。一方の磁気センサ３５Ａが一方の対をなす爪片３４ｂの間に配置され、他方の磁気センサ３５Ｂが他方の対をなす爪片３４ｂの間に配置されている。第２のユニット３９の端部３９ａの凸部としての嵌合凸部４６が、第１のユニット３８の端部３８ａの凹部としての嵌合凹部４５に、嵌合されている。 The flange 38b of the end 38a of the first unit 38 is disposed inside the annular sealing member 33, and is fitted into the recess 39c of the second unit 39 together with the flange 38b. It is received by the surface 30c, and is sandwiched between the bottom of the recess 39c and the mounting surface 30c in this state. Further, the insertion convex portion 44 of the second unit 39 is disposed in the insertion concave portion 43 of the first unit 38. One magnetic sensor 35A is disposed between one pair of claw pieces 34b, and the other magnetic sensor 35B is disposed between the other pair of claw pieces 34b. A fitting convex portion 46 as a convex portion of the end portion 39 a of the second unit 39 is fitted into a fitting concave portion 45 as a concave portion of the end portion 38 a of the first unit 38.

第１のユニット３８の端部３８ａの側壁３８ｄは、第２のユニット３９の端部３９ａの窪み部３９ｃの側壁３９ｄに嵌合されている。これにより、周方向Ｔおよび軸方向Ｓに関しての第１のユニット３８と第２のユニット３９との相対移動が規制されている。
第１のユニット３８の端部３８ａの接合部３８ｅは、第２のユニット３９の端部３９ａの窪み部３９ｃの接合部３９ｅに面当たり状態で当接している。これにより、両接合部３８ｅ，３９ｅ同士の間が封止されるとともに、連結方向ＲＰに関しての第１のユニット３８と第２のユニット３９との相対移動が規制されている。 The side wall 38d of the end 38a of the first unit 38 is fitted to the side wall 39d of the recess 39c of the end 39a of the second unit 39. As a result, relative movement between the first unit 38 and the second unit 39 in the circumferential direction T and the axial direction S is restricted.
The joining portion 38e of the end portion 38a of the first unit 38 is in contact with the joining portion 39e of the recessed portion 39c of the end portion 39a of the second unit 39 in a surface contact state. Thereby, the space between the joint portions 38e and 39e is sealed, and the relative movement between the first unit 38 and the second unit 39 in the connection direction RP is restricted.

第１のユニット３８の端部３８ａの嵌合凹部４５と、第２のユニット３９の端部３９ａの嵌合凸部４６とは、互いに嵌合されている。これにより、周方向Ｔおよび軸方向Ｓに関しての第１のユニット３８と第２のユニット３９との相対移動が規制されている。
第１のユニット３８の端部３８ａの嵌合凹部４５は、連結方向ＲＰからみたときに円弧形状をなす内周面を有している。各案内溝５０は、嵌合凹部４５の内周に形成され、挿入方向（上述の連結方向ＲＰに相当する。）に直線状に延びている。２つの案内溝５０は、互いに平行に配置され、軸方向Ｓに互いに対向し、一対の爪片３４ｂ間への磁気センサ３５Ａ，３５Ｂの挿入を案内するための案内部として機能する。また、嵌合凹部４５の底の中央部に一対の凹部形成部３８ｇ，３８ｇが配置されている。 The fitting concave portion 45 of the end portion 38 a of the first unit 38 and the fitting convex portion 46 of the end portion 39 a of the second unit 39 are fitted to each other. As a result, relative movement between the first unit 38 and the second unit 39 in the circumferential direction T and the axial direction S is restricted.
The fitting recess 45 of the end 38a of the first unit 38 has an inner peripheral surface that forms an arc shape when viewed from the connection direction RP. Each guide groove 50 is formed on the inner periphery of the fitting recess 45 and extends linearly in the insertion direction (corresponding to the connection direction RP described above). The two guide grooves 50 are arranged in parallel to each other, face each other in the axial direction S, and function as a guide portion for guiding the insertion of the magnetic sensors 35A and 35B between the pair of claw pieces 34b. A pair of recess forming portions 38g, 38g are arranged at the center of the bottom of the fitting recess 45.

各凹部形成部３８ｇ，３８ｇは、対応する集磁リング３４Ａ，３４Ｂの２つの爪片３４ｂと、合成樹脂４０とを含んでいる。
挿入凹部４３は、一対の凹部形成部３８ｇ，３８ｇの間であって集磁リング３４Ａ，３４Ｂの爪片３４ｂ間に、所定の隙間量で形成されるとともに、挿入方向としての連結方向ＲＰに沿って径方向外方に向けて開放されている。 Each recess forming portion 38g, 38g includes two claw pieces 34b of the corresponding magnetism collecting rings 34A, 34B and a synthetic resin 40.
The insertion recess 43 is formed between the pair of recess formation portions 38g and 38g and between the claw pieces 34b of the magnetism collecting rings 34A and 34B with a predetermined gap amount and along the connection direction RP as the insertion direction. Open to the outside in the radial direction.

第２のユニット３９の端部３９ａの嵌合凸部４６は、接合部３９ｅの中央部に配置されていて、接合面３９ｅから所定高さで突出して形成され、連結方向ＲＰからみたときに円形をなしていている。嵌合凸部４６は、円筒形状をなす外周面と、頂面とを有している。頂面から挿入凸部４４および２つの案内用凸部５１が連結方向ＲＰに突出している。
２つの案内用凸部５１は、嵌合凸部４６の頂面の外周寄り部分に配置され、軸方向Ｓに関して挿入凸部４４を挟んだ互いに反対側に配置されていて、嵌合凹部４５の案内溝５０に対向して、連結方向ＲＰに沿って直線状に延びている。案内用凸部５１は、案内溝５０に嵌合され、これにより、案内部としての案内溝５０により案内される被案内部として機能する。案内用凸部５１と案内溝５０とが互いに接触することにより、第１のユニット３８および第２のユニット３９の相対移動が案内される。 The fitting convex portion 46 of the end portion 39a of the second unit 39 is disposed at the center portion of the joint portion 39e, is formed to protrude from the joint surface 39e at a predetermined height, and is circular when viewed from the connection direction RP. I am doing. The fitting convex portion 46 has a cylindrical outer peripheral surface and a top surface. The insertion convex part 44 and the two guide convex parts 51 protrude from the top surface in the connecting direction RP.
The two guide convex portions 51 are arranged near the outer periphery of the top surface of the fitting convex portion 46, arranged on opposite sides of the insertion convex portion 44 with respect to the axial direction S, and Opposite to the guide groove 50, it extends linearly along the connecting direction RP. The guide convex portion 51 is fitted into the guide groove 50 and thereby functions as a guided portion guided by the guide groove 50 as a guide portion. When the guide convex portion 51 and the guide groove 50 come into contact with each other, the relative movement of the first unit 38 and the second unit 39 is guided.

挿入凸部４４は、一対の磁気センサ３５Ａ，３５Ｂと合成樹脂４１とを含んでいる。嵌合凸部４６の頂面からの挿入凸部４４の突出量は、嵌合凸部４６の頂面からの各案内用凸部５１の突出量よりも小さくされている。
本実施形態のトルク検出装置１６は、(1) 側部３０ｄに取付開口３０ｅが形成された筒状のセンサハウジング３０と、(2) このセンサハウジング３０の側部３０ｄに設けられ、取付開口３０ｅを取り囲む環状の取付面３０ｃと、(3) 一対の集磁リング３４Ａ，３４Ｂを合成樹脂４０でモールドし、少なくとも一部としての環状部３８ｃがセンサハウジング３０の取付開口３０ｅを通してセンサハウジング３０内に挿入された第１のユニット３８と、(4) 一対の集磁リング３４Ａ，３４Ｂが誘導した磁束を検出する磁気センサ３５Ａ，３５Ｂを合成樹脂４１でモールドし、取付面３０ｃに対向する環状の被取付面３９ｂを有し、取付開口３０ｅに露出する第１のユニット３８の端部３８ａを覆う状態で取付面３０ｃに取り付けられた第２のユニット３９と、(5) 取付開口３０ｅを取り囲み、被取付面３９ｂと取付面３０ｃとの間を封止する環状の封止部材３３とを備えるようにしている。 The insertion convex portion 44 includes a pair of magnetic sensors 35 A and 35 B and a synthetic resin 41. The protruding amount of the insertion convex portion 44 from the top surface of the fitting convex portion 46 is smaller than the protruding amount of each guide convex portion 51 from the top surface of the fitting convex portion 46.
The torque detector 16 of the present embodiment includes (1) a cylindrical sensor housing 30 in which a mounting opening 30e is formed in the side portion 30d, and (2) a mounting portion 30e provided in the side portion 30d of the sensor housing 30. And (3) a pair of magnetism collecting rings 34A and 34B are molded with the synthetic resin 40, and at least a part of the annular portion 38c is inserted into the sensor housing 30 through the mounting opening 30e of the sensor housing 30. The inserted first unit 38 and (4) magnetic sensors 35A and 35B for detecting the magnetic flux induced by the pair of magnetism collecting rings 34A and 34B are molded with a synthetic resin 41, and an annular covered surface facing the mounting surface 30c. The second unit 3 having the attachment surface 39b and attached to the attachment surface 30c in a state of covering the end portion 38a of the first unit 38 exposed to the attachment opening 30e. 9 and (5) an annular sealing member 33 that surrounds the mounting opening 30e and seals between the mounted surface 39b and the mounting surface 30c.

本実施形態によれば、集磁リング３４Ａ，３４Ｂを含む第１のユニット３８と、磁気センサ３５Ａ，３５Ｂを含む第２のユニット３９とを、互いに別々のユニットに構成しているので、例えば磁気センサ３５Ａ，３５Ｂを交換する必要があるときには、磁気センサ３５Ａ，３５Ｂを含む第２のユニット３９のみを交換し、第１のユニット３８を交換せずに済ますことが可能となる。従って、磁気センサ３５Ａ，３５Ｂを経済的に交換できる。また、第１のユニット３８のみを交換するときも、同様に経済的である。 According to the present embodiment, the first unit 38 including the magnetism collecting rings 34A and 34B and the second unit 39 including the magnetic sensors 35A and 35B are configured as separate units. When it is necessary to replace the sensors 35A and 35B, it is possible to replace only the second unit 39 including the magnetic sensors 35A and 35B and not to replace the first unit 38. Therefore, the magnetic sensors 35A and 35B can be exchanged economically. Similarly, when only the first unit 38 is exchanged, it is economical as well.

封止部材３３は、センサハウジング３０の取付開口３０ｅを取り囲むことにより、センサハウジング３０内への異物の侵入を抑制でき、これとともに、第１のユニット３８と第２のユニット３９との間への異物の侵入を抑制できる。封止部材３３は、取付開口３０ｅの封止用と、第１のユニット３８および第２のユニット３９の間の封止用とに兼用できるので、部品点数を削減できる。 The sealing member 33 surrounds the mounting opening 30e of the sensor housing 30 to suppress entry of foreign matter into the sensor housing 30. At the same time, the sealing member 33 enters between the first unit 38 and the second unit 39. Intrusion of foreign matter can be suppressed. Since the sealing member 33 can be used both for sealing the attachment opening 30e and for sealing between the first unit 38 and the second unit 39, the number of parts can be reduced.

また、第１のユニット３８は、環状の封止部材３３の内側で環状の取付面３０ｃによって受けられるフランジ３８ｂを含んでいる。この場合、センサハウジング３０により第１のユニット３８を受けることができるので、第１のユニット３８を受けるための構造を簡素化でき、部品点数の削減に寄与する。例えば、フランジ３８ｂが、第２のユニット３９とセンサハウジング３０とにより挟持されることにより、第１のユニット３８をセンサハウジング３０および第２のユニット３９に固定するための構造を簡素化できる。 Further, the first unit 38 includes a flange 38 b received by the annular mounting surface 30 c inside the annular sealing member 33. In this case, since the first unit 38 can be received by the sensor housing 30, the structure for receiving the first unit 38 can be simplified, and the number of parts can be reduced. For example, the structure for fixing the first unit 38 to the sensor housing 30 and the second unit 39 can be simplified by sandwiching the flange 38b between the second unit 39 and the sensor housing 30.

また、本実施形態では、第１のユニット３８の端部３８ａおよびこれに対向する第２のユニット３９の部分３９ａの一方が凹部としての嵌合凹部４５を含み、他方が嵌合凹部４５に嵌合する凸部としての嵌合凸部４６を含んでいる。この場合、嵌合凹部４５と嵌合凸部４６とが互いに嵌まり合うことにより、第１のユニット３８と第２のユニット３９との間への異物の侵入がより一層確実に抑制される。 In the present embodiment, one of the end portion 38a of the first unit 38 and the portion 39a of the second unit 39 opposite to the end portion 38 includes a fitting recess 45 as a recess, and the other fits in the fitting recess 45. The fitting convex part 46 as a convex part to match is included. In this case, the fitting concave portion 45 and the fitting convex portion 46 are fitted to each other, so that the intrusion of foreign matters between the first unit 38 and the second unit 39 is further reliably suppressed.

また、本実施形態では、第１のユニット３８の一対の集磁リング３４Ａ，３４Ｂは、径方向Ｒに突出する爪片３４ｂを有し、一対の集磁リング３４Ａ，３４Ｂの爪片３４ｂは互いに対向し、第２のユニット３９の磁気センサ３５Ａ，３５Ｂは、一対の爪片３４ｂ間に挿入されたホールＩＣを含み、第１のユニット３８に、一対の爪片３４ｂ間へのホールＩＣの挿入を案内するための案内部としての案内溝５０が形成されている。この場合、案内溝５０により、ホールＩＣを一対の爪片３４ｂ間へ容易に挿入することができる。 In the present embodiment, the pair of magnetism collecting rings 34A and 34B of the first unit 38 have claw pieces 34b protruding in the radial direction R, and the claw pieces 34b of the pair of magnetism collecting rings 34A and 34B are mutually connected. Opposing magnetic sensors 35A and 35B of the second unit 39 include a Hall IC inserted between the pair of claw pieces 34b, and the Hall IC is inserted between the pair of claw pieces 34b in the first unit 38. A guide groove 50 is formed as a guide portion for guiding. In this case, the Hall IC can be easily inserted between the pair of claw pieces 34 b by the guide groove 50.

また、本実施形態では、第２のユニット３９を取付面３０ｃに固定する複数の固定ねじ３２を備え、これらの固定ねじ３２は、環状の封止部材３３の外側で取付面３０ｃにねじ込まれている。この場合、異物の侵入を抑制しつつ、ねじ止めにより第２のユニット３９をセンサハウジング３０に組み付け易くできる。
また、接合部３８ｅ，３９ｅ同士が互いに面当たり状態で接するとともに、挿入凹部４３および挿入凸部４４を取り囲むことにより、挿入凹部４３および挿入凸部４４の間への異物の侵入がより一層抑制される。第２のユニット３９の窪み部３９ｃに、第１のユニット３８の端部３８ａが嵌合されることにより、異物の侵入がより一層抑制される。 Further, in the present embodiment, a plurality of fixing screws 32 for fixing the second unit 39 to the mounting surface 30 c are provided, and these fixing screws 32 are screwed into the mounting surface 30 c outside the annular sealing member 33. Yes. In this case, the second unit 39 can be easily assembled to the sensor housing 30 by screwing while suppressing the intrusion of foreign matter.
In addition, the joint portions 38e and 39e are in contact with each other in a state of contact with each other, and by surrounding the insertion concave portion 43 and the insertion convex portion 44, entry of foreign matter between the insertion concave portion 43 and the insertion convex portion 44 is further suppressed. The By fitting the end portion 38a of the first unit 38 into the recessed portion 39c of the second unit 39, entry of foreign matter is further suppressed.

また、固定側ユニット３１が、集磁リング３４Ａ，３４Ｂを含む第１のユニット３８と、磁気センサ３５Ａ，３５Ｂを含む第２のユニット３９とに分割されることにより、トルク検出装置１６の全体的な設計自由度が向上するので、多種の機器や装置に対して、当該トルク検出装置１６を、容易に適用することが可能となる。
また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。 Further, the fixed-side unit 31 is divided into a first unit 38 including the magnetism collecting rings 34A and 34B and a second unit 39 including the magnetic sensors 35A and 35B. Therefore, the torque detection device 16 can be easily applied to various devices and apparatuses.
Moreover, the following modifications can be considered about this embodiment. In the following description, differences from the above-described embodiment will be mainly described, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

例えば、図８は、本発明の第２の実施形態のトルク検出装置の分解斜視図である。図９は、図８のトルク検出装置の断面図であり、図１０のＳ９−Ｓ９断面を示す。図１０は、図９のＳ１０−Ｓ１０断面の断面図である。図１１は、図９のＳ１１−Ｓ１１断面の断面図である。第２の実施形態は、以下の点で第１の実施形態と異なり、センサハウジング３０の取付面３０ｃに、一段窪んだ取付用凹部３０ｈが形成されている。 For example, FIG. 8 is an exploded perspective view of the torque detector according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view of the torque detection device of FIG. 8, showing a cross section S9-S9 of FIG. 10 is a cross-sectional view taken along a line S10-S10 in FIG. 11 is a cross-sectional view taken along a line S11-S11 in FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in the following points, and a mounting recess 30 h that is recessed by one step is formed on the mounting surface 30 c of the sensor housing 30.

取付用凹部３０ｈは、連通孔３０ｂ内において取付開口３０ｅよりも奥側に配置されていて、環状をなし、第１のユニット３８のフランジ３８ｂを受けている。フランジ３８ｂは、取付用凹部３０ｈの内側の縁部よりも大きく且つ外側の縁部よりも小さく形成されている。取付用凹部３０ｈは、上述の第２のユニット３９の窪み部３９ｃと同様に形成されている。また、第２のユニット３９の窪み部３９ｃは廃止されていて、接合部３９ｅと被取付面３９ｂとが、単一の平坦面を形成している。また、第１のユニット３８の全体が取付開口３０ｅを通じてセンサハウジング３０内に挿入された状態で、第１のユニット３８の端部３８ａの接合面３８ｅが、第２のユニット３９の接合面３９ｅに接している。 The mounting recess 30h is disposed in the communication hole 30b on the back side of the mounting opening 30e, has an annular shape, and receives the flange 38b of the first unit 38. The flange 38b is formed larger than the inner edge of the mounting recess 30h and smaller than the outer edge. The mounting recess 30h is formed in the same manner as the recess 39c of the second unit 39 described above. Moreover, the hollow part 39c of the 2nd unit 39 is abolished, and the junction part 39e and the to-be-attached surface 39b form the single flat surface. In addition, in a state where the entire first unit 38 is inserted into the sensor housing 30 through the mounting opening 30e, the joining surface 38e of the end 38a of the first unit 38 becomes the joining surface 39e of the second unit 39. It touches.

第１のユニット３８は、環状の封止部材３３の内側で取付用凹部３０ｈによって受けられるフランジ３８ｂを含んでいる。センサハウジング３０により第１のユニット３８を受けることができるので、第１のユニット３８を受けるための構造を簡素化でき、部品点数の削減に寄与する。また、センサハウジング３０の取付用凹部３０ｈに、第１のユニット３８の端部３８ａが嵌合されることにより、異物の侵入がより一層抑制される。 The first unit 38 includes a flange 38 b received by the mounting recess 30 h inside the annular sealing member 33. Since the first unit 38 can be received by the sensor housing 30, the structure for receiving the first unit 38 can be simplified, and the number of parts can be reduced. Further, when the end portion 38a of the first unit 38 is fitted into the mounting recess 30h of the sensor housing 30, the entry of foreign matter is further suppressed.

図１２は、本発明の第３の実施形態のトルク検出装置の分解斜視図である。図１３は、図１２のトルク検出装置の断面図であり、図１４のＳ１３−Ｓ１３断面を示す。図１４は、図１３のＳ１４−Ｓ１４断面の断面図である。図１５は、図１３のＳ１５−Ｓ１５断面の断面図である。第３の実施形態は、以下の点で第１の実施形態と異なっている。
第２のユニット３９の端部３９ａが、凹部としての嵌合凹部４５を有している。嵌合凹部４５の底から挿入凸部４４が突出している。嵌合凹部４５に案内溝５０Ａが形成されている。この案内溝５０Ａは、第２のユニット３９に形成された点を除いて、第１のユニット３８に設けられた上述の案内溝５０と同様に構成されている。 FIG. 12 is an exploded perspective view of the torque detector according to the third embodiment of the present invention. 13 is a cross-sectional view of the torque detection device of FIG. 12 and shows a cross section S13-S13 of FIG. 14 is a cross-sectional view taken along a line S14-S14 in FIG. 15 is a cross-sectional view taken along a line S15-S15 in FIG. The third embodiment is different from the first embodiment in the following points.
The end 39a of the second unit 39 has a fitting recess 45 as a recess. An insertion protrusion 44 protrudes from the bottom of the fitting recess 45. A guide groove 50 A is formed in the fitting recess 45. The guide groove 50 A is configured in the same manner as the above-described guide groove 50 provided in the first unit 38 except for the point formed in the second unit 39.

また、第１のユニット３８の端部３８ａが、凸部としての嵌合凸部４６を有している。嵌合凸部４６の頂部から、一対の凹部形成部３８ｇおよび２つの案内用凸部５１Ａが突出している。嵌合凹部４５に嵌合凸部４６が嵌合し、案内溝５０に案内用凸部５１が嵌合している。この案内用凸部５１Ａは、一対の凹部形成部３８ｇよりも高く突出し、第１のユニット３８に形成された点を除いて、第２のユニット３９に設けられた上述の案内用凸部５１と同様に構成されている。 Further, the end portion 38a of the first unit 38 has a fitting convex portion 46 as a convex portion. From the top of the fitting convex portion 46, a pair of concave portion forming portions 38g and two guiding convex portions 51A protrude. The fitting convex portion 46 is fitted in the fitting concave portion 45, and the guiding convex portion 51 is fitted in the guide groove 50. The guiding convex portion 51A protrudes higher than the pair of concave portion forming portions 38g, and the guiding convex portion 51 provided on the second unit 39 except for the point formed on the first unit 38. It is constituted similarly.

本実施形態では、嵌合凹部４５と嵌合凸部４６との嵌合により、第１のユニット３８と第２のユニット３９との間への異物の侵入がより一層確実に抑制される。
また、第１のユニット３８に、一対の爪片３４ｂ間へのホールＩＣの挿入を案内するための案内部としての案内用凸部５１Ａが形成されている。この場合、案内用凸部５１Ａにより、ホールＩＣを一対の爪片３４ｂ間へ容易に挿入することができる。 In the present embodiment, the fitting of the fitting concave portion 45 and the fitting convex portion 46 further suppresses the entry of foreign matter between the first unit 38 and the second unit 39.
The first unit 38 is provided with a guide convex portion 51A as a guide portion for guiding the insertion of the Hall IC between the pair of claw pieces 34b. In this case, the Hall IC can be easily inserted between the pair of claw pieces 34b by the guide convex portion 51A.

図１６は、本発明の第４の実施形態のトルク検出装置の分解斜視図である。図１７は、図１６のトルク検出装置の断面図であり、図１８のＳ１７−Ｓ１７断面を示す。図１８は、図１７のＳ１８−Ｓ１８断面の断面図である。図１９は、図１７のＳ１９−Ｓ１９断面の断面図である。
第４の実施形態は、以下の点で第１の実施形態と異なっている。すなわち、第２の実施形態と同様に、センサハウジング３０の取付用凹部３０ｈが、第１のユニット３８のフランジ３８ｂを受けている。第３の実施形態と同様に、第２のユニット３９の端部３９ａが、凹部としての嵌合凹部４５と、案内溝５０Ａとを有し、第１のユニット３８の端部３８ａが、凸部としての嵌合凸部４６と、案内用凸部５１Ａとを有し、嵌合凹部４５と嵌合凸部４６とが互いに嵌合し、案内溝５０Ａと案内用凸部５１Ａとが互いに嵌合している。 FIG. 16 is an exploded perspective view of the torque detection device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 17 is a cross-sectional view of the torque detection device of FIG. 16 and shows a cross-section S17-S17 of FIG. 18 is a cross-sectional view taken along the line S18-S18 in FIG. 19 is a cross-sectional view taken along a line S19-S19 in FIG.
The fourth embodiment is different from the first embodiment in the following points. That is, as in the second embodiment, the mounting recess 30 h of the sensor housing 30 receives the flange 38 b of the first unit 38. Similarly to the third embodiment, the end 39a of the second unit 39 has a fitting recess 45 as a recess and a guide groove 50A, and the end 38a of the first unit 38 is a protrusion. Fitting convex portion 46 and guiding convex portion 51A, the fitting concave portion 45 and the fitting convex portion 46 are fitted to each other, and the guide groove 50A and the guiding convex portion 51A are fitted to each other. is doing.

また、上述の各実施形態において、案内溝５０，５０Ａと、これに対応する案内用凸部５１，５１Ａとは、少なくとも１箇所に設けられていればよい。第１のユニット３８の端部３８ａと第２のユニット３９の窪み部３９ｃとが互いに嵌合されることと、嵌合凹部４５と嵌合凸部４６とが互いに嵌合されることと、案内溝５０，５０Ａと案内用凸部５１，５１Ａとが互いに嵌合されることとの少なくとも一つが廃止される場合も考えられる。 In each of the above-described embodiments, the guide grooves 50 and 50A and the corresponding guide convex portions 51 and 51A may be provided in at least one place. The end portion 38a of the first unit 38 and the recessed portion 39c of the second unit 39 are fitted to each other, the fitting concave portion 45 and the fitting convex portion 46 are fitted to each other, and guidance There may be a case where at least one of the grooves 50, 50A and the guide convex portions 51, 51A being fitted to each other is eliminated.

また、永久磁石２８が出力軸２３に固定され、一対の磁気ヨーク２９Ａ，２９Ｂが入力軸２２に固定される場合、各集磁リング３４Ａ，３４Ｂの爪片３４ｂおよび磁気センサ３５Ａ，３５Ｂの少なくとも一方が１または３箇所以上に設けられる場合、各集磁リング３４Ａ，３４Ｂの爪片３４ｂの数と磁気センサ３５Ａ，３５Ｂの数とが一致しない場合も考えられる。トルク検出装置１６および駆動源としての電動モータ１８は、ステアリングコラム７に設けられていたが、操舵機構５に設けられる場合も考えられる。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 When the permanent magnet 28 is fixed to the output shaft 23 and the pair of magnetic yokes 29A and 29B are fixed to the input shaft 22, at least one of the claw pieces 34b of the magnetic flux collecting rings 34A and 34B and the magnetic sensors 35A and 35B. Is provided at one or three or more places, the number of claw pieces 34b of the magnetic flux collecting rings 34A and 34B may not match the number of magnetic sensors 35A and 35B. Although the torque detection device 16 and the electric motor 18 as a drive source are provided in the steering column 7, a case where the torque detection device 16 and the electric motor 18 as a drive source are provided in the steering mechanism 5 can also be considered. In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.

本発明の第１の実施形態のトルク検出装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an electric power steering device to which a torque detection device according to a first embodiment of the present invention is applied. 図１に示すトルク検出装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the torque detection apparatus shown in FIG. 図２のトルク検出装置の要部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the principal part of the torque detection apparatus of FIG. 図４Ａ〜図４Ｃは、図２のトルク検出装置の動作を説明するための模式図であり、図４Ｄは、入力軸と出力軸との間に生じた捩れ角と磁束密度との関係を示すグラフである。4A to 4C are schematic diagrams for explaining the operation of the torque detection device of FIG. 2, and FIG. 4D shows the relationship between the twist angle generated between the input shaft and the output shaft and the magnetic flux density. It is a graph. 図２のトルク検出装置の断面図であり、図６のＳ５−Ｓ５断面を示す。It is sectional drawing of the torque detection apparatus of FIG. 2, and shows the S5-S5 cross section of FIG. 図５のＳ６−Ｓ６断面の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along a line S6-S6 in FIG. 図５のＳ７−Ｓ７断面の断面図である。It is sectional drawing of the S7-S7 cross section of FIG. 本発明の第２の実施形態のトルク検出装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the torque detection apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 図８のトルク検出装置の断面図であり、図１０のＳ９−Ｓ９断面を示す。It is sectional drawing of the torque detection apparatus of FIG. 8, and shows the S9-S9 cross section of FIG. 図９のＳ１０−Ｓ１０断面の断面図である。It is sectional drawing of the S10-S10 cross section of FIG. 図９のＳ１１−Ｓ１１断面の断面図である。It is sectional drawing of the S11-S11 cross section of FIG. 本発明の第３の実施形態のトルク検出装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the torque detection apparatus of the 3rd Embodiment of this invention. 図１２のトルク検出装置の断面図であり、図１４のＳ１３−Ｓ１３断面を示す。It is sectional drawing of the torque detection apparatus of FIG. 12, and shows the S13-S13 cross section of FIG. 図１３のＳ１４−Ｓ１４断面の断面図である。It is sectional drawing of S14-S14 cross section of FIG. 図１３のＳ１５−Ｓ１５断面の断面図である。It is sectional drawing of S15-S15 cross section of FIG. 本発明の第４の実施形態のトルク検出装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the torque detection apparatus of the 4th Embodiment of this invention. 図１６のトルク検出装置の断面図であり、図１８のＳ１７−Ｓ１７断面を示す。It is sectional drawing of the torque detection apparatus of FIG. 16, and shows the S17-S17 cross section of FIG. 図１７のＳ１８−Ｓ１８断面の断面図である。It is sectional drawing of the S18-S18 cross section of FIG. 図１７のＳ１９−Ｓ１９断面の断面図である。It is sectional drawing of the S19-S19 cross section of FIG.

Explanation of symbols

１６…トルク検出装置、３０…センサハウジング、３０ｃ…取付面、３０ｄ…（センサハウジングの）側部、３０ｅ…取付開口、３０ｈ…取付用凹部、３２…固定ねじ、３３…封止部材、３４Ａ，３４Ｂ…集磁リング、３４ｂ…爪片、３５Ａ，３５Ｂ…磁気センサ（ホールＩＣ）、３８…第１のユニット、３８ａ…（第１のユニットの）端部、３８ｂ…フランジ、３８ｃ…環状部（第１のユニットの一部）、３９…第２のユニット、３９ａ…（第２のユニットの）端部（第１のユニットの端部に対向する第２のユニットの部分）、３９ｂ…被取付面、４０…（第１のユニットの）合成樹脂、４１…（第２のユニットの）合成樹脂、４３…挿入凹部（一対の爪片間）、４５…嵌合凹部（凹部）、４６…嵌合凸部（凸部）、５０…案内溝（案内部）、５１Ａ…案内用凸部（案内部）、Ｒ…径方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Torque detection apparatus, 30 ... Sensor housing, 30c ... Mounting surface, 30d ... (Sensor housing) side part, 30e ... Mounting opening, 30h ... Mounting recessed part, 32 ... Fixing screw, 33 ... Sealing member, 34A, 34B ... Magnetic flux collecting ring, 34b ... Claw piece, 35A, 35B ... Magnetic sensor (Hall IC), 38 ... First unit, 38a ... End of (first unit), 38b ... Flange, 38c ... Annular part ( A part of the first unit), 39... The second unit, 39a... (The second unit) end (the part of the second unit facing the end of the first unit), 39b. 40, synthetic resin (of the first unit), 41 ... synthetic resin of the second unit, 43 ... insertion recess (between a pair of claw pieces), 45 ... fitting recess (recess), 46 ... fitting Joint convex part (convex part), 50 ... guide groove (guide part) , 51A ... guide projection (guide portion), R ... radially

Claims

A cylindrical sensor housing with mounting openings formed on the sides;
An annular mounting surface provided on a side of the sensor housing and surrounding the mounting opening;
A first unit in which a pair of magnetism collecting rings is molded with a synthetic resin, and at least a part thereof is inserted into the sensor housing through an attachment opening of the sensor housing;
A magnetic sensor for detecting a magnetic flux induced by a pair of magnetism collecting rings is molded with a synthetic resin, and has an annular mounted surface facing the mounting surface, and the end of the first unit exposed to the mounting opening is A second unit attached to the mounting surface in a covering state;
An annular sealing member that surrounds the mounting opening and seals between the mounted surface and the mounting surface ;
One of the edge part of the said 1st unit and the part of the 2nd unit facing this includes a recessed part, and the other contains the convex part fitted to the said recessed part, The torque detection apparatus characterized by the above-mentioned .

The torque detection device according to claim 1, wherein the first unit includes a flange that is received by the annular mounting surface or a mounting recess provided on the mounting surface inside the annular sealing member. .

In claim 1 or 2 ,
The pair of magnetism collecting rings of the first unit has claw pieces protruding in the radial direction, and the claw pieces of the pair of magnetism collecting rings face each other,
The magnetic sensor of the second unit includes a Hall IC inserted between the pair of claw pieces, and a guide unit for guiding the insertion of the Hall IC between the pair of claw pieces to the first unit. A torque detector characterized by being formed.

In any one of claims 1 to 3, comprising a plurality of fixing screws for fixing the second unit to the mounting surface, these fixing screws are on the mounting surface on the outside of the annular sealing member A torque detection device that is screwed.