(57)【要約】【目的】本発明は、小型、且つ構造の簡略なトルクセンサを得ることを目的としている。【構成】このため、トルク入力軸とトルク出力軸と弾性部材とを備え、トルク入力軸とトルク出力軸間において、トルク入力軸のトルク出力軸側端部に、軸方向に対して直交する面を有し、第１磁性体と第１非磁性体とからなる第１の検出部材を設け、トルク出力軸のトルク入力軸側端部に、軸方向に対して直交する面を有し、第２磁性体と第２非磁性体とからなる第２の検出部材を設け、トルク入力軸から順に、第１非磁性体、第１磁性体、第２磁性体、第２非磁性体、トルク出力軸と軸方向に配置し、第１及び第２の検出部材両側に磁気センサを設け、第１及び第２磁性体の表面積を第１及び第２非磁性体の表面積よりも大きく形成し、磁気センサから出力される値に基づいてトルクを検出している。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルク入力軸と、トルク出力軸と、前記トルク入力軸とトルク出力軸とを連結する弾性部材とを備え、前記トルク入力軸とトルク出力軸との間において、トルク入力軸のトルク出力軸側端部には、軸方向に対して直交する面を有し、第１磁性体と第１非磁性体とからなる第１の検出部材を設け、前記トルク出力軸のトルク入力軸側端部には、軸方向に対して直交する面を有し、第２磁性体と第２非磁性体とからなる第２の検出部材を設け、前記トルク入力軸から順に、第１非磁性体、第１磁性体、第２磁性体、第２非磁性体、トルク出力軸と軸方向に配置し、前記第１の検出部材と第２の検出部材との両側に磁気センサを夫々設け、前記第１磁性体および第２磁性体の表面積を、前記第１非磁性体および第２非磁性体の表面積よりも大きく形成し、前記磁気センサから出力される値に基づいてトルクを検出することを特徴とするトルクセンサ。
【請求項２】
前記第１の検出部材において、前記第１磁性体および前記第１非磁性体は共に円板形状を有し、かつ第１磁性体中心と第１非磁性体中心とは、オフセットした状態で組み付けられているとともに、前記第２の検出部材において、前記第２磁性体および第２非磁性体は共に円板形状を有し、かつ第２磁性体中心と第２非磁性体中心とは、オフセットした状態で組み付けられ、前記磁気センサは、前記第１の検出部材側および第２の検出部材側において、夫々に２つずつ、回転する第１磁性体および第２磁性体の面積が変化する位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ。
【請求項３】
前記第１の検出部材において、前記第１磁性体および第１非磁性体は、共に、弾性部材軸方向とは直交する面から取り外し可能な切欠き形状を有し、かつ第１磁性体中心と第１非磁性体中心とは、オフセットした状態で組み付けられているとともに、前記第２の検出部材において、前記第２磁性体および第２非磁性体は、共に、弾性部材軸方向とは直交する面から取り外し可能な切欠き形状を有し、かつ第２磁性体中心と第２非磁性体中心とは、オフセットした状態で組み付けられ、前記磁気センサは、回転する第１磁性体および第２磁性体の面積が変化する位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はトルクセンサに係り、特に小型、且つ構造の簡略なトルクセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トルクセンサは、例えば車両のパワーステアリング装置に使用されている。つまり、車両のパワーステアリング装置において、ステアリングホイールの回転を、ステアリングシャフトを介して車輪に伝達する際に、このステアリングシャフトによって伝達されるトルクを前記トルクセンサにより検出し、このトルクセンサによる検出トルクの大きさに応じて操舵補助力を付与している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３５２５０２号公報  （第２−６頁、図３）
【特許文献２】
特開２００１−９１３７６号公報  （第２−４頁、図３）
【特許文献３】
特開２００１−２７２２８８号公報  （第２−７頁、図１−３）
【特許文献４】
特開２００２−６２２０１号公報  （第２−４頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のトルクセンサにおいては、回転体の回転軸方向に磁気的に不連続な部分（突起）を設け、近接する磁気センサ（ＭＲセンサ）で回転角度を検出し、回転体の２箇所で回転角度を検出するとともに、トルク印可時の回転角度差により入力トルクを検出するもの（特許文献１）がある。
【０００５】
ここで、特許文献１に開示されるもののトルクセンサの要部構成の原理図について説明する。図９に示す如く、トルクセンサは、舵取装置に使用した場合を示しており、上端部にステアリングホイール３０ａが連結され、下端部にトーションバー３７ａが連結されたステアリングシャフト（操舵軸）の上部軸３１ａ（入力軸）の中間部の周面に沿わせて螺旋状に、磁性材からなる突起物３２ａ（突起）を設けている。また、上部軸３１ａが回転したときに、上部軸３１ａの軸方向に移動する磁性材からなる突起物３２ａの位置を検出するために、ＭＲセンサＡ（磁気抵抗効果素子、検出手段）が上部軸３１ａと適当な隙間を空けて平行に設けられ、車体の動かない部位に固定されている。
【０００６】
前記ステアリングシャフトの下部軸３３ａ（出力軸）は、上端部がトーションバー３７ａに連結され、下端部がピニオン３８ａに連結されている。上部軸３１ａと同様に、下部軸３３ａの中間部の周面に沿わせて螺旋状に、磁性材からなる突起物３４ａ（突起）を設けている。また、下部軸３３ａが回転したときに、下部軸３３ａの軸方向に移動する磁性材からなる突起物３４ａの位置を検出するために、ＭＲセンサＢ（磁気抵抗効果素子、検出手段）が下部軸３３ａと適当な隙間を空けて平行に設けられ、車体の動かない部位に固定されている。
【０００７】
前記ＭＲセンサＡの出力電圧は減算回路３９ａ（差を検出する手段）に与えられ、ＭＲセンサＢの出力電圧は減算回路３９ａとアンプ４１ａとに与えられる。アンプ４１ａの出力電圧は、下部軸３３ａ、磁性材からなる突起物３４ａ及びＭＲセンサＢからなる回転角度検出装置が検出した、ステアリングシャフトの回転角度（舵角）を示す信号として出力される。トーションバー３７ａの捩じれ角度は高々数度であり、上部軸３１ａ、磁性材からなる突起物３２ａ及びＭＲセンサＡからなる回転角度検出装置により、ステアリングシャフトの回転角度（舵角）を示す信号を出力しても良い。減算回路３９ａの出力電圧はアンプ４０ａに与えられ、アンプ４０ａの出力電圧は、トルクセンサが検出した、ステアリングホイール３０ａに加えられた操舵トルクを示す信号として出力される。
【０００８】
しかし、上述の特許文献１に記載のものは、磁気的に不連続部分を設ける必要があるという不都合がある。
【０００９】
また、入力軸及び出力軸に円環状で複数の切欠きを有する磁性板を設け、この磁性板の近傍２箇所に磁気センサ（ＭＲセンサ）と磁石とを設け、この２箇所の磁気センサ出力差（変化）より操舵角及び入力トルクを検出するもの（特許文献２）がある。
【００１０】
しかし、上述の特許文献２に記載のものは、２枚の磁性板の切欠き精度及び相対位置合わせが重要となり、コストがアップして経済的に不利であるという不都合がある。
【００１１】
更に、第１シャフトと同行回転する導電性非磁性材製の規制側回転板と、第２シャフトと同行回転する磁性材製の通過側回転板と、交番磁界を生じる磁束の発生用コイルとをシャフト軸方向において並列状態とし、前記規制側回転板を通過側回転板とコイルとの間に配置し、シャフト軸方向において、規制側回転板に形成される規制側開口と通過側回転板との重なり面積が、両シャフトの弾性的な相対回転に応じて変化するように、規制側開口と通過側回転板に形成される通過側開口とを相対配置し、重なり面積の変化に応じた通過側回転板の通過磁束の変化に基づき、両シャフトによる伝達トルクが検出され、トルクセンサの小型化を図っているもの（特許文献３）がある。
【００１２】
しかし、上述の特許文献３に記載のものは、小型化によって構成が複雑化しているという不都合がある。
【００１３】
更にまた、軸方向に隔たった２点に軸の回転により幅が変化する磁石と軸に近接する位置に磁気センサ（ホール素子）を設け、トルク印可時の回転角度差より入力トルクを検出するもの（特許文献４）がある。
【００１４】
しかし、上述の特許文献４に記載のものは、幅が連続的に変化する磁石（筒状）が必要であり、コストがアップして経済的に不利であるという不都合がある。
【００１５】
よって、従来のトルクセンサは、検出部の磁性体や磁石形状の複雑化及び検出板等の取付精度等において不都合が生じていた。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、トルク入力軸と、トルク出力軸と、前記トルク入力軸とトルク出力軸とを連結する弾性部材とを備え、前記トルク入力軸とトルク出力軸との間において、トルク入力軸のトルク出力軸側端部には、軸方向に対して直交する面を有し、第１磁性体と第１非磁性体とからなる第１の検出部材を設け、前記トルク出力軸のトルク入力軸側端部には、軸方向に対して直交する面を有し、第２磁性体と第２非磁性体とからなる第２の検出部材を設け、前記トルク入力軸から順に、第１非磁性体、第１磁性体、第２磁性体、第２非磁性体、トルク出力軸と軸方向に配置し、前記第１の検出部材と第２の検出部材との両側に磁気センサを夫々設け、前記第１磁性体および第２磁性体の表面積を、前記第１非磁性体および第２非磁性体の表面積よりも大きく形成し、前記磁気センサから出力される値に基づいてトルクを検出することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、小型で、構造の簡単なトルクセンサを実現している。
【００１８】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【００１９】
図１〜図５はこの発明の第１実施例を示すものである。図１において、２はトルクセンサである。
【００２０】
このトルクセンサ２は、トルク入力軸４と、トルク出力軸６と、前記トルク入力軸４とトルク出力軸６とを連結する弾性部材（「トーションバー」ともいう）８とを備えている。
【００２１】
つまり、図１に示す如く、図１の右側に位置する前記トルク入力軸４の内部に弾性部材８の一端８ａ側を第１固定ピン１０により固定して設けるとともに、弾性部材８の端部８ｂ側は、画１の左側に位置する前記トルク出力軸６の内部に第２固定ピン１２により固定して設ける。
【００２２】
また、前記トルク入力軸４とトルク出力軸６との間において、トルク入力軸４のトルク出力軸側端部４ｂには、軸方向に対して直交する面である第１面１４を有し、この第１面１４に対して平行となるように、第１磁性体１６と第１非磁性体１８とからなる第１の検出部材２０を設ける。
【００２３】
更に、前記トルク出力軸６のトルク入力軸側端部６ａには、軸方向に対して直交する面である第２面２２を有し、この第２面２２に対して平行となるように、第２磁性体２４と第２非磁性体２６とからなる第２の検出部材２８を設ける。
【００２４】
そして、図１に示す如く、前記トルク入力軸４から順に、第１非磁性体１８、第１磁性体１６、第２磁性体２４、第２非磁性体２６、トルク出力軸６と軸方向に配置する。
【００２５】
なお、入力側の前記第１の検出部材２０と出力側の第２の検出部材２８との相対的な組付位置は、同じ又は反対とする（非磁性板の相対位置）。
【００２６】
このとき、前記第１及び第２磁性体１６、２４は、図２（ａ）に示す如く、円板形状に形成されるとともに、中心部位に前記弾性部材８の貫通する第１及び第２磁性体貫通孔３０、３２が設けられている。
【００２７】
また、前記第１及び第２非磁性体１８、２６は、図２（ｂ）に示す如く、前記第１及び第２磁性体１６、２４よりも小型の円板形状に形成されるとともに、中心部位からオフセットした位置に前記弾性部材８の貫通する第１及び第２非磁性体貫通孔３４、３６が設けられている。
【００２８】
前記第１の検出部材２０と第２の検出部材２８との両側に磁気センサ３８を夫々設ける。つまり、図１に示す如く、第１の検出部材２０のトルク入力軸４側の上部外周部位に第１磁気センサ３８−１を設けるとともに、第２の検出部材２８のトルク出力軸６側の上部外周部位且つ前記第１磁気センサ３８−１の相対位置に第２磁気センサ３８−２を設け、第１の検出部材２０のトルク入力軸４側の下部外周部位に第３磁気センサ３８−３を設けるとともに、第２の検出部材２８のトルク出力軸６側の下部外周部位且つ前記第３磁気センサ３８−３の相対位置に第４磁気センサ３８−４を設ける。
【００２９】
そして、前記第１磁性体１６および第２磁性体２４の表面積を、前記第１非磁性体１８および第２非磁性体２６の表面積よりも大きく形成し、前記磁気センサ３８から出力される値に基づいてトルクを検出する構成とする。
【００３０】
詳述すれば、前記第１の検出部材２０において、前記第１磁性体１６および前記第１非磁性体１８は、図２（ａ）及び（ｂ）に示す如く、共に円板形状を有し、かつ第１磁性体１６中心と第１非磁性体１８中心とは、図２（ｃ）に示す如く、オフセットした状態で組み付けられる。
【００３１】
また、前記第２の検出部材２８においても、上述した第１の検出部材２０のものと同様に、前記第２磁性体２４および第２非磁性体２６は共に円板形状を有し、かつ第２磁性体２４中心と第２非磁性体２６中心とは、オフセットした状態で組み付けられる。
【００３２】
そして、前記第１〜第４磁気センサ３８−１、３８−２、３８−３、３８−４は、前記第１の検出部材２０側および第２の検出部材２８側において、図１に示す如く、上下部位に夫々に２つずつ、回転する第１磁性体１６および第２磁性体２４の面積が変化する位置に設けられる。
【００３３】
このとき、前記第１磁性体１６と第１非磁性体１８とを組み付けた第１の検出部材２０及び前記第２磁性体２４と第２非磁性体２６とを組み付けた第２の検出部材２８において、第１磁性体１６と第１非磁性体１８及び第２磁性体２４と第２非磁性体２６とが接していない部分の形状は、図２（ｃ）及び（ｄ）に示す如く、円盤の一方では連続的に大きく、反対に円盤の他方では連続的に小さくなっている。
【００３４】
更に、前記トルク出力軸６側には、このトルク出力軸６側において前記弾性部材８を固定するストッパ機構部４０を設ける。つまり、図１に示す如く、前記トルク出力軸６のトルク入力軸側端部６ａにおいて、このトルク出力軸６のトルク入力軸側端部６ａの内側に、前記弾性部材８を貫通させるとともに第２非磁性体２６に接する状態にストッパ機構部４０を配設する。
【００３５】
そして、前記第１〜第４磁気センサ３８−１、３８−２、３８−３、３８−４の感知エリアにおける前記第１及び第２磁性体１６、２４の面積に比例して、磁気センサ出力値が変化することとなり、前記トルクセンサ２は、入力トルク印可時に２箇所、つまり第１及び第２磁気センサ３８−１、３８−２、または第３及び第４磁気センサ３８−３、３８−４の磁気センサ出力差よりトルクを検出するものである。
【００３６】
また、上述した第１及び第２磁気センサ３８−１、３８−２、または第３及び第４磁気センサ３８−３、３８−４と同様な構成で、もう１セット以上配置すれば、回転角度（操舵角）の検出が可能となる。
【００３７】
つまり、第１及び第２磁気センサ３８−１、３８−２を設けている場合に、もう１セット以上、例えば１セットである第３及び第４磁気センサ３８−３、３８−４を配置し、同一円盤上で位置の異なる磁気センサ出力値を比較することで、操舵角検出が可能である。
【００３８】
前記トルクセンサ２の検出回路４２について説明すると、図３に示す如く、前記第１〜第４磁気センサ３８−１、３８−２、３８−３、３８−４を並列に配設し、これらの第１〜第４磁気センサ３８−１、３８−２、３８−３、３８−４を、第１抵抗４４を介して図示しない電源に接続するとともに、第２抵抗４６を介して図示しないアース（「ＧＮＤ」ともいう）に接続する。
【００３９】
また、第１及び第２磁気センサ３８−１、３８−２にトルク検出用の入力回路（「比較回路」ともいう）４８を接続するとともに、第３及び第４磁気センサ３８−３、３８−４には操舵角検出用の入力回路（「比較回路」、「平滑回路」ともいう）５０を接続する。
【００４０】
このとき、前記トルク検出用の入力回路４８は、第１磁気センサ３８−１側の第３抵抗５２と、第２磁気センサ３８−２側の第４抵抗５４と、第３抵抗５２を介して第１磁気センサ３８−１を接続するとともに第４抵抗５４を介して第２磁気センサ３８−２を接続するコンパレータ５６と、前記第１磁気センサ３８−１側においてコンパレータ５６に対して並列に配設した第５抵抗５８と、前記第２磁気センサ３８−２側のおいてコンパレータ５６に対して並列に配設した第６抵抗６０とからなる。
【００４１】
前記操舵角検出用の入力回路５０は、第３磁気センサ３８−３側の第７抵抗６２及び増幅器６４と、第４磁気センサ３８−４側の第８抵抗６６及び増幅器６８とからなる。
【００４２】
更に、前記トルク検出用の入力回路４８及び前記操舵角検出用の入力回路５０に、ゲイン・中点調整回路（このゲイン・中点調整回路は、ＣＰＵやメモリ等の構成とする。）７０を接続する。このゲイン・中点調整回路７０は、温度特性及びトルク０（ゼロ）時の操舵角・出力値に対する補正が必要な場合に、ゲイン調整回路のゲイン調整機能と中点調整回路の中点調整機能とによって補正するものである。
【００４３】
次に作用を説明する。
【００４４】
規定トルク内のトルクが印可された場合について説明する。前記トルク入力軸４にトルクが伝わると、このトルクに比例して前記弾性部材８により前記ストッパ機構部４０で固定されない範囲で捩れが発生する。
【００４５】
この捩れによってトルク入力軸４及びトルク出力軸６に夫々固定されている前記第１の検出部材２０および第２の検出部材２８に回転差が生じる。
【００４６】
この差（「変化」とも換言できる）を磁気センサ３８が検出し、前記トルク検出用の入力回路４８及び前記操舵角検出用の入力回路５０からゲイン・中点調整回路７０を経て、出力される。
【００４７】
具体的には、図４（ａ）及び（ｂ）に示す如く、第１及び第２磁気センサ３８−１、３８−２の磁気センサ出力・操舵角において、図４（ａ）と図４（ｂ）との出力差を求めると、図４（ｃ）に開示される状態となる。
【００４８】
そして、トルク０（ゼロ）時は、操舵角に関係なく微小変化幅Ｖａに収まり、必要な場合に補正を行うことでほぼ一定値となる。
【００４９】
ここで、操舵角Ｃ時にトルク印可した場合には、図４（ａ）と図４（ｂ）との磁気センサの出力差が増加する。つまり、図４（ｃ）に示す出力差がトルクに比例して変化する。この変化値にゲイン調整して最終出力（図４（ｄ）参照）となる。
【００５０】
また、前記磁気センサ３８を４セット、つまり第１〜第４磁気センサ３８−１、３８−２、３８−３、３８−４設けることによって、トルク及び操舵角のサブ出力も可能となる。
【００５１】
更に、温度変化による磁気センサ出力変動を前もって測定することで、温度補正も可能となる。
【００５２】
そして、前記磁気センサ３８の値が軸の回転により連続的に変化することによって、操舵角も検出可能である。
【００５３】
この操舵角は、図５（ａ）に示す如く、同一円盤上の２セットの磁気センサ出力電圧により検出される。
【００５４】
つまり、２セットの磁気センサ出力電圧値より回転角を検出するものである。
【００５５】
具体例としては、図５（ａ）及び（ｂ）に示す如く、位相の異なる２つのセンサ出力値において、同電圧で２点の操舵角を表す。
【００５６】
２点の操舵角の内、２つの磁気センサ（例えば第１、第３磁気センサ３８−１、３８−３）が示す角度でほぼ同一となる角度が存在する。この共通とする角度を現在の角度であると算出できる。
【００５７】
なお、温度特性及びトルク０（ゼロ）時の操舵角・出力値に対する補正が必要な場合には、前記ゲイン・中点調整回路７０で補正を行う。
【００５８】
これにより、小型で、構造が簡単なトルクセンサ２を実現可能である。
【００５９】
また、前記第１の検出部材２０において、前記第１磁性体１６および前記第１非磁性体１８は、共に円板形状を有し、かつ第１磁性体１６中心と第１非磁性体１８中心とはオフセットした状態で組み付けられるとともに、前記第２の検出部材２８においても、前記第２磁性体２４および第２非磁性体２６は共に円板形状を有し、かつ第２磁性体２４中心と第２非磁性体２６中心とは、オフセットした状態で組み付けられ、そして、前記第１〜第４磁気センサ３８−１、３８−２、３８−３、３８−４は、前記第１の検出部材２０側および第２の検出部材２８側において、上下部位に夫々に２つずつ、回転する第１磁性体１６および第２磁性体２４の面積が変化する位置に設けられることにより、簡単な構造でトルクと操舵角との両方を検出することが可能である。
【００６０】
図６はこの発明の第２実施例を示すものである。この第２実施例において、上述第１実施例のものと同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
【００６１】
この第２実施例の特徴とするところは、前記第１の検出部材２０の第１磁性体１６及び第１非磁性体１８と、前記第２の検出部材２８の第２磁性体２４及び第２非磁性体２６とに切欠き部７２〜７８を夫々設ける点にある。
【００６２】
すなわち、前記第１の検出部材２０において、第１磁性体１６は、図６（ａ）に示す如く、円板形状に形成されるとともに、弾性部材軸方向とは直交する面から取り外し可能な切欠き形状となる第１磁性体用切欠き部７２を形成するとともに、第１非磁性体１８は、図６（ｂ）に示す如く、円板形状に形成されるとともに、弾性部材軸方向とは直交する面から取り外し可能な切欠き形状となる第１非磁性体用切欠き部７４を形成し、第１磁性体１６中心と第１非磁性体１８中心とは、図６（ｃ）に示す如く、オフセットした状態で組み付けられる。
【００６３】
また、前記第２の検出部材２８において、前記第２磁性体２４は、上述の前記第１の検出部材２０の第１磁性体１６と同様に、図６（ａ）に示す如く、円板形状に形成されるとともに、弾性部材軸方向とは直交する面から取り外し可能な切欠き形状となる第２磁性体用切欠き部７６を形成されるとともに、第２非磁性体２６は、図６（ｂ）に示す如く、円板形状に形成されるとともに、弾性部材軸方向とは直交する面から取り外し可能な切欠き形状となる第２非磁性体用切欠き部７８を形成し、第２磁性体２４中心と第２非磁性体２６中心とは、図６（ｃ）に示す如く、オフセットした状態で組み付けられる。
【００６４】
そして、前記第１の検出部材２０側の第１磁性体１６中心と第１非磁性体１８中心とをオフセットした状態で組み付けるとともに、前記第２の検出部材２８側の第２磁性体２４中心と第２非磁性体２６中心とをオフセットした状態で組み付けることにより、図６（ｃ）に示す如く、中心部位には貫通孔として機能する円形状が現出される。
【００６５】
更に、前記磁気センサは、上述第１実施例のものと同様に、回転する第１磁性体１６および第２磁性体２４の面積が変化する位置に設けられるものである。
【００６６】
さすれば、前記切欠き部７２〜７８によって、第１及び第２の検出部材２０、２８の組付作業が容易であり、かつ第１及び第２の検出部材２０、２８を後からでも設置可能となり、使い勝手を向上し得る。
【００６７】
また、上述第１実施例のものと同様に、簡単な構造でトルクと操舵角との両方を検出することが可能である。
【００６８】
なお、この発明は上述第１及び第２実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００６９】
例えば、この発明の第１実施例においては、円形状の第１及び第２非磁性体１８、２６を、第１及び第２磁性体１６、２４の表面積よりも小さな円形状に形成するとともに、第１及び第２磁性体１６、２４中心と第１及び第２非磁性体１８、２６とをオフセットした状態で組み付けるする構成としたが、非磁性体形状を変更した特別構成とすることも可能である。
【００７０】
すなわち、第１及び第２非磁性体として使用される非磁性体８２−１、８２−２を、図７（ａ）に示す如く、楕円形、あるいは図７（ｂ）に示す如く、四角形に形成するものである。
【００７１】
さすれば、１周期／１回転の検出状態を、楕円形によって２周期／１回転、あるいは四角形によって４周期／１回転とすることができ、検出精度を向上させることができる。
【００７２】
また、この発明の第１実施例にて説明したトルクセンサを、エンジン（ミッション）出力シャフトの伝達トルク検出等に使用することも可能である。
【００７３】
更に、この発明の第１及び第２実施例においては、磁性体と非磁性体とによって検出部材を形成する際に、板状部材によって形成した夫々を隣接させて配置する構成としたが、磁性体９２と非磁性体９４とによって検出部材９６を一体的に形成する特別構成とすることも可能である。
【００７４】
すなわち、図８（ａ）及び（ｂ）に示す如く、磁性体９２の内側部位に貫通孔９８よりも大なる取付孔部１００を形成し、この取付孔部１００内に前記非磁性体９４を差し込み、一体的な検出部材９６を形成するものである。
【００７５】
さすれば、検出部材９６の板厚を１枚分の板厚とすることができ、トルクセンサの軸方向の長さを短縮でき、トルクセンサの小型化に寄与し得る。
【００７６】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、トルク入力軸と、トルク出力軸と、トルク入力軸とトルク出力軸とを連結する弾性部材とを備え、トルク入力軸とトルク出力軸との間において、トルク入力軸のトルク出力軸側端部には、軸方向に対して直交する面を有し、第１磁性体と第１非磁性体とからなる第１の検出部材を設け、トルク出力軸のトルク入力軸側端部には、軸方向に対して直交する面を有し、第２磁性体と第２非磁性体とからなる第２の検出部材を設け、トルク入力軸から順に、第１非磁性体、第１磁性体、第２磁性体、第２非磁性体、トルク出力軸と軸方向に配置し、第１の検出部材と第２の検出部材との両側に磁気センサを夫々設け、第１磁性体および第２磁性体の表面積を、第１非磁性体および第２非磁性体の表面積よりも大きく形成し、磁気センサから出力される値に基づいてトルクを検出することにより、小型で、構造の簡単なトルクセンサを実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例を示すトルクセンサの概略構成図である。
【図２】第１及び第２の検出部材を示し、（ａ）は第１及び第２磁性体の正面図、（ｂ）は第１及び第２非磁性体の正面図、（ｃ）は第１及び第２磁性体と第１及び第２非磁性体とを組み付けた際の正面図、（ｄ）は第１及び第２磁性体と第１及び第２非磁性体とを組み付けた際の右側面図である。
【図３】トルクセンサの検出回路を示す図である。
【図４】各種の関係図を示し、（ａ）は第１磁気センサ出力と操舵角との関係を示す図、（ｂ）は第２磁気センサ出力と操舵角との関係を示す図、（ｃ）はセンサ出力差と操舵角との関係を示す図、（ｄ）は最終出力とトルクとの関係を示す図、（ｅ）は第４磁気センサ出力と操舵角との関係を示す図である。
【図５】各種の関係図を示し、（ａ）はセンサ出力と操舵角との関係を示す図、（ｂ）は最終出力と操舵角との関係を示す図である。
【図６】この発明の第２実施例を示し、を示し、（ａ）は第１及び第２磁性体の正面図、（ｂ）は第１及び第２非磁性体の正面図、（ｃ）は第１及び第２磁性体と第１及び第２非磁性体とを組み付けた際の正面図である。
【図７】この発明の他の第１の実施例を示し、（ａ）は磁性体に楕円形状の非磁性体とを組み付けた際の正面図、（ｂ）は磁性体に四角形状の非磁性体とを組み付けた際の正面図である。
【図８】この発明の他の第２の実施例を示し、（ａ）は磁性体と非磁性体とを組み付けた検出部材の正面図、（ｂ）は磁性体と非磁性体とを組み付けた検出部材の中央縦断面図である。
【図９】この発明の従来技術を示すトルクセンサの要部構成の原理図である。
【符号の説明】
２  トルクセンサ
４  トルク入力軸
４ｂ  トルク出力軸側端部
６  トルク出力軸
６ａ  トルク入力軸側端部
８  弾性部材（「トーションバー」ともいう）
８ａ  一端
８ｂ  端部
１０  第１固定ピン
１２  第２固定ピン
１４  第１面
１６  第１磁性体
１８  第１非磁性体
２０  第１の検出部材
２２  第２面
２４  第２磁性体
２６  第２非磁性体
２８  第２の検出部材
３０  第１磁性体貫通孔
３２  第２磁性体貫通孔
３４  第１非磁性体貫通孔
３６  第２非磁性体貫通孔
３８  磁気センサ
３８−１  第１磁気センサ
３８−２  第２磁気センサ
３８−３  第３磁気センサ
３８−４  第４磁気センサ
４０  ストッパ機構部
４２  検出回路
４４  第１抵抗
４６  第２抵抗
４８  トルク検出用の入力回路（「比較回路」ともいう）
５０  操舵角検出用の入力回路（「比較回路」、「平滑回路」ともいう）
５２  第３抵抗
５４  第４抵抗
５６  コンパレータ
５８  第５抵抗
６０  第６抵抗
６２  第７抵抗
６４  増幅器
６６  第８抵抗
６８  増幅器
７０  ゲイン・中点調整回路
【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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