(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転軸と第２の回転軸とを結合し、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間で伝達されるトルクに応じて捩じれる軸状の弾性部材と、
前記第１の回転軸と共に回転するように設けられた環状の磁石と、
前記第１の回転軸及び前記磁石と共に回転し、前記磁石の一方の磁極に対して磁気的に結合するように前記磁石の外周面に配置され、前記磁石の一端面から前記第１の回転軸の軸方向に沿って延出するように設けられた第１の軟磁性部材と、
前記第１の回転軸及び前記磁石と共に回転し、前記磁石の他方の磁極に対して磁気的に結合するように前記磁石の外周面に配置され、前記磁石の一端面から前記第１の回転軸の軸方向に沿って延出するように設けられた第２の軟磁性部材と、
前記第２の回転軸と共に回転するように設けられ、前記第１及び第２の軟磁性部材に対して磁気的に結合するように所定の間隙をもって配置された第３の軟磁性部材と、
回転する前記第１の軟磁性部材に対して磁気抵抗が変化しないように所定の間隙をもって磁気的に結合される第４の軟磁性部材と、
回転する前記第２の軟磁性部材に対して磁気抵抗が変化しないように所定の間隙をもって磁気的に結合される第５の軟磁性部材と、
前記第４及び第５の軟磁性部材間に発生する磁束密度を検出する磁気検出素子と、
前記磁石の側方に配置され、前記磁石の回転に伴い変化する磁束密度を検出することによって、前記第１の回転軸の回転角を検出する回転検出部と、
を備えた車両用検出装置。
【請求項２】
前記第１の軟磁性部材は、その内周面が前記磁石の外周面に固着され、前記磁石の一端面から前記第１の回転軸の軸方向に沿って前記第２の回転軸側に延出する第１の延出部を備え、
前記第２の軟磁性部材は、その内周面が前記磁石の外周面に固着され、前記磁石の前記一端面から前記第１の回転軸の軸方向に沿って前記第２の回転軸側に延出する第２の延出部を備え、
前記第３の軟磁性部材は、前記第１の延出部の下面に対向し、前記第１の延出部と同じ形状をした第１の円弧部と、前記第２の延出部の下面に対向し、前記第２の延出部と同じ形状をした第２の円弧部と、前記第１の円弧部と前記第２の円弧部を接続する第３の円弧部を備え、
前記第４の軟磁性部材は、その内周面が前記第１の延出部の外周面から所定の間隙を持って対向するように形成されたリング形状をし、
前記第５の軟磁性部材は、その内周面が前記第２の延出部の外周面から所定の間隙を持って対向するように形成されたリング形状をしている、
請求項１に記載の車両用検出装置。
【請求項３】
それぞれ対向する前記第１の延出部及び前記第１の円弧部、並びに前記第２の延出部及び前記第２の円弧部が、前記第１の回転軸の周方向に分割されている、
請求項２に記載の車両用検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の回転軸に加わるトルクと回転軸の回転数を検出する車両用検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のステアリング軸（回転軸）に加わるトルクとステアリング軸の回転数を検出する車両用検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この車両用検出装置は、ステアリング軸に加わるトルクを磁気的に検出するトルクセンサ（トルク検出部）と、ステアリング軸の回転数を磁気的に検出するインデックスセンサ（回転検出部）とを備える。
【０００４】
トルクセンサは、ステアリング軸の周囲を取り囲むように配置された円環状の第１磁石部と、第１磁石部の側方に配置された第１磁気センサとを備え、ステアリング軸に組み込まれたトーションバーの捩じり角度を第１磁石部によって形成される磁束密度の変化として検出する。
インデックスセンサは、ステアリング軸に取り付けられた円筒状のカラーと、ステアリング軸と一体に回転するようにカラーの外周に密接して配置されたヨークと、ヨークの側方にカラーの周方向に沿って配置された一対のインデックスセンサ用磁石からなる第２磁石部と、一対のインデックスセンサ用磁石の間に配置された第２磁気センサとを備えている。一対のインデックスセンサ用磁石は、共に第２磁気センサ側がＮ極を向くように配設されている。そして、インデックスセンサは、ステアリング軸の回転を第２磁石部によって形成される磁束密度の変化として検出する。
そして車両用検出装置は、インデックスセンサの第２磁石部とトルクセンサの第１磁気センサとの間に、第２磁石部から放射される磁束の方向を第１磁気センサの検出方向と異なる方向に変化させる磁性板を配置して構成されている。この磁性板により、第２磁石部から放射された磁束がトルクセンサの第１磁気センサに干渉してトルクセンサの検出精度が低下することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２３７０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の車両用検出装置では、トルクセンサの円環状の第１磁石部がステアリング軸の周囲を取り囲むように配置され、インデックスセンサの第２磁石部がステアリング軸に取り付けられた円筒状のカラーに配置されているため、インデックスセンサとトルクセンサとの間の距離が短いと、インデックスセンサ用磁石の磁界の強度によっては、トルクセンサの検出精度に影響を与えるおそれがあった。この場合、例えばインデックスセンサをトルクセンサから離すことにより、インデックスセンサからトルクセンサへの磁束の干渉を低減することができるが、装置の大型化を招来してしまうこととなる。
【０００７】
そこで、本発明は、小型化が可能で、回転検出部の磁石とトルク検出部の磁石との間の磁束の干渉を考慮することなく高精度にステアリング軸（回転軸）に加わるトルクとステアリング軸の回転位置を検出することのできる車両用検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決することを目的として、第１の回転軸と第２の回転軸とを結合し、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間で伝達されるトルクに応じて捩じれる軸状の弾性部材と、前記第１の回転軸と共に回転するように設けられた環状の磁石と、前記第１の回転軸及び前記磁石と共に回転し、前記磁石の一方の磁極に対して磁気的に結合するように前記磁石の外周面に配置され、前記磁石の一端面から前記第１の回転軸の軸方向に沿って延出するように設けられた第１の軟磁性部材と、前記第１の回転軸及び前記磁石と共に回転し、前記磁石の他方の磁極に対して磁気的に結合するように前記磁石の外周面に配置され、前記磁石の一端面から前記第１の回転軸の軸方向に沿って延出するように設けられた第２の軟磁性部材と、前記第２の回転軸と共に回転するように設けられ、前記第１及び第２の軟磁性部材に対して磁気的に結合するように所定の間隙をもって配置された第３の軟磁性部材と、回転する前記第１の軟磁性部材に対して磁気抵抗が変化しないように所定の間隙をもって磁気的に結合される第４の軟磁性部材と、回転する前記第２の軟磁性部材に対して磁気抵抗が変化しないように所定の間隙をもって磁気的に結合される第５の軟磁性部材と、前記第４及び第５の軟磁性部材間に発生する磁束密度を検出する磁気検出素子と、前記磁石の側方に配置され、前記磁石の回転に伴い変化する磁束密度を検出することによって、前記第１の回転軸の回転角を検出する回転検出部と、を備えた車両用検出装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る車両用検出装置によれば、小型化が可能で、回転検出部の磁石とトルク検出部の磁石との間の磁束の干渉を考慮することなく高精度にステアリング軸（回転軸）に加わるトルクとステアリング軸の回転位置を検出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態に係る車両用検出装置１の外観構成を示す斜視図である。
【図２】この実施の形態に係る車両用検出装置１の構成例を示す図であり、図１のＡ−Ａ線（２点鎖線）の断面図である。
【図３】車両用検出装置１における磁気回路の構成例を示す分解斜視図である。
【図４】車両用検出装置１の動作を説明するための図であり、トーションバー１３に捩じれが発生した状態を示す斜視図であり、図１に対応するものである。
【図５Ａ】図１の第１から第４のヨーク２１〜２４と、第５及び第６のヨーク２５，２６との位置関係を示す図である。
【図５Ｂ】図４の第１から第４のヨーク２１〜２４と、第５及び第６のヨーク２５，２６との位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施の形態］
図１は、本実施の形態に係る車両用検出装置１の外観構成を示す斜視図である。図１において、各構成部品を保持する部材及びステアリング軸等については図示を省略してある。図２は、この実施の形態に係る車両用検出装置１の構成例を示す図であり、図１のＡ−Ａ線（２点鎖線）の断面図である。なお、以下の説明において、ステアリング軸に平行な方向を軸方向Ａ、ステアリング軸に直交する方向を径方向Ｂという。
【００１２】
この車両用検出装置１は、ステアリングホイールの操舵操作によって回転する回転軸としてのステアリング軸１０に加わる操舵トルクを磁気的に検出するトルク検出部２と、ステアリング軸１０の回転を磁気的に検出する回転検出部３とを備える。車両用検出装置１は、例えば車両に搭載され、運転者がハンドルに付与する操舵トルク及びステアリング軸の回転数（車輪の向き）を検出するために用いられる。車両の操舵系には、操舵操作を補助する電動パワーステアリング装置が設けられ、車両用検出装置１が検出した操舵トルク及びステアリング軸の回転数（車輪の向き）に応じて電動パワーステアリング装置の電動モータが操舵輪（前輪）を転舵するためのアシストトルクを出力する。
【００１３】
ステアリング軸１０は、ステアリングホイールに接続され、操舵力が入力される第１の回転軸となる入力軸１１と、電動パワーステアリング装置側に接続される第２の回転軸となる出力軸１２と、入力軸１１と出力軸１２とを連結する弾性部材となるトーションバー１３とを備え、図示しないコラムハウジングの内部に回転可能に支持されている。入力軸１１、出力軸１２、及びトーションバー１３は、鉄系金属等の磁性材料からなる。トーションバー１３は、ステアリングホイール側の一方の端部がピン１４によって入力軸１１と相対回転不能に固定され、他方の端部がピン１５によって出力軸１２と相対回転不能に固定されている。
【００１４】
（トルク検出部２の構成）
トルク検出部２は、入力軸１１の周囲を取り囲むように入力軸１１に固定された円筒状の検出用磁石２０と、この検出用磁石２０の各磁極の中央付近の外周面に固定された第１の軟磁性部材となる第１及び第３のヨーク並びに第２の軟磁性部材となる第２及び第４のヨーク２１〜２４と、回転する第１及び第３のヨーク２１，２３の周囲を取り囲むように車体側に固定された環状の第４の軟磁性部材となる第１のガイドリング２７と、回転する第２及び第４のヨーク２２，２４の周囲を取り囲むように車体側に固定された環状の第５の軟磁性部材となる第２のガイドリング２８と、第１及び第３のヨーク２１，２３の下端面に所定の間隙部を持って離間して配置された円弧状の第３の軟磁性部材となる第５のヨーク２５と、第２及び第４のヨーク２２，２４の下端面に所定の間隙部を持って離間して配置された円弧状の第３の軟磁性部材となる第６のヨーク２６と、第１及び第２のガイドリング２７，２８の間に配置された磁気検出素子３５と、検出用磁石２０及び第１〜第４のヨーク２１〜２４を保持するモールド樹脂から形成された保持部材２９と、第１及び第２のガイドリング２７，２８及び磁気検出素子３５を保持するモールド樹脂から形成された保持部材３０と、第５及び第６のヨーク２５，２６を保持するモールド樹脂から形成された保持部材３１とを備える。
【００１５】
第１及び第２のガイドリング２７，２８及び磁気検出素子３５は、この保持部材３０にインサート形成されている。保持部材３０は、コラムハウジングを介して車体に固定されている。つまり、ステアリング軸１０が回転しても、第１及び第２のガイドリング２７，２８及び磁気検出素子３５はステアリング軸１０と共に回転せず、その位置が固定されている。
【００１６】
検出用磁石２０は、ステアリング軸１０の入力軸１１の周囲に固定的に取り付けられた環状磁石で構成される。検出用磁石２０は、ステアリング軸１０の入力軸１１と一体に回転するように配置されている。検出用磁石２０は、図１において、ステアリング軸１０の周方向に沿って、Ｎ極−Ｓ極−Ｎ極−Ｓ極が形成された４極構成の永久磁石で構成される。図２においては、右側（磁気検出素子３５側）にＮ極、その反対側の左側にＳ極が形成される２極構成とみなせる。検出用磁石２０としては、例えばフェライト磁石、ネオジウム磁石等を用いることができる。
【００１７】
第１及び第３のヨーク２１，２３は、検出用磁石２０のＮ極の中央付近の外周面の下半分に固着される。第１及び第３のヨーク２１，２３は、ステアリング軸１０と共に回転する。第１及び第３のヨーク２１，２３は、第１のガイドリング２７に磁気的に結合するように、検出用磁石２０の下端面からステアリング軸１０の径方向Ｂに沿って延出し、そこからステアリング軸１０の軸方向Ａに沿って出力軸１２側に延出し、そこからステアリング軸１０の軸中心に沿って延出した略コの字形をし、さらにそこからステアリング軸１０の軸方向Ａに沿って出力軸１２側に延出した第１の延出部で構成される。この軸方向Ａに沿って出力軸１２側に延出している第１の延出部はさらに２つの分岐してあり、それぞれの分岐部を有する。第１及び第３のヨーク２１，２３の回転時に、第１及び第３のヨーク２１，２３と第１のガイドリング２７との間は所定の間隙を維持し、回転によって磁気抵抗が変化しないように配置されている。
【００１８】
同じく、第２及び第４のヨーク２２，２４は、検出用磁石２０のＳ極の中央付近の外周面の下半分に固着される。第２及び第４のヨーク２２，２４は、ステアリング軸１０と共に回転する。第２及び第４のヨーク２２，２４は、第１のガイドリング２７に対して磁気的に結合しないように、検出用磁石２０の外周面からステアリング軸１０の軸方向Ａに沿って出力軸１２側に延出し、そこからステアリング軸１０の径方向Ｂに沿って延出し、さらにそこからステアリング軸１０の軸方向Ａに沿って出力軸１２側に延出し、第２のガイドリング２８に対して磁気的に結合するような略Ｚ形状の第２の延出部で構成される。この軸方向Ａに沿って出力軸１２側に延出している第２の延出部はさらに２つの分岐してあり、それぞれの分岐部を有する。第２及び第４のヨーク２２，２４の回転時に、第２及び第４のヨーク２２，２４と第２のガイドリング２８との間は所定の間隙を維持し、回転によって磁気抵抗が変化しないように配置されている。
【００１９】
一方、第５及び第６のヨーク２５，２６は、保持部材３１にインサート成形されている。保持部材３１は、ステアリング軸１０の出力軸１２の周囲に固定的に取り付けられている。これによって、第５及び第６のヨーク２５，２６は、ステアリング軸１０の出力軸１２と一体に回転するように配置される。
【００２０】
磁気検出素子３５は、本実施の形態では、ホール素子を用いて構成され、磁束密度の検出方向が互いに逆向きとなるように配置された１対の素子で構成されている。磁気検出素子３５は、磁束密度の検出方向が互いに逆向きとなるように１対の素子を配置することによって、ホール素子の温度特性及び軸方向Ａの検出感度の影響を相殺し、車両用検出装置１の検出精度を高めるようにしてある。
【００２１】
（回転検出部３の構成）
回転検出部３は、上述の検出用磁石２０と、この検出用磁石２０の側方の斜め上方であって、保持部材２９，３０の上方に配置された角度用磁気検出素子３６とから構成される。ここで、「側方」とは、径方向Ｂの外方をいう。
【００２２】
角度用磁気検出素子３６は、入力軸１１の回転に伴い回転する検出用磁石２０の磁極（Ｎ極又はＳ極）に対して接近又は離間することによる磁束密度の変化を検出する。角度用磁気検出素子３６は、保持部材３０にインサート成形されていてもよい。保持部材３０は、コラムハウジングを介して車体に固定されているので、ステアリング軸１０が回転しても、角度用磁気検出素子３６はステアリング軸１０と共に回転せず、その位置が固定されている。
【００２３】
角度用磁気検出素子３６は、磁束密度の変化の検出方向をステアリング軸１０に直交する径方向Ｂ及びこの径方向Ｂに直交する方向の２軸方向としている。ここで、「径方向Ｂ」及び「この径方向Ｂに直交する方向」とは、それぞれの方向において±１０°以内の誤差を含むものである。角度用磁気検出素子３６は、例えばホール素子を用いるが、ＭＲ素子、ＧＩＧ素子、ＧＭＲ素子等の他の素子を用いてもよい。
【００２４】
（磁気回路の構成）
図３は、車両用検出装置１における磁気回路の構成例を示す分解斜視図である。図３において、図２のステアリング軸１０、保持部材２９，３０，３１の図示は省略してある。
【００２５】
検出用磁石２０は、実施の形態では、上述のようにステアリング軸１０の周方向に沿ったＮ極−Ｓ極−Ｎ極−Ｓ極となる４極構成の磁石で構成される。
【００２６】
第１及び第３のヨーク２１，２３は、入力軸１１及び検出用磁石２０と共に回転するように設けられている。第１及び第３のヨーク２１，２３は、検出用磁石２０の外周面であって、一方の磁極（図ではＮ極）のほぼ中央付近（検出用磁石２０のＮ極とＳ極との境界間のほぼ中間位置）の下側半分に固着されている。第１及び第３のヨーク２１，２３は、上述のように略コの字形をした部分と、軸方向Ａに沿って出力軸１２側に延出している第１の延出部となる、分岐形成された分岐部２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂとから構成される。第１及び第３のヨーク２１，２３の略コの字形をした部分の外周面は、第１のガイドリング２７の内周面から所定の間隙を持って対向するように形成されている。
【００２７】
第２及び第４のヨーク２２，２４は、入力軸１１及び検出用磁石２０と共に回転するように設けられている。第２及び第４のヨーク２２，２４は、検出用磁石２０の外周面であって、一方の磁極（図ではＳ極）のほぼ中央付近（検出用磁石２０のＮ極とＳ極との境界間のほぼ中間位置）の下側半分に固着されている。第２及び第４のヨーク２２，２４は、上述のように全体的に略Ｚ形状をしており、軸方向Ａに沿って出力軸１２側に延出している第２の延出部となる、分岐形成された分岐部２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂを有する。第２及び第４のヨーク２２，２４の分岐部２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂの外周面は、第２のガイドリング２８の内周面から所定の間隙を持って対向するように形成されている。
【００２８】
第１のガイドリング２７は、ステアリング軸１０の軸方向Ａにおいて、その内周面が第１及び第３のヨーク２１，２３の略コの字形をした部分の外周面に対向するように配置されている。第１のガイドリング２７は、トーションバー１３を中心軸として同心円状に形成されて第１及び第３のヨーク２１，２３の略コの字形をした部分の外周から所定の間隙を持って配置される環状部２７０と、環状部２７０から径方向外側に突出した突出部２７１と、突出部２７１における環状部２７０とは反対側の一端から第２のガイドリング２８側に延出した延出部２７２と、延出部２７２における突出部２７１とは反対側の一端から環状部２７０の径方向外側（実施の形態では、突出部２７１に平行な方向）に突出し、後述する第２のガイドリング２８の対向部２８３に対向する対向部２７３を一体に有している。
【００２９】
第２のガイドリング２８は、その内周面が第２及び第４のヨーク２２，２４の分岐部２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂの外周面に対向するように配置されている。第２のガイドリング２８は、トーションバー１３を中心軸として同心円状に形成されて第２及び第４のヨーク２２，２４の分岐部２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂの外周から所定の間隙を持って配置される環状部２８０と、環状部２８０から径方向外側に突出した突出部２８１と、突出部２８１における環状部２８０とは反対側の一端から第１のガイドリング２７側に延出した延出部２８２と、延出部２８２における突出部２８１とは反対側の一端から環状部２８０の径方向外側（実施の形態では、突出部２８１に平行な方向）に突出し、第１のガイドリング２７の対向部２７３に対向する対向部２８３を一体に有している。
【００３０】
第１及び第２のガイドリング２７，２８の突出部２７１，２８１、延出部２７２，２８２、対向部２７３，２８３については、打ち抜き加工によって環状部２７０，２８０から外側に延出するように成形された長方形部を、折り曲げ加工することによって容易に製造することができる。
【００３１】
第５のヨーク２５は、第１のヨーク２１の第１の延出部となる分岐部２１ａ，２１ｂの下面にそれぞれ対向し、この分岐部２１ａ，２１ｂと同じ形状（内周面及び外周面が等しい形状）をした第１の円弧部２５ａ，２５ｂと、第２のヨーク２２の第２の延出部となる分岐部２２ａ，２２ｂの下面にそれぞれ対向し、この分岐部２２ａ，２２ｂと同じ形状（内周面及び外周面が等しい形状）をした第２の円弧部２５ｃ，２５ｄと、内周面及び外周面とがそれぞれ異なる第１の円弧部２５ａ，２５ｂと第２の円弧部２５ｃ，２５ｄとを下部側で接続する半径の異なる略半円状の第３の円弧部２５ｅとから形成される。
【００３２】
第６のヨーク２６は、第３のヨーク２３の分岐部２３ａ，２３ｂの下面にそれぞれ対向し、この分岐部２３ａ，２３ｂと同じ形状（内周面及び外周面が等しい形状）をした第１の円弧部２６ａ，２６ｂと、第４のヨーク２４の分岐部２４ａ，２４ｂの下面にそれぞれ対向し、この分岐部２４ａ，２４ｂと同じ形状（内周面及び外周面が等しい形状）をした第２の円弧部２６ｃ，２６ｄと、内周面及び外周面とがそれぞれ異なる第１の円弧部２６ａ，２６ｂと第２の円弧部２６ｃ，２６ｄとを下部側で接続する半径の異なる略半円状の第３の円弧部２６ｅとから形成される。
【００３３】
第５及び第６のヨーク２５，２６の第３の円弧部２５ｅ，２６ｅの下面は、それぞれ共通している。第５及び第６のヨーク２５，２６の各円弧部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの下面からの高さは、それぞれ等しくなるように形成してある。
【００３４】
第１のガイドリング２７の対向部２７３と第２のガイドリング２８の対向部２８３との間には、磁気検出素子３５が配置されている。
【００３５】
検出用磁石２０で発生した磁束の経路すなわち第１から第３の磁路Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３は、次のように構成される。第１の磁路Ｍ１は、図３に二点鎖線で示すように、検出用磁石２０のＮ極２０ａ，２０ｃ→第１及び第３のヨーク２１，２３→第１のガイドリング２７→第２のガイドリング２８→第２及び第４のヨーク２２，２４→検出用磁石２０のＳ極となる。第２の磁路Ｍ２は、検出用磁石２０のＮ極２０ａ→第１のヨーク２１→第５のヨーク２５→第２のヨーク２２→検出用磁石２０のＳ極２０ｂとなる。第３の磁路Ｍ３は、検出用磁石２０のＮ極２０ｃ→第３のヨーク２３→第６のヨーク２６→第４のヨーク２４→検出用磁石２０のＳ極２０ｄとなる。なお、実施の形態では、検出用磁石２０のＮ極から放出される磁束のうち、この磁路Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を経由せずに検出用磁石２０のＳ極に入る磁束は、無視できるほど小さい。
【００３６】
（車両用検出装置の動作）
図４は、車両用検出装置１の動作を説明するための図であり、トーションバー１３に捩じれが発生した状態を示す斜視図であり、図１に対応するものである。これに対して、図１は、トーションバー１３に捩じれが発生していない状態を示すものである。図４においても、各構成部品を保持する部材及びステアリング軸等については図示を省略してある。
【００３７】
ステアリング軸１０が回転操舵されると、入力軸１１にトルクが作用してトーションバー１３に捩じれが生じる。すると、検出用磁石２０、第１から第４のヨーク２１〜２４は、回転操舵された回転方向に即して回転する。一方、第５及び第６のヨーク２５，２６は、トーションバー１３に生じた捩れによって、遅れて回転するようになるので、図４に示すように回転位置が第１から第４のヨーク２１〜２４に対して相対的に変位するようになる。
【００３８】
図５Ａ及び図５Ｂは、図１及び図４の第１から第４のヨーク２１〜２４と、第５及び第６のヨーク２５，２６との位置関係を示す図であり、他の構成部品を省略して示すものである。図５Ａに示すように、トーションバー１３に捩じれが発生していない状態では、第１及び第３のヨーク２１，２３の分岐部２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂのそれぞれの下面と第５及び第６のヨーク２５，２６の第１の円弧部２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂの上面とがそれぞれ対向する面積、及び第２及び第４のヨーク２２，２４の分岐部２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂのそれぞれの下面と第５及び第６のヨーク２５，２６の第２の円弧部２５ｃ，２５ｄ，２６ｃ，２６ｄの上面とがそれぞれ対向する面積は最大を示す。これが、トーションバー１３に捩じれが発生し、第１から第４のヨーク２１〜２４に対して第５及び第６のヨーク２５，２６が相対的に変位すると、図５Ｂに示すように、第１及び第３のヨーク２１，２３の分岐部２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂのそれぞれの下面と第５及び第６のヨーク２５，２６の第１の円弧部２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂの上面とが対向する面積、及び第２及び第４のヨーク２２，２４の分岐部２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂのそれぞれの下面と第５及び第６のヨーク２５，２６の第２の円弧部２５ｃ，２５ｄ，２６ｃ，２６ｄの上面とがそれぞれ対向する面積がそれぞれ減少するようになる。
【００３９】
これによって、磁路Ｍ２，Ｍ３において、検出用磁石２０のＮ極から第１及び第３のヨーク２１，２３を経由して第５及び第６のヨーク２５，２６に対して供給される磁束の磁束密度が急激に低くなる。一方、これに伴って磁路Ｍ１において、検出用磁石２０のＮ極から第１及び第３のヨーク２１，２３を経由して第１のガイドリング２７に対して供給される磁束の磁束密度が急激に高くなる。したがって、磁気検出素子３５は、トーションバー１３の捩じれ量、すなわち入力軸１１から出力軸１２に伝達される操舵力（操舵トルク）を、磁路Ｍ１を通過する磁束密度の変化量として検出することが可能となる。
【００４０】
（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した実施の形態によれば、以下のような作用及び効果が得られる。
【００４１】
（１）磁気検出素子３５は、磁路Ｍ１に対して直列に配置されており、磁路Ｍ２，Ｍ３に対しては並列に配置されているため、磁気検出素子３５で検出される磁束の大きさは、第１及び第３のヨーク２１，２３の分岐部２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂの下面と第５及び第６のヨーク２５，２６の第１の円弧部２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂの上面とがそれぞれ対向する面積、及び第２及び第４のヨーク２２，２４の分岐部２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂのそれぞれの下面と第５及び第６のヨーク２５，２６の第２の円弧部２５ｃ，２５ｄ，２６ｃ，２６ｄの上面とがそれぞれ対向する面積の大きさに依存するようになる。これによって、磁気検出素子３５は、入力軸１１に作用するトルク量に応じて、高精度に磁束の変化量を検出することが可能となる。
【００４２】
（２）磁気検出素子３５は、磁路Ｍ１に対して直列に配置されており、磁路Ｍ２，Ｍ３に対しては並列に配置されているため、第１及び第３のヨーク２１，２３と第５のヨークとの間の磁気抵抗、及び第２及び第４のヨーク２２，２４と第６のヨークとの間の磁気抵抗がそれぞれ変化した場合でも、磁路Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３全体を流れる磁束密度が変化しにくくなるため、角度用磁気検出素子３６に与える影響を抑制することができる。
【００４３】
（３）回転検出部３をトルク検出部２に近接して配置することができるので、車両用検出装置１を小型化することが可能となる。
【００４４】
（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
【００４５】
［１］第１の回転軸（１１）と第２の回転軸（１２）とを結合し、前記第１の回転軸（１１）と前記第２の回転軸（１２）との間で伝達されるトルクに応じて捩じれる軸状の弾性部材（１３）と、前記第１の回転軸（１１）と共に回転するように設けられた環状の磁石（２０）と、前記第１の回転軸（１１）及び前記磁石（２０）と共に回転し、前記磁石（２０）の一方の磁極（Ｎ極）に対して磁気的に結合するように前記磁石（２０）の外周面に配置され、前記磁石（２０）の一端面から前記第１の回転軸（１１）の軸方向に沿って延出するように設けられた第１の軟磁性部材（２１，２３）と、前記第１の回転軸（１１）及び前記磁石（２０）と共に回転し、前記磁石（２０）の他方の磁極（Ｓ極）に対して磁気的に結合するように前記磁石（２０）の外周面に配置され、前記磁石（２０）の一端面から前記第１の回転軸（１１）の軸方向に沿って延出するように設けられた第２の軟磁性部材（２２，２４）と、前記第２の回転軸（１２）と共に回転するように設けられ、前記第１及び第２の軟磁性部材（２１，２２，２３，２４）に対して磁気的に結合するように所定の間隙をもって配置された第３の軟磁性部材（２５，２６）と、回転する前記第１の軟磁性部材（２１，２３）に対して磁気抵抗が変化しないように所定の間隙をもって磁気的に結合される第４の軟磁性部材（２７）と、回転する前記第２の軟磁性部材（２２，２４）に対して磁気抵抗が変化しないように所定の間隙をもって磁気的に結合される第５の軟磁性部材（２８）と、前記第４及び第５の軟磁性部材（２７，２８）間に発生する磁束密度を検出する磁気検出素子（３５）と、前記磁石（２０）の側方に配置され、前記磁石（２０）の回転に伴い変化する磁束密度を検出することによって、前記第１の回転軸（１１）の回転角を検出する回転検出部（３６）と、を備えた車両用検出装置（１）。
【００４６】
［２］前記第１の軟磁性部材（２１，２３）は、その内周面が前記磁石（２０）の外周面に固着され、前記磁石（２０）の一端面から前記第１の回転軸の軸方向に沿って前記第２の回転軸（１２）側に延出する第１の延出部（２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂ）を備え、前記第２の軟磁性部材（２２，２４）は、その内周面が前記磁石（２０）の外周面に固着され、前記磁石（２０）の前記一端面から前記第１の回転軸（１１）の軸方向に沿って前記第２の回転軸（１２）側に延出する第２の延出部（２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｃ）を備え、前記第３の軟磁性部材（２５，２６）は、前記第１の延出部（２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂ）の下面に対向し、前記第１の延出部（２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂ）と同じ形状をした第１の円弧部（２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂ）と、前記第２の延出部（２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｃ）の下面に対向し、前記第２の延出部（２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｃ）と同じ形状をした第２の円弧部（２５ｃ，２５ｄ，２６ｃ，２６ｄ）と、前記第１の円弧部（２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂ）と前記第２の円弧部（２５ｃ，２５ｄ，２６ｃ，２６ｄ）を接続する第３の円弧部（２５ｅ，２６ｅ）を備え、前記第４の軟磁性部材（２７）は、その内周面が前記第１の延出部（２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂ）の外周面から所定の間隙を持って対向するように形成されたリング形状をし、前記第５の軟磁性部材（２８）は、その内周面が前記第２の延出部（２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｃ）の外周面から所定の間隙を持って対向するように形成されたリング形状をしている、前記［１］に記載の車両用検出装置（１）。
【００４７】
［３］それぞれ対向する前記第１の延出部（２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂ）及び前記第１の円弧部（２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂ）、並びに前記第２の延出部（２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｃ）及び前記第２の円弧部（２５ｃ，２５ｄ，２６ｃ，２６ｄ）が、前記第１の回転軸の周方向に分割されている、前記［１］又は［２］に記載の車両用検出装置（１）。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【００４９】
本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、検出用磁石２０を二対の磁極（Ｎ極及びＳ極）からなる４極構成としたが、２極又は６極以上のリング状磁石で構成してもよい。この場合、第１から第４のヨークに対応したヨークを、検出用磁石の極数及びＮ極とＳ極との境界間に対応して、それぞれの磁極毎に設けるようにすればよい。
【００５０】
また、上記実施の形態では、磁気検出素子３５及び角度用磁気検出素子３６により磁束を検出しているが、磁気検出素子３５及び角度用磁気検出素子３６の数や形状について特に制限はない。
【００５１】
また、上記実施の形態では、第１及び第３のヨーク２１，２３の外周面が第１のガイドリング２７の内周面から所定の間隙を持って対向するように形成しているが、回転によって磁気的結合が変化しないように所定の間隙をもって配置してあればよいので、第１及び第３のヨーク２１，２３から径方向Ｂに延出する個所の下面が第１のガイドリング２７の上面に、又は第１及び第３のヨーク２１，２３から径方向Ｂに延出する個所の上面が第１のガイドリング２７の下面に、又は第１及び第３のヨーク２１，２３から径方向Ｂに延出する個所が第１のガイドリング２７の上面及び下面をそれぞれ挟み込むように配置してあってもよい。このように上面及び／又は下面に配置する場合は、第１及び第３のヨーク２１，２３の形状は円弧状に限定されるものではなく、磁気的結合が変化しない形状であればよい。
【００５２】
また、上記実施の形態では、第２及び第４のヨーク２２，２４の外周面が第２のガイドリング２８の内周面から所定の間隙を持って対向するように形成しているが、回転によって磁気的結合が変化しないように所定の間隙をもって配置してあればよいので、第２及び第４のヨーク２２，２４の略Ｚ形状から径方向Ｂに延出する個所を設け、その下面が第２のガイドリング２７の上面に、又は第２及び第４のヨーク２２，２４の略Ｚ形状から径方向Ｂに延出する個所の上面が第２のガイドリング２８の下面に、又は第２及び第４のヨーク２２，２４の略Ｚ形状から径方向Ｂに延出する個所が第２のガイドリング２８の上面及び下面をそれぞれ挟み込むように配置してあってもよい。このように上面及び／又は下面に配置する場合は、第２及び第４のヨーク２２，２４の形状は円弧状に限定されるものではなく、磁気的結合が変化しない形状であればよい。
【００５３】
上記実施の形態では、角度用磁気検出素子３６を検出用磁石２０の側方であって保持部材２９，３０の上方に配置しているが、トルク検出部２を構成する第１から第６のヨーク２１〜２６、並びに第１及び第２のガイドリング２７，２８からの磁気的干渉の影響を受け難い場所であれば、これ以外の場所でもよい。
【００５４】
また、上記実施の形態では、操舵角すなわち回転角を検出する場合について説明したが、ステアリング軸１０の回転数を検出する手段を設けることによって、ステアリング軸１０の絶対的な回転位置を検出するようにしてもよい。
【００５５】
上記実施の形態では、第１から第６のヨーク２１〜２６のそれぞれ対向する個所が周方向に２分割してある場合について説明したが、分割していなくてもよいし、さらに多分割してあってもよい。さらに、第１から第６のヨーク２１〜２６のそれぞれ対向する個所を径方向Ｂに沿って分割し、対向するヨークの一方に周方向に沿った溝（凹部）を設け、他方にこの溝（凹部）内に所定の間隙を持って進入するような凸部を設けることによって、それぞれのヨークの対向面積を拡大するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１…車両用検出装置
１０…ステアリング軸
１１…入力軸
１２…出力軸
１３…トーションバー（弾性部材）
２…トルク検出部
２０…検出用磁石
２１…第１のヨーク（第１の軟磁性部材）
２２…第２のヨーク（第２の軟磁性部材）
２３…第３のヨーク（第１の軟磁性部材）
２４…第４のヨーク（第２の軟磁性部材）
２５…第５のヨーク（第３の軟磁性部材）
２６…第６のヨーク（第３の軟磁性部材）
２７…第１のガイドリング（第４の軟磁性部材）
２８…第２のガイドリング（第５の軟磁性部材）
２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂ…第１の延出部（分岐部）
２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂ…第２の延出部（分岐部）
２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂ…第１の円弧部
２５ｃ，２５ｄ，２６ｃ，２６ｄ…第２の円弧部
２５ｅ，２６ｅ…第３の円弧部
２９，３０，３１…保持部材
３…回転検出部
３５…磁気検出素子
３６…角度用磁気検出素子
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３…磁路
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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