CN105651435A - 磁检测装置和包括磁检测装置的转矩传感器 - Google Patents

Abstract

公开了磁检测装置和包括磁检测装置的转矩传感器。切口部被形成在磁检测装置的基底(40)中并且切口部在基底(40)的外边缘处敞开。磁传感器(45)的磁检测元件(511、521)检测第一和第二收集器部(215、225)形成的磁场。模制部(46)封闭磁检测元件(511、521)。磁传感器(45)被表面安装，使得模制部(46)的一部分与切口部交叠。第一收集器部(215)面向磁传感器(45)的前表面(451)。第二收集器部(225)的一部分在切口部中被定位成面向磁传感器(45)的后表面(452)。因此，与没有设置切口部的情况相比，可以减小第一与第二收集器部(215、225)之间的磁路间隙(G)。

Description

磁检测装置和包括磁检测装置的转矩传感器

技术领域

本公开内容涉及一种磁检测装置和包括磁检测装置的转矩传感器。

背景技术

常规上，非接触转矩传感器通过检测由扭杆的扭转位移引起的磁通密度变化来检测转矩。例如，JP2014-149180A描述了一种包括用于支撑电路板的支撑构件的磁检测装置。

发明内容

如果磁检测器没有被表面安装到基底上，而是替代地被安装成与基底表面等垂直，则存在如下担心：由于磁检测器倾斜会产生检测误差。此外，如果如在JP2014-149180A中公开的那样分开地设置另一构件以支撑基底上的磁检测器，则部件的数目将增加。

鉴于以上内容，本公开内容的目的是提供一种具有改进的检测准确度的磁检测装置以及包括该磁检测装置的转矩传感器。

根据本公开内容，一种磁检测装置包括第一磁收集器、第二磁收集器、基底和磁传感器。第一磁收集器包括第一收集器部。第二磁收集器包括第二收集器部，第二收集器部隔开固定距离面向第一收集器部。

基底具有外边缘。切口部被形成在基底中并且在外边缘处敞开。

磁传感器包括磁检测元件、模制部和端子，磁传感器被表面安装，使得模制部的至少一部分与切口部交叠。磁检测元件检测由第一收集器部和第二收集器部形成的磁场。模制部封闭磁检测元件。端子从模制部伸出并连接至基底。

第一收集器部被定位成面向磁传感器的前表面，前表面的朝向背离基底。第二收集器部的至少一部分被定位在切口部中以面向磁传感器的后表面，后表面面向基底。

根据本公开内容，磁传感器被表面安装到基底上。因此，甚至在没有分开设置用于保持磁传感器的构件的情况下，磁传感器可以位于第一收集器部与第二收集器部之间。结果，可以减少部件数目。此外，与没有表面安装磁传感器的情况相比，可以增大磁传感器的表面面积。因此，在磁传感器中可以一体地设置除了磁检测元件之外的其他电路，诸如计算电路。

此外，根据本公开内容，切口部被形成在基底中，并且第二收集器部位于切口部中。因此，与没有设置切口部的情况相比，可以减小第一收集器部与第二收集器部之间的磁路间隙。因此，可以减小磁通泄露的量，并改进检测准确度。

此外，转矩传感器包括磁检测装置、扭杆、多极磁体和磁轭。扭杆同轴地连接至第一轴和第二轴，并将施加在第一轴与第二轴之间的转矩转换成扭转位移。

多极磁体固定至第一轴或扭杆的一端。

磁轭固定至第二轴或扭杆的另一端。磁轭在由多极磁体生成的磁场内形成磁路。

第一磁收集器和第二磁收集器在第一收集器部和第二收集器部处收集来自磁轭的磁通。

因此，磁检测装置可以适当地检测施加在第一轴与第二轴之间的转矩。

附图说明

从以下描述、所附权利要求和附图将最好地理解本公开内容连同其另外的目的、特征和优点，在附图中：

图1是示出包括本公开内容的第一实施例的转矩传感器的转向系统的概要略图；

图2是示出本公开内容的第一实施例的转矩传感器的分解透视图；

图3是示出本公开内容的第一实施例的多极磁体、磁轭与磁检测装置的相对位置的分解透视图；

图4是示出本公开内容的第一实施例的磁检测装置的透视图；

图5是示出本公开内容的第一实施例的磁检测装置的侧视图；

图6是沿着图5的VI方向的视图；

图7是沿着图6的VII-VII线的截面视图；

图8是本公开内容的第一实施例的磁收集器单元的截面视图；

图9是示出本公开内容的第一实施例的磁收集器单元和传感器单元的组装的透视图；

图10是示出本公开内容的第一实施例的收集器环和基底的组装的透视图；

图11是示意性示出了本公开内容的第一实施例的收集器环、收集器环保持器和基底的侧视图；

图12是说明本公开内容的第一实施例的收集器部与基底的相对位置的平面视图；

图13是示出本公开内容的第一实施例的传感器单元的分解透视图；

图14是示出本公开内容的第一实施例的基底和磁传感器的侧视图；

图15是沿图14的XV方向的视图；

图16是沿图14的XVI方向的视图；

图17是沿图14的XVII方向的视图；

图18是本公开内容的第一实施例的基底的透视图；

图19是本公开内容的第一实施例的基底的平面视图；

图20是说明本公开内容的第一实施例的磁传感器的配置的框图；

图21是示出本公开内容的第二实施例的基底的平面视图；

图22是示出本公开内容的第三实施例的基底的平面视图；

图23是示出本公开内容的第四实施例的基底的平面视图；

图24是示意性示出了本公开内容的第五实施例的收集器环、收集器环保持器和基底的侧视图；

图25是示意性示出了本公开内容的第六实施例的收集器环、收集器环保持器和基底的侧视图；

图26是示意性示出了本公开内容的第七实施例的收集器环、收集器环保持器和基底的侧视图；

图27是示意性示出了本公开内容的第八实施例的收集器环和基底的侧视图；以及

图28是示出本公开内容的参考示例的基底和磁传感器的侧视图。

具体实施方式

下文中，将参照附图说明根据本公开内容的磁检测装置和包括磁检测装置的转矩传感器。在多个实施例中，用相同的附图标记表示被配置成基本上相同的部件，并且为了简略可以省略其说明。

(第一实施例)

在图1至20中示出本公开内容的第一实施例。此外，每个图是示意图，并且同样适用于后面描述的实施例的图。如图1所示，转矩传感器10被应用于辅助例如车辆的转向操作的电动助力转向装置80。

图1示出了包括电动助力转向装置80的转向系统90的整体配置。这里，转向轴92连接至手柄91。

转向轴92包括用作第一轴的输入轴11和用作第二轴的输出轴12。输入轴11连接至手柄91。检测施加至转向轴92的转矩的转矩传感器10被设置在输入轴11与输出轴12之间。小齿轮96被设置在输出轴12远离输入轴11的端部处。小齿轮96与齿条轴97齿轮连接。齿条轴97的两端通过例如系杆连接至一对轮98。

因此，当驾驶员转动手柄91时，连接至手柄91的转向轴92也旋转。转向轴92的该旋转运动通过小齿轮96被转换成齿条轴97的线性运动。于是，这对轮98转向了基于齿条轴97的位移量的一定角度。

电动助力转向装置80包括电动机81、减速齿轮82和控制器(下文中为“ECU”)85。电动机81输出辅助驾驶员使手柄91转向的辅助转矩。在图1中，电动机81和ECU85被分开示出，但是也可以是一体的。

减速齿轮82减小电动机81的旋转并将其传输至转向轴92。换言之，本实施例的电动助力转向装置80是所谓的转向柱助力式装置。然而，替代地电动助力转向装置80可以是所谓的齿条助力式装置，其中电动机81的旋转被传输至齿条轴97。

ECU85获得转矩传感器10输出的转向转矩，并且根据检测到的转向转矩控制电动机81的操作。

如图2所示，转矩传感器10包括扭杆13、多极磁体15、磁轭16和磁检测装置1。在图2中，为了简便省略后面将描述的轭保持器19、收集器环保持器25和基底保持器31。

通过销钉14，扭杆13的一端被固定至输入轴11，而扭杆13的另一端被固定至输出轴12。因此，扭杆13沿旋转轴线O被同轴地连接至输入轴11和输出轴12。扭杆13是弹性棒状构件，并且将施加于转向轴92的转矩转换为扭转位移。

多极磁体15被形成为圆柱，并被固定至输入轴11。多极磁体15被磁化，使得N极和S极沿圆周方向交替。在本实施例中，针对总共24个极，存在12对N极和S极。

如图2和3所示，磁轭16被保持在轭保持器19中，并在多极磁体15生成的磁场内形成磁路。这里，轭保持器19由诸如树脂的非磁性材料形成。在本实施例中，磁轭16被插入到轭保持器19中。

磁轭16包括被设置成朝向输入轴11的第一轭17和被设置成朝向输出轴12的第二轭18。第一轭17和第二轭18均由软磁体以环状形成，并且被固定至输出轴12。第一轭17和第二轭18被设置在多极磁体15的径向外部。

第一轭17包括环部171和齿175。沿着环部171的整个内圆周边缘以规律间隔设置齿175。第二轭18包括环部18和齿185。沿着环部181的整个内圆周边缘以规律间隔设置齿185。

齿175、185的数目等于多极磁体15的极对的数目(例如，本实施例中为12)。齿175和齿185在圆周方向上彼此偏移，使得第一轭17和第二轭18跨过气隙彼此面对。

当扭杆13在无扭转位移的情况下时，即当转向转矩未被施加于转向轴92时，齿175、185的中心与多极磁体15的N极和S极之间的边界符合。

如图4至13所示，磁检测装置1包括磁收集器单元20和传感器单元30。

磁收集器单元20包括用作第一磁收集器的第一收集器环21、用作第二磁收集器的第二收集器环22、以及用作磁收集器保持器的收集器环保持器25。应注意，本文使用的“收集器”是指磁收集。

如图2和3所示，收集器环21、22被定位在磁轭16的径向外部，并且收集来自磁轭16的磁通。第一收集器环21被设置成朝向输入轴11，第二收集器环22被设置成朝向输出轴12。第一收集器环21和第二收集器环22通过例如被插入到收集器环保持器25中而被收集器环保持器25保持。

如图10等所示，第一收集器环21由软磁体形成，其包括基本上环状的环部211以及从环部211径向向外伸出的两个收集器部215。类似地，第二收集器环22由软磁体形成，包括基本上环状的环部221以及从环部221径向向外伸出的两个收集器部225。在本实施例中，第一收集器环21和第二收集器环22具有基本上相同的形状。收集器部215对应于“第一收集器部”，并且收集器部225对应于“第二收集器部”。

第一收集器环21的收集器部215和第二收集器环22的收集器部225的相对表面基本上彼此平行。后面将描述的磁传感器45被设置在收集器部215与收集器部225之间。

如图4至9所示，收集器环保持器25由诸如树脂的非磁性材料形成，并包括环保持器构件251、用作壳体的传感器单元壳体255、以及安装部258。

环保持器构件251的形状为大致圆形。第一收集器环21的环部211和第二收集器环22的环部221嵌入环保持器构件251的径向内侧，使得收集器部215和收集器部225分隔开预定距离。此时，至少收集器部215、225的彼此相对表面从收集器环保持器25露出。如图8所示，第一收集器环21的收集器部215的背离收集器部225的侧被嵌入在环保持器构件251中。此外，第二收集器环22的收集器部225从环保持器构件251伸出，使得收集器部215和收集器部225分隔开预定距离。阻挡外部磁力的磁屏件26被设置在环保持器构件251的径向外侧。

传感器单元壳体255容纳传感器单元30。如图7至9所示，开口256在传感器单元壳体255中被形成在与环保持器构件251相对的侧。此外，如图9所示，开口256被形成为面向收集器环21、22的径向向外方向。

如图8所示，肋257被形成在传感器单元壳体255的内壁上。肋257沿着传感器单元30的插入方向延伸。

如图4至6所示，阻挡外部磁力的磁屏件27被设置在传感器单元壳体255的外圆周上。

应注意，图8是图7的磁收集器单元20的说明视图。

安装部258被设置在环保持器构件251与传感器单元壳体255之间，并在与收集器环21、22的环部211、221相切的方向上延伸。此外，开口部259被形成在安装部258中。螺钉等(未示出)被插入到开口部259中以将磁检测装置1固定至诸如机壳的其他部件。

如图9、12和13所示，传感器单元30包括基底保持器31、盖子32、引线构件35、基底40以及磁传感器45。如由箭头Y1所示，传感器单元30从开口256被插入到传感器单元壳体255中并由此就地固定。换言之，如图10和11所示，磁传感器45从收集器环21、22的径向向外方向被插入在收集器部215与收集器部225之间。应注意，图11是收集器环保持器25的示意图。

基底保持器31由诸如树脂的非磁性材料形成。基底保持器31包括固定有基底40的基底安装表面311。这里，柱312被形成在基底安装表面311上。此外，定位凹槽316被形成在基底保持器31的侧表面315上。传感器单元壳体255的肋257被插入到定位凹槽316中，从而固定传感器单元30关于传感器单元壳体255的位置。

如图7所示，引线导件318被形成在基底保持器31中。引线导件318引导引线构件35离开开口256。

如图12和13所示，盖子32由诸如树脂的非磁性材料形成，并被形成为覆盖传感器单元壳体255的开口256。盖子32通过例如装配被固定至基底保持器31。引线抽出部321和引线导件328被形成在盖子32中。

如图7和13所示，引线构件35包括基底连接器351、缓冲部352和组装部355。基底连接器351被插入到基底40的引线插孔42中(例如参见图15)。

缓冲部352被钩在引线导件318周围并被引导离开传感器单元壳体255的开口256。此外，缓冲部352被钩在引线导件328周围并从开口256抽出。引线导件328被定位成比基底连接器351更靠内。因此，当传感器单元30被插入并且牵拉负荷被施加到引线导件328时，抑制牵拉负荷被施加于基底连接器351与基底40之间的连接点。结果，可以防止对引线构件35与基底40之间的电气连接的损坏。

多个引线构件35被聚集在其组装部355处，并在引线抽出部321处被抽出。引线构件35的与基底连接器351相反的端部被连接至ECU85。

如图9至19所示，基底40被形成为基本上矩形的平板。在基底40的外边缘处敞开的切口部41被形成在基底40中。在本实施例中，切口部41在基底40的外边缘401处敞开，外边缘401是在基底40被插入到磁收集器单元20中时基底40的前沿。此外，根据磁传感器45的数目形成切口部41。在本实施例中，形成两个基本上矩形的切口部41。

此外，引线插孔42和固定孔43被形成在基底40中。引线构件35的基底连接器351被插入到引线插孔42中，并且通过例如焊接被电连接到引线插孔42。此外，基底保持器31的柱312被插入到固定孔43中并通过例如热嵌缝(thermalcaulking)被固定至固定孔43。结果，基底40被固定至基底保持器31。

片式电容器44和磁传感器45被表面安装到基底40上。片式电容器44用于例如消除噪声。

磁传感器45包括模制部46和端子47，模制部46封闭后面将描述的电路单元50。磁传感器45在基底40上被表面安装在形成有切口部41的位置处。具体地，磁传感器45被安装到基底40，使得每个模制部46的至少一部分与每个切口部41交叠。由于磁传感器45被表面安装到基底40，所以未设置用于保持磁传感器45的部件。如此，磁传感器45可以被设置在收集器部215、225之间的任何期望位置处。此外，通过表面安装磁传感器45，可以增大磁传感器45的片表面面积，并且可以在磁传感器45中一体地设置除了(后面描述的)磁检测元件511、521之外的其他电路部件。

模制部46的表面基本上为矩形。如图17所示，模制部46的宽度(即，在图17中，左右方向上的长度)大于切口部41的宽度。换言之，模制部46朝向端子47的边缘465被定位成在切口部41向外长度L。

端子47从模制部46的纵向侧伸出，并通过例如焊接电连接至基底40。在本实施例中，模制部46的宽度大于切口部41的宽度，以确保用于将端子47连接至基底40的焊接空间，从而改进该连接的可靠性。

应注意，图17是图13的XVII方向的透视图，顺时针旋转90°。此外，图17仅示出了与磁传感器45之一对应的区域，并且为了简便省略了其他部分。

如图12和14至16所示，磁传感器45包括背离基底40的前表面451以及面向基底40的后表面452。第一收集器环21的收集器部215被定位成面向前表面451。在前表面451与收集器部215之间形成间隙G1(参见图14)以防止接触。

此外，第二收集器环22的收集器部225被插入到切口部41中。在后表面452与收集器部225之间形成间隙G2(参见图14)以防止接触。此外，间隙G1和G2可以是相等的，或可以是不同的。

图28示出了在基底49中未形成切口部41的参考示例。在这种情况下，必须在基底49与收集器部225之间形成间隙G3以防止接触。这里，磁传感器45的厚度被定义为D1，并且基底49的厚度被定义为D2。因此，收集器部215和225之间的磁路间隙G为D1+D2+G1+G3。与没有表面安装磁传感器的情况相比，磁路间隙G大了基底49的厚度D2，并且因此泄露磁通的量增加。

相比之下，在本实施例中，切口部41被形成在基底40中并且收集器部225被插入到切口部41中。因此，磁路间隙G为D1+G1+G2。换言之，通过在切口部41中定位收集器部225，磁路间隙G比图28的参考示例小了基底40的厚度D2。因此，可以形成类似于没有表面安装磁传感器的情况的磁路。

如图20所示，磁传感器45均包括电路单元50。

电路单元50包括第一电路510、第二电路520和检查电路530。

第一电路510包括磁检测元件511(在图中被示出为“霍尔”)、A/D转换器512、处理器513(在图中被示出为“DSP”)、D/A转换器514、以及三个存储器单元515、516和517(在图中被示出为“EEPROM”1至3)。

第二电路520包括磁检测元件521、A/D转换器522、处理器523、D/A转换器524、以及三个存储器单元525、526、527。

在本实施例中，第一电路510用于输出的目的，而第二电路520用于比较的目的。应注意，第一电路510与第二电路520之间的对应元件，即以相同数字结尾的附图标记表示的元件，具有基本上相同的配置。因此，将关于第一电路510提供以下说明，并且在适当的情况下为了简略将省略第二电路520的说明。

磁检测元件511是霍尔元件并检测收集器部215与收集器部225之间的磁通。如图12、15和16所示，当从前表面451观察时，磁检测元件511、521被定位在与收集器部215、225相同的位置处。因此，可以适当地检测收集器部215与收集器部225之间的磁通。

下文中，将说明利用磁检测元件511进行的转向转矩的检测。

在本实施例中，磁检测元件511、521被定位在收集器部215与收集器部225之间。当在输入轴11与输出轴12之间未施加转向转矩时，第一轭17的齿175的中心和第二轭18的齿185的中心被定位成与多极磁体15的N极和S极之间的边界符合。此时，由于多极磁体15的N极和S极的相同数目的磁场线进入和离开齿175、185，所以每个磁场线在第一轭17和第二轭18内形成闭环。结果，在轭17、18之间没有磁通泄露，由此磁检测元件511检测的磁通密度为零。

当在输入轴11与输出轴12之间施加转向转矩并且在扭杆13中出现扭转位移时，固定至输入轴11的多极磁体15相对于固定至输出轴12的轭17、18在圆周方向上位移。结果，通过磁检测元件511的磁通密度基本上与扭杆13中的扭转位移的量成比例，并且还根据扭杆13的扭曲方向切换极性。具体地，磁检测元件511检测通过磁传感器45的厚度方向(即在与收集器部215、225的表面正交的方向(在图14中为左右方向)上)的磁场的强度。磁检测元件511向A/D转换器512输出检测到的磁场的强度作为电压信号。

A/D转换器512将磁检测元件511输出的电压信号从模拟转换为数字，然后向处理器513输出数字信号。

处理器513是诸如数字信号处理器的计算机。处理器513使用存储在存储器单元515、516、517中的信息以及使用从A/D转换器512输入的信号来计算输入轴11和输出轴12中生成的转矩。

D/A转换器514将处理器513的计算结果从数字转换成模拟，然后将模拟信号输出至检查单元530。

存储器单元515、516、517是诸如EEPROM的非易失性存储器。存储器单元515、516、517存储用于例如磁检测元件511的温度校正的各种参数。典型地，存储器单元515、516、517均存储相同的数据。

在本实施例中，针对一个磁检测元件511设置三个存储器单元515、516、517，以提供存储冗余。具体地，处理器513从全部三个存储器单元515、516、517读取数据，并比较数据。然后，处理器513基于多数决定原则选择参数，由此确保存储器单元515、516、517的参数的冗余。例如，如果处理器513从存储器单元515读取参数P1，从存储器单元516读取参数P2，从存储器单元517读取参数P3，并且确定P1≠P2＝P3，然后处理器513将确定P1异常，并使用P2和P3执行计算。

检查电路530包括确定单元531和输出单元532。

确定单元531执行对从第一电路510输出的第一计算结果E1以及从第二电路520输出的第二计算结果E2的异常确定。

输出单元532向ECU85输出基于确定单元531的确定结果的输出信号。如果第一计算结果E1正常，则输出单元532输出第一计算结果E1。如果确定第一计算结果E1和第二计算结果E2之一正常且另一个异常，则输出单元532向ECU85输出基于第一计算结果E1和第二计算结果E2中的正常结果的信号。

此外，如果第一计算结果E1和第二计算结果E2两者被确定为异常，则输出单元532向ECU85输出指示没有从磁传感器45输出正常信号的电压信号。结果，异常可以被确定为在磁传感器45本身中发生，并且可以向ECU85通知该异常。

如上所说明的，根据本公开内容的第一实施例的磁检测装置1包括第一收集器环21、第二收集器环22、基底40和磁传感器45。

第一收集器环21包括收集器部215。

第二收集器环22包括收集器部225，收集器部225隔开固定距离面向收集器部215。

切口部41被形成在基底40中，并且在基底40的外边缘401处敞开。

磁传感器45包括磁检测元件511、521，模制部46和端子47。磁检测元件511、521检测收集器部215和收集器部225形成的磁场。模制部46封闭磁检测元件511、521。端子47从模制部46伸出，并连接至基底40。磁传感器45被表面安装，使得模制部46的至少一部分与切口部41交叠。

收集器部215被定位成面向磁传感器45的前表面451，前表面451背离基底40。收集器部225的至少一部分被定位在切口部41中以面向磁传感器45的后表面452，后表面452面向基底40。

在本实施例中，磁传感器45被表面安装到基底40上。因此，甚至在没有分开设置用于保持磁传感器45的部件的情况下，磁传感器35可以位于收集器部215与收集器部225之间。结果，可以减少部件数目。此外，与磁传感器45没有被表面安装到基底40的情况相比，可以增大磁传感器45的元件表面面积。如此，可以一体地设置除了磁检测元件511和521之外的其他电路，诸如计算电路。

此外，在本实施例中，切口部41被形成在基底40中，并且收集器部225位于切口部41中。结果，与未设置切口部41的情况相比，可以减少收集器部215与收集器部225之间的磁路间隙G。因此，可以减小磁通泄露的量，并且改进检测准确度。

当从前表面451或后表面452观察时，磁检测元件511、521位于与收集器部215、225交叠的区域中。因此，可以适当地检测收集器部215、225的磁场的强度。

换言之，收集器部215、225不需要在未设置磁传感器45的磁检测元件511、521的区域中交叠。

端子47从模制部46的边缘465伸出，并且边缘465位于切口部41外部。

结果，如果例如端子47通过诸如焊料的粘接材料而连接至基底40，则可以确保用于该粘接材料的空间，并且可以改进基底40与磁传感器45之间的连接。

磁检测装置1还包括保持第一收集器环21和第二收集器环22的收集器环保持器25。在本实施例中，收集器环保持器25一体地保持第一收集器环21和第二收集器环22。结果，与分别设置用于保持第一收集器环21和第二收集器环22的部件的情况相比，可以减少部件的数目。

磁检测装置1还包括保持基底40的基底保持器31。

收集器环保持器25包括容纳基底保持器31的传感器单元壳体255。此外，传感器单元壳体255被设置在第一收集器环21和第二收集器环22的外部(在本实施例中为径向外部)。传感器单元壳体255包括开口256，开口256被形成为背离第一收集器环21和第二收集器环22地敞开。

基底保持器31从开口256插入到传感器单元壳体255中。

因此，基底40被固定到的基底保持器31可以适当地与收集器环保持器25组装。

磁检测装置1还包括引线构件35。引线构件35包括连接至基底40的基底连接器351，并将基底40连接至另一装置(在本实施例中为ECU85)。

引线构件35被钩在引线导件328周围，引线导件328被定位成距开口256的距离比基底连接器351距开口259的距离更远。引线构件35的与基底连接器351相反的端部从开口256抽出。

通过将引线构件35钩在引线导件328周围，当基底保持器31被插入到壳体中时，牵拉负荷被施加于引线导件328。因此，可以减小引线构件35与基底40之间的连接点上的牵拉负荷，并且可以防止对引线构件35与基底40之间的连接的损坏。

定位凹槽316被形成在基底保持器31的侧表面315中，侧表面315面向传感器单元壳体255。此外，肋257被形成在传感器单元壳体255的面向基底保持器31的表面上，肋257被插入到定位凹槽316中。结果，传感器单元255和基底保持器31可以相对于彼此被适当地定位。

每个磁传感器45包括多个(在本实施例中为两个)磁检测元件511、521，处理器513、523，以及确定单元531。

针对每个磁检测元件511、521，设置处理器513、523中的相应处理器。

确定单元531基于处理器513、523的计算结果来执行异常确定。

在本实施例中，磁传感器45包括处理器513、523和确定单元531，并且由此磁传感器45本身可以执行异常确定。此外，在磁传感器45中，以冗余的方式针对多个磁检测元件511、521中的每个设置处理器513、523之一。因此，如果在计算电路之一中出现异常，则正常操作电路的检测值可以用于继续控制处理(在本实施例中，控制处理是基于检测的转向转矩控制电动助力转向装置80)。

此外，在磁传感器45中，对于处理器513、523中的每个，设置至少三个存储器单元515、516、517、525、526、527，以存储由处理器513、523中的相应处理器用于计算的参数。

在本实施例中，以冗余的方式设置存储器单元515、516、517、525、526、527。换言之，对于处理器513、523之一，设置至少三个存储器单元515、516、517、525、526、527，并且通过多数决定规则选择参数以确保冗余。

转矩传感器10包括磁检测装置1、扭杆13、多极磁体15和磁轭16。

扭杆13被同轴地连接至输入轴11和输出轴12，并将施加在输入轴11与输出轴12之间的转矩转换为扭转位移。多极磁体15被固定至输入轴11或扭杆13的一端。磁轭16被固定至输出轴12或扭杆13的另一端，并在多极磁体15生成的磁场内形成磁路。

第一收集器环21和第二收集器环22在收集器部215、225处收集来自磁轭16的磁通。

因此，磁检测装置1可以适当地检测施加在输入轴11与输出轴12之间的转矩。

(第二实施例、第三实施例和第四实施例)

除了基底中的切口部具有不同形状之外，本公开内容的第二实施例、第三实施例和第四实施例与上述实施例相似。

在图21所示的第二实施例中，基底60的切口部61是圆形形状。不限于图18的示例，替代地可以设置具有半圆形之类的切口部。

在图22所示的第三实施例中，基底62的切口部63是三角形形状。不限于三角形形状，替代地可以设置多边形的切口部。

在图20所示的第四实施例中，基底64的切口部65为基本上椭圆形。

此外，可以设置任何形状的切口部，只要在这些切口部中可以容纳收集器部215、225的至少一部分。形成在相同基底上的切口部也可以具有彼此不同的形状。这些切口部的数目不限于两个，并且可以是一个，或可以是三个或更多个，并且根据磁传感器45的数目被形成。此外，如第一、第二、第三和第四实施例的示例所示，这些切口部可以集中在基底的一侧，但是也可以扩展至各个侧。此外，当多个切口部在区域上扩展时，如在后面描述的第五实施例中那样收集器环21、22通过包围磁传感器45的两侧被组装。

根据这样的配置，可以给出至少与上述实施例相同的效果。

(第五实施例)

在图24中示出本公开内容的第五实施例。这里，图24对应于第一实施例的图11。同样适用于后面描述的图25至27。

如图24所示，本实施例的收集器环保持器125由诸如树脂的非磁性材料形成，并且被分成第一保持器构件126和第二保持器构件127。第一收集器环21被嵌入第一保持器构件126中，并且第二收集器环22被嵌入第二保持器构件127中。

如图24中的箭头Y2所示，在本实施例中，第一保持器构件126和第二保持器构件127被组装，使得第一保持器构件126向磁传感器45的前表面451接近，而第二保持器构件127向磁传感器45的后表面452接近，从而围绕磁传感器45。此时，类似于上述实施例，第二收集器环22的收集器部225位于基底40的切口部41中。

在本实施例中，收集器环保持器125被分成保持第一收集器环21的第一保持器构件126以及保持第二收集器环22的第二保持器构件127。

因此，收集器环保持器125可以被组装成围绕磁传感器45的前表面451和后表面452。

此外，可以给出与上述实施例至少相同的效果。

类似于第一实施例，使用基底40作为示例来说明本实施例。然而，替代地本实施例可以使用第二、第三或第四实施例的基底。同样适用于后面描述的第六、第七和第八实施例。

(第六实施例)

在图25中示出了本公开内容的第六实施例。

如图25所示，在本实施例中，第一收集器环610和第二收集器环620的形状与上述实施例不同。这里，第一收集器环610用作第一磁收集器，而第二收集器环620用作第二磁收集器。收集器环610、620与上述实施例的收集器环在功能上基本相同。同样适用于后面描述的收集器环650。

第一收集器环610包括环部611、中部612和收集器部615。环部611由软磁材料形成，并且是基本上环形。中部612从环部611径向向外伸出。收集器部615在中部612处从背离环部611的方向到朝向第二收集器环620的方向弯曲。类似于上述实施例，在本实施例中设置中部612和收集器部615中的两个。

第一收集器环620包括环部621、中部622和收集器部625。环部621由软磁材料形成，并且是基本上环形。中部622从环部621径向向外伸出。收集器部625在中部622处从背离环部621的方向到朝向第一收集器环610的方向弯曲。类似于上述实施例，在本实施例中设置中部622和收集器部625中的两个。

第一收集器环610的收集器部615和第二收集器环620的收集器部625的相对表面基本上彼此平行。磁传感器45被设置在收集器部615与收集器部625之间。在本实施例中，收集器部615对应于“第一收集器部”，收集器部625对应于“第二收集器部”。

第一收集器环610的中部612的长度与第二收集器环620的中部622的长度不同。在本实施例中，第一收集器环610的中部612的长度比第二收集器环620的中部622的长度更长。替选地，替代地中部622可以比中部612更长。

收集器环保持器630一体地保持收集器环610、620。插入部631被形成在收集器环保持器630中，基底40被插入到插入部631中。插入部631被设置在收集器部615与收集器部625之间。此外，插入部631朝向第二收集器环620敞开。

如由箭头Y3所示，基底40从第二收集器环620的侧插入，并且磁传感器45位于收集器部615与收集器部625之间。此时，类似于上述实施例，第二收集器环620的收集器部625位于基底40的切口部41中。

根据这样的配置，可以给出与上述实施例至少相同的效果。

(第七实施例)

本公开内容的第七实施例是第六实施例的修改。

如图26所示，类似于第五实施例，本实施例的收集器环保持器640被分成第一保持器构件641和第二保持器构件642。第一收集器环610被嵌入第一保持器构件641中，并且第二收集器环620被嵌入第二保持器构件642中。

在本实施例中，如由箭头Y4所示，收集器环保持器640被组装，使得收集器部615朝向磁传感器45的前表面451接近，而收集器部625朝向磁传感器45的后表面452接近，从而围绕磁传感器45。

根据这样的配置，可以给出与上述实施例至少相同的效果。

(第八实施例)

在图27中示出了本公开内容的第八实施例。

如图27所示，用作本实施例的第一磁收集器的第一收集器环650被分成两个部分。具体地，第一收集器环650包括本体部651和分离部655。本体部651包括环部652和突出部653。环部652是基本上环形，并且突出部653从环部652径向向外伸出。在本实施例中，设置了突出部653中的两个。

分离部655包括连接部656和收集器部657，并且整体上为基本上L形。针对每个突出部653设置分离部655中的相应的分离部。换言之，在本实施例中，分离部655中的两个被设置，并由分离部保持器659保持。

当在箭头Y5示出的方向上组装时，连接部656邻接突出部653。

收集器部657从背离邻接突出部653的连接部656的侧的方向弯曲。在组装时，第一收集器环650的收集器部657和第二收集器环620的收集器部625的相对表面基本上彼此平行。磁传感器45以防止接触的间隔方式被设置在收集器部657与收集器部625之间。

在图27中，为了简便省略收集器环保持器，但是第一收集器环650的本体部651和第二收集器环620如第一实施例那样可以被保持在单个保持器构件中，或如第五实施例那样可以被保持在分开的保持器构件中。

根据这样的配置，可以给出与上述实施例至少相同的效果。

(其他实施例)

在上述实施例中，设置两个磁传感器。然而，在其他实施例中，可以设置一个磁传感器、或可以设置三个或更多个磁传感器。此外，根据磁传感器的数目和位置形成基底中的切口部、第一磁收集器和第二磁收集器。

此外，在上述实施例中，每个磁传感器包括两个磁检测元件。然而，在其他实施例中，针对每个磁传感器设置的磁检测元件的数目可以是一个，或可以是三个或更多个。此外，优选地针对每个磁检测元件设置处理器，但是可以设置任意数目的处理器。

在上述实施例中，针对一个处理器设置三个存储器单元。然而，在其他实施例中，针对每个处理设置的存储器单元的数目可以为一个、或两个、或四个或更多个。此外，针对多个处理器可以设置公共存储器单元。

此外，只要磁传感器包括磁检测元件和输出单元，就可以省略处理器、存储器单元、A/D转换器、D/A转换器和确定单元中的一个或更多个。

在第一实施例中，在传感器单元壳体的内壁上形成肋，并且在基底保持器的侧壁上形成定位凹槽。然而，在其他实施例中，在传感器单元壳体中可以形成定位凹槽，并且可以在基底保持器中形成肋。此外，肋和定位凹槽不限于在传感器单元的插入方向上延伸，并且可以以任何物质形成。

在根据上述实施例的转矩传感器中，第一轴是输入轴，并且第二轴是输出轴。然而，在其他实施例中，替代地第一轴可以是输出轴并且第二轴可以是输入轴。换言之，替代地，多极磁体可以设置在输出轴上，并且磁轭可以设置在输入轴上。

在上述实施例中，磁检测装置被包括在转矩传感器中。然而，在其他实施例中，磁检测装置可以应用于除了转矩传感器之外的装置。此外，在上述实施例中，转矩传感器应用于电动助力转向装置并检测转向转矩。然而，在其他实施例中，转矩传感器可以应用于除了电动助力转向装置之外的装置。

本公开内容不限于上述实施例，并且设想了不背离本公开内容的主旨的各种实施例。

Claims (13)

1.一种磁检测装置，包括：

第一磁收集器(21、610、650)，其包括第一收集器部(215、615、657)；

第二磁收集器(22、620)，其包括第二收集器部(225、625)，所述第二收集器部隔开固定距离面向所述第一收集器部；

基底(40、60、62、64)，其具有外边缘(401)，切口部(41、61、63、65)被形成在所述基底中并且在所述外边缘(401)处敞开；以及

磁传感器(45)，其包括磁检测元件(511、521)、模制部(46)和端子(47)，所述磁传感器被表面安装，使得所述模制部的至少一部分与所述切口部交叠，其中

所述磁检测元件检测由所述第一收集器部和所述第二收集器部形成的磁场，

所述模制部封闭所述磁检测元件，

所述端子从所述模制部伸出并连接至所述基底，

所述第一收集器部被定位成面向所述磁传感器的前表面(451)，所述前表面的朝向背离所述基底，并且

所述第二收集器部的至少一部分被定位在所述切口部中以面向所述磁传感器的后表面(452)，所述后表面面向所述基底。

2.根据权利要求1所述的磁检测装置，其中

当从所述前表面或所述后表面观察时，所述磁检测元件位于与所述第一收集器部和所述第二收集器部交叠的区域中。

3.根据权利要求1或2所述的磁检测装置，其中

所述端子从所述模制部的边缘(465)伸出，所述边缘被定位在所述切口部外部。

4.根据权利要求1或2所述的磁检测装置，还包括：

磁收集器保持器(25、125、630、640)，其保持所述第一磁收集器和所述第二磁收集器。

5.根据权利要求4所述的磁检测装置，其中

所述磁收集器保持器(25、630)一体地保持所述第一磁收集器和所述第二磁收集器。

6.根据权利要求4所述的磁检测装置，其中

所述磁收集器保持器(125、640)被分成保持所述第一磁收集器的第一保持器构件(126、641)以及保持所述第二磁收集器的第二保持器构件(127、642)。

7.根据权利要求4所述的磁检测装置，还包括：

基底保持器(31)，其保持所述基底，其中

所述磁收集器保持器包括容纳所述基底保持器的壳体(255)。

8.根据权利要求7所述的磁检测装置，其中

所述壳体被设置在所述第一磁收集器和所述第二磁收集器外部，

开口(256)被形成在所述壳体中，所述开口被形成为背离所述第一磁收集器和所述第二磁收集器地敞开，并且

所述磁保持器从所述开口插入所述壳体中。

9.根据权利要求8所述的磁检测装置，还包括：

引线构件(35)，其包括连接至所述基底的基底连接器(351)，所述引线构件将所述基底连接至其他装置(85)，其中

所述引线构件被钩在引线导件(328)周围，所述引线导件被定位成距开口的距离比所述基底连接器距所述开口的距离更远，并且

所述引线构件(35)的与所述基底连接器相反的端部从所述开口被抽出。

10.根据权利要求7所述的磁检测装置，其中

定位凹槽(316)被形成在所述壳体的面向所述基底保持器的表面和所述基底保持器的面向所述壳体的表面中的一个表面上，

肋(257)被形成在所述壳体的面向所述基底保持器的所述表面和所述基底保持器的面向所述壳体的所述表面中的另一个表面上，并且

所述肋被插入所述定位凹槽中。

11.根据权利要求1或2所述的磁检测装置，其中

所述磁传感器包括多个所述磁检测元件、处理器(513、523)和确定单元(531)，

针对所述多个磁检测元件中的每个，设置所述处理器中的相应处理器，并且

所述确定单元基于所述处理器的计算结果来执行异常确定。

12.根据权利要求11所述的磁检测装置，其中

针对所述处理器中的每个，在所述磁传感器中设置至少三个存储器单元(515、516、517、525、526、527)，所述存储器单元存储由所述处理器中的相应处理器用于计算的参数。

13.一种转矩传感器，包括：

根据权利要求1或2所述的磁检测装置；

扭杆(13)，其同轴地连接至第一轴(11)和第二轴(12)，所述扭杆将施加在所述第一轴与所述第二轴之间的转矩转换成扭转位移；

多极磁体(15)，其固定至所述第一轴或所述扭杆的一端；以及

磁轭(16)，其固定于所述第二轴或所述扭杆的另一端，其中

所述磁轭在由所述多极磁体生成的磁场内形成磁路，并且

所述第一磁收集器和所述第二磁收集器在所述第一收集器部和所述第二收集器部处收集来自所述磁轭的磁通。