CN110873617B - 传感器装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传感器装置，能够抑制第一集磁部和第二集磁部与传感器元件的位置关系因注塑成型壳体时的成型压力而产生的偏差。扭矩传感器的壳体具有：环部包覆部(60)，其包围并保持第一集磁环(41)的第一环部(41a)和第二集磁环(42)的第二环部(42a)；和传感器包覆部(70)，其收容第一集磁部(41b)、第二集磁部和传感器单元(110)。传感器包覆部(70)从环部包覆部(60)朝向径向外侧延伸。传感器包覆部(70)具有：传感器收容部(71)，其将传感器单元(110)夹设收容于第一集磁部(41b)与第二集磁部之间；开口部(72)，其在轴向(X)开口；和盖部(73)，其关闭开口部(72)。

Description

传感器装置

相关申请的交叉引用

本申请主张于2018年8月29日提出的日本专利申请2018-160664号的优先权，并在此引用包括其说明书、附图和摘要在内的全部内容。

技术领域

本发明涉及传感器装置。

背景技术

如日本特开2018－84444号公报所示，公知有一种扭矩传感器，检测施加于转向轴的扭矩。转向轴具有输入轴和输出轴。输入轴和输出轴通过扭杆连接。

扭矩传感器具有：永久磁铁，其固定于输入轴；一对磁轭，它们固定于输出轴，并且配置于永久磁铁形成的磁场内；一对集磁环，它们感应来自磁轭的磁性；支架，其保持集磁环；和传感器元件，其基于在集磁环感应到的磁性生成检测信号。在日本特开2018－84444号公报中，集磁环具有第一集磁环和第二集磁环。第一集磁环和第二集磁环在输出轴的轴向并列配置。第一集磁环具有包围磁轭的第一环部和从第一环部向径向外侧延伸的第一集磁部。第二集磁环具有包围磁轭的第二环部和从第二环部向径向外侧延伸的第二集磁部。在第一集磁部与第二集磁部之间配置有传感器元件。传感器元件检测在第一集磁部与第二集磁部之间通过的磁性。支架具有：第一支架，其以包围第一集磁环的方式被嵌入成型而成；和第二支架，其以包围第二集磁环的方式被嵌入成型而成。第一支架和第二支架通过注塑成型而成的壳体覆盖。

当为日本特开2018－84444号公报的装置时，因注塑成型壳体时的成型压力，存在第一支架、第二支架以压溃的方式变形的情况。当第一支架以朝向第二支架压溃的方式变形时，由第一支架的变形引起的力作用于第一集磁环的第一集磁部，由此担忧第一集磁部相对于传感器元件的位置关系变化。另外，当第二支架以朝向第一支架压扁的方式变形时，由第二支架的变形引起的力作用于第二集磁部，由此担忧第二集磁部相对于传感器元件的位置关系变化。因上述位置关系产生偏差，有可能对检测在第一集磁部与第二集磁部之间通过的磁性的传感器元件的检测精度造成影响。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种传感器装置，能够抑制第一集磁部和第二集磁部与传感器元件的位置关系因注塑成型壳体时的成型压力而产生偏差。

本发明的一个方式的传感器装置具备：永久磁铁，其安装于第一轴，并且在周向被磁化；磁轭，其固定于和上述第一轴连结的第二轴，并且配置于上述永久磁铁形成的磁场内；第一集磁环，其具有包围上述磁轭的环状的第一环部、和包含配置于上述第一环部的径向外侧的部位的第一集磁部；第二集磁环，其与上述第一集磁环在上述第二轴的轴向并列配置，并且具有包围上述磁轭的环状的第二环部、和包含配置于上述第二环部的径向外侧的部位的第二集磁部；壳体，其以一体地包围上述第一环部和上述第二环部的方式被嵌入成型而成；和传感器元件，其检测由上述永久磁铁、上述磁轭、上述第一集磁环和上述第二集磁环形成的磁性回路的磁性，其中，上述壳体具有：环部包覆部，其一体地包围并保持上述第一环部和上述第二环部；和传感器包覆部，其包围并保持上述第一集磁部、上述第二集磁部和上述传感器元件，上述传感器包覆部将上述传感器元件夹设收容于上述第一集磁部与上述第二集磁部之间，并且通过盖部关闭用于向内部插入上述传感器元件的开口部分。

根据上述结构，当以一体地包围第一环部和第二环部的方式嵌入成型壳体时，用于将传感器元件夹设收容于第一集磁部与第二集磁部之间的传感器包覆部被成型。在传感器包覆部成型后，传感器元件经由开口部分收容于传感器包覆部的内部，通过盖部关闭该开口部分。因此，当壳体嵌入成型时，因为在嵌入成型壳体的金属模的内部未收容有传感器元件，所以不会导致成型壳体时的成型压力作用而第一集磁部和第二集磁部与传感器元件的位置关系产生偏差这一情况。

优选本发明的其他方式为，在上述方式的传感器装置中，上述传感器包覆部的开口部分在上述第一轴和上述第二轴的轴向开口，在上述传感器包覆部的内部，上述第一集磁部和上述第二集磁部在上述轴向对置，上述传感器元件安装于形成有在上述轴向贯通的第一贯通孔的电路部，在上述传感器包覆部的内部，设置有从供上述电路部配置的底壁部分在上述轴向突出的突出部，上述突出部插通于上述电路部的上述第一贯通孔。

根据上述结构，在传感器包覆部成型后，安装有传感器元件的电路部经由开口部分收容于传感器包覆部的内部，通过突出部插通于该电路部的第一贯通孔，电路部组装于传感器包覆部的内部。由于在传感器包覆部的底壁部分设置有突出部，所以通过将突出部插通于电路部的第一贯通孔，能够规定传感器元件相对于传感器包覆部的组装位置。

优选本发明的又一其他方式为，在上述方式的传感器装置中，上述第一集磁部位于比上述第二集磁部更靠上述开口部开口一侧，上述第一集磁部以相对于上述第一环部独立的分体形成，并且上述第一集磁部配置于呈C字形状的第一环部在周向上的两端部之间，在上述第一集磁部形成有在上述轴向贯通的第二贯通孔，在上述第二贯通孔插通有上述突出部。

优选本发明的又一其他方式为，在上述方式的传感器装置中，上述第一集磁部位于比上述第二集磁部更靠上述开口部开口一侧，上述第一集磁部以相对于上述第一环部独立的分体形成，并且上述第一集磁部配置于上述第一环部的径向外侧，在上述第一集磁部形成有在上述轴向贯通的第二贯通孔，在上述第二贯通孔插通有上述突出部。

根据上述结构，因为将第一集磁部以相对于第一环部独立的分体形成，所以当经由开口部在传感器包覆部的内部收容安装有传感器元件的电路部时，能够以第一集磁部被取下的状态组装电路部。因此，电路部相对于传感器包覆部的设置变容易。另外，通过突出部插通于在第一集磁部设置的第二贯通孔，能够一起规定第一集磁部相对于第一环部的组装位置和第一集磁部相对于传感器元件的组装位置。

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是表示第一实施方式的扭矩传感器的结构的分解立体图。

图2是第一实施方式的扭矩传感器中的传感器收容部的盖部被取下的状态的壳体的立体图。

图3是第一实施方式的扭矩传感器中的传感器收容部的盖部被取下并且传感器单元被取下的状态的壳体的立体图。

图4是第一实施方式的扭矩传感器中的第一集磁环和第二集磁环的简要结构图。

图5是第一实施方式的扭矩传感器中的第一集磁部的俯视图。

图6是第一实施方式的扭矩传感器中的传感器收容部的简要剖视图。

图7是第一实施方式的扭矩传感器中的传感器单元的俯视图。

图8是第二实施方式的扭矩传感器中的第一集磁环和第二集磁环的简要结构图。

图9是第二实施方式的扭矩传感器中的第二集磁部的俯视图。

具体实施方式

以下，说明本发明的传感器装置的第一实施方式即扭矩传感器。如图1～图3所示，作为传感器装置的扭矩传感器1具备扭杆13、圆筒状的永久磁铁20、圆筒状的磁轭30、配置为包围磁轭30的圆筒状的集磁环40、保持集磁环40的壳体50、和传感器单元110。扭矩传感器1例如检测施加于电动助力转向装置的转向轴等旋转轴10的扭矩。

旋转轴10具有输入轴11、输出轴12和扭杆13。作为连结轴的扭杆13配置于作为第一轴的输入轴11与作为第二轴的输出轴12之间。输入轴11和输出轴12经由扭杆13在同一轴线上连结。

永久磁铁20和输入轴11连结。永久磁铁20具有圆筒状的保持部21和多极磁铁22。保持部21外嵌于输入轴11中的输出轴12侧的端部。保持部21被安装为能够和输入轴11一体旋转。在保持部21的外周面安装有多极磁铁22。多极磁铁22由在保持部21的周向交替配置有N极和S极的各磁极的构造构成。

磁轭30和输出轴12连结。磁轭30具有圆环状的第一磁轭31和圆环状的第二磁轭32。第一磁轭31和第二磁轭32以和输出轴12同轴配置的状态被固定为能够和输出轴12一体旋转。第一磁轭31和第二磁轭32与多极磁铁22的周围空开规定缝隙配置。第一磁轭31和第二磁轭32配置于多极磁铁22形成的磁场内。第一磁轭31和第二磁轭32在轴向X空开规定缝隙相互对置配置。轴向X是输出轴12的轴向，且是与输入轴11和输出轴12的轴线平行的方向。第一磁轭31具有圆环状的第一环状部31a和从第一环状部31a的内周面朝向第二磁轭32延伸的多个第一爪部31b。第一爪部31b在第一环状部31a的内周面沿周向空开等间隔配置。第二磁轭32具有圆环状的第二环状部32a和从第二环状部32a的内周面朝向第一磁轭31延伸的多个第二爪部32b。第二爪部32b在第二环状部32a的内周面沿周向空开等间隔配置。在第一爪部31b和第二爪部32b彼此在周向以恒定的间隔偏离的状态下，第一磁轭31和第二磁轭32利用合成树脂体33模制而成。第一磁轭31和第二磁轭32的内周面从合成树脂体33露出于内周域的空间。另外，第一环状部31a和第二环状部32a的外周面在外周域的空间从合成树脂体33露出。第一磁轭31和第二磁轭32由磁性材料构成。

在输入轴11与输出轴12之间的扭杆13未被扭转的中立状态下，第一磁轭31的第一爪部31b的前端和第二磁轭32的第二爪部32b的前端被设定为指向永久磁铁20的多极磁铁22的N极与S极之间的边界。

集磁环40具有：圆环状的第一集磁环41，其感应并聚集第一磁轭31的磁性；和圆环状的第二集磁环42，其感应并聚集第二磁轭32的磁性。第一集磁环41和第二集磁环42在轴向X空开规定缝隙并列配置。第一集磁环41和第二集磁环42由磁性材料构成。

壳体50具有：环部包覆部60，其包围并保持第一集磁环41的第一环部41a和第二集磁环42的第二环部42a；和传感器包覆部70，其收容第一集磁环41的第一集磁部41b、第二集磁环42的第二集磁部42b和传感器单元110。第一环部41a和第二环部42a在轴向X并列配置。环部包覆部60和传感器包覆部70由相同的树脂材料一体形成。

传感器包覆部70从环部包覆部60朝向径向外侧延伸。当从轴向X观察时，传感器包覆部70呈大致矩形形状。传感器包覆部70具有：传感器收容部71，其将传感器单元110夹设收容于第一集磁部41b与第二集磁部42b之间；开口部72，其在轴向X开口；和盖部73，其关闭开口部72。传感器包覆部70从环部包覆部60朝向径向外侧延伸。

如图1和图4所示，第二集磁环42具有：第二环部42a，其以包围第二磁轭32的方式与第二磁轭32的外周空开缝隙配置；和第二集磁部42b，其包含配置于第二环部42a的径向外侧的部位。第二环部42a具有：第二环状部42c，其呈C字形状；和两个第二延伸突出部42d，它们从第二环状部42c的周向两端部向径向外侧延伸。第二环部42a和第二延伸突出部42d形成为一体。第二集磁部42b以相对于第二延伸突出部42d独立的分体形成。第二延伸突出部42d相互平行配置。在第二集磁环42收容于壳体50的内部的状态下，第二延伸突出部42d沿传感器包覆部70的延伸方向(以下称为延伸突出方向Z)延伸。第二延伸突出部42d在和传感器包覆部70的延伸方向正交的方向(以下称为宽度方向Y)相互对置。第二集磁部42b配置于第二环状部42c的外部。第二集磁部42b的一部分被嵌入成型从而被壳体50覆盖，并且第二集磁部42b以在宽度方向Y被第二延伸突出部42d夹住的状态配置。第二集磁部42b具有第二平板部42e和与传感器单元110的传感器元件111对置的部分即第二传感器对置部42f。当从轴向X观察时，第二平板部42e呈其长边部沿宽度方向Y延伸的矩形。第二平板部42e在宽度方向Y上的两端部通过被折弯形成而沿轴向X的从第一集磁环41分离的方向延伸。第二平板部42e的沿轴向X延伸的部分和第二延伸突出部42d抵接。

第二传感器对置部42f形成为，从第二平板部42e中的第二环状部42c侧的面在延伸突出方向Z上向接近第二环状部42c的方向延伸。当从轴向X观察时，第二传感器对置部42f呈矩形。在本实施方式中，第二传感器对置部42f设置有一对。第二集磁环42由金属材料构成。

如图4和图5所示，第一集磁环41具有：第一环部41a，其以包围第一磁轭31的方式与第一磁轭31的外周空开缝隙配置；和第一集磁部41b，其包含配置于第一环部41a的径向外侧的部位。第一环部41a具有：第一环状部41c，其呈C字形状；和两个第一延伸突出部41d，其从第一环状部41c的周向两端部向径向外侧延伸。

第一环部41a和第一延伸突出部41d形成为一体。第一集磁部41b以相对于第一延伸突出部41d独立的分体形成。第一延伸突出部41d相互平行配置。在第一集磁环41收容于壳体50的内部的状态下，第一延伸突出部41d从第一环状部41c的周向两端部沿延伸突出方向Z延伸。第一延伸突出部41d在宽度方向Y相互对置。第一集磁部41b配置于第一环状部41c的外部。第一集磁部41b具有第一平板部41e、与传感器单元110的传感器元件111对置的部分即第一传感器对置部41f、和定位部43。当从延伸突出方向Z观察时，第一平板部41e呈其长边部沿宽度方向Y延伸的矩形。第一平板部41e在宽度方向Y上的两端部通过被折弯形成而朝向延伸突出方向Z上的第一环状部41c延伸。第一平板部41e沿延伸突出方向Z延伸的部分和第一延伸突出部41d抵接。定位部43是在延伸突出方向Z上配置于比第一延伸突出部41d更靠第一环状部41c的径向外侧的部位。第一传感器对置部41f在轴向X上从第一平板部41e朝向第二集磁部42b延伸，并通过被折弯形成而形成为在延伸突出方向Z上向接近第一环状部41c一侧延伸。当从轴向X观察时，第一传感器对置部41f呈矩形。在本实施方式中，第一传感器对置部41f设置有一对。第一传感器对置部41f和第二传感器对置部42f以在之间配置有传感器单元110的状态在轴向X相互对置。定位部43形成为在延伸突出方向Z上向从第一环状部41c离开一侧延伸，按照从基端侧朝向前端侧的顺序具有小板部43a和大板部43b。小板部43a形成为宽度方向Y上的长度比大板部43b小。在大板部43b的中央部分设置有在轴向X贯通的第二贯通孔43c。第一传感器对置部41f配置于在轴向X上比定位部43更靠第二集磁部42b侧。第一集磁环41由金属材料构成。

如图1和图6所示，在第一集磁环41的第一环部41a配置于第一磁轭31的外周并且第二集磁环42的第二环部42a配置于第二磁轭32的外周的状态下，第一集磁部41b的第一传感器对置部41f和第二集磁部42b的第二传感器对置部42f在轴向X空开规定缝隙相互对置配置。

如图1～图3和图6所示，环部包覆部60以将第一环部41a的第一环状部41c和第二环部42a的第二环状部42c都包围的方式呈大致圆筒状。在环部包覆部60形成有在轴向X贯通的贯通孔61。第一环部41a的第一环状部41c和第二环部42a的第二环状部42c在环部包覆部60的贯通孔61的内周侧的空间露出。在环部包覆部60的贯通孔61的内周侧配置有旋转轴10、永久磁铁20和磁轭30。在和输入轴11连结的永久磁铁20的外周侧配置有和输出轴12连结的磁轭30。当旋转轴10以插通于环部包覆部60的贯通孔61的方式组装时，在输出轴12的径向上，以第一环部41a的第一环状部41c和第一磁轭31对置、第二环部42a的第二环状部42c和第二磁轭32对置的状态组装。另外，环部包覆部60具有从其外周面遍及周向的整周朝向外侧伸出的凸缘部62。凸缘部62的伸出长度遍及整周成为恒定的长度。环部包覆部60具有从凸缘部62的外周面朝向外侧伸出的一对安装部63。安装部63设置于凸缘部62在宽度方向Y上的两侧。在安装部63设置有在轴向X贯通的孔即安装孔64。安装孔64是用于向电动助力转向装置的壳体等安装对象安装的部分。通过将未图示的螺钉等固定件插通于该安装孔64，环部包覆部60被安装于安装对象。

传感器包覆部70的传感器收容部71具有供传感器单元110载置的底壁74、和将传感器收容部71的内部的空间和外部隔开的侧壁75。在侧壁75，第一延伸突出部41d的一部分和第二延伸突出部42d的一部分露出。底壁74按照在延伸突出方向Z上从基端侧朝向前端侧的顺序，具有第一底壁部74a和第二底壁部74b。第二底壁部74b形成为，在宽度方向Y比第一底壁部74a小，并且在延伸突出方向Z比第一底壁部74a小。在第一底壁部74a一体地形成有从第一底壁部74a向开口部72侧在轴向X突出的载置部74c。载置部74c呈楕圆柱形状。载置部74c在和轴向X正交的方向上的剖面形状呈椭圆形状。在载置部74c一体地形成有从载置部74c的顶面向开口部72侧在轴向X突出的突出部76。突出部76呈圆柱形状。在第二底壁部74b，沿轴向X延伸的多个信号端子77露出。在传感器收容部71中的和开口部72相反一侧的面，设置有用于和外部设备连接的连接器部78。多个信号端子77和连接器部78电连接。此外，载置部74c的顶面作为供后述的电路基板112配置的传感器收容部71的底壁部分发挥功能。

盖部73按照在延伸突出方向Z上从基端侧朝向前端侧的顺序，具有第一盖部73a和第二盖部73b。第二盖部73b形成为，在宽度方向Y比第一盖部73a小，并且在延伸突出方向Z比第一盖部73a小。盖部73通过和开口部72嵌合来关闭开口部72。

说明传感器单元110。如图2和图7所示，传感器单元110具有传感器元件111和连接有传感器元件111的电路基板112。电路基板112在传感器单元110收容于传感器收容部71的状态下，按照在延伸突出方向Z上从基端侧朝向前端侧的顺序，具有第一电路基板部112a和第二电路基板部112b。第二电路基板部112b形成为，在宽度方向Y比第一电路基板部112a小，并且在延伸突出方向Z比第一电路基板部112a小。在传感器单元110收容于传感器收容部71的状态下，在第一电路基板部112a在延伸突出方向Z上的基端侧的端部设置有一对切口112c。当从轴向X观察电路基板112时，切口112c呈矩形。传感器元件111例如呈立方体形状。对于传感器元件111，例如采用了霍尔元件等磁性检测元件。在本实施方式中，作为传感器元件111，冗余地设置有两个传感器，即第一传感器元件111a和第二传感器元件111b。第一传感器元件111a和第二传感器元件111b在宽度方向Y并列配置。当从轴向X观察时，第一传感器元件111a和第二传感器元件111b形成为比切口112c的大小大。当从轴向X观察时，第一传感器元件111a和第二传感器元件111b安装于和切口112c重叠的位置。在第一传感器元件111a和第二传感器元件111b安装于电路基板112的状态下，电路基板112中的安装有第一传感器元件111a和第二传感器元件111b一侧的面配置于第二集磁部42b侧。在第二电路基板部112b形成有在轴向X贯通的多个端子孔114。第一电路基板部112a在延伸突出方向Z上的前端侧的部分即电路基板112中的切口112c与端子孔114之间的部分均是未安装电子部件的部分，在该部分形成有第一贯通孔113。第一贯通孔113是在轴向X贯通的孔。第一贯通孔113的内径设定为和定位部43的第二贯通孔43c的内径相等。

如图3和图6所示，第一延伸突出部41d在延伸突出方向Z上的第一环状部41c侧的部分被埋入侧壁75，并且第一延伸突出部41d在延伸突出方向Z上的和第一环状部41c相反一侧的部分在传感器收容部71内露出。另外，除第二延伸突出部42d中的开口部72侧的面之外，第二延伸突出部42d通过第一底壁部74a覆盖，第二延伸突出部42d中的开口部72侧的面在传感器收容部71内露出。另外，除第二集磁部42b中的开口部72侧的面之外，第二集磁部42b通过第一底壁部74a覆盖，第二集磁部42b中的开口部72侧的面在传感器收容部71内露出。

如图2、图3和图6所示，突出部76具有在安装有传感器元件111的电路基板112组装于传感器收容部71的状态下沿轴向X延伸的轴部76a和设置于轴部76a的前端部的头部76b。轴部76a呈圆柱状。轴部76a插通于电路基板112的第一贯通孔113和第一集磁部41b的定位部43的第二贯通孔43c。头部76b呈半球状。头部76b的外周面与轴部76a相比直径扩大。当从轴向X观察时，头部76b呈圆状。头部76b的外径设定为比第一贯通孔113的内径和第二贯通孔43c的内径大。头部76b的底面和第一集磁部41b的定位部43的开口部72侧的面抵接。

在安装有传感器元件111的电路基板112组装于传感器收容部71之前的状态下，即，在突出部76只是插通于电路基板112的第一贯通孔113和定位部43的第二贯通孔43c的状态下，此时未形成有突出部76的头部76b。在突出部76插通于电路基板112的第一贯通孔113和定位部43的第二贯通孔43c之后，通过热来铆接突出部76的前端部来形成头部76b。由此，电路基板112和第一集磁部41b组装于传感器收容部71。

说明壳体50的注塑成型方法、以及传感器单元110和第一集磁部41b向壳体50的组装方法。实施将第一集磁环41的第一环部41a、第二集磁环42的第二环部42a和第二集磁部42b、与信号端子77配置于未图示的金属模内而成为合模状态的合模工序。在实施合模工序之后，实施将通过加热而熔融的熔融树脂从未图示的射出装置射出至金属模内而在金属模内填充熔融树脂的射出工序。在实施射出工序之后，实施将填充于金属模内的熔融树脂的压力即一次成型压力保持为恒定的保压工序。通过实施保压工序，除去在熔融树脂中残存的气泡等，来抑制产生空隙，并且使熔融树脂遍布在金属模内。而且，通过射出至金属模内的熔融树脂被冷却，熔融树脂以覆盖第一环部41a、第二环部42a、第二集磁部42b和信号端子77的方式固化。此时，第一延伸突出部41d在延伸突出方向Z上的第一环状部41c侧的部分通过熔融树脂覆盖，第二延伸突出部42d的外表面中的除开口部72侧的面之外的面通过熔融树脂覆盖，第二集磁部42b的外表面中的除开口部72侧的面之外的面通过熔融树脂覆盖，在该状态下，这些熔融树脂固化。由此，注塑成型壳体50。

在成型壳体50的传感器包覆部70之后，经由开口部72将安装有传感器元件111的电路基板112收容于传感器收容部71，并将设置于传感器收容部71的突出部76插通电路基板112的第一贯通孔113和第一集磁部41b的定位部43的第二贯通孔43c。由此，在载置部74c的顶面，遍及该顶面的整体，电路基板112的安装有传感器元件111一侧的面抵接。另外，第一集磁部41b的定位部43的第二集磁部42b侧的面整体和电路基板112的未安装有传感器元件111一侧的面抵接。在突出部76插通电路基板112的第一贯通孔113的状态下，信号端子77插通于电路基板112的端子孔114，第二传感器对置部42f和安装于电路基板112的传感器元件111对置。另外，在突出部76插通电路基板112的第一贯通孔113和定位部43的第二贯通孔43c的状态下，在宽度方向Y和延伸突出方向Z上，第一传感器对置部41f和电路基板112的切口112c对置，在轴向X上，第一传感器对置部41f和安装于电路基板112的传感器元件111对置。而且，通过在该状态下通过热来铆接突出部76的前端部，在突出部76形成头部76b。由此，电路基板112和第一集磁部41b不会相对于传感器收容部71在轴向X移动，电路基板112和第一集磁部41b从突出部76脱出受到限制。在这样向传感器收容部71组装电路基板112和第一集磁部41b之后，通过将盖部73和开口部72嵌合，关闭开口部72。通过上述工序，完成扭矩传感器1的组装。

在这样构成的扭矩传感器1中，例如，若旋转轴10被旋转操作，在输入轴11与输出轴12之间产生相对的旋转位移，则永久磁铁20与第一磁轭31以及第二磁轭32的位置关系变化，因此第一磁轭31和第二磁轭32所聚磁的磁性变化。由此，由于在第一集磁部41b与第二集磁部42b之间通过的磁性变化，所以施加于传感器元件111的磁性的强度变化。施加于传感器元件111的磁性的强度对应于扭杆13的扭转角而变化。因此，由于能够基于通过传感器元件111输出的检测信号，运算扭杆13的扭转角，所以能够基于扭杆13的扭转角，运算施加于旋转轴10的扭矩。

说明第一实施方式的作用和效果。

(1)当以一体地包围第一环部41a和第二环部42a的方式嵌入成型壳体50时，用于将传感器元件111夹设收容于第一集磁部41b的第一传感器对置部41f与第二集磁部42b的第二传感器对置部42f之间的传感器包覆部70被成型。在传感器包覆部70成型之后，传感器元件111经由开口部72收容于传感器收容部71，该开口部72通过盖部73关闭。因此，当嵌入成型壳体50时，不会导致嵌入成型壳体50时的成型压力作用从而第一集磁部41b的第一传感器对置部41f与传感器元件111的位置关系、和第二集磁部42b的第二传感器对置部42f与传感器元件111的位置关系产生偏差这一情况。

(2)在传感器包覆部70成型之后，安装有传感器元件111的电路基板112经由开口部72收容于传感器收容部71，突出部76插通于该电路基板112的第一贯通孔113。由此，电路基板112中的安装有传感器元件111一侧的面和载置部74c的顶面抵接，电路基板112中的未安装有传感器元件111一侧的面和第一集磁部41b的定位部43的第二集磁部42b侧的面抵接。这样，电路基板112组装于传感器收容部71。由于在传感器收容部71的底壁74设置有突出部76，所以通过突出部76插通电路基板112的第一贯通孔113，能够规定传感器元件111相对于传感器收容部71的组装位置。

(3)因为将第一集磁部41b以相对于第一环部41a独立的分体形成，所以当经由开口部72在传感器收容部71收容安装有传感器元件111的电路基板112时，能够以第一集磁部41b被取下的状态组装电路基板112。而且，将电路基板112组装于传感器收容部71之后，第一集磁部41b的第一平板部41e在宽度方向Y上的两端部能够组装为和第一延伸突出部41d对置。因此，电路基板112和第一集磁部41b相对于传感器收容部71的设置变容易。另外，通过突出部76插通于在第一集磁部41b的定位部43设置的第二贯通孔43c，能够一起规定第一集磁部41b相对于第一环部41a的组装位置、和第一集磁部41b相对于传感器元件111的组装位置。

(4)作为比较例，因为当以在第一支架与第二支架之间夹有传感器单元110的状态注塑成型壳体时，在第一支架与第二支架之间形成有用于配置传感器单元110的空间，所以因注塑成型壳体时的成型压力，存在第一支架和第二支架以压溃的方式变形从而第一集磁部和第二集磁部变形的情况。根据第一实施方式，对于第一延伸突出部41d和第二延伸突出部42d而言，因为以和用于成型壳体50的金属模抵接的状态被嵌入成型，所以第一延伸突出部41d和第二延伸突出部42d难以变形。据此，能够抑制在第一延伸突出部41d之间配置的第一集磁部41b相对于传感器元件111的组装位置、和在第二延伸突出部42d之间配置的第二集磁部42b相对于传感器元件111的组装位置产生偏差。

说明扭矩传感器的第二实施方式。这里，以和第一实施方式的不同点为中心进行说明。

如图8所示，第二集磁环42具有：第二环部42a，其以包围第二磁轭32的方式与第二磁轭32的外周空开缝隙配置；和第二集磁部42b，其从第二环部42a向径向外侧延伸。第二环部42a呈C字形状。第二集磁部42b和第二环部42a形成为一体。第二集磁部42b形成于第二环部42a的周向的中间位置。第二集磁部42b从第二环部42a中的第一环部41a侧的面向第一环部41a侧延伸，并通过被折弯形成而沿延伸突出方向Z延伸。当从轴向X观察时，第二集磁部42b中的沿延伸突出方向Z延伸的部分呈大致矩形。第二集磁部42b中的沿延伸突出方向Z延伸的部分是在轴向X与传感器元件111对置的第二传感器对置部42f。在本实施方式中，第二传感器对置部42f设置有一对。第二集磁环42由金属材料构成。

如图8和图9所示，第一集磁环41具有：第一环部41a，其以包围第一磁轭31的方式与第一磁轭31的外周空开缝隙配置；和第一集磁部41b，其从第一环部41a向径向外侧延伸。第一环部41a呈C字形状。第一集磁部41b以相对于第一环部41a独立的分体形成，并且第一集磁部41b在第一环部41a的径向外侧和第一环部41a空开规定的缝隙配置。第一集磁部41b配置于第一环部41a的周向的中间位置的径向外侧。第一集磁部41b具有环部对置部41g、第一传感器对置部41f和定位部43。环部对置部41g呈沿着第一环部41a的大致圆弧板状。环部对置部41g在周向上的中间位置被折弯形成为与环部对置部41g在周向上的两端部相比从第一环部41a分离。第一传感器对置部41f从环部对置部41g在周向上的中间位置向第二环部42a侧沿轴向X延伸，并通过被折弯形成而向从第一环部41a分离的方向沿延伸突出方向Z延伸。当从轴向X观察时，第一传感器对置部41f呈大致矩形。在本实施方式中，第一传感器对置部41f设置有一对。第一传感器对置部41f和第二传感器对置部42f以之间配置有传感器元件111的状态在轴向X相互对置。第一传感器对置部41f和第二传感器对置部42f对置的对置方向和轴向X一致。定位部43在宽度方向Y上设置于两个第一传感器对置部41f之间。定位部43按照在延伸突出方向Z上从基端侧朝向前端侧的顺序具有小板部43a和大板部43b。小板部43a形成为宽度方向Y上的长度比大板部43b小。在大板部43b的中央部分设置有在轴向X贯通的第二贯通孔43c。第一集磁环41由金属材料构成。

在成型壳体50的传感器包覆部70之后，经由开口部72将安装有传感器元件111的电路基板112收容于传感器收容部71，并将设置于传感器收容部71的突出部76插通电路基板112的第一贯通孔113和第一集磁部41b的定位部43的第二贯通孔43c。在载置部74c的顶面，电路基板112的未安装有传感器元件111一侧的面抵接该整体顶面。另外，第一集磁部41b的定位部43的第二集磁部42b侧的面的整体和电路基板112的安装有传感器元件111一侧的面抵接。在突出部76插通电路基板112的第一贯通孔113和定位部43的第二贯通孔43c的状态下，信号端子77插通于电路基板112的端子孔114，第二集磁部42b的第二传感器对置部42f被插入电路基板112的切口112c之间，由此第二传感器对置部42f和安装于电路基板112的传感器元件111对置。另外，在突出部76插通电路基板112的第一贯通孔113和定位部43的第二贯通孔43c的状态下，第一传感器对置部41f和安装于电路基板112的传感器元件111对置。在这样向传感器收容部71组装电路基板112和第一集磁部41b之后，通过将盖部73嵌合于开口部72，关闭开口部72。根据以上，完成扭矩传感器1的组装。

说明第二实施方式的作用和效果。

(5)因为将第一集磁部41b以和第一环部41a在径向分离的方式以独立的分体形成，所以当经由开口部72在传感器收容部71收容安装有传感器元件111的电路基板112时，能够以第一集磁部41b被取下的状态将电路基板112组装于传感器收容部71。而且，将电路基板112组装于传感器收容部71之后，能够以在延伸突出方向Z上第一集磁部41b的环部对置部41g和第一环部41a空开规定的缝隙对置的方式，将第一集磁部41b的定位部43组装于传感器收容部71。因此，容易进行电路基板112和第一集磁部41b相对于传感器收容部71的设置。另外，通过突出部76插通于在第一集磁部41b的定位部43设置的第二贯通孔43c，能够一起规定第一集磁部41b相对于第一环部41a的组装位置、和第一集磁部41b相对于传感器元件111的组装位置。

各实施方式也可以如以下那样变更。另外，在技术上不矛盾的范围，以下的其他实施方式能够相互组合。在第一实施方式中，第二环部42a和第二集磁部42b也可以形成为一体。

在第一实施方式中，如果在第一集磁部41b与第二集磁部42b之间能够配置传感器元件111，第一环部41a和第一集磁部41b也可以形成为一体。此时，例如，安装有传感器元件111的电路基板112通过从延伸突出方向Z插入第一集磁部41b与第二集磁部42b之间来配置。

在第二实施方式中，第二环部42a和第二集磁部42b也可以以独立的分体形成。在第二实施方式中，如果能够在第一集磁部41b与第二集磁部42b之间配置传感器元件111，第一环部41a和第一集磁部41b也可以形成为一体。

在第一实施方式中，也可以不设置第一延伸突出部41d。此时，第一集磁部41b配置于第一环状部41c在周向上的两端部之间。第二传感器对置部42f也可以从第二平板部42e中的第一集磁部41b侧的面朝向第一集磁部41b侧延伸，并通过被折弯形成而被形成为在延伸突出方向Z向接近第二环状部42c一侧延伸。此时，通过突出部76插通电路基板112的第一贯通孔113和定位部43的第二贯通孔43c，能够在宽度方向Y和延伸突出方向Z上使第二传感器对置部42f和电路基板112的切口112c对置。

当注塑成型壳体50时，也可以在金属模内不配置第二集磁部42b地进行射出工序。此时，也可以在注塑成型的壳体50的第一底壁部74a形成用于载置第二集磁部42b的凹部，在该凹部载置第二集磁部42b。另外，也可以在宽度方向Y通过焊接等连接第二集磁部42b和第二延伸突出部42d。另外，也可以在用于载置在第一底壁部74a形成的第二集磁部42b的凹部，载置第二集磁部42b，并且在宽度方向Y通过焊接等连接第二集磁部42b的第二平板部42e和第二延伸突出部42d。

虽然第一集磁部41b通过突出部76插通定位部43的第二贯通孔43c而被组装于传感器收容部71，但不限定于此。例如，也可以在宽度方向Y通过焊接等连接第一集磁部41b的第一平板部41e和第二延伸突出部42d来组装。

在第一实施方式中，虽然通过第一底壁部74a覆盖第二集磁部42b在板厚方向上的全部，仅使第二集磁部42b中的开口部72侧的面在传感器收容部71内露出，但不限定于此。例如，也可以通过第一底壁部74a覆盖第二集磁部42b在板厚方向上的一部分，不仅使第二集磁部42b中的开口部72侧的面，还使第二集磁部42b在延伸突出方向Z上的面的一部分在传感器收容部71内露出。

虽然第一集磁部41b通过热来铆接插通于定位部43的第二贯通孔43c的突出部76而被组装于传感器收容部71，但不限定于此。例如，也可以通过螺钉将第一集磁部41b组装于传感器收容部71。另外，也可以通过从传感器收容部71延伸的卡扣配合爪和设置于第一集磁部41b的卡扣配合孔卡合，将第一集磁部41b组装于传感器收容部71。此时，也可以在第一集磁部41b不设置定位部43。即，第一集磁部41b相对于传感器收容部71的固定方法能够适当变更。

虽然在突出部76形成有头部76b，但也可以没有头部76b。即，在突出部76至少有轴部76a即可。例如，突出部76也可以通过和第一贯通孔113以及第二贯通孔43c的滑动接触而被定位。此时，能够省略通过热来铆接突出部76的前端部来形成头部76b的工序。

虽然轴部76a呈圆柱形状，但也可以呈多棱柱形状。突出部76也可以设置有两个以上。虽然电路基板112配置于载置部74c的顶面，但不限定于此。例如，也可以构成为配置于传感器收容部71的第一底壁部74a，此时，突出部76设置于第一底壁部74a。

虽然第一集磁环41的第一传感器对置部41f设置有两个，并且第二集磁环42的第二传感器对置部42f也设置有两个，但可以仅设置一个，也可以设置三个以上。

传感器单元110也可以为传将感器元件111和具有能够通电的导电部的端子(连接端子)连接起来的构成。作为传感器元件111，虽然采用了霍尔元件，但也可以采用磁性电阻元件。

作为传感器装置，虽然具体化为用于检测扭矩的扭矩传感器1，但例如也可以具体化为用于检测旋转轴10的旋转角度的旋转角度检测装置。

Claims (3)

1.一种传感器装置，其中，具备：

永久磁铁，其安装于第一轴，并且在外周面被磁化为N极和S极在周向交替出现；

磁轭，其固定于和所述第一轴连结的第二轴，并且配置于所述永久磁铁形成的磁场内；

第一集磁环，其具有包围所述磁轭的环状的第一环部、和包含配置于所述第一环部的径向外侧的部位的第一集磁部；和

第二集磁环，其与所述第一集磁环在所述第二轴的轴向并列配置，并且具有包围所述磁轭的环状的第二环部、和包含配置于所述第二环部的径向外侧的部位的第二集磁部；

壳体，其以一体地包围所述第一环部和所述第二环部的方式被嵌入成型而成；和

传感器元件，其检测由所述永久磁铁、所述磁轭、所述第一集磁环和所述第二集磁环形成的磁性回路的磁性，

其中，

所述壳体具有：

环部包覆部，其一体地包围并保持所述第一环部和所述第二环部；和

传感器包覆部，其包围并保持所述第一集磁部、所述第二集磁部和所述传感器元件，

所述环部包覆部和所述传感器包覆部被一体形成，

在所述壳体的传感器包覆部注塑成型后，已成型的所述传感器包覆部将所述传感器元件夹设收容于所述第一集磁部与所述第二集磁部之间，所述第一集磁部与所述第二集磁部与所述壳体抵接，并且通过作为独立于所述传感器元件的部件的盖部关闭用于向内部插入所述传感器元件的开口部，

所述传感器包覆部的开口部在所述第一轴和所述第二轴的轴向开口，在所述传感器包覆部的内部，所述第一集磁部和所述第二集磁部在所述轴向对置，

所述传感器元件安装于形成有在所述轴向贯通的第一贯通孔的电路部，

在所述传感器包覆部的内部，设置有从供所述电路部配置的底壁部分在所述轴向突出的突出部，所述突出部插通于所述电路部的所述第一贯通孔。

2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中，

所述第一集磁部位于比所述第二集磁部更靠所述开口部开口一侧，

所述第一集磁部以相对于所述第一环部独立的分体形成，并且所述第一集磁部配置于呈C字形状的第一环部在周向上的两端部之间，

在所述第一集磁部形成有在所述轴向贯通的第二贯通孔，

在所述第二贯通孔插通有所述突出部。

3.根据权利要求1所述的传感器装置，其中，

所述第一集磁部位于比所述第二集磁部更靠所述开口部开口一侧，

所述第一集磁部以相对于所述第一环部独立的分体形成，并且所述第一集磁部配置于所述第一环部的径向外侧，

在所述第一集磁部形成有在所述轴向贯通的第二贯通孔，

在所述第二贯通孔插通有所述突出部。