CN109668507B - 传感器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种传感器装置，能够容易进行加工、组装，并且能够实现制造成本降低。传感器装置(6)具备和小齿轮轴(23)一起旋转的外齿齿轮(645)、与外齿齿轮645啮合而旋转的从动齿轮(66、67)、和从动齿轮(66、67)一起旋转的永久磁铁、检测永久磁铁的磁场的磁传感器、在印刷电路基板(620)安装有磁传感器的安装基板(62)、收容外齿齿轮的筒状的第一壳体部件以及支承从动齿轮且收容安装基板的第二壳体部件。第二壳体部件具有与第一壳体部件的嵌合孔的开口端面抵接的凸缘部，从凸缘部突出的从动齿轮的局部在第一壳体部件内与外齿齿轮啮合。

Description

传感器装置
技术领域
本发明涉及能够检测相对于支承体支承为能够旋转的轴的旋转角的传感器装置。本申请主张于2017年10月13日提出的日本专利申请2017-199462号的优先权，并在此引用包括其说明书、附图以及摘要的全部内容。
背景技术
以往，能够检测轴的旋转角的传感器装置例如用于车辆的转向装置(例如参照日本特开2013－92461号公报)。
在日本特开2013－92461号公报记载的转向装置中，在作为支承体的筒状的外壳部件插通有转向轴，通过传感器装置的旋转角传感器检测转向轴随着方向盘的转向操纵操作产生的旋转角。转向轴通过在外壳部件的内周面与转向轴的外周面之间配置的轴承支承为能够旋转。
旋转角传感器具备箱状的传感器主体，在传感器主体的内部收容有检测齿轮、基板等构成部件。检测齿轮与在跟转向轴一起旋转的保持部件上形成的外齿啮合，并且具有用于固定磁铁的载置台。在基板安装有磁传感器，该磁传感器赋予在检测齿轮的载置台固定的磁铁的磁性，通过该磁传感器的输出信号检测转向轴的旋转角(转向操纵角)。在外壳部件形成有用于收容传感器主体的收容部，在该收容部收容有传感器主体的大部分，并且在收容部的开口端面固定有在传感器主体的一个端部形成的凸缘部。
由于上述那样形成的转向装置的外壳部件确保转向轴的支承刚性，所以虽然外壳部件由铝等金属形成，但在这种外壳部件形成收容箱状的传感器主体的收容部的加工具有很高难度，需要很多工时。另外，在将基板插入并固定于箱状的传感器主体的内部的作业中，也需要很多工时。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种传感器装置，能够容易进行加工、组装，并且能够实现制造成本降低。
本发明的一个方式是一种传感器装置，能够检测相对于支承体支承为能够旋转的轴相对于上述支承体的旋转角，其中，所述传感器装置具备：与所述轴一起旋转的外齿齿轮；与所述外齿齿轮啮合而旋转的从动齿轮；与所述从动齿轮一起旋转的检测旋转角用的永久磁铁；检测所述检测旋转角用的永久磁铁的磁场的检测旋转角用的磁传感器；供所述检测旋转角用的磁传感器安装于印刷电路基板的安装基板；收容所述外齿齿轮的筒状的第一壳体部件；以及支承所述从动齿轮并且收容所述安装基板的第二壳体部件，在上述传感器装置中，在上述第一壳体部件形成有嵌合孔，该嵌合孔在相对于与上述轴的旋转轴线平行的轴向垂直的径向开口，上述第二壳体部件具有与上述嵌合孔的开口端面抵接的凸缘部，从上述凸缘部突出的上述从动齿轮的局部插入上述第一壳体部件内与上述外齿齿轮啮合。
附图说明
通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的上述以及其它特征及优点会变得更加清楚，其中，相同的附图标记表示相同的要素，其中，
图1是示意表示构成为具备本发明的实施方式的传感器装置的转向装置的结构例子的结构图。
图2是用包含第一小齿轮轴的旋转轴的剖面表示齿条壳体的第一筒部的内部的剖视图。
图3是表示传感器装置的第二壳体部件、第一从动齿轮以及第二从动齿轮、第一永久磁铁以及第二永久磁铁、安装基板与盖体的立体图。
图4是从与图3不同的方向观察第一从动齿轮以及第二从动齿轮以及安装基板的立体图。
图5是表示组合有第二壳体部件、第一从动齿轮以及第二从动齿轮、第一永久磁铁以及第二永久磁铁、安装基板与盖体的装配体的立体图。
图6是从轴向观察第二壳体部件与第一从动齿轮以及第二从动齿轮的图。
图7是从与第一壳体部件相反一侧在径向观察第二壳体部件的图。
图8是表示扭矩检测部的构成部件的分解立体图。
图9是局部剖开轭单元来表示的侧视图。
图10是表示第一壳体部件以及轭单元的立体图。
图11是在轴向观察传感器装置的图。
图12A～图12D是表示将安装基板组装于第二壳体部件而通过盖体关闭基板导入口的制造工序的第一阶段至第四阶段的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1是示意表示构成为具备本发明的实施方式的传感器装置的转向装置的结构例子的结构图。
转向装置1具备：驾驶员旋转操作的方向盘10、在一端部固定方向盘10的柱轴21、经万向接头201而与柱轴21连结的中间轴22、经万向接头202而与中间轴22连结的第一小齿轮轴23、与第一小齿轮轴23啮合的作为转向轴的齿条轴3、收容齿条轴3且沿车宽方向延伸的齿条壳体4、辅助驾驶员的转向操纵操作的转向操纵辅助装置5、以及检测转向操纵角以及转向操纵扭矩的传感器装置6。
万向接头201、202例如由万向节构成。柱轴21、中间轴22以及第一小齿轮轴23构成将施加于方向盘10的转向操纵扭矩传递至齿条轴3的转向轴2。第一小齿轮轴23是相当于本发明的轴的部件，相应于方向盘10的转向操纵操作而旋转，在第一小齿轮轴23的一端部形成有小齿轮齿部230。
转向操纵辅助装置5具备控制器50、通过从控制器50输出的马达电流产生扭矩的电动马达51、将电动马达51的输出轴511的旋转减速的减速机构52以及通过由减速机构52减速了的电动马达51的扭矩而旋转的第二小齿轮轴53。减速机构52由与电动马达51的输出轴511连结为一体旋转的蜗杆521以及与蜗杆521啮合的蜗轮522构成。蜗轮522和第二小齿轮轴53一起旋转，对该第二小齿轮轴53施加转向操纵辅助扭矩。在第二小齿轮轴53形成有小齿轮齿部530。控制器50例如基于施加于方向盘10的转向操纵扭矩、转向操纵角以及车速等控制电动马达51。
在齿条轴3形成有与第一小齿轮轴23的小齿轮齿部230啮合的第一齿条齿部31以及与第二小齿轮轴53的小齿轮齿部530啮合的第二齿条齿部32。在齿条轴3的两端部分别固定有球窝关节承窝11、11，与上述球窝关节承窝11、11分别连结的横拉杆12、12经由未图示的转向节臂与左右一对前轮13、13连结。齿条轴3通过向车宽方向的进退移动将作为转向轮的左右前轮13、13转向。
齿条壳体4具有收容齿条轴3的主体部40、收容包含小齿轮齿部230的第一小齿轮轴23的局部的第一筒部41以及收容包含小齿轮齿部530的第二小齿轮轴53的局部的第二筒部42。
第一小齿轮轴23插通于插通口140，该插通口140设置于划分车室内外的仪表板14。传感器装置6配置在图1中的比仪表板14更靠下侧的车室外。
图2是用包含第一小齿轮轴23的旋转轴的剖面表示齿条壳体4的第一筒部41的内部的剖视图。以下，将第一小齿轮轴23简单地称为小齿轮轴23。
小齿轮轴23具有与第二万向接头202连结的输入轴231、和具有小齿轮齿部230的输出轴232，通过具有挠性的扭杆(扭转轴)233连结输入轴231与输出轴232而形成小齿轮轴23。扭杆233通过转向操纵扭矩扭转，作为一对旋转轴部件的输入轴231以及输出轴232以与该扭转量相当的角度相对旋转。以下，将与小齿轮轴23的旋转轴线O平行的方向称为轴向，将相对于该轴向垂直的方向称为径向。另外，将位于图2的上方的轴向的一侧设为上侧，将位于图2的下方的轴向的另一侧设为下侧。
输入轴231被固定于第一筒部41的上端部的传感器装置6的第一壳体部件7(后述)支承为经由球轴承24能够旋转。在输出轴232中，位于小齿轮齿部230的上侧的部位通过球轴承25支承，位于小齿轮齿部230的下侧的部位通过滚针轴承26支承。小齿轮轴23通过上述球轴承24、25以及滚针轴承26支承为相对于作为支承体的齿条壳体4能够旋转。输入轴231插通于第一壳体部件7，在第一壳体部件7位于上端部的内周面安装有与输入轴231的外周面滑动接触的密封部件27。另外，在输入轴231安装有覆盖第一壳体部件7的上端部的伞状罩部件28。
在齿条壳体4收容有将齿条轴3的齿条齿部31弹性按压于小齿轮轴23的小齿轮齿部230的齿条引导机构44。齿条引导机构44具有：支承轭441，其以能够进退移动的方式收容于在第一筒部41设置的收容孔410；螺旋弹簧442，其朝向齿条轴3的齿轮背面对支承轭441施力；以及塞子443，其关闭收容孔410的开口。
传感器装置6检测小齿轮轴23相对于齿条壳体4的旋转角，并且通过扭杆233的扭转量检测在输入轴231与输出轴232之间传递的转向操纵扭矩。在本实施方式中，传感器装置6检测输出轴232的旋转角作为转向操纵角。此外，能够将通过传感器装置6检测出的旋转角的信息也用于车辆的各种控制，例如在使车辆的行驶稳定的行驶稳定装置(稳定性控制系统)中用于控制防止车辆侧滑等的车辆控制。
接下来，参照图2～图11详细说明传感器装置6的结构。传感器装置6具有：传感器壳体61；安装基板62，其供在印刷电路基板620安装检测旋转角用的磁传感器621、622以及检测扭矩用的磁传感器623、624等电子部件；筒状的环形磁铁63，其固定于输入轴231；轭单元64，其通过成为环形磁铁63的磁通的磁路的第一轭以及第二轭641、642与嵌合环643和树脂部644一体化而形成；第一集磁环以及第二集磁环651、652，它们配置为与第一轭以及第二轭641、642分别对应；第一从动齿轮以及第二从动齿轮66、67，它们与在轭单元64的树脂部644形成的外齿齿轮645啮合而旋转；检测旋转角用的第一永久磁铁68，其和第一从动齿轮66一起旋转；以及检测旋转角用的第二永久磁铁69，其和第二从动齿轮67一起旋转。
传感器壳体61具有：筒状的第一壳体部件7，其收容包含外齿齿轮645的轭单元64；第二壳体部件8，其支承第一从动齿轮以及第二从动齿轮66、67，并且收容安装基板62；以及安装于第二壳体部件8的平板状的盖体9。
轭单元64通过将第一以及第二轭641、642与嵌合环643以嵌入树脂部644的方式成型并且一体化而形成。输出轴232的上端部被压入嵌合环643，轭单元64和输出轴232一起旋转。第一轭以及第二轭641、642配置为在环形磁铁63的外侧与环形磁铁63的外周面具有规定的缝隙。
安装基板62在印刷电路基板620安装有检测旋转角用的磁传感器621、622以及检测扭矩用的磁传感器623、624与电阻器、电容器等的无源元件635。检测扭矩用的磁传感器623、624安装于印刷电路基板620的第一安装面620a，检测旋转角用的磁传感器621、622安装于印刷电路基板620的第二安装面620b。但是，也可以将检测扭矩用的磁传感器623、624安装于第二安装面620b。
印刷电路基板620例如是实心基板，在由玻璃环氧树脂等的板状绝缘体构成的基体材料的表面形成有省略图示的布线图案。在印刷电路基板620形成有由贯通基体材料的贯通孔构成的多个(在本实施方式中为12个)电极626以及2个切口620c。检测扭矩用的磁传感器623、624安装为跨越切口620c。各个电极626通过布线图案与检测旋转角用的磁传感器621、622或者检测扭矩用的磁传感器623、624的端子连接，或者与无源元件635连接。另外，在印刷电路基板620形成有让在第二壳体部件8设置的一对轴状突起823分别插通的2个插通孔620d。
第一从动齿轮66一体地具有：在外周端部形成有多个齿轮齿的由正齿轮构成的齿轮部661；圆筒状的突起部662，其从齿轮部661的中心部向旋转轴向的一侧突出；以及圆柱状的突出部663，其从齿轮部661的中心部向旋转轴向的另一侧突出。在突起部662的内侧固定有第一永久磁铁68。在突起部662的外周面嵌合有防止磁场干扰的筒状的磁屏蔽环660。第一从动齿轮66由树脂构成，磁屏蔽环660由铁等软磁性体构成。
相同地，第二从动齿轮67一体地具有：在外周端部形成有多个齿轮齿的由正齿轮构成的齿轮部671；圆筒状的突起部672，其从齿轮部671的中心部向旋转轴向的一侧突出；以及圆柱状的突起部673，其从齿轮部671的中心部向旋转轴向的另一侧突出。在突起部672的内侧固定有第二永久磁铁69。在突起部672的外周面嵌合有防止磁场干扰的筒状的磁屏蔽环670。第二从动齿轮67由树脂构成，磁屏蔽环670由铁等软磁性体构成。
第一从动齿轮66与第二从动齿轮67的齿轮部661、671的齿数彼此不同，第一从动齿轮66的齿数比第二从动齿轮67的齿数多。在本实施方式中，第一从动齿轮66的齿数是26，第二从动齿轮67的齿数是24。另外，外齿齿轮645的齿数是48。
检测旋转角用的磁传感器621的局部配置在第一从动齿轮66的突起部662的内侧，与第一永久磁铁68相对，检测第一永久磁铁68的磁场。另外，检测旋转角用的磁传感器622的局部配置在第二从动齿轮67的突起部672的内侧，与第二永久磁铁69相对，检测第二永久磁铁69的磁场。
第一永久磁铁以及第二永久磁铁68、69分别具有一对磁极(N极以及S极)，检测旋转角用的磁传感器621、622输出与第一从动齿轮以及第二从动齿轮66、67的旋转角度对应的正弦波状信号。而且，因第一从动齿轮66与第二从动齿轮67的齿数不同，即便将方向盘10向左右方向转向操纵至最大转向角，小齿轮轴23旋转多圈，磁传感器621、622的输出信号的相位也不会同步。由此，控制器50能够基于磁传感器621、622的输出信号检测小齿轮轴23的旋转角的绝对值。
第二壳体部件8一体地具有：凸缘部81，其具有长方形的外形，与第一壳体部件7抵接；有底框体部82，其相对于凸缘部81设置于与第一壳体部件7侧相反一侧；平板状的突板部83，其相对于凸缘部81向第一壳体部件7侧突出，支承第一从动齿轮以及第二从动齿轮66、67；一对侧板部84，它们在凸缘部81的长边方向上在突板部83的的两端部从凸缘部81向第一壳体部件7侧突出；以及筒状的连接器嵌合部85，其用于嵌合省略图示的连接器，该连接器用于向安装基板62供给电源以及向控制器50传送信号。
在第二壳体部件8固定有多个连接端子80，它们的一个端部向连接器嵌合部85内突出。连接端子80为沿轴向延伸的棒状，连接端子80的另一个端部向有底框体部82内突出。另外，第二壳体部件8通过将构成凸缘部81的钢板810以及多个连接端子80被嵌入成型于模具树脂。在钢板810形成有让与第一壳体部件7固定用的螺栓70(如图11所示)插通的一对螺栓插通孔810a。作为形成第二壳体部件8的模具树脂可以例如使用尼龙66。
突板部83设置为与底部822连续，具有用于第一从动齿轮66的突出部663松动嵌合的支承孔831以及用于第二从动齿轮67的突起部673松动嵌合的支承孔832。第一从动齿轮以及第二从动齿轮66、67的旋转轴线位于比凸缘部81更靠第一壳体部件7侧。
有底框体部82具有：框部821，其在轴向观察下大致呈梯形状；底部822，其闭塞框部821在轴向上的一侧；以及一对轴状突起823，它们从底部822朝向框部821的内侧在轴向突出。底部822具有立设有轴状突起823的第一底面822a以及轴向的深度深于第一底面822a的第二底面822b。连接端子80的另一端部延伸至高于第一底面822a的位置为止。
在框部821位于与底部822相反一侧的端部形成有基板导入口820，该基板导入口820用于将安装基板62导入有底框体部82内，框部821的端面成为基板导入口820的开口端面820a。该开口端面820a为相对于轴向以及径向倾斜的倾斜平面，形成于在径向比凸缘部81更远离第一壳体部件7的位置。多个连接端子80在轴向贯通底部822，连接器嵌合部85设置于底部822的与框部821相反一侧。轴状突起823从底部822朝向基板导入口820突出至在轴向高于连接端子80的位置为止。
如图6所示，基板导入口820大致呈梯形状，在将基板导入口820的凸缘部81侧设为下底820b时，下底820b以及上底820c为与凸缘部81平行的直线状。另外，在凸缘部81的长边方向(图6的左右方向)上，下底820b比上底820c长，下底820b的长度比印刷电路基板620在相同方向上的长度长。另外，在位于图2中的径向的与凸缘部81正交的方向(图6的上下方向)上，下底820b与上底820c之间的距离比印刷电路基板620在相同方向上的长度短。
印刷电路基板620相对于轴向垂直地保持于第二壳体部件8。在将安装基板62从基板导入口820导入有底框体部82时，将一对轴状突起823的前端部插通于印刷电路基板620的插通孔620d来定位印刷电路基板620，之后将印刷电路基板620相对于第二壳体部件8在轴向相对移动，由此将连接端子80插通于由贯通孔构成的电极626。之后，例如通过锡焊将电极626与连接端子80进一步电连接。这样，多个连接端子80与多个电极626通过将安装基板62在第二壳体部件8内在轴向相对移动而嵌合的连接构造来连接。而且，通过该结构，能够容易电连接多个连接端子80与多个电极626。
基板导入口820具有通过使安装基板62相对于第二壳体部件8在径向移动而能够将安装基板62的局部插通于凸缘部81的内侧的形状以及大小。之后详细叙述将安装基板62导入第二壳体部件8来组装的工序。
在安装基板62组装于第二壳体部件8之后，基板导入口820通过盖体9关闭。此时，盖体9的边缘部与基板导入口820的开口端面820a抵接而密封有底框体部82。盖体9由尼龙66等树脂构成，例如通过激光熔敷、超声波熔敷或者粘合与框部821接合。另外，在盖体9的与安装基板62对置的内表面9a设置有多个突起91、92(如图2所示)，上述突起91、92与框部821位于基板导入口820侧的端部内侧卡合。
如上所述，由于基板导入口820的开口端面820a是倾斜平面，所以在该开口端面820a安装的盖体9的外表面9b相对于轴向倾斜。由此，在转向装置1搭载于车辆的状态下，盖体9的外表面9b相对于车辆的上下方向(铅垂方向)的倾斜角度较大，例如，即便车辆在雨天行驶时，前轮13所溅起的水沫附着于盖体9的外表面9b，该水沫也因重力容易流下。由此，传感器壳体61的防水性提高。
接下来，参照图8等说明通过扭杆233的扭转量检测转向操纵扭矩的传感器装置6的扭矩检测部60的结构。在本实施方式中，扭矩检测部60通过环形磁铁63、第一轭以及第二轭641、642、由第一集磁环以及第二集磁环651、652构成的磁电路以及检测扭矩用的磁传感器623、624构成。
环形磁铁63是沿周向交互配置有多个N极631以及S极632的多极永久磁铁。另外，环形磁铁63经由固定件630固定于输入轴231的外周面，和输入轴231一起旋转。
第一轭641具有：圆环板状的围绕部641a，其包围环形磁铁63；以及三角形的多个爪部641b，它们从围绕部641a的内周侧的端部弯曲在轴向突出。第二轭642具有：圆环板状的围绕部642a，其在沿轴向与第一轭641分离的位置包围环形磁铁63；以及三角形的多个爪部642b，它们从围绕部642a的内周侧的端部弯曲在轴向突出。第一轭以及第二轭641、642的爪部641b、642b的合计数量与环形磁铁63的磁极的数量相等。在图8的图示例子中，爪部641b、642b的数量分别为12个，N极631以及S极632的数量也分别为12个。
第一轭以及第二轭641、642的围绕部641a、642a为相对于轴向垂直的平板状。如图9所示，第一轭641的爪部641b与第二轭642的爪部642b在周向具有规定的间隔地交互配置，与环形磁铁63的外周面对置。第一轭641的围绕部641a与第二轭642的围绕部642a在轴向具有规定的间隔地并列配置，彼此的外周侧的边缘部从轭单元64的树脂部644的外周面突出。此外，在图9中，在剖开的部分图示出轭单元64的内周面。
第一集磁环651具有：圆弧状的集磁部651a，其配置在第一轭641的围绕部641a的外周；以及一对舌片部651b，它们从集磁部651a向径向外侧突出。第二集磁环652具有：圆弧状的集磁部652a，其配置在第二轭642的围绕部642a的外周；以及一对舌片部652b，它们从集磁部652a向径向外侧突出。此外，在本实施方式中，虽然集磁部651a、652a为半圆状，但也可以将集磁部651a、652a形成为环状。
环形磁铁63是本发明的检测扭矩用的永久磁铁的一个方式，在包含第一集磁环以及第二集磁环651、652的磁路产生磁通。第一集磁环以及第二集磁环651、652是本发明的一对软磁性体的一个方式，第一集磁环651的一对舌片部651b以及第二集磁环652的一对舌片部652b是分别在轴向彼此相对的本发明的对置部的一个方式。
第一轭641的磁通通过第一集磁环651收集于一对舌片部651b。另外，第二轭642的磁通通过第二集磁环652收集于一对舌片部652b。磁传感器623、624分别配置在第一集磁环651的一对舌片部651b与第二集磁环652的一对舌片部652b之间，检测第一集磁环651的舌片部651b与第二集磁环652的舌片部652b之间的磁场的强度。
若扭杆233通过转向操纵扭矩而扭转，则根据其扭转量，第一轭以及第二轭641、642相对于环形磁铁63相对旋转，第一轭以及第二轭641、642的爪部641b、642b与环形磁铁63的N极631以及S极632的相对的位置关系变化。而且，通过该位置关系的变化，第一集磁环651的舌片部651b与第二集磁环652的舌片部652b之间的磁场根据扭杆233的扭转量变化。控制器50能够通过基于磁传感器623、624的检测信号的运算求出转向操纵扭矩。
第一壳体部件7由尼龙66等热塑性树脂构成，第一集磁环以及第二集磁环651、652被嵌入成型。另外，如图10、11所示，第一壳体部件7一体地具有：大径筒部71，其收容轭单元64；小径筒部72，其用于输入轴231插通；凸缘部73，其向大径筒部71的外侧突出；以及嵌合部74，其用于第二壳体部件8嵌合。在凸缘部73形成有一对螺栓插通孔730，用于向齿条壳体4的第一筒部41固定的螺栓45在该对螺栓插通孔730插通。在图10中，图示出一对螺栓插通孔730中的一方的螺栓插通孔730。
在第一壳体部件7的嵌合部74形成有在径向开口的嵌合孔740，在该嵌合孔740的开口端面740a形成有用于固定第二壳体部件8的螺栓70进行螺纹接合的螺纹孔740b。另外，在嵌合部74设置有支承第一集磁环651的一对舌片部651b的第一壁部741以及支承第二集磁环652的一对舌片部652b的第二壁部742。
第二壳体部件8通过凸缘部81的钢板810与嵌合部74的开口端面740a抵接并且在螺栓插通孔810a插通的螺栓70与螺纹孔740b螺纹接合而固定于第一壳体部件7。如图3等所示，凸缘部81的由树脂形成的嵌合部811比钢板810更向侧板部84侧突出，该嵌合部811与嵌合孔740嵌合。由此，第一壳体部件7的嵌合孔740通过第二壳体部件8关闭。
第一从动齿轮66的齿轮部661的局部从凸缘部81突出，该突出的局部从第一壳体部件7的嵌合孔740插入大径筒部71内与轭单元64的外齿齿轮645啮合。相同地，第二从动齿轮67的齿轮部671的局部从凸缘部81突出，该突出的局部从第一壳体部件7的嵌合孔740插入大径筒部71内与轭单元64的外齿齿轮645啮合。若小齿轮轴23在齿条壳体4的第一筒部41内旋转，则第一从动齿轮66与第二从动齿轮67以与齿数的不同对应的不同速度旋转。
接下来，参照图12A～图12D说明将安装基板62组装于第二壳体部件8而通过盖体9关闭基板导入口820的制造工序。图12A～图12D分别表示制造工序的第一至第四阶段。安装基板62向第二壳体部件8的组装例如使用正交两轴机器人来进行，该正交两轴机器人能够使对象物朝向图12A所示的X方向以及Y方向移动。X方向以及Y方向相当于在齿条壳体4的第一筒部41安装有传感器装置6的状态下的轴向以及径向。此外，能够使对象物在X方向以及Y方向移动即可，例如，也可以使用正交三轴机器人，该正交三轴机器人能够使对象物朝向相对于X方向以及Y方向正交的方向移动。
在图12A所示的第一阶段，预先将支承有第一从动齿轮以及第二从动齿轮66、67的第二壳体部件8固定于省略图示的治具，通过省略图示的机器手把持安装基板62使其在X方向移动，将安装基板62的局部从基板导入口820导入有底框体部82内。
在图12B所示的第二阶段，使安装基板62在Y方向移动，使安装基板62的局部插通于凸缘部81的内侧。此时，以印刷电路基板620的插通孔620d与轴状突起823在X方向相对的方式定位安装基板62。在图12B中，图示出安装基板62的厚度T。厚度T的尺寸为将印刷电路基板620本身的板厚、在印刷电路基板620的第一安装面620a安装的电子部件中的高度距离第一安装面620a最高的部件(在本例中为检测扭矩用的磁传感器623、624)的高度、以及在印刷电路基板620的第二安装面620b安装的电子部件中的高度距离第二安装面620b最高的部件(在本例中为检测旋转角用的磁传感器621、622)的高度相加得到的尺寸。
在图12C所示的第三阶段，使安装基板62向有底框体部82的底部822侧移动，使轴状突起823插通于印刷电路基板620的插通孔620d，并且使连接端子80插通于印刷电路基板620的电极626，从而使印刷电路基板620的第二安装面620b与底部822的第一底面822a抵接。而且，对电极626与连接端子80进行锡焊。
如图12C所示，将与底部822的第一底面822a抵接的状态的印刷电路基板620与基板导入口820位于凸缘部81侧的端部在X方向上的距离设为D1，相同地，将与底部822的第一底面822a抵接的状态的印刷电路基板620与基板导入口820位于与凸缘部81相反一侧的端部在X方向上的距离设为D2，D1与D2之差即ΔD(＝D1－D2)为安装基板62的厚度T以上。根据该尺寸关系，在第二阶段，安装基板62的印刷电路基板620、电子部件与凸缘部81、框部821不会发生干涉，能够使安装基板62在Y方向移动至规定的位置为止，之后使安装基板62在X方向进一步移动，由此能够在插通孔620d插通轴状突起823，并且能够在电极626插通连接端子80。
在图12D所示的第四阶段，将盖体9的边缘部与基板导入口820的开口端面820a接合。在图12D中，图示出通过激光熔敷将盖体9与第二壳体部件8接合的情况。此时，盖体9由在从光源L放射的激光的波长上具有透光性的树脂构成，第二壳体部件8由不具有透光性的树脂构成。激光透过盖体9使框部821的局部熔融，由此盖体9的边缘部与基板导入口820的开口端面820a液密性地接合。
根据以上说明的本实施方式，第二壳体部件8的凸缘部81与在第一壳体部件7形成的嵌合孔740的开口端面740a抵接，由此嵌合孔740关闭，并且第一从动齿轮以及第二从动齿轮66、67被插入第一壳体部件7内而与外齿齿轮645啮合。由此，能够容易进行传感器装置6的组装。另外，由于第一壳体部件7以及第二壳体部件8能够通过树脂的嵌入成型形成，所以它们的加工也容易。因此，能够实现传感器装置6的制造成本降低。
另外，能够通过基板导入口820在视觉上确认安装基板62与第二壳体部件8在径向上的相对位置。由此，在通过手动组装安装基板62时，工作人员能够目视观察确认，在通过机械自动组装安装基板62时，能够通过照相机与图像识别装置确认相对位置。
以上，基于实施方式说明了本发明，但上述实施方式并不限定权利要求书的发明。另外，在实施方式中已说明的所有特征组合并非为解决发明课题的手段所必须。
另外，本发明能够在不脱离其主旨的范围适当变形来实施。例如，在上述实施方式中，以对转向轴2的小齿轮轴23应用了传感器装置6的转向装置1为例进行了说明，但不限定于此，也可以对柱轴21应用传感器装置6。此外，此时，由于传感器装置6配置在仪表板14的车室侧，所以也可以不将盖体9与第二壳体部件8液密性地接合。
另外，传感器装置6的应用对象不限定于车辆的转向装置，能够对各种对象装置应用传感器装置6。

Claims (8)

1.一种传感器装置，能够检测相对于支承体被支承为能够旋转的轴相对于所述支承体的旋转角，其中，
所述传感器装置具备：
与所述轴一起旋转的外齿齿轮；
与所述外齿齿轮啮合而旋转的从动齿轮；
与所述从动齿轮一起旋转的检测旋转角用的永久磁铁；
检测所述检测旋转角用的永久磁铁的磁场的检测旋转角用的磁传感器；
供所述检测旋转角用的磁传感器安装于印刷电路基板的安装基板；
收容所述外齿齿轮的筒状的第一壳体部件；
支承所述从动齿轮并且收容所述安装基板的第二壳体部件；以及
安装于所述第二壳体部件的盖体，
在所述传感器装置中，
在所述第一壳体部件形成有嵌合孔，所述嵌合孔在相对于与所述轴的旋转轴线平行的轴向垂直的径向开口，
所述第二壳体部件具有与所述嵌合孔的开口端面抵接的凸缘部，
从所述凸缘部突出的所述从动齿轮的局部插入所述第一壳体部件内而与所述外齿齿轮啮合，并且所述第二壳体部件在所述径向比所述凸缘部更远离所述第一壳体部件的位置形成有基板导入口，
所述基板导入口具有通过使所述安装基板相对于所述第二壳体部件在所述径向移动而能够将所述安装基板的局部插通于所述凸缘部的内侧的形状以及大小，
所述基板导入口通过所述盖体关闭。
2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中，
具备2个所述从动齿轮，这2个所述从动齿轮的齿数相互不同。
3.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中，
所述从动齿轮的旋转轴线位于比所述凸缘部更靠所述第一壳体部件侧。
4.根据权利要求1所述的传感器装置，其中，
在所述第二壳体部件固定有沿所述轴向延伸的多个连接端子，在所述安装基板设置有与所述多个连接端子电连接的多个电极，
所述多个连接端子与所述多个电极通过将所述安装基板在所述第二壳体部件内在所述轴向相对移动而嵌合的连接构造来连接。
5.根据权利要求1所述的传感器装置，其中，
所述印刷电路基板相对于所述轴向垂直地保持于所述第二壳体部件，
所述基板导入口位于所述凸缘部侧的端部与所述印刷电路基板在所述轴向上的距离长于所述基板导入口位于与所述凸缘部相反一侧的端部与所述印刷电路基板在所述轴向上的距离，两距离之差大于等于所述安装基板的厚度。
6.根据权利要求5所述的传感器装置，其中，
所述第二壳体部件中的所述基板导入口的开口端面是相对于所述轴向以及所述径向倾斜的倾斜平面，
形成为平板状的所述盖体的边缘部与所述倾斜平面接合。
7.根据权利要求1、2、4～6中的任一项所述的传感器装置，其中，
所述轴通过具有挠性的扭转轴连结一对旋转轴部件而成，
所述传感器装置还具备扭矩检测部，所述扭矩检测部通过所述扭转轴的扭转量检测在所述一对旋转轴部件间传递的扭矩，
所述扭矩检测部具有：
具有在所述轴向彼此相对的对置部的一对软磁性体；
检测扭矩用的永久磁铁，其在包含所述一对软磁性体的磁路产生磁通；以及
检测扭矩用的磁传感器，其检测在所述对置部间相应于所述扭转轴的扭转量而变化的磁场，
在所述印刷电路基板安装有所述检测扭矩用的磁传感器。
8.根据权利要求7所述的传感器装置，其中，
所述一对软磁性体嵌衬成型于由树脂构成的所述第一壳体部件。
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