转矩传感器和电动动力转向装置的制作方法

本发明涉及转矩传感器和电动动力转向装置。

背景技术：

作为这种技术，公开了下述专利文献1中记载的技术。在专利文献1中公开了使用两个磁传感器的转矩传感器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2014-55910号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1的技术中，由于使用两个磁传感器，因此在一个磁传感器发生异常的情况下，能够判断其中一个磁传感器发生异常，但无法判断哪一磁传感器发生异常。因此，存在在一个磁传感器发生异常的情况下，转矩传感器无法检测转矩的问题。

本发明的目的在于提供一种即使在多个磁传感器中的一个磁传感器发生异常的情况下也能够检测转矩的转矩传感器以及使用转矩传感器的电动动力转向装置。

用于解决技术问题的技术方案

为了实现上述目的，在本发明的一个实施方式中，转矩传感器具备：

第一磁传感器，其设置在第一集磁机构与第二集磁机构之间；

第二磁传感器，其设置在第一集磁机构与第二集磁机构之间，并且配置在与第一磁传感器的磁环境相同的位置或对称的位置；

第三磁传感器，其设置在第一集磁机构与第二集磁机构之间，并且配置在与第一磁传感器和第二磁传感器的磁环境相同的位置或对称的位置；

该转矩传感器基于第一磁传感器、第二磁传感器或第三磁传感器的输出信号，检测在旋转部件产生的转矩。

根据本发明的一个实施方式，即使多个磁传感器中的一个磁传感器发生异常，也能够检测转矩。

附图说明

图1是实施例1的电动动力转向装置的整体构成图。

图2是实施例1的转矩传感器的轴向剖视图。

图3是实施例1的转矩传感器的轴向剖视图。

图4是实施例1的转矩传感器的径向剖视图。

图5是实施例1的转矩传感器的径向剖视图。

图6是从轴向观察实施例1的集磁单元的图。

图7是从轴向观察实施例1的集磁单元的图。

图8是实施例1的集磁单元和电路基板的立体图。

图9是实施例1的磁传感器与控制器之间的电路图。

图10是实施例1的输出调整部的控制框图。

图11是实施例2的转矩传感器的径向剖视图。

图12是实施例3的转矩传感器的径向剖视图。

图13是实施例4的转矩传感器的轴向剖视图。

图14是实施例5的转矩传感器的径向剖视图。

图15是其他实施例的转矩传感器的轴向剖视图。

具体实施方式

〔实施例1〕

[电动动力转向的构成]

图1是电动动力转向装置1的整体构成图。电动动力转向装置1中，通过电动马达3对由驾驶员向转向盘2输入的操舵转矩施加助力转矩，将操舵转矩和助力转矩作为转向力而向转向轮4传递。

向转向盘2输入的操舵转矩经由输入轴5、扭力杆6、小齿轮轴7、小齿轮8、齿条9、连接杆10而传递至转向轮4。输入轴5、扭力杆6、小齿轮轴7、小齿轮8、齿条9、连接杆10构成操舵机构17。

由电动马达3输出的助力转矩经由蜗杆轴11、蜗轮12、小齿轮8、齿条9、连接杆10而传递至转向轮4。

在输入轴5与小齿轮轴7之间设有检测操舵转矩的转矩传感器13。转矩传感器13将与操舵转矩相应的转矩传感器输出电压输出至控制器14。控制器14根据转矩传感器输出电压，计算出电动马达3的目标输出转矩，根据目标输出转矩进行驱动电动马达3的电流的控制。

由输入轴5和小齿轮轴7构成旋转部件16。

[转矩传感器的构成]

图2是转矩传感器13附近的轴向剖视图。图3是转矩传感器13部分的放大图。图4是图3中的a-a剖视图。图5是图3中的b-b剖视图。图6是从转向盘2侧观察集磁单元27的图。图7是从小齿轮8侧观察集磁单元27的图。图8是集磁单元27和电路基板30的立体图。

转矩传感器13收纳在转向齿轮箱15内。扭力杆6的一端固定于输入轴5。扭力杆6的另一端固定于小齿轮轴7。输入轴5与小齿轮轴7不直接连结，两者以能够相对旋转的方式而被支承。在输入操舵转矩时，扭力杆6扭转，输入轴5与小齿轮轴7的旋转量产生偏差。转矩传感器13根据该偏差的大小而求出操舵转矩。

(磁体)

小齿轮轴7中设有形成为圆环状的磁体20。磁体20在周向上交替配置有n极和s极。在实施例1中，在周向上具有16个极。磁体20与小齿轮轴7一体旋转。

(磁轭部件)

在输入轴5中设有磁轭部件21。磁轭部件21由第一磁轭部件211和第二磁轭部件212构成。

第一磁轭部件211由坡莫合金(软磁性合金)形成。第一磁轭部件211具有形成为圆环状的第一圆环部211a。第一圆环部211a形成为比磁体20的外径大。第一磁轭部件211具有从第一圆环部211a向内周侧弯曲后沿着轴向延伸的第一爪部211b。第一爪部211b在周向上等间隔地设有8个。相邻的第一爪部211b的间隔形成为与第一爪部211b的周向宽度大致相同或略宽。将第一爪部211b的外周面在周向上相连而得到的圆的直径形成为比磁体20的外径大。

第二磁轭部件212由坡莫合金形成。第二磁轭部件212具有形成为圆环状的第二圆环部212a。第二圆环部212a形成为比磁体20的外径小。第二磁轭部件212具有从第二圆环部212a向外周侧弯曲后沿着轴向延伸的第二爪部212b。第二爪部212b在周向上等间隔地设有8个。相邻的第二爪部212b的间隔形成为与第二爪部212b的周向的宽度大致相同或略宽。将第二爪部212b的外周面在周向上相连而得到的圆的直径形成为与将第一爪部211b的外周面在周向上相连而得到的圆的直径大致相等。

第一磁轭部件211与第二磁轭部件212保持于磁轭支架33。在第一磁轭部件211和第二磁轭部件212保持于磁轭支架33的状态下，第一圆环部211a和第二圆环部212a同轴配置，第一圆环部211a位于第二圆环部212a的外周侧。以第一圆环部211a的内周面与第二圆环部212a的外周面相对的方式设置。第一圆环部211a的内周面与第二圆环部212a的外周面分开设置。在第一磁轭部件211和第二磁轭部件212保持于磁轭支架33的状态下，使得第二爪部212b位于相邻的第一爪部211b之间。也就是说，第一爪部211b与第二爪部212b交替配置。

第一磁轭部件211和第二磁轭部件212在保持于磁轭支架33的状态下安装于输入轴5上。第一磁轭部件211和第二磁轭部件212与输入轴5一体旋转。第一爪部211b和第二爪部212b配置在磁体20的外周侧。此时，以第一爪部211b和第二爪部212b的宽度方向中心位置与磁体20的n极和s极的边界位置相对的方式配置。

(集磁机构)

在第一磁轭部件211的第一圆环部211a与第二磁轭部件212的第二圆环部212a之间设有集磁机构22。集磁机构22由第一集磁机构221和第二集磁机构222构成。

第一集磁机构221由坡莫合金形成。第一集磁机构221与第一圆环部211a相对配置。第一集磁机构221与第一圆环部211a分开配置。

第一集磁机构221由第一集磁部件221a和第二集磁部件221b构成。第一集磁部件221a和第二集磁部件221b形成为相同形状。在从输入轴5的旋转轴方向观察第一集磁部件221a和第二集磁部件221b时，第一集磁部件221a和第二集磁部件221b具有形成为直线状的集磁部221c和从集磁部221c的两端呈圆弧状延伸的圆弧状部221d。集磁部221c形成为位于使圆弧状部221d延伸而得到的假想圆的内周侧。第一集磁部件221a和第二集磁部件221b作为整体形成为沿着输入轴5的旋转轴周向的圆弧状。第一集磁部件221a和第二集磁部件221b形成为输入轴5的旋转轴的周向的范围略小于180度。第一集磁部件221a的周向端部和第二集磁部件221b的周向端部以不接触的方式配置。第一集磁部件221a和第二集磁部件221b是在输入轴5的旋转轴方向上具有宽度的板状部件。也就是说，第一集磁部件221a和第二集磁部件221b配置为在输入轴5的旋转轴方向和周向上与第一圆环部211a重叠。

第二集磁机构222由坡莫合金形成。第二集磁机构222与第二圆环部212a相对配置。第二集磁机构222与第二圆环部212a分开配置。

第二集磁机构222由第三集磁部件222a和第四集磁部件222b构成。第三集磁部件222a和第四集磁部件222b形成为相同形状。在从输入轴5的旋转轴方向观察第三集磁部件222a和第四集磁部件222b时，第三集磁部件222a和第四集磁部件222b具有形成为直线状的集磁部222c和从集磁部222c呈圆弧状延伸的圆弧状部222d。集磁部221c形成为位于使圆弧状部221d延伸而得到的假想圆的外周侧。第三集磁部件222a和第四集磁部件222b作为整体形成为沿着输入轴5的旋转轴的周向的圆弧状。第三集磁部件222a和第四集磁部件222b形成为输入轴5的旋转轴的周向的范围略小于180度。第三集磁部件222a的周向端部和第四集磁部件222b的周向端部以不接触的方式配置。第三集磁部件222a和第四集磁部件222b是在输入轴5的旋转轴方向上具有宽度的板状部件。也就是说，第三集磁部件222a和第四集磁部件222b配置为在输入轴5的旋转轴方向和周向上与第二圆环部212a重叠。

第一集磁部件221a，第二集磁部件221b，第三集磁部件222a，第四集磁部件222b设置在与输入轴5的旋转轴正交的同一平面上。

在图5中，将与输入轴5的旋转轴o正交且与第一集磁部件221a的集磁部221c、第二集磁部件221b的集磁部221c、第三集磁部件222a的集磁部222c以及第四集磁部件222b的集磁部222c正交的直线记作直线c。并且，将与输入轴5的旋转轴o正交且与第一集磁部件221a的集磁部221c、第二集磁部件221b的集磁部221c、第三集磁部件222a的集磁部222c和第四集磁部件222b的集磁部222c平行的直线记作直线d。

第一集磁部件221a、第二集磁部件221b、第三集磁部件222a以及第四集磁部件222b分别形成为相对于直线c对称的形状。第一集磁部件221a和第二集磁部件221b配置为相对于直线d成为对称的形状。第三集磁部件222a和第四集磁部件222b配置为相对于直线d成为对称的形状。

第一集磁部件221a和第二集磁部件221b配置为相对于输入轴5的旋转轴o成为对称的形状。第三集磁部件222a和第四集磁部件222b配置为相对于输入轴5的旋转轴o成为对称的形状。

集磁机构22保持于由绝缘部件即树脂材料注塑成型而形成的支架部件28。集磁机构22通过嵌入成型而与支架部件28形成为一体。由支架部件28和集磁部件22构成集磁单元27。

支架部件28的外形形成为大致有底杯状，在底部的中心具有开口部282。输入轴5贯穿该开口部282。在支架部件28的底面设有对支架部件28注塑成型时注入树脂材料的浇口部281。浇口部281有6个(浇口部281a、281b、281c、281d、281e、281f)。6个浇口部281设置在相对于直线c和直线d对称的位置。也就是说，浇口部281设置在相对于第一集磁机构221和第二集磁机构222也对称的位置。

法兰部283从支架部件28的外周面突出，在法兰部283的前端形成有圆柱状的圆柱部284。在圆柱部284上形成有将集磁单元27固定于转向齿轮箱15的螺栓所插入的螺栓孔284a。

在支架部件28的底部设有在将集磁单元27安装于转向齿轮箱15时从成为转向盘2侧的面突出的圆柱状的定位部285。定位部285插入后述电路基板30的定位孔301，进行电路基板30相对于集磁单元27的定位。

在支架部件28的底部形成有与第一集磁部件221a的集磁部221c和第三集磁部件222a的集磁部222c之间连通的磁传感器插入孔286a以及与第二集磁部件221b的集磁部221c与第四集磁部件222b的集磁部222c之间连通的磁传感器插入孔286b。后述第一磁传感器23和第二磁传感器24从磁传感器插入孔286a插入第一集磁部件221a的集磁部221c与第三集磁部件222a的集磁部222c之间。后述第三磁传感器25和第四磁传感器26从磁传感器插入孔286b插入第二集磁部件221b的集磁部221c与第四集磁部件222b的集磁部222c之间。

第一集磁机构221和第二集磁机构222中插入第一磁轭部件211的第一圆环部211a与第二磁轭部件212的第二圆环部212a之间的部分不覆盖形成支架部件28的树脂部件而露出。以跨相邻排布的第一集磁机构221和第二集磁机构222的方式设有焊接板29。焊接板29使用热塑性树脂形成为圆环状。焊接板29在与第一集磁机构221和第二集磁机构222抵接的状态下被超声焊接。

(磁传感器)

在第一集磁部件221a的集磁部221c与第三集磁部件222a的集磁部222c之间设有第一磁传感器23和第二磁传感器24。在第二集磁部件221b的集磁部221c与第四集磁部件222b的集磁部222c之间设有第三磁传感器25和第四磁传感器26。第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26由霍尔元件形成。

第一磁传感器23和第二磁传感器24配置在相对于直线c对称的位置。第三磁传感器25和第四磁传感器26配置在相对于直线c对称的位置。第一磁传感器23和第四磁传感器26配置在相对于直线d对称的位置。第二磁传感器24和第三磁传感器25配置在相对于直线d对称的位置。第一磁传感器23和第三磁传感器25设置在相对于输入轴5的旋转轴o对称的位置。第二磁传感器24和第四磁传感器26设置在相对于输入轴5的旋转轴o对称的位置。

也就是说，以第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26所配置的位置的磁环境(磁体20与磁轭部件21的爪部211b、212b的位置，相对于集磁部件22的位置等)相同的方式进行配置。尽管各个第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26所检测到的磁力线不同，但能够检测到特性相同的磁力线。因此，第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26的检测值相等。

第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26分别具有用于输出信号的输出端子23a、24a、25a、26a。第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26以输出端子23a、24a、25a、26a在输入轴5的旋转轴方向上朝向同一方向延伸的状态配置。输出端子23a、24a、25a、26a与同一电路基板30连接。第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26以安装于电路基板30的状态插入支架部件28的磁传感器插入孔286a、286b。

在电路基板30上设有连接器部32，在该连接器部32安装有与后述外部控制器14连接的线束31。第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26的输出信号从连接器部32输出至控制器14。

[电路构成]

图9是第一磁传感器23，第二磁传感器24，第三磁传感器25以及第四磁传感器26与控制器14之间的电路图。

第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26分别通过第一输出电路41、第二输出电路42、第三输出电路43和第四输出电路44与控制器14连接。第一输出电路41、第二输出电路42、第三输出电路43和第四输出电路44将第一磁传感器23、第二磁传感器24，第三磁传感器25和第四磁传感器26的输出信号发送至控制器14。

第一磁传感器23和第二磁传感器24通过共同的第一电源电路45与控制器14连接。另外，第三磁传感器25和第四磁传感器26通过共同的第二电源电路47与控制器14连接。第一电源电路45和第二电源电路47向第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26供电。

第一磁传感器23和第二磁传感器24通过共同的第一接地电路46与控制器14连接。另外，第三磁传感器25和第四磁传感器26通过共同的第二接地电路48与控制器14连接。第一接地电路46和第二接地电路48将第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26与地面连接。

控制器14具有对第一电源电路45、第一接地电路46、第二电源电路47、第二接地电路48的异常进行检测的异常检测部14a。

[输出调整控制]

控制器14具有输出调整部14b。输出调整部14b减小由第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25、第四磁传感器26的产品之间的误差、安装位置的误差而产生的输出信号的差异。

图10是输出调整部14b的控制框图。

在a/d转换部50中，将由第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25、第四磁传感器26输出的信号由模拟信号转换为数字信号。

在低通滤波器51中，从由a/d转换部50输出的信号中除去高频噪音。

在增益调整部52中，乘以增益。在补偿调整部53中，加上补偿值。增益和补偿值是在转矩传感器13出厂前的校准时进行调节的数值。调整增益和补偿值调节无论第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25、第四磁传感器26的产品之间的误差、安装位置的误差如何，都能够输出大致相同的输出信号。

在限幅器54中，限制过大的信号。

在协议生成器部55中，将信号转换为按照通信方式的信号而输出。

[转矩检测方法]

在没有输入操舵转矩的状态下，第一磁轭部件211的第一爪部211b和第二磁轭部件212的第二爪部212b的宽度方向中心位置与磁体20的n极和s极的边界位置相对。此时，从爪部211b、212b来看的相对于磁体20的n极和s极的磁导相等。由磁体20的n极产生的磁通进入爪部211b、212b而直接进入s极。因此，在第一集磁机构221与第二集磁机构222之间，磁通不流动。此时，第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26输出中间电压。

在输入操舵转矩时，扭力杆6扭转，在输入轴5与小齿轮轴7之间产生相对角度位移。该相对角度位移表现为爪部211b、212b与磁体20的相对角度位移。在爪部211b、212b与磁体20之间产生相对角度位移时，破坏了从爪部211b、212b来看的相对于磁体20的n极和s极的磁导的平衡。由磁体20的n极产生的磁通更多地向爪部211b、212b中与n极相对的面积大的方向流动。因此，在第一集磁机构221与第二集磁机构222之间，磁通发生流动。第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25、第四磁传感器26检测流动的磁通的量，输出与检测到的磁通的量相应的信号。由此，能够检测扭力杆3的扭转量，根据扭力杆3的刚性求出操舵转矩。

[磁传感器异常检测]

在此，假设第一磁传感器23发生异常。第一磁传感器23的输出信号与第二磁传感器24、第三磁传感器25、第四磁传感器26的输出信号不同。另一方面，正常的第二磁传感器24、第三磁传感器25、第四磁传感器26的输出信号均输出相同的信号。因此，能够判断输出与其他三个磁传感器的输出信号不同的输出信号的第一磁传感器23发生异常。

由于能够确定发生异常的磁传感器为第一磁传感器23，因此转矩传感器13能够使用第二磁传感器24、第三磁传感器25、第四磁传感器26的输出信号来检测操舵转矩。

[作用]

为了检测磁传感器发生异常，需要设置至少两个磁传感器。对两个磁传感器的信号进行比较，在所比较的信号内容不同时，能够判断为其中一个磁传感器发生异常。

但是，即使对两个磁传感器的信号进行比较，也不能判断哪个磁传感器发生异常。因此，存在使用转矩传感器13的控制无法继续的问题。为了确定发生异常的磁传感器，需要至少三个磁传感器。

于是，在实施例1中设置了四个磁传感器(第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25、第四磁传感器26)。由此，能够确定发生异常的磁传感器。使用未发生异常的其他磁传感器来检测操舵转矩。因此，即使其中一个磁传感器发生异常，也能够继续进行使用转矩传感器13的控制。

并且，在实施例1中，使第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26所配置的位置的磁环境彼此相同。由此，穿过第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25、第四磁传感器26的各个磁力线的特性大致相同，能够抑制各传感器的输出信号特性的偏差。因此，能够使操舵转矩的检测精度的稳定性提高。

另外，在实施例1中，使第一集磁机构221形成为沿着输入轴5的旋转轴的周向的圆弧状。使第二集磁机构222形成为沿着输入轴5的旋转轴的周向的圆弧状。将第二集磁机构222设置为在输入轴5的旋转轴的方向和周向上与第一集磁机构221重叠。将第二集磁机构222设置为在输入轴5的旋转轴的径向上与第一集磁机构221分开。

由此，能够将第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26沿着输入轴5的旋转轴方向插入第一集磁机构221与第二集磁机构222之间。因此，转矩传感器13的组装变得容易。另外，即使第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26相对于第一集磁机构221和第二集磁机构222的位置在输入轴5的旋转轴方向上发生偏离，也能够抑制在第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26中检测到的磁通的变化。

另外，在实施例1中，第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26以各传感器的输出端子23a、24a、25a、26a朝向输入轴5的旋转轴方向向同一方向延伸的状态配置。由此，能够将第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26从同一方向插入第一集磁机构221与第二集磁机构222之间，转矩传感器13的组装变得容易。

另外，在实施例1中，使第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26的输出端子23a、24a、25a、26a与同一控制器14连接。由此，能够使转矩传感器13的结构简化、组装变得容易。

另外，在实施例1中，使第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26的输出信号从连接器部32输出至控制器14。由此，能够使转矩传感器13的结构简化。

另外，在实施例1中，通过由绝缘材料形成的支架部件28来固定第一集磁机构221和第二集磁机构222。由此，能够抑制第一集磁机构221与第二集磁机构222的错位，从而能够稳定地维持第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26所配置的位置处的磁环境。

另外，在实施例1中，使用树脂材料对支架部件28与第一集磁机构221和第二集磁机构222一起进行注塑成型。由此，不需要在转矩传感器13上分别组装第一集磁机构221和第二集磁机构222的作业，能够使转矩传感器13的组装作业简化。

另外，在实施例1中，将对支架部件28进行注塑成型时的浇口部281设置在相对于第一集磁机构221和第二集磁机构222对称的位置。在注塑成型时，内部应力作用于第一集磁机构221和第二集磁机构222。由于内部应力的作用，第一集磁机构221和第二集磁机构222的磁环境发生变化。通过将浇口部281相对于第一集磁机构221和第二集磁机构222对称设置，内部应力相对于第一集磁机构221和第二集磁机构222对称地产生。因此，即使第一集磁机构221和第二集磁机构222的磁环境由于内部应力而发生变化，也能够使该变化相对于第一集磁机构221和第二集磁机构222对称。第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26所配置的位置处的磁环境相同，能够抑制第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26的输出信号特性的偏差。因此，能够使操舵转矩的检测精度的稳定性提高。

另外，在实施例1中，将第一磁传感器23和第三磁传感器25设置在相对于输入轴5的旋转轴o对称的位置。将第二磁传感器24和第四磁传感器26设置在相对于输入轴5的旋转轴o对称的位置。第一集磁机构221和第二集磁机构222绕输入轴5的旋转轴o形成为圆弧状。通过将各磁传感器以相同输入轴5的旋转轴o为基准配置在对称的位置，能够使各磁传感器的位置处于磁环境大致相同的位置。

另外，在实施例1中，使第一集磁机构221由第一集磁部件221a和第二集磁部件221b构成。第一集磁部件221a和第二集磁部件221b具有相同的形状。使第二集磁机构222由第三集磁部件222a和第四集磁部件222b构成。第三集磁部件222a和第四集磁部件222b具有相同的形状。将第一磁传感器23和第二磁传感器24配置在第一集磁部件221a与第三集磁部件222a之间。将第三磁传感器25和第四磁传感器26配置在第二集磁部件221b与第四集磁部件222b之间。

由此，能够设置第一集磁部件221a与第三集磁部件222a的组和第二集磁部件221b与第四集磁部件222b的组这两组集磁部件。第一集磁部件221a和第二集磁部件221b为相同的形状，第三集磁部件222a和第四集磁部件222b为相同的形状，因此两组集磁部件的磁环境大致相同。将第一磁传感器23和第二磁传感器24配置在一组集磁部件内，并且将第三磁传感器25和第四磁传感器26配置在另一组集磁部件内，因此能够使第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26所配置的位置处的磁环境大致相同。

另外，在实施例1中，第一集磁部件221a、第二集磁部件221b、第三集磁部件222a和第四集磁部件222b设置在与旋转部件16的旋转轴正交的同一平面上。由此，能够实现转矩传感器13的旋转部件16的旋转轴方向的尺寸的小型化。

另外，在实施例1中，第一集磁部件221a、第二集磁部件221b、第三集磁部件222a以及第四集磁部件222b的旋转部件16的旋转轴周向范围的角度小于180度。由此，能够在同一平面上配置两组集磁部件。

另外，在实施例1中，将第一磁传感器23和第二磁传感器24与共同的第一电源电路45和第一接地电路46连接。将第三磁传感器25和第四磁传感器26与共同的第二电源电路47和第二接地电路48连接。由此，能够实现电路的简化。

另外，在实施例1中，在控制器14设置对第一电源电路45、第一接地电路46、第二电源电路47、第二接地电路48的异常进行检测的异常检测部14a。例如，即使第一电源电路45发生异常，由于第一磁传感器23和第二磁传感器24的输出信号相同，不能基于输出信号的不同来检测异常检测。或者有可能将异常值判断为正常值。通过在控制器14中设置异常检测部14a，能够检测通过各传感器的输出信号无法进行异常检测的第一电源电路45、第一接地电路46、第二电源电路47、第二接地电路48的异常。另外，在实施例1中，设有输出调整部14b，该输出调整部14b减小由第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25、第四磁传感器26的产品之间的误差、安装位置的误差而产生的输出信号的差异。由此，能够调整为无论第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25、第四磁传感器26的产品之间的误差、安装位置的误差如何，都能够输出大致相同的输出信号。

[效果]

(1)具备：

旋转部件16，其具有经由扭力杆6连接的小齿轮轴7(第一轴)和输入轴5(第二轴)；

磁体20，其形成为圆环状，在周向上交替地配置有n极和s极，并且设置于小齿轮轴7从而随着小齿轮轴7的旋转而旋转；

第一磁轭部件211，其由磁性材料形成，设置于输入轴5从而随着输入轴5的旋转而旋转，并且具有第一爪部211b(第一爪部)和第一圆环部211a(第一圆环部)，所述第一爪部211b(第一爪部)是与磁体20相对配置的多个板状部件，所述第一圆环部211a(第一圆环部)形成为圆环状，并且将第一爪部211b彼此连接；

第二磁轭部件212，其由磁性材料形成，设置于输入轴5从而随着输入轴5的旋转而旋转，并且具有第二爪部212b(第二爪部)和第二圆环部212a(第二圆环部)，所述第二爪部212b(第二爪部)是与磁体20相对配置的多个板状部件，所述第二圆环部212a(第二圆环部)形成为圆环状，并且将第二爪部212b彼此连接，各个第二爪部212b配置为在第一爪部211b的各爪部之间交替排列；

第一集磁机构221(第一集磁机构)，其由磁性材料形成，设置为与第一圆环部211a相对且分开；

第二集磁机构222(第二集磁机构)，其由磁性材料形成，设置为与第二圆环部212a相对且分开；

第一磁传感器23(第一磁传感器)，其设置在第一集磁机构221与第二集磁机构222之间，并且具有检测第一集磁机构221与第二集磁机构222之间的磁场的变化的霍尔元件；

第二磁传感器24(第二磁传感器)，其设置在第一集磁机构221与第二集磁机构222之间，具有检测第一集磁机构221与第二集磁机构222之间的磁场的变化的霍尔元件，并且配置在第一集磁机构221与第二集磁机构222之间的与第一磁传感器23的磁环境相同或对称的位置；

第三磁传感器25(第三磁传感器)，其设置在第一集磁机构221与第二集磁机构222之间，具有检测第一集磁机构221与第二集磁机构222之间的磁场的变化的霍尔元件，并且配置在第一集磁机构221与第二集磁机构222之间的与第一磁传感器23和第二磁传感器24的磁环境相同或对称的位置；

基于第一磁传感器23、第二磁传感器24或第三磁传感器25的输出信号，检测在旋转部件16产生的转矩。

因此，即使任一磁传感器发生异常，也能够继续进行使用转矩传感器13的控制。并且，能够使操舵转矩的检测精度的稳定性提高。

(2)第一集磁机构221形成为沿着旋转部件16的旋转轴的周向的圆弧状，第二集磁机构222形成为沿着旋转部件16的旋转轴的周向的圆弧状，并且设置为在旋转部件16的旋转轴的方向和周向上与第一集磁机构221重叠，在旋转部件16的旋转轴的径向上与第一集磁机构221分开，第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25在旋转部件16的旋转轴的径向上配置在第一集磁机构221与第二集磁机构222之间。

因此，转矩传感器13的组装变得容易。并且，即使第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25相对于第一集磁机构221和第二集磁机构222的位置在输入轴5的旋转轴方向发生偏离，也能够抑制在第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25中所检测到的磁通的变化。

(3)第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25具备用于将输出信号输出的输出端子23a、24a、25a，第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25的输出端子23a、24a、25a设置为在旋转部件16的旋转轴的方向上向同一方向延伸。

因此，转矩传感器13的组装变得容易。

(4)具有连接有第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25的输出端子23a、24a、25a的单一的电路基板30。

因此，能够使转矩传感器13的结构简化，组装变得容易。

(5)具有用于连接将电路基板30与外部的控制器14电连接的线束31的连接器部32，连接器部32将来自第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25的输出信号输出至控制器14。

因此，能够使转矩传感器13的结构简化。

(6)具有由绝缘材料形成且固定第一集磁机构221和第二集磁机构222的支架部件28(保持部件)。

因此，能够稳定地维持第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25所配置的位置处的磁环境。

(7)具有使用树脂材料通过注塑成型形成且通过嵌入成型对第一集磁机构221和第二集磁机构222进行固定的支架部件28(保持部件)。

因此，能够使转矩传感器13的组装作业简化。

(8)将用于对支架部件28进行注塑成型的浇口部281设置在分别相对于第一集磁机构221和第二集磁机构222对称的位置。

因此，能够使操舵转矩的检测精度的稳定性提高。

(9)第一集磁机构221形成为沿着旋转部件16的旋转轴的周向的圆弧状，第二集磁机构222形成为沿着相对于旋转部件16的旋转轴而言的周向的圆弧状，设置为在旋转部件16的旋转轴的方向和周向上与第一集磁机构221重叠并且在旋转部件16的旋转轴的径向上与第一集磁机构221分开，第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25设置在相对于旋转部件16的旋转轴彼此对称的位置。

因此，能够使第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25所配置的位置处的磁环境大致相同。

(10)第一集磁机构221具有第一集磁部件221a(第一集磁部件)和具有与第一集磁部件221a相同形状的第二集磁部件221b(第二集磁部件)，第二集磁机构222具有以与第一集磁部件221a相对且分开的方式设置的第三集磁部件222a(第三集磁部件)和以与第二集磁部件221b相对且分开的方式设置且具有与第三集磁部件222a相同形状的第四集磁部件222b(第四集磁部件)，将第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25中的一个配置在第一集磁部件221a与第三集磁部件222a之间，将其与两个之中的至少一个配置在第二集磁部件221b与第四集磁部件222b之间。

因此，能够使第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25所配置的位置处的磁环境大致相同。

(11)在与旋转部件16的旋转轴正交的同一平面上设有第一集磁部件221a、第二集磁部件221b、第三集磁部件222a和第四集磁部件222b。

因此，能够实现转矩传感器13的旋转部件16的旋转轴方向的尺寸的小型化。

(12)第一集磁部件221a、第二集磁部件221b、第三集磁部件222a和第四集磁部件222b的旋转部件16的旋转轴的周向范围的角度小于180度。

因此，能够提高配置多组(两组)集磁部件的可排布性。

(13)第一集磁机构221和第二集磁机构222形成为相对于旋转部件16的旋转轴对称的形状，第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25配置在相对于旋转部件16的旋转轴彼此对称的位置。

因此，能够使第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25所配置的位置处的磁环境大致相同。

(14)具备与第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25连接的电源电路45、47，接地电路46、48和控制器14(微处理器)，第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25中的至少两个与共同的第一电源电路45和共同的第一接地电路46连接，控制器14具有对电源电路45、47和接地电路46、48的异常进行检测的异常检测部14a。

因此，能够实现电路的简化。并且，能够检测通过各传感器的输出信号无法进行异常检测的电源电路45、47，接地电路46、48的异常。

(15)具有输出调整部14b，其通过将第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25的输出信号乘以增益来减小第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25的输出信号的差。

能够减小第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25的输出信号的误差，使转矩传感器13的操舵转矩检测精度提高。

(16)电动动力转向装置1具备：

操舵机构17，其具备输入轴5(操舵轴)和将输入轴5的旋转传递至转向轮4的齿条9，该输入轴5(操舵轴)具有经由扭力杆6连接的小齿轮轴7(第一轴)和输入轴5(第二轴)并且随着转向盘2的操舵操作而旋转；

转矩传感器13，其检测在操舵机构17产生的操舵转矩，

电动马达3，其基于操舵转矩而被驱动控制，对操舵机构17施加操舵力；

控制器14(控制装置)，其对电动马达3进行驱动控制；

在所述电动动力转向装置1中，转矩传感器13具有：

磁体20，其形成为圆环状，在周向上交替配置有n极和s极，并且设置于小齿轮轴7从而随着小齿轮轴7的旋转而旋转；

第一磁轭部件211，其由磁性材料形成，设置于输入轴5从而随着输入轴5的旋转而旋转，并且具有第一爪部211b(第一爪部)和第一圆环部211a(第一圆环部)，所述第一爪部211b(第一爪部)是与磁体20相对配置的多个板状部件，所述第一圆环部211a(第一圆环部)形成为圆环状，并且将第一爪部211b彼此连接；

第二磁轭部件212，其由磁性材料形成，设置于输入轴5从而随着输入轴5的旋转而旋转，并且具有第二爪部212b(第二爪部)和第二圆环部212a(第二圆环部)，所述第二爪部212b(第二爪部)是与磁体20相对配置的多个板状部件，所述第二圆环部212a(第二圆环部)形成为圆环状，并且将第二爪部212b彼此连接，各个第二爪部212b配置为在第一爪部211b的各爪部之间交替排列；

第一集磁机构221(第一集磁机构)，其由磁性材料形成，设置为与第一圆环部211a相对且分开；

第二集磁机构222(第二集磁机构)，其由磁性材料形成，设置为与第二圆环部212a相对且分开；

第一磁传感器23(第一磁传感器)，其设置在第一集磁机构221与第二集磁机构222之间，并且具有检测第一集磁机构221与第二集磁机构222之间的磁场的变化的霍尔元件；

第二磁传感器24(第二磁传感器)，其设置在第一集磁机构221与第二集磁机构222之间，具有检测第一集磁机构221与第二集磁机构222之间的磁场的变化的霍尔元件，并且配置在第一集磁机构221与第二集磁机构222之间的与第一磁传感器23的磁环境相同或对称的位置；

第三磁传感器25，其设置在第一集磁机构221与第二集磁机构222之间，具有检测第一集磁机构221与第二集磁机构222之间的磁场的变化的霍尔元件，并且配置在第一集磁机构221与第二集磁机构222之间的与第一磁传感器23和第二磁传感器24的磁环境相同或对称的位置。

因此，即使任一磁传感器发生异常，也能够继续进行使用转矩传感器13的控制。并且，能够使操舵转矩的检测精度的稳定性提高。

(17)第一集磁机构221形成为沿着旋转部件16的旋转轴的周向的圆弧状，第二集磁机构222形成为沿着旋转部件16的旋转轴的周向的圆弧状，设置为在旋转部件16的旋转轴的方向和周向上与第一集磁机构221重叠并且在旋转部件16的旋转轴的径向上与第一集磁机构221分开，第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25在旋转部件16的旋转轴的径向上配置在第一集磁机构221与第二集磁机构222之间。

因此，转矩传感器13的组装变得容易。并且，即使第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25相对于第一集磁机构221和第二集磁机构222的位置在输入轴5的旋转轴方向发生偏离，也能够抑制在第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25中所检测到的磁通的变化。

〔实施例2〕

在实施例1中，在第一集磁部件221a与第三集磁部件222a之间设置第一磁传感器23和第二磁传感器24，在第二集磁部件221b与第四集磁部件222b之间设置第三磁传感器25和第四磁传感器26。

另一方面，在实施例2中，不同之处在于，废除第三集磁部件222a和第四集磁部件222b，在第一集磁部件221a与第三集磁部件222a之间设置第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26。

以下，对实施例2的电动动力转向装置1进行说明，对于与实施例1的电动动力转向装置1相同的结构标注相同的附图标记并且省略说明。

图11是转矩传感器13的第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26周边的剖视图。第一集磁部件221a和第三集磁部件222a与实施例1的第一集磁部件221a和第三集磁部件222a为相同形状。

在第一集磁部件221a(第一集磁机构221)的集磁部221c与第三集磁部件222a(第二集磁机构222)的集磁部222c之间设有第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26。

第一磁传感器23和第三磁传感器25在形成于第一集磁机构221与第二集磁机构222之间的磁场方向上配置在同一直线上。第二磁传感器24和第四磁传感器26在形成于第一集磁机构221与第二集磁机构222之间的磁场方向上配置在同一直线上。

[作用]

在实施例2中，第一磁传感器23和第三磁传感器25在磁场方向上配置在同一直线上。第二磁传感器24和第四磁传感器26在磁场方向上配置在同一直线上。磁场方向上的同一直线上的磁环境相同。由此，能够使第一磁传感器23和第三磁传感器25所配置的位置、第二磁传感器24和第四磁传感器26所配置的位置的磁环境相同。

[效果]

(18)第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25中的至少两者在形成于第一集磁机构221与第二集磁机构222之间的磁场方向上配置在同一直线上。

因此，能够使第一磁传感器23，第二磁传感器24和第三磁传感器25所配置的位置处的磁环境大致相同。

〔实施例3〕

在实施例1中，在第一集磁部件221a与第三集磁部件222a之间设置第一磁传感器23和第二磁传感器24，在第二集磁部件221b与第四集磁部件222b之间设置第三磁传感器25和第四磁传感器26。

另一方面，在实施例3中，不同之处在于，废除第三集磁部件222a和第四集磁部件222b，在一个芯片上设置第一磁传感器23和第三磁传感器25，在另一个芯片上设置第二磁传感器24和第四磁传感器26。

以下，对实施例3的电动动力转向装置1进行说明，对于与实施例1的电动动力转向装置1相同的结构标注相同的附图标记并且省略说明。

图12是转矩传感器13的第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26周边的剖视图。第一集磁部件221a和第三集磁部件222a与实施例1的第一集磁部件221a和第三集磁部件222a为相同形状。

在第一集磁部件221a(第一集磁机构221)的集磁部221c与第三集磁部件222a(第二集磁机构222)的集磁部222c之间设有第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26。

第一磁传感器23和第三磁传感器25搭载在同一芯片上。第二磁传感器24和第四磁传感器26搭载在同一芯片上。

[作用]

在实施例3中，将第一磁传感器23和第三磁传感器25搭载在同一芯片上，将第二磁传感器24和第四磁传感器26搭载在同一芯片上。搭载在同一芯片上的磁传感器彼此设置在非常接近的位置。由此，能够使各磁传感器的磁环境相同。

[效果]

(19)第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25中的至少两个设置在同一芯片内。

因此，能够使第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25所配置的位置处的磁环境大致相同。

〔实施例4〕

在实施例1中，第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26以输出端子23a、24a、25a、26a在输入轴5的旋转轴方向上向同一方向延伸的状态配置。

另一方面，在实施例4中，不同之处在于，第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26以输出端子23a、24a、25a、26a在输入轴5的旋转轴的径向上向同一方向延伸的状态配置。

以下，对实施例4的电动动力转向装置1进行说明，对于与实施例1的电动动力转向装置1相同的结构标注相同的附图标记并且省略说明。

图13是转矩传感器13附近的剖视图。第一磁轭部件211的第一圆环部211a向径向外侧弯折。第二磁轭部件212的第二圆环部212a向径向外侧弯折。在第一圆环部211a的端部，第一集磁机构221向径向外侧延伸设置。在第二圆环部212a的端部，第二集磁机构222向径向外侧延伸设置。

第一磁传感器23和第二磁传感器24以相邻的状态插入第一集磁机构221与第二集磁机构222之间。第一磁传感器23和第二磁传感器24相对于输入轴5的旋转轴从径向插入。第三磁传感器25和第四磁传感器26以相邻的状态插入第一集磁机构221与第二集磁机构222之间。第三磁传感器25和第四磁传感器26相对于输入轴5的旋转轴从径向插入。

设有第一磁传感器23和第二磁传感器24的位置与设有第三磁传感器25和第四磁传感器26的位置被设定为相对于输入轴5的旋转轴对称的位置。

[作用]

在实施例4中，第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26以各传感器的输出端子23a、24a、25a、26a朝向输入轴5的旋转轴的径向向同一方向延伸的状态配置。由此，能够将第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25和第四磁传感器26由同一方向插入第一集磁机构221与第二集磁机构222之间，转矩传感器13的组装变得容易。

[效果]

(20)第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25具备用于将输出信号输出的输出端子23a、24a、25a，第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25的输出端子23a、24a、25a设置为在旋转部件16的旋转轴的径向上朝向同一方向延伸。

因此，转矩传感器13的组装变得容易。

〔实施例5〕

在实施例1中，第一集磁机构221由第一集磁部件221a和第二集磁部件221b构成，第二集磁机构222由第三集磁部件222a和第四集磁部件222b构成。

另一方面，在实施例5中，不同之处在于，第一集磁机构221由第一集磁部件221a、第二集磁部件221b和第五集磁部件221e构成，第二集磁机构222由第三集磁部件222a、第四集磁部件222b和第六集磁部件222e构成。

以下，对实施例5的电动动力转向装置1进行说明，对于与实施例1的电动动力转向装置1相同的结构标注相同的附图标记并且省略说明。

图14是转矩传感器13的第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25周边的剖视图。第一集磁部件221a、第二集磁部件221b、第五集磁部件221e以输入轴5的旋转轴的周向的范围略小于120度的方式形成，除此之外，与实施例1的第一集磁部件221a、第二集磁部件221b为相同的形状。第三集磁部件222a、第四集磁部件222b、第六集磁部件222e以输入轴5的旋转轴的周向的范围略小于120度的方式形成，除此之外，与实施例1的第三集磁部件222a、第四集磁部件222b为相同的形状。

在第一集磁部件221a的集磁部221c与第三集磁部件222a的集磁部222c之间设有第一磁传感器23。在第二集磁部件221b的集磁部221c与第四集磁部件222b的集磁部222c之间设有第二磁传感器24。在第五集磁部件221e的集磁部221c与第六集磁部件222e的集磁部222c之间设有第三磁传感器25。

第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25在输入轴5的旋转轴的周向上等间隔地配置。

[作用]

在实施例5中，第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25在输入轴5的旋转轴的周向上等间隔地配置。由此，在第一磁传感器23、第二磁传感器24、第三磁传感器25所配置的位置，能够使磁环境大致相同。

[效果]

(21)第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25在旋转部件16的旋转轴的周向上等间隔地配置。

因此，能够使第一磁传感器23、第二磁传感器24和第三磁传感器25所配置的位置处的磁环境大致相同。

〔其他实施例〕

以上，基于实施例1至实施例5对本发明进行了说明，但各发明的具体构成不限于实施例1至实施例5，本发明意在包含不脱离发明主旨范围的设计变更等。需要说明的是，在能够解决上述课题的至少一部分的范围或者实现至少一部分效果的范围内，能够对权利要求书和说明书中所记载的各构成要素进行组合或省略。

在实施例1至实施例4中，使用了四个磁传感器，但只要使用至少三个磁传感器即可，没有特别的限定。

在实施例4中，以相邻的状态插入第一磁传感器23和第二磁传感器24，并且在不同的位置以相邻的状态插入第三磁传感器25和第四磁传感器26。也可以如图15所示那样，在输入轴5的旋转轴方向上使第一磁传感器23和第三磁传感器25重叠，同样地使第二磁传感器24和第四磁传感器26重叠，以重叠的两组磁传感器相邻的方式进行配置。

本申请基于2015年6月2日提交的日本专利申请第2015-112271号主张优先权。在此参照并引入2015年6月2日提交的日本专利申请第2015-112271号的包括说明书、权利要求书、附图和摘要在内的全部公开内容。

附图标记说明

1电动动力转向装置；3电动马达；5输入轴(第二轴)；6扭力杆；7小齿轮轴(第一轴)；14控制器(微处理器)；14a异常检测部；14b输出调整部；16旋转部件；20磁体；23第一磁传感器(第一磁传感器)；23a输出端子；24第二磁传感器(第二磁传感器)；24a输出端子；25第三磁传感器(第三磁传感器)；25a输出端子；28支架部件(保持部件)；30电路基板；45第一电源电路；46第一接地电路；47第二电源电路；48第二接地电路；211第一磁轭部件；211a第一圆环部(第一圆环部)；211b第一爪部(第一爪部)；212第二磁轭部件；212a第二圆环部(第二圆环部)；212b第二爪部(第二爪部)；221第一集磁机构(第一集磁机构)；221a第一集磁部件(第一集磁部件)；221b第二集磁部件(第二集磁部件)；222第二集磁机构(第二集磁机构)；222a第三集磁部件(第三集磁部件)；222b第四集磁部件(第四集磁部件)；281浇口部。