CN111133278A - 旋转角检测装置 - Google Patents

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Abstract

屏蔽部件的第一壁部以及第二壁部在与马达轴的旋转轴线正交的平面上，在除与第一磁传感器重叠的区域之外的区域，相对于第一磁传感器设置在旋转轴线的径向外侧。

Description

旋转角检测装置
技术领域
本发明涉及旋转角检测装置。
背景技术
在专利文献1中，公开了检测马达的旋转角的磁传感器的周围被磁屏蔽部件覆盖的旋转角检测装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/054098号
发明内容
发明要解决的课题
但是，在上述旋转角检测装置中，由于磁传感器整体被磁屏蔽部件覆盖，因此，存在磁屏蔽部件安装后无法检查磁传感器的安装状态等的问题。
用于解决课题的方案
本发明的目的之一在于提供一种即便在安装磁屏蔽部件之后也可以检查磁传感器的旋转角检测装置。
在本发明一实施方式的旋转角检测装置中，磁屏蔽部在与旋转部件的旋转轴线正交的平面上，在除与第一磁传感器重叠的区域之外的区域，相对于第一磁传感器设置在旋转部件的旋转轴线的径向的外侧。
因此，在本发明一实施方式的旋转角检测装置中，即便在安装磁屏蔽部件之后，也可以检查磁传感器。
附图说明
图1是实施方式1的电动动力转向装置的结构图。
图2是电动动力转向装置的控制系统的结构图。
图3是马达单元的主要部分纵截面图。
图4是从Z轴正方向侧观察实施方式1的屏蔽部件47以及扼流线圈40的图。
图5是实施方式1的屏蔽部件47的Z轴正方向侧立体图。
图6是实施方式2的第一屏蔽部件60以及第二屏蔽部件61的Z轴正方向侧立体图。
具体实施方式
〔实施方式1〕
图1是实施方式1的电动动力转向装置的结构图。
转向机构1是伴随着方向盘2的旋转而使前轮3、3转向的机构，具有齿条&小齿轮式的转向齿轮4。转向齿轮4的小齿轮5经由转向轴6与方向盘2连结。转向齿轮4的齿条齿轮7形成于齿条轴8。齿条轴8的两端经由拉杆9、9与前轮3、3连结。在转向轴6上经由减速器10连结有电动马达11。
减速器10由蜗杆12和蜗轮13构成。蜗杆12与电动马达11的马达轴(旋转部件)14一体地旋转。来自马达轴14的转矩经由减速器10传递到转向轴6。在转向轴6上安装有检测转向转矩的转矩传感器15。电动马达11与ECU16以及旋转角传感器(旋转角检测装置)17成为一体。旋转角传感器17检测电动马达11的马达旋转角。ECU16除了基于转向转矩以及马达旋转角之外，还基于由车速传感器18检测到的车速，对电动马达11的驱动电流进行控制，并对转向机构1施加转向辅助力。
图2是电动动力转向装置的控制系统的结构图。
电动马达11是具有两组由三相绕线构成的定子(第一绕线组11a、第二绕线组11b)的双重三相电机。仅对第一绕线组11a通电时的最大马达输出与仅对第二绕线组11b通电时的最大马达输出相同。电动马达11根据来自逆变器19的电流而产生辅助转矩(马达转矩)。ECU16在向第一绕线组11a供给电流的第一系统和向第二绕线组11b供给电流的第二系统中进行双系统化。在以下的说明中，在区分两个系统的情况下，对与第一系统对应的部位在附图标记的末尾标注a，对与第二系统对应的部位在附图标记的末尾标注b。
ECU16具有控制基板21以及电力系统(power system)基板22。控制基板21由使用了环氧树脂基材等非金属基材的印刷基板构成，在双面安装有MCU23、预驱动器24等控制系统电子部件。电力系统基板22由环氧树脂基材等非金属基材、或传热性优异的金属基体的印刷基板构成，逆变器19与电力系统基板22连接。MCU23进行辅助控制用的运算、马达电流的控制、功能结构要素的异常检测、向安全状态的转移处理。预驱动器24基于来自MCU23的指令，对逆变器19的驱动元件进行驱动。逆变器19将来自强电蓄电池25的直流电转换为交流电，并向电动马达11的绕线组供给。
转矩传感器15例如是磁致伸缩式，分别具有两个霍尔IC。转矩传感器15的输出被输入到MCU23。旋转角传感器17具有两个磁检测元件17a、17b。两个磁检测元件17a、17b的输出被输入到两个MCU23。电源供应器26生成并供给转矩传感器15的电源。电源供应器27生成并供给MPU23的电源。电源供应器28生成并供给旋转角传感器17的电源。各电源供应器26、27、28与弱电蓄电池或点火线连接。在从强电蓄电池25向逆变器19的电源线上设置有继电器29。继电器驱动器30、31基于来自MCU23的指令来驱动继电器29。绕线组11a、11b与继电器33连接。继电器驱动器32基于来自MCU23的指令来驱动继电器33。
图3是马达单元的主要部分纵截面。
实施方式1的马达单元是将电动马达11、控制基板21以及电力系统基板22收容于一个壳体34的机电一体型的马达单元。壳体34例如通过铝合金的压铸等而形成为大致圆筒状。马达轴14能够旋转地收容于壳体34的中心。以下，在沿着马达轴14的旋转轴线O的方向上设定Z轴，将Z轴方向中的从图3的纸面下方朝向上方的方向设为Z轴正方向。另外，将旋转轴线O的放射方向设为径向，将绕旋转轴线O的方向设为周向。控制基板21以及电力系统基板22设置于比马达轴14靠Z轴正方向侧的基板收容部35。需要说明的是，基板收容部35的Z轴负方向侧是设置有电动马达11的马达收容部36。控制基板21配置在比电力系统基板22靠Z轴正方向侧的位置。
控制基板21以及电力系统基板22经由固定于壳体34的未图示的支承部件固定于壳体34。控制基板21以及电力系统基板22之间通过母线37电连接。经由连接器部38向控制基板21以及电力系统基板22供给电力。在电力系统基板22中将Z轴正方向侧的面设为第一面22a、将Z轴负方向侧的面设为第二面22b时，在第一面22a上安装有第一封装39a，在第二面22b上安装有第二封装39b。第一封装39a收容旋转角传感器17的第一磁检测元件17a，第二封装39b收容旋转角传感器17的第二磁检测元件17b。封装39形成为扁平的长方体形状。
如图4以及图5所示，第一封装39a具有多个引线框39a1。引线框39a1支承第一磁检测元件17a，并与设置于第一面22a的配线连接。引线框39a1具有沿与Z轴正交的方向延伸的形状。虽然省略了图示，但第二封装39b也具有多个引线框。以下，在引线框39a1延伸的方向上设定X轴，将X轴方向中的从图4的纸面上方朝向下方的方向设为X轴正方向。另外，在与Z轴和X轴双方正交的方向上设定Y轴，将Y轴中的从图4的纸面左方朝向右方的方向设为Y轴正方向。
在第一面22a上安装有共模扼流线圈(以下称为扼流线圈)40。扼流线圈40设置在强电蓄电池25以及绕线组11a、11b之间的电源线上，是使从电源线侵入的噪声、因逆变器19的开关等而产生的噪声平滑化的噪声滤波器。如图4所示，第一扼流线圈(第一噪声滤波器)40a在Y轴方向上位于比第一磁传感器17A靠Y轴负方向侧的位置。第二扼流线圈(第二噪声滤波器)40b在Y轴方向上位于比第一磁传感器17A靠Y轴正方向侧的位置。在从Z轴方向观察时，第一扼流线圈40a以及第二扼流线圈40b设置在以旋转轴线O上的点、即马达轴14的旋转中心为对称点而彼此点对称的位置。在从Z轴正方向侧观察时，第一扼流线圈40a以及第二扼流线圈40b以在图4的箭头的方向(左旋)产生磁场的方式设定有在内部流动的电流的方向。
马达轴14的旋转轴线O通过旋转角传感器17(封装39a、39b)的中心。即，在Z轴方向上，封装39a、39b与旋转轴线O重叠。需要说明的是，磁检测元件17a、17b也可以不与旋转轴线O重叠。旋转角传感器17设置在与同马达轴14一体旋转的磁铁41在Z轴方向上相向的位置。旋转角传感器17是通过检测磁铁41的磁场的大小或方向的变化来检测马达转子(未图示)的旋转角的磁传感器。以下，将旋转角传感器17称为磁传感器17。另外，将第一封装39a以及第一磁检测元件17a称为第一磁传感器17A，将第二封装39b以及第二磁检测元件17b称为第二磁传感器17B。
磁铁41是在隔着马达轴14的旋转轴线O相向的位置具有N极和S极的两面4极的圆柱型磁铁。磁铁41的N极以及S极例如使用磁化磁轭，通过在旋转轴线O的方向上产生的磁场被磁化而形成。即，磁铁41在面方向上被磁化(面磁化)。磁铁41在Z轴正方向侧第一N极42以及第一S极43被磁化，在Z轴负方向侧第二N极44以及第二S极45被磁化。第二N极44位于第一S极43的Z轴负方向侧，第二S极45位于第一N极42的Z轴负方向侧。磁铁41固定于磁铁支架46。磁铁支架46使用与马达轴14相同的铁系材料形成为圆筒状。
在电力系统基板22的第一面22a上，通过焊接而固定有作为磁屏蔽部件的屏蔽部件47。图4是从Z轴正方向侧观察实施方式1的屏蔽部件47以及扼流线圈40的图，图5是实施方式1的屏蔽部件47的Z轴正方向侧立体图。屏蔽部件47通过对由铁系材料形成的平板状的工件进行冲压加工(冲裁加工、弯曲加工)而形成。屏蔽部件47以提高焊接的浸润性为目的，利用浸润性比电力系统基板22高的材料实施了镀敷处理。屏蔽部件47在从Z轴方向观察时形成为大致ロ形，在第一面22a的面上包围第一磁传感器17A。屏蔽部件47在从Z轴方向观察时，具有以旋转轴线O上的点、即马达轴14的旋转中心为对称点的点对称、即2次对称的形状。
屏蔽部件47具有基部48、49、第一壁部50、第二壁部51、第一弯曲部52、53以及第二弯曲部54、55。
基部48在第一磁传感器17A的X轴正方向侧沿Y轴方向延伸。基部48的高度(Z轴方向上的尺寸)比第一封装39a的厚度(Z轴方向上的尺寸)以及多个引线框39a1的高度(Z轴方向上的尺寸)小。基部48的背面(Z轴负方向侧面)是与第一面22a平行的第一焊接面48a。第一焊接面48a焊接于第一面22a。第一焊接面48a相对于电力系统基板22绝缘。
基部49在第一磁传感器17A的X轴负方向侧沿Y轴方向延伸。基部49的高度比第一封装39a的厚度以及多个引线框39a1的高度小。基部49的背面是与第一面22a平行的第二焊接面49a。第二焊接面49a焊接于第一面22a。第二焊接面49a相对于电力系统基板22绝缘。
第一壁部50是磁屏蔽部，在第一磁传感器17A的Y轴负方向侧沿X轴方向延伸。第一壁部50从第一面22a向Z轴正方向侧立起。即，第一壁部50相对于第一面22a呈直角地倾斜。第一壁部50的X轴正方向端经由第一弯曲部52与基部48的Y轴负方向端相连。第一壁部50的X轴负方向端经由第一弯曲部53与基部49的Y轴负方向端相连。即，第一壁部50通过沿着弯折线对工件进行弯曲加工而形成。第一弯曲部52、53沿着弯折线的方向(X轴方向)延伸。在第一壁部50的Z轴负方向端，除第一弯曲部52、53之外的部分从第一面22a分离。第一壁部50的高度(Z轴方向上的尺寸)比第一封装39a的厚度(Z轴方向上的尺寸)大。另外，第一壁部50的高度被设定为能够利用自动光学检查装置识别第一磁传感器17A的高度。自动光学检查装置从屏蔽部件47的径向外侧且比电力系统基板22靠Z轴正方向侧的位置识别第一磁传感器17A的安装状态(焊料状态、安装位置等)。因此，第一壁部50以及第二壁部51的高度需要设为不遮挡自动光学检查装置与第一磁传感器17A之间的高度。
第一壁部50具有槽部50a、50b。槽部50a与第一弯曲部52在X轴方向上相邻，槽部50b与第一弯曲部53在X轴方向上相邻。槽部50a、50b从第一壁部50的Z轴负方向端向Z轴正方向侧延伸。即，槽部50a、50b在与第一弯曲部52、53的弯折线的方向(X轴方向)成直角的方向(Z轴方向)上延伸。第一壁部50具有突出部50c、50d。突出部50c、50d设置在槽部50a、50b的Z轴正方向侧，形成为朝向Z轴正方向侧突出的大致圆弧形。突出部50c位于比包括引线框39a1在内的第一封装39a的X轴正方向端靠X轴正方向侧的位置。突出部50d位于比包括引线框39a1在内的第一封装39a的X轴负方向端靠X轴负方向侧的位置。即，突出部50c、50d在X轴方向上不与第一磁传感器17A重叠。
第二壁部51是磁屏蔽部，在第一磁传感器17A的Y轴正方向侧沿X轴方向延伸。第二壁部51从第一面22a向Z轴正方向侧立起。即，第二壁部51相对于第一面22a呈直角地倾斜。第二壁部51的X轴正方向端经由第二弯曲部54与基部48的Y轴正方向端相连。第二壁部51的X轴负方向端经由第二弯曲部55与基部49的Y轴正方向端相连。即，第二壁部51通过沿着弯折线对工件进行弯曲加工而形成。第二弯曲部54、55沿着弯折线的方向(X轴方向)延伸。在第二壁部51的Z轴负方向端，除第二弯曲部54、55之外的部分从第一面22a分离。第二壁部51的高度(Z轴方向上的尺寸)比第一封装39a的厚度(Z轴方向上的尺寸)大。另外，第二壁部51的高度被设定为能够利用自动光学检查装置识别第一磁传感器17A的高度。
第二壁部51具有槽部51a、51b。槽部51a与第二弯曲部54在X轴方向相邻，槽部51b与第二弯曲部55在X轴方向上相邻。槽部51a、51b从第二壁部51的Z轴负方向端向Z轴正方向侧延伸。即，槽部51a、51b在与第二弯曲部54、55的弯折线的方向(X轴方向)成直角的方向(Z轴方向)上延伸。第二壁部51具有突出部51c、51d。突出部51c、51d设置在槽部51a、51b的Z轴正方向侧，形成为朝向Z轴正方向侧突出的大致圆弧形。突出部51c位于比包括引线框39a1在内的第一封装39a的X轴正方向端靠X轴正方向侧的位置。突出部51d位于比包括引线框39a1在内的第一封装39a的X轴负方向端靠X轴负方向侧的位置。即，突出部51c、51d在X轴方向上不与第一磁传感器17A重叠。
接着，说明实施方式1的作用效果。
屏蔽部件47中的第一壁部50以及第二壁部51在与马达轴14的旋转轴线O正交的平面上，在除与第一磁传感器17A重叠的区域之外的区域，相对于第一磁传感器17A设置在旋转轴线O的径向外侧。由此，外部磁场被第一壁部50以及第二壁部51吸收，因此，可以抑制外部磁场对磁铁41以及第一磁传感器17A之间的磁场的影响。其结果是，可以抑制由外部磁场的影响引起的第一磁传感器17A的精度降低。
另外，第一壁部50以及第二壁部51在与旋转轴线O正交的平面上，没有设置在与第一磁传感器17A重叠的区域，因此，即便在将屏蔽部件47安装于电力系统基板22之后，也可以通过作业者的目视或使用照相机等图像处理装置来检查第一磁传感器17A的安装状态(焊料状态、安装位置等)。在此，虽然第一磁传感器17A的Z轴方向被释放，但由外部磁场对检测精度的影响几乎没有。其理由是，第一磁传感器17A(磁检测元件17a)用于检测X轴方向以及Y轴方向上的磁场的大小、方向的变化，在Z轴方向上不具有灵敏度。
屏蔽部件47在电力系统基板22的第一面22a上具有包围第一磁传感器17A的形状。由此，可以抑制形成在屏蔽部件47内的磁场向外部泄漏并以跨过第一磁传感器17A上的方式飞行。
电力系统基板22是印刷基板，屏蔽部件47焊接于电力系统基板22。由此，与螺钉固定等相比，可以容易且低成本地搭载屏蔽部件47。
屏蔽部件47具有与电力系统基板22的第一面22a平行的第一焊接面48a以及第二焊接面49a，在第一焊接面48a以及第二焊接面49a焊接于第一面22a。由此，在将屏蔽部件47安装于电力系统基板22时，第一焊接面48a以及第二焊接面49a成为吸附面，在屏蔽部件47以及电力系统基板22之间得到较高的粘接性。
屏蔽部件47在电力系统基板22的第一面22a的面上相对于马达轴14的旋转轴线O具有2次对称的形状。由此，可以减少屏蔽部件47相对于电力系统基板22的搭载方向的制约，因此，可以提高组装性。
屏蔽部件47利用浸润性比电力系统基板22高的材料镀敷。由此，可以提高屏蔽部件47与电力系统基板22的结合力。
屏蔽部件47具有第一焊接面48a和与第一焊接面48a分离地设置的第二焊接面49a，第一焊接面48a和第二焊接面49a之间的区域与电力系统基板22分离。通过设置屏蔽部件47与电力系统基板22分离的区域，在该区域配置印刷布线，从而可以抑制印刷布线与屏蔽部件47的干涉。
屏蔽部件47相对于电力系统基板22绝缘。由此，可以抑制因电流从电力系统基板22上的电路向屏蔽部件47流入而在屏蔽部件47产生不需要的磁场。
第二磁传感器17B在电力系统基板22的第二面22b设置在马达轴14的旋转轴线O的延长线上，检测磁铁41的磁场的大小、方向的变化。通过使检测磁铁41的旋转角的磁传感器冗余化，从而可以在磁传感器的一方失效时另一方进行备用。
屏蔽部件47具有基部48、49、第一壁部50、第二壁部51、第一弯曲部52、53以及第二弯曲部54、55，第一壁部50以及第二壁部51相对于电力系统基板22的第一面22a倾斜90°，经由第一弯曲部52、53以及第二弯曲部54、55与电力系统基板22相连。即，屏蔽部件47具有从电力系统基板22立起的第一壁部50以及第二壁部51，从而可以提高针对来自马达轴14的旋转轴线O的径向外侧的外部磁场的磁屏蔽效果。
屏蔽部件47具有设置于第一壁部50以及第二壁部51的槽部50a、50b以及槽部51a、51b，槽部50a、50b以及槽部51a、51b在马达轴14的旋转轴线O的方向上，设置在第一壁部50以及第二壁部51中的靠近电力系统基板22的一侧，具有在相对于第一弯曲部52、53以及第二弯曲部54、55的弯折线的方向倾斜90°的方向上延伸的形状。由此，在隔着第一弯曲部52、53以及第二弯曲部54、55的弯折线的两侧，可以抑制屏蔽部件47的弯折线方向上的宽度的急剧变化。其结果是，可以提高第一弯曲部52、53以及第二弯曲部54、55的弯曲加工性。
屏蔽部件47具有设置于第一壁部50以及第二壁部51的突出部50c、50d以及突出部51c、51d，突出部50c、50d以及突出部51c、51d在马达轴14的旋转轴线O的方向上，设置在槽部50a、50b以及槽部51a、51b的相反侧，具有朝向槽部50a、50b以及槽部51a、51b的相反侧突出的形状。由此，可以通过突出部50c、50d以及突出部51c、1d抵消由槽部50a、50b以及槽部51a、51b引起的第一壁部50以及第二壁部51的截面积的减少量。其结果是，可以抑制第一壁部50以及第二壁部51的截面积变化，因此，可以使磁阻均匀化，可以提高磁屏蔽效果。
突出部50c、50d以及突出部51c、51d在第一壁部50以及第二壁部51的长度方向(X轴方向)上设置于不与第一磁传感器17A重叠的位置。由此，在进行第一磁传感器17A的安装状态的检查时，可以抑制突出部50c、50d以及突出部51c、51d阻碍检查。例如，在使用照相机等图像处理装置进行第一磁传感器17A的安装状态的检查的情况下，可以抑制突出部50c、50d或突出部51c、51d进入第一磁传感器17A与照相机之间而阻碍图像识别。
第一壁部50在与马达轴14的旋转轴线O正交的正交轴线的方向(Y轴方向)上相对于第一磁传感器17A设置在一侧，第二壁部51在正交轴线的方向上，相对于第一磁传感器17A设置在第一壁部50的相反侧，第一磁传感器17A具有多个引线框39a1，多个引线框39a1具有在与旋转轴线O和正交轴线双方正交的轴线的方向上延伸的形状。由于多个引线框39a1在没有第一壁部50以及第二壁部51的方向上延伸，因此，例如在利用照相机等图像处理装置进行引线框39a1的安装状态的检查的情况下，可以抑制第一壁部50以及第二壁部51进入多个引线框39a1与照相机之间而阻碍图像识别。
具有设置于电力系统基板22的第一扼流线圈40a和第二扼流线圈40b，第一扼流线圈40a在与马达轴14的旋转轴线O正交的正交轴线的方向(Y轴方向)上，相对于第一壁部50设置在第一磁传感器17A的相反侧，第二扼流线圈40b在与马达轴14的旋转轴线O正交的正交轴线的方向上，相对于第二壁部51设置在第一磁传感器17A的相反侧。在电力系统基板22上设置有作为噪声滤波器的第一扼流线圈40a以及第二扼流线圈40b的情况下，第一扼流线圈40a以及第二扼流线圈40b有时会成为外部磁场的产生源。因此，通过在第一扼流线圈40a以及第二扼流线圈40b与第一磁传感器17A之间分别配置第一壁部50以及第二壁部51，从而可以抑制来自第一扼流线圈40a以及第二扼流线圈40b的磁场对第一磁传感器17A的影响。
第一扼流线圈40a和第二扼流线圈40b设置成，第一扼流线圈40a和第二扼流线圈40b各自产生的磁场的方向在设置有第一磁传感器17A的区域中相互反向。由此，由于第一扼流线圈40a和第二扼流线圈40b产生的磁场彼此相互抵消，因此，可以抑制第一扼流线圈40a以及第二扼流线圈40b产生的磁场对第一磁传感器17A的影响。
第一扼流线圈40a和第二扼流线圈40b在正交轴线的方向(Y轴方向)上，相对于第一磁传感器17A设置在相互对称的位置。由此，可以使第一扼流线圈40a和第二扼流线圈40b产生的磁场彼此的抵消量最优化。
马达轴14的旋转轴线O的方向上的第一壁部50以及第二壁部51的高度比第一磁传感器17A的厚度大。由此，可以有效地抑制来自旋转轴线O的径向外侧的外部磁场的影响。
马达轴14的旋转轴线O的方向上的第一壁部50以及第二壁部51的高度是能够利用自动光学检查装置识别第一磁传感器17A的高度。由此，可以利用自动光学检查装置进行检查。
磁铁41在马达轴14的旋转轴线O的方向上被磁化，在旋转轴线O的方向上的磁铁41的一侧，第一N极42以及第一S极43被磁化，在旋转轴线O的方向上的磁铁41的另一侧且与第一N极42对应的位置，第二S极45被磁化，在与第一S极43对应的位置，第二N极44被磁化。即，由于磁铁41是所谓的面磁化的磁铁，因此，磁铁41产生的磁场中的、从旋转轴线O的方向偏离的磁通形成为绕到旋转轴线O的相反侧。因此，相对于在旋转轴线O的延长线上设置的第一磁传感器17A，可以高效地产生磁通，可以提高第一磁传感器17A中的磁检测精度。
〔实施方式2〕
接着，说明实施方式2。对与实施方式1相同的结构标注相同的附图标记并省略说明，仅对与实施方式1不同的部分进行说明。
是实施方式2的第一屏蔽部件60以及第二屏蔽部件61的Z轴正方向侧立体图。在实施方式2中，作为磁屏蔽部件具有两个屏蔽部件60、61。
第一屏蔽部件60具有基部48、第一壁部501、第二壁部511、第一弯曲部52以及第二弯曲部54。第一壁部501是磁屏蔽部，在第一磁传感器17A的Y轴负方向侧沿X轴方向延伸。第一壁部501从第一面22a向Z轴正方向侧立起。第一壁部501经由第一弯曲部52与基部48相连。第一壁部501具有槽部50a以及突出部50c。第二壁部511是磁屏蔽部，在第一磁传感器17A的Y轴正方向侧沿X轴方向延伸。第二壁部511从第一面22a向Z轴正方向侧立起。第二壁部511经由第二弯曲部54与基部48相连。第二壁部511具有槽部51a以及突出部51c。第一壁部501以及第二壁部511的高度与实施方式1的第一壁部50相同。
第二屏蔽部件61具有基部49、第一壁部502、第二壁部512、第一弯曲部53以及第二弯曲部55。第一壁部502是磁屏蔽部件，在第一磁传感器17A的Y轴负方向侧沿X轴方向延伸。第一壁部502从第一面22a向Z轴正方向立起。第一壁部502经由第一弯曲部53与基部49相连。第一壁部502具有槽部50b以及突出部50d。第二壁部512是磁屏蔽部件，在第一磁传感器17A的Y轴正方向侧沿X轴方向延伸。第一壁部502从第一面22a向Z轴正方向立起。第二壁部512经由第二弯曲部55(未图示)与基部49相连。第二壁部512具有槽部51b以及突出部51d。第一壁部502以及第二壁部512的高度与实施方式1的第二壁部51相同。
第一壁部501、502以及第二壁部511、512的高度(Z轴方向上的尺寸)比第一封装39a的厚度(Z轴方向上的尺寸)大。另外，第一壁部501、502以及第二壁部511、512的高度被设定为能够利用自动光学检查装置识别第一磁传感器17A的高度。
在X轴方向上，第一壁部501以及第一壁部502之间的距离d1比基部48以及基部48之间的距离d3小。另外，在X轴方向上，第二壁部511以及第二壁部512之间的距离d2与d1相等。
第一壁部501以及第一壁部502经由电力系统基板22上的印刷布线62a而被磁连接。另外，第二壁部511以及第二壁部512经由电力系统基板22上的印刷布线62b而被磁连接。
接着，说明实施方式2的作用效果。
在实施方式2中，作为磁屏蔽部件具有第一屏蔽部件60以及第二屏蔽部件61，第一屏蔽部件60在与马达轴14的旋转轴线O正交的正交轴线的方向(X轴方向)上，相对于第一磁传感器17A设置在一侧，第二屏蔽部件61与第一屏蔽部件60分离，在正交轴线的方向上，相对于第一磁传感器17A设置在第一屏蔽部件60的相反侧，第一屏蔽部件60和第二屏蔽部件61设置成，正交轴线的线上的第一屏蔽部件60与第二屏蔽部件61之间的距离d3比第一屏蔽部件60与第二屏蔽部件61之间的最短距离d1(d2)长。
在此，由于第一屏蔽部件60和第二屏蔽部件61相互分离，因此，磁场有时经由空气在两者之间飞行。磁场在磁阻小的部件彼此之间以最短距离飞行。因此，通过设置使第一屏蔽部件60与第二屏蔽部件61接近的部分(第一壁部501、502、第二壁部511、512)，从而可以抑制磁场在正交轴线上跨过第一磁传感器17A飞行。其结果是，可以抑制在第一屏蔽部件60以及第二屏蔽部件61之间飞行的磁场对第一磁传感器17A的检测磁场带来影响。
在电力系统基板22上印刷的印刷布线62a、62b将第一屏蔽部件60的第一壁部501以及第二壁部511与第二屏蔽部件61的第一壁部502以及第二壁部512磁连接。在第一屏蔽部件60以及第二屏蔽部件61之间穿过的磁场容易在印刷布线62a、62b上通过，因此，可以进一步抑制在第一屏蔽部件60以及第二屏蔽部件61之间飞行的磁场对第一磁传感器17A的检测磁场带来影响。
〔其他实施方式〕
以上，对用于实施本发明的实施方式进行了说明，但本发明的具体结构并不限于实施方式的结构，在不脱离发明的要点的范围内的设计变更等也包含在本发明中。
磁铁可以在周向上各具有一个N极和一个S极，也可以各具有多个N极和多个S极。
作为噪声滤波器，也可以使用铁素体磁芯来代替共模扼流线圈。
第一壁部以及第二壁部相对于电力系统基板的倾斜角度也可以是直角以外的角度。
关于从以上说明的实施方式可以掌握的技术思想，记载如下。
旋转角检测装置在其一个方案中，是检测旋转部件的旋转角的旋转角检测装置，其中，具有：磁铁，所述磁铁设置于所述旋转部件，具有在所述旋转部件的旋转轴线的周向上排列的N极和S极；基板，所述基板在所述旋转部件的旋转轴线方向上与所述磁铁分离地设置，在所述旋转部件的旋转轴线的方向的一侧具有第一面，在所述旋转部件的旋转轴线的方向的另一侧具有第二面；第一磁传感器，所述第一磁传感器具有磁检测元件和封装，所述磁检测元件检测所述磁铁的磁场的大小或方向的变化，所述封装在所述封装的内部收容所述磁检测元件，在所述基板的所述第一面设置在所述旋转部件的旋转轴线的延长线上；以及磁屏蔽部件，所述磁屏蔽部件由磁性材料形成，具有设置于所述基板的所述第一面的磁屏蔽部，所述磁屏蔽部在与所述旋转部件的旋转轴线正交的平面上，在除与所述第一磁传感器重叠的区域之外的区域，相对于所述第一磁传感器设置在所述旋转部件的旋转轴线的径向的外侧。
在更优选的方案中，在上述方案中，所述磁屏蔽部件具有第一磁屏蔽部件和第二磁屏蔽部件，所述第一磁屏蔽部件在与所述旋转部件的旋转轴线正交的正交轴线的方向上，相对于所述第一磁传感器设置在一侧，所述第二磁屏蔽部件与所述第一磁屏蔽部件分离，在所述正交轴线的方向上，相对于所述第一磁传感器设置在所述第一磁屏蔽部件的相反侧，所述第一磁屏蔽部件和所述第二磁屏蔽部件设置成，所述正交轴线的线上的所述第一磁屏蔽部件与所述第二磁屏蔽部件之间的距离比所述第一磁屏蔽部件与所述第二磁屏蔽部件之间的最短距离长。
在另一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述旋转角检测装置具有印刷布线，所述印刷布线印刷在所述基板上，将所述第一磁屏蔽部件与所述第二磁屏蔽部件磁连接。
在另一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述磁屏蔽部件在所述基板的所述第一面的面上具有包围所述第一磁传感器的形状。
在又一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述基板是印刷基板，所述磁屏蔽部件焊接于所述基板。
在又一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述磁屏蔽部件具有与所述基板的所述第一面平行的焊接面，在所述焊接面焊接于所述基板的所述第一面。
在又一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述磁屏蔽部件在所述基板的所述第一面的面上，相对于所述旋转部件的旋转轴线具有对称形状。
在又一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述磁屏蔽部件利用浸润性比所述基板高的材料镀敷。
在又一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述磁屏蔽部件具有第一焊接面和与所述第一焊接面分离地设置的第二焊接面，所述第一焊接面与所述第二焊接面之间的区域与所述基板分离。
在又一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述磁屏蔽部件相对于所述基板绝缘。
在又一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述第二磁传感器在所述基板的所述第二面设置在所述旋转部件的旋转轴线的延长线上，检测所述磁铁的磁场的大小或方向的变化。
在又一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述磁屏蔽部件具有基部、弯曲部以及壁部，所述壁部相对于所述基板的所述第一面倾斜，并经由所述弯曲部与所述基部相连。
在又一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述磁屏蔽部件具有设置于所述壁部的槽部，所述槽部具有在所述旋转部件的旋转轴线方向上在所述壁部中的靠近所述基板的一侧设置的形状，该形状与所述弯曲部相邻配置并且在相对于所述弯曲部的弯折线的方向倾斜的方向上延伸。
在又一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述磁屏蔽部件具有设置于所述壁部的突出部，所述突出部具有在所述旋转部件的旋转轴线方向上设置在所述槽部的相反侧并朝向所述槽部的相反侧突出的形状。
在又一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述突出部在所述壁部的长度方向上设置于不与所述第一磁传感器重叠的位置。
在又一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述磁屏蔽部件具有基部、第一弯曲部、第二弯曲部、第一壁部以及第二壁部，所述第一壁部在与所述旋转部件的旋转轴线正交的正交轴线的方向上，相对于所述第一磁传感器设置在一侧，相对于所述基板的所述第一面倾斜，并经由所述第一弯曲部与所述基部相连，所述第二壁部在所述正交轴线的方向上，相对于所述第一磁传感器设置在所述第一壁部的相反侧，相对于所述基板的所述第一面倾斜，并经由所述第二弯曲部与所述基部相连，所述第一磁传感器具有多个引线框，所述多个引线框具有在与所述旋转部件的旋转轴线和所述正交轴线双方正交的轴线的方向上延伸的形状。
在又一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述旋转角检测装置具有设置于所述基板的第一噪声滤波器和第二噪声滤波器，所述磁屏蔽部件具有基部、第一弯曲部、第二弯曲部、第一壁部以及第二壁部，所述第一壁部在与所述旋转部件的旋转轴线正交的正交轴线的方向上，相对于所述第一磁传感器设置在一侧，相对于所述基板的所述第一面倾斜，并经由所述第一弯曲部与所述基部相连，所述第二壁部在所述正交轴线的方向上，相对于所述第一磁传感器设置在所述第一壁部的相反侧，相对于所述基板的所述第一面倾斜，并经由所述第二弯曲部与所述基部相连，所述第一噪声滤波器在所述正交轴线的方向上，相对于所述第一壁部设置在所述第一磁传感器的相反侧，所述第二噪声滤波器在所述正交轴线的方向上，相对于所述第二壁部设置在所述第一磁传感器的相反侧。
在又一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述第一噪声滤波器和所述第二噪声滤波器在所述正交轴线的方向上，相对于所述第一磁传感器设置在相互对称的位置。
在又一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述旋转部件的旋转轴线方向上的所述壁部的高度比所述第一磁传感器的厚度大。
在又一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述旋转部件的旋转轴线方向上的所述壁部的高度是能够利用自动光学检查装置识别所述第一磁传感器的高度。
在又一优选方案中，在上述方案的任一方案中，所述磁铁在所述旋转体的旋转轴线的方向上被磁化，在所述旋转体的旋转轴线方向上的所述磁铁的一侧，第一N极以及第一S极被磁化，在所述旋转体的旋转轴线方向上的所述磁铁的另一侧且与所述第一N极对应的位置，第二S极被磁化，在与所述第一S极对应的位置，第二N极被磁化。
另外，本发明并不限于上述实施方式，可以包含各种各样的变形例。例如，上述实施方式为了容易理解地说明本发明而详细地进行了说明，但并不限定于必须具备已说明的全部结构。另外，可以将某实施方式的结构的一部分替换为其他实施方式的结构，另外，也可以在某实施方式的结构上增加其他实施方式的结构。另外，关于各实施方式的结构的一部分，可以进行其他结构的追加、删除、替换。
本申请要求2017年9月21日提出的日本专利申请第2017-181782号的优先权。包括2017年9月21日提出的日本专利申请第2017-181782号的说明书、权利要求书、附图以及摘要在内的全部公开内容通过参照而作为整体被引入本申请中。
附图标记说明
14马达轴(旋转部件)17 旋转角传感器(旋转角检测装置)17A 第一磁传感器17B第二磁传感器17a 第一磁检测元件17b 第二磁检测元件22 电力系统基板(基板)22a 第一面22b 第二面39a 第一封装39a1 引线框39b 第二封装40a 第一扼流线圈(第一噪声滤波器)40b 第二扼流线圈(第二噪声滤波器)41 磁铁47 屏蔽部件(磁屏蔽部件)48、49 基部48a 第一焊接面49a 第二焊接面50 第一壁部(磁屏蔽部)50a、50b 槽部50c、50d 突出部51第二壁部(磁屏蔽部)51a、51b 槽部51c、51d 突出部52、53 第一弯曲部54、55 第二弯曲部60 第一屏蔽部件(第一磁屏蔽部件)61 第二屏蔽部件(第二磁屏蔽部件)62a、62b 印刷布线O 旋转轴线

Claims (22)

1.一种旋转角检测装置，检测旋转部件的旋转角，其中，所述旋转角检测装置具有：
磁铁，所述磁铁设置于所述旋转部件，具有在所述旋转部件的旋转轴线的周向上排列的N极和S极；
基板，所述基板在所述旋转部件的旋转轴线的方向上与所述磁铁分离地设置，在所述旋转部件的旋转轴线的方向的一侧具有第一面，在所述旋转部件的旋转轴线的方向的另一侧具有第二面；
第一磁传感器，所述第一磁传感器具有磁检测元件和封装，所述磁检测元件检测所述磁铁的磁场的大小或方向的变化，所述封装在所述封装的内部收容所述磁检测元件，在所述基板的所述第一面设置在所述旋转部件的旋转轴线的延长线上；以及
磁屏蔽部件，所述磁屏蔽部件由磁性材料形成，具有设置于所述基板的所述第一面的磁屏蔽部，所述磁屏蔽部在与所述旋转部件的旋转轴线正交的平面上，在除与所述第一磁传感器重叠的区域之外的区域，相对于所述第一磁传感器设置在所述旋转部件的旋转轴线的径向的外侧。
2.如权利要求1所述的旋转角检测装置，其中，
所述磁屏蔽部件具有第一磁屏蔽部件和第二磁屏蔽部件，
所述第一磁屏蔽部件在与所述旋转部件的旋转轴线正交的正交轴线的方向上，相对于所述第一磁传感器设置在一侧，
所述第二磁屏蔽部件与所述第一磁屏蔽部件分离，在所述正交轴线的方向上，相对于所述第一磁传感器设置在所述第一磁屏蔽部件的相反侧，
所述第一磁屏蔽部件和所述第二磁屏蔽部件设置成，所述正交轴线的线上的所述第一磁屏蔽部件与所述第二磁屏蔽部件之间的距离比所述第一磁屏蔽部件与所述第二磁屏蔽部件之间的最短距离长。
3.如权利要求2所述的旋转角检测装置，其中，
所述旋转角检测装置具有印刷布线，
所述印刷布线印刷在所述基板上，将所述第一磁屏蔽部件与所述第二磁屏蔽部件磁连接。
4.如权利要求1所述的旋转角检测装置，其中，
所述磁屏蔽部件在所述基板的所述第一面的面上具有包围所述第一磁传感器的形状。
5.如权利要求1所述的旋转角检测装置，其中，
所述基板是印刷基板，
所述磁屏蔽部件焊接于所述基板。
6.如权利要求5所述的旋转角检测装置，其中，
所述磁屏蔽部件具有与所述基板的所述第一面平行的焊接面，
所述焊接面焊接于所述基板的所述第一面。
7.如权利要求5所述的旋转角检测装置，其中，
所述磁屏蔽部件在所述基板的所述第一面的面上，相对于所述旋转部件的旋转轴线具有对称形状。
8.如权利要求5所述的旋转角检测装置，其中，
所述磁屏蔽部件利用浸润性比所述基板高的材料镀敷。
9.如权利要求5所述的旋转角检测装置，其中，
所述磁屏蔽部件具有第一焊接面和与所述第一焊接面分离地设置的第二焊接面，所述第一焊接面与所述第二焊接面之间的区域与所述基板分离。
10.如权利要求5所述的旋转角检测装置，其中，
所述磁屏蔽部件相对于所述基板绝缘。
11.如权利要求1所述的旋转角检测装置，其中，
所述旋转角检测装置具有第二磁传感器，
所述第二磁传感器在所述基板的所述第二面设置在所述旋转部件的旋转轴线的延长线上，检测所述磁铁的磁场的大小或方向的变化。
12.如权利要求1所述的旋转角检测装置，其中，
所述磁屏蔽部件具有基部、弯曲部以及壁部，
所述壁部相对于所述基板的所述第一面倾斜，并经由所述弯曲部与所述基部相连。
13.如权利要求12所述的旋转角检测装置，其中，
所述磁屏蔽部件具有设置于所述壁部的槽部，
所述槽部具有在所述旋转部件的旋转轴线的方向上在所述壁部中的靠近所述基板的一侧设置的形状，
该形状与所述弯曲部相邻配置，
所述形状在相对于所述弯曲部的弯折线的方向倾斜的方向上延伸。
14.如权利要求13所述的旋转角检测装置，其中，
所述磁屏蔽部件具有设置于所述壁部的突出部，
所述突出部具有在所述旋转部件的旋转轴线的方向上设置在所述槽部的相反侧并朝向所述槽部的相反侧突出的形状。
15.如权利要求14所述的旋转角检测装置，其中，
所述突出部在所述壁部的长度方向上设置于不与所述第一磁传感器重叠的位置。
16.如权利要求12所述的旋转角检测装置，其中，
所述磁屏蔽部件具有基部、第一弯曲部、第二弯曲部、第一壁部以及第二壁部，
所述第一壁部在与所述旋转部件的旋转轴线正交的正交轴线的方向上，相对于所述第一磁传感器设置在一侧，相对于所述基板的所述第一面倾斜，并经由所述第一弯曲部与所述基部相连，
所述第二壁部在所述正交轴线的方向上，相对于所述第一磁传感器设置在所述第一壁部的相反侧，相对于所述基板的所述第一面倾斜，并经由所述第二弯曲部与所述基部相连，所述第一磁传感器具有多个引线框，
所述多个引线框具有在与所述旋转部件的旋转轴线和所述正交轴线双方正交的轴线的方向上延伸的形状。
17.如权利要求12所述的旋转角检测装置，其中，
所述旋转角检测装置具有设置于所述基板的第一噪声滤波器和第二噪声滤波器，
所述磁屏蔽部件具有基部、第一弯曲部、第二弯曲部、第一壁部以及第二壁部，
所述第一壁部在与所述旋转部件的旋转轴线正交的正交轴线的方向上，相对于所述第一磁传感器设置在一侧，相对于所述基板的所述第一面倾斜，并经由所述第一弯曲部与所述基部相连，
所述第二壁部在所述正交轴线的方向上，相对于所述第一磁传感器设置在所述第一壁部的相反侧，相对于所述基板的所述第一面倾斜，并经由所述第二弯曲部与所述基部相连，
所述第一噪声滤波器在所述正交轴线的方向上，相对于所述第一壁部设置在所述第一磁传感器的相反侧，
所述第二噪声滤波器在所述正交轴线的方向上，相对于所述第二壁部设置在所述第一磁传感器的相反侧。
18.如权利要求17所述的旋转角检测装置，其中，
所述第一噪声滤波器和所述第二噪声滤波器设置成，所述第一噪声滤波器和所述第二噪声滤波器各自产生的磁场的方向在设置有所述第一磁传感器的区域中相互反向。
19.如权利要求18所述的旋转角检测装置，其中，
所述第一噪声滤波器和所述第二噪声滤波器在所述正交轴线的方向上，相对于所述第一磁传感器设置在相互对称的位置。
20.如权利要求12所述的旋转角检测装置，其中，
所述旋转部件的旋转轴线的方向上的所述壁部的高度比所述第一磁传感器的厚度大。
21.如权利要求20所述的旋转角检测装置，其中，
所述旋转部件的旋转轴线的方向上的所述壁部的高度是能够利用自动光学检查装置识别所述第一磁传感器的高度。
22.如权利要求1所述的旋转角检测装置，其中，
所述磁铁在所述旋转体的旋转轴线的方向上被磁化，
在所述旋转体的旋转轴线的方向上的所述磁铁的一侧，第一N极以及第一S极被磁化，
在所述旋转体的旋转轴线的方向上的所述磁铁的另一侧且与所述第一N极对应的位置，第二S极被磁化，
在所述旋转体的旋转轴线的方向上的所述磁铁的另一侧且与所述第一S极对应的位置，第二N极被磁化。
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