(57)【要約】【課題】ねじれトルクの検出精度を向上させることができるトルク検出装置を提供すること。【解決手段】第１ヨーク１２１と第２ヨーク１２２は、軸方向において、離間して配置される。第１ヨーク１２１において、爪部１５１は、磁石１１の着磁方向とされる軸方向において磁石１１の一方側（端面１１ａ）と対向する第１対向部分１５１ａと、他方側（端面１１ｂ）と対向する第２対向部分１５１ｂを有する。そして、第１対向部分１５１ａが対向する磁石１１の極性と、第２対向部分１５１ｂが対向する磁石１１の極性は同じとされている。また、第２ヨーク１２２の爪部１５２も、第１ヨーク１２１の爪部１５１と同様に構成した。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軸（４１）と第２軸（４３）とを同軸上に連結する弾性部材（４２）のねじれ変位に基づき、前記第１軸と前記第２軸との間のねじれトルクを検出するトルク検出装置（１０）において、
前記第１軸に固定される磁石（１１，２１０）と、
前記第２軸に固定される一対の磁気ヨーク（１２，１２１，１２２，２２１〜２２４，３２１，３２２）と、
前記一対の磁気ヨークの間における磁束密度を検出する磁気センサ（１３，２３１，２３２）と、を備え、
前記一対の磁気ヨークには、前記磁石に対向して配置され、前記弾性部材がねじれ変位した場合に前記磁石に対して周方向に変位する対向部（１５１，１５２，２５１〜２５４３５１，３５２）がそれぞれ設けられており、
前記磁石は、周方向において所定角度ごとに、磁極の極性が交互に入れ替わるとともに、軸方向又は径方向において磁極の極性が入れ替わるように着磁されており、
前記各対向部は、軸方向及び径方向のうち前記磁石の着磁方向とされる方向において前記磁石の一方側と対向する第１部分（１５１ａ，１５２ａ，２５１，２５４，３５１ａ，３５２ａ）と、他方側と対向する第２部分（１５１ｂ，１５２ｂ，２５２，２５３，３５１ｂ，３５２ｂ）と、を有し、
前記第１部分が対向する前記磁石の磁極と、前記第２部分が対向する前記磁石の磁極は、同じ極性を有するトルク検出装置。
【請求項２】
前記一対の磁気ヨークのうち、一方の前記磁気ヨークに設けられている前記第１部分と、他方の前記磁気ヨークに設けられている前記第１部分は、着磁方向において前記磁石を挟んで対向する位置に配置されており、
一方の前記磁気ヨークに設けられている前記第１部分と、他方の前記磁気ヨークに設けられている前記第２部分は、軸を中心として周方向において前記所定角度ごとに交互に配置されている請求項１に記載のトルク検出装置。
【請求項３】
軸方向及び径方向のうち前記磁石の着磁方向とされる方向において、前記磁石の各端面に対向する前記第１部分及び前記第２部分が連結されている請求項１又は２に記載のトルク検出装置。
【請求項４】
前記第１部分と連結される前記第２部分は、軸を中心にして当該第１部分から時計回り又は反時計回りに前記所定角度ずれて配置されている請求項３に記載のトルク検出装置。
【請求項５】
前記磁石の各磁極に対して、それぞれ前記対向部の前記第１部分又は前記第２部分のいずれかが対向する請求項１〜４のうちいずれか１項に記載のトルク検出装置。
【請求項６】
前記一対の磁気ヨークには、前記磁気センサが配置される間隔であって、検出される磁束密度の方向が異なる間隔が、複数設けられており、
検出される磁束密度の方向が異なる複数の前記磁気センサがそれぞれ検出した複数の磁束密度に基づき、ねじれトルクに応じた磁束密度が演算部（２３）により演算される請求項１〜５のうちいずれか１項に記載のトルク検出装置。
【請求項７】
前記一対の磁気ヨークに設けられた、前記磁気センサが配置される前記各間隔は、同じ距離とされている請求項６に記載のトルク検出装置。
【請求項８】
前記一対の磁気ヨークは、非磁性体のスペーサ又はモールドにより磁気ヨーク間の距離が固定されている請求項１〜７のうちいずれか１項に記載のトルク検出装置。
【請求項９】
前記磁気ヨークからの磁束を集める集磁リングを備え、前記磁気センサは、集磁リングにより集められた磁束の磁束密度を検出する請求項１〜８のうちいずれか１項に記載のトルク検出装置。
【請求項１０】
前記一対の磁気ヨークは、それぞれ一方の前記磁気ヨーク側から他方の前記磁気ヨーク側に延びるように設けられ、前記磁気センサを挟んで両側に対向配置される壁部（１６１，１６２）を、備える請求項１〜９のうちいずれか１項に記載のトルク検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじれトルクを検出するトルク検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動パワーステアリング装置等において、ねじれトルク（軸トルク）を検出するトルク検出装置（トルクセンサ）が用いられることが知られている。例えば、特許文献１に記載のトルクセンサでは、入力軸と出力軸とを連結するトーションバーがねじれた場合、一組のヨークが、多極磁石に対して周方向に相対的に変位する。このとき、ヨークの間に発生する磁束密度を磁気センサが検出し、磁束密度の変化に基づき、ねじれトルクを検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、磁気センサが配置されるヨーク間の距離が長くなると、磁束の漏れが多くなり、ヨーク間の磁束密度が検出されにくい（磁束密度が小さくなりやすい）という問題があった。ねじれトルクは、磁束密度の変化に基づき、検出されるため、磁束密度が検出されにくい場合、ねじれトルクの検出精度が悪くなる虞があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ねじれトルクの検出精度を向上させることができるトルク検出装置を提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、以下のようにした。
【０００７】
第１軸と第２軸とを同軸上に連結する弾性部材のねじれ変位に基づき、前記第１軸と前記第２軸との間のねじれトルクを検出するトルク検出装置において、前記第１軸に固定される磁石と、前記第２軸に固定される一対の磁気ヨークと、前記一対の磁気ヨークの間における磁束密度を検出する磁気センサと、を備え、前記一対の磁気ヨークには、前記磁石に対向して配置され、前記弾性部材がねじれ変位した場合に前記磁石に対して周方向に変位する対向部がそれぞれ設けられており、前記磁石は、周方向において所定角度ごとに、磁極の極性が交互に入れ替わるとともに、軸方向又は径方向において磁極の極性が入れ替わるように着磁されており、前記各対向部は、軸方向及び径方向のうち前記磁石の着磁方向とされる方向において前記磁石の一方側と対向する第１部分と、他方側と対向する第２部分と、を有し、前記第１部分が対向する前記磁石の磁極と、前記第２部分が対向する前記磁石の磁極は、同じ極性を有する。
【０００８】
対向部は、磁石の着磁方向とされる軸方向又は径方向において磁石の一方側と対向する第１部分と、他方側と対向する第２部分と、を有する。そして、第１部分が対向する磁極の極性と、第２部分が対向する磁極の極性は、同じとされている。すなわち、一方の磁気ヨークは、その対向部により着磁方向における磁石の両側のＮ極（又はＳ極）から、磁束を集めることができ、他方の磁気ヨークは、その対向部により着磁方向における磁石の両側のＳ極（又はＮ極）から、磁束を集めることができる。
【０００９】
また、磁石の一方側からのみ磁束を集める場合と比較して、対向部と対向していない磁極の数を減らすことができる。これにより、磁気ヨークから対向部と対向していない磁極へ磁束が漏れることを抑制することができる。以上のことから、一対の磁気ヨーク間において検出される磁束密度を高めることができ、ねじれトルクの検出精度を向上させることができる。
【００１０】
なお、磁気センサを磁石の磁極とは異なる面に対向して配置することにより、第１軸に対して第２軸が回転した際に軸ブレや磁気センサの位置変動が生じたとしても、磁石からの磁束の影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ステアリングシステムの概略構成図。
【図２】トルク検出装置の分解斜視図。
【図３】磁石の斜視図。
【図４】トルク検出装置の切断部端面図。
【図５】磁気ヨークの斜視図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、磁気ヨークの平面図。
【図７】（ａ）は、Ａ−Ａ線切断部端面図、（ｂ）は、Ｂ−Ｂ線切断部端面図、（ｃ）は、Ｃ−Ｃ線切断部端面図。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、爪部と磁極との関係を示す模式図。
【図９】磁石の斜視図。
【図１０】磁気ヨークの斜視図。
【図１１】磁気ヨークの平面図。
【図１２】（ａ）は、Ｄ−Ｄ線切断部端面図、（ｂ）は、Ｅ−Ｅ線切断部端面図。
【図１３】（ａ）〜（ｆ）は、爪部と磁極との関係を示す模式図。
【図１４】検出される磁束密度の方向を示す模式図。
【図１５】磁束密度とねじれトルクの関係を示す図。
【図１６】磁気ヨークの斜視図。
【図１７】磁気ヨークの斜視図。
【図１８】磁気ヨークの平面図。
【図１９】（ａ）〜（ｃ）は、爪部と磁極との関係を示す模式図。
【図２０】別例のトルク検出装置の切断部端面図。
【図２１】別例のトルク検出装置の切断部端面図。
【図２２】別例のトルク検出装置の切断部端面図。
【図２３】別例のトルク検出装置の切断部端面図。
【図２４】別例のトルク検出装置の切断部端面図。
【図２５】（ａ）〜（ｃ）は、集磁部の平面図。
【図２６】別例の磁気ヨークの斜視図。
【図２７】別例の磁気ヨークの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付している。
【００１３】
＜トルク検出装置１０＞
実施形態にかかるトルク検出装置１０について、図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、トルク検出装置１０は、例えば、車両のステアリング操作を補助するための電動パワーステアリング装置２０を備えたステアリングシステム１００に用いられる。
【００１４】
ハンドル３０は、ステアリングシャフト４０と接続される。図２に示すように、ステアリングシャフト４０は、ハンドル３０と接続される第１軸としての入力軸４１と、入力軸４１に連結されるトーションバー４２と、トーションバー４２を介して入力軸４１と連結される第２軸としての出力軸４３を有する。
【００１５】
トーションバー４２は、一端側が入力軸４１に、他端側が出力軸４３にそれぞれ固定ピン４４により固定され、入力軸４１と出力軸４３とを同軸上に連結する。トーションバー４２は、棒状の弾性部材であり、ステアリングシャフト４０に加えられるねじれトルクに応じて、ねじれ変位し、弾性力を蓄える。図１に示すように、入力軸４１と出力軸４３との間には、トーションバー４２（すなわち、ステアリングシャフト４０）に加わるねじれトルクを検出するトルク検出装置１０が設けられている。
【００１６】
出力軸４３の先端には、ピニオンギヤ５０が設けられており、ピニオンギヤ５０はラック軸５１にかみ合わされている。ラック軸５１の両端には、タイロッド等を介して、一対の車輪５２が連結されている。これにより、ドライバがハンドル３０を回転させると、ハンドル３０に接続されたステアリングシャフト４０が回転する。ステアリングシャフト４０が回転すると、ピニオンギヤ５０によってラック軸５１が左右方向に直線運動する。そして、ラック軸５１の変位量に応じて、一対の車輪５２が操舵される。
【００１７】
電動パワーステアリング装置２０は、ドライバによるハンドル３０の操舵を補助する補助トルクを出力するモータ２１と、減速ギヤ２２と、制御装置２３等を備える。減速ギヤ２２は、モータ２１の回転を減速してステアリングシャフト４０に伝達する。本実施形態では、コラムアシストタイプであるが、モータ２１の回転をピニオンギヤ５０に伝えるピニオンアシストタイプや、モータ２１の回転をラック軸５１に伝えるラックアシストタイプでもよい。制御装置２３は、トルク検出装置１０からねじれトルクを示す電圧信号を入力し、取得した電圧信号に応じてモータ２１の駆動を制御する。
【００１８】
なお、以下では、単に軸方向と示した場合には、ステアリングシャフト４０（入力軸４１、トーションバー４２、及び出力軸４３も含む。以下同様）の軸方向のことを意味する。また、単に径方向と示した場合には、ステアリングシャフト４０の径方向のことを意味し、単に周方向と示した場合には、ステアリングシャフト４０の周方向のことを意味する。また、図では、ステアリングシャフト４０の軸方向を矢印Ｚで示し、径方向を矢印Ｘで示し、周方向を矢印Ｙで示す。
【００１９】
図２に示すように、トルク検出装置１０は、入力軸４１に固定される磁石１１と、出力軸４３に固定される１対の磁気ヨーク１２と、１対の磁気ヨーク１２の間における磁束密度を検出する磁気センサ１３等を備える。
【００２０】
＜磁石１１＞
図３に示すように、磁石１１は、硬磁性体により円筒状に形成される。磁石１１は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁される。本実施形態では、周方向において、Ｎ極及びＳ極の数は、１２対、計２４極である。すなわち、磁石１１は、Ｎ極とＳ極とが周方向に磁極ピッチに応じた所定角度（１５度）ごとに交互に着磁される。磁石１１の磁極数は、２４極に限らず、偶数であればよい。また、磁石１１は、軸方向においてＮ極とＳ極とが異なるように着磁される。すなわち、磁石１１の着磁方向は、軸方向であるといえる。
【００２１】
この磁石１１は、入力軸４１に同軸上に固定される。例えば、図４に示すように、磁石１１が、入力軸４１から径方向外側に突出するように設けられている棒状の固定部材４６を介して、入力軸４１に固定される。固定部材４６の一端は、磁石１１の内周部分に固定され、他端は、入力軸４１に固定される。
【００２２】
＜磁気ヨーク１２＞
図５に示すように、１対の磁気ヨーク１２は、軸方向において離間した状態で配置される。なお、１対の磁気ヨーク１２を樹脂モールドすることによって、又は非磁性体のスペーサなどによって磁気ヨーク１２間の配置が固定される。ここで、入力軸４１側に配置される磁気ヨーク１２を第１ヨーク１２１と示し、出力軸４３側に配置される磁気ヨーク１２を第２ヨーク１２２と示す。第１ヨーク１２１及び第２ヨーク１２２は、共に軟磁性体により環状に形成される。第１ヨーク１２１及び第２ヨーク１２２は、出力軸４３に同軸上に固定される。例えば、図４に示すように、第１ヨーク１２１及び第２ヨーク１２２は、出力軸４３に取り付けられた円環状の固定部材４５を介して固定される。
【００２３】
第１ヨーク１２１は、円環状の環状部１４１と、環状部１４１の内縁に設けられた対向部としての爪部１５１と、爪部１５１よりも径方向外側に配置される壁部１６１とを備える。第２ヨーク１２２も同様に、円環状の環状部１４２と、環状部１４２の内縁に設けられた対向部としての爪部１５２と、爪部１５２よりも径方向外側に配置される壁部１６２とを備える。なお、第１ヨーク１２１と、第２ヨーク１２２は、対称となるように設けられている。
【００２４】
＜環状部１４１，１４２＞
まず、環状部１４１，１４２について説明する。図５及び図６に示すように、環状部１４１，１４２の内径は、磁石１１の外径よりも大きく形成されている。環状部１４１，１４２は、磁石１１と離間し、非接触とされている。図５に示すように、第１ヨーク１２１の環状部１４１の外径は、第２ヨーク１２２の環状部１４２の外径と同じである。図７（ａ）に示すように、第１ヨーク１２１の環状部１４１の内径と、第２ヨーク１２２の環状部１４２の内径は同じである。図７（ａ）は、図６のＡ−Ａ線切断部端面図である。
【００２５】
図７に示すように、環状部１４１，１４２は、薄板状に形成され、軸方向に対して直交方向に延びるように設けられている。そして、軸方向において、第１ヨーク１２１の環状部１４１は、磁石１１の入力軸４１側における端面１１ａから所定距離離れて配置される。一方、軸方向において、第２ヨーク１２２の環状部１４２は、磁石１１の出力軸４３側における端面１１ｂから所定距離離れて配置される。軸方向において、第１ヨーク１２１の環状部１４１から第２ヨーク１２２の環状部１４２までの距離ｄ１は、磁石１１の高さよりもわずかに長くなっている。
【００２６】
＜爪部１５１，１５２＞
次に、爪部１５１，１５２について説明する。図６に示すように、爪部１５１は、磁石１１の極対数と同数（本実施形態では１２）設けられている。爪部１５１は、環状部１４１の内縁に沿って等間隔に設けられる。つまり、爪部１５１は、磁石１１の極対数に応じて所定角度ごと（３０度ごと）に複数設けられている。なお、爪部１５２も同様に構成されている。爪部１５１，１５２の数は、磁石１１の極対数と異なっていてもよい。
【００２７】
図５及び図７（ｂ）に示すように、第１ヨーク１２１の爪部１５１と、第２ヨーク１２２の爪部１５２とは、周方向において同じ位置に配置されている。図７（ｂ）は、図６のＢ−Ｂ線切断部端面図である。爪部１５１，１５２の詳細については、後述する。
【００２８】
＜壁部１６１，１６２＞
次に壁部１６１，１６２について説明する。図７に示すように、第１ヨーク１２１の壁部１６１の先端１６１ａと、第２ヨーク１２２の壁部１６２の先端１６２ａは、軸方向において離間している。そして、第１ヨーク１２１の壁部１６１の先端１６１ａと、第２ヨーク１２２の壁部１６２の先端１６２ａは、軸方向において、対向するように配置されている。
【００２９】
具体的には、第１ヨーク１２１の壁部１６１は、第１ヨーク１２１の環状部１４１の外縁から、軸方向において第２ヨーク１２２側に向かって延びるように形成されている。第１ヨーク１２１の壁部１６１は、環状部１４１に対して直交するように設けられている。また、図６の破線に示すように、第１ヨーク１２１の壁部１６１は、環状部１４１の全周に亘って設けられている。
【００３０】
第２ヨーク１２２の壁部１６２も同様に構成されている。すなわち、第２ヨーク１２２の壁部１６２は、図７に示すように、第２ヨーク１２２の環状部１４２の外縁から、軸方向において第１ヨーク１２１側に向かって延びるように形成されている。ただし、第２ヨーク１２２の壁部１６２は、その先端１６２ａが第１ヨーク１２１に接触しないように設けられている。第２ヨーク１２２の壁部１６２は、環状部１４２に対して直交するように設けられている。また、第２ヨーク１２２の壁部１６２は、環状部１４２の全周に亘って設けられている。
【００３１】
軸方向において、第１ヨーク１２１の壁部１６１の長さと、第２ヨーク１２２の壁部１６２の長さは、同じ長さとなるように形成されている。本実施形態では、環状部１４１，１４２間の距離ｄ１の半分よりも短く形成されている。また、環状部１４１，１４２の外径は同じに形成されており、かつ、同軸上に固定されている。このため、壁部１６１，１６２の先端１６１ａ，１６２ａは、対向するように配置されることとなる。
【００３２】
軸方向において、第１ヨーク１２１の壁部１６１と、第２ヨーク１２２の壁部１６２との間の距離ｄ２は、磁気ヨーク１２間のいずれの距離よりも短くなっている。例えば、距離ｄ２は、周方向において、隣り合う爪部１５１，１５２間の距離よりも短い。このため、磁気ヨーク１２の壁部１６１，１６２以外の部分から磁束が漏れることが抑制される。
【００３３】
＜磁気センサ１３＞
第１ヨーク１２１の壁部１６１と、第２ヨーク１２２の壁部１６２との間には、少なくとも１つの磁気センサ１３が配置されている。磁気センサ１３は、検出される磁束密度に応じた電圧信号を出力する。磁気センサ１３としては、例えば、ホール素子、磁気抵抗素子などが使用される。
【００３４】
磁気センサ１３は、軸方向において、第１ヨーク１２１の壁部１６１の先端１６１ａと、第２ヨーク１２２の壁部１６２の先端１６２ａとの間に配置される。すなわち、第１ヨーク１２１の壁部１６１と、第２ヨーク１２２の壁部１６２は、磁気センサ１３を挟んで両側に対向配置されている。本実施形態における磁気センサ１３は、軸方向において、環状部１４１，１４２間の中心に配置される。この磁気センサ１３は、軸方向における磁束密度を検出するように配置される。
【００３５】
＜検出方法＞
ここで、磁気センサ１３によるねじれトルクの検出について説明する。まず、入力軸４１と、出力軸４３との間にねじれトルクが印加されていない場合、つまり、トーションバー４２がねじれていない中立位置である場合について説明する。この場合、図６（ｂ）に示すように、爪部１５１，１５２の中心がそれぞれ磁石１１のＮ極とＳ極との境界に一致するように配置されている。
【００３６】
このとき、爪部１５１，１５２には、磁石１１のＮ極及びＳ極から同数の磁力線が出入りする。このため、第１ヨーク１２１と第２ヨーク１２２の内部で、それぞれ磁力線が閉じられている。したがって、第１ヨーク１２１と、第２ヨーク１２２との間において、磁束が漏れることなく、磁気センサ１３により検出される磁束密度は、ゼロとなる。
【００３７】
入力軸４１と、出力軸４３との間にねじれトルクが印加されて、トーションバー４２にねじれ変位が生じると、磁石１１と一対の磁気ヨーク１２との相対位置が周方向に変位する。これにより、図６（ａ）と図６（ｃ）に示すように、磁気ヨーク１２に設けられた爪部１５１，１５２の中心と、磁石１１のＮ極とＳ極との境界が一致しなくなるため、磁気ヨーク１２には、Ｎ極又はＳ極の極性を有する磁力線が増加する。
【００３８】
この場合、第１ヨーク１２１と第２ヨーク１２２は、それぞれ逆の極性を有する磁力線が増加するので、それに応じて、第１ヨーク１２１と第２ヨーク１２２との間において検出される磁束密度が増加する。より詳しくは、磁石１１に対して磁気ヨーク１２との相対位置が周方向に変位した場合、第１ヨーク１２１の壁部１６１と、第２ヨーク１２２の壁部１６２との間には、軸方向において、ねじれ変位に応じた磁束密度が検出される。
【００３９】
そして、磁気センサ１３により検出される磁束密度は、トーションバー４２のねじれ変位量に略比例し、かつ、トーションバー４２のねじれ方向に応じて極性が反転する。電圧信号の電圧は、磁束密度、すなわち、ねじれ変位量に略比例する。そして、ねじれトルクは、ねじれ変位量に比例するため、電圧信号の電圧も、ねじれトルクに比例することとなる。したがって、トルク検出装置１０は、ねじれトルクに応じた電圧信号を出力することが可能となる。
【００４０】
ところで、第１ヨーク１２１の爪部１５１が、例えば、入力軸４１側の端面１１ａにおけるＮ極に対向し、Ｎ極から磁力線を集めている場合には、第１ヨーク１２１は、入力軸４１側の端面におけるＳ極と対向しないようにすることが望ましい。なぜなら、第１ヨーク１２１は、入力軸４１側の端面におけるＳ極と対向すると、すなわち、第１ヨーク１２１とＳ極との距離が近いと、Ｎ極から集めた磁束（磁力線）が、Ｓ極へ漏れるからである。つまり、第１ヨーク１２１と近接するＳ極との間で磁力線が閉じるからである。このため、第１ヨーク１２１において、爪部１５１は、磁石１１の極対数に対応させ、磁極の極性に合わせて、所定間隔（３０度間隔）ごとに設けられている。
【００４１】
しかしながら、第１ヨーク１２１の爪部１５１が、入力軸４１側の端面１１ａにおけるＮ極に対向する際、Ｓ極の影響を受けて、爪部１５１から入力軸４１側の端面におけるＳ極へと磁束（磁力線）が少なからず漏れる。特に、対向する極性と異なる極性の磁極が近い場合には、磁束が漏れやすい。このため、磁気センサ１３により検出される磁束密度が低下する要因となっていた。
【００４２】
さらに、軸方向において極性が異なるように着磁されている場合、出力軸４３側の端面１１ｂにも（入力軸４１側の端面１１ａのＳ極と対となる）Ｎ極が存在することとなる。しかしながら、第１ヨーク１２１の爪部１５１が入力軸４１側の端面１１ａのみと対向するように構成されていた場合、第１ヨーク１２１は、磁石１１の端面１１ｂにおけるＮ極から磁力線（磁束）を集めることができず、端面１１ｂのＮ極から発生する磁力線が無駄となっていた。すなわち、爪部１５２間の磁極から発生する磁力線が無駄となっていた。なお、第１ヨーク１２１と第２ヨーク１２２は、対称に形成されるため、第２ヨーク１２２における状況も同様である。
【００４３】
そこで、各爪部１５１，１５２に、磁石１１の着磁方向とされる軸方向において磁石１１の一方側と対向する第１対向部分１５１ａ，１５２ａと、他方側と対向する第２対向部分１５１ｂ，１５２ｂと、を備えて、磁束の漏れを少なくするとともに、検出される磁束密度を向上させるようにした。以下、詳しく説明する。
【００４４】
図５に示すように、第１ヨーク１２１の爪部１５１は、磁石１１の着磁方向とされる軸方向において、磁石１１の一方側（磁石１１の入力軸４１側の端面１１ａ）と対向する第１対向部分１５１ａと、他方側（磁石１１の出力軸４３側の端面１１ｂ）と対向する第２対向部分１５１ｂと、を備える。
【００４５】
第２ヨーク１２２の爪部１５２も同様に、磁石１１の着磁方向とされる軸方向において、磁石１１の一方側（磁石１１の出力軸４３側の端面１１ｂ）と対向する第１対向部分１５２ａと、他方側（磁石１１の入力軸４１側の端面１１ａ）と対向する第２対向部分１５２ｂと、を備える。
【００４６】
第１対向部分１５１ａ，１５２ａは、環状部１４１，１４２の内縁に設けられている。詳しくは、第１ヨーク１２１における第１対向部分１５１ａは、磁石１１の入力軸４１側に配置されている。そして、第１ヨーク１２１における第１対向部分１５１ａは、環状部１４１の内縁に沿って周方向において３０度間隔で配置されている。すなわち、第１対向部分１５１ａは、磁石１１の磁極ピッチに応じて配置されている。
【００４７】
第２ヨーク１２２における第１対向部分１５２ａは、磁石１１の出力軸４３側に配置されている。そして、第２ヨーク１２２における第１対向部分１５１ａは、環状部１４２の内縁に沿って周方向において３０度間隔で配置されている。すなわち、第１対向部分１５２ａは、磁石１１の磁極ピッチに応じて配置されている。
【００４８】
周方向において、第１ヨーク１２１における第１対向部分１５１ａと、第２ヨーク１２２における第１対向部分１５２ａは、同じ位置に配置される。すなわち、図７（ｂ）に示すように、軸方向において、第１ヨーク１２１における第１対向部分１５１ａと、第２ヨーク１２２における第１対向部分１５２ａは、磁石１１を挟んで対向するように設けられている。
【００４９】
また、第１対向部分１５１ａ，１５２ａは、環状部１４１，１４２の内縁から、軸心に向かって径方向に沿って延びる棒状に形成されている。図７（ｂ）に示すように、第１対向部分１５１ａ，１５２ａの先端は、磁石１１の内径よりも径方向内側に位置するように設けられている。径方向において、第１対向部分１５１ａ，１５２ａは、磁石１１の径方向における厚さよりも長く形成されている。
【００５０】
一方、図５に示すように、第１ヨーク１２１の第２対向部分１５１ｂは、磁石１１の出力軸４３側において、周方向において３０度間隔で配置されている。第１ヨーク１２１の第２対向部分１５１ｂは、軸心から見て、周方向において第１ヨーク１２１の第１対向部分１５１ａから１５度ずれて配置されている。このため、磁石１１の出力軸４３側において、第２ヨーク１２２における第１対向部分１５２ａの間に、第１ヨーク１２１の第２対向部分１５１ｂが配置されることとなる。すなわち、磁石１１の出力軸４３側において、第２ヨーク１２２における第１対向部分１５２ａと、第１ヨーク１２１における第２対向部分１５１ｂが１５度間隔で交互に配置されている。
【００５１】
第２ヨーク１２２の第２対向部分１５２ｂは、磁石１１の入力軸４１側において、周方向において３０度間隔で配置されている。第２ヨーク１２２の第２対向部分１５２ｂは、軸心から見て、周方向において第２ヨーク１２２の第１対向部分１５２ａから１５度ずれて配置されている。このため、磁石１１の入力軸４１側において、第１ヨーク１２１における第１対向部分１５１ａの間に、第２ヨーク１２２の第２対向部分１５２ｂが配置されることとなる。すなわち、磁石１１の入力軸４１側において、第１ヨーク１２１における第１対向部分１５１ａと、第２ヨーク１２２における第２対向部分１５２ｂが１５度間隔で交互に配置されている。
【００５２】
そして、第１ヨーク１２１の第１対向部分１５１ａは、周方向において、入力軸４１側から見て、当該第１対向部分１５１ａから時計回りに１５度ずれて配置されている第１ヨーク１２１の第２対向部分１５１ｂと連結されている。より詳しくは、第１ヨーク１２１において、第２対向部分１５１ｂの径方向内側における端部は、第１対向部分１５１ａの径方向内側における端部と連結されている。具体的には、第１対向部分１５１ａの端部（先端）から第２対向部分１５１ｂの端部（基端）に延びる棒状の連結部材１５１ｃが設けられている。連結部材１５１ｃは、軸方向に対して斜めに形成されている。
【００５３】
同様に、第２ヨーク１２２の第１対向部分１５２ａは、周方向において、入力軸４１側から見て、当該第１対向部分１５２ａから反時計回りに１５度ずれて配置されている第２ヨーク１２２の第２対向部分１５２ｂと連結されている。つまり、第２ヨーク１２２の第２対向部分１５２ｂは、周方向において、入力軸４１側から見て、当該第２対向部分１５２ｂから時計回りに１５度ずれて配置されている第２ヨーク１２２の第１対向部分１５２ａと連結されている。より詳しくは、第２ヨーク１２２において、第２対向部分１５２ｂの径方向内側における端部は、第１対向部分１５２ａの径方向内側における端部と連結されている。具体的には、第１対向部分１５２ａの端部（先端）から第２対向部分１５２ｂの端部（基端）に延びる棒状の連結部材１５２ｃが設けられている。連結部材１５２ｃは、軸方向に対して斜めに形成されている。第１ヨーク１２１の連結部材１５１ｃと、第２ヨーク１２２の連結部材１５２ｃは、平行に設けられており、接触することはなく、距離も一定に保たれている。
【００５４】
図７（ｃ）に示すように、第２対向部分１５１ｂ，１５２ｂは、径方向に沿って直線状に延びる棒状に形成されている。その際、磁石１１の端面１１ａ，１１ｂと、対向するように設けられている。また、第２対向部分１５１ｂ，１５２ｂの先端（径方向外側端部）が磁石１１の外縁よりも径方向において内側（軸心側）に位置するように、第２対向部分１５１ｂ，１５２ｂの長さが設定されている。すなわち、第２対向部分１５１ｂ，１５２ｂは、他の磁気ヨーク１２と接触しないように設けられている。
【００５５】
なお、磁石１１を固定する固定部材４６は、第１ヨーク１２１の連結部材１５１ｃと、第２ヨーク１２２の連結部材１５２ｃとの間に配置されている。より詳しくは、固定部材４６は、周方向において、第１ヨーク１２１の連結部材１５１ｃと、第２ヨーク１２２の連結部材１５２ｃとの中間に配置されている。
【００５６】
このように、第１ヨーク１２１において、爪部１５１は、磁石１１の着磁方向とされる軸方向において、磁石１１の一方側（端面１１ａ）と対向する第１部分としての第１対向部分１５１ａと、他方側（端面１１ｂ）と対向する第２部分としての第２対向部分１５１ｂを有する。そして、第１対向部分１５１ａが対向する磁石１１の極性と、第２対向部分１５１ｂが対向する磁石１１の極性は同じとされている。すなわち、第１対向部分１５１ａと第２対向部分１５１ｂは、軸心から見て、磁極の極性に応じて、周方向に１５度ずれて配置されている。
【００５７】
極性が同じとは、周方向において、第１対向部分１５１ａの中心が、Ｎ極とＳ極の境界からずれた場合には、第２対向部分１５１ｂの中心も、同様にＮ極とＳ極の境界からずれることを意味する。すなわち、第１対向部分１５１ａの中心が、Ｎ極とＳ極の境界から変位した角度が、第２対向部分１５１ｂの中心が、Ｎ極とＳ極の境界から変位した角度と同じとなることを意味する。
【００５８】
これにより、第１対向部分１５１ａが対向するＮ極とＳ極の面積割合が、第２対向部分１５１ｂが対向するＮ極とＳ極の面積の割合（比率）と、同じとなる。例えば、第１対向部分１５１ａが対向するＮ極とＳ極の割合が、５対５であれば、第２対向部分１５１ｂが対向するＮ極とＳ極の割合も、５対５となる。また、第１対向部分１５１ａが対向するＮ極とＳ極の割合が、７対３であれば、第２対向部分１５１ｂが対向するＮ極とＳ極の割合も、７対３となる。なお、第２ヨーク１２２の爪部１５２も、第１ヨーク１２１の爪部１５１と同様である。
【００５９】
このように設けられた第１対向部分１５１ａ，１５２ａと第２対向部分１５１ｂ，１５２ｂにより、どのように磁束が集められるかについて図８に基づき説明する。図８は、軸心から径方向外側に向かって磁石１１及び磁気ヨーク１２を見た様子を模式的に示した図である。図８の左右方向が、磁気ヨーク１２の周方向に対応するように、図示している。
【００６０】
まず、入力軸４１と、出力軸４３との間にねじれトルクが印加されていない場合について説明する。この場合、図８（ｂ）に示すように、爪部１５１の第１対向部分１５１ａの中心と、第２対向部分１５１ｂの中心がそれぞれ磁石１１のＮ極とＳ極との境界に一致するように配置される。それと共に、爪部１５２の第１対向部分１５２ａの中心と、第２対向部分１５２ｂの中心がそれぞれ磁石１１のＮ極とＳ極との境界に一致するように配置される。
【００６１】
このとき、爪部１５１，１５２には、磁石１１のＮ極及びＳ極から同数の磁力線が出入りする。このため、第１ヨーク１２１と第２ヨーク１２２の内部で、それぞれ磁力線が閉じられている。したがって、第１ヨーク１２１と、第２ヨーク１２２との間に磁束が漏れることなく、磁気センサ１３が検出する磁束密度は、ゼロとなる。
【００６２】
次に、入力軸４１と、出力軸４３との間にねじれトルクが印加されて、トーションバー４２にねじれ変位が生じ、磁石１１と一対の磁気ヨーク１２との相対位置が周方向に変位した場合について説明する。この場合、磁気ヨーク１２に設けられた爪部１５１，１５２の中心と、磁石１１のＮ極とＳ極との境界が一致しなくなる。これにより、磁気ヨーク１２には、Ｎ極又はＳ極の極性を有する磁力線が増加する。その際、第１対向部分１５１ａが対向する磁石１１の極性と、第２対向部分１５１ｂが対向する磁石１１の極性は同じとなっているため、第１対向部分１５１ａと第２対向部分１５１ｂとは、同じ割合でＮ極（又はＳ極）の極性を有する磁力線が増加する。
【００６３】
例えば、図８（ａ）においては、第１ヨーク１２１の第１対向部分１５１ａと第２対向部分１５１ｂが、Ｎ極と対向し、第２ヨーク１２２の第１対向部分１５２ａと第２対向部分１５２ｂが、Ｓ極と対向している。このため、第１ヨーク１２１においてはＮ極の極性を有し、第２ヨーク１２２においてはＳ極の極性を有することとなる。
【００６４】
一方、図８（ｃ）においては、第１ヨーク１２１の第１対向部分１５１ａと第２対向部分１５１ｂが、Ｓ極と対向し、第２ヨーク１２２の第１対向部分１５２ａと第２対向部分１５２ｂが、Ｎ極と対向している。このため、第１ヨーク１２１においてはＳ極の極性を有し、第２ヨーク１２２においてはＮ極の極性を有することとなる。
【００６５】
このように、第１ヨーク１２１と第２ヨーク１２２は、それぞれ逆の極性を有する磁力線が増加するので、それに応じて、第１ヨーク１２１と第２ヨーク１２２との間における磁束密度が増加する。第１ヨーク１２１は、磁石１１の着磁方向において、磁石１１の両側におけるＮ極（又はＳ極）からＮ極（又はＳ極）の極性を有する磁力線を集める。その一方、第２ヨーク１２２は、磁石１１の両側におけるＳ極（又はＮ極）からＳ極（又はＮ極）の極性を有する磁力線を集める。このため、磁石１１の着磁方向においていずれか一方側のＮ極（又はＳ極）からのみ磁力線を集める場合と比較して、磁気ヨーク１２間の磁束密度をより高くすることが可能となる。
【００６６】
また、周方向において、第１対向部分１５１ａ，１５２ａ間には、第２対向部分１５１ｂ、１５２ｂが配置されている。そして、第２対向部分１５１ｂ、１５２ｂが対向する磁石１１の磁極の極性は、隣接する第１対向部分１５１ａ、１５２ａが対向する磁極の極性とは異なっている。つまり、図８（ａ）や図８（ｃ）に示すように、第１対向部分１５１ａが対向する磁石１１の磁極の極性は、隣接する第２対向部分１５２ｂが対向する磁極の極性とは異なっている。同様に、第１対向部分１５２ａが対向する磁石１１の磁極の極性は、隣接する第２対向部分１５１ｂが対向する磁極の極性とは異なっている。そして、第２対向部分１５１ｂ、１５２ｂが、第１対向部分１５１ａ、１５２ａが対向する磁極と隣接する磁極から磁力線（磁束）を集めるため、第１対向部分１５１ａ、１５２ａが対向する磁極から集めた磁力線が、隣接する異なる極性を有する磁極へ漏れることを抑制する。
【００６７】
上記構成により、以下の効果を奏する。
【００６８】
第１ヨーク１２１において、爪部１５１は、着磁方向とされる軸方向において磁石１１の一方側の端面１１ａと対向する第１対向部分１５１ａと、他方側の端面１１ｂと対向する第２対向部分１５１ｂとを有する。そして、第１対向部分１５１ａが対向する磁極の極性と、第２対向部分１５１ｂが対向する磁極の極性は同じとなっている。これにより、第１ヨーク１２１は、その爪部１５１により着磁方向における磁石１１の両側のＮ極（又はＳ極）から、磁束を集めることができる。第２ヨーク１２２も第１ヨーク１２１と同様に構成されているため、第２ヨーク１２２は、その爪部１５２により着磁方向における磁石１１の両側のＳ極（又はＮ極）から、磁束を集めることができる。
【００６９】
また、磁石１１の着磁方向の両側において、第１ヨーク１２１の爪部１５１は、同じ極性を有する磁極に対向している。第２ヨーク１２２の爪部１５２も同様である。このため、磁石１１の一方側の磁極のみと対向する場合（片側から磁束を集める場合）と比較して、第１対向部分１５１ａ，１５２ａ又は第２対向部分１５１ｂ，１５２ｂと対向していない磁極の数を減らすことができる。これにより、磁気ヨーク１２に集めた磁束が、爪部１５１，１５２と対向していない磁極へ漏れることを抑制することができる。以上のことから、一対の磁気ヨーク間において検出される磁束密度を高め、ねじれトルクに応じて変化しやすくすることができる。このため、ねじれトルクの検出精度を向上させることができる。
【００７０】
一対の磁気ヨーク１２のうち、第１ヨーク１２１に設けられている第１対向部分１５１ａと、第２ヨーク１２２に設けられている第２対向部分１５２ｂは、軸を中心として周方向において所定角度（１５度）ごとに交互に配置されている。同様に、一対の磁気ヨーク１２のうち、第２ヨーク１２２に設けられている第１対向部分１５２ａと、第１ヨーク１２１に設けられている第２対向部分１５１ｂは、軸を中心として周方向において所定角度（１５度）ごとに交互に配置されている。これにより、周方向において、第１対向部分１５１ａ，１５２ａ間には、第２対向部分１５１ｂ、１５２ｂが配置されることとなる。そして、第２対向部分１５１ｂ、１５２ｂが対向する磁石１１の磁極の極性は、隣接する第１対向部分１５１ａ、１５２ａが対向する磁極の極性とは異なっている。このため、第２対向部分１５１ｂ、１５２ｂが、第１対向部分１５１ａ、１５２ａが対向する磁極と隣接する磁極から磁力線を集めることとなり、第１対向部分１５１ａ、１５２ａが集めた磁力線が、隣接する磁極へ漏れることを抑制することができる。
【００７１】
磁石１１の着磁方向とされる軸方向において、磁石１１の各端面１１ａ，１１ｂに対向する第１対向部分１５１ａ及び第２対向部分１５１ｂが連結されている。このため、第１ヨーク１２１は、磁石１１の両側における同じ極性を有する磁極から磁力線を集めることができる。第２ヨーク１２２も同様である。このため、第１ヨーク１２１と第２ヨーク１２２との間における磁束密度の変化量を大きくし、ねじれトルクに応じて変化しやすくすることができる。
【００７２】
爪部１５１の第１対向部分１５１ａと連結される第２対向部分１５１ｂは、入力軸４１側から見て、軸を中心にして時計回り所定角度（１５度）ずれて配置されている。このため、連結部材１５１ｃの長さを極力短くすることができ、また、簡単な形状とすることができる。
【００７３】
磁石１１の各磁極に対して、第１対向部分１５１ａ，１５２ａ及び第２対向部分１５１ｂ，１５２ｂのいずれかが対向するように配置されている。このため、磁石１１の各磁極から磁束を集めると同時に、第１対向部分１５１ａ，１５２ａ又は第２対向部分１５１ｂ，１５２ｂと対向してない磁極をなくすことができる。これにより、磁束の漏れを少なくし、磁束密度を高めることができる。
【００７４】
一対の磁気ヨーク１２は、非磁性体のスペーサ又はモールドにより磁気ヨーク１２間の位置が固定されている。このため、トルク検出装置１０を組み立てる場合、簡単に行うことができる。
【００７５】
一対の磁気ヨーク１２は、それぞれ一方の磁気ヨーク１２側から他方の磁気ヨーク１２側に延びるように設けられ、磁気センサ１３を挟んで両側に対向配置される壁部１６１，１６２を、備える。壁部１６１，１６２により、磁気ヨーク１２間の距離を小さくし、磁束の漏れを少なくして、検出される磁束密度を高めることができる。
【００７６】
（第２実施形態）
第２実施形態のトルク検出装置１０は、入力軸４１に固定される磁石２１０と、出力軸４３に固定される磁気ヨーク１２と、磁気ヨーク１２における磁束密度を検出する磁気センサ２３１，２３２等を備え、磁気ヨーク１２の形状等を変更している。以下、図９〜図１５に基づき、詳しく説明する。
【００７７】
＜磁石２１０＞
図９に示すように、第２実施形態の磁石２１０は、Ｎ極とＳ極とが周方向に所定角度（１５度）ごとに交互に着磁される。また、磁石２１０は、径方向においてＮ極とＳ極とが異なるように着磁される。すなわち、磁石２１０の着磁方向は、径方向であるといえる。この磁石２１０は、例えば、固定部材４６を介して、入力軸４１に同軸上に固定される。
【００７８】
＜磁気ヨーク１２＞
図１０に示すように、第２実施形態の磁気ヨーク１２は、第１ヨーク２２１〜第４ヨーク２２４の４つの部分から構成されている。具体的には、軸方向において、磁石２１０の入力軸４１側の端面２１０ａから所定距離離れた位置には、第１ヨーク２２１及び第２ヨーク２２２が配置される。また、軸方向において、磁石２１０の出力軸４３側の端面２１０ｂから所定距離離れた位置には、第３ヨーク２２３及び第４ヨーク２２４が配置される。
【００７９】
第１ヨーク２２１〜第４ヨーク２２４は、非磁性体のスペーサ等によってその配置が固定される。なお、第１ヨーク２２１〜第４ヨーク２２４を樹脂モールドすることによって、配置を固定してよい。第１ヨーク２２１〜第４ヨーク２２４は、共に軟磁性体により環状に形成され、例えば、出力軸４３に取り付けられた円環状の固定部材４５を介して、出力軸４３に同軸上に固定される。
【００８０】
図１０に示すように、第１ヨーク２２１は、円環状の環状部２４１と、軸方向に沿って延びるように設けられた爪部２５１とを備える。第２ヨーク２２２は、円環状の環状部２４２と、軸方向に沿って延びるように設けられた爪部２５２とを備える。第３ヨーク２２３は、円環状の環状部２４３と、軸方向に沿って延びるように設けられた爪部２５３とを備える。第４ヨーク２２４は、円環状の環状部２４４と、軸方向に沿って延びるように設けられた爪部２５４とを備える。
【００８１】
＜環状部２４１〜２４４＞
環状部２４１〜２４４について説明する。図１０及び図１１に示すように、第１ヨーク２２１の環状部２４１の内径は、磁石２１０の内径よりも大きく形成されており、かつ、磁石２１０の外径よりも小さく形成されている。また、第１ヨーク２２１の環状部２４１の外径は、磁石２１０の外径よりも大きく形成されている。なお、第１ヨーク２２１の環状部２４１は、第３ヨーク２２３の環状部２４３と同じ形状とされている。
【００８２】
一方、第２ヨーク２２２の環状部２４２の内径は、磁石２１０の内径よりも小さく形成されている。また、第２ヨーク２２２の環状部２４２の外径は、磁石２１０の外径よりも小さく形成されており、かつ、磁石２１０の内径よりも大きく形成されている。なお、第２ヨーク２２２の環状部２４２は、第４ヨーク２２４の環状部２４４と同じ形状とされている。図１２に示すように、環状部２４１〜２４４は、薄板状に形成され、軸方向に対して直交方向に延びるように設けられている。
【００８３】
そして、図１０及び図１１に示すように、第１ヨーク２２１の環状部２４１の内径は、第２ヨーク２２２の環状部２４２の外径よりも大きく形成されている。第１ヨーク２２１の環状部２４１は、第２ヨーク２２２の環状部２４２と同軸上に配置されており、軸方向における位置が同じとされている。すなわち、環状部２４１と環状部２４２は、軸方向において磁石２１０からそれぞれ所定距離ずつ離れて配置されており、環状部２４１の径方向内側に、環状部２４２が配置されている。なお、第３ヨーク２２３の環状部２４３と、第４ヨーク２２４の環状部２４４も同様である。また、各環状部２４１〜２４４の径方向における長さ（幅）は、同じとされている。また、各環状部２４１〜２４４の軸方向における厚さは、同じとされている。
【００８４】
＜爪部２５１〜２５４＞
次に、爪部２５１〜２５４について説明する。爪部２５１〜２５４は、それぞれ磁石２１０の周方向における極対数と同数（本実施形態では１２）設けられている。図１０に示すように、第１ヨーク２２１の爪部２５１は、環状部２４１の外縁に沿って等間隔に設けられる。第３ヨーク２２３の爪部２５３は、環状部２４３の外縁に沿って等間隔に設けられる。一方、第２ヨーク２２２の爪部２５２は、環状部２４２の内縁に沿って等間隔に設けられる。第４ヨーク２２４の爪部２５４は、環状部２４４の内縁に沿って等間隔に設けられる。各爪部２５１〜２５４は、磁石２１０の磁極ピッチに応じて３０度毎に設けられている。なお、爪部２５１〜２５４の数は、磁石２１０の周方向における極対数と異なっていてもよい。
【００８５】
図１０に示すように、第１ヨーク２２１の爪部２５１と、第３ヨーク２２３の爪部２５３とは、周方向に交互に配置されている。つまり、第１ヨーク２２１の爪部２５１と、第３ヨーク２２３の爪部２５３とは、所定角度（本実施形態では１５度）ずつずれて配置されている。
【００８６】
同様に、第２ヨーク２２２の爪部２５２と、第４ヨーク２２４の爪部２５４とは、周方向に交互に配置されている。つまり、第２ヨーク２２２の爪部２５２と、第４ヨーク２２４の爪部２５４とは、所定角度（本実施形態では１５度）ずつずれて配置されている。
【００８７】
また、図１２（ａ）に示すように、第１ヨーク２２１の爪部２５１と、第２ヨーク２２２の爪部２５２とは、径方向において磁石１１を挟んで対向するように配置されている。すなわち、軸心から見て、第１ヨーク２２１の爪部２５１と、第２ヨーク２２２の爪部２５２とは、周方向において同じ位置となるように配置されている。
【００８８】
同様に、図１２（ｂ）に示すように、第３ヨーク２２３の爪部２５３と、第４ヨーク２２４の爪部２５４とは、径方向において磁石１１を挟んで対向するように配置されている。すなわち、軸心から見て、第３ヨーク２２３の爪部２５３と、第４ヨーク２２４の爪部２５４とは、周方向において同じ位置となるように配置されている。
【００８９】
図１０に示すように、これらの爪部２５１〜２５４は、軸方向に沿って延びるように形成されており、爪部２５１，２５３は、磁石１１の外周側と対向し、爪部２５２，２５４は、磁石１１の内周側と対向するように設けられている。第１ヨーク２２１の爪部２５１と、第３ヨーク２２３の爪部２５３は、先端の方が基端（根本）よりも周方向における幅が狭くなるように形成されている。一方、第２ヨーク２２２の爪部２５２と、第４ヨーク２２４の爪部２５４は、先端まで周方向における幅がほぼ等しく、四角柱状に形成されている。
【００９０】
各爪部２５１〜２５４は、他の磁気ヨーク１２と接触しないように設けられている。径方向において、第１ヨーク２２１の内縁から第２ヨーク２２２の外縁までの距離ｄ３は、第１ヨーク２２１と第３ヨーク２２３との間の距離（例えば、爪部２５１の先端から第３ヨーク２２３の環状部２４３までの距離ｄ４）と比較して短く形成されている。同様に、径方向において、第１ヨーク２２１の内縁から第２ヨーク２２２の外縁までの距離ｄ３は、第２ヨーク２２２と第４ヨーク２２４との間の距離（例えば、爪部２５２の先端から第４ヨーク２２４の環状部２４４までの距離ｄ５）と比較して短く形成されている。また、径方向において、第１ヨーク２２１の内縁から第２ヨーク２２２の外縁までの距離ｄ３は、第３ヨーク２２３の内縁から第４ヨーク２２４の外縁までの距離ｄ３と等しい。
【００９１】
このように、爪部２５１は、着磁方向とされる径方向において磁石２１０の一方側（外側）に配置され、爪部２５４は、磁石２１０の他方側（内側）に配置されている。そして、爪部２５１が対向する磁極の極性と、爪部２５４が対向する磁極の極性は同じとされている。爪部２５３は、着磁方向とされる径方向において磁石２１０の一方側（外側）に配置され、爪部２５２は、磁石２１０の他方側（内側）に配置されている。そして、爪部２５３が対向する磁極の極性と、爪部２５２が対向する磁極の極性は同じとされている。第１ヨーク２２１と第４ヨーク２２４の組み合わせと、第２ヨーク２２２と第３ヨーク２２３の組み合わせとが対（対称）となってなり、一対の磁気ヨーク１２となっている。また、爪部２５１が一方の磁気ヨークにおける第１部分に相当し、爪部２５４が一方の磁気ヨークにおける第２部分に相当する。また、爪部２５３が他方の磁気ヨークにおける第１部分に相当し、爪部２５２が他方の磁気ヨークにおける第２部分に相当する。
【００９２】
＜磁気センサ２３１，２３２＞
第１ヨーク２２１の内縁と、第２ヨーク２２２の外縁との間には、第１磁気センサ２３１が配置されている。また、第３ヨーク２２３の内縁と、第４ヨーク２２４の外縁との間には、第２磁気センサ２３２が配置されている。第１磁気センサ２３１は、径方向における磁束密度を検出するように配置され、第２磁気センサ２３２は、径方向における磁束密度を検出するように配置される。
【００９３】
＜検出方法＞
ここで、ねじれトルクの検出について図１３に基づき説明する。図１３（ａ）〜（ｃ）は、磁気ヨーク１２を径方向外側から見た場合の様子を模式的に示し、図１３（ｄ）〜（ｆ）は、磁気ヨーク１２を径方向内側から見た場合の様子を模式的に示す。なお、図１３（ａ）と図１３（ｄ）を対応させ、図１３（ｂ）と図１３（ｅ）を対応させ、図１３（ｃ）と図１３（ｆ）を対応させている。
【００９４】
まず、入力軸４１と、出力軸４３との間にねじれトルクが印加されていない場合について説明する。この場合、図１３（ｂ）及び図１３（ｄ）に示すように、各爪部２５１〜２５４の中心がそれぞれ磁石２１０のＮ極とＳ極との境界に一致するように配置されている。
【００９５】
このとき、各爪部２５１〜２５４には、磁石２１０のＮ極及びＳ極から同数の磁力線が出入りする。このため、第１磁気センサ２３１により検出される磁束密度Ｖ１は、ゼロとなる。同様に、第３ヨーク２２３と、第４ヨーク２２４との間に磁束が漏れることなく、第２磁気センサ２３２により検出される磁束密度Ｖ２は、ゼロとなる。
【００９６】
次に、入力軸４１と、出力軸４３との間にねじれトルクが印加されて、トーションバー４２にねじれ変位が生じ、磁石１１と一対の磁気ヨーク１２との相対位置が周方向に変位した場合について説明する。この場合、磁気ヨーク１２に設けられた爪部２５１〜２５４の中心と、磁石１１のＮ極とＳ極との境界が一致しなくなる。これにより、第１ヨーク２２１〜第４ヨーク２２４には、Ｎ極又はＳ極の極性を有する磁力線が増加する。
【００９７】
その際、爪部２５１が対向する磁石１１の極性と、爪部２５４が対向する磁石１１の極性は同じとなっているため、爪部２５１と爪部２５４とは、同じ割合でＮ極（又はＳ極）の極性を有する磁力線が増加する。同様に、爪部２５２が対向する磁石１１の極性と、爪部２５３が対向する磁石１１の極性は同じとなっているため、爪部２５２と爪部２５３とは、同じ割合でＳ極（又はＮ極）の極性を有する磁力線が増加する。
【００９８】
例えば、図１３（ａ）及び図１３（ｄ）に示すように、第１ヨーク２２１の爪部２５１が、Ｎ極と対向し、第２ヨーク２２２の爪部２５２が、Ｓ極と対向している。このため、第１ヨーク２２１においてはＮ極の極性を有し、第２ヨーク２２２においてはＳ極の極性を有することとなる。一方、第３ヨーク２２３の爪部２５３が、Ｓ極と対向し、第４ヨーク２２４の爪部２５４が、Ｎ極と対向している。このため、第３ヨーク２２３においてはＳ極の極性を有し、第４ヨーク２２４においてはＮ極の極性を有することとなる。
【００９９】
また、図１３（ｃ）及び図１３（ｆ）に示すように、第１ヨーク２２１の爪部２５１が、Ｓ極と対向し、第２ヨーク２２２の爪部２５２が、Ｎ極と対向している。このため、第１ヨーク２２１においてはＳ極の極性を有し、第２ヨーク２２２においてはＮ極の極性を有することとなる。一方、第３ヨーク２２３の爪部２５３が、Ｎ極と対向し、第４ヨーク２２４の爪部２５４が、Ｓ極と対向している。このため、第３ヨーク２２３においてはＮ極の極性を有し、第４ヨーク２２４においてはＳ極の極性を有することとなる。
【０１００】
このように、第１ヨーク２２１と第２ヨーク２２２は、それぞれ逆の極性を有する磁力線が増加するので、それに応じて、第１ヨーク２２１と第２ヨーク２２２との間における磁束密度Ｖ１が増加する。第１磁気センサ２３１は、この磁束密度Ｖ１を検出し、電圧信号に変換して出力する。
【０１０１】
同様に、第３ヨーク２２３と第４ヨーク２２４は、それぞれ逆の極性を有する磁力線が増加するので、それに応じて、第３ヨーク２２３と第４ヨーク２２４との間における磁束密度Ｖ２が増加する。第２磁気センサ２３２は、この磁束密度Ｖ２を検出し、電圧信号に変換して出力する。なお、第１磁気センサ２３１により検出されるねじれトルクに応じた磁束密度Ｖ１は、第２磁気センサ２３２により検出されるねじれトルクに応じた磁束密度Ｖ２と同じ大きさとなるが、検出される磁束密度の方向は逆となる。
【０１０２】
また、周方向において、第１ヨーク２２１の爪部２５１の間には、第３ヨーク２２３の爪部２５３が配置されている。そして、爪部２５３が対向する磁石１１の磁極の極性は、隣接する爪部２５１が対向する磁極の極性とは異なっている。つまり、図１３（ａ）や図１３（ｃ）に示すように、爪部２５１が対向する磁極の極性は、隣接する爪部２５３が対向する磁極の極性とは異なっている。そして、爪部２５３が、爪部２５１が対向する磁極と隣接する磁極から磁力線（磁束）を集めるため、爪部２５１が対向する磁極から集めた磁力線が、隣接する異なる極性を有する磁極へ漏れることを抑制する。
【０１０３】
同様に、図１３（ｄ）や図１３（ｆ）に示すように、周方向において、第２ヨーク２２２の爪部２５２の間には、第４ヨーク２２４の爪部２５４が配置されている。このため、爪部２５４が、爪部２５２が対向する磁極と隣接する磁極から磁力線（磁束）を集め、爪部２５２が対向する磁極から集めた磁力線が、隣接する異なる極性を有する磁極へ漏れることを抑制する。
【０１０４】
ところで、磁気センサ２３１，２３２を用いた場合、外部からの磁界ノイズの影響を受ける場合がある。磁界ノイズとしては、例えば、車両に搭載された電装品のオン・オフによるノイズ、高圧送電線によるノイズ、道路や周辺の道路から発生するノイズ等がある。これらの磁界ノイズの影響を抑えるために、磁界ノイズを遮断する磁気シールドにより磁気センサ２３１，２３２の周りを覆うという構成が考えられる。しかしながら、この場合、部品点数が多くなるうえに、トルク検出装置１０の構成が複雑となる可能性がある。また、組み立てる際に、手間（工数）が多くなる可能性がある。
【０１０５】
そこで、第２実施形態のトルク検出装置１０では、第１磁気センサ２３１により検出された磁束密度Ｖ１と、第２磁気センサ２３２により検出された磁束密度Ｖ２に基づき、ねじれトルクに応じた磁束密度Ｖｔを演算して抽出することとした。以下、詳しく説明する。
【０１０６】
前述したように、第１ヨーク２２１と第３ヨーク２２３は対称に設けられており、第２ヨーク２２２と第４ヨーク２２４は対称に設けられている。このため、ねじれトルクが生じた場合、第１ヨーク２２１と第２ヨーク２２２との間で検出されるねじれトルクに応じた磁束密度Ｖ１（より詳しくは、磁束密度に応じた電圧信号の電圧。以下同じ）と、第３ヨーク２２３と第４ヨーク２２４との間で検出されるねじれトルクに応じた磁束密度Ｖ２は、同じ大きさとなるはずである。しかしながら、実際には、磁界ノイズの影響を受け、異なる大きさとなる。
【０１０７】
例えば、図１４に示すように、径方向外側から内側に向かう磁界ノイズ（磁力線）が存在する場合、第１ヨーク２２１から第２ヨーク２２２へ通過する磁束の磁束密度Ｖ１は、ねじれトルクに応じた磁束密度（Ｖｔ）に、磁界ノイズの磁束密度（Ｖｎ）を加算したもの（Ｖｔ＋Ｖｎ）となる。なお、径方向外側から内側への方向（図１４において右方向）を正として示す。
【０１０８】
一方、径方向外側から内側に向かう磁界ノイズ（磁力線）が存在する場合、第３ヨーク２２３から第４ヨーク２２４へ通過する磁束の磁束密度Ｖ２は、ねじれトルクに応じた磁束密度（−Ｖｔ）に、磁界ノイズの磁束密度（Ｖｎ）を加算したもの（−Ｖｔ＋Ｖｎ）となる。このため、検出される磁束密度Ｖ１，Ｖ２と、ねじれトルクの関係は、図１５に示すようなものとなる。
【０１０９】
そこで、磁束密度Ｖ１，Ｖ２を入力した制御装置２３は、磁束密度Ｖ１から磁束密度Ｖ２を減算して算出した値を２で除算することにより（｛（Ｖｔ＋Ｖｎ）−（−Ｖｔ＋Ｖｎ）｝／２）、ねじれトルクに応じた磁束密度Ｖｔを抽出する。そして、制御装置２３は、抽出した磁束密度Ｖｔに基づき、ねじれトルクを判定する。この場合、制御装置２３が、演算部として機能する。
【０１１０】
上記構成により、以下の効果を奏する。
【０１１１】
検出される磁束密度の方向が異なる第１磁気センサ２３１と、第２磁気センサ２３２がそれぞれ検出した複数の磁束密度Ｖ１，Ｖ２に基づき、ねじれトルクに応じた磁束密度Ｖｔが演算されるようにした。すなわち、磁界ノイズに基づく磁束密度Ｖｎは一方向であるため、磁気ヨーク１２間の磁束密度を複数方向から検出し、複数方向の磁束密度Ｖ１，Ｖ２を比較することにより、ねじれトルクに基づく磁束密度Ｖｔを抽出した。具体的には、制御装置２３は、磁束密度Ｖ１から磁束密度Ｖ２を減算して算出した値を２で除算することにより（｛（Ｖｔ＋Ｖｎ）−（−Ｖｔ＋Ｖｎ）｝／２）、磁束密度Ｖｔを抽出した。これにより、外部からの磁界ノイズの影響を抑制し、ねじれトルクの検出精度を向上させることができる。
【０１１２】
径方向（着磁方向）において磁石２１０の両側における各磁極から磁束をそれぞれ集めるため、片側の磁極のみから磁束を集める場合と比較して、各磁束密度Ｖ１，Ｖ２を高くすることができる。また、爪部２５１〜２５４と対向していない磁極の数を減らして、磁極へ磁束が漏れることを抑制することができる。以上のことから、ねじれトルクの検出精度を向上させることができる。
【０１１３】
（第３実施形態）
第３実施形態のトルク検出装置１０は、入力軸４１に固定される磁石２１０と、出力軸４３に固定される磁気ヨーク１２と、磁気ヨーク１２における磁束密度を検出する磁気センサ１３等を備え、磁気ヨーク１２の形状等を変更している。以下、図１６〜図１９に基づき、詳しく説明する。図９に示すように、第３実施形態の磁石２１０は、第２実施形態と同様に、径方向に着磁されている。
【０１１４】
＜磁気ヨーク１２＞
図１６及び図１７に示すように、第３実施形態の磁気ヨーク１２は、第１ヨーク３２１及び第２ヨーク３２２から構成されている。具体的には、軸方向において、磁石２１０の出力軸４３側の端面２１０ｂから所定距離離れた位置には、第１ヨーク３２１及び第２ヨーク３２２が配置される。なお、図１６は、入力軸４１側から磁気ヨーク１２を見た時における斜視図である。図１７は、出力軸４３側から磁気ヨーク１２を見た時における斜視図である。
【０１１５】
第１ヨーク３２１及び第２ヨーク３２２は、非磁性体のスペーサ等によってその配置が固定される。なお、第１ヨーク３２１及び第２ヨーク３２２は、樹脂モールドすることによって、配置を固定してよい。第１ヨーク３２１及び第２ヨーク３２２は、共に軟磁性体により環状に形成され、例えば、出力軸４３に取り付けられた円環状の固定部材４５を介して、出力軸４３に同軸上に固定される。
【０１１６】
図１６及び図１７に示すように、第１ヨーク３２１は、円環状の環状部３４１と、軸方向に沿って延びるように設けられた爪部３５１とを備える。第２ヨーク３２２は、円環状の環状部３４２と、軸方向に沿って延びるように設けられた爪部３５２とを備える。
【０１１７】
＜環状部３４１，３４２＞
環状部３４１，３４２について説明する。図１８に示すように、第１ヨーク３２１の環状部３４１の内径は、磁石２１０の内径よりも大きく形成されており、かつ、磁石２１０の外径よりも小さく形成されている。また、第１ヨーク３２１の環状部３４１の外径は、磁石２１０の外径よりも大きく形成されている。
【０１１８】
一方、第２ヨーク３２２の環状部３４２の内径は、磁石２１０の内径よりも小さく形成されている。また、第２ヨーク３２２の環状部３４２の外径は、磁石２１０の外径よりも小さく形成されており、かつ、磁石２１０の内径よりも大きく形成されている。環状部３４１，３４２は、薄板状に形成され、軸方向に対して直交方向に延びるように設けられている。
【０１１９】
そして、図１８に示すように、第１ヨーク３２１の環状部３４１の内径は、第２ヨーク３２２の環状部３４２の外径よりも大きく形成されている。第１ヨーク３２１の環状部３４１は、第２ヨーク３２２の環状部３４２と同軸上に配置されており、軸方向における位置が同じとされている。すなわち、環状部３４１と環状部３４２は、軸方向において磁石２１０からそれぞれ所定距離ずつ離れて配置されており、環状部３４１の径方向内側に、環状部３４２が配置されている。なお、磁気センサ１３は、第１ヨーク３２１の内縁と、第２ヨーク３２２の外縁との間に配置される。
【０１２０】
＜爪部３５１，３５２＞
次に、爪部３５１，３５２について説明する。爪部３５１，３５２は、それぞれ磁石２１０の周方向における極対数と同数（本実施形態では１２）設けられている。図１６及び図１７に示すように、第１ヨーク３２１の爪部３５１は、環状部３４１の外縁に沿って等間隔に設けられる。一方、第２ヨーク３２２の爪部３５２は、環状部３４２の内縁に沿って等間隔に設けられる。各爪部３５１，３５２は、磁石２１０の磁極ピッチに応じて３０度毎に設けられている。なお、爪部３５１，３５２の数は、磁石２１０の周方向における極対数と異なっていてもよい。
【０１２１】
第１ヨーク３２１の爪部３５１は、磁石２１０の着磁方向とされる径方向において、磁石２１０の一方側（外側）と対向する第１対向部分３５１ａと、他方側（内側）と対向する第２対向部分３５１ｂと、を備える。
【０１２２】
第２ヨーク３２２の爪部３５２も同様に、磁石２１０の着磁方向とされる径方向において、磁石２１０の一方側（内側）と対向する第１対向部分３５２ａと、他方側（外側）と対向する第２対向部分３５２ｂと、を備える。
【０１２３】
第１対向部分３５１ａは、環状部３４１の外縁に設けられている。そして、第１ヨーク３２１における第１対向部分３５１ａは、環状部３４１の外縁に沿って周方向において３０度間隔で配置されている。すなわち、第１対向部分３５１ａは、磁石２１０の磁極ピッチに応じて配置されている。
【０１２４】
第１対向部分３５２ａは、環状部３４２の内縁に設けられている。そして、第２ヨーク３２２における第１対向部分３５２ａは、環状部３４２の内縁に沿って周方向において３０度間隔で配置されている。すなわち、第１対向部分３５２ａは、磁石２１０の磁極ピッチに応じて配置されている。
【０１２５】
周方向において、第１ヨーク３２１における第１対向部分３５１ａと、第２ヨーク３２２における第１対向部分３５２ａは、同じ位置に配置される。すなわち、図１９（ｂ）に示すように、径方向において、第１ヨーク３２１における第１対向部分３５１ａと、第２ヨーク３２２における第１対向部分３５２ａは、磁石２１０を挟んで対向するように設けられている。
【０１２６】
また、第１対向部分３５１ａ，３５２ａは、出力軸４３側から入力軸４１側に向かって軸方向に沿って延びる棒状に形成されている。第１対向部分３５１ａ，３５２ａの先端は、磁石２１０の入力軸４１側の端面よりも入力軸４１側に位置するように設けられている。軸方向において、第１対向部分３５１ａ，３５２ａは、磁石２１０の軸方向における高さよりも長く形成されている。
【０１２７】
一方、図１６及び図１７に示すように、第１ヨーク３２１の第２対向部分３５１ｂは、磁石２１０の径方向内側（内周側）において、周方向に３０度間隔で配置されている。第１ヨーク３２１の第２対向部分３５１ｂは、軸心から見て、周方向において第１ヨーク３２１の第１対向部分３５１ａから１５度ずれて配置されている。このため、磁石２１０の内側において、第２ヨーク３２２における第１対向部分３５２ａの間に、第１ヨーク３２１の第２対向部分３５１ｂが配置されることとなる。すなわち、磁石２１０の内側において、第２ヨーク３２２における第１対向部分３５２ａと、第１ヨーク３２１における第２対向部分３５１ｂが１５度間隔で交互に配置されている。
【０１２８】
第２ヨーク３２２の第２対向部分３５２ｂは、磁石２１０の外側において、周方向に３０度間隔で配置されている。第２ヨーク３２２の第２対向部分３５２ｂは、軸心から見て、周方向において第２ヨーク３２２の第１対向部分３５２ａから１５度ずれて配置されている。このため、磁石２１０の外側において、第１ヨーク３２１における第１対向部分３５１ａの間に、第２ヨーク３２２の第２対向部分３５２ｂが配置されることとなる。すなわち、磁石２１０の入力軸４１側において、第１ヨーク３２１における第１対向部分３５１ａと、第２ヨーク３２２における第２対向部分３５２ｂが１５度間隔で交互に配置されている。
【０１２９】
そして、第１ヨーク３２１の第１対向部分３５１ａは、周方向において、入力軸４１側から見て、当該第１対向部分３５１ａから時計回りに１５度ずれて配置されている第１ヨーク３２１の第２対向部分３５１ｂと連結されている。具体的には、第１対向部分３５１ａの端部（先端）から第２対向部分３５１ｂの端部（基端）に延びる棒状の連結部材３５１ｃが設けられている。連結部材３５１ｃは、径方向に対して斜めに形成されている。
【０１３０】
同様に、第２ヨーク３２２の第１対向部分３５２ａは、周方向において、入力軸４１側から見て、当該第１対向部分３５２ａから反時計回りに１５度ずれて配置されている第２ヨーク３２２の第２対向部分３５２ｂと連結されている。具体的には、第１対向部分３５２ａの端部（先端）から第２対向部分３５２ｂの端部（基端）に延びる棒状の連結部材３５２ｃが設けられている。連結部材３５２ｃは、径方向に対して斜めに形成されている。
【０１３１】
第２対向部分３５１ｂ，３５２ｂは、軸方向に沿って直線状に延びる棒状に形成されている。その際、磁石２１０の外周及び内周と、それぞれ対向するように設けられている。また、第２対向部分３５１ｂ，３５２ｂの先端（出力軸４３側端部）が磁石２１０よりも軸方向において入力軸４１側に位置するように、第２対向部分３５１ｂ，３５２ｂの長さが設定されている。すなわち、第２対向部分３５１ｂ，３５２ｂは、他の磁気ヨーク１２と接触しないように設けられている。
【０１３２】
このように、第１ヨーク３２１において、爪部３５１は、磁石２１０の着磁方向とされる径方向において、磁石２１０の一方側（外側）と対向する第１部分としての第１対向部分３５１ａと、他方側（内側）と対向する第２部分としての第２対向部分３５１ｂを有する。そして、第１対向部分３５１ａが対向する磁石２１０の極性と、第２対向部分３５１ｂが対向する磁石２１０の極性は同じとされている。なお、第２ヨーク３２２の爪部３５２も、第１ヨーク３２１の爪部３５１と同様である。
【０１３３】
このように設けられた第１対向部分３５１ａ，３５２ａと第２対向部分３５１ｂ，３５２ｂにより、どのように磁束が集められるかについて図１９に基づき説明する。
【０１３４】
まず、入力軸４１と、出力軸４３との間にねじれトルクが印加されていない場合について説明する。この場合、図１９（ｂ）に示すように、爪部３５１の第１対向部分３５１ａの中心と、第２対向部分３５１ｂの中心がそれぞれ磁石２１０のＮ極とＳ極との境界に一致するように配置される。それと共に、爪部３５２の第１対向部分３５２ａの中心と、第２対向部分３５２ｂの中心がそれぞれ磁石２１０のＮ極とＳ極との境界に一致するように配置される。
【０１３５】
このとき、爪部３５１，３５２には、磁石２１０のＮ極及びＳ極から同数の磁力線が出入りする。このため、第１ヨーク３２１と第２ヨーク３２２の内部で、それぞれ磁力線が閉じられている。したがって、第１ヨーク３２１と、第２ヨーク３２２との間に磁束が漏れることなく、磁気センサ１３が検出する磁束密度は、ゼロとなる。
【０１３６】
次に、入力軸４１と、出力軸４３との間にねじれトルクが印加されて、トーションバー４２にねじれ変位が生じ、磁石２１０と一対の磁気ヨーク１２との相対位置が周方向に変位した場合について説明する。この場合、磁気ヨーク１２に設けられた爪部３５１，３５２の中心と、磁石２１０のＮ極とＳ極との境界が一致しなくなる。これにより、磁気ヨーク１２には、Ｎ極又はＳ極の極性を有する磁力線が増加する。その際、第１対向部分３５１ａが対向する磁石２１０の極性と、第２対向部分３５１ｂが対向する磁石２１０の極性は同じとなっているため、第１対向部分３５１ａと第２対向部分３５１ｂとは、同じ割合でＮ極（又はＳ極）の極性を有する磁力線が増加する。
【０１３７】
例えば、図１９（ａ）においては、第１ヨーク３２１の第１対向部分３５１ａと第２対向部分３５１ｂが、Ｎ極と対向し、第２ヨーク３２２の第１対向部分３５２ａと第２対向部分３５２ｂが、Ｓ極と対向している。このため、第１ヨーク３２１においてはＮ極の極性を有し、第２ヨーク３２２においてはＳ極の極性を有することとなる。
【０１３８】
一方、図１９（ｃ）においては、第１ヨーク３２１の第１対向部分３５１ａと第２対向部分３５１ｂが、Ｓ極と対向し、第２ヨーク３２２の第１対向部分３５２ａと第２対向部分３５２ｂが、Ｎ極と対向している。このため、第１ヨーク３２１においてはＳ極の極性を有し、第２ヨーク３２２においてはＮ極の極性を有することとなる。
【０１３９】
このように、第１ヨーク３２１と第２ヨーク３２２は、それぞれ逆の極性を有する磁力線が増加するので、それに応じて、第１ヨーク３２１と第２ヨーク３２２との間における磁束密度が増加する。第１ヨーク３２１は、磁石２１０の着磁方向において、磁石２１０の両側におけるＮ極（又はＳ極）からＮ極（又はＳ極）の極性を有する磁力線を集める。その一方、第２ヨーク３２２は、磁石２１０の両側におけるＳ極（又はＮ極）からＳ極（又はＮ極）の極性を有する磁力線を集める。このため、磁石２１０の着磁方向においていずれか一方側のＮ極（又はＳ極）からのみ磁力線を集める場合と比較して、磁気ヨーク１２間の磁束密度をより高くすることが可能となる。
【０１４０】
また、周方向において、第１対向部分３５１ａ，３５２ａ間には、第２対向部分３５１ｂ、３５２ｂが配置されている。そして、第２対向部分３５１ｂ、３５２ｂが対向する磁石２１０の磁極の極性は、隣接する第１対向部分３５１ａ、３５２ａが対向する磁極の極性とは異なっている。つまり、図１９（ａ）や図１９（ｃ）に示すように、第１対向部分３５１ａが対向する磁石２１０の磁極の極性は、隣接する第２対向部分３５２ｂが対向する磁極の極性とは異なっている。同様に、第１対向部分３５２ａが対向する磁石２１０の磁極の極性は、隣接する第２対向部分３５１ｂが対向する磁極の極性とは異なっている。そして、第２対向部分３５１ｂ、３５２ｂが、第１対向部分３５１ａ、３５２ａが対向する磁極と隣接する磁極から磁力線（磁束）を集めるため、第１対向部分３５１ａ、３５２ａが対向する磁極から集めた磁力線が、隣接する異なる極性を有する磁極へ漏れることを抑制する。上記構成により、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【０１４１】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施してもよい。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
【０１４２】
・第１実施形態において、磁石１１の着磁方向は、径方向であってもよい。すなわち、磁石１１が、周方向において所定角度ごとに、磁極の極性が交互に入れ替わるとともに、径方向において磁極の極性が入れ替わるように着磁されていてもよい。この場合、磁石１１の着磁方向に合わせて、爪部１５１，１５２の形状を任意に変更してもよい。すなわち、第１ヨーク１２１の爪部１５１の第１対向部分１５１ａを、軸方向に沿って延びるように形成し、径方向において磁石１１の一方側（例えば、外側）と対向させればよい。そして、第１ヨーク１２１の第２対向部分１５１ｂを、軸方向に沿って延びるように形成し、径方向において磁石１１の他方側（例えば、内側）と対向させればよい。その際、第１対向部分１５１ａと第２対向部分１５１ｂが同じ極性を有するように、軸心を中心として周方向に磁極ピッチに応じた所定角度ずれて配置されていることが望ましい。また、第１対向部分１５１ａと、第２対向部分１５１ｂとを連結する連結部材を備えていてもよい。第２ヨーク１２２は、第１ヨーク１２１と同様に構成すればよい。
【０１４３】
・上記実施形態において、すべての磁極に、対向する対向部を設けなくてもよい。例えば、一部の爪部を省略してもよい。
【０１４４】
・上記実施形態において、磁石１１は、円弧状であってもよい。
【０１４５】
・上記第２実施形態において、磁気センサが配置される磁気ヨーク１２間の間隔は、任意の場所に設けてもよい。例えば、図２０に示すように、環状部２４１と環状部２４２と間に、径方向における磁束密度が検出される間隔を設け、爪部２５１と環状部２４３との間に、軸方向において磁束密度が検出される間隔を設けてもよい。そして、それぞれの間隔に磁気センサ２３１，２３２を設けてもよい。この場合、制御装置２３は、検出される磁束密度の方向によって、演算方法を変更する必要がある。
【０１４６】
・第２実施形態において、磁気センサが配置される磁気ヨーク１２間の間隔を３つ以上設けてもよい。例えば、図２１に示すように、環状部２４１〜２４４を軸方向において、２枚ずつ設けることにより、磁気センサ２３１，２３２が配置される磁気ヨーク１２間の間隔を４つとしている。なお、図２１において、環状部２４１と環状部２４３の外縁は、連結され、環状部２４２と環状部２４４の内縁は、連結されている。
【０１４７】
・上記第２実施形態において、磁石２１０の着磁方向が軸方向であってもよい。すなわち、磁石２１０が、周方向において所定角度ごとに、磁極の極性が交互に入れ替わるとともに、軸方向において磁極の極性が入れ替わるように着磁されていてもよい。この場合、磁石２１０の着磁方向に合わせて、爪部２５１〜２５４を任意に変更してもよい。すなわち、第１ヨーク２２１の爪部２５１を、径方向に沿って延びるように形成し、軸方向において磁石２１０の一方側（例えば、入力軸４１側）と対向させればよい。そして、第４ヨーク２２４の爪部２５４を、径方向に沿って延びるように形成し、軸方向において磁石２１０の他方側（例えば、出力軸４３側）と対向させればよい。その際、爪部１５１と爪部２５４が同じ極性を有するように、軸心を中心として周方向に磁極ピッチに応じた所定角度ずれて配置されていることが望ましい。第２ヨーク２２２は、第４ヨーク２２４と同様に構成し、第３ヨーク２２３は、第１ヨーク２２１と同様に構成すればよい。
【０１４８】
この場合、図２２に示すように、環状部２４１，２４３を、磁石２１０の径方向外側に設け、環状部２４２，２４４を、磁石２１０の径方向内側に設けてもよい。その際、第１磁気センサ２３１は、径方向外側に設けられる第１ヨーク２２１と第３ヨーク２２３との間隔に配置される。また、第２磁気センサ２３２は、径方向内側に設けられる第２ヨーク２２２と第４ヨーク２２４との間隔に配置される。第１磁気センサ２３１により検出される磁束密度の方向と、第２磁気センサ２３２により検出される磁束密度の方向は、逆となる。このため、第２実施形態と同様にして、制御装置２３は、ねじれトルクに応じた磁束密度の成分を演算することができる。
【０１４９】
なお、図２３に示すように、環状部２４１，２４２を、軸方向において磁石２１０の入力軸４１側に設け、環状部２４３，２４４を、軸方向において磁石２１０の出力軸４３側に設けてもよい。
【０１５０】
・上記実施形態において、各磁気ヨークからの磁束を集める集磁リングを備え、前記磁気センサは、集磁リングにより集められた磁束の磁束密度を検出するようにしてもよい。例えば、図２４に示すように、磁気ヨーク１２間に一対の集磁部９０を設け、磁気センサ１３は、集磁部９０間における磁束密度を検出してもよい。集磁部９０は、図２５（ａ）に示すように、入力軸４１側から見た場合（平面視）において、リング状に形成されていてもよいし、図２５（ｂ）に示すように、円弧状に形成されていてもよい。また、図２５（ｃ）に示すように、直線状に形成されていてもよい。なお、径方向外側に突出する突出部９０ａに磁気センサ１３が配置されることが望ましいが、突出部９０ａがなくてもよい。
【０１５１】
・壁部１６１，１６２を環状部１４１，１４２に対して直交するように設けたが、直交しなくてもよい。また、例えば、図２６に示すように、壁部１６１，１６２を設けなくてもよい。
【０１５２】
・上記第１実施形態において、環状部１４１，１４２の外縁に壁部１６１，１６２を設けたが、外縁でなくてもよい。
【０１５３】
・環状部１４１，１４２の全周に壁部１６１，１６２を設けたが、全周に設けなくてもよい。例えば、平面視円弧状の壁部１６１，１６２を設けてもよい。
【０１５４】
・上記第１実施形態において、爪部１５１，１５２の形状や磁石と対向する面積を任意に変更してもよい。例えば、図２７に示すように、第１対向部１５１ａ，１５２ａの幅（周方向における幅）を、第２対向部１５１ｂ，１５２ｂと比較して、広くしてもよい。また、第１対向部１５１ａ，１５２ａが磁石１１と対向する面積を、第２対向部１５１ｂ，１５２ｂと比較して、広くしてもよい。
【符号の説明】
【０１５５】
１０…トルク検出装置、１１，２１０…磁石、１２…磁気ヨーク、１３…磁気センサ、４１…入力軸、４２…トーションバー、４３…出力軸、１２１…第１ヨーク、１２２…第２ヨーク、１５１，１５２，２５１〜２５４…爪部、１５１ａ，１５２ａ…第１対向部分、１５１ｂ，１５２ｂ…第２対向部分、２２１…第１ヨーク、２２２…第２ヨーク、２２３…第３ヨーク、２２４…第４ヨーク、２３１…第１磁気センサ、２３２…第２磁気センサ、…爪部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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