JP2021135139A - Sensor device - Google Patents

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JP2021135139A
JP2021135139A JP2020030694A JP2020030694A JP2021135139A JP 2021135139 A JP2021135139 A JP 2021135139A JP 2020030694 A JP2020030694 A JP 2020030694A JP 2020030694 A JP2020030694 A JP 2020030694A JP 2021135139 A JP2021135139 A JP 2021135139A
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裕貴 岡田
Hirotaka Okada
裕貴 岡田
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Abstract

To provide a sensor device capable of enhancing detection accuracy of a sensor.SOLUTION: A permanent magnet 21 is attached to a rotary shaft 11. A magnetic yoke 22 is arranged so as to surround the permanent magnet 21. An upper magnetic flux collection ring has an upper magnetic flux collection unit including an annular upper ring unit surrounding the magnetic yoke 22 and a portion extending radially outward from the upper ring unit. A lower magnetic flux collection ring has an annular lower ring unit surrounding the magnetic yoke 22 and a lower magnetic collection unit including a portion extending radially outward from the lower ring unit. A magnetic sensor is disposed between the upper and lower magnetic collection units that oppose each other in an axial direction O. The magnetic sensor detects a magnetic flux of a magnetic circuit formed by the permanent magnet 21, the magnetic yoke 22, the upper magnetic flux collection ring, and the lower magnetic flux collection ring. A magnetic shielding 131 for a sensor is arranged outside the magnetic sensor so as to overlap with the magnetic sensor in the axial direction O.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、センサ装置に関する。 The present invention relates to a sensor device.

特許文献1には、ステアリングホイールに加わるトルクを検出するセンサ装置が開示されている。センサ装置は、ステアリングホイールに連結されたステアリング軸に設けられている。ステアリング軸は、入力軸と、出力軸と、入力軸及び出力軸を連結するトーションバーとにより構成されている。 Patent Document 1 discloses a sensor device that detects the torque applied to the steering wheel. The sensor device is provided on the steering shaft connected to the steering wheel. The steering shaft is composed of an input shaft, an output shaft, and a torsion bar connecting the input shaft and the output shaft.

センサ装置は、入力軸に固定された永久磁石と、出力軸に固定された2つの磁気ヨークと、磁気ヨークからの磁束を誘導する2つの集磁リングと、集磁リングに誘導された磁束を検出する磁気センサとを有している。入力軸にトルクが加えられてトーションバーが捩れ変形すると、永久磁石と磁気ヨークとの回転方向における相対位置が変化する。磁気センサは、永久磁石と磁気ヨークとの相対位置の変化に伴う集磁リングの磁束の変化に基づきトーションバーに加わるトルクを検出する。 The sensor device uses a permanent magnet fixed to the input shaft, two magnetic yokes fixed to the output shaft, two magnetic flux collecting rings that induce magnetic flux from the magnetic yoke, and magnetic flux induced in the magnetic collecting ring. It has a magnetic sensor to detect. When torque is applied to the input shaft and the torsion bar is twisted and deformed, the relative positions of the permanent magnet and the magnetic yoke in the rotational direction change. The magnetic sensor detects the torque applied to the torsion bar based on the change in the magnetic flux of the magnetic collecting ring due to the change in the relative position between the permanent magnet and the magnetic yoke.

特許文献1のセンサ装置では、検出対象以外からの磁気ノイズが集磁リングに伝達されるのを遮断するために、集磁リングの径方向外側を取り囲む磁気シールドが設けられている。 The sensor device of Patent Document 1 is provided with a magnetic shield that surrounds the radial outside of the magnetic collection ring in order to block magnetic noise from other than the detection target from being transmitted to the magnetic collection ring.

特開2004−125717号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-125717

磁気センサには、検出対象以外からの磁気ノイズが直接伝達されることがある。しかし、特許文献1のセンサ装置では、磁気センサに直接伝達される検出対象以外からの磁気ノイズを遮断するための処置が施されていなかった。このため、センサ装置の検出精度が低下するおそれがあった。 Magnetic noise from other than the detection target may be directly transmitted to the magnetic sensor. However, in the sensor device of Patent Document 1, no measures are taken to block magnetic noise from other than the detection target directly transmitted to the magnetic sensor. Therefore, the detection accuracy of the sensor device may decrease.

上記課題を解決するセンサ装置は、回転軸に取り付けられるとともに周方向に着磁された永久磁石と、前記永久磁石を取り囲むように前記永久磁石が形成する磁界内に配置された磁気ヨークと、前記磁気ヨークを取り囲む環状の上側リング部と、前記上側リング部から径方向外側に向かって延びる部位を含む上側集磁部とを有する上側集磁リングと、前記上側集磁リングと前記回転軸の軸方向において並んで配置されるとともに、前記磁気ヨークを取り囲む環状の下側リング部と、前記下側リング部から径方向外側に向かって延びる部位を含む下側集磁部とを有する下側集磁リングと、前記軸方向において互いに対向する前記上側集磁部と前記下側集磁部との間に配置されるとともに、前記永久磁石、前記磁気ヨーク、前記上側集磁リング、及び前記下側集磁リングにより形成される磁気回路の磁束を検出する磁気センサと、前記軸方向において前記磁気センサと重なるように前記磁気センサの外方に配置されているセンサ用磁気シールドとを備えている。 The sensor device for solving the above problems includes a permanent magnet attached to a rotating shaft and magnetized in the circumferential direction, a magnetic yoke arranged in a magnetic field formed by the permanent magnet so as to surround the permanent magnet, and the above. An upper magnetic collecting ring having an annular upper ring portion surrounding the magnetic yoke and an upper magnetic collecting portion including a portion extending radially outward from the upper ring portion, and the upper magnetic collecting ring and the axis of the rotating shaft. A lower magnetic collection portion that is arranged side by side in the direction and has an annular lower ring portion that surrounds the magnetic yoke and a lower magnetic collection portion that includes a portion that extends radially outward from the lower ring portion. The ring is arranged between the upper magnetic collecting portion and the lower magnetic collecting portion facing each other in the axial direction, and the permanent magnet, the magnetic yoke, the upper magnetic collecting ring, and the lower collecting portion. It includes a magnetic sensor that detects the magnetic flux of a magnetic circuit formed by a magnetic ring, and a magnetic shield for a sensor that is arranged outside the magnetic sensor so as to overlap the magnetic sensor in the axial direction.

上記構成によれば、磁気センサの検出対象は、磁気回路の磁束である。磁気回路の磁束は、上側集磁部と下側集磁部との間を軸方向に通っている。磁気センサは上側集磁部と下側集磁部との間に配置されることで、上側集磁部と下側集磁部との間を軸方向に通る磁気回路の磁束を検出している。センサ用磁気シールドは、軸方向において磁気センサと重なるように磁気センサの外方に配置されている。これにより、検出対象以外の磁気ノイズが軸方向から磁気センサに伝達されることを抑えることができる。このため、磁気センサが、検出対象以外からの磁気ノイズを検出することを抑えることができる。 According to the above configuration, the detection target of the magnetic sensor is the magnetic flux of the magnetic circuit. The magnetic flux of the magnetic circuit passes between the upper magnetic collecting portion and the lower magnetic collecting portion in the axial direction. By arranging the magnetic sensor between the upper magnetic collecting part and the lower magnetic collecting part, the magnetic flux of the magnetic circuit passing between the upper magnetic collecting part and the lower magnetic collecting part in the axial direction is detected. .. The magnetic shield for the sensor is arranged outside the magnetic sensor so as to overlap the magnetic sensor in the axial direction. As a result, it is possible to suppress the transmission of magnetic noise other than the detection target to the magnetic sensor from the axial direction. Therefore, it is possible to prevent the magnetic sensor from detecting magnetic noise from a source other than the detection target.

上記のセンサ装置において、前記永久磁石、前記磁気ヨーク、前記上側集磁リング、前記下側集磁リング、及び前記磁気センサを収容するセンサハウジングを備え、前記センサ用磁気シールドは、センサハウジングの外面に組み付けられていることが好ましい。 In the above sensor device, the permanent magnet, the magnetic yoke, the upper magnetic collecting ring, the lower magnetic collecting ring, and a sensor housing for accommodating the magnetic sensor are provided, and the magnetic shield for the sensor is an outer surface of the sensor housing. It is preferable that it is assembled in.

上記構成では、センサ用磁気シールドをセンサハウジングの外面に組み付けることから、センサハウジングやセンサハウジングに収容される各構成の設計変更を最小限に抑えることができる。 In the above configuration, since the magnetic shield for the sensor is assembled to the outer surface of the sensor housing, it is possible to minimize the design change of the sensor housing and each configuration housed in the sensor housing.

上記のセンサ装置において、前記軸方向において前記上側リング部と重なるように前記上側リング部の上方に配置されている上側リング部磁気シールドを備えることが好ましい。 In the above sensor device, it is preferable to include an upper ring portion magnetic shield arranged above the upper ring portion so as to overlap the upper ring portion in the axial direction.

上記構成では、上側リング部の上方に上側リング部磁気シールドを配置することにより、検出対象以外の磁気ノイズが上方から上側リング部に伝達されることを抑えることができる。 In the above configuration, by arranging the upper ring portion magnetic shield above the upper ring portion, it is possible to suppress the transmission of magnetic noise other than the detection target from above to the upper ring portion.

上記のセンサ装置において、前記軸方向において前記下側リング部と重なるように前記下側リング部の下方に配置されている下側リング部磁気シールドを備えることが好ましい。 In the above sensor device, it is preferable to provide a lower ring portion magnetic shield arranged below the lower ring portion so as to overlap the lower ring portion in the axial direction.

上記構成では、下側リング部の下方に下側リング部磁気シールドを配置することにより、検出対象以外の磁気ノイズが下方から下側リング部に伝達されることを抑えることができる。 In the above configuration, by arranging the lower ring portion magnetic shield below the lower ring portion, it is possible to suppress the transmission of magnetic noise other than the detection target from the lower side to the lower ring portion.

上記のセンサ装置において、前記軸方向において前記上側リング部と重なるように前記上側リング部の上方に配置されている上側リング部磁気シールドと、前記軸方向において前記下側リング部と重なるように前記下側リング部の下方に配置されている下側リング部磁気シールドと、前記上側リング部磁気シールドと前記下側リング部磁気シールドとを軸方向に接続する接続部とを備えている。 In the above sensor device, the magnetic shield of the upper ring portion arranged above the upper ring portion so as to overlap the upper ring portion in the axial direction, and the lower ring portion so as to overlap the lower ring portion in the axial direction. It is provided with a lower ring portion magnetic shield arranged below the lower ring portion, and a connecting portion for axially connecting the upper ring portion magnetic shield and the lower ring portion magnetic shield.

上記構成では、上側リング部の上方に上側リング部磁気シールドを配置し、下側リング部の下方に下側リング部磁気シールドを配置することにより、検出対象以外の磁気ノイズが軸方向から上側リング部及び下側リング部に伝達されることを抑えることができる。また、上側リング部磁気シールドと下側リング部磁気シールドとを接続部によって接続することにより、上側リング部磁気シールド及び下側リング部磁気シールドのいずれか一方に磁気ノイズが集中した場合であっても、他方の磁気シールドへとその磁気ノイズを流すことができる。これにより、磁気ノイズを上側リング部磁気シールド及び下側リング部磁気シールドの間で分散することができるため、磁気ノイズが一部に集中したとしても、その磁気ノイズが各リング部に伝達されることを抑えることができる。 In the above configuration, by arranging the upper ring portion magnetic shield above the upper ring portion and arranging the lower ring portion magnetic shield below the lower ring portion, magnetic noise other than the detection target is generated from the axial direction to the upper ring. It is possible to suppress transmission to the portion and the lower ring portion. Further, when the upper ring portion magnetic shield and the lower ring portion magnetic shield are connected by a connecting portion, magnetic noise is concentrated on either the upper ring portion magnetic shield or the lower ring portion magnetic shield. However, the magnetic noise can be passed to the other magnetic shield. As a result, the magnetic noise can be dispersed between the upper ring portion magnetic shield and the lower ring portion magnetic shield, so that even if the magnetic noise is partially concentrated, the magnetic noise is transmitted to each ring portion. It can be suppressed.

上記のセンサ装置において、前記接続部は、前記上側リング部磁気シールド及び前記下側リング部磁気シールドの周縁部において、前記回転軸を挟んで前記センサ用磁気シールドと反対側に設けられていることが好ましい。 In the above sensor device, the connection portion is provided on the peripheral portion of the upper ring portion magnetic shield and the lower ring portion magnetic shield on the opposite side of the rotation shaft from the sensor magnetic shield. Is preferable.

上記構成では、回転軸を挟んで接続部をセンサ用磁気シールドの反対側に設けることから、各リング部磁気シールドを接続する接続部を、各集磁部の外方を取り囲むように延ばさなくてよい分、接続部の接続長を短くすることができる。 In the above configuration, since the connecting portion is provided on the opposite side of the magnetic shield for the sensor with the rotation shaft sandwiched between them, the connecting portion connecting the magnetic shield of each ring portion does not extend so as to surround the outer side of each magnetic collecting portion. The connection length of the connection part can be shortened by a good amount.

上記のセンサ装置において、前記センサ用磁気シールドは、前記軸方向と直交する方向において前記磁気センサと重なるように前記磁気センサの外方に配置されている部分を備えていることが好ましい。 In the above sensor device, it is preferable that the sensor magnetic shield includes a portion arranged outside the magnetic sensor so as to overlap the magnetic sensor in a direction orthogonal to the axial direction.

上記構成では、磁気センサの軸方向と直交する方向にセンサ用磁気シールドを配置することにより、検出対象以外の磁気ノイズが軸方向と直交する方向から磁気センサに伝達されることを抑えることができる。 In the above configuration, by arranging the magnetic shield for the sensor in the direction orthogonal to the axial direction of the magnetic sensor, it is possible to suppress the transmission of magnetic noise other than the detection target to the magnetic sensor from the direction orthogonal to the axial direction. ..

上記のセンサ装置において、前記センサ用磁気シールドを構成する材料の透磁率は、前記上側集磁リング及び前記下側集磁リングを構成する材料の透磁率よりも低く設定されていることが好ましい。 In the above sensor device, the magnetic permeability of the material constituting the sensor magnetic shield is preferably set lower than the magnetic permeability of the material constituting the upper magnetic collecting ring and the lower magnetic collecting ring.

上記構成では、各集磁リングを構成する材料の方がセンサ用磁気シールドを構成する材料よりも磁束の通りやすい材質に設定されていることにより、磁気センサの検出対象である磁気回路の磁束が、各集磁リングからセンサ用磁気シールドへと伝達されることを抑えることができる。 In the above configuration, the material that constitutes each magnetic collection ring is set to a material that allows the magnetic flux to pass through more easily than the material that constitutes the magnetic shield for the sensor, so that the magnetic flux of the magnetic circuit that is the detection target of the magnetic sensor is set. , It is possible to suppress the transmission from each magnetic flux collecting ring to the magnetic shield for the sensor.

本発明のセンサ装置によれば、センサの検出精度を高めることができる。 According to the sensor device of the present invention, the detection accuracy of the sensor can be improved.

一実施形態のセンサ装置を分解した斜視図。The perspective view which disassembled the sensor device of one Embodiment. 一実施形態の部分組立品を分解した斜視図。The perspective view which disassembled the partial assembly of one Embodiment. 一実施形態の部分組立品の斜視図。The perspective view of the partial assembly of one Embodiment. 組み立てられた状態のセンサ装置の斜視図。A perspective view of the sensor device in the assembled state. 外付け磁気シールドの展開図。Development view of the external magnetic shield. 他の実施形態の磁気シールド及び集磁リングの概略構成を示す斜視図。The perspective view which shows the schematic structure of the magnetic shield and the magnetic collecting ring of another embodiment.

センサ装置の一実施形態について図面に従って説明する。
図1に示すように、センサ装置10は回転軸11に設けられる。回転軸11は、入力軸12、トーションバー13、及び出力軸14を有している。入力軸12と出力軸14とは、トーションバー13を介して互いに連結される。入力軸12、トーションバー13、及び出力軸14は、同一の軸線上に位置している。回転軸11は、例えば、操舵装置のステアリングホイールに連結されたステアリング軸である。なお、本実施形態では、出力軸14に対して入力軸12の側が「上側」、「上方」であり、入力軸12に対して出力軸14の側が「下側」、「下方」である。
An embodiment of the sensor device will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the sensor device 10 is provided on the rotating shaft 11. The rotating shaft 11 has an input shaft 12, a torsion bar 13, and an output shaft 14. The input shaft 12 and the output shaft 14 are connected to each other via a torsion bar 13. The input shaft 12, the torsion bar 13, and the output shaft 14 are located on the same axis. The rotating shaft 11 is, for example, a steering shaft connected to the steering wheel of the steering device. In the present embodiment, the side of the input shaft 12 is "upper" and "upper" with respect to the output shaft 14, and the side of the output shaft 14 is "lower" and "lower" with respect to the input shaft 12.

センサ装置10は、永久磁石21、磁気ヨーク22、部分組立品23、ハウジング24、及び外付け磁気シールド25を有している。
永久磁石21は、円筒状をなしている。永久磁石21は、その周方向に沿ってS極とN極とが交互に着磁されている。永久磁石21は、入力軸12の外周面に固定されている。
The sensor device 10 includes a permanent magnet 21, a magnetic yoke 22, a subassembly 23, a housing 24, and an external magnetic shield 25.
The permanent magnet 21 has a cylindrical shape. The permanent magnet 21 has S poles and N poles alternately magnetized along its circumferential direction. The permanent magnet 21 is fixed to the outer peripheral surface of the input shaft 12.

磁気ヨーク22は、円筒状をなしている。磁気ヨーク22の内部には永久磁石21が挿入される。磁気ヨーク22は、磁性体からなる環状の下側磁気ヨーク31及び上側磁気ヨーク32が合成樹脂材料によりモールドされてなる。磁気ヨーク22の合成樹脂材料により形成された部分は、下側磁気ヨーク31及び上側磁気ヨーク32の位置関係を保持するホルダ33として機能する。このホルダ33の端部には主動歯車34が一体成型されている。下側磁気ヨーク31及び上側磁気ヨーク32は、回転軸11の軸線に沿った方向、すなわち軸方向Oに沿って並んでいる。磁気ヨーク22は出力軸14に固定される。 The magnetic yoke 22 has a cylindrical shape. A permanent magnet 21 is inserted inside the magnetic yoke 22. The magnetic yoke 22 is formed by molding an annular lower magnetic yoke 31 and an upper magnetic yoke 32 made of a magnetic material with a synthetic resin material. The portion of the magnetic yoke 22 formed of the synthetic resin material functions as a holder 33 that holds the positional relationship between the lower magnetic yoke 31 and the upper magnetic yoke 32. A driving gear 34 is integrally molded at the end of the holder 33. The lower magnetic yoke 31 and the upper magnetic yoke 32 are aligned in the direction along the axis of the rotating shaft 11, that is, in the axial direction O. The magnetic yoke 22 is fixed to the output shaft 14.

下側磁気ヨーク31及び上側磁気ヨーク32には、それぞれ複数の歯部が周方向に沿って等間隔で設けられている。これら歯部は、軸方向Oにおいて互いに反対側へ向けて延びている。下側磁気ヨーク31及び上側磁気ヨーク32は、それらの歯部が周方向において交互に位置するように保持されている。下側磁気ヨーク31及び上側磁気ヨーク32は、トーションバー13にねじれ変形が生じていない状態において、複数の歯部の周方向における中心が永久磁石21のN極とS極との境界に一致するように設けられる。 A plurality of tooth portions are provided on the lower magnetic yoke 31 and the upper magnetic yoke 32 at equal intervals along the circumferential direction. These teeth extend toward opposite sides in the axial direction O. The lower magnetic yoke 31 and the upper magnetic yoke 32 are held so that their teeth are alternately positioned in the circumferential direction. In the lower magnetic yoke 31 and the upper magnetic yoke 32, the centers of the plurality of teeth in the circumferential direction coincide with the boundary between the north and south poles of the permanent magnet 21 in a state where the torsion bar 13 is not twisted and deformed. It is provided as follows.

部分組立品23は、回転軸11の回転角度を検出するための部品、及び回転軸11に加わるトルクを検出するための部品をホルダ50に取り付けることによって一体に扱えるようにしたものである。部分組立品23については、後に詳述する。 The subassembly 23 is made to be able to be handled integrally by attaching a part for detecting the rotation angle of the rotating shaft 11 and a part for detecting the torque applied to the rotating shaft 11 to the holder 50. The subassembly 23 will be described in detail later.

ハウジング24には、回転軸11が貫通される。また、ハウジング24の内部には、永久磁石21、磁気ヨーク22、および部分組立品23の一部分が収容される。ハウジング24は、段付きの筒状に設けられている。ハウジング24は、合成樹脂材料によって構成されている。ハウジング24は、半円筒状の大径部41および円筒状の小径部42を有している。大径部41及び小径部42は、軸方向Oに貫通孔を有している。小径部42には、回転軸11の入力軸12が挿入される。大径部41には、永久磁石21、磁気ヨーク22、および部分組立品23の一部分が収容される。大径部41における小径部42と反対側の外周縁には、フランジ部41aが形成されている。フランジ部41aには、円形に貫通した挿通孔41b,41bが設けられている。軸方向Oから見たとき、挿通孔41b,41bは、小径部42を挟んで互いに反対側に設けられている。 A rotation shaft 11 is passed through the housing 24. Further, the permanent magnet 21, the magnetic yoke 22, and a part of the subassembly 23 are housed inside the housing 24. The housing 24 is provided in a stepped tubular shape. The housing 24 is made of a synthetic resin material. The housing 24 has a semi-cylindrical large diameter portion 41 and a cylindrical small diameter portion 42. The large diameter portion 41 and the small diameter portion 42 have through holes in the axial direction O. The input shaft 12 of the rotating shaft 11 is inserted into the small diameter portion 42. The large diameter portion 41 houses a permanent magnet 21, a magnetic yoke 22, and a part of the subassembly 23. A flange portion 41a is formed on the outer peripheral edge of the large diameter portion 41 opposite to the small diameter portion 42. The flange portion 41a is provided with insertion holes 41b and 41b penetrating in a circular shape. When viewed from the axial direction O, the insertion holes 41b and 41b are provided on opposite sides of the small diameter portion 42.

大径部41には、部分組立品23が挿入される矩形状の挿入口43が側方へ向けて開口するかたちで設けられている。大径部41には、部分組立品23を固定するための2つの取付壁44,45が設けられている。2つの取付壁44,45は、軸方向Oに直交する方向において互いに反対側へ向けて延びている。2つの取付壁44,45は、挿入口43の周縁部分43aに対して段差のない面一の状態となるように設けられている。2つの取付壁44,45には、円形に貫通した挿通孔44a,45aが設けられている。部分組立品23は、その一部分がハウジング24の挿入口43に挿入された状態で、ハウジング24に固定される。 The large-diameter portion 41 is provided with a rectangular insertion port 43 into which the subassembly 23 is inserted so as to open laterally. The large diameter portion 41 is provided with two mounting walls 44 and 45 for fixing the subassembly 23. The two mounting walls 44, 45 extend toward opposite sides in a direction orthogonal to the axial direction O. The two mounting walls 44 and 45 are provided so as to be flush with each other with respect to the peripheral edge portion 43a of the insertion port 43. The two mounting walls 44, 45 are provided with insertion holes 44a, 45a penetrating in a circle. The subassembly 23 is fixed to the housing 24 with a part thereof inserted into the insertion port 43 of the housing 24.

外付け磁気シールド25は、センサ装置10が組み立てられた状態において、部分組立品23及びハウジング24の外面に組み付けられている。外付け磁気シールド25は、検出対象以外の磁気ノイズがセンサ装置10の内部に伝達されるのを遮断するために設けられるものである。外付け磁気シールド25については、後に詳述する。 The external magnetic shield 25 is assembled to the outer surfaces of the subassembly 23 and the housing 24 in a state where the sensor device 10 is assembled. The external magnetic shield 25 is provided to block magnetic noise other than the detection target from being transmitted to the inside of the sensor device 10. The external magnetic shield 25 will be described in detail later.

部分組立品23について詳細に説明する。
図2に示すように、部分組立品23は、ホルダ50を構成する下側ホルダ51および上側ホルダ52を有している。また、部分組立品23は、2つの従動歯車53,54、基板55、カバー56、及び磁気シールド57を有している。
The subassembly 23 will be described in detail.
As shown in FIG. 2, the subassembly 23 has a lower holder 51 and an upper holder 52 constituting the holder 50. Further, the subassembly 23 has two driven gears 53 and 54, a substrate 55, a cover 56, and a magnetic shield 57.

下側ホルダ51は、合成樹脂材料によって一体成型されている。下側ホルダ51は、円弧状の輪郭を有する下側ヨーク挿入部61、及び矩形状の輪郭を有する下側基板収容部62を有している。 The lower holder 51 is integrally molded with a synthetic resin material. The lower holder 51 has a lower yoke insertion portion 61 having an arcuate contour and a lower substrate accommodating portion 62 having a rectangular contour.

下側ヨーク挿入部61には、磁気ヨーク22が挿入される円形の挿入孔63が設けられている。挿入孔63の内径は磁気ヨーク22の外径よりも若干長い長さに設定される。挿入孔63の内周面には環状の下側集磁リング64が設けられている。下側集磁リング64は、磁気ヨーク22の下側磁気ヨーク31に対応する部分である。また、下側ヨーク挿入部61には、2つの係合爪65,66が設けられている。これら係合爪65,66は、下側ヨーク挿入部61における下側基板収容部62と反対側の周縁部に沿って間隔を開けて設けられている。2つの係合爪65,66は、それぞれ軸方向Oに沿って延びている。2つの係合爪65,66の先端部には、係合突部65a,66aが設けられている。これら係合突部65a,66aは挿入孔63の半径方向における内側へ向けて突出している。 The lower yoke insertion portion 61 is provided with a circular insertion hole 63 into which the magnetic yoke 22 is inserted. The inner diameter of the insertion hole 63 is set to a length slightly longer than the outer diameter of the magnetic yoke 22. An annular lower magnetic collecting ring 64 is provided on the inner peripheral surface of the insertion hole 63. The lower magnetic collection ring 64 is a portion corresponding to the lower magnetic yoke 31 of the magnetic yoke 22. Further, the lower yoke insertion portion 61 is provided with two engaging claws 65 and 66. These engaging claws 65 and 66 are provided at intervals along the peripheral edge portion of the lower yoke insertion portion 61 opposite to the lower substrate accommodating portion 62. The two engaging claws 65 and 66 extend along the axial direction O, respectively. Engagement protrusions 65a and 66a are provided at the tips of the two engaging claws 65 and 66. These engaging protrusions 65a and 66a project inward in the radial direction of the insertion hole 63.

下側集磁リング64は、下側磁気ヨーク31を取り囲む環状の下側リング部64aと、下側リング部64aから径方向外側に向かって延びる部位を含む2つの下側集磁部64b,64cとを有している。2つの下側集磁部64b,64cは、互いに平行に延びている。2つの下側集磁部64b,64cは、下側リング部64aの上側の端面から上方に延びているとともに、当該上方に延びている部分から径方向外側に向かって延びている。下側集磁リング64は、金属材料によって構成されている。 The lower magnetic collecting ring 64 includes two lower magnetic collecting portions 64b and 64c including an annular lower ring portion 64a surrounding the lower magnetic yoke 31 and a portion extending radially outward from the lower ring portion 64a. And have. The two lower magnetic collecting portions 64b and 64c extend in parallel with each other. The two lower magnetic collecting portions 64b and 64c extend upward from the upper end surface of the lower ring portion 64a and extend radially outward from the portion extending upward. The lower magnetic collecting ring 64 is made of a metal material.

下側基板収容部62には、凹部71が設けられている。凹部71の内底面における挿入孔63の近傍の部分には、下側集磁リング64に設けられた2つの下側集磁部64b,64cが露出している。また、凹部71の内底面における中央付近には、段付き円柱状の2つの基板支持部72,73が設けられている。また、凹部71の内底面における挿入孔63と反対側の部分には複数の端子74が突出して設けられている。複数の端子74は、凹部71における挿入孔63と反対側の内周縁に沿って一列に並んでいる。複数の端子74は、配線75を介してセンサ装置10の外部に設けられる図示しない演算回路に接続される。 The lower substrate accommodating portion 62 is provided with a recess 71. Two lower magnetic collecting portions 64b and 64c provided in the lower magnetic collecting ring 64 are exposed in a portion of the inner bottom surface of the recess 71 in the vicinity of the insertion hole 63. Further, two substrate support portions 72 and 73 having a stepped columnar shape are provided near the center of the inner bottom surface of the recess 71. Further, a plurality of terminals 74 are provided so as to project from the portion of the inner bottom surface of the recess 71 opposite to the insertion hole 63. The plurality of terminals 74 are arranged in a row along the inner peripheral edge opposite to the insertion hole 63 in the recess 71. The plurality of terminals 74 are connected to an arithmetic circuit (not shown) provided outside the sensor device 10 via wiring 75.

下側基板収容部62には、矩形板状の2つの固定部76,77が設けられている。2つの固定部76,77は、下側ヨーク挿入部61および下側基板収容部62の並び方向に直交する方向において互いに反対側に位置する下側基板収容部62の2つの側面に設けられている。2つの固定部76,77は、下側基板収容部62の底壁に対して直交するかたちで設けられている。また、下側基板収容部62には2つの係合部78,79が設けられている。2つの係合部78,79は、下側ヨーク挿入部61および下側基板収容部62の並び方向に直交する方向において互いに反対側に位置する下側基板収容部62の2つの側面と2つの固定部76,77とで形成される角部に設けられている。2つの固定部76,77には、円形に貫通した挿通孔76a,77aが設けられている。2つの係合部78,79は、固定部76,77を基準として挿入孔63と反対側に位置している。2つの係合部78,79には、矩形の係合孔78a,79aが設けられている。 The lower substrate accommodating portion 62 is provided with two rectangular plate-shaped fixing portions 76 and 77. The two fixing portions 76 and 77 are provided on two side surfaces of the lower substrate accommodating portion 62 located opposite to each other in the direction orthogonal to the arrangement direction of the lower yoke insertion portion 61 and the lower substrate accommodating portion 62. There is. The two fixing portions 76 and 77 are provided so as to be orthogonal to the bottom wall of the lower substrate accommodating portion 62. Further, the lower substrate accommodating portion 62 is provided with two engaging portions 78 and 79. The two engaging portions 78 and 79 are two side surfaces and two sides of the lower substrate accommodating portion 62 located opposite to each other in the direction orthogonal to the alignment direction of the lower yoke insertion portion 61 and the lower substrate accommodating portion 62. It is provided at a corner formed by the fixing portions 76 and 77. The two fixing portions 76, 77 are provided with insertion holes 76a, 77a penetrating in a circular shape. The two engaging portions 78 and 79 are located on the opposite sides of the insertion holes 63 with respect to the fixed portions 76 and 77. The two engaging portions 78 and 79 are provided with rectangular engaging holes 78a and 79a.

上側ホルダ52は、合成樹脂材料によって一体成型されている。上側ホルダ52は、基本的には下側ホルダ51の形状に対応して設けられる。上側ホルダ52は、円弧状の輪郭を有する上側ヨーク挿入部81および矩形状の輪郭を有する上側基板収容部82を有している。 The upper holder 52 is integrally molded with a synthetic resin material. The upper holder 52 is basically provided corresponding to the shape of the lower holder 51. The upper holder 52 has an upper yoke insertion portion 81 having an arcuate contour and an upper substrate accommodating portion 82 having a rectangular contour.

上側ヨーク挿入部81には、磁気ヨーク22が挿入される円形の挿入孔83が設けられている。挿入孔83の内径は磁気ヨーク22の外径よりも若干長い長さに設定される。挿入孔83は、センサ装置10が組み立てられた状態において、下側ホルダ51の挿入孔63と一致する。挿入孔83の内周面には、環状の上側集磁リング84が設けられている。上側集磁リング84は、磁気ヨーク22の上側磁気ヨーク32に対応する部分である。また、上側ヨーク挿入部81には、2つの係合凹部85,86が設けられている。2つの係合凹部85,86は、上側ヨーク挿入部81における上側基板収容部82と反対側の周縁部に沿って間隔を開けて設けられている。2つの係合凹部85,86は、上側ヨーク挿入部81の周縁部において、軸方向Oにおける下側ホルダ51と反対側の部分に設けられている。2つの係合凹部85,86は、下側ホルダ51における2つの係合爪65,66に対応する。また、上側ヨーク挿入部81において、上側基板収容部82との境界の近傍位置には2つの係合孔87,88が設けられている。2つの係合孔87,88は、挿入孔83に沿って定められた間隔を開けて設けられている。 The upper yoke insertion portion 81 is provided with a circular insertion hole 83 into which the magnetic yoke 22 is inserted. The inner diameter of the insertion hole 83 is set to a length slightly longer than the outer diameter of the magnetic yoke 22. The insertion hole 83 coincides with the insertion hole 63 of the lower holder 51 when the sensor device 10 is assembled. An annular upper magnetic collecting ring 84 is provided on the inner peripheral surface of the insertion hole 83. The upper magnetic collecting ring 84 is a portion of the magnetic yoke 22 corresponding to the upper magnetic yoke 32. Further, the upper yoke insertion portion 81 is provided with two engaging recesses 85 and 86. The two engaging recesses 85 and 86 are provided at intervals along the peripheral edge portion of the upper yoke insertion portion 81 opposite to the upper substrate accommodating portion 82. The two engaging recesses 85 and 86 are provided on the peripheral edge of the upper yoke insertion portion 81 at a portion opposite to the lower holder 51 in the axial direction O. The two engaging recesses 85, 86 correspond to the two engaging claws 65, 66 in the lower holder 51. Further, in the upper yoke insertion portion 81, two engaging holes 87 and 88 are provided near the boundary with the upper substrate accommodating portion 82. The two engaging holes 87 and 88 are provided at a predetermined interval along the insertion hole 83.

上側集磁リング84は、上側磁気ヨーク32を取り囲む環状の上側リング部84aと、上側リング部84aから径方向外側に向かって延びる部位を含む2つの上側集磁部84b,84cとを有している。2つの上側集磁部84b,84cは、互いに平行に延びている。2つの上側集磁部84b,84cは、上側リング部84aの下側の端面から下方に延びているとともに、当該下方に延びている部分から径方向外側に向かって延びている。上側集磁リング84は、金属材料によって構成されている。 The upper magnetic collecting ring 84 has an annular upper ring portion 84a surrounding the upper magnetic yoke 32, and two upper magnetic collecting portions 84b and 84c including a portion extending radially outward from the upper ring portion 84a. There is. The two upper magnetic collecting portions 84b and 84c extend in parallel with each other. The two upper magnetic collecting portions 84b and 84c extend downward from the lower end surface of the upper ring portion 84a and extend radially outward from the downwardly extending portion. The upper magnetic collecting ring 84 is made of a metal material.

上側基板収容部82において、挿入孔83の近傍の部分には、2つの支持孔91,92が設けられている。また、上側基板収容部82の下側ホルダ51側の面、すなわち図2中の下面における挿入孔83の近傍の部分には、上側集磁リング84に設けられた2つの上側集磁部84b,84cが露出している。2つの上側集磁部84b,84cは、センサ装置10が組み立てられた状態において、下側ホルダ51に保持された下側集磁リング64の2つの下側集磁部64b,64cに対して軸方向Oにおいて対向する。また、上側ヨーク挿入部81及び上側基板収容部82の並び方向に直交する方向において互いに反対側に位置する上側基板収容部82の2つの側面には、2つの係合突部93,94が設けられている。2つの係合突部93,94は、2つの支持孔91,92を基準とする挿入孔83と反対側に位置している。 In the upper substrate accommodating portion 82, two support holes 91 and 92 are provided in a portion near the insertion hole 83. Further, on the surface on the lower holder 51 side of the upper substrate accommodating portion 82, that is, the portion near the insertion hole 83 on the lower surface in FIG. 2, the two upper magnetic collecting portions 84b provided on the upper magnetic collecting ring 84, 84c is exposed. The two upper magnetic collecting portions 84b and 84c are shafts with respect to the two lower magnetic collecting portions 64b and 64c of the lower magnetic collecting ring 64 held by the lower holder 51 in the state where the sensor device 10 is assembled. Oppose in direction O. Further, two engaging protrusions 93 and 94 are provided on the two side surfaces of the upper substrate accommodating portion 82 located opposite to each other in the direction orthogonal to the arrangement direction of the upper yoke insertion portion 81 and the upper substrate accommodating portion 82. Has been done. The two engaging protrusions 93, 94 are located on opposite sides of the insertion hole 83 with respect to the two support holes 91, 92.

従動歯車53,54は、上側ホルダ52に対して回転可能に支持される。従動歯車53は、軸部53a、歯車部53b、及び永久磁石53cを有している。従動歯車54も、軸部54a、歯車部54b、及び永久磁石54cを有している。永久磁石53c,54cは、軸部53a,54aの先端部に固定されている。従動歯車53の軸部53aは上側ホルダ52の支持孔91に、従動歯車54の軸部54aは上側ホルダ52の支持孔92に挿入される。歯車部53b,54bは、軸部53a,54aが支持孔91,92に挿入された状態において、上側ホルダ52の上面に対して摺動回転可能に支持される。歯車部53b,54bの歯数は異なっている。センサ装置10が組み立てられた状態において、2つの従動歯車53,54は、磁気ヨーク22に設けられた主動歯車34に噛合する。 The driven gears 53 and 54 are rotatably supported with respect to the upper holder 52. The driven gear 53 has a shaft portion 53a, a gear portion 53b, and a permanent magnet 53c. The driven gear 54 also has a shaft portion 54a, a gear portion 54b, and a permanent magnet 54c. The permanent magnets 53c and 54c are fixed to the tip portions of the shaft portions 53a and 54a. The shaft portion 53a of the driven gear 53 is inserted into the support hole 91 of the upper holder 52, and the shaft portion 54a of the driven gear 54 is inserted into the support hole 92 of the upper holder 52. The gear portions 53b and 54b are slidably and rotatably supported with respect to the upper surface of the upper holder 52 in a state where the shaft portions 53a and 54a are inserted into the support holes 91 and 92. The number of teeth of the gear portions 53b and 54b is different. In the assembled state of the sensor device 10, the two driven gears 53 and 54 mesh with the main gear 34 provided on the magnetic yoke 22.

基板55は、矩形状に設けられている。基板55は、下側ホルダ51の凹部71に取り付けられる。基板55の中央付近には、2つの支持孔101,102が設けられている。これら支持孔101,102には凹部71の内底面に設けられた2つの基板支持部72,73の先端部が挿入される。また、基板55には、端子74と同数の接続孔103が一列に並んで設けられている。これら接続孔103には、それぞれ端子74が挿入される。各接続孔103に各端子74が挿入された状態で半田付けなどが行われることにより、基板55の図示しない配線パターンと各端子74とが接続される。 The substrate 55 is provided in a rectangular shape. The substrate 55 is attached to the recess 71 of the lower holder 51. Two support holes 101 and 102 are provided near the center of the substrate 55. The tips of the two substrate support portions 72 and 73 provided on the inner bottom surface of the recess 71 are inserted into the support holes 101 and 102. Further, the substrate 55 is provided with the same number of connection holes 103 as the terminals 74 in a row. Terminals 74 are inserted into these connection holes 103, respectively. By performing soldering or the like with each terminal 74 inserted in each connection hole 103, a wiring pattern (not shown) of the substrate 55 and each terminal 74 are connected.

基板55における上側ホルダ52側の上面には、2つの角度検出用磁気センサ104,105が設けられている。2つの角度検出用磁気センサ104,105は、基板55の長側縁に沿って並んで設けられている。センサ装置10が組み立てられた状態において、2つの角度検出用磁気センサ104,105は、従動歯車53,54の永久磁石53c,54cに対して軸方向Oにおいて対向する。角度検出用磁気センサ104,105としては、例えばホールセンサが採用される。2つの角度検出用磁気センサ104,105は、従動歯車53,54の回転に伴う磁界の変化に応じた電気信号を生成する。 Two magnetic sensors 104 and 105 for angle detection are provided on the upper surface of the substrate 55 on the upper holder 52 side. The two angle detection magnetic sensors 104 and 105 are provided side by side along the long side edge of the substrate 55. In the assembled state of the sensor device 10, the two magnetic sensors 104 and 105 for angle detection face the permanent magnets 53c and 54c of the driven gears 53 and 54 in the axial direction O. As the angle detection magnetic sensors 104 and 105, for example, a hall sensor is adopted. The two angle detection magnetic sensors 104 and 105 generate an electric signal according to a change in the magnetic field accompanying the rotation of the driven gears 53 and 54.

基板55における上側ホルダ52側の上面には、2つのトルク検出用磁気センサ106,107が設けられている。2つのトルク検出用磁気センサ106,107は、基板55の長側縁に沿った方向において、2つの角度検出用磁気センサ104,105の間に位置している。また、センサ装置10が組み立てられた状態において、トルク検出用磁気センサ106は、軸方向Oにおいて互いに対向する、下側集磁リング64の下側集磁部64bと上側集磁リング84の上側集磁部84bとの間に配置されている。また、センサ装置10が組み立てられた状態において、トルク検出用磁気センサ107は、軸方向Oにおいて互いに対向する、下側集磁リング64の下側集磁部64cと上側集磁リング84の上側集磁部84cとの間に配置されている。軸方向Oにおいて、トルク検出用磁気センサ106,107の大きさは、下側集磁部64b,64c及び上側集磁部84b,84cの大きさよりも大きく形成されている。すなわち、軸方向Oから見たとき、トルク検出用磁気センサ106,107の外縁部は、下側集磁部64b,64c及び上側集磁部84b,84cからはみ出している。トルク検出用磁気センサ106,107としては、例えばホールセンサが採用される。トルク検出用磁気センサ106,107は、磁気ヨーク22の下側磁気ヨーク31及び上側磁気ヨーク32から下側集磁リング64及び上側集磁リング84に誘導される磁束を検出する。すなわち、トルク検出用磁気センサ106,107は、永久磁石21、磁気ヨーク22、下側集磁リング64、及び上側集磁リング84により形成される磁気回路の磁束を検出する。トルク検出用磁気センサ106,107は、付与される磁界の強さに応じた電気信号を生成する。特許請求の範囲で記載した磁気センサは、トルク検出用磁気センサ106,107に相当する。 Two torque detection magnetic sensors 106 and 107 are provided on the upper surface of the substrate 55 on the upper holder 52 side. The two torque detection magnetic sensors 106 and 107 are located between the two angle detection magnetic sensors 104 and 105 in the direction along the long side edge of the substrate 55. Further, in the assembled state of the sensor device 10, the torque detection magnetic sensor 106 is opposed to each other in the axial direction O. It is arranged between the magnetic portion 84b and the magnetic portion 84b. Further, in the assembled state of the sensor device 10, the torque detection magnetic sensor 107 is opposed to each other in the axial direction O. It is arranged between the magnetic portion 84c and the magnetic portion 84c. In the axial direction O, the sizes of the torque detection magnetic sensors 106 and 107 are formed to be larger than the sizes of the lower magnetic collecting portions 64b and 64c and the upper magnetic collecting portions 84b and 84c. That is, when viewed from the axial direction O, the outer edge portions of the torque detection magnetic sensors 106 and 107 protrude from the lower magnetic collecting portions 64b and 64c and the upper magnetic collecting portions 84b and 84c. As the torque detection magnetic sensors 106 and 107, for example, a hall sensor is adopted. The torque detection magnetic sensors 106 and 107 detect the magnetic flux induced from the lower magnetic yoke 31 and the upper magnetic yoke 32 of the magnetic yoke 22 to the lower magnetic collecting ring 64 and the upper magnetic collecting ring 84. That is, the torque detecting magnetic sensors 106 and 107 detect the magnetic flux of the magnetic circuit formed by the permanent magnet 21, the magnetic yoke 22, the lower magnetic collecting ring 64, and the upper magnetic collecting ring 84. The torque detection magnetic sensors 106 and 107 generate an electric signal according to the strength of the applied magnetic field. The magnetic sensors described in the claims correspond to the magnetic sensors 106 and 107 for torque detection.

カバー56は、上側ホルダ52に装着される。カバー56は、合成樹脂材料によって一体成型されている。カバー56は、平板状の押さえ部111、及び2つの側壁112,112を有している。 The cover 56 is attached to the upper holder 52. The cover 56 is integrally molded with a synthetic resin material. The cover 56 has a flat plate-shaped pressing portion 111 and two side walls 112 and 112.

押さえ部111の4つの側縁部のうち1つの側縁部には、挿入孔83の輪郭に対応する円弧面111aが設けられている。押さえ部111において、円弧面111aと押さえ部111の2つの側面とが交わる2つの角部には、それぞれ係合爪113,114が設けられている。2つの係合爪113,114は、押さえ部111に対して直交する方向に沿って延びている。2つの係合爪113,114の先端には、それぞれ係合突部113a,114aが設けられている。これら係合突部113a,114aは、それぞれ2つの係合爪113,114の並び方向に沿った方向おける外側へ向けて突出している。2つの係合爪113,114は、上側ホルダ52に設けられた2つの係合孔87,88に対応する。 An arc surface 111a corresponding to the contour of the insertion hole 83 is provided on one of the four side edges of the pressing portion 111. In the pressing portion 111, engaging claws 113 and 114 are provided at the two corner portions where the arcuate surface 111a and the two side surfaces of the pressing portion 111 intersect, respectively. The two engaging claws 113 and 114 extend in a direction orthogonal to the pressing portion 111. Engagement protrusions 113a and 114a are provided at the tips of the two engaging claws 113 and 114, respectively. The engaging protrusions 113a and 114a project outward in the direction along the alignment direction of the two engaging claws 113 and 114, respectively. The two engaging claws 113 and 114 correspond to the two engaging holes 87 and 88 provided in the upper holder 52.

2つの側壁112,112は、2つの係合爪113,114と同方向へ向けて延びている。2つの側壁112,112は、押さえ部111における円弧面111aと反対側に位置する側縁部寄りに位置している。2つの側壁112,112における押さえ部111と反対側の端部である先端部には、それぞれ係合爪115,116が設けられている。2つの係合爪115,116の先端部には、それぞれ係合突部115a,116aが設けられている。これら係合突部115a,116aは、それぞれ2つの側壁112,112の並び方向における外側へ向けて突出している。2つの係合爪115,116は、下側ホルダ51に設けられた2つの係合孔78a,79aに対応する。 The two side walls 112, 112 extend in the same direction as the two engaging claws 113, 114. The two side walls 112 and 112 are located near the side edge portion of the pressing portion 111, which is located on the side opposite to the arc surface 111a. Engagement claws 115 and 116 are provided at the tip portions of the two side walls 112 and 112, which are the ends opposite to the pressing portion 111, respectively. Engagement protrusions 115a and 116a are provided at the tips of the two engaging claws 115 and 116, respectively. The engaging protrusions 115a and 116a project outward in the alignment direction of the two side walls 112 and 112, respectively. The two engaging claws 115 and 116 correspond to the two engaging holes 78a and 79a provided in the lower holder 51.

カバー56における2つの側壁112,112の先端部の内側には、それぞれ係合突部117,118が設けられている。これら係合突部117,118は、2つの側壁112,112の並び方向において互いに対向している。特許請求の範囲で記載したセンサハウジングは、ハウジング24及び部分組立品23における合成樹脂材料によって一体成型している部分に対応している。 Engagement protrusions 117 and 118 are provided inside the tips of the two side walls 112 and 112 of the cover 56, respectively. These engaging protrusions 117 and 118 face each other in the alignment direction of the two side walls 112 and 112. The sensor housing described in the claims corresponds to a portion of the housing 24 and the subassembly 23 that is integrally molded with a synthetic resin material.

図2及び図3に示すように、磁気シールド57は、センサ装置10が組み立てられた状態において、下側ホルダ51及び上側ホルダ52の径方向における外方に配置されている。詳しくは、磁気シールド57は、下側集磁リング64の下側リング部64a及び上側集磁リング84の上側リング部84aの外周面を径方向における外方から覆うことにより、軸方向Oと直交する方向において下側リング部64a及び上側リング部84aと重なるように配置されている。磁気シールド57は、断面U字形状をなしている。磁気シールド57は、板状部材をU字形状に湾曲させた形状をなしている。磁気シールド57を構成する材料としては磁気を遮断できる金属材料が採用される。磁気シールド57を構成する材料の透磁率は、下側集磁リング64及び上側集磁リング84を構成する材料の透磁率よりも低く設定されている。磁気シールド57の軸方向Oにおける長さは、下側ホルダ51及び上側ホルダ52の軸方向Oにおける厚さと同程度に設定されている。図3に示すように、2つの固定部76,77における挿入孔63側の面には、スリット76b,77bが設けられている。スリット76b,77bにおける固定部76,77の並び方向の幅は、磁気シールド57の厚さと同程度に設定されている。また、スリット76b,77bにおける固定部76,77の並び方向と直交する方向の長さは、スリット76b,77bの軸方向Oにおける長さと同程度に設定されている。磁気シールド57の周方向における両端部57a,57bがスリット76b,77bに挿入されることにより、磁気シールド57は下側ホルダ51及び上側ホルダ52に対して固定されている。これにより、軸方向Oと直交する方向において、磁気シールド57は、下側集磁リング64及び上側集磁リング84と重なるように、下側集磁リング64及び上側集磁リング84の径方向における外方に配置されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the magnetic shield 57 is arranged outward in the radial direction of the lower holder 51 and the upper holder 52 in the assembled state of the sensor device 10. Specifically, the magnetic shield 57 is orthogonal to the axial direction O by covering the outer peripheral surfaces of the lower ring portion 64a of the lower magnetic collecting ring 64 and the upper ring portion 84a of the upper magnetic collecting ring 84 from the outside in the radial direction. It is arranged so as to overlap the lower ring portion 64a and the upper ring portion 84a in the direction of the magnetism. The magnetic shield 57 has a U-shaped cross section. The magnetic shield 57 has a U-shaped curved plate-like member. As a material constituting the magnetic shield 57, a metal material capable of blocking magnetism is adopted. The magnetic permeability of the material constituting the magnetic shield 57 is set lower than the magnetic permeability of the material constituting the lower magnetic collecting ring 64 and the upper magnetic collecting ring 84. The length of the magnetic shield 57 in the axial direction O is set to be approximately the same as the thickness of the lower holder 51 and the upper holder 52 in the axial direction O. As shown in FIG. 3, slits 76b and 77b are provided on the surfaces of the two fixing portions 76 and 77 on the insertion hole 63 side. The width of the fixed portions 76, 77 in the slits 76b, 77b in the alignment direction is set to be about the same as the thickness of the magnetic shield 57. Further, the length of the slits 76b, 77b in the direction orthogonal to the arrangement direction of the fixed portions 76, 77 is set to be about the same as the length of the slits 76b, 77b in the axial direction O. The magnetic shield 57 is fixed to the lower holder 51 and the upper holder 52 by inserting both ends 57a and 57b of the magnetic shield 57 in the circumferential direction into the slits 76b and 77b. As a result, in the direction orthogonal to the axial direction O, the magnetic shield 57 overlaps the lower magnetic collecting ring 64 and the upper magnetic collecting ring 84 in the radial direction of the lower magnetic collecting ring 64 and the upper magnetic collecting ring 84. It is located on the outside.

このように構成された部分組立品23をその挿入孔63,83側からハウジング24の挿入口43に挿入する。部分組立品23をハウジング24の挿入口43に対して挿入すると、部分組立品23の固定部76,77がハウジング24の取付壁44,45に当接する。この状態で固定部76,77の挿通孔76a,77a及び取付壁44,45の挿通孔44a,45aにボルト121を挿通し、そのボルト121の先端部にナット122を締め付けることにより、部分組立品23はハウジング24に固定される。この後、部分組立品23及びハウジング24の外面には外付け磁気シールド25が組み付けられる。 The subassembly 23 configured in this way is inserted into the insertion port 43 of the housing 24 from the insertion holes 63, 83 side thereof. When the subassembly 23 is inserted into the insertion slot 43 of the housing 24, the fixing portions 76, 77 of the subassembly 23 come into contact with the mounting walls 44, 45 of the housing 24. In this state, the bolt 121 is inserted into the insertion holes 76a, 77a of the fixing portions 76, 77 and the insertion holes 44a, 45a of the mounting walls 44, 45, and the nut 122 is tightened to the tip of the bolt 121 to form a partial assembly. 23 is fixed to the housing 24. After that, the external magnetic shield 25 is assembled to the outer surfaces of the subassembly 23 and the housing 24.

図1、図4、及び図5に示すように、外付け磁気シールド25は、センサ用磁気シールド131と、上側リング部磁気シールド132と、下側リング部磁気シールド133と、接続部134と、第1固定部135と、第2固定部136とを有している。 As shown in FIGS. 1, 4, and 5, the external magnetic shield 25 includes a sensor magnetic shield 131, an upper ring portion magnetic shield 132, a lower ring portion magnetic shield 133, and a connection portion 134. It has a first fixed portion 135 and a second fixed portion 136.

図5は、外付け磁気シールド25の展開図を示している。図5に示すように、これらセンサ用磁気シールド131、上側リング部磁気シールド132、下側リング部磁気シールド133、接続部134、第1固定部135、及び第2固定部136は、互いに接続されている。また、外付け磁気シールド25は、1枚の板状部材を図5に示す形状に加工し、当該板状部材を折り曲げ加工することによって構成されている。外付け磁気シールド25を構成する材料としては磁気を遮断できる金属材料が採用される。外付け磁気シールド25を構成する材料の透磁率は、下側集磁リング64及び上側集磁リング84を構成する材料の透磁率よりも低く設定されている。外付け磁気シールド25、磁気シールド57、下側集磁リング64、上側集磁リング84を構成する材料の透磁率は、例えば、採用される金属材料に含まれる不純物の含有率を変更することによって適宜調整される。なお、図5中の破線は折り曲げ線を示している。また、図5中の2点鎖線は折り曲げ線ではなく、便宜上引いた仮想線である。また、以下の説明では、説明の便宜上、外付け磁気シールド25の各構成を個別に説明し、それら個別の各構成が互いにどのような関係にあるのかを説明することとする。 FIG. 5 shows a developed view of the external magnetic shield 25. As shown in FIG. 5, the magnetic shield 131 for the sensor, the upper ring portion magnetic shield 132, the lower ring portion magnetic shield 133, the connection portion 134, the first fixing portion 135, and the second fixing portion 136 are connected to each other. ing. Further, the external magnetic shield 25 is configured by processing one plate-shaped member into the shape shown in FIG. 5 and bending the plate-shaped member. As a material constituting the external magnetic shield 25, a metal material capable of blocking magnetism is adopted. The magnetic permeability of the material constituting the external magnetic shield 25 is set lower than the magnetic permeability of the material constituting the lower magnetic collecting ring 64 and the upper magnetic collecting ring 84. The magnetic permeability of the materials constituting the external magnetic shield 25, the magnetic shield 57, the lower magnetic collecting ring 64, and the upper magnetic collecting ring 84 is determined by, for example, changing the content of impurities contained in the metal material to be adopted. It will be adjusted accordingly. The broken line in FIG. 5 indicates a bending line. Further, the alternate long and short dash line in FIG. 5 is not a bent line but a virtual line drawn for convenience. Further, in the following description, for convenience of explanation, each configuration of the external magnetic shield 25 will be described individually, and what kind of relationship each of these individual configurations has with each other will be described.

図1、図4、及び図5に示すように、センサ用磁気シールド131は、第1軸方向被覆部131aと、第1直交方向被覆部131bと、第2直交方向被覆部131cと、第3直交方向被覆部131dと、第2軸方向被覆部131eと、第3軸方向被覆部131fとを有している。センサ用磁気シールド131は、軸方向Oにおいて、角度検出用磁気センサ104,105及びトルク検出用磁気センサ106,107と重なる部分として第3軸方向被覆部131fを有している。また、センサ用磁気シールド131は、軸方向Oと直交する方向において、角度検出用磁気センサ104,105及びトルク検出用磁気センサ106,107と重なる部分として第1直交方向被覆部131b、第2直交方向被覆部131c、及び第3直交方向被覆部131dを有している。図1、図4に示す立体状のセンサ用磁気シールド131は、図5に示した平面に展開した形状を折り曲げることによって形成される。 As shown in FIGS. 1, 4, and 5, the magnetic shield 131 for the sensor includes a first axial covering portion 131a, a first orthogonal covering portion 131b, a second orthogonal covering portion 131c, and a third. It has an orthogonal direction covering portion 131d, a second axial covering portion 131e, and a third axial direction covering portion 131f. The sensor magnetic shield 131 has a third axial covering portion 131f as a portion that overlaps the angle detection magnetic sensors 104 and 105 and the torque detection magnetic sensors 106 and 107 in the axial direction O. Further, the magnetic shield 131 for the sensor has a first orthogonal direction covering portion 131b and a second orthogonal portion as a portion overlapping the magnetic sensors 104 and 105 for angle detection and the magnetic sensors 106 and 107 for torque detection in the direction orthogonal to the axial direction O. It has a directional covering portion 131c and a third orthogonal directional covering portion 131d. The three-dimensional magnetic shield 131 for a sensor shown in FIGS. 1 and 4 is formed by bending a shape developed on a plane shown in FIG.

図1、図4、及び図5に示すように、第1軸方向被覆部131aは、上側ホルダ52の上面の形状に対応した、矩形板状をなしている。ここで、第1軸方向被覆部131aの短手方向を方向Xとし、第1軸方向被覆部131aの長手方向を方向Yとする。 As shown in FIGS. 1, 4, and 5, the first axial covering portion 131a has a rectangular plate shape corresponding to the shape of the upper surface of the upper holder 52. Here, the lateral direction of the first axial covering portion 131a is defined as the direction X, and the longitudinal direction of the first axial covering portion 131a is defined as the direction Y.

第1軸方向被覆部131aの長手方向、すなわち方向Yにおける2つの側面には、第1直交方向被覆部131b及び第2直交方向被覆部131cが接続されている。第1直交方向被覆部131bと第2直交方向被覆部131cとは、方向Yにおいて、第1軸方向被覆部131aを挟んで互いに反対側に設けられている。第1直交方向被覆部131b及び第2直交方向被覆部131cは、それぞれ同一の矩形板状をなしている。第1軸方向被覆部131aの方向Yにおける2つの側面には、第1直交方向被覆部131b及び第2直交方向被覆部131cの短手方向の側面がそれぞれ接続されている。第1軸方向被覆部131aと第1直交方向被覆部131bとの境界部分は、第1直交方向被覆部131bが第1軸方向被覆部131aよりも下方に位置するように折り曲げられている。また、第1軸方向被覆部131aと第2直交方向被覆部131cとの境界部分は、第2直交方向被覆部131cが第1軸方向被覆部131aよりも下方に位置するように折り曲げられている。 The first orthogonal direction covering portion 131b and the second orthogonal direction covering portion 131c are connected to the two side surfaces in the longitudinal direction of the first axial direction covering portion 131a, that is, in the direction Y. The first orthogonal direction covering portion 131b and the second orthogonal direction covering portion 131c are provided on opposite sides of each other with the first axial direction covering portion 131a in the direction Y. The first orthogonal direction covering portion 131b and the second orthogonal direction covering portion 131c each have the same rectangular plate shape. The side surfaces of the first orthogonal direction covering portion 131b and the second orthogonal direction covering portion 131c in the lateral direction are connected to the two side surfaces of the first axial direction covering portion 131a in the direction Y, respectively. The boundary portion between the first axial direction covering portion 131a and the first orthogonal direction covering portion 131b is bent so that the first orthogonal direction covering portion 131b is located below the first axial direction covering portion 131a. Further, the boundary portion between the first axial direction covering portion 131a and the second orthogonal direction covering portion 131c is bent so that the second orthogonal direction covering portion 131c is located below the first axial direction covering portion 131a. ..

第1軸方向被覆部131aの短手方向、すなわち方向Xにおける2つの側面には、第3直交方向被覆部131d及び第2軸方向被覆部131eが接続されている。第3直交方向被覆部131dと第2軸方向被覆部131eとは、方向Xにおいて、第1軸方向被覆部131aを挟んで互いに反対側に設けられている。第3直交方向被覆部131d及び第2軸方向被覆部131eは、それぞれ矩形板状をなしている。第1軸方向被覆部131aの方向Xにおける2つの側面には、第3直交方向被覆部131d及び第2軸方向被覆部131eの短手方向の側面がそれぞれ接続されている。第1軸方向被覆部131aと第3直交方向被覆部131dとの境界部分は、第3直交方向被覆部131dが第1軸方向被覆部131aよりも下方に位置するように折り曲げられている。また、第1軸方向被覆部131aと第2軸方向被覆部131eとの境界部分は、第2軸方向被覆部131eが第1軸方向被覆部131aよりも上方に位置するように折り曲げられている。第2軸方向被覆部131eは、その長手方向に沿って第1軸方向被覆部131aから遠ざかるほど上方に位置するように、階段状にさらに2段折り曲げられている。 The third orthogonal direction covering portion 131d and the second axial direction covering portion 131e are connected to the two side surfaces of the first axial direction covering portion 131a in the lateral direction, that is, in the direction X. The third orthogonal direction covering portion 131d and the second axial direction covering portion 131e are provided on opposite sides of the first axial direction covering portion 131a in the direction X. The third orthogonal direction covering portion 131d and the second axial direction covering portion 131e each have a rectangular plate shape. The side surfaces of the third orthogonal direction covering portion 131d and the second axial direction covering portion 131e in the lateral direction are connected to the two side surfaces of the first axial direction covering portion 131a in the direction X, respectively. The boundary portion between the first axial direction covering portion 131a and the third orthogonal direction covering portion 131d is bent so that the third orthogonal direction covering portion 131d is located below the first axial direction covering portion 131a. Further, the boundary portion between the first axial covering portion 131a and the second axial covering portion 131e is bent so that the second axial covering portion 131e is located above the first axial covering portion 131a. .. The second axial covering portion 131e is further bent in two steps in a stepped manner so as to be located upward along the longitudinal direction thereof as the distance from the first axial covering portion 131a increases.

第2軸方向被覆部131eの短手方向における側面には、第3軸方向被覆部131fが接続されている。第3軸方向被覆部131fは、方向Xにおいて、第2軸方向被覆部131eを挟んで第1軸方向被覆部131aと反対側に設けられている。第3軸方向被覆部131fは、矩形板状をなしている。第2軸方向被覆部131eの短手方向における側面には、第3軸方向被覆部131fの短手方向における側面が接続されている。 A third axial covering portion 131f is connected to the side surface of the second axial covering portion 131e in the lateral direction. The third axial covering portion 131f is provided on the opposite side of the second axial covering portion 131e from the first axial covering portion 131a in the direction X. The third axial covering portion 131f has a rectangular plate shape. The side surface of the second axial covering portion 131e in the lateral direction is connected to the side surface of the third axial covering portion 131f in the lateral direction.

上側リング部磁気シールド132は、半円筒状の大径部41の上面の形状に対応した略円板形状をなしている。上側リング部磁気シールド132の中央部分には、その板厚方向、すなわち軸方向Oに貫通する貫通孔132aが形成されている。貫通孔132aは円形状をなしている。貫通孔132aの内径は、小径部42の外径と略同一である。上側リング部磁気シールド132は、径方向外側に延出する延出部132bを有している。延出部132bは、方向Xにおいて、貫通孔132aを挟んで第3軸方向被覆部131fと反対側に設けられている。延出部132bは、略矩形板状をなしている。第3軸方向被覆部131fの短手方向における側面は、上側リング部磁気シールド132の側面に接続されている。 The upper ring portion magnetic shield 132 has a substantially disk shape corresponding to the shape of the upper surface of the semi-cylindrical large diameter portion 41. A through hole 132a penetrating in the plate thickness direction, that is, in the axial direction O is formed in the central portion of the upper ring portion magnetic shield 132. The through hole 132a has a circular shape. The inner diameter of the through hole 132a is substantially the same as the outer diameter of the small diameter portion 42. The upper ring portion magnetic shield 132 has an extending portion 132b extending outward in the radial direction. The extending portion 132b is provided on the side opposite to the third axial direction covering portion 131f with the through hole 132a interposed therebetween in the direction X. The extending portion 132b has a substantially rectangular plate shape. The side surface of the third axial direction covering portion 131f in the lateral direction is connected to the side surface of the upper ring portion magnetic shield 132.

下側リング部磁気シールド133は、半円筒状の大径部41の下面の形状に対応した略半円板形状をなしている。下側リング部磁気シールド133の中央部分には、その板厚方向、すなわち軸方向Oに貫通する貫通孔133aが形成されている。貫通孔133aは円形状をなしている。貫通孔133aの内径は、大径部41の内周面の内径と略同一である。下側リング部磁気シールド133には、その板厚方向に円形に貫通した挿通孔133b,133cが形成されている。挿通孔133bと挿通孔133cとは、方向Yにおいて、貫通孔133aを挟んで互いに反対側に設けられている。 The lower ring portion magnetic shield 133 has a substantially semicircular plate shape corresponding to the shape of the lower surface of the semi-cylindrical large diameter portion 41. A through hole 133a penetrating in the plate thickness direction, that is, in the axial direction O is formed in the central portion of the lower ring portion magnetic shield 133. The through hole 133a has a circular shape. The inner diameter of the through hole 133a is substantially the same as the inner diameter of the inner peripheral surface of the large diameter portion 41. The lower ring portion magnetic shield 133 is formed with insertion holes 133b and 133c that penetrate circularly in the plate thickness direction thereof. The insertion hole 133b and the insertion hole 133c are provided on opposite sides of each other with the through hole 133a in the direction Y.

接続部134は、四角板形状をなしている。接続部134の方向Xの2つの側面のうち一方には、上側リング部磁気シールド132の延出部132bが接続され、接続部134の方向Xの2つの側面のうち他方には、下側リング部磁気シールド133が接続されている。延出部132bの短手方向における側面は、接続部134の側面に接続されている。 The connecting portion 134 has a square plate shape. The extension portion 132b of the upper ring portion magnetic shield 132 is connected to one of the two side surfaces of the connection portion 134 in the direction X, and the lower ring is connected to the other of the two side surfaces of the connection portion 134 in the direction X. The magnetic shield 133 is connected. The side surface of the extending portion 132b in the lateral direction is connected to the side surface of the connecting portion 134.

上側リング部磁気シールド132の方向Yにおける2つの側面には、第1固定部135及び第2固定部136が接続されている。第1固定部135及び第2固定部136は、それぞれ略矩形板状をなしている。第1固定部135と第2固定部136とは、方向Yにおいて、上側リング部磁気シールド132を挟んで互いに反対側に設けられている。第1固定部135には、その板厚方向に円形に貫通した挿通孔135aが形成されている。挿通孔135aは、第1固定部135の先端部に形成されている。上側リング部磁気シールド132と第1固定部135との境界部分は、第1固定部135が上側リング部磁気シールド132よりも下方に位置するように折り曲げられている。また、第1固定部135は、第1固定部135の先端部が基端部よりも外方に位置するように折り曲げられている。 The first fixing portion 135 and the second fixing portion 136 are connected to the two side surfaces of the upper ring portion magnetic shield 132 in the direction Y. The first fixing portion 135 and the second fixing portion 136 each have a substantially rectangular plate shape. The first fixing portion 135 and the second fixing portion 136 are provided on opposite sides of the upper ring portion magnetic shield 132 in the direction Y. The first fixing portion 135 is formed with an insertion hole 135a that penetrates circularly in the plate thickness direction thereof. The insertion hole 135a is formed at the tip of the first fixing portion 135. The boundary portion between the upper ring portion magnetic shield 132 and the first fixing portion 135 is bent so that the first fixing portion 135 is located below the upper ring portion magnetic shield 132. Further, the first fixing portion 135 is bent so that the tip end portion of the first fixing portion 135 is located outside the base end portion.

第2固定部136には、その板厚方向に円形に貫通した挿通孔136aが形成されている。挿通孔136aは、第2固定部136の先端部に形成されている。上側リング部磁気シールド132と第2固定部136との境界部分は、第2固定部136が上側リング部磁気シールド132よりも下方に位置するように折り曲げられている。また、第2固定部136は、第2固定部136の先端部が基端部よりも外方に位置するように折り曲げられている。 The second fixing portion 136 is formed with an insertion hole 136a that penetrates circularly in the plate thickness direction thereof. The insertion hole 136a is formed at the tip of the second fixing portion 136. The boundary portion between the upper ring portion magnetic shield 132 and the second fixing portion 136 is bent so that the second fixing portion 136 is located below the upper ring portion magnetic shield 132. Further, the second fixing portion 136 is bent so that the tip end portion of the second fixing portion 136 is located outside the base end portion.

このように構成された外付け磁気シールド25を部分組立品23及びハウジング24の外面に組み付けている。この場合、第1軸方向被覆部131aが上側ホルダ52の上側基板収容部82の上面に当接している。第1直交方向被覆部131b及び第2直交方向被覆部131cは、上側ヨーク挿入部81及び上側基板収容部82の並び方向に直交する方向において互いに反対側に位置する、上側基板収容部82の2つの側面及び下側基板収容部62の2つの側面に当接している。第1直交方向被覆部131b及び第2直交方向被覆部131cは、係合部78,79及び係合突部93,94を覆わないように、上側基板収容部82及び下側基板収容部62における軸方向Oと直交する方向においてずれた部位に取り付けられている。第2軸方向被覆部131eは、カバー56の軸方向Oにおける上面、カバー56の軸方向Oに直交する方向における側面、及びハウジング24の軸方向Oに直交する方向における側面に当接している。上側リング部磁気シールド132は、大径部41の上面に当接している。下側リング部磁気シールド133は、大径部41の下面に当接している。接続部134は、大径部41の径方向外側において、大径部41と対向するように配置されている。接続部134は、上側リング部磁気シールド132及び下側リング部磁気シールド133の周縁部において、回転軸11を挟んでセンサ用磁気シールド131と反対側に設けられている。第1固定部135の基端部及び第2固定部136の基端部は、大径部41の外周面に当接している。第1固定部135の先端部及び第2固定部136の先端部は、フランジ部41aの上面に当接している。 The external magnetic shield 25 configured in this way is assembled to the outer surfaces of the subassembly 23 and the housing 24. In this case, the first axial covering portion 131a is in contact with the upper surface of the upper substrate accommodating portion 82 of the upper holder 52. The first orthogonal direction covering portion 131b and the second orthogonal direction covering portion 131c are located on opposite sides of each other in the direction orthogonal to the arrangement direction of the upper yoke insertion portion 81 and the upper substrate accommodating portion 82, and the upper substrate accommodating portion 82-2. It is in contact with one side surface and two side surfaces of the lower substrate accommodating portion 62. The first orthogonal direction covering portion 131b and the second orthogonal direction covering portion 131c are in the upper substrate accommodating portion 82 and the lower substrate accommodating portion 62 so as not to cover the engaging portions 78, 79 and the engaging protrusions 93, 94. It is attached to a portion displaced in the direction orthogonal to the axial direction O. The second axial covering portion 131e is in contact with the upper surface of the cover 56 in the axial direction O, the side surface of the cover 56 in the direction orthogonal to the axial direction O, and the side surface of the housing 24 in the direction orthogonal to the axial direction O. The upper ring portion magnetic shield 132 is in contact with the upper surface of the large diameter portion 41. The lower ring portion magnetic shield 133 is in contact with the lower surface of the large diameter portion 41. The connecting portion 134 is arranged so as to face the large diameter portion 41 on the radial outer side of the large diameter portion 41. The connection portion 134 is provided on the peripheral portion of the upper ring portion magnetic shield 132 and the lower ring portion magnetic shield 133 on the side opposite to the sensor magnetic shield 131 with the rotation shaft 11 interposed therebetween. The base end portion of the first fixing portion 135 and the base end portion of the second fixing portion 136 are in contact with the outer peripheral surface of the large diameter portion 41. The tip of the first fixing portion 135 and the tip of the second fixing portion 136 are in contact with the upper surface of the flange portion 41a.

これらの状態で、第1固定部135の挿通孔135a、フランジ部41aの挿通孔41b、及び下側リング部磁気シールド133の挿通孔133bにボルト141を挿通し、そのボルト141の先端部にナット142を締め付ける。また、これらの状態で、第2固定部136の挿通孔136a、フランジ部41aの挿通孔41b、及び下側リング部磁気シールド133の挿通孔133cにボルト141を挿通し、そのボルト141の先端部にナット142を締め付ける。これらにより、外付け磁気シールド25は、部分組立品23及びハウジング24の外面に固定されている。 In these states, the bolt 141 is inserted into the insertion hole 135a of the first fixing portion 135, the insertion hole 41b of the flange portion 41a, and the insertion hole 133b of the lower ring portion magnetic shield 133, and a nut is inserted into the tip of the bolt 141. Tighten 142. Further, in these states, the bolt 141 is inserted into the insertion hole 136a of the second fixing portion 136, the insertion hole 41b of the flange portion 41a, and the insertion hole 133c of the lower ring portion magnetic shield 133, and the tip portion of the bolt 141 is inserted. Tighten the nut 142 to. As a result, the external magnetic shield 25 is fixed to the outer surfaces of the subassembly 23 and the housing 24.

軸方向Oにおいて、センサ用磁気シールド131の第3軸方向被覆部131fは、角度検出用磁気センサ104,105及びトルク検出用磁気センサ106,107と重なるように、カバー56及び上側ホルダ52が介在した状態で、角度検出用磁気センサ104,105及びトルク検出用磁気センサ106,107の上方に配置されている。本実施形態では、軸方向Oにおいて、第3軸方向被覆部131fは、角度検出用磁気センサ104,105及びトルク検出用磁気センサ106,107の全体と重なっている。 In the axial direction O, the third axial covering portion 131f of the magnetic shield 131 for the sensor is interposed with the cover 56 and the upper holder 52 so as to overlap the magnetic sensors 104 and 105 for angle detection and the magnetic sensors 106 and 107 for torque detection. In this state, it is arranged above the angle detection magnetic sensors 104 and 105 and the torque detection magnetic sensors 106 and 107. In the present embodiment, in the axial direction O, the third axial covering portion 131f overlaps the entire angle detection magnetic sensors 104 and 105 and the torque detection magnetic sensors 106 and 107.

軸方向Oと直交する方向、すなわち方向Xにおいて、センサ用磁気シールド131の第3直交方向被覆部131dは、トルク検出用磁気センサ106,107と重なるように、上側ホルダ52が介在した状態で、トルク検出用磁気センサ106,107の外方に配置されている。軸方向Oと直交する方向、すなわち方向Xと方向Yとの間の斜め方向において、センサ用磁気シールド131の第1直交方向被覆部131b及び第2直交方向被覆部131cは、トルク検出用磁気センサ106,107と重なるように、上側ホルダ52が介在した状態で、トルク検出用磁気センサ106,107の外方に配置されている。また、軸方向Oと直交する方向、すなわち方向Xにおいて、センサ用磁気シールド131の第3直交方向被覆部131dは、角度検出用磁気センサ104,105と重なるように、上側ホルダ52が介在した状態で、角度検出用磁気センサ104,105の外方に配置されている。軸方向Oと直交する方向、すなわち方向Xと方向Yとの間の斜め方向において、センサ用磁気シールド131の第1直交方向被覆部131b及び第2直交方向被覆部131cは、角度検出用磁気センサ104,105と重なるように、上側ホルダ52が介在した状態で、角度検出用磁気センサ104,105の外方に配置されている。本実施形態では、軸方向Oと直交する方向において、第1直交方向被覆部131b、第2直交方向被覆部131c、及び第3直交方向被覆部131dは、角度検出用磁気センサ104,105及びトルク検出用磁気センサ106,107の全体と重なっている。 In the direction orthogonal to the axial direction O, that is, in the direction X, the third orthogonal direction covering portion 131d of the magnetic shield 131 for the sensor is interposed with the upper holder 52 so as to overlap the magnetic sensors 106 and 107 for torque detection. It is arranged outside the torque detection magnetic sensors 106 and 107. In the direction orthogonal to the axial direction O, that is, in the oblique direction between the directions X and the direction Y, the first orthogonal direction covering portion 131b and the second orthogonal direction covering portion 131c of the sensor magnetic shield 131 are magnetic sensors for torque detection. It is arranged outside the torque detection magnetic sensors 106 and 107 with the upper holder 52 interposed therebetween so as to overlap 106 and 107. Further, in the direction orthogonal to the axial direction O, that is, in the direction X, the upper holder 52 is interposed so that the third orthogonal direction covering portion 131d of the magnetic shield 131 for the sensor overlaps the magnetic sensors 104 and 105 for angle detection. It is arranged outside the magnetic sensors 104 and 105 for angle detection. In the direction orthogonal to the axial direction O, that is, in the oblique direction between the directions X and the direction Y, the first orthogonal direction covering portion 131b and the second orthogonal direction covering portion 131c of the magnetic shield 131 for the sensor are magnetic sensors for angle detection. It is arranged outside the angle detection magnetic sensors 104 and 105 with the upper holder 52 interposed therebetween so as to overlap 104 and 105. In the present embodiment, in the direction orthogonal to the axial direction O, the first orthogonal direction covering portion 131b, the second orthogonal direction covering portion 131c, and the third orthogonal direction covering portion 131d are the angle detection magnetic sensors 104, 105 and the torque. It overlaps with the entire detection magnetic sensors 106 and 107.

軸方向Oにおいて、上側リング部磁気シールド132は、上側リング部84aと重なるように、ハウジング24の大径部41の上面、カバー56、上側ホルダ52の上側ヨーク挿入部81を介在して、上側リング部84aの上方に配置されている。本実施形態では、軸方向Oにおいて、上側リング部磁気シールド132は、上側リング部84aの全体と重なっている。 In the axial direction O, the upper ring portion magnetic shield 132 is placed on the upper surface of the large diameter portion 41 of the housing 24, the cover 56, and the upper yoke insertion portion 81 of the upper holder 52 so as to overlap the upper ring portion 84a. It is arranged above the ring portion 84a. In the present embodiment, the upper ring portion magnetic shield 132 overlaps the entire upper ring portion 84a in the axial direction O.

軸方向Oにおいて、下側リング部磁気シールド133は、下側リング部64aと重なるように、ハウジング24のフランジ部41a、下側ホルダ51の下側基板収容部62が介在した状態で、下側リング部64aの下方に配置されている。本実施形態では、軸方向Oにおいて、下側リング部磁気シールド133は、下側リング部64aの全体と重なっている。 In the axial direction O, the lower ring portion magnetic shield 133 is placed on the lower side with the flange portion 41a of the housing 24 and the lower substrate accommodating portion 62 of the lower holder 51 interposed therebetween so as to overlap the lower ring portion 64a. It is arranged below the ring portion 64a. In the present embodiment, the lower ring portion magnetic shield 133 overlaps the entire lower ring portion 64a in the axial direction O.

回転軸11の入力軸12にトルクが加わってトーションバー13がねじれ変形すると、入力軸12に加えられたトルクに応じて入力軸12と出力軸14との間に相対的な回転変位が生じる。すると、永久磁石21と磁気ヨーク22との回転方向における相対位置、ならびに永久磁石21と磁気ヨーク22との回転方向における相対位置が変化する。これに伴い、永久磁石21から磁気ヨーク22を通じて下側集磁リング64及び上側集磁リング84に誘導される磁束が変化する。トルク検出用磁気センサ106,107は、下側集磁リング64の下側集磁部64b,64cと上側集磁リング84の上側集磁部84b,84cとの間に漏出する磁束に応じた電気信号を生成する。トルク検出用磁気センサ106,107により生成される電気信号は、トーションバー13のねじれ変形、ひいてはねじれ角に応じて変化する。演算回路は、トルク検出用磁気センサ106,107により生成される電気信号に基づきトーションバー13に作用するトルクを演算する。 When torque is applied to the input shaft 12 of the rotating shaft 11 and the torsion bar 13 is twisted and deformed, a relative rotational displacement occurs between the input shaft 12 and the output shaft 14 according to the torque applied to the input shaft 12. Then, the relative position of the permanent magnet 21 and the magnetic yoke 22 in the rotation direction and the relative position of the permanent magnet 21 and the magnetic yoke 22 in the rotation direction change. Along with this, the magnetic flux induced from the permanent magnet 21 to the lower magnetic collecting ring 64 and the upper magnetic collecting ring 84 through the magnetic yoke 22 changes. The torque detection magnetic sensors 106 and 107 are charged with electricity according to the magnetic flux leaking between the lower magnetic collecting portions 64b and 64c of the lower magnetic collecting ring 64 and the upper magnetic collecting portions 84b and 84c of the upper magnetic collecting ring 84. Generate a signal. The electric signals generated by the torque detection magnetic sensors 106 and 107 change according to the torsional deformation of the torsion bar 13 and the torsional angle. The calculation circuit calculates the torque acting on the torsion bar 13 based on the electric signals generated by the torque detection magnetic sensors 106 and 107.

回転軸11が回転すると、主動歯車34も回転軸11と一体的に回転し、これに伴って2つの従動歯車53,54もそれぞれ回転する。2つの従動歯車53,54の歯数は互いに異なっているため、回転軸11の回転に連動して主動歯車34が回転した場合、主動歯車34の回転角度に対する2つの従動歯車53,54の回転角度はそれぞれ異なった値となる。角度検出用磁気センサ104,105に印加される磁界は、従動歯車53,54の回転に伴い変化する。角度検出用磁気センサ104,105は、従動歯車53,54の回転に伴う磁界の変化に応じた電気信号を生成する。この際、主動歯車34に対する2つの従動歯車53,54の回転角度が互いに異なるため、角度検出用磁気センサ104,105により生成される電気信号の位相は従動歯車53,54の回転角度に応じたものとなる。演算回路は、角度検出用磁気センサ104,105により生成される電気信号に基づき回転軸11の360°を超える多回転の回転角度を絶対値で演算する。 When the rotating shaft 11 rotates, the main gear 34 also rotates integrally with the rotating shaft 11, and the two driven gears 53 and 54 also rotate accordingly. Since the number of teeth of the two driven gears 53 and 54 is different from each other, when the driven gear 34 rotates in conjunction with the rotation of the rotating shaft 11, the rotation of the two driven gears 53 and 54 with respect to the rotation angle of the driven gear 34. The angles have different values. The magnetic field applied to the angle detection magnetic sensors 104 and 105 changes with the rotation of the driven gears 53 and 54. The angle detection magnetic sensors 104 and 105 generate an electric signal according to a change in the magnetic field accompanying the rotation of the driven gears 53 and 54. At this time, since the rotation angles of the two driven gears 53 and 54 with respect to the main gear 34 are different from each other, the phase of the electric signal generated by the magnetic sensors 104 and 105 for angle detection corresponds to the rotation angles of the driven gears 53 and 54. It becomes a thing. The calculation circuit calculates the rotation angle of the rotation shaft 11 over 360 ° in absolute value based on the electric signals generated by the angle detection magnetic sensors 104 and 105.

本実施形態の作用を説明する。
トルク検出用磁気センサ106,107の検出対象は、永久磁石21、磁気ヨーク22、下側集磁リング64、及び上側集磁リング84により形成される磁気回路の磁束である。磁気回路の磁束は、上側集磁部84bと下側集磁部64bとの間、及び上側集磁部84cと下側集磁部64cとの間を、軸方向Oに通っている。トルク検出用磁気センサ106は、上側集磁部84bと下側集磁部64bとの間に配置されることで、上側集磁部84bと下側集磁部64bとの間を軸方向Oに通る磁気回路の磁束を検出している。また、トルク検出用磁気センサ107は、上側集磁部84cと下側集磁部64cとの間に配置されることで、上側集磁部84cと下側集磁部64cとの間を軸方向Oに通る磁気回路の磁束を検出している。センサ用磁気シールド131は、軸方向Oにおいて、トルク検出用磁気センサ106,107と重なるようにトルク検出用磁気センサ106,107の上方に配置されている。これにより、検出対象以外の磁気ノイズが軸方向Oからトルク検出用磁気センサ106,107に伝達されることを抑えることができる。このため、トルク検出用磁気センサ106,107が、検出対象以外からの磁気ノイズを検出することを抑えることができる。
The operation of this embodiment will be described.
The detection targets of the torque detection magnetic sensors 106 and 107 are the magnetic flux of the magnetic circuit formed by the permanent magnet 21, the magnetic yoke 22, the lower magnetic collecting ring 64, and the upper magnetic collecting ring 84. The magnetic flux of the magnetic circuit passes between the upper magnetic collecting portion 84b and the lower magnetic collecting portion 64b and between the upper magnetic collecting portion 84c and the lower magnetic collecting portion 64c in the axial direction O. The magnetic sensor 106 for torque detection is arranged between the upper magnetic collecting portion 84b and the lower magnetic collecting portion 64b, so that the space between the upper magnetic collecting portion 84b and the lower magnetic collecting portion 64b is axially O. The magnetic flux of the passing magnetic circuit is detected. Further, the magnetic sensor 107 for torque detection is arranged between the upper magnetic collecting portion 84c and the lower magnetic collecting portion 64c, so that the magnetic sensor 107 for torque detection is arranged in the axial direction between the upper magnetic collecting portion 84c and the lower magnetic collecting portion 64c. The magnetic flux of the magnetic circuit passing through O is detected. The sensor magnetic shield 131 is arranged above the torque detection magnetic sensors 106 and 107 so as to overlap the torque detection magnetic sensors 106 and 107 in the axial direction O. As a result, it is possible to prevent magnetic noise other than the detection target from being transmitted from the axial direction O to the torque detection magnetic sensors 106 and 107. Therefore, it is possible to prevent the torque detection magnetic sensors 106 and 107 from detecting magnetic noise from sources other than the detection target.

本実施形態の効果を説明する。
(1)トルク検出用磁気センサ106,107が検出対象以外からの磁気ノイズを検出することを抑えることができるため、磁気回路の磁束の検出精度を高めることができて、トーションバー13に加わるトルクの検出精度を高めることができる。
The effect of this embodiment will be described.
(1) Since it is possible to suppress the detection of magnetic noise by the magnetic sensors 106 and 107 for torque detection from other than the detection target, the detection accuracy of the magnetic flux of the magnetic circuit can be improved, and the torque applied to the torsion bar 13 can be improved. Detection accuracy can be improved.

(2)センサ用磁気シールド131等の外付け磁気シールド25を部分組立品23及びハウジング24の外面に組み付けることから、部分組立品23及びハウジング24や、部分組立品23及びハウジング24に収容される各構成の設計変更を最小限に抑えることができる。 (2) Since the external magnetic shield 25 such as the magnetic shield 131 for the sensor is assembled to the outer surface of the subassembly 23 and the housing 24, it is housed in the subassembly 23 and the housing 24 and the subassembly 23 and the housing 24. Design changes of each configuration can be minimized.

(3)上側リング部84aの上方に上側リング部磁気シールド132を配置することにより、検出対象以外の磁気ノイズが上方から上側リング部84aに伝達されることを抑えることができる。 (3) By arranging the upper ring portion magnetic shield 132 above the upper ring portion 84a, it is possible to suppress the transmission of magnetic noise other than the detection target to the upper ring portion 84a from above.

(4)下側リング部64aの下方に下側リング部磁気シールド133を配置することにより、検出対象以外の磁気ノイズが下方から下側リング部64aに伝達されることを抑えることができる。 (4) By arranging the lower ring portion magnetic shield 133 below the lower ring portion 64a, it is possible to prevent magnetic noise other than the detection target from being transmitted from below to the lower ring portion 64a.

(5)上側リング部84aの上方に上側リング部磁気シールド132を配置し、下側リング部64aの下方に下側リング部磁気シールド133を配置することにより、検出対象以外の磁気ノイズが軸方向から上側リング部84a及び下側リング部64aに伝達されることを抑えることができる。また、上側リング部磁気シールド132と下側リング部磁気シールド133とを接続部134によって接続することにより、上側リング部磁気シールド132及び下側リング部磁気シールド133のいずれか一方に磁気ノイズが集中した場合であっても、他方の磁気シールドへとその磁気ノイズを流すことができる。これにより、磁気ノイズを上側リング部磁気シールド132及び下側リング部磁気シールド133の間で分散することができるため、磁気ノイズが一部に集中したとしても、その磁気ノイズが各リング部に伝達されることを抑えることができる。 (5) By arranging the upper ring portion magnetic shield 132 above the upper ring portion 84a and arranging the lower ring portion magnetic shield 133 below the lower ring portion 64a, magnetic noise other than the detection target can be generated in the axial direction. It is possible to suppress the transmission from the upper ring portion 84a to the lower ring portion 64a. Further, by connecting the upper ring portion magnetic shield 132 and the lower ring portion magnetic shield 133 with the connecting portion 134, magnetic noise is concentrated on either the upper ring portion magnetic shield 132 or the lower ring portion magnetic shield 133. Even if this is the case, the magnetic noise can be passed to the other magnetic shield. As a result, the magnetic noise can be dispersed between the upper ring portion magnetic shield 132 and the lower ring portion magnetic shield 133, so that even if the magnetic noise is partially concentrated, the magnetic noise is transmitted to each ring portion. It can be suppressed.

(6)接続部134を、回転軸11を挟んでセンサ用磁気シールド131と反対側に設けている。このため、上側リング部磁気シールド132と下側リング部磁気シールド133とを接続する接続部134を、各集磁部の外方を取り囲むように延ばさなくてよい分、接続部134の接続長を短くすることができる。 (6) The connecting portion 134 is provided on the side opposite to the sensor magnetic shield 131 with the rotating shaft 11 interposed therebetween. Therefore, the connection length of the connection portion 134 that connects the upper ring portion magnetic shield 132 and the lower ring portion magnetic shield 133 does not have to be extended so as to surround the outer side of each magnetic collection portion. Can be shortened.

(7)接続部134が設けられることにより、上側リング部磁気シールド132及び下側リング部磁気シールド133の互いの位置関係を規定することができる。このため、各リング部磁気シールドの組付時には、2つのリング部磁気シールドのうちいずれか一方のリング部の位置決めを行えば、他方のリング部磁気シールドの位置決めを行わなくてよくなる。これにより、上側リング部磁気シールド132及び下側リング部磁気シールド133の組付時の作業工数が増えることを抑えることができる。 (7) By providing the connecting portion 134, the positional relationship between the upper ring portion magnetic shield 132 and the lower ring portion magnetic shield 133 can be defined. Therefore, when assembling each ring portion magnetic shield, if one of the two ring portion magnetic shields is positioned, the other ring portion magnetic shield does not need to be positioned. As a result, it is possible to suppress an increase in work man-hours when assembling the upper ring portion magnetic shield 132 and the lower ring portion magnetic shield 133.

(8)トルク検出用磁気センサ106,107の軸方向Oと直交する方向にセンサ用磁気シールド131を配置することにより、検出対象以外の磁気ノイズが軸方向Oと直交する方向からトルク検出用磁気センサ106,107に伝達されることを抑えることができる。 (8) By arranging the sensor magnetic shield 131 in the direction orthogonal to the axial direction O of the torque detection magnetic sensors 106 and 107, the magnetic noise for torque detection from the direction in which the magnetic noise other than the detection target is orthogonal to the axial direction O It is possible to suppress transmission to the sensors 106 and 107.

(9)各集磁リングを構成する材料の方がセンサ用磁気シールドを構成する材料よりも磁束の通りやすい材質に設定されていることにより、トルク検出用磁気センサ106,107の検出対象である磁気回路の磁束が、各集磁リングからセンサ用磁気シールド131へと伝達されることを抑えることができる。 (9) Since the material constituting each magnetic collecting ring is set to a material that allows magnetic flux to pass through more easily than the material constituting the magnetic shield for the sensor, it is a detection target of the magnetic sensors 106 and 107 for torque detection. It is possible to prevent the magnetic flux of the magnetic circuit from being transmitted from each magnetic collecting ring to the magnetic shield 131 for the sensor.

(10)センサ用磁気シールド131は、軸方向Oにおいて、角度検出用磁気センサ104,105と重なるように角度検出用磁気センサ104,105の上方に配置されている。これにより、検出対象以外の磁気ノイズが軸方向Oから角度検出用磁気センサ104,105に伝達されることを抑えることができる。このため、角度検出用磁気センサ104,105が、検出対象以外からの磁気ノイズを検出することを抑えることができ、回転軸11の回転角度の検出精度を高めることができる。 (10) The magnetic shield 131 for the sensor is arranged above the magnetic sensors 104 and 105 for angle detection so as to overlap the magnetic sensors 104 and 105 for angle detection in the axial direction O. As a result, it is possible to prevent magnetic noise other than the detection target from being transmitted from the axial direction O to the angle detection magnetic sensors 104 and 105. Therefore, it is possible to prevent the angle detection magnetic sensors 104 and 105 from detecting magnetic noise from sources other than the detection target, and it is possible to improve the detection accuracy of the rotation angle of the rotation shaft 11.

上記実施形態は次のように変更してもよい。また、以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・外付け磁気シールド25を構成する材料の透磁率は、下側集磁リング64及び上側集磁リング84を構成する材料の透磁率と同程度であってもよいし、下側集磁リング64及び上側集磁リング84を構成する材料の透磁率よりも高く設定されていてもよい。
The above embodiment may be modified as follows. In addition, the following other embodiments can be combined with each other to the extent that they are technically consistent.
The magnetic permeability of the material constituting the external magnetic shield 25 may be about the same as the magnetic permeability of the material constituting the lower magnetic collecting ring 64 and the upper magnetic collecting ring 84, or the lower magnetic collecting ring 64. And may be set higher than the magnetic permeability of the material constituting the upper magnetic concentrating ring 84.

・センサ用磁気シールド131は、方向Yにおいて、トルク検出用磁気センサ106,107と重なるようにトルク検出用磁気センサ106,107の外方に配置されている直交方向被覆部を有していてもよい。 -Even if the sensor magnetic shield 131 has an orthogonal covering portion arranged outside the torque detection magnetic sensors 106, 107 so as to overlap the torque detection magnetic sensors 106, 107 in the direction Y. good.

・センサ用磁気シールド131は、軸方向Oと直交する方向においてトルク検出用磁気センサ106,107と重なるようにトルク検出用磁気センサ106,107の外方に配置されている第1直交方向被覆部131b、第2直交方向被覆部131c、及び第3直交方向被覆部131dを有していなくてもよい。また、センサ用磁気シールド131は、第1軸方向被覆部131a及び第2軸方向被覆部131eを有していなくてもよい。センサ用磁気シールド131は、軸方向Oにおいてトルク検出用磁気センサ106,107と重なるようにトルク検出用磁気センサ106,107の外方に配置されている第3軸方向被覆部131fを有していればよい。さらに、第3軸方向被覆部131fは、少なくとも軸方向Oにおいてトルク検出用磁気センサ106,107と重なるように配置されていればよく、軸方向Oにおいて角度検出用磁気センサ104,105と重なるように配置されていなくてよい。 The sensor magnetic shield 131 is a first orthogonal direction covering portion arranged outside the torque detection magnetic sensors 106, 107 so as to overlap the torque detection magnetic sensors 106, 107 in a direction orthogonal to the axial direction O. It is not necessary to have the 131b, the second orthogonal direction covering portion 131c, and the third orthogonal direction covering portion 131d. Further, the magnetic shield 131 for the sensor does not have to have the first axial covering portion 131a and the second axial covering portion 131e. The sensor magnetic shield 131 has a third axial covering portion 131f arranged outside the torque detection magnetic sensors 106, 107 so as to overlap the torque detection magnetic sensors 106, 107 in the axial direction O. Just do it. Further, the third axial covering portion 131f may be arranged so as to overlap the torque detection magnetic sensors 106 and 107 at least in the axial direction O, and overlap with the angle detection magnetic sensors 104 and 105 in the axial direction O. It does not have to be placed in.

・接続部134は、上側リング部磁気シールド132及び下側リング部磁気シールド133の周縁部において、回転軸11を挟んでセンサ用磁気シールド131と反対側の部分からずれた部分に設けるようにしてもよい。 The connection portion 134 is provided at a portion of the peripheral edge of the upper ring portion magnetic shield 132 and the lower ring portion magnetic shield 133, which is deviated from the portion opposite to the sensor magnetic shield 131 with the rotation shaft 11 interposed therebetween. It is also good.

・上記実施形態では、上側リング部磁気シールド132と下側リング部磁気シールド133とを軸方向Oに接続する接続部134が設けられたが、接続部134は設けなくてもよい。この場合、上側リング部磁気シールド132と下側リング部磁気シールド133とは別個の部材として構成される。 -In the above embodiment, the connecting portion 134 for connecting the upper ring portion magnetic shield 132 and the lower ring portion magnetic shield 133 in the axial direction O is provided, but the connecting portion 134 may not be provided. In this case, the upper ring portion magnetic shield 132 and the lower ring portion magnetic shield 133 are configured as separate members.

・上側リング部磁気シールド132及び下側リング部磁気シールド133のいずれか一方のみが設けられるようにしてもよい。この場合、上側リング部磁気シールド132と下側リング部磁気シールド133とを軸方向Oに接続する接続部134を設けないようにしてもよい。 -Only one of the upper ring portion magnetic shield 132 and the lower ring portion magnetic shield 133 may be provided. In this case, the connecting portion 134 that connects the upper ring portion magnetic shield 132 and the lower ring portion magnetic shield 133 in the axial direction O may not be provided.

・外付け磁気シールド25は、部分組立品23及びハウジング24の外面に組み付けられていたが、部分組立品23及びハウジング24の内部に埋め込むようにしてもよい。すなわち、外付け磁気シールド25を部分組立品23及びハウジング24に一体成型するようにしてもよい。例えば、外付け磁気シールド25に相当する磁気シールドとして図6に示す磁気シールド200を設けるようにしてもよい。 -Although the external magnetic shield 25 is assembled on the outer surface of the subassembly 23 and the housing 24, it may be embedded inside the subassembly 23 and the housing 24. That is, the external magnetic shield 25 may be integrally molded with the subassembly 23 and the housing 24. For example, the magnetic shield 200 shown in FIG. 6 may be provided as a magnetic shield corresponding to the external magnetic shield 25.

図6に示すように、磁気シールド200は、略C字板状の上側部分201、略C字板状の下側部分202、及び上側部分201と下側部分202とを接続する接続部203を有している。上側集磁リング84の上側リング部84aは略C字形状をなしており、下側集磁リング64の下側リング部64aは略C字形状をなしている。下側部分202における軸方向Oと直交する方向における長さは、上側部分201における軸方向Oと直交する方向における長さよりも長く設定されている。上側部分201及び下側部分202の内径は、上側集磁リング84及び下側集磁リング64の内径と略同一に設定されている。また、上側部分201及び下側部分202の内周面における周方向の長さは、上側集磁リング84及び下側集磁リング64の内周面における周方向の長さよりも長く設定されている。このように、外付け磁気シールド25の形状は適宜変更可能である。上側部分201は、軸方向Oにおいて上側集磁リング84及びトルク検出用磁気センサ106,107と重なるように、上側集磁リング84及びトルク検出用磁気センサ106,107の上方に配置されている。また、下側部分202は、軸方向Oにおいて下側集磁リング64及びトルク検出用磁気センサ106,107と重なるように、下側集磁リング64及びトルク検出用磁気センサ106,107の下方に配置されている。 As shown in FIG. 6, the magnetic shield 200 includes a substantially C-shaped plate-shaped upper portion 201, a substantially C-shaped plate-shaped lower portion 202, and a connecting portion 203 connecting the upper portion 201 and the lower portion 202. Have. The upper ring portion 84a of the upper magnetic collecting ring 84 has a substantially C shape, and the lower ring portion 64a of the lower magnetic collecting ring 64 has a substantially C shape. The length of the lower portion 202 in the direction orthogonal to the axial direction O is set longer than the length of the upper portion 201 in the direction orthogonal to the axial direction O. The inner diameters of the upper portion 201 and the lower portion 202 are set to be substantially the same as the inner diameters of the upper magnetic collecting ring 84 and the lower magnetic collecting ring 64. Further, the circumferential length of the upper portion 201 and the lower portion 202 on the inner peripheral surface is set longer than the circumferential length of the upper magnetic collecting ring 84 and the lower magnetic collecting ring 64 on the inner peripheral surface. .. As described above, the shape of the external magnetic shield 25 can be changed as appropriate. The upper portion 201 is arranged above the upper magnetic collecting ring 84 and the torque detecting magnetic sensors 106 and 107 so as to overlap the upper magnetic collecting ring 84 and the torque detecting magnetic sensors 106 and 107 in the axial direction O. Further, the lower portion 202 is below the lower magnetic collecting ring 64 and the torque detecting magnetic sensor 106, 107 so as to overlap the lower magnetic collecting ring 64 and the torque detecting magnetic sensor 106, 107 in the axial direction O. Have been placed.

・軸方向Oにおいて、第3軸方向被覆部131fは、角度検出用磁気センサ104,105及びトルク検出用磁気センサ106,107の全体と重なるのではなく、一部のみと重なっていてもよい。また、軸方向Oと直交する方向において、第1直交方向被覆部131b、第2直交方向被覆部131c、及び第3直交方向被覆部131dは、角度検出用磁気センサ104,105及びトルク検出用磁気センサ106,107の全体と重なるのではなく、一部のみと重なっていてもよい。また、軸方向Oにおいて、上側リング部磁気シールド132は、上側リング部84aの全体と重なるのではなく、一部のみと重なっていてもよい。また、軸方向Oにおいて、下側リング部磁気シールド133は、下側リング部64aの全体と重なるのではなく、一部のみと重なっていてもよい。 -In the axial direction O, the third axial covering portion 131f may not overlap the whole of the angle detection magnetic sensors 104 and 105 and the torque detection magnetic sensors 106 and 107, but may overlap only a part of the angle detection magnetic sensors 104 and 105. Further, in the direction orthogonal to the axial direction O, the first orthogonal direction covering portion 131b, the second orthogonal direction covering portion 131c, and the third orthogonal direction covering portion 131d are the angle detection magnetic sensors 104 and 105 and the torque detection magnetic. It may overlap only a part of the sensors 106 and 107 instead of overlapping the whole. Further, in the axial direction O, the upper ring portion magnetic shield 132 may not overlap with the entire upper ring portion 84a, but may overlap with only a part of the upper ring portion 84a. Further, in the axial direction O, the lower ring portion magnetic shield 133 may not overlap with the entire lower ring portion 64a, but may overlap only a part of the lower ring portion 64a.

・外付け磁気シールド25は、折り曲げ加工によって構成されるものに限らず、切削加工や鋳造加工によって構成されるもの等、どのような加工方法によって構成されるものであってもよい。 -The external magnetic shield 25 is not limited to the one formed by bending, but may be formed by any processing method such as one formed by cutting or casting.

・外付け磁気シールド25は、センサ用磁気シールド131、上側リング部磁気シールド132、下側リング部磁気シールド133、接続部134、第1固定部135、及び第2固定部136を有していたが、これに限らない。外付け磁気シールド25は、例えば、上側集磁リング84の径方向外側を覆う部分を追加することや、接続部134を削除する等、トルク検出用磁気センサ106,107と軸方向Oにおいて重なる部分を有していればその形状は適宜変更可能である。 The external magnetic shield 25 had a sensor magnetic shield 131, an upper ring portion magnetic shield 132, a lower ring portion magnetic shield 133, a connection portion 134, a first fixing portion 135, and a second fixing portion 136. However, it is not limited to this. The external magnetic shield 25 is a portion that overlaps with the torque detection magnetic sensors 106 and 107 in the axial direction O, for example, by adding a portion that covers the radial outside of the upper magnetic collecting ring 84 or deleting the connecting portion 134. If it has, its shape can be changed as appropriate.

・外付け磁気シールド25の部分組立品23及びハウジング24の外面に対する固定態様は、ボルト141及びナット142を用いたボルト固定に限らず、例えばスナップフィット等の他の固定態様であってもよい。 The fixing mode of the external magnetic shield 25 to the outer surface of the subassembly 23 and the housing 24 is not limited to the bolt fixing using the bolt 141 and the nut 142, and may be another fixing mode such as snap fit.

・外付け磁気シールド25は、部分組立品23及びハウジング24の外面に接着することによって固定するようにしてもよいし、部分組立品23及びハウジング24の外面の凹凸形状に嵌合することによって固定するようにしてもよい。この場合、第1固定部135及び第2固定部136は設けなくてもよい。 The external magnetic shield 25 may be fixed by adhering to the outer surfaces of the subassembly 23 and the housing 24, or may be fixed by fitting to the uneven shape of the outer surface of the subassembly 23 and the housing 24. You may try to do it. In this case, the first fixing portion 135 and the second fixing portion 136 may not be provided.

・角度検出用磁気センサ104,105及びトルク検出用磁気センサ106,107として、ホールセンサが採用されたが、磁気抵抗センサが採用されてもよい。
・トルク検出用磁気センサ106,107の大きさは、下側集磁部64b,64c及び上側集磁部84b,84cの大きさと同程度に形成されてもよいし、下側集磁部64b,64c及び上側集磁部84b,84cの大きさよりも小さく形成されていてもよい。
-Hall sensors have been adopted as the magnetic sensors 104 and 105 for angle detection and the magnetic sensors 106 and 107 for torque detection, but a magnetoresistive sensor may also be adopted.
The size of the torque detection magnetic sensors 106, 107 may be formed to be the same as the size of the lower magnetic collecting portions 64b, 64c and the upper magnetic collecting portions 84b, 84c, or the lower magnetic collecting portions 64b, It may be formed smaller than the size of 64c and the upper magnetic collecting portions 84b and 84c.

・下側集磁リング64には2つの下側集磁部64b,64cを設け、上側集磁リング84には2つの上側集磁部84b,84cを設けたが、各集磁リングにはそれぞれ1つの集磁部を設けるようにしてもよい。この場合、下側集磁リング64の1つの下側集磁部と上側集磁リング84の1つの上側集磁部との間に1つの磁気センサを配置すればよい。 The lower magnetic collecting ring 64 is provided with two lower magnetic collecting portions 64b and 64c, and the upper magnetic collecting ring 84 is provided with two upper magnetic collecting portions 84b and 84c. One magnetic collector may be provided. In this case, one magnetic sensor may be arranged between one lower magnetic collecting portion of the lower magnetic collecting ring 64 and one upper magnetic collecting portion of the upper magnetic collecting ring 84.

・磁気ヨーク22のホルダ33に主動歯車34を一体形成したが、主動歯車34と磁気ヨーク22とを別部材として設けてもよい。
・磁気ヨーク22の磁束を誘導する部材として円環状の下側集磁リング64及び上側集磁リング84を採用したが、例えば図6に示すようにC字状、半円環状、あるいは四半円環状の集磁リングを採用してもよい。
Although the main gear 34 is integrally formed with the holder 33 of the magnetic yoke 22, the main gear 34 and the magnetic yoke 22 may be provided as separate members.
An annular lower magnetic collecting ring 64 and an upper magnetic collecting ring 84 are used as members for inducing the magnetic flux of the magnetic yoke 22, but as shown in FIG. 6, for example, a C-shape, a semicircular ring, or a quarter ring is used. You may adopt the magnetic flux collecting ring of.

・回転軸11の回転角度を検出するための構成として主動歯車34に噛み合う2つの従動歯車53,54を設けたが、センサ装置10として単一の従動歯車53または従動歯車54を有する構成を採用してもよい。このようにしても、回転軸11の360度以内の回転角度を検出することができる。また、センサ装置10として、3つあるいはそれ以上の従動歯車を有する構成としてもよい。また、回転軸11の回転角度を検出するための構成を採用しないようにしてもよい。この場合、主動歯車34、2つの従動歯車53,54、角度検出用磁気センサ104,105等の構成を設けない。 Two driven gears 53 and 54 that mesh with the main gear 34 are provided as a configuration for detecting the rotation angle of the rotating shaft 11, but a configuration having a single driven gear 53 or a driven gear 54 is adopted as the sensor device 10. You may. Even in this way, the rotation angle of the rotation shaft 11 within 360 degrees can be detected. Further, the sensor device 10 may be configured to have three or more driven gears. Further, the configuration for detecting the rotation angle of the rotation shaft 11 may not be adopted. In this case, the main drive gear 34, the two driven gears 53, 54, the angle detection magnetic sensors 104, 105, and the like are not provided.

・センサ装置10の搭載先の一例として、例えば車両の操舵装置が挙げられる。この車両の操舵装置には、回転軸11としてのステアリング軸あるいは転舵軸に対してモータのトルクをアシスト力として付与する電動パワーステアリング装置、及びステアリングホイールと転舵輪との間の動力伝達が分離されるステアバイワイヤ方式の操舵装置が含まれる。この場合、ステアリングホイールの操作に応じて回転するステアリング軸、あるいは車両の転舵軸に連結されるピニオン軸が回転軸11に相当する。また、センサ装置10は、車載用途に限らない。 -As an example of the mounting destination of the sensor device 10, for example, a vehicle steering device can be mentioned. The steering device of this vehicle includes an electric power steering device that applies motor torque as an assist force to the steering shaft as the rotating shaft 11 or the steering shaft, and power transmission between the steering wheel and the steering wheel is separated. A steering device of the steer-by-wire system is included. In this case, the steering shaft that rotates according to the operation of the steering wheel or the pinion shaft connected to the steering shaft of the vehicle corresponds to the rotation shaft 11. Further, the sensor device 10 is not limited to in-vehicle use.

10…センサ装置
21…永久磁石
22…磁気ヨーク
23…部分組立品
24…ハウジング
25…外付け磁気シールド
64,84…下側集磁リング、上側集磁リング
64a,84a…下側リング部、上側リング部
64b,64c…下側集磁部
84b,84c…上側集磁部
106,107…トルク検出用磁気センサ
131…センサ用磁気シールド
131f…第3軸方向被覆部
132、133…上側リング部磁気シールド、下側リング部磁気シールド
134…接続部
135,136…第1、第2固定部
10 ... Sensor device 21 ... Permanent magnet 22 ... Magnetic yoke 23 ... Subassembly 24 ... Housing 25 ... External magnetic shield 64,84 ... Lower magnetic collecting ring, upper magnetic collecting ring 64a, 84a ... Lower ring part, upper side Ring parts 64b, 64c ... Lower magnetic collecting parts 84b, 84c ... Upper magnetic collecting parts 106, 107 ... Magnetic sensor for torque detection 131 ... Magnetic shield for sensor 131f ... Third axial covering part 132, 133 ... Upper ring part magnetic Shield, lower ring part Magnetic shield 134 ... Connection part 135, 136 ... First and second fixed parts

Claims (8)

回転軸に取り付けられるとともに周方向に着磁された永久磁石と、
前記永久磁石を取り囲むように前記永久磁石が形成する磁界内に配置された磁気ヨークと、
前記磁気ヨークを取り囲む環状の上側リング部と、前記上側リング部から径方向外側に向かって延びる部位を含む上側集磁部とを有する上側集磁リングと、
前記上側集磁リングと前記回転軸の軸方向において並んで配置されるとともに、前記磁気ヨークを取り囲む環状の下側リング部と、前記下側リング部から径方向外側に向かって延びる部位を含む下側集磁部とを有する下側集磁リングと、
前記軸方向において互いに対向する前記上側集磁部と前記下側集磁部との間に配置されるとともに、前記永久磁石、前記磁気ヨーク、前記上側集磁リング、及び前記下側集磁リングにより形成される磁気回路の磁束を検出する磁気センサと、
前記軸方向において前記磁気センサと重なるように前記磁気センサの外方に配置されているセンサ用磁気シールドとを備えるセンサ装置。
Permanent magnets attached to the rotating shaft and magnetized in the circumferential direction,
A magnetic yoke arranged in a magnetic field formed by the permanent magnet so as to surround the permanent magnet,
An upper magnetic collecting ring having an annular upper ring portion surrounding the magnetic yoke and an upper magnetic collecting portion including a portion extending radially outward from the upper ring portion.
The lower part includes the annular lower ring portion surrounding the magnetic yoke and the portion extending radially outward from the lower ring portion while being arranged side by side with the upper magnetic collecting ring in the axial direction of the rotating shaft. A lower magnetizing ring with a side focusing part,
It is arranged between the upper magnetic collecting portion and the lower magnetic collecting portion facing each other in the axial direction, and is provided by the permanent magnet, the magnetic yoke, the upper magnetic collecting ring, and the lower magnetic collecting ring. A magnetic sensor that detects the magnetic flux of the formed magnetic circuit,
A sensor device including a sensor magnetic shield arranged outside the magnetic sensor so as to overlap the magnetic sensor in the axial direction.
前記永久磁石、前記磁気ヨーク、前記上側集磁リング、前記下側集磁リング、及び前記磁気センサを収容するセンサハウジングを備え、
前記センサ用磁気シールドは、センサハウジングの外面に組み付けられている請求項1に記載のセンサ装置。
The permanent magnet, the magnetic yoke, the upper magnetic collecting ring, the lower magnetic collecting ring, and a sensor housing for accommodating the magnetic sensor are provided.
The sensor device according to claim 1, wherein the sensor magnetic shield is assembled on an outer surface of a sensor housing.
前記軸方向において前記上側リング部と重なるように前記上側リング部の上方に配置されている上側リング部磁気シールドを備える請求項1または2に記載のセンサ装置。 The sensor device according to claim 1 or 2, further comprising an upper ring portion magnetic shield arranged above the upper ring portion so as to overlap the upper ring portion in the axial direction. 前記軸方向において前記下側リング部と重なるように前記下側リング部の下方に配置されている下側リング部磁気シールドを備える請求項1〜3のいずれか一項に記載のセンサ装置。 The sensor device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a lower ring portion magnetic shield arranged below the lower ring portion so as to overlap the lower ring portion in the axial direction. 前記軸方向において前記上側リング部と重なるように前記上側リング部の上方に配置されている上側リング部磁気シールドと、
前記軸方向において前記下側リング部と重なるように前記下側リング部の下方に配置されている下側リング部磁気シールドと、
前記上側リング部磁気シールドと前記下側リング部磁気シールドとを軸方向に接続する接続部とを備えている請求項1または2に記載のセンサ装置。
An upper ring portion magnetic shield arranged above the upper ring portion so as to overlap the upper ring portion in the axial direction.
A lower ring portion magnetic shield arranged below the lower ring portion so as to overlap the lower ring portion in the axial direction.
The sensor device according to claim 1 or 2, further comprising a connecting portion for axially connecting the upper ring portion magnetic shield and the lower ring portion magnetic shield.
前記接続部は、前記上側リング部磁気シールド及び前記下側リング部磁気シールドの周縁部において、前記回転軸を挟んで前記センサ用磁気シールドと反対側に設けられている請求項5に記載のセンサ装置。 The sensor according to claim 5, wherein the connection portion is provided on the peripheral portion of the upper ring portion magnetic shield and the lower ring portion magnetic shield on the opposite side of the rotating shaft from the sensor magnetic shield. Device. 前記センサ用磁気シールドは、前記軸方向と直交する方向において前記磁気センサと重なるように前記磁気センサの外方に配置されている部分を備えている請求項1〜6のいずれか一項に記載のセンサ装置。 The invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the sensor magnetic shield includes a portion arranged outside the magnetic sensor so as to overlap the magnetic sensor in a direction orthogonal to the axial direction. Sensor device. 前記センサ用磁気シールドを構成する材料の透磁率は、前記上側集磁リング及び前記下側集磁リングを構成する材料の透磁率よりも低く設定されている請求項1〜7のいずれか一項に記載のセンサ装置。 Any one of claims 1 to 7, wherein the magnetic permeability of the material constituting the magnetic shield for the sensor is set lower than the magnetic permeability of the material constituting the upper magnetic collecting ring and the lower magnetic collecting ring. The sensor device according to.
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