FR2995680A1 - Capteur de couple et systeme de direction assistee utilisant celui-ci - Google Patents

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Abstract

Capteur de couple (TS) pour arbre de direction, par exemple de véhicule. Il comprend un élément magnétique (20), un premier élément de bobine (31) ayant des premières portions de plaquette agencées concentriquement pour faire face à l'élément magnétique dans la direction radiale et une première portion annulaire ; un deuxième élément de bobine (32) ayant des deuxièmes portions de plaquette agencées concentriquement pour que les portions de plaquette soient agencées c i r c o n f é r e n t i e l l eme n t alternativement et que les deuxièmes portions de plaquette font radialement face à l'élément magnétique et une deuxième portion annulaire ; un premier (51) et un deuxième (52) anneaux de concentration de flux magnétique sont avec les portions annulaires ; et un capteur magnétique (60). Les anneaux de concentration et les portions annulaires sont agencés radialement en couches. Axialement, une partie ou l'ensemble de la zone des anneaux de concentration est entouré et protégé par la deuxième portion annulaire.

Description

La présente invention se rapporte à un capteur de couple qui détecte un couple de direction d'un conducteur et à un système de direction assistée utilisant le capteur de couple. La présente invention s'applique au système de direction assistée d'un véhicule etc. Par exemple, un capteur de couple de l'art apparenté appliqué au système de direction assistée d'un véhicule a été divulgué dans la Publication Provisoire de Brevet Japonais N° 2004-309463 (référencée ci-après comme "JP2004-309463"). Une brève explication d'une configuration du capteur de couple du JP2004-309463 sera fournie ici. Le capteur de couple possède un élément magnétique, des premier et deuxième éléments de bobine, des premier 15 et deuxième concentrateurs de flux magnétique et un capteur magnétique. Un arbre de direction est formé par deux éléments d'arbre qui sont reliés d'une manière tournante l'un relativement à l'autre par une barre de torsion. 20 L'élément magnétique est fixé sur une périphérie extérieure d'un élément d'arbre de l'arbre de direction et possède une pluralité de pôles magnétiques dans la direction circonférentielle. Les premier et deuxième éléments de bobine sont une 25 paire d'éléments annulaires réalisés en matériau magnétique mou et sont fixés sur une périphérie extérieure de l'autre élément d'arbre de l'arbre de direction par un organe de retenue. Chacun de ces premier et deuxième éléments de bobine annulaires possède une 30 pluralité de portions de plaquette (ongles) qui s'étendent dans une direction radialement intérieure, et les premier et deuxième éléments de bobine sont agencés de telle sorte que les portions de plaquette du premier élément de bobine et les portions de plaquette du 35 deuxième élément de bobine se font face (ou sont opposées les unes aux autres) dans une direction axiale.
Les premier et deuxième concentrateurs de flux magnétique sont chacun agencé à une partie de zone, dans la direction circonférentielle, des premier et deuxième éléments de bobine de sorte que les premier et deuxième 5 concentrateurs de flux magnétique se font face (ou sont opposés l'un à l'autre) entre les premier et deuxième éléments de bobine dans la direction axiale. Les premier et deuxième concentrateurs de flux magnétique sont une paire de concentrateurs de flux magnétique par lesquels 10 un champ magnétique est produit entre les éléments de bobine. Le capteur magnétique est logé dans un entrefer formé entre les premier et deuxième concentrateurs de flux magnétique et détecte le flux magnétique qui passe 15 entre ces premier et deuxième magnétique. Le capteur de concentrateurs de flux couple du JP2004-309463 détecte un couple qui est entré dans l'arbre de direction, en accord avec un changement du flux magnétique (densité du flux 20 magnétique) détecté par le capteur magnétique. Cependant dans le cas du capteur de couple du JP 2004-309463, étant donné que les deux concentrateurs de flux magnétique sont configurés pour être exposés à l'extérieur en particulier sans être protégés, il se pose 25 le problème que les concentrateurs de flux magnétique collectent non seulement le champ magnétique produit par l'élément magnétique mais encore l'autre champ magnétique externe (la soi-disant perturbation). Par conséquent, le capteur magnétique détecte du flux magnétique provoqué 30 par le champ magnétique externe, et une détection précise du couple ne peut pas être exécutée. Dans la description suivante dans la présente spécification, le champ magnétique produit par l'élément magnétique réalisé dans le capteur de couple sera défini 35 comme un champ magnétique interne, tandis que le champ magnétique produit par des facteurs externes, excepté l'élément magnétique, est défini comme champ magnétique externe. La présente invention a donc pour objectif la réalisation d'un capteur de couple et d'un système de direction assistée utilisant le capteur de couple, qui soit apte à supprimer une diminution dans la précision de détection du couple qui est provoquée par la détection du champ magnétique externe par le capteur magnétique. Conformément à un aspect de la présente invention, il est réalisé un capteur de couple détectant un couple produit dans un élément de rotation, tel qu'un arbre de rotation, qui est formé par un premier élément d'arbre et un deuxième élément d'arbre, les deux étant connectés par une barre de torsion, le capteur de couple comprenant : un élément magnétique réalisé au premier élément d'arbre de façon à tourner intégralement avec le premier élément d'arbre et ayant des pôles magnétiques différents qui sont agencés alternativement dans une direction circonférentielle d'une manière concentrique à un axe de rotation de l'élément de rotation ; un premier élément de bobine en matériau magnétique et réalisé au deuxième élément d'arbre de manière à tourner intégralement avec le deuxième élément d'arbre, le premier élément de bobine ayant (a) une pluralité de premières portions de plaquette qui sont agencées concentriquement à l'axe de rotation de manière à faire face à l'élément magnétique dans une direction radiale de l'axe de rotation et (b) une première portion annulaire qui relie les premières portions de plaquette ensemble ; un deuxième élément de bobine en matériau magnétique et réalisé au deuxième élément d'arbre de façon à tourner intégralement avec le deuxième élément d'arbre, le deuxième élément de bobine ayant (c) une pluralité de deuxièmes portions de plaquette qui sont agencées d'une manière concentrique à l'axe de rotation de telle manière que les premières portions de plaquette et les deuxièmes portions de plaquette sont agencées alternativement dans la direction circonférentielle et que les deuxièmes portions de plaquette font face à l'élément magnétique dans la direction radiale de l'axe de rotation et (d) une deuxième portion annulaire qui est agencée à un côté circonférentiel extérieur de la première portion annulaire de manière à être séparée de et pour faire face à la première portion annulaire et qui relie des deuxièmes portions de plaquette entre elles ; un premier anneau de concentration de flux magnétique disposé en matériau magnétique et ayant une forme sensiblement en arc en une section transversale horizontale, le premier anneau de concentration de flux magnétique étant réalisé entre la première portion annulaire et la deuxième portion annulaire de sorte que le premier anneau de concentration de flux magnétique et la première portion annulaire sont agencés en couches l'un sur l'autre dans la direction radiale et produisant à l'intérieur d'eux un champ magnétique par le champ magnétique produit dans la première portion annulaire ; un deuxième anneau de concentration de flux magnétique réalisé en matériau magnétique et ayant une forme sensiblement en arc en section transversale horizontale, le deuxième anneau de concentration de flux magnétique étant disposé entre la deuxième portion annulaire et le premier anneau de concentration de flux magnétique de sorte que le deuxième anneau de concentration de flux magnétique et la deuxième portion annulaire sont agencés en couches l'un sur l'autre dans la direction radiale et produisant à l'intérieur d'eux un champ magnétique par le champ magnétique produit dans la deuxième portion annulaire ; et un capteur magnétique agencé entre les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique et comportant un dispositif à effet Hall qui détecte un changement du champs magnétique interne entre les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique qui se produit en recevant le champ magnétique entre les premier et deuxième portions annulaires qui change en accord avec un changement d'un angle relatif entre les premières et deuxièmes portions de plaquette et l'élément magnétique en réponse à la déformation de torsion de la barre de torsion. Le couple produit dans l'élément de rotation est détecté sur la base d'un signal de sortie du capteur magnétique. Le capteur peut comporter au moins l'une des caractéristiques techniques suivantes prises individuellement ou en combinaison : - le premier anneau de concentration de flux magnétique est agencé seulement à un côté circonférentiel extérieur de la première portion annulaire du premier élément de bobine ; - la deuxième portion annulaire est formée de telle sorte qu'un diamètre de la deuxième portion annulaire est plus grand qu'un diamètre d'un cercle virtuel qui est formé en connectant les deuxièmes portions de plaquette, et une deuxième portion de connexion qui connecte la deuxième portion annulaire et chaque deuxième portion de plaquette est formée de manière à s'étendre depuis chaque portion d'extrémité de base des deuxièmes portions de plaquette dans une direction radialement vers l'extérieur ; - le deuxième anneau de concentration de flux magnétique est disposé de façon qu'un espace dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique et la deuxième portion annulaire à une deuxième zone faisant face au capteur du deuxième anneau de concentration de flux magnétique où le deuxième anneau de concentration de flux magnétique fait face au capteur magnétique dans la direction radiale soit plus grand qu'un entrefer dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique et la deuxième portion annulaire à une zone côté extérieur dans la direction circonférentielle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique, à l'exception de la deuxième zone faisant face au capteur ; - le premier anneau de concentration de flux magnétique est configuré de façon qu'une première zone faisant face au capteur du premier anneau de concentration de flux magnétique où le premier anneau de 5 concentration de flux magnétique fait face au capteur magnétique dans la direction radiale fait saillie dans une direction radialement vers l'extérieur relativement à une zone côté extérieure dans la direction circonférentielle du premier anneau de concentration de 10 flux magnétique, à l'exception de la première zone faisant face au capteur ; - les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique sont configurés de telle sorte qu'une zone d'angle dans la direction circonférentielle qui 15 entoure l'axe de rotation par le deuxième anneau de concentration de flux magnétique est plus petite qu'une zone d'angle dans la direction circonférentielle qui entoure l'axe de rotation par le premier anneau de concentration de flux magnétique ; 20 - les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique sont configurés de façon qu'une longueur dans la direction axiale du deuxième anneau de concentration de flux magnétique soit plus courte qu'une longueur dans la direction axiale du premier anneau de 25 concentration de flux magnétique ; - les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique sont configurés de façon qu'un entrefer dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique et la deuxième 30 portion annulaire soit plus grand qu'un entrefer dans la direction radiale entre le premier anneau de concentration de flux magnétique et la première portion annulaire ; - la deuxième portion annulaire est configurée de 35 façon que des zones entières dans la direction axiale des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique se chevauchent avec la deuxième portion annulaire dans une direction axiale, lors d'une vue depuis la direction radiale ; - le premier anneau de concentration de flux magnétique est configuré pour entourer l'axe de rotation 5 dans une zone d'angle dans la direction circonférentielle sur 180 degrés ; - le capteur comprend un outre un boîtier qui est réalisé en un matériau non-magnétique, et un harnais qui est tiré vers l'intérieur du boîtier à travers un trou de 10 fenêtre formé pour pénétrer dans le boîtier et qui transporte un signal de détection du capteur magnétique vers un dispositif externe, et le trou de fenêtre est situé à une position décalée dans la direction axiale relativement aux premier et deuxième anneaux de 15 concentration de flux magnétique ; et - les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique sont formés par moulage sous pression. Selon encore un autre aspect de l'invention, il est réalisé un système de direction assistée qui comprend : 20 un mécanisme de direction ayant un arbre de direction formé par un arbre d'entrée qui tourne en accord avec une opération de braquage d'un volant de direction et un arbre de sortie auquel une rotation de l'arbre d'entrée est transmise en étant relié à l'arbre d'entrée par une 25 barre de torsion, et un mécanisme de conversion qui convertit la rotation de l'arbre de sortie en un mouvement de direction de roues de roulement dirigées ; un capteur de couple qui détecte un couple de direction produit dans l'arbre de direction ; et un moteur 30 électrique qui fournit une force de direction au mécanisme de direction sur la base d'un signal de sortie du capteur de couple. Le capteur de couple comporte un élément magnétique réalisé au premier élément d'arbre de manière à tourner intégralement avec le premier élément 35 d'arbre et ayant des pôles magnétiques différents qui sont agencés alternativement dans une direction circonférentielle d'une manière concentrique à l'axe de rotation de l'arbre de direction ; un premier élément de bobine réalisé en matériau magnétique et disposé au deuxième élément d' arbre de manière à tourner intégralement avec le deuxième élément d'arbre, le premier élément de bobine ayant (a) une pluralité de premières portions de plaquette qui sont agencées d'une manière concentrique à l'axe de rotation de manière à faire face à l'élément magnétique dans une direction radiale de l'axe de rotation, et (b) une première portion annulaire qui relie les premières portions de plaquette ensemble ; un deuxième élément de bobine réalisé en matériau magnétique et disposé au deuxième élément d'arbre de manière à tourner intégralement avec le deuxième élément d'arbre, le deuxième élément de bobine ayant (c) une pluralité de deuxièmes portions de plaquette qui sont agencées d'une manière concentrique à l'axe de rotation de telle manière que les premières portions de plaquette et les deuxièmes portions de plaquette sont agencées alternativement dans la direction circonférentielle et que les deuxièmes portions de plaquette font face à l'élément magnétique dans la direction radiale de l'axe de rotation, et (d) une deuxième portion annulaire qui est agencée à un côté circonférentiel extérieur de la première portion annulaire de manière à être séparée de et à faire face à la première portion annulaire et qui relie les deuxièmes portions de plaquette entre elles ; un premier anneau de concentration de flux magnétique réalisé en matériau magnétique et ayant une forme sensiblement en arc en section transversale horizontale, le premier anneau de concentration de flux magnétique étant disposé entre la première portion annulaire et la deuxième portion annulaire de sorte que le premier anneau de concentration de flux magnétique et la première portion annulaire soient agencés en couches l'un sur l'autre dans la direction radiale et produisent à l'intérieur un champ magnétique par le champ magnétique produit dans la première portion annulaire ; un deuxième anneau de concentration de flux magnétique réalisé en matériau magnétique et ayant une forme sensiblement en arc en section transversale horizontale, le deuxième anneau de concentration de flux magnétique étant disposé entre la deuxième portion annulaire et le premier anneau de concentration de flux magnétique de sorte que le deuxième anneau de concentration de flux magnétique et la deuxième portion annulaire soient agencés en couches l'un sur l'autre dans la direction radiale et produisent à l'intérieur un champ magnétique par le champ magnétique produit dans la deuxième portion annulaire ; et un capteur magnétique agencé entre les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique et ayant un dispositif à effet Hall qui détecte un changement du champs magnétique interne entre les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique qui se produit en recevant le champ magnétique entre les première et deuxième portions annulaires qui change en accord avec un changement d'un angle relatif entre les premières et deuxièmes portions de plaquette et l'élément magnétique en réponse à la déformation de torsion de la barre de torsion. Le système de direction assistée peut comporter au 25 moins l'une des caractéristiques techniques suivantes prises individuellement ou en combinaison : - le premier anneau de concentration de flux magnétique est agencé seulement à un côté circonférentiel externe de la première portion annulaire du premier 30 élément de bobine ; - la deuxième portion annulaire est formée de façon qu'un diamètre de la deuxième portion annulaire soit plus grand qu'un diamètre d'un cercle virtuel qui est formé en connectant les deuxièmes portions de plaquette, et une 35 deuxième portion de connexion qui connecte la deuxième portion annulaire, et chaque deuxième portion de plaquette est formée pour s'étendre de chaque portion d'extrémité de base des deuxièmes portions de plaquette dans une direction radialement vers l'extérieur ; - le deuxième anneau de concentration de flux magnétique est disposé de façon qu'un espace dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique et la deuxième portion annulaire à une deuxième zone faisant face au capteur du deuxième anneau de concentration de flux magnétique où le deuxième anneau de concentration de flux magnétique fait face au capteur magnétique dans la direction radiale soit plus grand qu'un entrefer dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique et la deuxième portion annulaire à une zone côté extérieur dans la direction circonférentielle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique, à l'exception de la deuxième zone faisant face au capteur ; - le premier anneau de concentration de flux magnétique est configuré de telle sorte qu'une première zone faisant face au capteur du premier anneau de concentration de flux magnétique, où le premier anneau de concentration de flux magnétique fait face au capteur magnétique dans la direction radiale fait saillie dans une direction radialement vers l'extérieur relativement à une zone côté extérieur dans la direction circonférentielle du premier anneau de concentration de flux magnétique, à l'exception de la première zone faisant face au capteur ; - les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique sont configurés de façon qu'une zone d'angle dans la direction circonférentielle qui entoure l'axe de rotation par le deuxième anneau de concentration de flux magnétique soit plus petite qu'une zone d'angle dans la direction circonférentielle qui entoure l'axe de rotation par le premier anneau de concentration de flux magnétique ; - les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique sont configurés de façon qu'une longueur dans la direction axiale du deuxième anneau de concentration de flux magnétique soit plus courte qu'une longueur dans la direction axiale du premier anneau de concentration de flux magnétique ; et - les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique sont configurés de façon qu'un entrefer dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique et la deuxième portion annulaire soit plus grand qu'un entrefer dans la direction radiale entre le premier anneau de concentration de flux magnétique et la première portion annulaire L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci 15 apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique représentant 20 une configuration d'un système de direction assistée de la présente invention ; la figure 2 est un dessin qui représente un capteur de couple selon un premier mode de réalisation et qui est une section transversale longitudinale d'un système de 25 direction (autour d'un premier mécanisme d'engrenage à crémaillère) représenté sur la figure 1 ; la figure 3 est un vue en perspective du capteur représenté sur la figure 2 ; la figure 4 est une vue éclatée en perspective du 30 capteur de couple représenté sur la figure 3 ; la figure 5 est une vue en section du capteur de couple, prise le long d'une ligne A-A de la figure 2 ; la figure 6 est une vue à plus grande échelle d'une partie principale autour du capteur de couple représenté 35 sur la figure 2 ; la figure 7 est une vue en section du capteur de couple, prise le long de la ligne B-B de la figure 6 ; la figure 8 est une vue partielle à plus grande échelle de la figure 6 pour expliquer la fonction et l'effet du premier mode de réalisation de la présente invention ; les figures 9A à 9D représentent un deuxième mode de réalisation du capteur de couple. La figure 9A est une vue latérale du capteur de couple. La figure 9B est une vue de dessous du capteur de couple ; la figure 9C est une section transversale longitudinale du capteur de couple, prise le long d'une ligne C-C de la figure 9B. La figure 9D est une vue à plus grande échelle d'une partie principale de la figure 9C ; les figures 10A à 10D montrent un exemple de comparaison avec le deuxième mode de réalisation. La figue 10A est une vue latérale du capteur de couple. La figure 10B est une vue de dessous du capteur de couple. La figure 10C est une section transversale longitudinale du capteur de couple, prise le long de la ligne D-D de la figure 10B. La figure 10D est une vue à plus grande échelle d'une partie principale de la figure 10C ; les figures 11A à 11C représentent une première modification du deuxième mode de réalisation. La figure 11A est une section transversale longitudinale du capteur de couple. La figure 11B est une vue à plus grande échelle d'une partie principale de la figure 11A, qui montre l'influence d'un flux magnétique dans la direction radiale d'un champ magnétique externe sur les anneaux de concentration de flux magnétique. La figure 11C est une vue à plus grande échelle d'une partie principale de la figure 11A, qui montre l'influence d'un flux magnétique dans la direction axiale du champ magnétique externe sur les anneaux de concentration de flux magnétique ; les figures 12A à 12C représentent un exemple de comparaison avec la première modification du deuxième mode de réalisation. La figure 12A est une section transversale longitudinale du capteur de couple, la figure 12B est une vue à plus grande échelle d'une partie principale de la figure 12A, qui représente l'influence d'un flux magnétique dans la direction radiale du champ magnétique externe sur les anneaux de concentration de flux magnétique. La figure 12C est une vue à plus grande échelle d'une partie principale de la figure 12A, qui représente l'influence d'un flux magnétique dans la direction axiale du champ magnétique externe sur les anneaux de concentration de flux magnétique ; les figures 13A et 13B représentent une deuxième modification du deuxième mode de réalisation. La figure 13A est une vue en section du capteur de couple, correspondant à la vue en section prise le long de la ligne B-B de la figure 6. La figure 13B est une section transversale longitudinale, prise le long de la ligne E-E de la figure 13A ; la figure 14 est une section transversale longitudinale du capteur de couple selon une troisième modification du deuxième mode de réalisation, correspondant à la figure 9C.
Des modes de réalisation d'un capteur de couple et d'un système de direction assistée utilisant le capteur de couple de la présente invention seront expliqués maintenant en se reportant aux dessins. Dans la description qui suit, des exemples dans lesquels le capteur de couple est appliqué à un système de direction assistée du type à crémaillère d'un véhicule seront fournis. Les figures 1 à 8 représentent un premier mode de réalisation du capteur de couple de la présente 30 invention. Comme représenté sur la figure 1, dans un système de direction assistée électrique auquel le capteur de couple est appliqué, un arbre de direction (un élément de rotation) qui est formé par un arbre d'entrée 1 (un deuxième élément d'arbre dans la présente 35 invention), dont un côté d'extrémité est relié à un volant de direction SW et un premier arbre de sortie 3 (un premier élément d'arbre dans la présente invention) dont un côté d'extrémité est relié d'une manière tournante relativement à l'arbre d'entrée 1 par une barre de torsion 2, est lié à des roues de roulement dirigées (non représentées) par un premier mécanisme d'engrenage à crémaillère RP1 qui est réalisé à un côté, dans le sens de la largeur de la caisse du véhicule. Un capteur de couple TS est placé à une périphérie extérieure de l'arbre de direction, et un moteur électrique M est entraîné et commandé par une ECU 4 sur la base d'un signal de sortie du capteur de couple TS est réalisé. En outre, un deuxième arbre de sortie 6 auquel le moteur électrique M est couplé par un certain mécanisme réducteur de vitesse 5 (par exemple un engrenage à vis sans fin) est lié aux roues de roulement dirigées (non représentées) par un deuxième mécanisme d'engrenage à crémaillère RP2 qui est réalisé à l'autre côté, dans le sens de la largeur de la caisse du véhicule. Le premier mécanisme d'engrenage à crémaillère RP1 comprend un pignon planétaire 3a qui est réalisé à l'autre côté d'extrémité du premier arbre de sortie 3 et des premières dents de crémaillère (non représentées) qui sont réalisées à un côté d'extrémité d'une barre de crémaillère 8 dont les deux extrémités sont liées aux roues de roulement dirigées par des tirants 7, 7. Le deuxième mécanisme d'engrenage à crémaillère RP2 possède un deuxième pignon planétaire 6a qui est couplé à une portion d'extrémité supérieure du deuxième arbre de sortie 6 et des deuxièmes dents de crémaillère (non représentées) qui sont réalisées à l'autre côté d'extrémité de la barre de crémaillère 8. Dans la configuration ci-dessus, la barre de torsion 2 se tord sur la base d'un couple de direction entré dans l'arbre d'entrée 1 par le volant de direction SW, et le premier arbre de sortie 3 tourne en accord avec un couple de rotation qui est produit lors du rétablissement de la barre de torsion 2 de ou en réponse à la torsion (déformation de torsion) de la barre de torsion 2. Ce mouvement de rotation du premier arbre de sortie 3 est converti en un mouvement rectiligne de la barre de crémaillère 8 par le premier mécanisme d'engrenage à crémaillère RP1. D'autre part, le deuxième arbre de sortie 6 tourne selon un couple d'assistance à la direction qui est produit au moteur électrique M sur la base du couple de direction, et ce mouvement de rotation du deuxième arbre de sortie 6 est converti en un mouvement rectiligne de la barre de crémaillère 8 par le deuxième mécanisme d'engrenage à crémaillère RP2. Par ces mécanismes de conversion, la direction des roues de roulement dirigées est changée tout en recevant une assistance de direction du moteur électrique M. Comme représenté sur la figure 2, en ce qui concerne l'arbre de direction, l'autre côté d'extrémité de l'arbre d'entrée 1 et l'ensemble du premier arbre de sortie 3 sont logés à l'intérieur d'un premier boîtier d'engrenages 10 qui renferme dans celui-ci le premier mécanisme d'engrenage à crémaillère RP1. Le premier boîtier d'engrenages 10 est réalisé, par exemple, en un matériau non magnétique. Le premier boîtier d'engrenages 10 est formé par une paire d'éléments de formation de boîtier d'un corps de boîtier 11 et d'un couvercle de boîtier 12 en assemblant ces éléments avec plusieurs boulons 9 agencés dans la direction circonférentielle. Le corps de boîtier 11 est un boîtier sensiblement cylindrique qui renferme l'ensemble du premier arbre de sortie 3. Le couvercle de boîtier 12 est un couvercle qui couvre ou ferme une ouverture côté extrémité qui est une portion d'extrémité supérieure du corps de boîtier 11. Le corps de boîtier 11 comprend une section d'un grand diamètre lla formée par paliers en agrandissant le diamètre du côté d'extrémité précité du corps de boîtier 11 et une section d'un petit diamètre llb d'un diamètre 35 relativement petit et formée en choisissant un diamètre (un diamètre intérieur) de l'autre côté du corps de boîtier 11 pour qu'il soit légèrement plus grand qu'un diamètre extérieur du premier arbre de sortie 3. Ensuite, le capteur de couple TS est disposé sur une zone périphérique extérieure d'une connexion de l'arbre d'entrée 1 et du premier arbre de sortie 3 où l'autre portion d'extrémité de l'arbre d'entrée 1 qui est logée dans la section d'un grand diamètre lla et la portion d'extrémité précitée du premier arbre de sortie 3 sont connectées. Deux paliers BR1, BR2 sont réalisés aux deux 10 portions d'extrémité de la section d'un petit diamètre llb du corps de boîtier 11, et le premier arbre de sortie 3 est supporté en rotation par la paire de paliers BR1, BR2. D'autre part, un palier BR3 est également prévu à une périphérie intérieure d'une portion resserrée 12a 15 formée au milieu, dans une direction axiale, du couvercle de boîtier 12, et l'arbre d'entrée 1 est supporté en rotation par le palier BR3. Comme représenté sur les figures 2 à 6, le capteur de couple TS comprend essentiellement un élément 20 magnétique 20, une paire de premier et deuxième éléments de bobine 31, 32, une paire de premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 et une paire de capteurs magnétiques 60, 60. L'élément magnétique 20 est réalisé en une forme 25 sensiblement cylindrique. L'élément magnétique 20 est fixé sur une périphérie extérieure de la portion d'extrémité précitée du premier arbre de sortie 3 et tourne ensuite intégralement avec le premier arbre de sortie 3. 30 Les premier et deuxième éléments de bobine 31, 32 sont réalisés en matériau magnétique mou et ont une forme sensiblement cylindrique. Les premier et deuxième éléments de bobine 31, 32 sont tous les deux fixés sur une périphérie extérieure de l'autre portion d'extrémité 35 de l'arbre d'entrée 1, et tournent ensuite intégralement avec l'arbre d'entrée 1. Comme on peut le voir sur la figure 6, les premier et deuxième éléments de bobine 31, 32 sont agencés de sorte que chaque côté d'extrémité (chaque côté de portion d'extrémité inférieure sur la figure 6, qui correspond à la première portion de plaquette 41 et la deuxième portion de plaquette 42 mentionnées ci-après) des premier et deuxième éléments de bobine 31, 32 soit opposé à ou en face de l'élément magnétique 20 dans la direction radiale sans venir en contact avec l'élément magnétique 20. Les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont disposés dans un espace dans la direction radiale formé entre les premier et deuxième éléments de bobine 31, 32 à l'autre côté d'extrémité (côtés de portion d'extrémité supérieure sur la figure 6, qui correspond à la première portion annulaire 43 et la deuxième portion annulaire 44 mentionnées ci-après) des premier et deuxième éléments de bobine 31, 32. Les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 ont une telle forme sensiblement annulaire que le champ magnétique (flux magnétique) produit par l'élément magnétique 20 et passant vers l'autre côté d'extrémité des premier et deuxième éléments de bobine 31, 32 est concentré ou collecté dans une zone prédéterminée. Les capteurs magnétiques 60, 60 sont logés entre les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52, les capteurs magnétiques 60, 60 étant espacés selon un entrefer prédéterminé Cl des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52. Les capteurs magnétiques 60, 60 détectent le flux magnétique qui passe entre les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52. L'élément magnétique 20 comprend un aimant permanent annulaire 21 réalisé en matériau magnétique, un manchon sensiblement cylindrique 23 réalisé en un matériau métallique prédéterminé et un isolateur 22 réalisé en un matériau de résine prédéterminé.
L'aimant permanent 21 comprend une pluralité de pôles magnétiques différents (le pôle nord (pôle N) et le pôle sud (pôle S), dans le présent mode de réalisation, chacun des 8 pôles, tous les 16 pôles) étant agencés en alternance dans la direction circonférentielle. Un côté d'extrémité du manchon 23 est joint à une portion périphérique intérieure de l'aimant permanent 21 d'une manière isolante par l'isolateur 22 réalisé en résine. L'élément magnétique 20 est réalisé, comme une unité, par moulage (en utilisant un moule) de l'aimant permanent 21 et du manchon 23 avec le matériau de résine (l'isolateur réalisé en résine 22). Ensuite le manchon 23 est ajusté sur une portion d'un grand diamètre 3b qui est formée par paliers à l'autre périphérie de la portion d'extrémité précitée du premier arbre de sortie 3, et un bord supérieur du manchon 23 est soudé au laser le long de la direction circonférentielle, l'élément magnétique 20 est ainsi fixé sur la périphérie extérieure du premier arbre de sortie 3 par le manchon 23.
Le premier élément de bobine 31 est réalisé en une forme coudée en section transversale verticale telle que le côté d'extrémité précité (le côté de portion d'extrémité inférieure sur la figure 6) du premier élément de bobine 31 possède un diamètre relativement grand, et l'autre côté d'extrémité (le côté de portion d'extrémité supérieure sur la figure 6) du premier élément de bobine 31 possède un diamètre relativement petit. Plus particulièrement, au côté d'extrémité précité (le côté de portion d'extrémité inférieure sur la figure 6) du premier élément de bobine 31, une pluralité des premières portions de plaquette 41 sont formées de sorte que sa section transversale verticale a une forme de L inversée telle que le côté d'extrémité précité du premier élément de bobine 31 s'élargit ou s'étend dans la direction radialement vers l'extérieur. De même, les premières portions de plaquette 41 sont établies d'une manière concentrique à l'arbre de direction (un axe de rotation Z) de sorte que les premières portions de plaquette 41 sont agencées à des intervalles prédéterminés dans la direction circonférentielle à une zone périphérique extérieure de l'élément magnétique 20.
D'autre part, à l'autre côté d'extrémité (le côté de la portion d'extrémité supérieure sur la figure 6) du premier élément de bobine 31, la première portion annulaire 43 d'une forme d'anneau qui continue dans la direction circonférentielle de l'axe de rotation Z est formée. La première portion annulaire 43 relie les premières portions de plaquette 41 ensemble en les reliant à chaque portion de base des premières portions de plaquette 41. Le premier élément de bobine 31 est formé par les premières portions de plaquette 41 et la première portion annulaire 43, décrite ci-dessus. Le deuxième élément de bobine 32 est réalisé en une forme coudée en section transversale verticale telle que le côté d'extrémité précité (le côté de la portion d'extrémité inférieure sur la figure 6) du deuxième élément de bobine 32 ait un diamètre relativement petit, et que l'autre côté d'extrémité (le côté de la portion d'extrémité supérieure sur la figure 6) du deuxième élément de bobine 32 ait un diamètre relativement grand. Plus spécifiquement, au côté d'extrémité précité (le côté de la portion d'extrémité inférieure sur la figure 6) du deuxième élément de bobine 32, une pluralité des deuxièmes portions de plaquette 42 est formée de sorte que sa section transversale verticale a une forme de L inversé telle que le côté d'extrémité précité du deuxième élément de bobine 32 rétrécit ou raccourcit dans la direction radialement vers l'intérieur. De même, les deuxièmes portions de plaquette 42 sont placées d'une manière concentrique à l'arbre de direction (l'axe de rotation Z) à la zone périphérique extérieure de l'élément magnétique 20 de sorte que les deuxièmes portions de plaquette 42 sont agencées à des intervalles prédéterminés dans la direction circonférentielle de telle sorte que la deuxième portion de plaquette 42 et la première portion de plaquette 41 sont agencées en alternance sur la même circonférence d'un cercle que celle des premières portions de plaquette 41. D'autre part, à l'autre côté d'extrémité (le côté de la portion d'extrémité supérieure sur la figure 6) du deuxième élément de bobine 32, la deuxième portion annulaire 44 ayant une forme annulaire qui continue dans la direction circonférentielle de l'axe de rotation Z est formée. La deuxième portion annulaire 44 relie les deuxièmes portions de plaquette 42 ensemble en les reliant à chaque portion de base des deuxièmes portions de plaquette 42. Le deuxième élément de bobine 32 est formé par les deuxièmes portions de plaquette 42 et la deuxième portion annulaire 44, décrites ci-dessus. Le premier élément de bobine 31 et le deuxième élément de bobine 32 sont placés de telle sorte que, chaque première portion de plaquette 41 et chaque deuxième portion de plaquette 42 étant agencées en alternance sur la même circonférence du cercle, également la deuxième portion annulaire 44 est positionnée au côté circonférentiel extérieur de la première portion annulaire 43 et est séparée de et fait face à la première portion annulaire 43 dans la direction radiale. Dans cet état d'agencement, les première et deuxième portions de plaquette avoisinantes ou adjacentes 41, 42 sont reliées l'une à l'autre par un isolateur 33 qui est réalisé dans le même matériau de résine que celui de l'isolateur 22 de l'élément magnétique 20.
En outre, comme représenté sur la figure 6, un manchon sensiblement cylindrique 34 en un matériau métallique prédéterminé est réalisé à un côté circonférentiel intérieur de la première portion annulaire 43 et est relié aux premier et deuxième éléments de bobine 31, 32 par l'isolateur 33. Les premier et deuxième éléments de bobine 31, 32 sont ensuite fixés sur la périphérie extérieure de l'arbre d'entrée 1 par le manchon 34. Quant à la manière de fixation des premier et deuxième éléments de bobine 31, 32 sur la périphérie 5 extérieure de l'arbre d'entrée 1, de la même manière que l'élément magnétique 20, le manchon 34 est ajusté sur une portion d'un grand diamètre lb qui est formée par paliers à la périphérie extérieure de l'autre portion d'extrémité de l'arbre d'entrée 1, et un bord supérieur du manchon 34 10 est soudé au laser dans le direction circonférentielle, ensuite les premier et deuxième éléments de bobine 31, 32 sont fixés sur la périphérie extérieure de l'arbre d'entrée 1 par le manchon 34. Les première et deuxième portions de plaquette 41, 15 42 comportent respectivement des première et deuxième portions 41a, 42a s'étendant dans la direction axiale et des première et deuxième portions 41b, 42b s'étendant dans la direction radiale. Les première et deuxième portions 41a, 42a 20 s'étendant dans la direction axiale s'étendent le long de la direction axiale (dans la direction de l'arbre) de l'axe de rotation Z et font face à l'aimant permanent 21 dans la direction radiale. Les première et deuxième portions 41b, 42b 25 s'étendant dans la direction radiale sont réalisées pour se courber ou former un coude depuis les première et deuxième portions 41a, 42a s'étendant dans la direction axiale, respectivement, et s'étendent le long de la direction radiale de l'axe de rotation Z. 30 Ici, comme représenté sur la figure 6, chaque longueur de direction axiale des première et deuxième portions 41a, 42a s'étendant dans la direction axiale est réglée pour être au moins plus grande qu'une longueur de direction axiale de l'aimant permanent 21. Ensuite, les 35 première et deuxième portions 41a, 42a s'étendant dans la direction axiale et l'aimant permanent 21 sont configurés de telle sorte que l'aimant permanent 21 est complètement renfermé ou entouré par les première et deuxième portions 41a, 42a s'étendant dans la direction axiale depuis un côté extérieur de direction radiale. Comme représenté sur la figure 7, les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont configurés, par moulage sous pression, en une forme d'arc, ayant les deux bords dans la direction circonférentielle et s'étendant sur 180 degrés dans la direction circonférentielle de manière à entourer ou renfermer l'axe de rotation Z dans une zone prédéterminée sur 180 degrés dans la direction circonférentielle de l'axe de rotation Z. En outre les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont disposés de manière à se chevaucher dans la direction axiale, lors d'une vue depuis la direction radiale (de manière à être agencés en couches l'un sur l'autre dans la direction radiale) et de façon qu'un entrefer d'opposition C2 dans la direction radiale entre le premier anneau de concentration de flux magnétique 51 et la première portion annulaire 43 et un entrefer d'opposition C3 dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 soient égaux entre eux (C2 = C3), le premier anneau de concentration de flux magnétique 51 étant positionné à un côté circonférentiel intérieur et le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 étant positionné à un côté circonférentiel extérieur. Les premier et deuxième anneaux de concentration de 30 flux magnétique 51, 52 présentent des première et deuxième portions plates 51a, 52a (décrites ultérieurement), chacune étant formée à une partie, dans la direction radiale, des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 de manière à se 35 faire face. Ensuite deux capteurs magnétiques 60, 60 sont logés dans un espace C4 dans la direction radiale (voir figure 6) formé par les première et deuxième portions plates 51a, 52a. C'est-à-dire que le premier anneau de concentration de flux magnétique 51 est réalisé en une forme sensiblement annulaire qui s'étend sur une grande zone ou plage dans la direction circonférentielle de presque 320 degrés, de même, le premier anneau de concentration de flux magnétique 51 présente, à un côté opposé (à une position symétrique autour d'un centre) à une première portion de coupe 51c formée en étant coupée dans la direction circonférentielle, la première portion plate 51a qui est une première zone faisant face au capteur. Comme on peut le voir sur la figure 7, la première portion plate 51a est formée par le fait qu'une certaine zone dans la direction circonférentielle, positionnée au côté opposé à la première portion de coupe 51c, fait saillie dans la direction radialement vers l'extérieur de manière à avoir une forme convexe ou saillie en section transversale horizontale.
Le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est réalisé en une forme sensiblement annulaire qui s'étend sur une plage dans la direction circonférentielle de presque 290 degrés qui est plus étroite que celle du premier anneau de concentration de flux magnétique 51, de même, le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 présente, à un côté opposé (à une position symétrique autour d'un centre) à une deuxième portion de coupe 52c formée en étant coupée dans la direction circonférentielle, la deuxième portion plate 52a qui est une deuxième zone faisant face au capteur. Comme on peut le voir sur la figure 7, la deuxième portion plate 52a est formée par le fait qu'une certaine zone dans la direction circonférentielle positionnée au côté opposé à la deuxième portion de coupe 52c est compressée dans la direction radialement vers l'intérieur en s'aplatissant.
Ici, étant donné que les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont des anneaux qui sont configurés en forme d'arc entourant l'axe de rotation Z, ces anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 peuvent seulement être formés par le pressage d'une plaque métallique le long d'une circonférence de l'axe de rotation 2. Cela entraîne une réduction du coût de fabrication du capteur de couple TS. De plus, comme décrit ci-dessus, les deux des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont configurés en anneau en forme de C en section transversale horizontale qui s'étend sur 180 degrés dans la direction circonférentielle de façon à entourer l'axe de rotation Z dans la zone prédéterminée sur 180 degrés dans la direction circonférentielle de l'axe de rotation Z. Ainsi, même dans le cas où chacune des positions des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 est décalée dans la direction radiale, une erreur de détection du capteur magnétique 60 par suite d'un décalage de la position des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 peut être évitée ou supprimée. En outre, en ce qui concerne la première portion plate 51a, comme représenté sur la figure 7, lorsqu'une zone côté extérieur dans la direction circonférentielle de la première portion plate 51a est désignée par première portion d'arc 51b, la première portion plate 51a est décalée vers un côté extérieur de sorte qu'un espace C5 dans la direction radiale entre la première portion plate 51a et la première portion annulaire 43 est au moins plus grand que l'entrefer C2 dans la direction radiale entre la première portion d'arc 51b et la première portion annulaire 43 (c'est-à-dire C2 < C5). De même, en ce qui concerne la deuxième portion 35 plate 52a, lorsqu'une zone côté extérieur dans la direction circonférentielle de la deuxième portion plate 52a est désignée par deuxième portion d'arc 52b, la deuxième portion plate 52a est décalée vers un côté intérieur de sorte qu'un espace C6 dans la direction radiale entre la deuxième portion plate 52a et la deuxième portion annulaire 44 est au moins plus grand que l'entrefer C3 dans la direction radiale entre la deuxième portion d'arc 52b et la deuxième portion annulaire 44 (c'est-à-dire C3 < C6). Les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont joints l'un à l'autre par un isolateur 53 (voir figure 2) qui est réalisé dans le même matériau de résine que celui des isolateurs 22 et 33 de l'élément magnétique 20 et des premier et deuxième éléments de bobine 31, 32. De même, les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont fixés à la section d'un grand diamètre lla du corps de boîtier 11 par l'isolateur 53 selon une certaine manière de fixation (par exemple avec des boulons), de sorte qu'au moins une partie d'une zone X dans la direction axiale (voir figure 4) des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 se chevauche avec les première et deuxième portions annulaires 43, 44 dans la direction axiale, lors d'une vue depuis la direction radiale (au moins une partie d'une zone X dans la direction axiale des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 et les première et deuxième portions annulaires 43, 44 étant agencés en couches dans la direction radiale) entre les première et deuxième portions annulaires 43, 44. Comme mentionné ci-dessus, deux capteurs magnétiques 60, 60 sont logés dans l'espace C4 dans la direction radiale entre les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52. Chacun des capteurs magnétiques 60, 60 possède une portion de détection 61 qui est un CI à effet Hall et une borne de connexion 62. La portion de détection 61 présente à l'intérieur un dispositif à effet Hall et détecte, par le dispositif à effet Hall, le champ magnétique (le flux magnétique) qui passe entre les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 (entre les première et deuxième portions plates 51a, 52a).
La borne de connexion 62 est une borne pour connecter la portion de détection 61 à une carte de commande 63 (une carte de circuit, voir figure 2) située au-dessus du capteur de couple TS. C'est-à-dire que chaque capteur magnétique 60 est lui-même fixé en étant connecté à la carte de commande 63 par la borne de connexion 62, et les capteurs magnétiques 60, 60 sont logés dans l'espace C4 dans la direction radiale entre les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 (les première et deuxième portions plates 51a, 52a), les capteurs magnétiques 60, 60 étant espacés selon l'entrefer prédéterminé Cl des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 (des première et deuxième portions plates 51a, 52a). Les capteurs magnétiques 60, 60 détectent, en utilisant l'effet Hall du dispositif à effet Hall, la densité du flux magnétique qui passe entre les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 par les portions de détection 61, 61. Ensuite, une opération de couple dans la carte de commande 63 est exécutée en utilisant un signal de sortie qui change en accord avec la densité détectée du flux magnétique des portions de détection 61, 61. Ici, comme représenté sur la figure 2, la carte de commande 63 est connectée à la ECU 4 (voir figure 1) par un connecteur carte-à-carte 64 (également un harnais) qui est tiré vers l'intérieur du corps de boîtier 11 à travers un trou de fenêtre llc ménagé sur une surface latérale de la section d'un grand diamètre lla du corps de boîtier 11. Le trou de fenêtre llc est situé à un côté dans la direction axiale de l'axe de rotation Z (à un côté de portion d'extrémité supérieure sur la figure 2) relativement aux premier et deuxième éléments de bobine 31, 32 et aux premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52, c'est-à-dire que le trou de fenêtre 11c est formé de manière à ne pas interférer avec les premier et deuxième éléments de bobine 31, 32 et les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 dans la direction radiale. On expliquera maintenant la fonction et l'effet du 10 capteur de couple TS du premier mode de réalisation en se reportant aux figures 1 à 8. Lorsque, en accord avec le capteur de couple TS configuré comme décrit ci-dessus, le couple de direction n'est pas produit entre l'arbre d'entrée 1 et le premier 15 arbre de sortie 3 et que l'arbre de direction se trouve dans un état de position neutre, chaque limite entre les pôles magnétiques de l'aimant permanent 21 est positionnée exactement dans une position médiane dans la direction circonférentielle entre les première et 20 deuxième portions de plaquette 41, 42, alors les résistances du chemin magnétique de l'aimant permanent 21 relativement aux première et deuxième portions de plaquette 41, 42 sont égales entre elles. Par conséquent, le champ magnétique produit dans l'aimant permanent 21 25 est court-circuité entre les première et deuxième portions de plaquette 41, 42, et le champ magnétique ne fuit pas aux première et deuxième portions annulaires 43, 44. Le flux magnétique du champ magnétique n'est ainsi pas détecté par chaque capteur magnétique 60. 30 Ensuite, lorsque le volant de direction SW est amené à tourner par une opération de direction ou braquage du conducteur et que le couple de direction agit sur l'arbre d'entrée (le couple de direction est produit entre l'arbre d'entrée 1 et le premier arbre de sortie 35 3), chaque limite entre les pôles magnétiques de l'aimant permanent 21 se décale vers un côté dans la direction circonférentielle des première et deuxième portions de plaquette 41, 42, ensuite la résistance du chemin magnétique d'un côté vers lequel chaque limite se déplace ou se décale dans la direction circonférentielle, parmi les résistances du chemin magnétique de l'aimant permanent 21 par rapport aux première et deuxième portions de plaquette 41, 42 devient grande. Il en résulte que le champ magnétique produit dans l'aimant permanent 21 passe aux première et deuxième portions annulaires 43, 44 et s'écoule aux pôles magnétiques adjacents à travers les première et deuxième portions annulaires 43, 44. Par conséquent, le flux magnétique passe d'un côté à l'autre côté entre les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52, et la densité du flux magnétique est détectée par les capteurs magnétiques 60, 60. Sur la base du couple de direction exercé (calculé) par le signal de sortie des capteurs magnétiques 60, 60, une opération (calcul) du couple d'assistance à la direction par le moteur électrique M est exécutée dans la ECU 4.
Lors de la performance de l'opération de direction ou braquage exécutée par le conducteur, une direction de conduite et une direction de fourniture du couple d'assistance à la direction sont établies ou déterminées par la direction du flux magnétique qui passe entre les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52. Ici, lors de la détection du couple, comme dans le capteur de couple de l'art apparenté, le capteur de couple TS n'est pas non plus protégé en utilisant un élément de protection ou de blindage. Ainsi, comme représenté sur la figure 8, non seulement un champ magnétique interne par l'aimant permanent 21 mais encore un champ magnétique externe OF, qui n'est pas lié à l'aimant permanent 21, agissent sur les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52.
Cependant, dans le capteur de couple TS dans le présent mode de réalisation, une partie de la zone X dans la direction axiale des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 est logée dans un espace dans la direction radiale entre les première et deuxième portions annulaires 43, 44 et est en chevauchement avec les première et deuxième portions annulaires 43, 44 dans la direction axiale, lors d'une vue depuis la direction radiale (une partie de la zone X dans la direction axiale des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 et les première et deuxième portions annulaires 43, 44 sont agencées en couches dans la direction radiale). A cause de cette configuration ou structure, un flux magnétique RF dans la direction radiale parmi le champ magnétique externe OF, qui est lié à une partie de la zone X dans la direction axiale logée entre les première et deuxième portions annulaires 43, 44 est reçu par la deuxième portion annulaire 44 du deuxième élément de bobine 32 qui est agencé à la circonférence la plus extérieure. De ce fait, lorsque le flux magnétique RF dans la direction radiale reçu par la deuxième portion annulaire 44 agit sur le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 par la deuxième portion annulaire 44, le flux magnétique RF dans la direction radiale est atténué selon un certain degré par un entrefer de l'espace C6 dans la direction radiale. L'action du champ magnétique externe OF sur une partie de la zone X dans la direction axiale est par conséquent réduite ou diminuée en comparaison avec un cas où le champ magnétique externe OF agit directement sur les deux anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 comme dans le capteur de couple de l'art apparenté. Comme expliqué ci-dessus, en accord avec le capteur 35 de couple TS (le système de direction assistée utilisant le capteur de couple TS) du présent mode de réalisation, étant donné qu'une partie de la zone X dans la direction axiale des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 est protégée (entourée ou renfermée) par la deuxième portion annulaire 44 du deuxième élément de bobine 32 qui est agencé à un côté circonférentiel extérieur d'une partie de la zone X dans la direction axiale, l'action (la transmission) du champ magnétique externe OF sur les (aux) premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 est supprimée par la deuxième portion annulaire 44. Par conséquent, la précision de détection du couple par le capteur magnétique 60, qui tend à diminuer à cause du champ magnétique externe (en raison de la détection du champ magnétique externe), peut être améliorée. En outre, quant à l'espace dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44, l'espace dans la direction radiale C6 entre la deuxième portion plate 52a et la deuxième portion annulaire 44 est réglé pour qu'il soit plus grand que l'entrefer C3 dans la direction radiale entre la deuxième portion d'arc 52b et la deuxième portion annulaire 44 (c'est-à-dire C3 < C6). Par ce réglage de l'espace (C3 < C6), il est possible d'augmenter l'effet d'atténuation du champ magnétique externe OF.
Par ailleurs, étant donné que le champ magnétique externe OF transmis par la deuxième portion annulaire 44 contourne la deuxième portion plate 52a et est transmis à la deuxième portion d'arc 52b où l'entrefer C3 dans la direction radiale entre la deuxième portion d'arc 52b et la deuxième portion annulaire 44 est petit (la résistance du chemin magnétique est petite) en comparaison avec l'espace C6 dans la direction radiale, une route ou voie de transmission du champ magnétique externe OF aux capteurs magnétiques 60, 60 s'étend ou s'allonge. Par conséquent, les effets nocifs ou désavantageux du champ magnétique externe OF sur la détection du couple peuvent être efficacement réduits.
De plus, comme pour le premier anneau de concentration de flux magnétique 51, la première portion plate 51a est réalisée de manière à être en saillie vers le côté extérieur de sorte que l'espace C5 dans la 5 direction radiale entre la première portion plate 51a et la première portion annulaire 43 est plus grand que l'entrefer C2 dans la direction radiale entre la première portion d'arc 51b et la première portion annulaire 43 (c'est-à-dire C2 < C5). Par ce réglage de l'espace (C2 < 10 C5), l'espace C4 dans la direction radiale entre les première et deuxième portions plates 51a, 52a devient étroit, et de ce fait la précision de détection du couple par le capteur magnétique 60 peut être améliorée. Additionnellement, une longueur circonférentielle 15 (une longueur entière) du premier anneau de concentration de flux magnétique 51, qui tend à être plus courte que celle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 étant donné que le premier anneau de concentration de flux magnétique 51 est agencé au côté 20 circonférentiel intérieur, s'allonge, en égalisant ainsi les deux résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52. En outre, quant aux deux anneaux de concentration 25 de flux magnétique 51, 52, les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont réalisés de façon qu'une zone d'angle dans la direction circonférentielle du premier anneau de concentration de flux magnétique 51 positionné au côté circonférentiel 30 intérieur soit plus étroite, et qu'une zone d'angle dans la direction circonférentielle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 positionné au côté circonférentiel extérieur soit plus grande, à savoir que, comme représenté sur la figure 7, une longueur L2 dans la 35 direction circonférentielle (une longueur d'ouverture L2 dans la direction circonférentielle) de la deuxième portion de coupe 52c est plus grande qu'une longueur Ll dans la direction circonférentielle (une longueur d'ouverture Ll dans la direction circonférentielle) de la première portion de coupe 51c (c'est-à-dire Ll < L2). Par cette configuration (L1 < L2), les deux longueurs 5 circonférentielles des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont sensiblement rendues égales, et cela entraîne également une égalisation des deux résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux 10 magnétique 51, 52. Ici, si les deux zones d'angle dans la direction circonférentielle des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont réglées pour être égales entre elles, la zone d'opposition entre le 15 deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 devient plus grande d'une zone équivalente à la longueur dans la direction circonférentielle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 qui est plus longue que celle du 20 premier anneau de concentration de flux magnétique étant donné que le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est positionné au côté circonférentiel extérieur. Par conséquent, l'efficacité de la concentration du flux magnétique du deuxième anneau de 25 concentration de flux magnétique 52 est augmentée, et cela se traduit par un état non équilibré des résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52. Cependant comme décrit ci-dessus, étant donné que la zone d'angle dans la 30 direction circonférentielle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 positionné au côté circonférentiel extérieur est réglée pour qu'elle soit relativement grande (la longueur L2 dans la direction circonférentielle de la deuxième portion de coupe 52c est 35 réglée pour qu'elle soit relativement grande), ce problème d'un état non équilibré peut être évité.
Dans le présent mode de réalisation, les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont configurés pour être entourés ou renfermés par la deuxième portion annulaire 44, et les deux anneaux de 5 concentration de flux magnétique 51, 52 sont agencés seulement au côté circonférentiel extérieur de la première portion annulaire 43. Ainsi, comme représenté sur la figure 8, il est possible de réduire les effets désavantageux d'un champ magnétique externe dans la 10 direction axiale (d'un flux magnétique AF dans la direction axiale) qui entre dans les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 depuis les côtés d'ouverture de l'extrémité supérieure des première et deuxième portions annulaires 43, 44. 15 Ici, si les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont agencés à la fois aux côtés circonférentiels intérieur et extérieur de la première portion annulaire 43, un élément pour connecter magnétiquement les premier et deuxième anneaux 20 de concentration de flux magnétique 51, 52 est requis, cet élément de connexion étant agencé sur la première portion annulaire 43, et cet élément de connexion est facilement affecté par le champ magnétique externe depuis la direction axiale. Cependant, comme décrit ci-dessus, 25 étant donné que les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont logés entre les première et deuxième portions annulaires 43, 44, ce problème peut être évité. En outre, dans le présent mode de réalisation, 30 également en ce qui concerne le trou de fenêtre 11c à travers lequel le connecteur de carte-à-carte 64 est tiré vers l'intérieur du boîtier 10, le trou de fenêtre 11c est agencé à une position où le trou de fenêtre 11c n'interfère pas avec les premier et deuxième éléments de 35 bobine 31, 32 et les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52. Cet agencement permet d'éviter le problème que le champ magnétique externe entrant dans le boîtier 10 à travers le trou de fenêtre 11c agisse directement sur les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52.
Les figures 9A à 9D représentent un deuxième mode de réalisation du capteur de couple de la présente invention. Dans le deuxième mode de réalisation, la configuration des premier et deuxième éléments de bobine 31, 32 du premier mode de réalisation est changée.
C'est-à-dire que dans le présent mode de réalisation, les première et deuxième portions 41b, 42b s'étendant dans la direction radiale des première et deuxième portions de plaquette 41, 43 des premier et deuxième éléments de bobine 31, 32 sont retirées. Au lieu de cela, des première et deuxième portions de connexion 45, 46 sont formées par le fait qu'une circonférence entière de chaque portion d'extrémité de base des première et deuxième portions annulaires 43, 44 est courbée ou pliée et s'étend dans la direction radiale de l'axe de rotation Z. Plus spécifiquement, les première et deuxième portions de connexion 45, 46 sont formées entre les première et deuxième portions de plaquette 41, 42 (correspondant aux première et deuxième portions 41a, 42a s'étendant dans la direction axiale) et les première et deuxième portions annulaires 43, 44 respectivement du premier mode de réalisation de manière à s'étendre dans la direction radiale et à protéger (couvrir ou fermer) un côté inférieur ou de fond d'une portion de réception des anneaux de concentration de flux magnétique 50 qui est formée entre les première et deuxième portions annulaires 43, 44. Comme on peut le voir sur les figures 9A à 9D, les première et deuxième portions de connexion 45, 46 relient la première portion de plaquette 41 et la première portion annulaire 43 et relient la deuxième portion de plaquette 42 et la deuxième portion annulaire 44.
A l'exception des composants mentionnés ci-dessus, les configurations sont sensiblement les mêmes que dans le premier mode de réalisation. Chaque composant est indiqué par le même signe de référence dans les dessins, et son explication sera omise ici. Etant donné que dans le présent mode de réalisation, comme cela ressort clairement d'une comparaison entre les figures 9A à 9D et les figures 10A à 10D, l'entrée du champ magnétique externe OF depuis le côté inférieur de la portion de réception 50 des anneaux de concentration de flux magnétique peut être supprimée par les première et deuxième portions de connexion 45, 46, les effets non souhaités du champ magnétique externe OF sur la détection du couple peuvent être supprimés plus efficacement. Les figures 11A à 11C représentent une première modification du deuxième mode de réalisation du capteur de couple de la présente invention. Dans la première modification, les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont agencés pour être reçus ou logés complètement dans la portion de réception 50 des anneaux de concentration de flux magnétique, et des zones entières dans la direction axiale des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 se chevauchent avec la deuxième portion annulaire 44 (aussi avec la première portion annulaire 43) dans la direction axiale, lors d'une vue depuis la direction radiale (les zones entières dans la direction axiale des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 et la deuxième portion annulaire 44 (aussi la première portion annulaire 43) sont agencées en couches dans la direction radiale). Par cette configuration, en comparaison avec le deuxième mode de réalisation représenté sur les figures 12A à 12C, par les première et deuxième portions annulaires 43, 44 disposées aux côtés les plus extérieurs dans les directions axiale et radiale, les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 ne sont pas affectés ni par le flux magnétique AF dans la direction axiale ni par le flux magnétique RF dans la direction radiale du champ magnétique externe OF. Les effets désavantageux du champ magnétique externe OF sur la détection du couple peuvent donc être plus efficacement supprimés. Les figures 13A et 13B représentent une deuxième modification du deuxième mode de réalisation du capteur de couple de la présente invention. Dans la deuxième modification, alors que les deux zones d'angle dans la direction circonférentielle des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont réglées pour qu'elles soient sensiblement égales entre elles, l'entrefer C3 dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 est réglé pour qu'il soit plus grand que l'entrefer C2 dans la direction radiale entre le premier anneau de concentration de flux magnétique 51 et la première portion annulaire 43 (c'est-à-dire C2 < C3). Etant donné que l'entrefer C3 dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 agencé au côté circonférentiel extérieur et la deuxième portion annulaire 44 est réglé pour qu'il soit relativement grand, les deux résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 peuvent être ajustées, et de ce fait les deux résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont égalisées. Ici, si les deux entrefers dans la direction radiale C2, C3 sont réglés pour être égaux entre eux, la zone d'opposition entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 devient plus grande selon une zone équivalente à la longueur dans la direction circonférentielle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 qui est plus longue que celle du premier anneau de concentration de flux magnétique 51 en raison du fait que le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est positionné au côté circonférentiel extérieur. Par conséquent, l'efficacité de la concentration du flux magnétique du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est augmentée, et cela se traduit par un état non équilibré des résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52. Cependant comme décrit ci-dessus, étant donné que l'entrefer dans la direction radiale C3 au côté circonférentiel extérieur est réglé pour qu'il soit relativement grand, l'augmentation de l'efficacité de la concentration du flux magnétique est annulée par la plus grande résistance du chemin magnétique qui résulte de l'entrefer élargi C3 dans la direction radiale, alors ce problème est évité. La figure 14 représente une troisième modification du deuxième mode de réalisation du capteur de couple de la présente invention. Dans la troisième modification, alors que les deux zones d'angle dans la direction circonférentielle des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont réglées pour qu'elles soient sensiblement égales entre elles, une longueur L4 dans la direction axiale du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est réglée pour qu'elle soit plus petite (plus courte) qu'une longueur L3 dans la direction axiale du premier anneau de concentration de flux magnétique 51 (c'est-à-dire L4 < L3). Etant donné que la longueur L4 dans la direction axiale du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 agencé au côté circonférentiel extérieur est réglée pour qu'elle soit relativement petite, la zone d'opposition entre le premier anneau de concentration de flux magnétique 51 et la première portion annulaire 43 et la zone d'opposition entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 peuvent être ajustées, les efficacités de la concentration du flux magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont égalisées. Ici, si les deux longueurs L3, L4 dans la direction axiale sont réglées pour être égales, la zone d'opposition entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 s'agrandit d'une zone équivalente à la longueur dans la direction circonférentielle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 qui est plus longue que celle du premier anneau de concentration de flux magnétique 51 parce que le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est positionné au côté circonférentiel extérieur. Il en résulte que l'efficacité de la concentration du flux magnétique du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 augmente, et cela se traduit par un état non équilibré des résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52. Cependant, comme décrit ci-dessus, étant donné que la longueur L4 dans la direction axiale du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 agencé au côté circonférentiel extérieur est réglée pour qu'elle soit relativement petite, l'augmentation de l'efficacité de la concentration du flux magnétique est annulée par la diminution de la zone d'opposition entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 qui est due à la longueur L4 raccourcie dans la direction axiale, alors ce problème est évité.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation et modifications décrits ci-dessus. Non seulement les configurations ou structures, par exemple, du boîtier 10 et des premier et deuxième mécanismes d'engrenage à crémaillère RP1, RP2, par lesquels la présente invention n'est pas directement concernée comme une caractéristique, mais également la configuration ou structure de l'élément magnétique 20, des premier et deuxième éléments de bobine 31, 32 et des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52, (les premier et deuxième éléments de concentration de flux magnétique 54, 55) qui sont les caractéristiques de la présente invention, peuvent être changées ou modifiées librement en accord avec les spécifications du véhicule et du capteur de couple. Par exemple, dans les modes de réalisation et modifications décrits ci-dessus, le capteur de couple TS est expliqué avec le capteur de couple TS appliqué à un soi-disant système de direction assistée du type à pignon double dans lequel le système de direction et le système d'assistance sont réalisés indépendamment l'un de l'autre. Cependant, comme système de direction assistée selon la présente invention qui utilise le capteur de couple TS, aussi longtemps que le système de direction assistée est un qui est commandé sur la base de la détection du couple du capteur de couple TS, comme un soi-disant système de direction assistée du type à pignon simple dans lequel le deuxième arbre de sortie 6 est retiré et le moteur électrique M est couplé au premier arbre de sortie 3 par un mécanisme d'engrenage réducteur de vitesse 5, la présente invention peut être appliquée à n'importe quel système de direction assistée.
En outre, dans les modes de réalisation et modifications ci-dessus, par rapport aux premier et deuxième éléments de bobine 31, 32, les premières portions de plaquette 41 et les deuxièmes portions de plaquette 42 sont agencées concentriquement. Cependant, cet agencement pourrait être changé aussi longtemps que les deux portions de plaquette 41, 42 sont établies concentriquement à l'axe de rotation Z.
Par exemple, les première et deuxième portions de plaquette 41, 42 pourraient être agencées de façon qu'un entrefer entre la première portion de plaquette 41 et l'aimant permanent 21 et un entrefer entre la deuxième portion de plaquette 42 et l'aimant permanent 21 soient différents l'un de l'autre. Ou bien alternativement, les première et deuxième portions de plaquette 41, 42 pourraient être agencées de sorte que les premières portions de plaquette 41 soient agencées au côté circonférentiel intérieur de l'aimant permanent 21 et que les deuxièmes portions de plaquette 42 soient agencées au côté circonférentiel extérieur de l'aimant permanent 21 tout en conservant les entrefers entre la première portion de plaquette 41 et l'aimant permanent 21 et entre la deuxième portion de plaquette 42 et l'aimant permanent 21. En ajustant l'agencement (les positions) des première et deuxième portions de plaquette 41, 42 de cette manière, une différence dans la résistance du chemin magnétique entre les deux éléments de bobine 31, 32 qui se produit par suite de l'agencement des côtés circonférentiels intérieur et extérieur, peut être ajustée, alors la précision de détection du couple par le capteur de couple TS peut encore être améliorée. Les modes de réalisation et modifications ci-dessus permettent l'obtention d'effets avantageux, comme décrit ci-dessus. En plus de ceux-ci, des exemples modifiés qui ont sensiblement les mêmes effets que les modes de réalisation ci-dessus seront maintenant expliqués. (a) Dans le capteur de couple TS, le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est disposé de façon qu'un espace C6 dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 à une deuxième zone 52a faisant face au capteur du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 où le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est opposé au capteur magnétique 60 dans la direction radiale soit plus grand qu'un entrefer C3 dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 à une zone côté extérieur 52b dans la direction circonférentielle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 à l'exception de la deuxième zone 52a faisant face au capteur. Conformément au capteur de couple de (a), en réglant l'espace C6 dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 à la deuxième zone 52a faisant face au capteur pour qu'il soit relativement grand, le champ magnétique externe transmis par la deuxième portion annulaire 44 contourne la deuxième zone 52a faisant face au capteur et est transmis à la zone côté extérieur 52b dans la direction circonférentielle où l'entrefer C3 dans la direction radiale est petit (la résistance du chemin magnétique est petite) en comparaison avec l'espace C6 dans la direction radiale.
La voie de transmission du champ magnétique externe au capteur magnétique 60 s'étend ou s'allonge ainsi. Par conséquent, les effets désavantageux du champ magnétique externe sur la détection du couple peuvent être efficacement réduits. (b) Dans le capteur de couple TS, le premier anneau de concentration de champ magnétique 51 est configuré de sorte qu'une première zone 51a faisant face au capteur du premier anneau de concentration de flux magnétique 51, où le premier anneau de concentration de flux magnétique 51 fait face au capteur magnétique 60 dans la direction radiale fait saillie dans une direction radialement vers l'extérieur relativement à une zone côté extérieur 51b dans la direction circonférentielle du premier anneau de concentration de flux magnétique 51 à l'exception de la première zone 51a faisant face au capteur. Conformément au capteur de couple selon (b), en raison du fait que la première zone faisant face au capteur 51a est formée de façon à être en saillie dans la direction radialement vers l'extérieur, l'espace C4 dans la direction radiale entre les première et deuxième portions plates 51a, 52b devient étroit, et également la longueur circonférentielle (la longueur entière) du premier anneau de concentration de flux magnétique 51, qui tend à être plus courte que celle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 en raison du fait que le premier anneau de concentration de flux magnétique 51 est agencé au côté circonférentiel interne, s'allonge, en égalisant ainsi les deux résistances de chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52. (c) Dans le capteur de couple TS, les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont configurés de façon qu'une zone d'angle dans la direction circonférentielle qui entoure l'axe de rotation Z par le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 soit plus petite qu'une zone d'angle dans la direction circonférentielle qui entoure l'axe de rotation Z par le premier anneau de concentration de flux magnétique 51. Si les deux zones d'angle dans la direction circonférentielle des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont réglées pour qu'elles soient égales, la zone d'opposition entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 devient plus grande d'une zone équivalente à la longueur dans la direction circonférentielle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 qui est plus longue que celle du premier anneau de concentration de flux magnétique 51 en raison du fait que le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est positionné au côté circonférentiel extérieur. Par conséquent, l'efficacité de la concentration du flux magnétique du deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) est augmentée, et cela se traduit par un état non équilibré des résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52. Cependant, selon le capteur de couple de (c), les deux résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 qui sont agencés en couches l'un sur l'autre dans la direction radiale sont égalisées. (d) Dans le capteur de couple TS, les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont configurés de façon qu'une longueur L4 dans la direction axiale du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 soit plus courte qu'une longueur dans la direction axiale L3 du premier anneau de concentration de flux magnétique 51. Si les deux longueurs L3, L4 dans la direction axiale sont réglées pour être égales entre elles, la zone d'opposition entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 devient plus grande d'une zone équivalente à la longueur dans la direction circonférentielle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 qui est plus longue que celle du premier anneau de concentration de flux magnétique 51 à cause du fait que le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est positionné au côté circonférentiel extérieur. Par conséquent, l'efficacité de la concentration du flux magnétique du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est augmentée, et cela se traduit par un état non équilibré des résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52. Cependant, en accord avec le capteur de couple de (d), la plus grande efficacité de la concentration du 35 flux magnétique est annulée par la diminution de la zone d'opposition entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 qui résulte de la longueur réduite L4 dans la direction axiale, alors les deux résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52, qui sont agencés en couches l'un sur l'autre dans la direction radiale sont égalisées. (e) Dans le capteur de couple TS, les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont configurés de façon qu'un entrefer C3 dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 soit plus grand qu'un entrefer C2 dans la direction radiale entre le premier anneau de concentration de flux magnétique 51 et la première portion annulaire 43.
Si les deux entrefers C2, C3 dans la direction radiale sont réglés pour être égaux l'un à l'autre, la zone d'opposition entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 s'agrandit d'une zone équivalente à la longueur dans la direction circonférentielle du deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 52 qui est plus longue que celle du premier anneau de concentration de flux magnétique 51 parce que le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est positionné au côté circonférentiel extérieur. Par conséquent, l'efficacité de la concentration du flux magnétique du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est augmentée, et cela se traduit par un état non équilibré des résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52. Cependant, selon le capteur de couple suivant (e), l'augmentation de l'efficacité de la concentration du flux magnétique est annulée par la plus grande résistance du chemin magnétique qui résulte de l'entrefer C3 élargi dans la direction radiale, ensuite les deux résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 qui sont agencés en couches l'un sur l'autre dans la direction axiale sont égalisées. (f) Dans le capteur de couple TS, la deuxième 5 portion annulaire 44 est configurée de sorte que des zones entières dans la direction axiale des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 se chevauchent avec la deuxième portion annulaire (44) dans la direction axiale, lors d'une vue depuis la 10 direction radiale. Conformément au capteur de couple de (f), des effets désavantageux du champ magnétique externe sur les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 peuvent donc être supprimés plus 15 efficacement. (g) Dans le capteur de couple TS, le premier anneau de concentration de flux magnétique 51 est configuré pour entourer l'axe de rotation Z dans une zone d'angle dans la direction circonférentielle sur 180 degrés. 20 Conformément au capteur de couple de (g), même dans le cas où la position respective des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 est décalée dans la direction radiale, une erreur de détection du capteur magnétique 60 en raison du décalage 25 de la position des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 peut être supprimée. (h) Dans le capteur de couple TS, le capteur de couple TS comporte en outre un boîtier 10 qui est réalisé 30 en un matériau non-magnétique ; et un harnais qui est tiré vers l'intérieur du boîtier 10 à travers un trou de fenêtre 11c ménagé pour pénétrer dans le boîtier 10 et qui transporte un signal de détection du capteur magnétique 60 vers un dispositif externe. Le trou de 35 fenêtre 11c est situé à une position décalée dans la direction axiale relativement aux premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52.
Conformément au capteur de couple de (h), il est possible d'éviter le problème que le champ magnétique externe entrant dans le boîtier 10 à travers le trou de fenêtre 11c agisse directement sur les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52. (i) Dans le capteur de couple TS, les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont formés par moulage sous pression.
Conformément au capteur de couple de (i), étant donné qu'une direction de courbure (pliage) du moulage sous pression est seulement une direction le long de l'axe de rotation Z, les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont facilement formés. (j) Dans le système de direction assistée, le premier anneau de concentration de flux magnétique 51 est agencé seulement à un côté circonférentiel extérieur de la première portion annulaire 43 du premier élément de bobine 31. Si les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont agencés à la fois aux côtés circonférentiels intérieur et extérieur de la première portion annulaire 43, un élément pour connecter magnétiquement les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 est requis, cet élément de connexion étant agencé sur la première portion annulaire 43, et cet élément de connexion est facilement affecté par le champ magnétique externe depuis la direction axiale. Cependant, conformément au système de direction assistée de (j), il est possible de réduire l'influence du champ magnétique externe depuis la direction axiale. (k) Dans le système de direction assistée, la 35 deuxième portion annulaire (44) est formée de telle sorte qu'un diamètre de la deuxième portion annulaire (44) est plus grand qu'un diamètre d'un cercle virtuel qui est formé en reliant les deuxièmes portions de plaquette 42, et une deuxième portion de connexion 46 qui connecte la deuxième portion annulaire 44, et chaque deuxième portion de plaquette 42 est formée de manière à s'étendre de chaque portion d'extrémité de base des deuxièmes portions de plaquette 42 dans une direction radialement vers l'extérieur. Conformément au système de direction assistée de (k), par la deuxième portion de connexion 46, il est possible de réduire l'influence du champ magnétique externe qui entre dans la portion de réception 50 des anneaux de concentration de flux magnétique depuis un côté extérieur dans la direction axiale. (1) Dans le système de direction assistée, le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est placé de telle sorte qu'un espace C6 dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 à une deuxième zone faisant face au capteur 52a du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 où le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est opposé au capteur magnétique 60 dans la direction radiale est plus grand qu'un entrefer C3 dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 à une zone côté extérieure 52b dans la direction circonférentielle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52, à l'exception de la zone 52a faisant face au capteur.
Conformément au système de direction assistée selon (1), en réglant l'espace C6 dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 à la deuxième zone 52a faisant face au capteur pour qu'il soit relativement grand, le champ magnétique externe transmis par la deuxième portion annulaire 44 contourne la deuxième zone faisant face au capteur 52a et est transmis à la zone côté extérieur 52b dans la direction circonférentielle où l'entrefer C3 dans la direction radiale est petit (la résistance du chemin magnétique est petite) en comparaison avec l'espace C6 dans la direction radiale. La voie de transmission du champ magnétique externe au capteur magnétique 60 s'allonge ou s'étend ainsi. Par conséquent, les effets désavantageux du champ magnétique externe sur la détection du couple peuvent être efficacement réduits. (m) Dans le système de direction assistée, le premier anneau de concentration de flux magnétique 51 est configuré de telle sorte qu'une première zone faisant face au capteur 51a du premier anneau de concentration de flux magnétique 51, où le premier anneau de concentration de flux magnétique 51 est opposé au capteur magnétique 60 dans la direction radiale fait saillie dans une direction radialement vers l'extérieur relativement à une zone côté extérieur 51b dans la direction circonférentielle du premier anneau de concentration de flux magnétique 51, à l'exception de la première zone faisant face au capteur 51a. Conformément au système de direction assistée de (m), étant donné que la première zone faisant face au capteur 51a est formée pour faire saillie dans la direction radialement vers l'extérieur, l'espace C4 dans la direction radiale entre les première et deuxième portions plates 51a, 52a devient étroit, et aussi la longueur circonférentielle (une longueur entière) du premier anneau de concentration de flux magnétique 51, qui tend à être plus courte que celle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 en raison du fait que le premier anneau de concentration de flux magnétique 51 est agencé au côté circonférentiel intérieur, devient plus longue, en égalisant ainsi les deux résistance du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52. (n) Dans le système de direction assistée, les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont configurés de façon qu'une zone d'angle dans la direction circonférentielle qui entoure l'axe de rotation (Z) par le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 soit plus petite qu'une zone d'angle dans la direction circonférentielle qui entoure l'axe de rotation Z par le premier anneau de concentration de flux magnétique 51.
Si les deux zones d'angle dans la direction circonférentielle des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont établies pour être égales l'une à l'autre, une zone d'opposition entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 s'agrandit d'une zone équivalente à la longueur dans la direction circonférentielle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 qui est plus longue que celle du premier anneau de concentration de flux magnétique 51 en raison du fait que le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est positionné au côté circonférentiel extérieur. Par conséquent, l'efficacité de la concentration du flux magnétique du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est augmentée, et cela se traduit par un état non équilibré des résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52. Cependant, conformément au capteur de couple de (n), les deux résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 qui sont agencés en couches l'un sur l'autre dans la direction radiale sont égalisées. (o) Dans le système de direction assistée, les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont configurés de telle sorte qu'une longueur L4 dans la direction axiale du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 soit plus courte qu'une longueur L3 dans la direction axiale du premier anneau de concentration de flux magnétique 51. Si les deux longueurs L3, L4 dans la direction axiale sont établies pour être identiques, la zone 5 d'opposition entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 devient plus grande d'une zone équivalente à la longueur dans la direction circonférentielle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 qui est plus longue 10 que celle du premier anneau de concentration de flux magnétique 51 à cause du fait que le concentration de flux magnétique 52 côté circonférentiel extérieur. l'efficacité de la concentration du 15 deuxième anneau de concentration de deuxième anneau de est positionné au Par conséquent, flux magnétique du flux magnétique 52 augmente, et cela se traduit par un état non équilibré des résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52. 20 Cependant, conformément au capteur de couple de (o), l'augmentation de l'efficacité de la concentration du flux magnétique est annulée par la diminution de la zone d'opposition entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième 25 portion annulaire 44 qui résulte de la longueur raccourcie L4 dans la direction axiale, alors les deux résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 qui sont agencés en couches l'un sur l'autre dans la 30 direction radiale sont égalisées. (p) Dans le système de direction assisté, les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 sont configurés de telle sorte qu'un entrefer C3 dans la direction radiale entre le deuxième 35 anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 soit plus grand qu'un entrefer C2 dans la direction radiale entre le premier anneau de concentration de flux magnétique 51 et la première portion annulaire 43 Si les deux entrefers C2, C3 dans la direction radiale sont établis pour qu'ils soient égaux entre eux, une zone d'opposition entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 et la deuxième portion annulaire 44 devient plus grande d'une zone équivalente à la longueur dans la direction circonférentielle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 qui est plus longue que celle du premier anneau de concentration de flux magnétique 51 à cause du fait que le deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 est positionné au côté circonférentiel extérieur. Par conséquent, l'efficacité de la concentration du flux magnétique du deuxième anneau de concentration de flux magnétique 52 augmente, et cela se traduit par un état non équilibré des résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52.
Cependant, conformément au capteur de couple de (p), l'augmentation de l'efficacité de la concentration du flux magnétique est annulée par la plus grande résistance du chemin magnétique qui résulte de l'entrefer élargi C3 dans la direction radiale, donc les deux 25 résistances du chemin magnétique des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique 51, 52 qui sont disposés en couches l'un sur l'autre dans la direction radiale sont égalisées. Le contenu de la Demande de Brevet Japonais N° 30 2012-202208 déposée le 14 septembre 2012 fait partie de la technique à laquelle on peut se référer. Bien que l'invention ait été décrite ci-dessus avec référence à certains modes de réalisation de l'invention, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation 35 décrits ci-dessus. Des modification et variations des modes de réalisation décrits ci-dessus viendront à l'esprit de l'homme de l'art à la lumière des enseignements exposés ci-dessus.

Claims (20)

  1. REVENDICATIONS1. Capteur de couple (TS) détectant un couple produit dans un élément de rotation, tel qu'un arbre de direction qui est formé par un premier élément d'arbre (3) et un deuxième élément d'arbre (1), les deux étant reliés par une barre de torsion (2), caractérisé en ce que le capteur de couple (TS) comprend : un élément magnétique (20) réalisé au premier 10 élément d'arbre (3) de façon à tourner intégralement avec le premier élément d'arbre (3) et ayant des pôles magnétiques différents qui sont agencés alternativement dans une direction circonférentielle d'une manière concentrique à un axe de rotation (Z) de l'élément de 15 rotation tel que l'arbre de direction ; un premier élément de bobine (31) réalisé en matériau magnétique et réalisé au deuxième élément d'arbre (1) de manière à tourner intégralement avec le deuxième élément d'arbre (1), le premier élément de 20 bobine (31) ayant : (a) une pluralité de premières portions de plaquette (41) qui sont agencées concentriquement à l'axe de rotation (Z) de manière à faire face à l'élément magnétique (20) dans une direction radiale de l'axe de 25 rotation (Z) ; et (b) une première portion annulaire (43) qui relie les premières portions de plaquette (41) ensemble ; un deuxième élément de bobine (32) réalisé en matériau magnétique et réalisé au deuxième élément 30 d'arbre (1) de façon à tourner intégralement avec le deuxième élément d'arbre (1), le deuxième élément de bobine (32) ayant : (c) une pluralité de deuxièmes portions de plaquette (42) qui sont agencées concentriquement à l'axe 35 de rotation (Z) de telle manière que les premières portions de plaquette (41) et les deuxièmes portions de plaquette (42) sont agencées alternativement dans ladirection circonférentielle et que les deuxièmes portions de plaquette (42) font face à l'élément magnétique (20) dans la direction radiale de l'axe de rotation (Z) ; et (d) une deuxième portion annulaire (44) qui est 5 agencée à un côté circonférentiel extérieur de la première portion annulaire (43) de manière à être séparée de et à faire face à la première portion annulaire (43) et qui relie les deuxièmes portions de plaquette (42) ensemble ; 10 un premier anneau de concentration de flux magnétique (51) réalisé en matériau magnétique et ayant une forme sensiblement en arc en section transversale horizontale, le premier anneau de concentration de flux magnétique (51) étant disposé entre la première portion 15 annulaire (43) et la deuxième portion annulaire (44) de sorte que le premier anneau de concentration de flux magnétique (51) et la première portion annulaire (43) sont agencés en couches l'un sur l'autre dans la direction radiale et produisent à l'intérieur un champ 20 magnétique par le champ magnétique produit dans la première portion annulaire (43) ; un deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) réalisé en matériau magnétique et ayant une forme sensiblement en arc en section transversale 25 horizontale, le deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) étant disposé entre la deuxième portion annulaire (44) et le premier anneau de concentration de flux magnétique (51) de telle sorte que le deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) et la 30 deuxième portion annulaire (44) sont agencés en couches l'un sur l'autre dans la direction radiale et produisent à l'intérieur un champ magnétique par le champ magnétique produit dans la deuxième portion annulaire (44) ; et un capteur magnétique (60) agencé entre les premier 35 et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique (51, 52) et comportant un dispositif à effet Hall qui détecte un changement du champ magnétique interne entreles premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique (51, 52) qui se produit en recevant le champ magnétique entre les première et deuxième portions annulaires (43, 44) qui change en accord avec un changement d'un angle relatif entre les première et deuxième portions de plaquette (41, 42) et l'élément magnétique (20) en réponse à une déformation de torsion de la barre de torsion (2), et le couple produit dans l'élément de rotation, tel 10 que l'arbre de direction, étant détecté sur la base d'un signal de sortie du capteur magnétique (60).
  2. 2. Capteur de couple (TS) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier anneau de concentration de flux magnétique (51) est agencé seulement à un côté 15 circonférentiel extérieur de la première portion annulaire (43) du premier élément de bobine (31).
  3. 3. Capteur de couple (TS) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième portion annulaire (44) est formée de telle sorte qu'un diamètre de la deuxième 20 portion annulaire (44) est plus grand qu'un diamètre d'un cercle virtuel qui est formé en connectant les deuxièmes portions de plaquette (42), et en ce qu'une deuxième portion de connexion (46) qui connecte la deuxième portion annulaire (44) et chaque deuxième portion de 25 plaquette (42) est formée de manière à s'étendre depuis chaque portion d'extrémité de base des deuxièmes portions de plaquette (42) dans une direction radialement vers l'extérieur.
  4. 4. Capteur de couple (TS) selon la revendication 1, 30 caractérisé en ce que le deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) est disposé de façon qu'un espace (C6) dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) et la deuxième portion annulaire (44) à une deuxième zone (52a) faisant 35 face au capteur du deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) où le deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) fait face aucapteur magnétique (60) dans la direction radiale soit plus grand qu'un entrefer (C3) dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) et la deuxième portion annulaire (44) à une zone côté extérieur (52b) dans la direction circonférentielle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52), à l'exception de la deuxième zone faisant face au capteur (52a).
  5. 5. Capteur de couple (TS) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier anneau de concentration de flux magnétique (51) est configuré de façon qu'une première zone faisant face au capteur (51a) du premier anneau de concentration de flux magnétique (51) où le premier anneau de concentration de flux magnétique (51) fait face au capteur magnétique (60) dans la direction radiale fait saillie dans une direction radialement vers l'extérieur relativement à une zone côté extérieure (51b) dans la direction circonférentielle du premier anneau de concentration de flux magnétique (51), à l'exception de la première zone (51a) faisant face au capteur.
  6. 6. Capteur de couple (TS) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique (51, 52) sont configurés de telle sorte qu'une zone d'angle dans la direction circonférentielle qui entoure l'axe de rotation (Z) par le deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) est plus petite qu'une zone d'angle dans la direction circonférentielle qui entoure l'axe de rotation (Z) par le premier anneau de concentration de flux magnétique (51).
  7. 7. Capteur de couple (TS) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique (51, 52) sont configurés de façon qu'une longueur (L4) dans la direction axiale du deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) soit plus courte qu'une longueur (L3) dans la directionaxiale du premier anneau de concentration de flux magnétique (51).
  8. 8. Capteur de couple (TS) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et deuxième anneaux de 5 concentration de flux magnétique (51, 52) sont configurés de façon qu'un entrefer (C3) dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) et la deuxième portion annulaire (44) soit plus grand qu'un entrefer (C2) dans la direction 10 radiale entre le premier anneau de concentration de flux magnétique (51) et la première portion annulaire (43).
  9. 9. Capteur de couple (TS) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième portion annulaire (44) est configurée de façon que des zones entières dans la 15 direction axiale des premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique (51, 52) se chevauchent avec la deuxième portion annulaire (44) dans une direction axiale, lors d'une vue depuis la direction radiale. 20
  10. 10. Capteur de couple (TS) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier anneau de concentration de flux magnétique (51) est configuré pour entourer l'axe de rotation (Z) dans une zone d'angle dans la direction circonférentielle sur 180 degrés. 25
  11. 11. Capteur de couple (TS) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un outre un boîtier (10) qui est réalisé en un matériau non-magnétique , et un harnais qui est tiré vers l'intérieur du boîtier (10) à travers un trou de fenêtre (llc) formé pour pénétrer 30 dans le boîtier (10) et qui transporte un signal de détection du capteur magnétique (60) vers un dispositif externe, et en ce que le trou de fenêtre (llc) est situé à une position décalée dans la direction axiale relativement aux premier et deuxième anneaux de 35 concentration de flux magnétique (51, 52).
  12. 12. Capteur de couple (TS) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et deuxième anneauxde concentration de flux magnétique (51, 52) sont formés par moulage sous pression.
  13. 13. Système de direction assistée, caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme de direction comportant un arbre de direction formé par un arbre d'entrée (1) qui tourne en accord avec une opération de braquage d'un volant de direction (SW) et un arbre de sortie (3) auquel la rotation de l'arbre d'entrée (1) est transmise en étant relié à l'arbre d'entrée (1) par une barre de torsion (2) ; et un mécanisme de conversion (RP1, RP2) qui convertit la rotation de l'arbre de sortie (3) en un mouvement de direction de roues de roulement dirigées ; un capteur de couple (TS) qui détecte un couple de direction produit dans l'arbre de direction ; et un moteur électrique (M) qui fournit une force de direction au mécanisme de direction sur la base d'un signal de sortie du capteur de couple (TS), et en ce que le capteur de couple (TS) comprend un élément magnétique (20) réalisé au premier élément d'arbre (3) de manière à tourner intégralement avec le premier élément d'arbre (3) et ayant des pôles magnétiques différents qui sont agencés en alternance dans une direction circonférentielle d'une manière concentrique à un axe de rotation (Z) de l'élément de rotation tel que l'arbre de direction, un premier élément de bobine (31) réalisé en matériau magnétique et disposé au deuxième élément d'arbre (1) de façon à tourner intégralement avec le deuxième élément d'arbre (1), le premier élément de bobine (31) ayant (a) une pluralité de premières portions de plaquette (41) qui sont agencées concentriquement à l'axe de rotation (Z) de manière à faire face à l'élément magnétique (20) dans la direction radiale de l'axe de rotation (Z), et (b) une première portion annulaire (43) qui relie les premières portions de plaquette (41) ensemble,un deuxième élément de bobine (32) réalisé en matériau magnétique et disposé au deuxième élément d'arbre (1) de façon à tourner intégralement avec le deuxième élément d'arbre (1), le deuxième élément de bobine (32) ayant (c) une pluralité de deuxièmes portions de plaquette (42) qui sont agencées concentriquement à l'axe de rotation (Z) de telle manière que les premières portions de plaquette (41) et les deuxièmes portions de plaquette (42) sont agencées en alternance dans la direction circonférentielle et que les deuxièmes portions de plaquette (42) font face à l'élément magnétique (20) dans la direction radiale de l'axe de rotation (Z) ; et (d) une deuxième portion annulaire (44) qui est agencée à un côté circonférentiel extérieur de la première portion annulaire (43) de manière à être séparée de et à faire face à la première portion annulaire (43) et qui relie les deuxièmes portions de plaquette (42) ensemble, un premier anneau de concentration de flux magnétique (51) réalisé en matériau magnétique et ayant une forme sensiblement en arc en section transversale horizontale, le premier anneau de concentration de flux magnétique (51) étant disposé entre la première portion annulaire (43) et la deuxième portion annulaire (44) de sorte que le premier anneau de concentration de flux magnétique (51) et la première portion annulaire (43) soient agencés en couches l'un sur l'autre dans la direction radiale et produisent à l'intérieur un champ magnétique par le champ magnétique produit dans la première portion annulaire (43) ; un deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) réalisé en matériau magnétique et ayant une forme sensiblement en arc en section transversale horizontale, le deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) est disposé entre la deuxième portion annulaire (44) et le premier anneau de concentration deflux magnétique (51) de sorte que le deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) et la deuxième portion annulaire (44) sont disposés en couches l'un sur l'autre dans la direction radiale et produisent à l'intérieur un champ magnétique par le champ magnétique produit dans la deuxième portion annulaire (44) ; et un capteur magnétique (60) disposé entre les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique (51, 52) et ayant un dispositif à effet Hall qui détecte un changement du champ magnétique interne entre les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique (51, 52) qui se produit en recevant le champ magnétique entre les première et deuxième portions annulaires (43, 44) et qui change en accord avec un changement d'un angle relatif entre les premières et deuxièmes portions de plaquette (41, 42) et l'élément magnétique (20) en réponse à la déformation de torsion de la barre de torsion (2).
  14. 14. Système de direction assistée selon la revendication 13, caractérisé en ce que le premier anneau de concentration de flux magnétique (51) est agencé seulement à un côté circonférentiel externe de la première portion annulaire (43) du premier élément de bobine (31).
  15. 15. Système de direction assistée selon la revendication 13, caractérisé en ce que la deuxième portion annulaire (44) est formée de façon qu'un diamètre de la deuxième portion annulaire (44) soit plus grand qu'un diamètre d'un cercle virtuel qui est formé en connectant les deuxièmes portions de plaquette (42), et une deuxième portion de connexion (46) qui connecte la deuxième portion annulaire (44), et chaque deuxième portion de plaquette (42) est formée pour s'étendre de chaque portion d'extrémité de base des deuxièmes portions de plaquette (42) dans une direction radialement vers l'extérieur.
  16. 16. Système de direction assistée selon la revendication 13, caractérisé en ce que le deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) est disposé de façon qu'un espace (C6) dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) et la deuxième portion annulaire (44) à une deuxième zone (52a) faisant face au capteur du deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) où le deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) fait face au capteur magnétique (60) dans la direction radiale soit plus grand qu'un entrefer (C3) dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) et la deuxième portion annulaire (44) à une zone côté extérieur (52b) dans la direction circonférentielle du deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52), à l'exception de la deuxième zone (52a) faisant face au capteur.
  17. 17. Système de direction assistée selon la revendication 16, caractérisé en ce que le premier anneau de concentration de flux magnétique (51) est configuré de telle sorte qu'une première zone (51a) faisant face au capteur du premier anneau de concentration de flux magnétique (51), où le premier anneau de concentration de flux magnétique (51) fait face au capteur magnétique (60) dans la direction radiale fait saillie dans une direction radialement vers l'extérieur relativement à une zone côté extérieur (51b) dans la direction circonférentielle du premier anneau de concentration de flux magnétique (51), à l'exception de la première zone (51a) faisant face au capteur.
  18. 18. Système de direction assistée selon la revendication 13, caractérisé en ce que les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique (51, 52) sont configurés de façon qu'une zone d'angle dans la direction circonférentielle qui entoure l'axe de rotation (Z) par le deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) soit plus petite qu'une zone d'angle dansla direction circonférentielle qui entoure l'axe de rotation (Z) par le premier anneau de concentration de flux magnétique (51).
  19. 19. Système de direction assistée selon la 5 revendication 13, caractérisé en ce que les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique (51, 52) sont configurés de façon qu'une longueur (L4) dans la direction axiale du deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) soit plus courte qu'une longueur 10 (L3) dans la direction axiale du premier anneau de concentration de flux magnétique (51).
  20. 20. Système de direction assistée selon la revendication 13, caractérisé en ce que les premier et deuxième anneaux de concentration de flux magnétique (51, 15 52) sont configurés de façon qu'un entrefer (C3) dans la direction radiale entre le deuxième anneau de concentration de flux magnétique (52) et la deuxième portion annulaire (44) soit plus grand qu'un entrefer (C2) dans la direction radiale entre le premier anneau de 20 concentration de flux magnétique (51) et la première portion annulaire (43).
FR1354882A 2012-09-14 2013-05-29 Capteur de couple et systeme de direction assistee utilisant celui-ci Active FR2995680B1 (fr)

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