[发明专利]扭矩传感器及利用其的助力转向装置

权利要求书

1.一种扭矩传感器，其检测产生在旋转部件上的扭矩，该旋转部件由通过扭杆来连接的第一轴部件和第二轴部件构成，该扭矩传感器的特征在于，具有：

磁性部件，其与所述第一轴部件一体旋转地设置在该第一轴部件上，并且在所述旋转部件的旋转轴的同心圆上沿周向交替配置有不同的磁极；

第一轭部件，其由磁性材料构成，设置在该第二轴部件上以与所述第二轴部件一体旋转，并且具有多个第一爪部和第一圆环部，所述多个第一爪部配置在所述旋转轴的同心圆上，且配置为在该旋转轴的径向上与所述磁性部件对置，所述第一圆环部将各该第一爪部彼此连接；

第二轭部件，其由磁性材料构成，设置在第二轴部件上以与所述第二轴部件一体旋转，并且具有多个第二爪部和第二圆环部，所述多个第二爪部配置在所述旋转轴的同心圆上，且配置为在周向上在各所述第一爪部之间交替排列，在该旋转轴的径向上与所述磁性部件对置，所述第二圆环部配置为在所述第一圆环部的外周侧与该第一圆环部分离对置，并将各所述第二爪部彼此连接；

第一集磁环，其由横截面呈大致圆弧状的磁性材料构成，并且设置在所述第一圆环部与所述第二圆环部之间，与所述第一圆环部在径向上重合，基于产生于所述第一圆环部的磁场在内部产生磁场；

第二集磁环，其由横截面呈大致圆弧状的磁性材料构成，并且设置在所述第二圆环部与所述第一集磁环之间，与所述第二圆环部在径向上重合，基于产生于所述第二圆环部的磁场在内部产生磁场；

磁性传感器，其配置在所述第一集磁环与所述第二集磁环之间，并且具有霍尔元件，该霍尔元件检测由于受到随着所述第一爪部和第二爪部与所述磁性部件之间的相对角度变化而变化的所述第一、第二圆环部之间的磁场而产生的所述第一、第二集磁环之间的内部磁场的变化，所述第一爪部和第二爪部与所述磁性部件之间的相对角度变化是因所述扭杆的扭转而产生的，

基于所述磁性传感器的输出信号来检测产生在所述旋转部件上的扭矩。

2.如权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，所述第一集磁环仅设置于比所述第一轭部件的所述第一圆环部靠向外周侧的位置。

3.如权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，所述第二圆环部的直径形成为大于连接各所述第二爪部的假想圆的直径，

并且，连接所述第二圆环部与各所述第二爪部的第二连接部形成为，自各所述第二爪部的基端部向径向外侧延伸。

4.一种助力转向装置，其具有：

转向机构，其由转向轴和转换机构构成，所述转向轴由随着方向盘的转向操作而旋转的输入轴和经由扭杆与该输入轴连接以传递所述输入轴的旋转的输出轴构成，所述转换机构将所述输出轴的旋转转换成转向轮的转向操作；

扭矩传感器，其检测产生在所述转向轴上的转向扭矩；

电动马达，其基于所述扭矩传感器的输出信号对所述转向机构施加转向力；

该助力转向装置的特征在于，所述扭矩传感器包括：

磁性部件，其与所述第一轴部件一体旋转地设置在该第一轴部件上，并且在所述旋转部件的旋转轴的同心圆上沿周向交替配置有不同的磁极；

第一轭部件，其由磁性材料构成，设置在该第二轴部件上以与所述第二轴部件一体旋转，并且具有多个第一爪部和第一圆环部，所述多个第一爪部配置在所述旋转轴的同心圆上，且配置为在该旋转轴的径向上与所述磁性部件对置，所述第一圆环部将各该第一爪部彼此连接；

第二轭部件，其由磁性材料构成，设置在第二轴部件上以与所述第二轴部件一体旋转，并且具有多个第二爪部和第二圆环部，所述多个第二爪部配置在所述旋转轴的同心圆上，且配置为在周向上在各所述第一爪部之间交替排列，在该旋转轴的径向上与所述磁性部件对置，所述第二圆环部配置为在所述第一圆环部的外周侧与该第一圆环部分离对置，并将各所述第二爪部彼此连接；

第一集磁环，其由横截面呈大致圆弧状的磁性材料构成，并且设置在所述第一圆环部与所述第二圆环部之间，与所述第一圆环部在径向上重合，基于产生于所述第一圆环部的磁场在内部产生磁场；

第二集磁环，其由横截面呈大致圆弧状的磁性材料构成，并且设置在所述第二圆环部与所述第一集磁环之间，与所述第二圆环部在径向上重合，基于产生于所述第二圆环部的磁场在内部产生磁场；

磁性传感器，其配置在所述第一集磁环与所述第二集磁环之间，并且具有霍尔元件，该霍尔元件检测由于受到随着所述第一爪部和第二爪部与所述磁性部件之间的相对角度变化而变化的所述第一、第二圆环部之间的磁场而产生的所述第一、第二集磁环之间的内部磁场的变化，所述第一爪部和第二爪部与所述磁性部件之间的相对角度变化是因所述扭杆的扭转而产生的。