JP7021957B2 - Torque sensor - Google Patents

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Description

本発明はトルクセンサに関する。 The present invention relates to a torque sensor.

従来、マグネット、第1ヨーク、第2ヨーク、磁気センサ、および集磁部材を備えるトルクセンサが知られている（例えば特許文献1）。マグネットと第1、第2ヨークとが相対回転することにより第1，第2ヨーク間に磁束の流れが生じる。磁気センサは、この磁束の流れを検出する。集磁部材は、磁束を誘導して集中させることで、磁気センサの検出精度を向上する。 Conventionally, a torque sensor including a magnet, a first yoke, a second yoke, a magnetic sensor, and a magnetic collecting member is known (for example, Patent Document 1). The relative rotation of the magnet and the first and second yokes causes a magnetic flux flow between the first and second yokes. The magnetic sensor detects the flow of this magnetic flux. The magnetic collecting member induces and concentrates the magnetic flux, thereby improving the detection accuracy of the magnetic sensor.

特開２０１４－１８５９３３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-185933

しかしながら、従来のトルクセンサにあっては、第1ヨークと磁気センサの間の第1空間と、第2ヨークと磁気センサの間の第2空間のうち、第1空間と第2空間の両方に集磁部材が配置されている。よって、構造が複雑化したり、コストが増大したりするおそれがあった。 However, in the conventional torque sensor, in both the first space between the first yoke and the magnetic sensor and the second space between the second yoke and the magnetic sensor, both the first space and the second space. A magnetic collecting member is arranged. Therefore, there is a risk that the structure will be complicated and the cost will increase.

本発明の一実施形態におけるトルクセンサでは、集磁部材が第2空間にのみ配置される。 In the torque sensor according to the embodiment of the present invention, the magnetic collecting member is arranged only in the second space.

よって、集磁部材の数を削減し、構造の簡素化を図ることができる。また、集磁部材を形成する材料を削減し、コストを抑制することができる。 Therefore, the number of magnetic collecting members can be reduced and the structure can be simplified. In addition, the amount of material forming the magnetic collecting member can be reduced, and the cost can be suppressed.

第1実施形態のトルクセンサが適用された車両の操舵系を示す。The steering system of the vehicle to which the torque sensor of the first embodiment is applied is shown. 第1実施形態のトルクセンサの一部断面を示す。A partial cross section of the torque sensor of the first embodiment is shown. 第1実施形態のトルクセンサの軸方向正面を示す（トルク非入力時）。The front in the axial direction of the torque sensor of the first embodiment is shown (when torque is not input). 第1実施形態のヨーク部材、磁気センサ、および集磁部材を軸方向から見た図である。It is a figure which looked at the yoke member, the magnetic sensor, and the magnetic collecting member of 1st Embodiment from the axial direction. 第1実施形態のヨーク部材の円環部、磁気センサ、および集磁部材を軸方向から見た模式図である。It is a schematic diagram which looked at the annular part of the yoke member of 1st Embodiment, a magnetic sensor, and a magnetic collecting member from the axial direction. 第1実施形態のトルクセンサの軸方向正面を示す（トルク入力時）。The front in the axial direction of the torque sensor of the first embodiment is shown (at the time of torque input). 第1実施形態のトルクセンサの一部断面を示す（図２の部分拡大図）。A partial cross section of the torque sensor of the first embodiment is shown (partially enlarged view of FIG. 2). 第2実施形態のヨーク部材の円環部、磁気センサ、および集磁部材を軸方向から見た模式図である。It is a schematic diagram which saw the annular part of the yoke member of 2nd Embodiment, the magnetic sensor, and the magnetic collecting member from the axial direction. 第3実施形態のヨーク部材の円環部、磁気センサ、および集磁部材を軸方向から見た模式図である。It is a schematic diagram which saw the annular part of the yoke member of 3rd Embodiment, the magnetic sensor, and the magnetic collecting member from the axial direction. 第4実施形態のヨーク部材の円環部、磁気センサ、および集磁部材を軸方向から見た模式図である。It is a schematic diagram which looked at the annular part of the yoke member of 4th Embodiment, the magnetic sensor, and the magnetic collecting member from the axial direction. 第5実施形態のヨーク部材の円環部、磁気センサ、および集磁部材を軸方向から見た模式図である。It is a schematic diagram which saw the annular part of the yoke member of 5th Embodiment, the magnetic sensor, and the magnetic collecting member from the axial direction. 第6実施形態のヨーク部材の円環部、磁気センサ、および集磁部材を軸方向から見た模式図である。It is a schematic diagram which saw the annular part of the yoke member of 6th Embodiment, the magnetic sensor, and the magnetic collecting member from the axial direction. 第7実施形態のヨーク部材の円環部、磁気センサ、および集磁部材を径方向から見た模式図である。It is a schematic diagram which looked at the annular part of the yoke member of 7th Embodiment, a magnetic sensor, and a magnetic collecting member from the radial direction.

〔第1実施形態〕
（構成）
図1に示すように、操舵系は、操舵機構10、パワーステアリング装置11、トルクセンサ1、およびコントロールユニット12を有する。操舵機構10は、操舵輪である前輪105を転舵させる。操舵機構10は、ステアリングホイール101、ステアリングシャフト2、およびラックバー（ラック軸）102を有する。ステアリングシャフト2は、軸部材であり、インプットシャフト21、トーションバー22、およびピニオンシャフト23を有する（図2参照）。ラックバー102は、車体幅方向に延びる転舵軸であり、その両端には、タイロッド103およびナックルアーム104を介して前輪105が接続されている。ラックバー102のラック歯は、ピニオンシャフト23のピニオンと噛合っており、ラック＆ピニオンギアを構成する。ステアリングホイール101に接続されたステアリングシャフト2（ピニオンシャフト23）の回転運動は、ラックバー102の車体幅方向の直線運動に変換され、これにより前輪105の向きが変わる。 [First Embodiment]
(Constitution)
As shown in FIG. 1, the steering system includes a steering mechanism 10, a power steering device 11, a torque sensor 1, and a control unit 12. The steering mechanism 10 steers the front wheels 105, which are the steering wheels. The steering mechanism 10 includes a steering wheel 101, a steering shaft 2, and a rack bar (rack shaft) 102. The steering shaft 2 is a shaft member and has an input shaft 21, a torsion bar 22, and a pinion shaft 23 (see FIG. 2). The rack bar 102 is a steering shaft extending in the width direction of the vehicle body, and front wheels 105 are connected to both ends thereof via a tie rod 103 and a knuckle arm 104. The rack teeth of the rack bar 102 mesh with the pinion of the pinion shaft 23 to form a rack and pinion gear. The rotational motion of the steering shaft 2 (pinion shaft 23) connected to the steering wheel 101 is converted into a linear motion in the vehicle body width direction of the rack bar 102, whereby the direction of the front wheels 105 is changed.

パワーステアリング装置11は、電動パワーステアリング装置であり、電動モータ110および動力伝達機構111を有し、操舵機構10に操舵力（アシストトルク）を付与可能である。電動モータ110は、例えば三相ブラシレスモータである。動力伝達機構111は、操舵機構10と電動モータ110との間に設けられており、電動モータ110の動力を操舵機構10に伝達する。電動モータ110の動力はラックバー102に伝達される（ラックアシスト式）。動力伝達機構111は、例えばボールねじ機構を有する。ボールねじ機構は、電動モータ110からベルトプーリ等を介して伝達される回転力をラックバー102の推進力に変換する。 The power steering device 11 is an electric power steering device, has an electric motor 110 and a power transmission mechanism 111, and can apply steering force (assist torque) to the steering mechanism 10. The electric motor 110 is, for example, a three-phase brushless motor. The power transmission mechanism 111 is provided between the steering mechanism 10 and the electric motor 110, and transmits the power of the electric motor 110 to the steering mechanism 10. The power of the electric motor 110 is transmitted to the rack bar 102 (rack assist type). The power transmission mechanism 111 has, for example, a ball screw mechanism. The ball screw mechanism converts the rotational force transmitted from the electric motor 110 via the belt pulley or the like into the propulsive force of the rack bar 102.

トルクセンサ1は、ステアリングギヤボックス（ハウジング）100の内部に収容され、ステアリングシャフト2に設けられている。トルクセンサ1は、ステアリングホイール101からステアリングシャフト2に入力されるドライバの操舵トルクを検出する。具体的には、操舵トルクに応じた電気信号（トルクセンサ出力電圧）を出力する。コントロールユニット（ECU）12は、トルクセンサ1その他のセンサ（車載の他のコントロールユニット）および電動モータ110と電気的に接続している。コントロールユニット12は、入力される操舵トルクの検出信号や車両速度の信号に基づき、電動モータ110の出力を制御する。具体的には、トルクセンサ出力電圧や車両速度に応じて、電動モータ110の目標出力トルクを演算し、目標出力トルクに応じて電動モータ110を駆動する電流の制御を行う。操舵トルクに応じた方向に電動モータ110が回転し、これにより発生するアシストトルクが、操舵トルクと共に、前輪105に転舵力として伝達される。 The torque sensor 1 is housed inside the steering gear box (housing) 100 and is provided on the steering shaft 2. The torque sensor 1 detects the steering torque of the driver input from the steering wheel 101 to the steering shaft 2. Specifically, an electric signal (torque sensor output voltage) corresponding to the steering torque is output. The control unit (ECU) 12 is electrically connected to the torque sensor 1 and other sensors (other in-vehicle control units) and the electric motor 110. The control unit 12 controls the output of the electric motor 110 based on the input steering torque detection signal and the vehicle speed signal. Specifically, the target output torque of the electric motor 110 is calculated according to the torque sensor output voltage and the vehicle speed, and the current for driving the electric motor 110 is controlled according to the target output torque. The electric motor 110 rotates in a direction corresponding to the steering torque, and the assist torque generated by the rotation is transmitted to the front wheels 105 as a steering force together with the steering torque.

図2は、（トルクセンサ1の近傍におけるステアリングシャフト2を含む）トルクセンサ1の一部を、ピニオンシャフト23の回転軸線に沿って切り取った断面を示す。以下、ピニオンシャフト23の回転軸線に沿う方向を軸方向といい、この回転軸線に対する径方向を単に径方向といい、この回転軸線に対する周方向を単に周方向という。図2に示すように、トルクセンサ1は、ステアリングシャフト2においてインプットシャフト21とピニオンシャフト23とに跨る位置に設けられている。インプットシャフト21とピニオンシャフト23は、トーションバー22を介して互いに接続され、トーションバー22の捩れによって互いに相対回転可能である。トーションバー22の一端はインプットシャフト21に固定されている。トーションバー22の他端はピニオンシャフト23に固定されている。操舵トルクがインプットシャフト21に入力されるとトーションバー22が捩じれ、インプットシャフト21とピニオンシャフト23との回転量に偏差が生じる。トルクセンサ1はこの偏差の大きさから操舵トルクを検出する。このように、ステアリングシャフト2はトルクセンサ1の一部として機能する。トルクセンサ1は、マグネット（永久磁石）3、ヨーク部材4、磁気センサ5、および集磁部材6を有する。 FIG. 2 shows a cross section of a part of the torque sensor 1 (including the steering shaft 2 in the vicinity of the torque sensor 1) cut along the rotation axis of the pinion shaft 23. Hereinafter, the direction along the rotation axis of the pinion shaft 23 is referred to as an axial direction, the radial direction with respect to this rotation axis is simply referred to as a radial direction, and the circumferential direction with respect to this rotation axis is simply referred to as a circumferential direction. As shown in FIG. 2, the torque sensor 1 is provided at a position straddling the input shaft 21 and the pinion shaft 23 on the steering shaft 2. The input shaft 21 and the pinion shaft 23 are connected to each other via the torsion bar 22, and can rotate relative to each other by the twist of the torsion bar 22. One end of the torsion bar 22 is fixed to the input shaft 21. The other end of the torsion bar 22 is fixed to the pinion shaft 23. When the steering torque is input to the input shaft 21, the torsion bar 22 is twisted, and a deviation occurs in the amount of rotation between the input shaft 21 and the pinion shaft 23. The torque sensor 1 detects the steering torque from the magnitude of this deviation. In this way, the steering shaft 2 functions as a part of the torque sensor 1. The torque sensor 1 has a magnet (permanent magnet) 3, a yoke member 4, a magnetic sensor 5, and a magnetic collecting member 6.

［マグネット］
図3は、トルクセンサ1を軸方向から（マグネット3の側から）見た図である。径方向における一方の半分のみを示し、他方の半分の図示を省略する。マグネット3は円環形状を有する多極マグネットであり、ステアリングシャフト2を取り囲むように配置される。マグネット3の軸線とピニオンシャフト23の回転軸線は略一致する。本実施形態のマグネット3は周方向に16個の極を有する。マグネット3のN極とS極は周方向で交互に並ぶ。マグネット3は、ピニオンシャフト23に設けられ（接続部材等を介してピニオンシャフト23に固定され）、ピニオンシャフト23と一体に回転する。図3は、マグネット3（ピニオンシャフト23）が回転する前（初期状態）の中立位置を示す。 [magnet]
FIG. 3 is a view of the torque sensor 1 from the axial direction (from the side of the magnet 3). Only one half in the radial direction is shown, and the other half is omitted. The magnet 3 is a multi-pole magnet having an annulus shape, and is arranged so as to surround the steering shaft 2. The axis of the magnet 3 and the axis of rotation of the pinion shaft 23 are substantially the same. The magnet 3 of this embodiment has 16 poles in the circumferential direction. The north and south poles of magnet 3 are arranged alternately in the circumferential direction. The magnet 3 is provided on the pinion shaft 23 (fixed to the pinion shaft 23 via a connecting member or the like), and rotates integrally with the pinion shaft 23. FIG. 3 shows the neutral position before the magnet 3 (pinion shaft 23) rotates (initial state).

［ヨーク部材］
図4は、ヨーク部材4、磁気センサ5、および集磁部材6を軸方向から（爪部412,422に対し円環部411,421の側から）見た図である。ヨーク部材4は、第1ヨーク41および第2ヨーク42を有する。 第1ヨーク41は、磁性材料であるパーマロイ（軟質磁性合金）からなる板状部材により形成されている。第1ヨーク41は、第1円環部411および複数の第1爪部412を有する。第1円環部411は、円環状（軸方向に延びる円筒状）であり、その直径がマグネット3の外径よりも小さい。第1爪部412は、第1円環部411に接続しており、第1円環部411の軸方向一端から径方向外側に延び、屈曲した後に軸方向（第1円環部411から離れる側）に延びる。本実施形態の第1爪部412は8個あり、周方向に略等間隔に並ぶ。第1爪部412の内周面を周方向に繋いでできる仮想円の径は、マグネット3の外径よりも大きい。 [York member]
FIG. 4 is a view of the yoke member 4, the magnetic sensor 5, and the magnetic collecting member 6 viewed from the axial direction (from the side of the annular portion 411,421 with respect to the claw portion 412,422). The yoke member 4 has a first yoke 41 and a second yoke 42. The first yoke 41 is formed of a plate-shaped member made of permalloy (soft magnetic alloy), which is a magnetic material. The first yoke 41 has a first annular portion 411 and a plurality of first claw portions 412. The first annular portion 411 is an annular shape (cylindrical shape extending in the axial direction), and its diameter is smaller than the outer diameter of the magnet 3. The first claw portion 412 is connected to the first annular portion 411, extends radially outward from one axial end of the first annular portion 411, bends, and then separates from the axial direction (first annular portion 411). Extend to the side). There are eight first claw portions 412 of this embodiment, which are arranged at approximately equal intervals in the circumferential direction. The diameter of the virtual circle formed by connecting the inner peripheral surfaces of the first claw portion 412 in the circumferential direction is larger than the outer diameter of the magnet 3.

第2ヨーク42は、パーマロイを材料とする板状部材により形成されている。第2ヨーク42は、第2円環部421および複数の第2爪部422を有する。第2円環部421は、円環状（軸方向に延びる円筒状）であり、その直径が、第1円環部411の直径よりも大きく、マグネット3の外径よりも大きい。第2円環部421の軸方向寸法は第1円環部411の軸方向寸法と略同じである。第2爪部422は、第2円環部421に接続しており、第2円環部421の軸方向一端から径方向内側に延び、屈曲した後に軸方向（第2円環部421から離れる側）に延びる。本実施形態の第2爪部422は8個あり、周方向に略等間隔に並ぶ。第2爪部422の内周面を周方向に繋いでできる仮想円の径は、第1爪部412の内周面を周方向に繋いでできる仮想円の径と略同じである。 The second yoke 42 is formed of a plate-shaped member made of permalloy as a material. The second yoke 42 has a second annulus 421 and a plurality of second claws 422. The second annulus portion 421 is an annular shape (cylindrical shape extending in the axial direction), and its diameter is larger than the diameter of the first annulus portion 411 and larger than the outer diameter of the magnet 3. The axial dimension of the second annular portion 421 is substantially the same as the axial dimension of the first annular portion 411. The second claw portion 422 is connected to the second annular portion 421, extends radially inward from one axial end of the second annular portion 421, bends, and then separates from the axial (second annular portion 421). Extend to the side). There are eight second claw portions 422 of this embodiment, which are arranged at approximately equal intervals in the circumferential direction. The diameter of the virtual circle formed by connecting the inner peripheral surface of the second claw portion 422 in the circumferential direction is substantially the same as the diameter of the virtual circle formed by connecting the inner peripheral surface of the first claw portion 412 in the circumferential direction.

第1ヨーク41と第2ヨーク42は、ヨークホルダに保持される。隣り合う第1爪部412の間に第2爪部422が位置する。つまり、複数の第2爪部422の夫々が、周方向において複数の第1爪部412の夫々と交互に並ぶ。両ヨークがヨークホルダに保持された状態で、第1爪部412の内周面と第2爪部422の内周面は略同じ（円筒状の）面上にある。また、第1円環部411の軸線と第2円環部421の軸線は略一致する。第2円環部421は、第1円環部411の径方向外側（外周側）に配置され、第1円環部411を取り囲む。両円環部411,421は略同じ軸方向位置にあり、第1円環部411の外周面と第2円環部421の内周面とは、径方向で離間しつつ対向する。ヨーク部材4はインプットシャフト21に設けられる。第1ヨーク41と第2ヨーク42は、ヨークホルダに保持された状態で、インプットシャフト21に装着（固定）され、インプットシャフト21と一体に回転する。第1爪部412および第2爪部422は、マグネット3の径方向外側（外周側）に配置され、径方向でマグネット3と対向する。図3に示すように、中立位置で、第1爪部412および第2爪部422の幅方向（周方向）における中心が、マグネット3のN極とS極との境界に径方向で対向するように配置される。 The first yoke 41 and the second yoke 42 are held by the yoke holder. The second claw portion 422 is located between the adjacent first claw portions 412. That is, each of the plurality of second claw portions 422 is alternately arranged with each of the plurality of first claw portions 412 in the circumferential direction. With both yokes held by the yoke holder, the inner peripheral surface of the first claw portion 412 and the inner peripheral surface of the second claw portion 422 are on substantially the same (cylindrical) surface. Further, the axis of the first ring portion 411 and the axis of the second ring portion 421 are substantially the same. The second annulus portion 421 is arranged on the radial outer side (outer peripheral side) of the first annulus portion 411 and surrounds the first annulus portion 411. Both annulus portions 411 and 421 are located at substantially the same axial position, and the outer peripheral surface of the first annulus portion 411 and the inner peripheral surface of the second annulus portion 421 face each other while being separated in the radial direction. The yoke member 4 is provided on the input shaft 21. The first yoke 41 and the second yoke 42 are mounted (fixed) on the input shaft 21 while being held by the yoke holder, and rotate integrally with the input shaft 21. The first claw portion 412 and the second claw portion 422 are arranged on the radial outer side (outer peripheral side) of the magnet 3 and face the magnet 3 in the radial direction. As shown in FIG. 3, in the neutral position, the center in the width direction (circumferential direction) of the first claw portion 412 and the second claw portion 422 faces the boundary between the north pole and the south pole of the magnet 3 in the radial direction. Arranged like this.

［磁気センサ］
磁気センサ5は、第1磁気センサ51、第2磁気センサ52、および回路基板53を有する。第1磁気センサ51は、パッケージ510、磁気素子511、および出力端子512を有する。磁気素子511は、例えばホール素子である。パッケージは磁気素子511を包囲する。出力端子512は、第1磁気センサ51が信号を出力するための端子である。磁気センサ5は、ステアリングギヤボックス100に対し固定される。第1磁気センサ51のパッケージ510（磁気素子511）は、径方向において、第1ヨーク41の第1円環部411と第2ヨーク42の第2円環部421との間、具体的には両円環部411,421の間を径方向で略2等分する中点（またはその近傍）に、配置される。第1円環部411とパッケージ510（磁気素子511）の間の最短距離と、第2円環部421とパッケージ510（磁気素子511）の間の最短距離は、略等しい。パッケージ510（磁気素子511）は、軸方向で両円環部411,421と重なる（オーバーラップする）位置にある。磁気素子511（ホール素子）は、自身が配置された場の磁界を検出し、上記場の磁界に応じて信号を出力する。出力端子512は、磁気素子511に接続すると共に、インプットシャフト21の回転軸線に沿って延び、回路基板53に接続する。第2磁気センサ52も第1磁気センサ51と同様の構成であり、パッケージ520（磁気素子521）が第1円環部411と第2円環部421の間（上記中点で軸方向において両円環部411,421と重なる位置）に配置され、磁気素子521が、配置された場の磁界に応じて信号を出力する。第2磁気センサ52の出力端子522は、第1磁気センサ51の出力端子512と略同じ方向に延び、同じ回路基板53に接続される。 [Magnetic sensor]
The magnetic sensor 5 has a first magnetic sensor 51, a second magnetic sensor 52, and a circuit board 53. The first magnetic sensor 51 has a package 510, a magnetic element 511, and an output terminal 512. The magnetic element 511 is, for example, a Hall element. The package surrounds the magnetic element 511. The output terminal 512 is a terminal for the first magnetic sensor 51 to output a signal. The magnetic sensor 5 is fixed to the steering gear box 100. The package 510 (magnetic element 511) of the first magnetic sensor 51 is, specifically, between the first annular portion 411 of the first yoke 41 and the second annular portion 421 of the second yoke 42 in the radial direction. It is placed at the midpoint (or its vicinity) that roughly bisects between the two annulus portions 411 and 421 in the radial direction. The shortest distance between the first ring portion 411 and the package 510 (magnetic element 511) and the shortest distance between the second ring portion 421 and the package 510 (magnetic element 511) are substantially equal. The package 510 (magnetic element 511) is in a position where it overlaps (overlaps) with both annulus portions 411,421 in the axial direction. The magnetic element 511 (Hall element) detects the magnetic field in the field in which it is placed, and outputs a signal according to the magnetic field in the field. The output terminal 512 is connected to the magnetic element 511, extends along the rotation axis of the input shaft 21, and is connected to the circuit board 53. The second magnetic sensor 52 has the same configuration as the first magnetic sensor 51, and the package 520 (magnetic element 521) is located between the first annular portion 411 and the second annular portion 421 (both in the axial direction at the above midpoint). The magnetic element 521 is arranged at a position overlapping the annulus portions 411 and 421), and outputs a signal according to the magnetic field in the arranged field. The output terminal 522 of the second magnetic sensor 52 extends in substantially the same direction as the output terminal 512 of the first magnetic sensor 51 and is connected to the same circuit board 53.

回路基板53はステアリングギヤボックス100に固定される。回路基板53にはコネクタ部530が設けられている。コネクタ部530にはハーネスが取り付けられる。ハーネスはコントロールユニット12に接続する。第1磁気センサ51および第2磁気センサ52の出力信号は、コネクタ部530からコントロールユニット12に出力される。 The circuit board 53 is fixed to the steering gear box 100. The circuit board 53 is provided with a connector portion 530. A harness is attached to the connector portion 530. The harness is connected to the control unit 12. The output signals of the first magnetic sensor 51 and the second magnetic sensor 52 are output from the connector unit 530 to the control unit 12.

［集磁部材］
図5は、ヨーク部材4の円環部411,421、磁気センサ5、および集磁部材6を軸方向から見た模式図である。集磁部材6は、パーマロイを材料とする板状部材（帯状のプレート）により形成されている。集磁部材6は、円環状である集磁リングの周方向一部が欠けた形状であり、2つの円弧部601,602および直線部603を有する。直線部603は、2つの円弧部601,602の間にあって両円弧部601,602に接続する。両円弧部601,602の外周面を周方向に繋いでできる仮想円の径は、第2円環部421の内周面の径（内径）よりも若干小さい。両円弧部601,602の内周面を周方向に繋いでできる仮想円の径は、第1円環部411の外周面の径（外径）よりも大きい。 [Magnetic collector]
FIG. 5 is a schematic view of the annular portion 411,421 of the yoke member 4, the magnetic sensor 5, and the magnetic collecting member 6 as viewed from the axial direction. The magnetic collecting member 6 is formed of a plate-shaped member (strip-shaped plate) made of permalloy as a material. The magnetic collecting member 6 has a shape in which a part of the magnetic collecting ring, which is an annular shape, is missing in the circumferential direction, and has two arc portions 601, 602 and a straight portion 603. The straight line portion 603 is located between the two arc portions 601, 602 and is connected to both arc portions 601, 602. The diameter of the virtual circle formed by connecting the outer peripheral surfaces of both arc portions 601, 602 in the circumferential direction is slightly smaller than the diameter (inner diameter) of the inner peripheral surface of the second annular portion 421. The diameter of the virtual circle formed by connecting the inner peripheral surfaces of both arc portions 601, 602 in the circumferential direction is larger than the diameter (outer diameter) of the outer peripheral surface of the first annular portion 411.

集磁部材6は、（ホルダ等を介して）ステアリングギヤボックス100に対し固定される。インプットシャフト21の回転軸線を中心とする集磁部材6の角度範囲は、180°より若干小さい。言換えると、集磁部材6は、インプットシャフト21の回転軸線を含む所定の平面に対し一方側にある。集磁部材6は、径方向において、第1円環部411と第2円環部421との間に配置される。集磁部材6は、軸方向で両円環部411,421と重なる位置にある。両円弧部601,602の内周面または外周面を周方向に繋いでできる上記仮想円の中心は、第1円環部411の軸線および第2円環部421の軸線と略一致する。第2円環部421は、集磁部材6の径方向外側（外周側）に配置され、集磁部材6を取り囲む。集磁部材6の外周面と第2円環部421の内周面とは、径方向で離間しつつ対向する。両円弧部601,602の外周面と第2円環部421の内周面との間の径方向距離は、周方向で略等しく、また、直線部603の径方向外側の面と第2円環部421の内周面との間の径方向距離（最短距離）よりも短い。集磁部材6は、第1円環部411の径方向外側（外周側）に配置される。集磁部材6の内周面と第1円環部411の外周面とは、径方向で離間しつつ対向する。両円弧部601,602の内周面と第1円環部411の外周面との間の径方向距離は、周方向で略等しく、直線部603の径方向内側の面と第1円環部411の外周面との間の径方向距離（最短距離）よりも長く、また、両円弧部601,602の外周面と第2円環部421の内周面との間の径方向距離よりも長い。第1円環部411と直線部603との間の最短距離は、第1円環部411と円弧部601,602との間の最短距離よりも短い。第2円環部421と円弧部601,602との間の距離は、第2円環部421と直線部603との間の最短距離よりも短い。 The magnetic collecting member 6 is fixed to the steering gear box 100 (via a holder or the like). The angle range of the magnetic collecting member 6 about the rotation axis of the input shaft 21 is slightly smaller than 180 °. In other words, the magnetic collecting member 6 is on one side of a predetermined plane including the rotation axis of the input shaft 21. The magnetic collecting member 6 is arranged between the first annular portion 411 and the second annular portion 421 in the radial direction. The magnetic collecting member 6 is located at a position where it overlaps with both annulus portions 411,421 in the axial direction. The center of the virtual circle formed by connecting the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of both arc portions 601, 602 in the circumferential direction substantially coincides with the axis of the first annular portion 411 and the axis of the second annular portion 421. The second annular portion 421 is arranged on the radial outer side (outer peripheral side) of the magnetic collecting member 6 and surrounds the magnetic collecting member 6. The outer peripheral surface of the magnetic collecting member 6 and the inner peripheral surface of the second annular portion 421 face each other while being separated in the radial direction. The radial distance between the outer peripheral surfaces of both arc portions 601,602 and the inner peripheral surface of the second annular portion 421 is substantially equal in the circumferential direction, and the radial outer surface of the straight portion 603 and the second annular portion. It is shorter than the radial distance (shortest distance) from the inner peripheral surface of 421. The magnetic collecting member 6 is arranged on the radial outer side (outer peripheral side) of the first annular portion 411. The inner peripheral surface of the magnetic collecting member 6 and the outer peripheral surface of the first annular portion 411 face each other while being separated in the radial direction. The radial distance between the inner peripheral surface of both arc portions 601,602 and the outer peripheral surface of the first annular portion 411 is substantially equal in the circumferential direction, and the radial inner surface of the straight portion 603 and the first annular portion 411 It is longer than the radial distance (shortest distance) between the outer peripheral surface and longer than the radial distance between the outer peripheral surface of both arc portions 601,602 and the inner peripheral surface of the second annular portion 421. The shortest distance between the first annulus 411 and the straight line 603 is shorter than the shortest distance between the first annulus 411 and the arcs 601,602. The distance between the second annulus 421 and the arcs 601,602 is shorter than the shortest distance between the second annulus 421 and the straight line 603.

第1円環部411と第1,第2磁気センサ51,52との間にある空間を第1空間71とし、第2円環部421と両磁気センサ51,52との間にある空間を第2空間72とする。集磁部材6は、第1空間71と第2空間72のうち、第2空間72にのみ配置される。本実施形態では、第2円環部421が第1円環部411よりも大径であり、第1円環部411の径方向外側（外周側）に配置される。よって、第2空間72は両磁気センサ51,52に対し径方向外側（外周側）にあり、集磁部材6は、両磁気センサ51,52のパッケージ510,520（磁気素子511,521）の径方向外側（外周側）に配置される。直線部603は、周方向で、両磁気センサ51,52のパッケージ510,520（磁気素子511,521）と重なる。直線部603の径方向内側の面とパッケージ510,520の一側面とは、径方向で離間しつつ対向する。パッケージ510,520は、第1円環部411と集磁部材6との間の距離が最短となる位置（周方向における直線部603の中点）またはその近傍にある。 The space between the first annular portion 411 and the first and second magnetic sensors 51 and 52 is defined as the first space 71, and the space between the second annular portion 421 and both magnetic sensors 51 and 52 is defined as the first space 71. The second space is 72. The magnetic collecting member 6 is arranged only in the second space 72 of the first space 71 and the second space 72. In the present embodiment, the second annular portion 421 has a larger diameter than the first annular portion 411, and is arranged on the radial outer side (outer peripheral side) of the first annular portion 411. Therefore, the second space 72 is radially outside (outer peripheral side) with respect to both magnetic sensors 51 and 52, and the magnetic collecting member 6 is radially outside (magnetic element 511,521) of the packages 510 and 520 (magnetic elements 511,521) of both magnetic sensors 51 and 52. It is placed on the outer peripheral side). The linear portion 603 overlaps with the packages 510,520 (magnetic elements 511,521) of both magnetic sensors 51,52 in the circumferential direction. The radial inner surface of the straight portion 603 and one side surface of the package 510,520 face each other while being separated in the radial direction. The packages 510 and 520 are located at or near the position where the distance between the first annular portion 411 and the magnetic collecting member 6 is the shortest (the midpoint of the straight portion 603 in the circumferential direction).

（作用効果）
図6は、マグネット3（ピニオンシャフト23）が中立位置から図の矢印方向に回転した状態を示す。図7は、図2で破線により囲まれた部分の拡大図であり、磁束の流れを矢印で示す。操舵トルクの入力が無い状態（中立位置）では、第1ヨーク41の第1爪部412および第2ヨーク42の第2爪部422の幅方向中心位置が、マグネット3のN極とS極の境界位置と対向する。このとき爪部412,422から見たマグネット3のN極とS極に対するパーミアンスは略等しく、磁気回路は平衡状態にある。マグネット3のN極から発生した磁束は、爪部412,422に入り、そのままS極へ入る。そのため、第1ヨーク41と第2ヨーク42との間に磁束は流れない。このとき第1、第2磁気センサ51,52は、中間電圧を出力する。 (Action effect)
FIG. 6 shows a state in which the magnet 3 (pinion shaft 23) is rotated from the neutral position in the direction of the arrow in the figure. FIG. 7 is an enlarged view of the portion surrounded by the broken line in FIG. 2, and the flow of the magnetic flux is indicated by an arrow. When there is no steering torque input (neutral position), the center position in the width direction of the first claw portion 412 of the first yoke 41 and the second claw portion 422 of the second yoke 42 is the north pole and the south pole of the magnet 3. Facing the boundary position. At this time, the permeances of the magnet 3 with respect to the N pole and the S pole seen from the claw portions 412,422 are substantially equal, and the magnetic circuit is in an equilibrium state. The magnetic flux generated from the N pole of the magnet 3 enters the claw portion 412,422 and enters the S pole as it is. Therefore, no magnetic flux flows between the first yoke 41 and the second yoke 42. At this time, the first and second magnetic sensors 51 and 52 output an intermediate voltage.

図6に示すように、ステアリングシャフト2に操舵トルクが入力されると、トーションバー22が捩じれ、インプットシャフト21とピニオンシャフト23との間に、操舵トルクに応じた相対角度変位が生じる。この相対角度変位は、爪部412,422とマグネット3との相対角度変位として表れる。爪部412,422とマグネット3との間に相対角度変位が生じると、爪部412,422から見たマグネット3のN極とS極に対するパーミアンスのバランスが崩れる。マグネット3のN極から発生した磁束は、爪部412,422のうちN極と対向する面積が広い側で多く流れる。そのため、図7に示すように、第1ヨーク41（第1円環部411）と第2ヨーク42（第2円環部421）との間に磁束が流れる。第1、第2磁気センサ51,52は、流れる磁束の量（磁束密度）を検出し、検出した磁束の量に応じた信号を出力する。これにより、コントロールユニット12は、トーションバー22の捩じれ量を検出することができ、トーションバー22の剛性から操舵トルクを求めることができる。第1、第2磁気センサ51,52のパッケージ510,520（磁気素子511,521）が軸方向で両円環部411,421と重なる位置にあるため、磁束密度をより効率的に検出できる。 As shown in FIG. 6, when the steering torque is input to the steering shaft 2, the torsion bar 22 is twisted, and a relative angular displacement corresponding to the steering torque is generated between the input shaft 21 and the pinion shaft 23. This relative angular displacement appears as the relative angular displacement between the claw portion 412,422 and the magnet 3. When a relative angular displacement occurs between the claw portion 412,422 and the magnet 3, the permeance balance of the magnet 3 with respect to the N pole and the S pole as seen from the claw portion 412,422 is lost. The magnetic flux generated from the N pole of the magnet 3 flows more on the side of the claws 412,422 where the area facing the N pole is wider. Therefore, as shown in FIG. 7, a magnetic flux flows between the first yoke 41 (first annulus portion 411) and the second yoke 42 (second annulus portion 421). The first and second magnetic sensors 51 and 52 detect the amount of flowing magnetic flux (magnetic flux density) and output a signal according to the detected amount of magnetic flux. As a result, the control unit 12 can detect the amount of twist of the torsion bar 22, and can obtain the steering torque from the rigidity of the torsion bar 22. Since the packages 510,520 (magnetic elements 511,521) of the first and second magnetic sensors 51,52 are positioned so as to overlap the both annular portions 411,421 in the axial direction, the magnetic flux density can be detected more efficiently.

集磁部材6は、第1、第2磁気センサ51,52（磁気素子511,521）またはその近傍に上記磁束を集中させる機能を有する。例えば、第1ヨーク41（第1円環部411）から第2ヨーク42（第2円環部421）へ磁束が流れる場合、第1円環部411と第2円環部421との間の距離よりも、第1円環部411と集磁部材6との間の距離のほうが短いため、第1円環部411から集磁部材6へ磁束が流れる。第1円環部411と集磁部材6との間の距離は、直線部603の周方向中点で最短となるため、第1円環部411から直線部603の周方向中点およびその近傍へ、磁束が集中的に流れる。一方、集磁部材6と第2円環部421との間の距離は、両円弧部601,602で最短となるため、両円弧部601,602から第2円環部421へ、磁束が集中的に流れる。よって、磁束が集中的に流れる部位（直線部603の周方向中点およびその近傍）に第1、第2磁気センサ51,52の磁気素子511,521が位置するため、第1、第2磁気センサ51,52が、トーションバー22の捩じれ量（操舵トルク）をより高精度に検出できる。第2ヨーク42（第2円環部421）から第1ヨーク41（第1円環部411）へ磁束が流れる場合も、同様である。集磁部材6が軸方向で両円環部411,421と重なる位置にあるため、磁束をより効果的に集中させることができる。 The magnetic collecting member 6 has a function of concentrating the magnetic flux in the first and second magnetic sensors 51, 52 (magnetic elements 511, 521) or in the vicinity thereof. For example, when a magnetic flux flows from the first yoke 41 (first annulus 411) to the second yoke 42 (second annulus 421), it is between the first annulus 411 and the second annulus 421. Since the distance between the first annular portion 411 and the magnetic collecting member 6 is shorter than the distance, the magnetic flux flows from the first annular portion 411 to the magnetic collecting member 6. Since the distance between the first annular portion 411 and the magnetic collecting member 6 is the shortest at the circumferential midpoint of the straight portion 603, the circumferential midpoint of the straight portion 603 from the first annular portion 411 and its vicinity thereof. The magnetic flux flows intensively. On the other hand, since the distance between the magnetic collecting member 6 and the second annular portion 421 is the shortest in both arc portions 601,602, the magnetic flux flows intensively from both arc portions 601,602 to the second annular portion 421. Therefore, since the magnetic elements 511 and 521 of the first and second magnetic sensors 51 and 52 are located at the portion where the magnetic flux flows intensively (the midpoint in the circumferential direction of the straight portion 603 and its vicinity), the first and second magnetic sensors 51 , 52 can detect the twist amount (steering torque) of the torsion bar 22 with higher accuracy. The same applies when the magnetic flux flows from the second yoke 42 (second annulus portion 421) to the first yoke 41 (first annulus portion 411). Since the magnetic collecting member 6 is located at a position where it overlaps with both annulus portions 411,421 in the axial direction, the magnetic flux can be concentrated more effectively.

従来、磁気センサまたはその近傍に磁束を集中させるため、磁気センサのパッケージの両面を挟み込むように集磁部材を2つ配置したり、さらにその部位におけるプレート間の距離が近くなるように両集磁部材を形成したりするトルクセンサが知られている。しかし、集磁部材を2つ用いる場合、部品点数の増大により、構造が複雑化したり、コストが増大したりするおそれがある。特に、集磁部材を形成する材料として、透磁率の高い磁性材料（パーマロイ等）を使用する場合、材料費が高価となる。これに対し、本実施形態では、集磁部材6が、（円環部411,421と磁気センサ5との間の）第1空間71と第2空間72のうち一方（第2空間72）にのみ配置される。よって、他方の空間（第1空間71）には集磁部材6が設けられないため、集磁部材6の数を削減できる。これにより、部品点数の増大を抑制し、構造の簡素化を図ることができる。また、集磁部材6を形成する材料を削減し、材料費分のコストを削減することができる。本発明者は、上記他方の空間（第1空間71）に集磁部材6がなくとも、上記一方の空間（第2空間72）に集磁部材6を配置すれば、実用上、上記磁束を集中させる機能を十分に発揮できることを見出した。なお、上記作用効果は、上記のように定義された第1空間71と第2空間72に関するものであり、第1空間71と第2空間72以外の空間における集磁部材6等の構成については、何ら限定されるものではない。 Conventionally, in order to concentrate the magnetic flux in or near the magnetic sensor, two magnetic collecting members are arranged so as to sandwich both sides of the magnetic sensor package, or both magnetic collecting members are arranged so that the distance between the plates at that portion is short. Torque sensors that form members are known. However, when two magnetic collecting members are used, the structure may be complicated or the cost may increase due to the increase in the number of parts. In particular, when a magnetic material having a high magnetic permeability (permalloy or the like) is used as the material for forming the magnetic collecting member, the material cost becomes high. On the other hand, in the present embodiment, the magnetic collecting member 6 is arranged only in one of the first space 71 and the second space 72 (between the annular portions 411,421 and the magnetic sensor 5) (second space 72). Will be done. Therefore, since the magnetic collecting member 6 is not provided in the other space (first space 71), the number of magnetic collecting members 6 can be reduced. As a result, it is possible to suppress an increase in the number of parts and simplify the structure. Further, the material forming the magnetic collecting member 6 can be reduced, and the cost corresponding to the material cost can be reduced. Even if the magnetic collecting member 6 is not provided in the other space (first space 71), the present inventor can practically generate the magnetic flux by arranging the magnetic collecting member 6 in the one space (second space 72). We have found that we can fully demonstrate the function of concentrating. The above-mentioned action and effect relate to the first space 71 and the second space 72 defined as described above, and the configuration of the magnetic collecting member 6 and the like in the spaces other than the first space 71 and the second space 72 is , Not limited to anything.

なお、集磁部材6は円環状の部材（集磁リング）であってもよい。本実施形態では、集磁部材6は集磁リングの周方向一部が欠けた円弧形状であり、インプットシャフト21の回転軸線を中心とする集磁部材6の角度範囲は180°より若干小さい。このように、集磁部材6が周方向で占める範囲が小さいため、構造のさらなる簡素化を図ることができる。また、集磁部材6を形成する材料をさらに削減することができる。本発明者は、集磁部材6の角度範囲が180°より小さくても、実用上、上記磁束を集中させる機能を十分に発揮できることを見出した。 The magnetic collecting member 6 may be an annular member (magnetic collecting ring). In the present embodiment, the magnetic collecting member 6 has an arc shape in which a part of the magnetic collecting ring in the circumferential direction is missing, and the angle range of the magnetic collecting member 6 about the rotation axis of the input shaft 21 is slightly smaller than 180 °. As described above, since the range occupied by the magnetic collecting member 6 in the circumferential direction is small, the structure can be further simplified. Further, the material forming the magnetic collecting member 6 can be further reduced. The present inventor has found that even if the angle range of the magnetic collecting member 6 is smaller than 180 °, the function of concentrating the magnetic flux can be sufficiently exhibited in practical use.

磁気センサ5および集磁部材6は、軸方向（インプットシャフト21の回転軸線の方向）において第1ヨーク41（第1円環部411）と第2ヨーク42（第2円環部421）の間に配置されてもよい（第7実施形態参照）。本実施形態では、磁気センサ5および集磁部材6は、（インプットシャフト21の回転軸線に対する）径方向において第1円環部411と第2円環部421の間に配置されるため、磁気センサ5に対する外部磁界の影響をより効果的に抑制できる。すなわち、磁気センサ5に対し（マグネット3に由来しない）外部から作用する磁界を外部磁界とする。磁気センサ5に対する影響についてみると、トルクセンサ1の軸方向から作用する外部磁界の影響よりも、トルクセンサ1の径方向から作用する外部磁界の影響のほうが大きい。よって、上記のように磁気センサ5が径方向両側から第1円環部411と第2円環部421に挟まれる構成を採用することで、磁気センサ5に対する外部磁界の影響をより効果的に抑制できる。これにより、外部磁界からのノイズに対するトルクセンサ1（磁気センサ5）のロバスト性を向上することができる。 The magnetic sensor 5 and the magnetic collecting member 6 are placed between the first yoke 41 (first annular portion 411) and the second yoke 42 (second annular portion 421) in the axial direction (direction of the rotation axis of the input shaft 21). It may be arranged in (see the seventh embodiment). In the present embodiment, the magnetic sensor 5 and the magnetic collecting member 6 are arranged between the first annular portion 411 and the second annular portion 421 in the radial direction (relative to the rotation axis of the input shaft 21), so that the magnetic sensor is a magnetic sensor. The influence of the external magnetic field on 5 can be suppressed more effectively. That is, the magnetic field acting from the outside (not derived from the magnet 3) on the magnetic sensor 5 is used as the external magnetic field. Regarding the influence on the magnetic sensor 5, the influence of the external magnetic field acting from the radial direction of the torque sensor 1 is larger than the influence of the external magnetic field acting from the axial direction of the torque sensor 1. Therefore, by adopting a configuration in which the magnetic sensor 5 is sandwiched between the first annular portion 411 and the second annular portion 421 from both sides in the radial direction as described above, the influence of the external magnetic field on the magnetic sensor 5 is more effective. It can be suppressed. This makes it possible to improve the robustness of the torque sensor 1 (magnetic sensor 5) against noise from an external magnetic field.

なお、第1円環部411が第2円環部421よりも大径であり、第2円環部421の径方向外側（外周側）に配置されてもよい。言い換えると、第2空間72は両磁気センサ51,52に対し径方向内側（内周側）にあり、集磁部材6は、両磁気センサ51,52のパッケージ510,520（磁気素子511,521）の径方向内側に配置されてもよい（第5実施形態参照）。本実施形態では、第2円環部421が第1円環部411よりも大径であり、第1円環部411の径方向外側（外周側）に配置される。よって、第2空間72は両磁気センサ51,52に対し径方向外側にあり、集磁部材6は、両磁気センサ51,52のパッケージ510,520（磁気素子511,521）の径方向外側に配置される。すなわち、両磁気センサ51,52の径方向外側に、第2円環部421と集磁部材6という2つの磁性体の部材が存在する。ここで、磁気センサ5に対する影響についてみると、トルクセンサ1の径方向内側から作用する外部磁界の影響よりも、トルクセンサ1の径方向外側から作用する外部磁界の影響のほうが大きい。よって、上記のように、磁気センサ5の径方向外側に、第2円環部421と集磁部材6という2つの磁性体の部材が存在する構成を採用することで、磁気センサ5に対する外部磁界の影響を更に抑制することができる。 The first annular portion 411 has a larger diameter than the second annular portion 421, and may be arranged on the radial outer side (outer peripheral side) of the second annular portion 421. In other words, the second space 72 is radially inside (inner peripheral side) with respect to both magnetic sensors 51 and 52, and the magnetic collecting member 6 is radially inside the package 510,520 (magnetic element 511,521) of both magnetic sensors 51 and 52. It may be arranged inside (see the fifth embodiment). In the present embodiment, the second annular portion 421 has a larger diameter than the first annular portion 411, and is arranged on the radial outer side (outer peripheral side) of the first annular portion 411. Therefore, the second space 72 is radially outside with respect to both magnetic sensors 51 and 52, and the magnetic collecting member 6 is arranged radially outside of the packages 510 and 520 (magnetic elements 511,521) of both magnetic sensors 51 and 52. That is, on the radial outer side of both magnetic sensors 51 and 52, there are two magnetic member members, the second ring portion 421 and the magnetic collecting member 6. Here, regarding the influence on the magnetic sensor 5, the influence of the external magnetic field acting from the radial outside of the torque sensor 1 is larger than the influence of the external magnetic field acting from the radial inside of the torque sensor 1. Therefore, as described above, by adopting a configuration in which two magnetic material members, the second ring portion 421 and the magnetic collecting member 6, exist outside the radial direction of the magnetic sensor 5, an external magnetic field with respect to the magnetic sensor 5 is adopted. The influence of can be further suppressed.

なお、磁気センサ5の磁気素子511,521は、磁気抵抗素子や磁気インピーダンス素子等でもよい。本実施形態では、磁気素子511,521はホール素子である。このように、検出素子としてホール素子を用いることにより、高い磁気検出精度を簡便に得ることができる。 The magnetic elements 511 and 521 of the magnetic sensor 5 may be a magnetoresistive element, a magnetic impedance element, or the like. In this embodiment, the magnetic elements 511 and 521 are Hall elements. As described above, by using the Hall element as the detection element, high magnetic detection accuracy can be easily obtained.

また、磁気センサ5は第2磁気センサ52を有しなくてもよい。本実施形態では、磁気センサ5は、第1磁気センサ51に加えて第2磁気センサ52を有する。よって、一方の磁気センサの失陥時にも他方の磁気センサの検出信号を用いることが可能であるため、フェールセーフ性能を向上できる。また、正常時にも両センサ51,52の検出信号を用いることで、センサ5の全体として検出精度を向上可能である。本実施形態のように、両センサ51,52の磁気的環境を互いに略等しくすることで、フェールセーフ性能や検出精度をより向上できる。 Further, the magnetic sensor 5 does not have to have the second magnetic sensor 52. In this embodiment, the magnetic sensor 5 has a second magnetic sensor 52 in addition to the first magnetic sensor 51. Therefore, since the detection signal of the other magnetic sensor can be used even when one of the magnetic sensors fails, the fail-safe performance can be improved. Further, by using the detection signals of both sensors 51 and 52 even in the normal state, the detection accuracy of the sensor 5 as a whole can be improved. By making the magnetic environments of both sensors 51 and 52 substantially equal to each other as in the present embodiment, fail-safe performance and detection accuracy can be further improved.

以下、本実施形態のトルクセンサ1が奏する効果を列挙する。
(1-1) トルクセンサ1は、
ステアリングシャフト2（軸部材）であって、ピニオンシャフト23（第1軸部材）、インプットシャフト21（第2軸部材）およびトーションバー22を有し、ピニオンシャフト23とインプットシャフト21は、トーションバー22を介して互いに接続され、トーションバー22の捩れによって互いに相対回転可能である、ステアリングシャフト2と、
マグネット3であって、ピニオンシャフト23に設けられ、円環形状を有し、ステアリングシャフト2の回転軸線に対する周方向においてN極とS極が交互に並ぶ、マグネット3と、
第1ヨーク41であって、インプットシャフト21に設けられ、磁性材料で形成され、第1円環部411および複数の第1爪部412を有し、複数の第1爪部412の夫々が、第1円環部411に接続し、ステアリングシャフト2の回転軸線に対する周方向に並び、かつマグネット3と対向して配置される、第1ヨーク41と、
第2ヨーク42であって、インプットシャフト21に設けられ、磁性材料で形成され、第2円環部421および複数の第2爪部422を有し、複数の第2爪部422の夫々が、第2円環部421に接続し、ステアリングシャフト2の回転軸線に対する周方向において複数の第1爪部412の夫々と交互に並び、かつマグネット3と対向して配置される、第2ヨーク42と、
第1磁気センサ51であって、第1円環部411と第2円環部421の間に配置され、第1磁気センサ51が配置された場の磁界に応じて信号を出力する第1磁気センサ51と、
集磁部材6であって、第1円環部411と第1磁気センサ51の間の第1空間71と、第2円環部421と第1磁気センサ51の間の第2空間72のうち、第2空間72にのみ配置され、磁性材料で形成された集磁部材6とを有する。
よって、集磁部材6の数を削減し、構造の簡素化を図ることができる。また、集磁部材6を形成する材料を削減し、コストを抑制することができる。
(1-2) 第1磁気センサ51および集磁部材6は、ステアリングシャフト2（軸部材）の回転軸線に対する径方向において第1円環部411と第2円環部421の間に配置される。
よって、第1磁気センサ51に対する外部磁界の影響を抑制することができる。
(1-3) 第2円環部421は、直径が第1円環部411の直径よりも大きく、ステアリングシャフト2（軸部材）の回転軸線に対する径方向において第1円環部411の外側に配置される。
よって、第1磁気センサ51に対する外部磁界の影響を更に抑制することができる。
(1-4) 第1磁気センサ51はホール素子を有する。
よって、高い磁気検出精度を簡便に得ることができる。 The effects of the torque sensor 1 of the present embodiment are listed below.
(1-1) Torque sensor 1
The steering shaft 2 (shaft member) has a pinion shaft 23 (first shaft member), an input shaft 21 (second shaft member) and a torsion bar 22, and the pinion shaft 23 and the input shaft 21 have a torsion bar 22. Steering shaft 2 and, which are connected to each other via the steering shaft 2 and are rotatable relative to each other by the twist of the torsion bar 22.
Magnet 3, which is provided on the pinion shaft 23 and has an annular shape, in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction with respect to the rotation axis of the steering shaft 2.
The first yoke 41, provided on the input shaft 21, made of a magnetic material, has a first annular portion 411 and a plurality of first claw portions 412, each of the plurality of first claw portions 412. The first yoke 41, which is connected to the first annular portion 411, is arranged in the circumferential direction with respect to the rotation axis of the steering shaft 2, and is arranged to face the magnet 3.
The second yoke 42, provided on the input shaft 21, made of a magnetic material, has a second annular portion 421 and a plurality of second claw portions 422, each of the plurality of second claw portions 422. With the second yoke 42, which is connected to the second annular portion 421, is arranged alternately with each of the plurality of first claw portions 412 in the circumferential direction with respect to the rotation axis of the steering shaft 2, and is arranged facing the magnet 3. ,
The first magnetic sensor 51, which is arranged between the first annular portion 411 and the second annular portion 421 and outputs a signal according to the magnetic field in the field where the first magnetic sensor 51 is arranged. Sensor 51 and
Of the magnetic collecting member 6, the first space 71 between the first annular portion 411 and the first magnetic sensor 51 and the second space 72 between the second annular portion 421 and the first magnetic sensor 51. It has a magnetic collecting member 6 which is arranged only in the second space 72 and is made of a magnetic material.
Therefore, the number of magnetic collecting members 6 can be reduced and the structure can be simplified. Further, the material forming the magnetic collecting member 6 can be reduced, and the cost can be suppressed.
(1-2) The first magnetic sensor 51 and the magnetic collecting member 6 are arranged between the first annular portion 411 and the second annular portion 421 in the radial direction of the steering shaft 2 (shaft member) with respect to the rotation axis. ..
Therefore, the influence of the external magnetic field on the first magnetic sensor 51 can be suppressed.
(1-3) The diameter of the second annulus portion 421 is larger than the diameter of the first annulus portion 411, and is outside the first annulus portion 411 in the radial direction with respect to the rotation axis of the steering shaft 2 (shaft member). Be placed.
Therefore, the influence of the external magnetic field on the first magnetic sensor 51 can be further suppressed.
(1-4) The first magnetic sensor 51 has a Hall element.
Therefore, high magnetic detection accuracy can be easily obtained.

〔第2実施形態〕
（構成）
図8に示すように、第1磁気センサ51のパッケージ510（磁気素子511）は、径方向において、第1ヨーク41の第1円環部411と第2ヨーク42の第2円環部421との間を径方向で略2等分する中点よりも、第1円環部411の側に配置される。第1円環部411とパッケージ510（磁気素子511）の間の最短距離は、第2円環部421とパッケージ510（磁気素子511）の間の最短距離よりも短い。第2磁気センサ52の配置も第1磁気センサ51と同様である。 [Second Embodiment]
(Constitution)
As shown in FIG. 8, the package 510 (magnetic element 511) of the first magnetic sensor 51 has the first annular portion 411 of the first yoke 41 and the second annular portion 421 of the second yoke 42 in the radial direction. It is arranged on the side of the first annulus portion 411 from the midpoint that divides the space into approximately two equal parts in the radial direction. The shortest distance between the first ring portion 411 and the package 510 (magnetic element 511) is shorter than the shortest distance between the second ring portion 421 and the package 510 (magnetic element 511). The arrangement of the second magnetic sensor 52 is the same as that of the first magnetic sensor 51.

集磁部材6は、本体部60および突出部61を備える。突出部61は、本体部60（のうち直線部603）から径方向内側に（磁気センサ5に向かって）突出する。突出部61は、2つの接続部631,632を介して直線部603に接続する。突出部61の径方向外側の面と第2円環部421の内周面との間の径方向距離（突出部61と第2円環部421との間の最短距離）は、直線部603の径方向外側の面と第2円環部421の内周面との間の径方向距離（直線部603と第2円環部421との間の最短距離）よりも長い。突出部61の径方向内側の面と第1円環部411の外周面との間の径方向距離（突出部61と第1円環部411との間の最短距離）は、直線部603の径方向内側の面と第1円環部411の外周面との間の径方向距離（直線部603と第1円環部411との間の最短距離）よりも短い。すなわち、集磁部材6と第1円環部411との間の最短距離は、第1実施形態よりも短い。突出部61は、周方向で、両磁気センサ51,52のパッケージ510,520（磁気素子511,521）と重なる。突出部61の径方向内側の面と両磁気センサ51,52のパッケージ510,520の一側面とは、径方向で離間しつつ対向する。突出部61の周方向一方側の端は第1磁気センサ51のパッケージ510の上記周方向一方側の端に対向し、突出部61の周方向他方側の端は第2磁気センサ52のパッケージ520の上記周方向他方側の端に対向する。すなわち、両磁気センサ51,52のパッケージ510,520は、第1円環部411と集磁部材6との間の距離が最短となる位置またはその近傍にある。 The magnetic collecting member 6 includes a main body portion 60 and a protruding portion 61. The protruding portion 61 protrudes radially inward (toward the magnetic sensor 5) from the main body portion 60 (of which the straight portion 603). The protruding portion 61 is connected to the straight portion 603 via two connecting portions 631,632. The radial distance (the shortest distance between the protrusion 61 and the second annular portion 421) between the radial outer surface of the protrusion 61 and the inner peripheral surface of the second annular portion 421 is the straight portion 603. It is longer than the radial distance between the radial outer surface of and the inner peripheral surface of the second annular portion 421 (the shortest distance between the straight portion 603 and the second annular portion 421). The radial distance between the radial inner surface of the protrusion 61 and the outer peripheral surface of the first annular portion 411 (the shortest distance between the protrusion 61 and the first annular portion 411) is that of the straight portion 603. It is shorter than the radial distance between the inner surface in the radial direction and the outer peripheral surface of the first annular portion 411 (the shortest distance between the straight portion 603 and the first annular portion 411). That is, the shortest distance between the magnetic collecting member 6 and the first annular portion 411 is shorter than that of the first embodiment. The protrusion 61 overlaps the package 510,520 (magnetic element 511,521) of both magnetic sensors 51,52 in the circumferential direction. The radial inner surface of the protrusion 61 and one side surface of the packages 510 and 520 of both magnetic sensors 51 and 52 face each other while being separated in the radial direction. One end of the protruding portion 61 in the circumferential direction faces the one end of the peripheral direction of the package 510 of the first magnetic sensor 51, and the other end of the protruding portion 61 in the circumferential direction is the package 520 of the second magnetic sensor 52. Facing the other end of the circumferential direction. That is, the packages 510 and 520 of both magnetic sensors 51 and 52 are located at or near the position where the distance between the first annular portion 411 and the magnetic collecting member 6 is the shortest.

他の構成は第1実施形態と同じであるため、第1実施形態と対応する構成には同一の符号を付して、説明を省略する。 Since the other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the configurations corresponding to the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

（作用効果）
集磁部材6を、（円環部411,421と磁気センサ5との間の）第1空間71と第2空間72のうち一方にのみ配置する場合、磁気センサ5を挟み込む磁性部材間の距離（エアギャップ）が長くなり、磁気抵抗が大きくなって、磁気センサ5またはその近傍に磁束を集中させる効率（トルクセンサ1の出力：ゲイン）が低下するおそれがある。これに対し、本実施形態では、磁気センサ5を、上記エアギャップが小さくなるように配置する。これにより、従来と同等のトルクセンサ1のゲイン特性を維持することが容易となる。具体的には、第2円環部421と磁気センサ5の間の最短距離よりも、第1円環部411と磁気センサ5の間の最短距離が短くなるように、磁気センサ5を配置する。すなわち、磁気センサ5と第1円環部411の間（第1空間71）には集磁部材6が設けられないため、磁気センサ5を第1円環部411により近づけることで、磁気センサ5と第1円環部411の間の磁気抵抗を小さく抑えることができる。一方、磁気センサ5と第2円環部421の間（第2空間72）のクリアランスは大きくなるが、このクリアランスには集磁部材6が設けられているため、磁気センサ5と第2円環部421の間の磁気抵抗の増大は抑制される。 (Action effect)
When the magnetic collecting member 6 is arranged in only one of the first space 71 and the second space 72 (between the annular portions 411,421 and the magnetic sensor 5), the distance (air) between the magnetic members sandwiching the magnetic sensor 5 The gap) becomes long, the magnetic resistance becomes large, and the efficiency of concentrating the magnetic flux in or near the magnetic sensor 5 (output of the torque sensor 1: gain) may decrease. On the other hand, in the present embodiment, the magnetic sensor 5 is arranged so that the air gap becomes small. This makes it easy to maintain the same gain characteristics of the torque sensor 1 as before. Specifically, the magnetic sensor 5 is arranged so that the shortest distance between the first annular portion 411 and the magnetic sensor 5 is shorter than the shortest distance between the second annular portion 421 and the magnetic sensor 5. .. That is, since the magnetic collecting member 6 is not provided between the magnetic sensor 5 and the first annular portion 411 (first space 71), the magnetic sensor 5 can be brought closer to the first annular portion 411. The magnetic resistance between the first annular portion 411 and the first annular portion 411 can be suppressed to a small value. On the other hand, the clearance between the magnetic sensor 5 and the second ring portion 421 (second space 72) becomes large, but since the magnetic collecting member 6 is provided in this clearance, the magnetic sensor 5 and the second ring are provided. The increase in magnetic resistance between parts 421 is suppressed.

また、集磁部材6の形状を、上記エアギャップが小さくなるように設ける。これにより、従来と同等のトルクセンサ1のゲイン特性を維持することが容易となる。具体的には、集磁部材6は本体部60および突出部61を備える。突出部61は、周方向で磁気センサ5と重なり、かつ本体部60から磁気センサ5に向かって突出する。このように突出部61が磁気センサ5に向かって突出しているため、突出部61と第1円環部411の間のクリアランスを小さくし、このクリアランスにおける磁気抵抗を小さく抑え、磁気センサ5の検出精度を向上させることができる。また、本体部60が第2円環部421により近い位置に設けられるため、第2円環部421と本体部60の間のクリアランスを小さくし、このクリアランスにおける磁気抵抗を小さく抑えることができる。上記のように、第2円環部421と磁気センサ5の間の最短距離よりも、第1円環部411と磁気センサ5の間の最短距離が短くなるように、磁気センサ5を配置することで、突出部61と第1円環部411の間のクリアランスを小さくすることが容易となる。 Further, the shape of the magnetic collecting member 6 is provided so that the air gap becomes small. This makes it easy to maintain the same gain characteristics of the torque sensor 1 as before. Specifically, the magnetic collecting member 6 includes a main body portion 60 and a protruding portion 61. The protruding portion 61 overlaps with the magnetic sensor 5 in the circumferential direction, and protrudes from the main body portion 60 toward the magnetic sensor 5. Since the protruding portion 61 protrudes toward the magnetic sensor 5 in this way, the clearance between the protruding portion 61 and the first annular portion 411 is reduced, the magnetic resistance in this clearance is suppressed to a small value, and the detection of the magnetic sensor 5 is performed. The accuracy can be improved. Further, since the main body portion 60 is provided at a position closer to the second annular portion 421, the clearance between the second annular portion 421 and the main body portion 60 can be reduced, and the magnetic resistance in this clearance can be suppressed to a small value. As described above, the magnetic sensor 5 is arranged so that the shortest distance between the first annular portion 411 and the magnetic sensor 5 is shorter than the shortest distance between the second annular portion 421 and the magnetic sensor 5. This makes it easy to reduce the clearance between the protrusion 61 and the first annular portion 411.

その他、第1実施形態と同様の構成により、第1実施形態と同様の作用効果が得られる。 In addition, with the same configuration as that of the first embodiment, the same action and effect as that of the first embodiment can be obtained.

以下、本実施形態のトルクセンサ1が奏する効果を列挙する。
(2-1) 第1磁気センサ51は、第2円環部421と第1磁気センサ51の間の最短距離よりも第1円環部411と第1磁気センサ51の間の最短距離が短くなるように配置される。
よって、第1磁気センサ51と両円環部411,421の間の磁気抵抗を抑制できる。
(2-2) 集磁部材6は、本体部60（集磁部材本体部）および突出部61（集磁部材突出部）を備え、
突出部61は、ステアリングシャフト2（軸部材）の回転軸線に対する周方向において第1磁気センサ51とオーバーラップし、かつ本体部60から第1磁気センサ51に向かって突出する。
よって、突出部61と第1円環部411の間の磁気抵抗を抑制できる。また、本体部60と第2円環部421の間の磁気抵抗を抑制できる。 The effects of the torque sensor 1 of the present embodiment are listed below.
(2-1) In the first magnetic sensor 51, the shortest distance between the first annular portion 411 and the first magnetic sensor 51 is shorter than the shortest distance between the second annular portion 421 and the first magnetic sensor 51. It is arranged so as to be.
Therefore, the magnetic resistance between the first magnetic sensor 51 and both annulus portions 411,421 can be suppressed.
(2-2) The magnetic collecting member 6 includes a main body portion 60 (magnetic collecting member main body portion) and a protruding portion 61 (magnetic collecting member protruding portion).
The protruding portion 61 overlaps with the first magnetic sensor 51 in the circumferential direction with respect to the rotation axis of the steering shaft 2 (shaft member), and protrudes from the main body portion 60 toward the first magnetic sensor 51.
Therefore, the magnetic resistance between the protrusion 61 and the first ring portion 411 can be suppressed. In addition, the magnetic resistance between the main body portion 60 and the second annulus portion 421 can be suppressed.

〔第3実施形態〕
（構成）
図9に示すように、突出部61の周方向幅は、第2実施形態よりも小さい。突出部61は、周方向で、両磁気センサ51,52の磁気素子511,521と重なる一方、両磁気センサ51,52のパッケージ510,520の一部と重ならない。すなわち、突出部61の周方向一方側の端は第1磁気センサ51の磁気素子511に対向し、突出部61の周方向他方側の端は第2磁気センサ52の磁気素子521に対向する。第1磁気センサ51のパッケージ510における磁気素子511に対する上記周方向一方側の部分は、突出部61と対向しない（周方向で突出部61に重ならない）。第2磁気センサ52のパッケージ520における磁気素子521に対する上記周方向他方側の部分は、突出部61と対向しない（周方向で突出部61に重ならない）。 [Third Embodiment]
(Constitution)
As shown in FIG. 9, the circumferential width of the protrusion 61 is smaller than that of the second embodiment. The protrusion 61 overlaps with the magnetic elements 511,521 of both magnetic sensors 51,52 in the circumferential direction, but does not overlap with a part of the package 510,520 of both magnetic sensors 51,52. That is, one end of the protruding portion 61 in the circumferential direction faces the magnetic element 511 of the first magnetic sensor 51, and the other end of the protruding portion 61 in the circumferential direction faces the magnetic element 521 of the second magnetic sensor 52. The portion of the package 510 of the first magnetic sensor 51 on one side in the circumferential direction with respect to the magnetic element 511 does not face the protrusion 61 (does not overlap the protrusion 61 in the circumferential direction). The portion of the package 520 of the second magnetic sensor 52 on the other side in the circumferential direction with respect to the magnetic element 521 does not face the protrusion 61 (does not overlap the protrusion 61 in the circumferential direction).

他の構成は第2実施形態と同じであるため、第2実施形態と対応する構成には同一の符号を付して、説明を省略する。 Since the other configurations are the same as those of the second embodiment, the same reference numerals are given to the configurations corresponding to the second embodiment, and the description thereof will be omitted.

（作用効果）
磁束の流れを検出するという観点からは、突出部61は、少なくとも磁気素子511,521と重なっていればよく、磁気素子511,521を包囲するパッケージ510,520とは重なっている必要はない。そこで、本実施形態では、突出部61を、周方向で磁気センサ51,52の磁気素子511,521と重なる一方、磁気センサ51,52のパッケージ510,520の一部と重ならないように、形成・配置する。このように突出部61の形成範囲を限定することで、突出部61に磁束をより効果的に集中させることができる。言換えると、突出部61を絞ることで、磁気回路を通る磁束量が密になり、出力（ゲイン）が高くなる。その結果、磁気センサ51,52の検出精度をより向上させることができる。具体的には、突出部61の周方向幅を、磁気素子511,521と突出部61が重なり、磁気素子511,521の周方向両側に存在するパッケージ510,520の部分は突出部61からはみ出すような寸法とする。これにより、突出部61の形成範囲を合理的に限定することができる。 (Action effect)
From the viewpoint of detecting the flow of magnetic flux, the protrusion 61 may at least overlap with the magnetic element 511,521, and does not need to overlap with the package 510,520 surrounding the magnetic element 511,521. Therefore, in the present embodiment, the protruding portion 61 is formed and arranged so as to overlap the magnetic elements 511,521 of the magnetic sensors 51,52 in the circumferential direction, while not overlapping a part of the packages 510,520 of the magnetic sensors 51,52. By limiting the forming range of the protruding portion 61 in this way, the magnetic flux can be more effectively concentrated on the protruding portion 61. In other words, by narrowing the protrusion 61, the amount of magnetic flux passing through the magnetic circuit becomes dense and the output (gain) becomes high. As a result, the detection accuracy of the magnetic sensors 51 and 52 can be further improved. Specifically, the circumferential width of the protruding portion 61 is set so that the magnetic element 511,521 and the protruding portion 61 overlap each other, and the portions of the packages 510, 520 existing on both sides of the magnetic element 511,521 in the circumferential direction protrude from the protruding portion 61. Thereby, the formation range of the protrusion 61 can be reasonably limited.

その他、第2実施形態と同様の構成により、第2実施形態と同様の作用効果が得られる。 In addition, the same operation and effect as the second embodiment can be obtained by the same configuration as the second embodiment.

以下、本実施形態のトルクセンサ1が奏する効果を記載する。
(3) 第1磁気センサ51は、第1磁気センサ51が配置された場の磁界を検出する磁気素子511と、磁気素子511を包囲するパッケージ510を有し、
突出部61（集磁部材突出部）は、ステアリングシャフト2（軸部材）の回転軸線に対する周方向において磁気素子511とオーバーラップし、かつパッケージ510の一部とオーバーラップしない。
よって、突出部61に磁束をより効果的に集中させることで、第1磁気センサ51の検出精度をより向上させることができる。 Hereinafter, the effects of the torque sensor 1 of the present embodiment will be described.
(3) The first magnetic sensor 51 has a magnetic element 511 that detects a magnetic field in the field where the first magnetic sensor 51 is arranged, and a package 510 that surrounds the magnetic element 511.
The protruding portion 61 (magnetic collecting member protruding portion) overlaps with the magnetic element 511 in the circumferential direction with respect to the rotation axis of the steering shaft 2 (shaft member), and does not overlap with a part of the package 510.
Therefore, by more effectively concentrating the magnetic flux on the protrusion 61, the detection accuracy of the first magnetic sensor 51 can be further improved.

〔第4実施形態〕
（構成）
図10に示すように、突出部61は、第1突出部611と第2突出部612を有する。第1突出部611は、直線部603から第1磁気センサ51に向かって突出する。第2突出部612は、周方向で第1突出部611からずれた位置にあり、直線部603から第2磁気センサ52に向かって突出する。各突出部611,612の周方向幅は、第3実施形態の突出部61よりも小さい。第1突出部611は、周方向で、第1磁気センサ51の磁気素子511と重なる一方、第1磁気センサ51のパッケージ510の一部と重ならない。すなわち、第1磁気センサ51のパッケージ510における磁気素子511に対する周方向両側の部分は、第1突出部611と対向しない（周方向で第1突出部611に重ならない）。同様に、第2突出部612は、周方向で、第2磁気センサ52の磁気素子521と重なる一方、第2磁気センサ52のパッケージ520の一部と重ならない。 [Fourth Embodiment]
(Constitution)
As shown in FIG. 10, the protrusion 61 has a first protrusion 611 and a second protrusion 612. The first protruding portion 611 projects from the straight portion 603 toward the first magnetic sensor 51. The second protruding portion 612 is located at a position deviated from the first protruding portion 611 in the circumferential direction, and protrudes from the straight line portion 603 toward the second magnetic sensor 52. The circumferential width of each of the protrusions 611,612 is smaller than that of the protrusion 61 of the third embodiment. The first protrusion 611 overlaps with the magnetic element 511 of the first magnetic sensor 51 in the circumferential direction, but does not overlap with a part of the package 510 of the first magnetic sensor 51. That is, the portions of the package 510 of the first magnetic sensor 51 on both sides in the circumferential direction with respect to the magnetic element 511 do not face the first protrusion 611 (do not overlap the first protrusion 611 in the circumferential direction). Similarly, the second protrusion 612 overlaps the magnetic element 521 of the second magnetic sensor 52 in the circumferential direction, but does not overlap part of the package 520 of the second magnetic sensor 52.

他の構成は第2実施形態と同じであるため、第2実施形態と対応する構成には同一の符号を付して、説明を省略する。 Since the other configurations are the same as those of the second embodiment, the same reference numerals are given to the configurations corresponding to the second embodiment, and the description thereof will be omitted.

（作用効果）
突出部61は、第1磁気センサ51と第2磁気センサ52に対応して、第1突出部611と第2突出部612を別々に有する。よって、突出部61の形成範囲を各磁気素子511,521の直近に限定することで、各磁気素子511,521と突出部61との重なりを確保しつつ、突出部61の形成範囲をより少なくできる。例えば、第1突出部611と第2突出部612の間の領域の分、突出部61の形成範囲が第3実施形態より少なくなる。また、周方向で、各突出部611,612の中心を、対応する磁気素子511,521の中心に合わせることで、各磁気素子511,521と突出部611,612との重なり範囲をそれぞれ大きくできる。よって、突出部61に磁束をより効果的に集中させ、第1磁気センサ51および第2磁気センサ52の検出精度をより向上させることができる。 (Action effect)
The protrusion 61 has a first protrusion 611 and a second protrusion 612 separately, corresponding to the first magnetic sensor 51 and the second magnetic sensor 52. Therefore, by limiting the forming range of the protruding portion 61 to the immediate vicinity of each magnetic element 511,521, the forming range of the protruding portion 61 can be further reduced while ensuring the overlap between each magnetic element 511,521 and the protruding portion 61. For example, the formation range of the protrusion 61 is smaller than that of the third embodiment by the amount of the region between the first protrusion 611 and the second protrusion 612. Further, by aligning the center of each protruding portion 611,612 with the center of the corresponding magnetic element 511,521 in the circumferential direction, the overlapping range of each magnetic element 511,521 and the protruding portion 611,612 can be increased. Therefore, the magnetic flux can be more effectively concentrated on the protrusion 61, and the detection accuracy of the first magnetic sensor 51 and the second magnetic sensor 52 can be further improved.

その他、第2実施形態と同様の構成により、第2実施形態と同様の作用効果が得られる。 In addition, the same operation and effect as the second embodiment can be obtained by the same configuration as the second embodiment.

以下、本実施形態のトルクセンサ1が奏する効果を記載する。
(4) 第2磁気センサ52であって、第1円環部411と第2円環部421の間に配置され、第2磁気センサ52が配置された場の磁界に応じて信号を出力する第2磁気センサ52を備え、
集磁部材6は、第2円環部421と第2磁気センサ52の間に配置され、
突出部61（集磁部材突出部）は、本体部60（集磁部材本体部）から第1磁気センサ51に向かって突出する第1突出部611（第1集磁部材突出部）と、本体部60から第2磁気センサ52に向かって突出する第2突出部612（第2集磁部材突出部）であって、ステアリングシャフト2（軸部材）の回転軸線に対する周方向において第1突出部611からずれた位置にある第2突出部612とを有する。
よって、突出部61に磁束をより効果的に集中させ、第1磁気センサ51および第2磁気センサ52の検出精度をより向上させることができる。 Hereinafter, the effects of the torque sensor 1 of the present embodiment will be described.
(4) The second magnetic sensor 52, which is arranged between the first annular portion 411 and the second annular portion 421, outputs a signal according to the magnetic field in the field where the second magnetic sensor 52 is arranged. Equipped with a second magnetic sensor 52
The magnetic collecting member 6 is arranged between the second ring portion 421 and the second magnetic sensor 52.
The projecting portion 61 (magnetic collecting member projecting portion) includes a first projecting portion 611 (first magnetic collecting member projecting portion) projecting from the main body portion 60 (magnetic collecting member main body portion) toward the first magnetic sensor 51, and a main body. The second protruding portion 612 (second magnetic collecting member protruding portion) protruding from the portion 60 toward the second magnetic sensor 52, and the first protruding portion 611 in the circumferential direction with respect to the rotation axis of the steering shaft 2 (shaft member). It has a second protrusion 612 that is offset from the position.
Therefore, the magnetic flux can be more effectively concentrated on the protrusion 61, and the detection accuracy of the first magnetic sensor 51 and the second magnetic sensor 52 can be further improved.

〔第5実施形態〕
（構成）
第2ヨーク42は、第1実施形態の第1ヨーク41と同じ構成である。すなわち、第2円環部421の直径はマグネット3の外径よりも小さい。第2爪部422は、第2円環部421の軸方向一端から径方向外側に延び、屈曲した後に軸方向に延びる。第1ヨーク41は、第1実施形態の第2ヨーク42と同じ構成である。すなわち、第1円環部411の直径は、第2円環部421の直径よりも大きく、マグネット3の外径よりも大きい。第1爪部412は、第1円環部411の軸方向一端から径方向内側に延び、屈曲した後に軸方向に延びる。図11に示すように、第1円環部411は、第2円環部421の径方向外側（外周側）に配置され、第2円環部421を取り囲む。 [Fifth Embodiment]
(Constitution)
The second yoke 42 has the same configuration as the first yoke 41 of the first embodiment. That is, the diameter of the second annulus portion 421 is smaller than the outer diameter of the magnet 3. The second claw portion 422 extends radially outward from one axial end of the second annulus portion 421, bends and then extends axially. The first yoke 41 has the same configuration as the second yoke 42 of the first embodiment. That is, the diameter of the first annulus portion 411 is larger than the diameter of the second annulus portion 421 and larger than the outer diameter of the magnet 3. The first claw portion 412 extends radially inward from one axial end of the first annular portion 411, bends and then extends axially. As shown in FIG. 11, the first annulus portion 411 is arranged on the radial outer side (outer peripheral side) of the second annulus portion 421 and surrounds the second annulus portion 421.

集磁部材6の両円弧部601,602の周方向寸法および直線部603の周方向幅は、それぞれ第1実施形態より小さい。第1円環部411は、集磁部材6の径方向外側（外周側）に配置され、集磁部材6を取り囲む。集磁部材6は、第2円環部421の径方向外側（外周側）に配置される。両円弧部601,602の内周面と第2円環部421の外周面との間の径方向距離は、両円弧部601,602の外周面と第1円環部411の内周面との間の径方向距離よりも短い。集磁部材6は、第1空間71と第2空間72のうち、第2空間72にのみ配置される。本実施形態では、第1円環部411が第2円環部421よりも大径であり、第2円環部421の径方向外側（外周側）に配置される。よって、第2空間72は両磁気センサ51,52に対し径方向内側（内周側）にあり、集磁部材6は、両磁気センサ51,52のパッケージ510,520（磁気素子511,521）の径方向内側（内周側）に配置される。直線部603の径方向外側の面とパッケージ510,520の一側面とは、径方向で離間しつつ対向する。 The circumferential dimension of both arc portions 601, 602 and the circumferential width of the straight portion 603 of the magnetic collecting member 6 are smaller than those of the first embodiment, respectively. The first annular portion 411 is arranged on the radial outer side (outer peripheral side) of the magnetic collecting member 6 and surrounds the magnetic collecting member 6. The magnetic collecting member 6 is arranged on the radial outer side (outer peripheral side) of the second annular portion 421. The radial distance between the inner peripheral surface of both arc portions 601,602 and the outer peripheral surface of the second annular portion 421 is the diameter between the outer peripheral surface of both arc portions 601,602 and the inner peripheral surface of the first annular portion 411. Shorter than the directional distance. The magnetic collecting member 6 is arranged only in the second space 72 of the first space 71 and the second space 72. In the present embodiment, the first annular portion 411 has a larger diameter than the second annular portion 421, and is arranged on the radial outer side (outer peripheral side) of the second annular portion 421. Therefore, the second space 72 is radially inside (inner peripheral side) with respect to both magnetic sensors 51 and 52, and the magnetic collecting member 6 is radially inside the package 510,520 (magnetic element 511,521) of both magnetic sensors 51 and 52. It is placed on the (inner circumference side). The radial outer surface of the straight portion 603 and one side surface of the package 510,520 face each other while being separated in the radial direction.

他の構成は第1実施形態と同じであるため、第1実施形態と対応する構成には同一の符号を付して、説明を省略する。 Since the other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the configurations corresponding to the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

（作用効果）
集磁部材6は第2空間72に配置される。第2空間72は、第2円環部421と両磁気センサ51,52との間にある空間である。第2円環部421は、直径が第1円環部411の直径よりも小さく、第1円環部411の径方向内側に配置される。このように、集磁部材6が、より直径の小さい第2円環部421に近い側に配置されるため、集磁部材6が設けられる角度範囲を等しくして比較した場合、集磁部材6がより直径の大きい第1円環部411に近い側（第1空間71）に配置される場合に比べ、集磁部材6の周方向寸法を小さくすることができる。よって、集磁部材6を形成する材料の更なる削減を図ることができる。言換えると、同じ角度範囲をカバーするのであれば，集磁部材6の周方向長さをより短くすることができるため、材料費の削減がより容易となる。 (Action effect)
The magnetic collecting member 6 is arranged in the second space 72. The second space 72 is a space between the second annulus portion 421 and both magnetic sensors 51 and 52. The diameter of the second annulus portion 421 is smaller than the diameter of the first annulus portion 411, and the second annulus portion 421 is arranged radially inside the first annulus portion 411. In this way, the magnetic collecting member 6 is arranged on the side closer to the second annular portion 421 having a smaller diameter. Therefore, when the magnetic collecting member 6 is provided with the same angle range, the magnetic collecting member 6 is compared. The circumferential dimension of the magnetic collecting member 6 can be reduced as compared with the case where is arranged on the side closer to the first annular portion 411 having a larger diameter (first space 71). Therefore, it is possible to further reduce the number of materials forming the magnetic collecting member 6. In other words, if the same angle range is covered, the circumferential length of the magnetic collecting member 6 can be made shorter, so that the material cost can be reduced more easily.

その他、第1実施形態と同様の構成により、第1実施形態と同様の作用効果が得られる。 In addition, with the same configuration as that of the first embodiment, the same action and effect as that of the first embodiment can be obtained.

以下、本実施形態のトルクセンサ1が奏する効果を記載する。
(5) 第2円環部421は、直径が第1円環部411の直径よりも小さく、ステアリングシャフト2（軸部材）の回転軸線に対する径方向において第1円環部411の内側に配置される。
よって、集磁部材6を形成する材料の更なる削減を図ることができる。 Hereinafter, the effects of the torque sensor 1 of the present embodiment will be described.
(5) The diameter of the second annulus portion 421 is smaller than the diameter of the first annulus portion 411, and is arranged inside the first annulus portion 411 in the radial direction with respect to the rotation axis of the steering shaft 2 (shaft member). Ru.
Therefore, it is possible to further reduce the number of materials forming the magnetic collecting member 6.

〔第6実施形態〕
（構成）
本実施形態は、第5実施形態において、第2実施形態と同様の突出部61を集磁部材6に設けたものである。 [Sixth Embodiment]
(Constitution)
In this embodiment, in the fifth embodiment, the same protruding portion 61 as in the second embodiment is provided on the magnetic collecting member 6.

図12に示すように、両磁気センサ51,52（パッケージ510,520）は、径方向において、第1円環部411と第2円環部421との間を径方向で略2等分する中点よりも、第1円環部411の側に配置される。集磁部材6は第5実施形態のような直線部603を備えない。集磁部材6の突出部61は、本体部60（円弧部601,602）から径方向外側に（磁気センサ51,52に向かって）突出する。突出部61の径方向外側の面と両磁気センサ51,52のパッケージ510,520の一側面とは、径方向で離間しつつ対向する。突出部61と第1円環部411との間の最短距離は、円弧部601,602と第1円環部411との間の距離よりも短い。すなわち、集磁部材6と第1円環部411との間の最短距離は、第5実施形態よりも短い。両磁気センサ51,52のパッケージ510,520は、第1円環部411と集磁部材6との間の距離が最短となる位置またはその近傍にある。また、円弧部601,602と第2円環部421との間の距離は、第5実施形態よりも短い。 As shown in FIG. 12, the bimagnetic sensors 51,52 (package 510,520) are the midpoints that substantially bisect between the first annular portion 411 and the second annular portion 421 in the radial direction. Is arranged closer to the first annular portion 411. The magnetic collecting member 6 does not have the straight portion 603 as in the fifth embodiment. The protruding portion 61 of the magnetic collecting member 6 projects radially outward (toward the magnetic sensors 51 and 52) from the main body portion 60 (arc portions 601,602). The radial outer surface of the protrusion 61 and one side surface of the packages 510 and 520 of both magnetic sensors 51 and 52 face each other while being separated in the radial direction. The shortest distance between the protrusion 61 and the first annulus 411 is shorter than the distance between the arcs 601,602 and the first annulus 411. That is, the shortest distance between the magnetic collecting member 6 and the first annular portion 411 is shorter than that of the fifth embodiment. The packages 510 and 520 of both magnetic sensors 51 and 52 are located at or near the position where the distance between the first ring portion 411 and the magnetic collecting member 6 is the shortest. Further, the distance between the arc portions 601,602 and the second ring portion 421 is shorter than that in the fifth embodiment.

他の構成は第2、第5実施形態と同じであるため、第2、第5実施形態と対応する構成には同一の符号を付して、説明を省略する。 Since the other configurations are the same as those of the second and fifth embodiments, the same reference numerals are given to the configurations corresponding to the second and fifth embodiments, and the description thereof will be omitted.

以上、第2、第5実施形態と同様の構成により、第2、第5実施形態と同様の作用効果が得られる。
なお、第5実施形態において、第3、第4実施形態と同様の突出部61を集磁部材6に設けてもよい。 As described above, with the same configuration as the second and fifth embodiments, the same effects as those of the second and fifth embodiments can be obtained.
In the fifth embodiment, the same protruding portion 61 as in the third and fourth embodiments may be provided on the magnetic collecting member 6.

〔第7実施形態〕
（構成）
本実施形態は、第1実施形態において、円環部411,421および集磁部材6が径方向に広がり、第1円環部411と第2円環部421との間のクリアランスが径方向に開口する構成とし、第2実施形態と同様の突出部61を集磁部材6に設けたものである。集磁部材6は第2空間72に配置される。図13に示すように、第1円環部411および第2円環部421は、円環状（径方向に広がる円板状）であり、直径が互いに略同じである。第1円環部411の面と第2円環部421の面とは、軸方向で離間しつつ対向する。磁気センサ51のパッケージ510（磁気素子511）および集磁部材6は、軸方向で第1円環部411と第2円環部421との間に配置され、径方向で両円環部411,421と重なる位置にある。出力端子512は、径方向に延び、回路基板53に接続する。磁気センサ51のパッケージ510（磁気素子511）は、軸方向において、第1円環部411と第2円環部421との間を軸方向で略2等分する中点よりも、第1円環部411の側に配置される。第1円環部411とパッケージ510（磁気素子511）の間の距離は、第2円環部421とパッケージ510（磁気素子511）の間の距離よりも短い。 [7th Embodiment]
(Constitution)
In the first embodiment, in the first embodiment, the annular portion 411,421 and the magnetic collecting member 6 expand in the radial direction, and the clearance between the first annular portion 411 and the second annular portion 421 opens in the radial direction. The structure is such that the protruding portion 61 similar to that of the second embodiment is provided on the magnetic collecting member 6. The magnetic collecting member 6 is arranged in the second space 72. As shown in FIG. 13, the first annular portion 411 and the second annular portion 421 are annular (disk-shaped extending in the radial direction) and have substantially the same diameter. The surface of the first annular portion 411 and the surface of the second annular portion 421 face each other while being separated in the axial direction. The package 510 (magnetic element 511) and the magnetic collecting member 6 of the magnetic sensor 51 are arranged between the first annulus portion 411 and the second annulus portion 421 in the axial direction, and both the annulus portions 411 and 421 in the radial direction. It is in an overlapping position. The output terminal 512 extends radially and connects to the circuit board 53. The package 510 (magnetic element 511) of the magnetic sensor 51 has a first circle rather than a midpoint that substantially bisects between the first annulus portion 411 and the second annulus portion 421 in the axial direction. It is arranged on the side of the ring portion 411. The distance between the first ring portion 411 and the package 510 (magnetic element 511) is shorter than the distance between the second ring portion 421 and the package 510 (magnetic element 511).

集磁部材6は、本体部60および突出部61を備える。突出部61は、本体部60から軸方向一方側に（磁気センサ51に向かって）突出する。突出部61は、2つの接続部631,632を介して本体部60に接続する。突出部61は、径方向で両円環部411,421と重なる位置にあり、周方向で磁気センサ51のパッケージ510（磁気素子511）と重なる。突出部61の軸方向一方側の面と磁気センサ51のパッケージ510の一側面とは、軸方向で離間しつつ対向する。 The magnetic collecting member 6 includes a main body portion 60 and a protruding portion 61. The protruding portion 61 protrudes from the main body portion 60 in one axial direction (toward the magnetic sensor 51). The protrusion 61 is connected to the main body 60 via two connecting portions 631,632. The protrusion 61 is located at a position where it overlaps with both annular portions 411,421 in the radial direction, and overlaps with the package 510 (magnetic element 511) of the magnetic sensor 51 in the circumferential direction. One side of the protrusion 61 in the axial direction and one side surface of the package 510 of the magnetic sensor 51 face each other while being separated in the axial direction.

他の構成は第1、第2実施形態と同じであるため、第1、第2実施形態と対応する構成には同一の符号を付して、説明を省略する。 Since the other configurations are the same as those of the first and second embodiments, the same reference numerals are given to the configurations corresponding to the first and second embodiments, and the description thereof will be omitted.

（作用効果）
磁気センサ51および集磁部材6は、軸方向で第1円環部411と第2円環部421の間に配置される。よって、第1円環部411と集磁部材6との間に、径方向に延びるクリアランスが形成される。磁気センサ51の組付け作業の際、磁気センサ51を上記クリアランスに径方向外側から内側に向かって挿入することができるため、組付け作業性がよい。 (Action effect)
The magnetic sensor 51 and the magnetic collecting member 6 are arranged between the first annular portion 411 and the second annular portion 421 in the axial direction. Therefore, a clearance extending in the radial direction is formed between the first annular portion 411 and the magnetic collecting member 6. When assembling the magnetic sensor 51, the magnetic sensor 51 can be inserted into the clearance from the outside to the inside in the radial direction, so that the assembling workability is good.

第2円環部421と磁気センサ51の間の距離よりも、第1円環部411と磁気センサ51の間の距離が短くなるように、磁気センサ51を配置する。よって、第2実施形態と同様、磁気センサ51と第1円環部411の間の磁気抵抗を小さく抑えることができる等の作用効果を得ることができる。 The magnetic sensor 51 is arranged so that the distance between the first annular portion 411 and the magnetic sensor 51 is shorter than the distance between the second annular portion 421 and the magnetic sensor 51. Therefore, as in the second embodiment, it is possible to obtain an action effect such that the magnetic resistance between the magnetic sensor 51 and the first annular portion 411 can be suppressed to a small value.

なお、突出部61を集磁部材6に設けなくてもよい。本実施形態では、集磁部材6は突出部61を備える。突出部61は、周方向で磁気センサ51と重なり、かつ本体部60から磁気センサ51に向かって突出する。よって、第2実施形態と同様、突出部61と第1円環部411の間のクリアランスを小さくし、このクリアランスにおける磁気抵抗を小さく抑えることができる。また、本体部60が第2円環部421により近い位置に設けられるため、第2円環部421と本体部60の間のクリアランスを小さくし、このクリアランスにおける磁気抵抗を小さく抑えることができる。 It is not necessary to provide the protruding portion 61 on the magnetic collecting member 6. In this embodiment, the magnetic collecting member 6 includes a protruding portion 61. The protruding portion 61 overlaps with the magnetic sensor 51 in the circumferential direction, and protrudes from the main body portion 60 toward the magnetic sensor 51. Therefore, as in the second embodiment, the clearance between the protrusion 61 and the first annular portion 411 can be reduced, and the magnetic resistance in this clearance can be suppressed to a small value. Further, since the main body portion 60 is provided at a position closer to the second annular portion 421, the clearance between the second annular portion 421 and the main body portion 60 can be reduced, and the magnetic resistance in this clearance can be suppressed to a small value.

突出部61および磁気センサ51は、径方向で両円環部411,421と重なる。このように、磁気センサ51が軸方向両側から第1円環部411と第2円環部421に挟まれる構成とすることで、トルクセンサ1の軸方向から作用する外部磁界の影響を効果的に抑制できる。また、磁気センサ51が第1円環部411と突出部61とにより挟まれる構成とすることで、磁束をより効果的に磁気センサ51またはその近傍に集中させることができる。 The protrusion 61 and the magnetic sensor 51 overlap with both annulus portions 411,421 in the radial direction. In this way, by configuring the magnetic sensor 51 to be sandwiched between the first annular portion 411 and the second annular portion 421 from both sides in the axial direction, the influence of the external magnetic field acting from the axial direction of the torque sensor 1 is effective. Can be suppressed. Further, by configuring the magnetic sensor 51 to be sandwiched between the first annular portion 411 and the protruding portion 61, the magnetic flux can be more effectively concentrated in or near the magnetic sensor 51.

その他、第1、第2実施形態と同様の構成により、第1、第2実施形態と同様の作用効果が得られる。なお、第1円環部411と第2円環部421（第1空間71と第2空間72）の位置関係が軸方向で逆であってもよい。磁気センサ5の数は単数でも複数でもよい。第3、第4実施形態と同様の突出部61を集磁部材6に設けてもよい。 In addition, with the same configuration as the first and second embodiments, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained. The positional relationship between the first annular portion 411 and the second annular portion 421 (first space 71 and second space 72) may be opposite in the axial direction. The number of magnetic sensors 5 may be singular or plural. The protrusion 61 similar to the third and fourth embodiments may be provided on the magnetic collecting member 6.

以下、本実施形態のトルクセンサ1が奏する効果を列挙する。
(7-1) 第1磁気センサ51および集磁部材6は、ステアリングシャフト2（軸部材）の回転軸線の方向において第1円環部411と第2円環部421の間に配置される。
よって、第1磁気センサ51の組付け作業性がよい。
(7-2) 集磁部材6は、本体部60（集磁部材本体部）および突出部61（集磁部材突出部）を備え、
突出部61は、ステアリングシャフト2（軸部材）の回転軸線に対する周方向において第1磁気センサ51とオーバーラップし、かつ本体部60から第1磁気センサ51に向かって突出する。
よって、突出部61と第1円環部411の間の磁気抵抗を抑制できる。また、第2円環部421と本体部60の間の磁気抵抗を抑制できる。
(7-3) 突出部61（集磁部材突出部）および第1磁気センサ51は、ステアリングシャフト2（軸部材）の回転軸線に対する径方向において第1円環部411および第2円環部421とオーバーラップする。
よって、トルクセンサ1の軸方向から作用する外部磁界の影響を抑制できる。 The effects of the torque sensor 1 of the present embodiment are listed below.
(7-1) The first magnetic sensor 51 and the magnetic collecting member 6 are arranged between the first annular portion 411 and the second annular portion 421 in the direction of the rotation axis of the steering shaft 2 (shaft member).
Therefore, the workability of assembling the first magnetic sensor 51 is good.
(7-2) The magnetic collecting member 6 includes a main body portion 60 (magnetic collecting member main body portion) and a protruding portion 61 (magnetic collecting member protruding portion).
The protruding portion 61 overlaps with the first magnetic sensor 51 in the circumferential direction with respect to the rotation axis of the steering shaft 2 (shaft member), and protrudes from the main body portion 60 toward the first magnetic sensor 51.
Therefore, the magnetic resistance between the protrusion 61 and the first ring portion 411 can be suppressed. In addition, the magnetic resistance between the second ring portion 421 and the main body portion 60 can be suppressed.
(7-3) The protruding portion 61 (projecting portion of the magnetic collecting member) and the first magnetic sensor 51 include the first annular portion 411 and the second annular portion 421 in the radial direction with respect to the rotation axis of the steering shaft 2 (shaft member). Overlap with.
Therefore, the influence of the external magnetic field acting from the axial direction of the torque sensor 1 can be suppressed.

〔他の実施形態〕
以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。 [Other embodiments]
Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above, the specific configuration of the present invention is not limited to the configurations of the embodiments, and there are design changes and the like within a range that does not deviate from the gist of the invention. Is also included in the present invention.

２ ステアリングシャフト（軸部材）
２１ インプットシャフト（第2軸部材）
２２ トーションバー
２３ ピニオンシャフト（第1軸部材）
３ マグネット
４１ 第1ヨーク
４１１ 第1円環部
４１２ 第1爪部
４２ 第2ヨーク
４２１ 第2円環部
４２２ 第2爪部
５１ 第1磁気センサ
５１０ パッケージ
５１１ 磁気素子
５２ 第2磁気センサ
６ 集磁部材
６０ 本体部（集磁部材本体部）
６１ 突出部（集磁部材突出部）
７１ 第1空間
７２ 第2空間 2 Steering shaft (shaft member)
21 Input shaft (second shaft member)
22 Torsion bar 23 Pinion shaft (1st shaft member)
3 Magnet 41 1st yoke 411 1st ring 412 1st claw 42 2nd yoke 421 2nd ring 422 2nd claw 51 1st magnetic sensor 510 Package 511 Magnetic element 52 2nd magnetic sensor 6 Focusing Member 60 Main body (Magnetic collector main body)
61 Protruding part (Magnetic collecting member protruding part)
71 1st space 72 2nd space

Claims (10)

軸部材であって、第１軸部材、第２軸部材およびトーションバーを有し、前記第１軸部材と前記第２軸部材は、前記トーションバーを介して互いに接続され、前記トーションバーの捩れによって互いに相対回転可能である、前記軸部材と、
マグネットであって、前記第１軸部材に設けられ、円環形状を有し、前記軸部材の回転軸線に対する周方向においてＮ極とＳ極が交互に並ぶ、前記マグネットと、
第１ヨークであって、前記第２軸部材に設けられ、磁性材料で形成され、第１円環部および複数の第１爪部を有し、複数の前記第１爪部の夫々が、前記第１円環部に接続し、前記軸部材の回転軸線に対する周方向に並び、かつ前記マグネットと対向して配置される、前記第１ヨークと、
第２ヨークであって、前記第２軸部材に設けられ、磁性材料で形成され、第２円環部および複数の第２爪部を有し、複数の前記第２爪部の夫々が、前記第２円環部に接続し、前記軸部材の回転軸線に対する周方向において複数の前記第１爪部の夫々と交互に並び、かつ前記マグネットと対向して配置される、前記第２ヨークと、
第１磁気センサであって、前記第１円環部と前記第２円環部の間に配置され、前記第１磁気センサが配置された場の磁界に応じて信号を出力する前記第１磁気センサと、
集磁部材であって、前記第１円環部と前記第１磁気センサの間の第１空間と、前記第２円環部と前記第１磁気センサの間の第２空間のうち、前記第２空間にのみ配置され、磁性材料で形成された前記集磁部材とを有し、
前記第１磁気センサおよび前記集磁部材は、前記軸部材の回転軸線に対する径方向において前記第１円環部と前記第２円環部の間に配置される、
トルクセンサ。 It is a shaft member and has a first shaft member, a second shaft member, and a torsion bar. The first shaft member and the second shaft member are connected to each other via the torsion bar, and the torsion bar is twisted. With the shaft member, which can rotate relative to each other by
A magnet, which is provided on the first shaft member, has an annular shape, and has N poles and S poles alternately arranged in the circumferential direction with respect to the rotation axis of the shaft member.
The first yoke, which is provided on the second shaft member, is made of a magnetic material, has a first annular portion and a plurality of first claw portions, and each of the plurality of the first claw portions is the said. The first yoke, which is connected to the first annular portion, is arranged in the circumferential direction with respect to the rotation axis of the shaft member, and is arranged so as to face the magnet.
The second yoke, which is provided on the second shaft member, is made of a magnetic material, has a second ring portion and a plurality of second claw portions, and each of the plurality of the second claw portions is the said. The second yoke, which is connected to the second annular portion, is arranged alternately with each of the plurality of first claw portions in the circumferential direction with respect to the rotation axis of the shaft member, and is arranged so as to face the magnet.
The first magnetic sensor, which is arranged between the first annular portion and the second annular portion, and outputs a signal according to the magnetic field in the field where the first magnetic sensor is arranged. With the sensor
The first of the magnetic collecting members, the first space between the first annular portion and the first magnetic sensor, and the second space between the second annular portion and the first magnetic sensor. It has the magnetic collecting member, which is arranged only in two spaces and is made of a magnetic material .
The first magnetic sensor and the magnetic collecting member are arranged between the first annular portion and the second annular portion in the radial direction with respect to the rotation axis of the shaft member.
Torque sensor. 請求項１に記載のトルクセンサにおいて、
前記第２円環部は、直径が前記第１円環部の直径よりも大きく、前記軸部材の回転軸線に対する径方向において前記第１円環部の外側に配置される、
トルクセンサ。 In the torque sensor according to claim 1,
The diameter of the second annulus portion is larger than the diameter of the first annulus portion, and the second annulus portion is arranged outside the first annulus portion in the radial direction with respect to the rotation axis of the shaft member.
Torque sensor. 請求項１に記載のトルクセンサにおいて、
前記第２円環部は、直径が前記第１円環部の直径よりも小さく、前記軸部材の回転軸線に対する径方向において前記第１円環部の内側に配置される、トルクセンサ。 In the torque sensor according to claim 1 ,
The second annular portion has a diameter smaller than the diameter of the first annular portion, and is arranged inside the first annular portion in the radial direction with respect to the rotation axis of the shaft member. 請求項１に記載のトルクセンサにおいて、
前記集磁部材は、集磁部材本体部および集磁部材突出部を備え、
前記集磁部材突出部は、前記軸部材の回転軸線に対する周方向において前記第１磁気センサとオーバーラップし、かつ前記集磁部材本体部から前記第１磁気センサに向かって突出する、
トルクセンサ。 In the torque sensor according to claim 1 ,
The magnetic collecting member includes a magnetic collecting member main body portion and a magnetic collecting member projecting portion.
The magnetic collecting member projecting portion overlaps with the first magnetic sensor in the circumferential direction with respect to the rotation axis of the shaft member, and protrudes from the magnetic collecting member main body toward the first magnetic sensor.
Torque sensor. 請求項４に記載のトルクセンサにおいて、
前記集磁部材突出部および前記第１磁気センサは、前記軸部材の回転軸線に対する径方向において前記第１円環部および前記第２円環部とオーバーラップする、
トルクセンサ。 In the torque sensor according to claim 4 ,
The magnetic collecting member protrusion and the first magnetic sensor overlap the first annulus portion and the second annulus portion in the radial direction with respect to the rotation axis of the shaft member.
Torque sensor. 請求項1に記載のトルクセンサにおいて、
前記第１磁気センサは、前記第２円環部と前記第１磁気センサの間の最短距離よりも前記第１円環部と前記第１磁気センサの間の最短距離が短くなるように配置される、
トルクセンサ。 In the torque sensor according to claim 1 ,
The first magnetic sensor is arranged so that the shortest distance between the first annular portion and the first magnetic sensor is shorter than the shortest distance between the second annular portion and the first magnetic sensor. Ru,
Torque sensor. 請求項１に記載のトルクセンサにおいて、
前記集磁部材は、集磁部材本体部および集磁部材突出部を備え、
前記集磁部材突出部は、前記軸部材の回転軸線に対する周方向において前記第１磁気センサとオーバーラップし、かつ前記集磁部材本体部から前記第１磁気センサに向かって突出する、
トルクセンサ。 In the torque sensor according to claim 1 ,
The magnetic collecting member includes a magnetic collecting member main body portion and a magnetic collecting member projecting portion.
The magnetic collecting member projecting portion overlaps with the first magnetic sensor in the circumferential direction with respect to the rotation axis of the shaft member, and protrudes from the magnetic collecting member main body toward the first magnetic sensor.
Torque sensor. 請求項７に記載のトルクセンサにおいて、
前記第１磁気センサは、前記第１磁気センサが配置された場の磁界を検出する磁気素子と、前記磁気素子を包囲するパッケージを有し、
前記集磁部材突出部は、前記軸部材の回転軸線に対する周方向において前記磁気素子とオーバーラップし、かつ前記パッケージの一部とオーバーラップしない、
トルクセンサ。 In the torque sensor according to claim 7 ,
The first magnetic sensor includes a magnetic element that detects a magnetic field in the field where the first magnetic sensor is arranged, and a package that surrounds the magnetic element.
The magnetic collecting member protrusion overlaps with the magnetic element in the circumferential direction with respect to the rotation axis of the shaft member, and does not overlap with a part of the package.
Torque sensor. 請求項７に記載のトルクセンサは、
第２磁気センサであって、前記第１円環部と前記第２円環部の間に配置され、前記第２磁気センサが配置された場の磁界に応じて信号を出力する前記第２磁気センサを備え、
前記集磁部材は、前記第２円環部と前記第２磁気センサの間に配置され、
前記集磁部材突出部は、前記集磁部材本体部から前記第１磁気センサに向かって突出する第１集磁部材突出部と、前記集磁部材本体部から前記第２磁気センサに向かって突出する第２集磁部材突出部であって、前記軸部材の回転軸線に対する周方向において前記第１集磁部材突出部からずれた位置にある前記第２集磁部材突出部とを有する、
トルクセンサ。 The torque sensor according to claim 7 is
The second magnetic sensor, which is arranged between the first annular portion and the second annular portion, and outputs a signal according to the magnetic field in the field where the second magnetic sensor is arranged. Equipped with a sensor
The magnetic collecting member is arranged between the second ring portion and the second magnetic sensor.
The magnetic collecting member projecting portion protrudes from the magnetic collecting member main body portion toward the first magnetic sensor, and from the magnetic collecting member main body portion toward the second magnetic sensor. The second magnetic collecting member protruding portion is provided with the second magnetic collecting member protruding portion located at a position deviated from the first magnetic collecting member protruding portion in the circumferential direction with respect to the rotation axis of the shaft member.
Torque sensor. 請求項１～９のいずれかに記載のトルクセンサにおいて、
前記第１磁気センサはホール素子を有する、
トルクセンサ。 In the torque sensor according to any one of claims 1 to 9 .
The first magnetic sensor has a Hall element.
Torque sensor.
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