WO2017110715A1 - 検出装置、および、トルクセンサ - Google Patents

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WO2017110715A1
WO2017110715A1 PCT/JP2016/087720 JP2016087720W WO2017110715A1 WO 2017110715 A1 WO2017110715 A1 WO 2017110715A1 JP 2016087720 W JP2016087720 W JP 2016087720W WO 2017110715 A1 WO2017110715 A1 WO 2017110715A1
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sensor
ground
magnetic flux
detection device
terminal
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PCT/JP2016/087720
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English (en)
French (fr)
Inventor
智 神野
Original Assignee
株式会社デンソー
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Priority to US16/064,162 priority patent/US10712215B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating

Definitions

  • the present disclosure relates to a detection device and a torque sensor.
  • Patent Document 1 a torque sensor using a magnet and a magnetic sensor is known.
  • a magnetic sensor is inserted into a gap between magnetic yokes facing each other in the axial direction to detect a magnetic flux density.
  • This disclosure is intended to provide a detection device and a torque sensor that can prevent sensor damage and malfunction.
  • the detection device includes a conductive member, a counter member, and a sensor unit.
  • the conductive member is provided so as to be electrically conductive with a ground member having a ground potential. At least a part of the facing member is disposed to face the conductive member.
  • the sensor unit has a sensor element, a sensor body, and a ground terminal.
  • the sensor element is disposed between the conductive member and the opposing member, and is disposed in the sensor arrangement region where the distance between the conductive member and the opposing member is the shortest.
  • the sensor body seals the sensor element.
  • the ground terminal protrudes from the sensor body and is connected to the ground.
  • the conductive member is provided so as to be conductive with a ground terminal or a ground wiring portion connected to the ground terminal in a conductive region that is a region different from the sensor arrangement region.
  • the torque sensor includes the detection device according to the first aspect of the present disclosure.
  • the sensor element detects a magnetic flux corresponding to the torque applied between the first axis and the second axis.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an electric power steering system to which a torque sensor according to a first embodiment of the present disclosure is applied;
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the torque sensor according to the first embodiment of the present disclosure; It is sectional drawing of the torque sensor by 1st Embodiment of this indication, It is a perspective view of the sensor part by a 1st embodiment of this indication,
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a sensor unit and a magnetism collecting unit according to the first embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 6 is a view in the direction of the arrow VI in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic circuit diagram showing a static electricity conduction path according to the first embodiment of the present disclosure; It is sectional drawing of the sensor part and magnetic flux collection part by 2nd Embodiment of this indication, FIG. 10 is a view in the direction of the arrow X in FIG. It is sectional drawing of the sensor part and magnetic flux collection part by 3rd Embodiment of this indication, FIG. 12 is a view taken in the direction of the arrow XII in FIG. It is sectional drawing of the sensor part and magnetism collecting part by a 4th embodiment of this indication, It is a XIV direction arrow line view of FIG. It is a XV direction arrow line view of FIG. FIG.
  • FIG. 10 is a side view of a sensor unit and a magnetic flux collector according to a fifth embodiment of the present disclosure; It is a XVII direction arrow view of FIG. It is a XVIII direction arrow view of FIG. 16, FIG. 10 is a side view of a sensor unit and a magnetism collecting unit according to a sixth embodiment of the present disclosure; It is a XX direction arrow view of FIG. It is a side view of a sensor unit and a magnetism collecting unit according to a seventh embodiment of the present disclosure, It is a XXII direction arrow view of FIG.
  • FIGS. A first embodiment of the present disclosure is shown in FIGS.
  • Each figure of the present embodiment is a schematic diagram, and scales and the like are appropriately changed for description. The same applies to the drawings according to the embodiments described later.
  • the torque sensor 10 in which the detection device 21 of the present embodiment is used is applied to an electric power steering device 80 for assisting a steering operation of a vehicle, for example.
  • FIG. 1 shows an overall configuration of a steering system 90 including an electric power steering device 80.
  • a handle 91 that is a steering member is connected to a steering shaft 92.
  • the steering shaft 92 has an input shaft 921 as a first axis and an output shaft 922 as a second axis.
  • the input shaft 921 is connected to the handle 91.
  • a torque sensor 10 that detects torque applied to the steering shaft 92 is provided.
  • the input shaft 921 and the output shaft 922 are connected coaxially by the torsion bar 13 of the torque sensor 10.
  • a pinion gear 96 is provided at the end of the output shaft 922 opposite to the input shaft 921.
  • the pinion gear 96 is engaged with the rack shaft 97.
  • a pair of wheels 98 are connected to both ends of the rack shaft 97 via tie rods or the like.
  • the steering shaft 92 connected to the handle 91 rotates.
  • the rotational motion of the steering shaft 92 is converted into a linear motion of the rack shaft 97 by the pinion gear 96, and the wheel 98 is steered at an angle corresponding to the amount of displacement of the rack shaft 97.
  • the electric power steering device 80 includes a motor 81 that outputs assist torque for assisting the steering of the handle 91 by the driver, a control device (hereinafter referred to as “ECU”) 85, a torque sensor 10, and the like.
  • ECU control device
  • FIG. 1 the motor 81 and the ECU 85 are separate, but may be integrated.
  • a reduction gear 82 which is a power transmission unit reduces the rotation of the motor 81 and transmits it to the steering shaft 92. That is, the electric power steering apparatus 80 of the present embodiment is a so-called “column assist type”, but may be a so-called “rack assist type” that transmits the rotation of the motor 81 to the rack shaft 97.
  • ECU85 acquires the torque output from the torque sensor 10, and controls the drive of the motor 81 according to the detected torque.
  • the torque sensor 10 includes a torsion bar 13, a multipolar magnet 15, a magnetic yoke 17, a detection device 21, and the like, and detects torque applied to the steering shaft 92.
  • the torsion bar 13 has one end fixed to the input shaft 921 with a fixing pin 131 and the other end fixed to the output shaft 922 with a fixing pin 132.
  • the torsion bar 13 is a rod-like elastic member, and converts torque applied to the steering shaft 92 into torsional displacement.
  • the multipolar magnet 15 is fixed to the input shaft 921, and N poles and S poles are alternately magnetized in the circumferential direction.
  • the number of N poles and S poles is 12 pairs, for a total of 24 poles, but the number of pole pairs is not limited.
  • the magnetic yoke 17 has a first yoke 171 provided on the input shaft 921 side and a second yoke 176 provided on the output shaft 922 side.
  • the first yoke 171 and the second yoke 176 are both formed in a ring shape from a soft magnetic material, and are fixed to the output shaft 922 on the radially outer side of the multipolar magnet 15.
  • the yokes 171 and 176 are held by a yoke holding member made of a nonmagnetic material (not shown).
  • the first yoke 171 has an annular portion 172 and a claw 173 formed to project from the annular portion 172 to the second yoke 176 side.
  • the claws 173 are provided at equal intervals along the inner edge of the annular portion 172.
  • the second yoke 176 has an annular portion 177 and a claw 178 formed to project from the annular portion 177 to the first yoke 171 side.
  • the claws 178 are provided at equal intervals along the inner edge of the annular portion 177.
  • the number of claws 173 and 178 is the same as the number of pole pairs of the multipolar magnet 15 (12 in this embodiment).
  • the claws 173 and 178 are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the first yoke 171 and the second yoke 176 face each other in a separated state.
  • the detection device 21 includes a magnetism collecting ring holding member 201, a terminal holding member 205, a shield member 206, magnetism collecting rings 30 and 40, a sensor unit 51, a terminal board 61, and a noise prevention device.
  • An element 71 (see FIG. 4) and the like are provided.
  • the magnetism collecting ring holding member 201 and the terminal holding member 205 are formed of a nonmagnetic material such as resin.
  • the magnetism collecting ring holding member 201 is integrally formed with an annular portion 202 that holds the magnetism collecting rings 30 and 40 in an exposed state on the radially inner side, and a connector insertion portion 203 in which a connector 79 can be inserted and removed.
  • the terminal holding member 205 holds each terminal of the sensor unit 51 and the terminal board 61 in a state where the sensor main body 511 of the sensor unit 51 is exposed.
  • the terminal holding member 205 is in a state of holding each terminal and the like, and in a state in which the sensor unit 51 is disposed between the magnetic collecting portions 301 and 401 of the magnetic collecting rings 30 and 40, the magnetic flux collecting is performed by insert molding or the like. It is held by the ring holding member 201.
  • the shield member 206 is provided so as to cover the radially outer side of the annular portion 202 of the magnetism collecting ring holding member 201 so as to shield the magnetism from the outside.
  • the magnetism collection ring holding member 201 is fixed to the column 75 in a state where the shield member 206, the magnetism collection rings 30, 40, the sensor unit 51, and the like are held.
  • the column 75 is formed of a conductive metal such as aluminum and is connected to the vehicle body ground. That is, the potential of the column 75 is the ground, and the column 75 corresponds to the “ground member”. In the present embodiment, the column 75 functions as a casing of the torque sensor 10.
  • a small gap is formed between the magnetism collecting rings 30 and 40 and the column 75 to such an extent that static electricity and noise can be transmitted.
  • the magnetism collecting rings 30 and 40 are provided so that static electricity and noise can be transmitted to the column 75.
  • each of the magnetism collecting rings 30 and 40 is formed of a soft magnetic material such as a nickel alloy.
  • the magnetic flux collecting rings 30 and 40 and the magnetic yoke 17 are arranged on the outer side in the radial direction to collect magnetic flux from the magnetic yoke 17.
  • the upper magnetic flux collecting ring 30 is disposed on the input shaft 921 side
  • the lower magnetic flux collecting ring 40 is disposed on the output shaft 922 side.
  • the input shaft 921 side is referred to as “upper side”
  • the output shaft 922 side is referred to as “lower side” as appropriate.
  • the axial direction and the radial direction of the multipolar magnet 15, the magnetic yoke 17, and the magnetism collecting rings 30 and 40 arranged around the torsion bar 13 are simply referred to as “axial direction” and “radial direction”.
  • the upper magnetic flux collecting ring 30 includes an upper base portion 38 formed in an annular shape and two upper magnetic flux collecting portions 301 that protrude radially outward from the upper base portion 38.
  • the lower magnetism collecting ring 40 includes an annular lower base portion 48 and two lower magnetism collecting portions 401 projecting radially outward from the lower base portion 48.
  • the upper magnetic flux collecting portion 301 and the lower magnetic flux collecting portion 401 are arranged so that their opposing surfaces are substantially parallel to each other in a separated state.
  • the two sensor parts 51 are magnetic sensors that are arranged between the magnetic flux collecting parts 301 and 401, respectively, and detect a change in magnetic flux between the magnetic flux collecting parts 301 and 401.
  • the sensor unit 51 includes a sensor body 511, an output terminal 515, a power supply terminal 516, and a ground terminal 517.
  • the output terminal 515, the power supply terminal 516, and the ground terminal 517 are provided on the terminal formation surface 513 of the sensor body 511.
  • the terminal forming surface 513 is arranged facing outward in the radial direction, and the terminals 515 to 517 are provided protruding outward in the radial direction.
  • the output terminal 515, the ground terminal 517, and the power supply terminal 516 are arranged in this order from one side. Note that the terminals 515 to 517 are separated to such an extent that dielectric breakdown is impossible even when static electricity is applied. Further, the distance between the output terminal 515 and the ground terminal 517 and the distance between the power supply terminal 516 and the ground terminal 517 may be the same or different.
  • the terminals 515 to 517 are bent upward at locations where they can come into contact with the terminal board 61, and are electrically connected to the corresponding connection portions 615, 616, 617 of the terminal board 61 by welding or the like.
  • the terminal board 61 is a metal board and is used for connection between the sensor unit 51 and the ECU 85.
  • the terminal board 61 includes an output terminal connection portion 615, a power supply terminal connection portion 616, and a ground terminal connection portion 617.
  • Each connection part 615, 616, 617 is connected to a connector 79 used for connection to the ECU 85 via a wiring 208 (see FIG. 3). Thereby, the sensor part 51 and ECU85 are connected via the terminal board
  • the output terminal 515 of the sensor unit 51 is connected to the output terminal connection unit 615 and is used to output a detection signal of the sensor unit 51.
  • the detection signal is output to the ECU 85 via the output terminal connection unit 615.
  • the power supply terminal 516 is connected to the power supply terminal connection unit 616 and is connected to a power supply unit such as a regulator (not shown) provided in the ECU 85.
  • a power supply unit such as a regulator (not shown) provided in the ECU 85.
  • the ground terminal 517 is connected to the ground terminal connection unit 617 and is connected to the ground via the ECU 85.
  • the noise prevention element 71 is connected to the output terminal connection unit 615 or the power supply terminal connection unit 616 and the ground terminal connection unit 617.
  • the noise prevention element 71 is a capacitor, a Zener diode, or the like.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the magnetic flux collecting portions 301 and 401 and the sensor portion 51, and corresponds to the cross section taken along the line VV in FIG. In FIG. 5, hatching is omitted. The same applies to FIG. 9, FIG. 11, FIG. 13, FIG. 25, and FIG.
  • the sensor main body 511 is sealed with a sensor element 512 and electronic components constituting a detection circuit such as a differential amplifier.
  • the sensor element 512 is a magnetic detection element such as a Hall element, and is arranged at a location where the distance between the magnetic flux collecting portions 301 and 401 is the shortest. Thereby, the sensor element 512 can appropriately detect a change in magnetic flux between the magnetism collecting rings 30 and 40.
  • the magnetic flux collecting portion 941 of the second magnetic flux collecting ring 940 is formed in the same shape as the magnetic flux collecting portion 301 of the upper magnetic flux collecting ring 30.
  • the sensor main body 511 is arranged on the path having the smallest electrical resistance. Therefore, when static electricity is applied, as indicated by the arrow Ys2, the electrostatic energy passes through the sensor body 511, so that the sensor unit 51 may be damaged. Further, when the noise passes through the sensor main body 511, there is a possibility that the sensor unit 51 may malfunction or be erroneously detected.
  • the protruding portion 935 and the bent portion 936 are formed in the magnetic collecting portion 931 of the first magnetic collecting ring 930 in the same manner as the lower magnetic collecting ring 40.
  • the location indicated by the arrow Ym2 is the location with the smallest magnetic resistance, and thus the collected magnetic flux does not pass through the sensor element 512. Therefore, the sensor element 512 cannot appropriately detect a change in magnetic flux between the magnetism collecting rings 30 and 40.
  • the magnetic flux collected by the magnetic flux collecting rings 30 and 40 passes through the sensor element 512 and the arrangement position of the sensor element 512 is electrically
  • the magnetic flux collectors 301 and 401 are formed so as not to be on the path with the smallest resistance.
  • the conductive arrangement area where the ground terminal 517 and the lower magnetic flux collector 401 are closest is different from the sensor arrangement area where the magnetic flux collectors 301 and 401 are closest, so that the sensor arrangement area is different.
  • the sensor element 512 is disposed on the front side.
  • the collected magnetic flux passes through the sensor element 512 as indicated by an arrow Ym1 in FIG.
  • the sensor main body 511 is disposed at a location deviated from the path through which static electricity and noise indicated by the arrow Ys1 escape.
  • the contact location is a location where the distance between the lower magnetic flux collection ring 40 and the ground terminal 517 is the shortest.
  • the distal end portion 303 of the upper magnetic flux collecting portion 301 is formed so as to be closer to the upper base portion 38 than the terminal forming surface 513 of the sensor main body 511.
  • a relief portion 405 protruding from the terminal forming surface 513 toward the terminal substrate 61 is formed.
  • the escape portion 405 is formed at a location where at least a portion overlaps the ground terminal 517 when viewed from below.
  • the relief portion 405 is bent toward the ground terminal 517 side.
  • a bent portion 406 formed by bending toward the ground terminal 517 abuts on the ground terminal 517.
  • the bent portion 406 and the ground terminal 517 may simply be in contact with each other, or may be connected in a conductive manner by soldering or welding.
  • the width of the escape portion 405 is wider than the ground terminal 517, but may be narrower than the ground terminal 517, or to the extent that insulation between the output terminal 515 and the power supply terminal 516 can be secured.
  • the range may be wider than the ground terminal 517.
  • the escape portion 405 and the terminal board 61 are separated from each other.
  • FIG. 8 is a schematic diagram in which the detection device 21 and a circuit diagram are combined.
  • static electricity is indicated by symbol S.
  • a relief portion 405 is formed in the magnetic flux collecting portion 401 of the lower magnetic flux collecting ring 40 and is in contact with the ground terminal 517. Therefore, the electrostatic energy is transmitted from the ground terminal 517 to the lower magnetism collecting ring 40 without passing through the sensor main body 511, and is released to the column 75 while breaking down the insulation between the lower magnetism collecting ring 40 and the column 75. It is.
  • the noise prevention element 71 is provided, and the output terminal 515 and the power supply terminal 516 are electrically connected to the ground terminal 517 via the noise prevention element 71. Therefore, when static electricity is applied to the output terminal 515 or the power supply terminal 516, the electrostatic energy is released to the ground terminal 517 via the noise prevention element 71, and the column 75 is the same as when static electricity is applied to the ground terminal 517. To escape.
  • the detection device 21 includes the lower magnetic flux collecting ring 40, the upper magnetic flux collecting ring 30, and the sensor unit 51.
  • the lower magnetism collecting ring 40 is provided so as to be conductive with the column 75 which is a ground potential.
  • the upper magnetic flux collecting ring 30 is at least partially arranged to face the lower magnetic flux collecting ring 40.
  • the sensor unit 51 includes a sensor element 512, a sensor body 511, and a ground terminal 517.
  • the sensor element 512 is arranged in a sensor arrangement region between the lower magnetism collecting ring 40 and the upper magnetism collecting ring 30 and having the shortest distance between the lower magnetism collecting ring 40 and the upper magnetism collecting ring 30. Is done.
  • the sensor body 511 seals the sensor element 512.
  • the ground terminal 517 protrudes from the sensor body 511 and is connected to the ground.
  • the lower magnetism collecting ring 40 is provided so as to be conductive with the ground terminal 517 in a conductive region that is a region different from the sensor arrangement region.
  • a path having a lower resistance value than that via the sensor body 511 is positively formed, thereby preventing electrostatic energy from passing through the sensor body 511 and protecting the sensor body 511. It can be said that.
  • noise is prevented from being transmitted to the sensor main body 511, and malfunction and detection of the sensor unit 51 are prevented. It can be said.
  • the lower magnetism collecting ring 40 includes a lower base part 48 and a lower magnetism collecting part 401 formed to protrude from the lower base part 48.
  • the upper magnetism collecting ring 30 has an upper base portion 38 and an upper magnetism collecting portion 301.
  • the upper magnetic flux collector 301 protrudes from the upper base 38 and faces the lower magnetic flux collector 401.
  • the sensor arrangement area is a place where the lower magnetic flux collector 401 and the upper magnetic flux collector 301 face each other.
  • the sensor element 512 detects a magnetic flux between the lower magnetic flux collector 401 and the upper magnetic flux collector 301.
  • the magnetic flux between the lower magnetic flux collector 401 and the upper magnetic flux collector 301 can be detected appropriately.
  • the lower magnetism collecting part 401 is formed with a relief part 405 that projects to the opposite side of the lower base part 48.
  • the tip of the escape portion 405 is bent toward the ground terminal 517, and is provided so as to be electrically conductive with the ground terminal 517.
  • the escape portion 405 and the ground terminal 517 are in contact with each other so as to be conductive.
  • the torque sensor 10 includes a detection device 21.
  • the sensor element 512 detects a magnetic flux corresponding to the torque applied between the input shaft 921 and the output shaft 922.
  • the torque sensor 10 can appropriately detect the torque between the input shaft 921 and the output shaft 922.
  • the lower magnetism collecting ring 40 corresponds to “conductive member”
  • the lower base portion 48 corresponds to “first base”
  • the upper magnetism collecting ring 30 corresponds to “opposing member”
  • the upper base portion 38 corresponds to “second base”.
  • the lower magnetic flux collector 401 corresponds to the “first magnetic flux collector”
  • the upper magnetic flux collector 301 corresponds to the “second magnetic flux collector”.
  • “provided to be conductive” in this specification means that the lower magnetism collecting ring 40 and the ground terminal 517 are in contact with each other, and the lower magnetism collecting ring 40 and the ground terminal 517. Is not limited to being electrically connected by soldering, welding, or the like, but a minute gap capable of transmitting static electricity and noise due to dielectric breakdown, capacitive coupling, and the like is formed between the lower magnetism collecting ring 40 and the ground terminal 517. Including the case where it is formed in between. Further, as long as static electricity and noise can be transmitted, another member such as an insulating sheet or a resist pattern may be disposed in the minute gap. The same applies to the lower magnetism collecting ring 40 and the column 75.
  • an upper magnetic flux collecting ring may be used instead of the lower magnetic flux collecting ring.
  • a ground terminal connection portion 617, a ground pattern, or the like may be used instead of the ground terminal.
  • FIGS. 9 and 10 A second embodiment of the present disclosure is shown in FIGS. 9 and 10.
  • Two lower magnetism collecting portions 411 are formed on the lower magnetism collecting ring 41 of the detection device 22 of the present embodiment.
  • the lower magnetism collecting ring 41 is the same as the lower magnetism collecting ring 40 of the above embodiment except that the shape of the magnetism collecting portion 411 is different.
  • the escape portion 415 of the lower magnetism collecting portion 411 is formed to extend toward the terminal substrate 61 at a location corresponding to the ground terminal 517, and the tip portion 416 comes into contact with the ground terminal connection portion 617.
  • the contact portion between the escape portion 415 and the ground terminal connection portion 617 corresponds to the “conductive region”.
  • the escape portion 415 and the ground terminal 517 are separated from each other.
  • the escape portion 415 is formed to extend to the opposite side of the first base portion 48, and is provided at the tip portion 416 so as to be conductive with the ground terminal connection portion 617. In the present embodiment, the escape portion 415 and the ground terminal connection portion 617 are in contact with each other so as to be conductive.
  • the lower magnetism collecting ring 41 corresponds to the “conductive member”, and the lower magnetism collecting portion 411 corresponds to the “first magnetism collecting portion”.
  • the ground terminal connection portion 617 corresponds to a “ground wiring portion”.
  • FIGS. 11 and 12 A third embodiment of the present disclosure is shown in FIGS. 11 and 12.
  • the lower magnetism collecting ring 42 of the detection device 23 of the present embodiment two lower magnetism collecting portions 421 are formed.
  • the lower magnetism collecting ring 42 is the same as the lower magnetism collecting ring 40 of the above embodiment except that the shape of the magnetism collecting portion 421 is different.
  • the lower magnetic flux collector 421 is formed so as to extend to the terminal board 61 side as a whole.
  • the lower magnetism collecting portion 421 is formed so as to overlap with the output terminal 515, the power supply terminal 516, and the ground terminal 517 when viewed from the lower side.
  • a minute gap Lg is formed between the front end portion 422 of the lower magnetic flux collecting portion 421 and the terminal substrate 61.
  • the minute gap Lg can normally insulate the lower magnetism collecting portion 421 and the terminal board 61 from each other, and can form a dielectric coupling that allows dielectric breakdown by electrostatic energy when static electricity is applied or allows noise to pass. Formed to a degree.
  • the inter-terminal distance Lt which is the distance between the output terminal 515 or the power supply terminal 516 arranged at both ends and the ground terminal 517 arranged in the middle, is formed in a size that cannot be dielectrically broken by static electricity. That is, the minute gap Lg is sufficiently smaller than the inter-terminal distance Lt.
  • the sensor unit 51 further includes an output terminal 515 and a power supply terminal 516 that are non-ground terminals protruding from the sensor body 511 and provided separately from the ground terminal 517.
  • the lower magnetic flux collector 421 is formed so as to cover at least a part of the output terminal 515, the power supply terminal 516, and the ground terminal 517 when viewed from the lower magnetic flux collector 421 side.
  • the terminal connection part 617 and the terminal board 61 including the output terminal connection part 615 and the power supply terminal connection part 616 are provided so as to be conductive.
  • a minute gap Lg is formed between the tip portion 422 and the terminal substrate 61.
  • the insulation between the terminals 515, 516, and 517 and the lower magnetic flux collector 421 is broken by electrostatic energy, so that the electrostatic energy passes through the lower magnetic flux collector ring 42 and the column 75. Properly escaped.
  • noise is released to the column 75 side via capacitive coupling between the lower magnetic flux collector 421 and the terminal board 61.
  • the lower magnetic flux collector 421 covers all the terminals 515 to 517 of the sensor unit 51, the lower magnetic flux collector ring can be applied to any terminal when static electricity or noise is applied. Via 42, static electricity and noise are released to the column 75 side. Thereby, even if it does not have the noise prevention element 71, static electricity and noise can be escaped appropriately without passing through the sensor main body 511.
  • the lower magnetism collecting ring 42 corresponds to the “conductive member”
  • the lower magnetism collecting portion 421 corresponds to the “first magnetism collecting portion”
  • the ground terminal connection portion 617 corresponds to the “ground wiring portion”
  • the output terminal connection portion 615 and the power supply terminal connection portion 616 correspond to “non-ground wiring portion”. Further, the portion where the lower magnetism collecting portion 421 and the terminal substrate 61 face each other corresponds to the “conductive region”.
  • FIGS. 1-10 A fourth embodiment of the present disclosure is shown in FIGS.
  • This embodiment is a modification of the third embodiment, and in the detection device 24, an insulating sheet 49 is provided between the lower magnetic flux collector 421 and the terminal substrate 61.
  • the insulating sheet 49 can insulate the lower magnetic flux collector 421 and the terminal board 61 under normal conditions, and can be broken down by electrostatic energy when static electricity is applied, or can form a capacitive coupling through which noise can pass. It is possible.
  • the minute gap Lg between the lower magnetic flux collector 421 and the terminal substrate 61 can be appropriately secured.
  • FIGS. 17 and the like A fifth embodiment of the present disclosure is shown in FIGS. In FIG. 17 and the like, the circuit pattern immediately below the resist on the surface is indicated by a one-dot chain line.
  • the detection device 25 of the present embodiment is different from the above-described embodiment in that two sensor units 53 are mounted on the same surface of a single substrate 65 that is a printed circuit board.
  • the sensor unit 53 is disposed between the magnetic flux collecting portion 301 of the upper magnetic flux collecting ring 30 and the lower magnetic flux collecting portion 431 of the lower magnetic flux collecting ring 43, and detects a change in magnetic flux between the magnetic flux collecting portions 401 and 431.
  • the lower magnetic flux collecting ring 43 is the same as the lower magnetic flux collecting ring 40 in the above embodiment except that the shape and the like of the lower magnetic flux collecting portion 431 are different from those in the above embodiment.
  • the lower magnetic flux collector 431 will be described later.
  • Each sensor unit 53 includes a sensor main body 531, a sensor element 532, an outer terminal group 533, and an inner terminal group 534.
  • the sensor body 531 is formed in a substantially rectangular shape in plan view and seals the sensor element 532.
  • the sensor element 532 is a magnetic detection element such as a Hall element like the sensor element 512 of the above-described embodiment, and is provided in a region where the magnetic flux collecting portions 301 and 431 overlap when viewed from the element mounting surface 651 side.
  • the sensor unit 53 includes two sensor elements 532.
  • the sensor element 532 is disposed at a position where the magnetic flux collecting portions 301 and 431 are closest to each other, as in the above embodiment. Thereby, the change of the magnetic flux between the upper magnetic flux collector 301 and the lower magnetic flux collector 431 can be detected appropriately.
  • the outer terminal group 533 is formed on one long side of the sensor body 531, and the inner terminal group 543 is formed on the other long side of the sensor body 531.
  • the outer terminal group 533 includes an output terminal 535, a power supply terminal 536, and a ground terminal 537.
  • the output terminal 535, the ground terminal 537, and the power supply terminal 536 are arranged in this order, and empty pins are disposed between the terminals.
  • each of the terminal groups 533 and 534 includes eight terminals, but any number of terminals may be used.
  • the terminal arrangement may be any. The same applies to later-described embodiments.
  • the output terminal 535 is connected to an output pattern 655 formed in a layer immediately below the resist 659 on the element mounting surface 651 side of the substrate 65, and is used for outputting a detection signal of the sensor unit 53.
  • the detection signal is output to the ECU 85.
  • the power supply terminal 536 is connected to a power supply pattern 656 formed in a layer immediately below the resist 659 on the element mounting surface 651 side of the substrate 65, and is connected to a power supply unit such as a regulator (not shown) provided in the ECU 85.
  • a power supply unit such as a regulator (not shown) provided in the ECU 85.
  • the ground terminal 537 is connected to a ground pattern 657 formed in a layer immediately below the resist 659 on the element mounting surface 651 side of the substrate 65, and is connected to the ground via the ECU 85.
  • the noise prevention element 72 is mounted on the element mounting surface 651 side of the substrate 65 and is connected to the output pattern 655 or the power supply pattern 656 and the ground pattern 657.
  • the noise prevention element 72 is a capacitor, a Zener diode, or the like, similar to the noise prevention element 71.
  • the substrate 65 is formed with two notches 653 that open to the bases 38 and 48 side.
  • the notch 653 is provided corresponding to the mounting location of each sensor unit 53, and is formed so that at least a part thereof overlaps the sensor main body 531 when viewed from the upper side of the substrate 65.
  • the sensor unit 53 is mounted so as to cover the notch 653.
  • the magnetic flux collectors 431 are inserted into the notches 653, respectively. Compared with the case where the upper magnetic flux collecting portion 301 and the lower magnetic flux collecting portion 431 face each other with the substrate 65 sandwiched without inserting the magnetic flux collecting portion 431 into the notched portion 653.
  • the detection accuracy is increased.
  • the end of the magnetism collecting rings 30 and 43 opposite to the bases 38 and 48 is referred to as a front end 539.
  • the distal end portion 303 of the upper magnetic flux collecting portion 301 is closer to the base portion 38 than the distal end portion 539 of the sensor portion 53.
  • the front end portion 439 of the lower magnetic flux collecting portion 431 is formed so as to extend to the opposite side of the base portion 48 from the front end portion 539 of the sensor portion 53, and comes into contact with the substrate 65 at the innermost portion of the notch 653.
  • the ground pattern 663 is exposed at the innermost part of the notch 653.
  • the lower magnetism collecting ring 43 is electrically connected to the ground pattern 663.
  • the contact portion between the tip portion 439 of the lower magnetic flux collecting portion 431 and the ground pattern 663 corresponds to the “conductive region”.
  • the sensor unit 53 of the present embodiment is surface-mounted on the substrate 65.
  • the substrate 65 is provided with ground patterns 657 and 663 which are ground wiring portions. It is assumed that the ground patterns 657 and 663 are electrically connected. Also in the embodiments described later, the ground pattern corresponds to a “ground wiring portion”.
  • the upper magnetic flux collecting portion 301 is disposed on the mounting upper surface side of the sensor portion 53.
  • the lower magnetic flux collector 431 is inserted into a notch 653 formed in the substrate 65.
  • the upper magnetic flux collecting portion 301 and the lower magnetic flux collecting portion 431 can be brought closer to each other as compared with the case where the lower magnetic flux collecting portion 431 is not inserted into the notch portion 653. Thereby, the magnetic flux between the upper magnetic flux collector 301 and the lower magnetic flux collector 431 can be detected more appropriately.
  • the lower magnetic flux collector 431 is inserted into the notch 653 and provided so as to be conductive with the ground pattern 663 inside the notch 652.
  • the lower magnetic flux collector 431 contacts the ground pattern 663 exposed at the innermost part of the notch 653 so as to be conductive.
  • the lower magnetic flux collecting ring 43 corresponds to a “conductive member”
  • the lower magnetic flux collecting portion 431 corresponds to a “first magnetic flux collecting portion”
  • the upper magnetic flux collecting ring 30 corresponds to an “opposing member”.
  • FIGS. 19 and 20 A sixth embodiment of the present disclosure is shown in FIGS. 19 and 20.
  • the upper magnetic flux collecting ring 31 of the detection device 26 two upper magnetic flux collecting portions 311 are formed. Further, two lower magnetism collecting portions 441 are formed on the lower magnetism collecting ring 44.
  • the functions and the like of the magnetism collecting rings 31 and 44 are the same as those in the above embodiment except that the shapes of the magnetism collecting portions 311 and 441 are different.
  • the substrate 67 is the same as the substrate 65 of the above embodiment except for the wiring pattern.
  • the front end portion 449 of the lower magnetic flux collector 441 is closer to the base 48 than the front end portion 539 of the sensor unit 53.
  • the front end portion 312 of the upper magnetic flux collecting portion 311 is formed to extend from the front end portion 539 of the sensor portion 53 to the side opposite to the base portion 38, is bent toward the substrate 67 side, and abuts on the element mounting surface 671 of the substrate 67.
  • the ground pattern 677 is exposed at a position where the upper magnetic flux collecting portion 311 is in contact with the distal end portion 312. Therefore, the upper magnetic flux collecting ring 30 is electrically connected to the ground pattern 677. Thereby, static electricity and noise are released to the column 75 side via the ground pattern 677 and the upper magnetic flux collecting ring 31 without passing through the sensor body 531.
  • the contact portion between the tip 312 of the upper magnetic flux collecting portion 311 and the ground pattern 677 corresponds to the “conductive region”.
  • the ground pattern 677 is formed larger than the contact area of the tip portion 312. However, if at least a part of the ground pattern 677 overlaps with the contact area of the tip portion 312, the ground pattern 677 is larger than the contact area. It may be small. Moreover, the front end portion 312 of the upper magnetic flux collecting portion 311 and the substrate 67 may be simply in contact with each other, or may be connected so as to be conductive by soldering or the like.
  • the upper magnetism collecting portion 311 disposed on the mounting upper surface side of the sensor portion 53 extends to a region outside the sensor portion 53, the tip end portion 312 is bent toward the substrate 67 side, and is provided so as to be electrically conductive with the ground pattern 677. .
  • the distal end portion 312 abuts on the ground pattern 677 exposed on the element mounting surface 671 so as to be conductive.
  • the upper magnetic flux collecting ring 31 corresponds to a “conductive member”
  • the upper base portion 38 corresponds to a “first base portion”
  • the upper magnetic flux collector portion 311 corresponds to a “first magnetic flux collecting portion”.
  • the lower magnetism collecting ring 44 corresponds to an “opposing member”
  • the lower base portion 48 corresponds to a “second base portion”
  • the lower magnetism collecting portion 441 corresponds to a “second magnetism collecting portion”.
  • FIGS. 21 and 22 A seventh embodiment of the present disclosure is shown in FIGS. 21 and 22.
  • the magnetism collecting rings 31 and 44 of the detection device 27 of the present embodiment are the same as in the sixth embodiment, and the substrate 65 is the same as in the fifth embodiment. Note that the ground pattern 663 (not shown in FIGS. 21 to 24) may not be exposed at the innermost portion of the notch 653. The same applies to the eighth embodiment.
  • a resist 659 is formed at a position where the upper magnetic flux collecting portion 311 is in contact with the tip 312 of the substrate 65.
  • the resist 659 is of such a level that can be broken down by static electricity or can form a capacitive coupling through which noise can pass.
  • An output pattern 655, a power supply pattern 656, and a ground pattern 657 are formed in the layer immediately below the resist 659 and in the contact region of the tip 312. As a result, as in the third embodiment, the electrostatic energy is released to the column 75 via the upper magnetic flux collecting ring 31 regardless of which terminal is charged with static electricity or noise.
  • the front end portion 312 is a ground pattern 657 formed in a layer immediately below the resist 659 on the element mounting surface 651 that is a surface on which the sensor unit 53 of the substrate 65 is mounted, and a non-ground pattern other than the ground pattern.
  • the output pattern 655 and the power supply pattern 656 are provided so as to be conductive.
  • the output pattern 655 and the power supply pattern 656 correspond to “non-ground patterns”.
  • FIGS. 24 An eighth embodiment of the present disclosure is shown in FIGS. In FIG. 24, descriptions of circuit patterns, noise prevention elements, and the like are omitted.
  • the terminal arrangement of the sensor unit 55 and the shape of the upper magnetic flux collecting portion 321 of the upper magnetic flux collecting ring 32 are different.
  • the sensor unit 55 includes a sensor main body 531, a first terminal group 553, and a second terminal group 554.
  • the right side of the sensor body 531 is a first terminal group 553 and the left side is a second terminal group 554.
  • the tip end portion 329 of the upper magnetism collecting portion 321 of the upper magnetism collecting ring 32 and the tip portion 449 of the lower magnetism collecting portion 441 of the lower magnetism collecting ring 44 are both the tip portion of the sensor main body 531. It is on the side of the bases 38 and 48 from 539.
  • the fourth terminal from the distal end portion 539 side in the first terminal group 553 and the third terminal from the distal end portion 539 side in the second terminal group 554 are the ground terminals 557.
  • the ground terminal 557 may be assigned to any one of the first terminal group 553 and the second terminal group 554. Further, one ground terminal 557 of the first terminal group 553 or the second terminal group 554 may be omitted.
  • the direction perpendicular to the direction in which the upper magnetic flux collector 321 protrudes from the upper base 38 is defined as the width direction.
  • the upper magnetism collecting portion 321 is formed with a protruding portion 323 that protrudes in the width direction at a location corresponding to the ground terminal 557.
  • the protruding portion 323 is bent toward the substrate 65 and comes into contact with the ground terminal 557.
  • the protruding portion 323 and the ground terminal 557 may be in contact with each other, or may be connected so as to be conductive by soldering or the like.
  • the protruding portion 323 of the upper magnetic flux collecting portion 321 disposed on the mounting upper surface side of the sensor portion 55 is provided so as to be conductive with the ground terminal 557.
  • the upper magnetism collecting ring 32 corresponds to a “conductive member”
  • the upper base portion 38 corresponds to a “first base portion”
  • the upper magnetism collecting portion 321 corresponds to a “first magnetism collecting portion”.
  • (A) Magnetic flux collecting ring In the first to fourth embodiments, static electricity or noise is released to the column side via the lower magnetic flux collecting ring.
  • the upper magnetism collecting ring and the lower magnetism collecting ring may be exchanged so that static electricity or noise is released to the column side via the upper magnetism collecting ring.
  • a configuration for releasing static electricity or noise may be provided on the upper magnetism collecting ring.
  • the upper magnetism collecting ring corresponds to the “conductive member”
  • the lower magnetism collecting ring corresponds to the “opposing member”.
  • the lower magnetic flux collecting portion and the ground pattern are provided so as to be conductive at the innermost portion of the cutout portion.
  • the lower magnetism collecting portion and the ground pattern may be conductive on the side surface side of the cutout portion.
  • the tip of the upper magnetic flux collector is formed to extend to the side opposite to the base of the sensor unit.
  • the tip of the upper magnetic flux collector may be electrically conductive with the ground pattern in any region outside the sensor portion of the substrate, such as the side adjacent to the terminal forming portion. .
  • projecting portions are formed on both sides of the sensor portion. In other embodiments, it is only necessary that a protruding portion is formed corresponding to one ground terminal for each sensor portion.
  • a ground terminal is arranged so that it may become between an output terminal and a power supply terminal.
  • the ground terminal may be provided at a location other than between the output terminal and the power supply terminal, and the terminal arrangement may be any.
  • the sensor element detects the magnetic flux between the magnetic flux collectors. In other embodiments, the sensor element may detect an electromagnetic signal other than the magnetic flux. In the above embodiment, the number of sensor elements provided in one sensor unit is 1 or 2. In another embodiment, three or more sensor elements may be provided in one sensor unit.
  • two sets of the magnetism collecting unit and the sensor unit are provided.
  • the number of sets of the magnetic flux collecting units and the sensor units is not limited to two sets, and may be one set or three or more sets.
  • the configuration for releasing static electricity or noise may be different for each combination of magnetic flux collectors and sensor units.
  • a portion that “contacts so as to be conductive” may be formed with a minute gap that can transmit static electricity or noise by dielectric breakdown, capacitive coupling, or the like. Further, as long as static electricity and noise can be transmitted, another member such as an insulating sheet or a resist pattern may be provided in the minute gap.
  • the sensor unit is mounted on the substrate, and the lower magnetic flux collecting unit is inserted into a notch formed in the substrate.
  • the notch is open to the base side of the magnetism collecting ring.
  • the cutout may not open to the base side.
  • the notch portion may be a hole portion corresponding to the shape of the sensor portion, and the lower magnetic flux collecting portion may be inserted from the side opposite to the board mounting surface. Further, the notch portion may not be formed in the substrate.
  • ground member is a column.
  • the ground member from which static electricity or noise is released is not limited to a column, and may be any member such as a housing of a detection device.
  • the detection device of the above embodiment is applied to a torque sensor. In other embodiments, the detection device may be applied other than the torque sensor. In the above embodiment, the torque sensor is applied to the electric power steering apparatus. In other embodiments, the torque sensor may be applied to devices other than the electric power steering device.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present disclosure.

Abstract

検出装置は、導電部材と、対向部材と、センサ部と、を備える。導電部材は、グランド電位であるグランド部材と導電可能に設けられている。センサ部は、センサ素子、センサ本体、および、グランド端子を有する。センサ素子は、導電部材と対向部材との間であって、導電部材と対向部材との間の距離が最短であるセンサ配置領域に配置される。導電部材は、センサ配置領域とは異なる領域である導電可能領域にて、グランド端子またはグランド端子と接続されるグランド配線部と導電可能に設けられている。これにより、静電気やノイズは、センサ本体を経由せずに、グランド部材に逃がされるので、センサの損傷や誤動作を防ぐことができる。

Description

検出装置、および、トルクセンサ 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１５年１２月２４日に出願された日本出願番号２０１５－２５１６０９号と、２０１６年８月３日に出願された日本出願番号２０１６－１５２６３６号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、検出装置、および、トルクセンサに関するものである。
　従来、磁石および磁気センサを使ったトルクセンサが知られている。例えば特許文献１では、磁気センサが軸方向に対向する磁気ヨークの間のギャップに挿入され、磁束密度を検出する。
特開２００３－１４９０６２号公報
　ところで、電気抵抗が最も低い経路に磁気センサが配置されていると、静電気エネルギが磁気センサを通過することでセンサが損傷したり、ノイズによりセンサの誤動作が生じたりする虞がある。
　本開示は、センサの損傷や誤動作を防止可能な検出装置、および、トルクセンサを提供することを目的とする。
　本開示の第１の態様によれば、検出装置は、導電部材と、対向部材と、センサ部と、を備える。導電部材は、グランド電位であるグランド部材と導電可能に設けられている。対向部材は、少なくとも一部が導電部材と対向して配置される。センサ部は、センサ素子、センサ本体、および、グランド端子を有する。
　センサ素子は、導電部材と対向部材との間であって、導電部材と対向部材との間の距離が最短であるセンサ配置領域に配置される。センサ本体は、センサ素子を封止している。グランド端子は、センサ本体から突出し、グランドと接続される。
　導電部材は、センサ配置領域とは異なる領域である導電可能領域にて、グランド端子またはグランド端子と接続されるグランド配線部と導電可能に設けられている。
　これにより、静電気やノイズは、センサ本体を経由せずに、グランド部材に逃がされるので、センサの損傷や誤動作を防ぐことができる。
　本開示の第２の態様によれば、トルクセンサは、本開示の第１の態様による検出装置を備える。センサ素子は第１の軸と第２の軸との間に加わるトルクに応じた磁束を検出する。
　これにより、静電気やノイズは、センサ本体を経由せずに、グランド部材に逃がされるので、センサの損傷や誤動作を防ぐことができる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。図面において、
本開示の第１実施形態によるトルクセンサが適用された電動パワーステアリングシステムを示す概略構成図であり、 本開示の第１実施形態によるトルクセンサの分解斜視図であり、 本開示の第１実施形態によるトルクセンサの断面図であり、 本開示の第１実施形態によるセンサ部の斜視図であり、 本開示の第１実施形態によるセンサ部および集磁部の断面図であり、 図５のＶＩ方向矢視図であり、 図５のＶＩＩ方向矢視図であり、 本開示の第１実施形態による静電気の通電経路を示す模式的な回路図であり、 本開示の第２実施形態によるセンサ部および集磁部の断面図であり、 図９のＸ方向矢視図であり、 本開示の第３実施形態によるセンサ部および集磁部の断面図であり、 図１１のＸＩＩ方向矢視図であり、 本開示の第４実施形態によるセンサ部および集磁部の断面図であり、 図１３のＸＩＶ方向矢視図であり、 図１３のＸＶ方向矢視図であり、 本開示の第５実施形態によるセンサ部および集磁部の側面図であり、 図１６のＸＶＩＩ方向矢視図であり、 図１６のＸＶＩＩＩ方向矢視図であり、 本開示の第６実施形態によるセンサ部および集磁部の側面図であり、 図１９のＸＸ方向矢視図であり、 本開示の第７実施形態によるセンサ部および集磁部の側面図であり、 図２１のＸＸＩＩ方向矢視図であり、 本開示の第８実施形態によるセンサ部および集磁部の側面図であり、 図２３のＸＸＩＶ方向矢視図であり、 比較例による集磁部およびセンサ部の断面図であり、 比較例による集磁部およびセンサ部の断面図である。
　以下、本開示による検出装置、および、トルクセンサを図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
　（第１実施形態）
　本開示の第１実施形態を図１～図８に示す。本実施形態の各図は、いずれも模式的な図であり、説明のため、スケール等は適宜変更して記載している。後述の実施形態に係る図も同様である。
　図１および図２に示すように、本実施形態の検出装置２１が用いられるトルクセンサ１０は、例えば車両のステアリング操作を補助するための電動パワーステアリング装置８０に適用される。
　図１は、電動パワーステアリング装置８０を備えたステアリングシステム９０の全体構成を示す。
　操舵部材であるハンドル９１は、ステアリングシャフト９２と接続される。ステアリングシャフト９２は、第１の軸としての入力軸９２１、および、第２の軸としての出力軸９２２を有する。入力軸９２１は、ハンドル９１と接続される。入力軸９２１のハンドル９１と反対側の端部と、出力軸９２２との間には、ステアリングシャフト９２に加わるトルクを検出するトルクセンサ１０が設けられる。入力軸９２１と出力軸９２２とは、トルクセンサ１０のトーションバー１３により、同軸に接続される。出力軸９２２の入力軸９２１と反対側の端部には、ピニオンギア９６が設けられる。ピニオンギア９６は、ラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が連結される。
　運転者がハンドル９１を回転させると、ハンドル９１に接続されたステアリングシャフト９２が回転する。ステアリングシャフト９２の回転運動は、ピニオンギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換され、ラック軸９７の変位量に応じた角度に車輪９８が操舵される。
　電動パワーステアリング装置８０は、運転者によるハンドル９１の操舵を補助する補助トルクを出力するモータ８１、制御装置（以下、「ＥＣＵ」）８５、および、トルクセンサ１０等を備える。図１では、モータ８１とＥＣＵ８５とが別体となっているが、一体としてもよい。
　動力伝達部である減速ギア８２は、モータ８１の回転を減速してステアリングシャフト９２に伝達する。すなわち本実施形態の電動パワーステアリング装置８０は、所謂「コラムアシストタイプ」であるが、モータ８１の回転をラック軸９７に伝える所謂「ラックアシストタイプ」としてもよい。
　ＥＣＵ８５は、トルクセンサ１０から出力されるトルクを取得し、検出されたトルクに応じ、モータ８１の駆動を制御する。
　図２に示すように、トルクセンサ１０は、トーションバー１３、多極磁石１５、磁気ヨーク１７、および、検出装置２１等を備え、ステアリングシャフト９２に加わるトルクを検出する。
　トーションバー１３は、一端が入力軸９２１に固定ピン１３１で固定され、他端が出力軸９２２に固定ピン１３２で固定される。トーションバー１３は、棒状の弾性部材であり、ステアリングシャフト９２に加わるトルクを捩れ変位に変換する。
　多極磁石１５は、入力軸９２１に固定され、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁される。本実施形態では、Ｎ極およびＳ極の数は、１２対、計２４極であるが、極対数は問わない。
　磁気ヨーク１７は、入力軸９２１側に設けられる第１ヨーク１７１、および、出力軸９２２側に設けられる第２ヨーク１７６を有する。第１ヨーク１７１および第２ヨーク１７６は、いずれも軟磁性体により環状に形成され、多極磁石１５の径方向外側にて、出力軸９２２に固定される。ヨーク１７１、１７６は、図示しない非磁性材で形成されるヨーク保持部材に保持される。
　第１ヨーク１７１は、環状部１７２、および、環状部１７２から第２ヨーク１７６側に突出して形成される爪１７３を有する。爪１７３は、環状部１７２の内縁に沿って、全周に等間隔で設けられる。
　第２ヨーク１７６は、環状部１７７、および、環状部１７７から第１ヨーク１７１側に突出して形成される爪１７８を有する。爪１７８は、環状部１７７の内縁に沿って、全周に等間隔で設けられる。
　爪１７３、１７８の数は、多極磁石１５の極対数と同数（本実施形態では１２）である。爪１７３、１７８は、周方向にずれて交互に配置される。第１ヨーク１７１と第２ヨーク１７６とは、離間した状態にて対向している。
　トーションバー１３に捩れ変位が生じていない場合、すなわちステアリングシャフト９２に操舵トルクが加わっていないとき、爪１７３、１７８の中心位置は、多極磁石１５のＮ極とＳ極との境界位置と一致するように配置される。
　図２および図３に示すように、検出装置２１は、集磁リング保持部材２０１、ターミナル保持部材２０５、シールド部材２０６、集磁リング３０、４０、センサ部５１、ターミナル基板６１、および、雑防素子７１（図４参照）等を備える。
　図３に示すように、集磁リング保持部材２０１およびターミナル保持部材２０５は、樹脂等の非磁性材で形成される。集磁リング保持部材２０１は、径方向内側に集磁リング３０、４０を露出した状態で保持する環状部２０２、および、コネクタ７９が挿抜可能に形成されているコネクタ挿入部２０３が一体に形成される。
　ターミナル保持部材２０５は、センサ部５１のセンサ本体５１１が露出した状態にて、センサ部５１の各端子、および、ターミナル基板６１を保持する。ターミナル保持部材２０５は、各端子等を保持した状態であって、センサ部５１が集磁リング３０、４０の集磁部３０１、４０１間に配置された状態にて、インサート成形等により、集磁リング保持部材２０１に保持される。
　シールド部材２０６は、外部からの磁気を遮蔽すべく、集磁リング保持部材２０１の環状部２０２の径方向外側を覆うように設けられる。
　集磁リング保持部材２０１は、シールド部材２０６、集磁リング３０、４０、および、センサ部５１等を保持した状態にて、コラム７５に固定される。コラム７５は、アルミ等の導電可能な金属で形成され、車体グランドと接続される。すなわち、コラム７５の電位は、グランドであり、コラム７５が「グランド部材」に対応する。本実施形態では、コラム７５が、トルクセンサ１０の筐体として機能している。
　本実施形態では、集磁リング３０、４０とコラム７５との間には、静電気およびノイズを伝達可能な程度の微小ギャップが形成される。換言すると、集磁リング３０、４０は、静電気およびノイズをコラム７５に伝達可能に設けられている。
　図２および図３に示すように、集磁リング３０、４０は、いずれもニッケル合金等の軟磁性体で形成される。集磁リング３０、４０、磁気ヨーク１７の径方向外側に配置され、磁気ヨーク１７からの磁束を集める。本実施形態では、上側集磁リング３０が入力軸９２１側に配置され、下側集磁リング４０が出力軸９２２側に配置される。以下適宜、入力軸９２１側を「上側」、出力軸９２２側を「下側」とする。また、トーションバー１３を中心に配置される多極磁石１５、磁気ヨーク１７、および、集磁リング３０、４０の軸方向および径方向を、単に「軸方向」、「径方向」という。
　上側集磁リング３０は、環状に形成される上側基部３８、および、上側基部３８から径方向外側に突出する２つの上側集磁部３０１を含む。
　下側集磁リング４０は、環状に形成される下側基部４８、および、下側基部４８から径方向外側に突出する２つの下側集磁部４０１を含む。
　上側集磁部３０１と下側集磁部４０１とは、離間した状態で、対向する面が略平行となるように配置される。
　２つのセンサ部５１は、それぞれ、集磁部３０１、４０１の間に配置され、集磁部３０１、４０１間の磁束の変化を検出する磁気センサである。
　図４および図５に示すように、センサ部５１は、センサ本体５１１、出力端子５１５、電源端子５１６、および、グランド端子５１７を有する。出力端子５１５、電源端子５１６およびグランド端子５１７は、センサ本体５１１の端子形成面５１３に設けられる。端子形成面５１３は、径方向外側に向いて配置され、端子５１５～５１７は、径方向外側に突出して設けられる。本実施形態では、一方の側から、出力端子５１５、グランド端子５１７、電源端子５１６の順に配列される。なお、端子５１５～５１７間は、静電気が印加されたときであっても絶縁破壊不能な程度に離間している。また、出力端子５１５とグランド端子５１７と距離と、電源端子５１６とグランド端子５１７との距離とは、等しくてもよいし、異なっていてもよい。
　端子５１５～５１７は、ターミナル基板６１と当接可能な箇所にて上側に折り曲げられ、ターミナル基板６１の対応する接続部６１５、６１６、６１７と、溶接等により電気的に接続される。
　ターミナル基板６１は、金属基板であって、センサ部５１とＥＣＵ８５との接続に用いられる。ターミナル基板６１は、出力端子接続部６１５、電源端子接続部６１６、グランド端子接続部６１７を有する。各接続部６１５、６１６、６１７は、それぞれ、配線２０８を経由し、ＥＣＵ８５との接続に用いられるコネクタ７９と接続される（図３参照）。これにより、センサ部５１とＥＣＵ８５とは、ターミナル基板６１等を経由して接続される。
　センサ部５１の出力端子５１５は、出力端子接続部６１５に接続され、センサ部５１の検出信号の出力に用いられる。検出信号は、出力端子接続部６１５を経由してＥＣＵ８５に出力される。
　電源端子５１６は、電源端子接続部６１６に接続され、ＥＣＵ８５に設けられる図示しないレギュレータ等である給電部と接続される。
　グランド端子５１７は、グランド端子接続部６１７と接続され、ＥＣＵ８５を経由してグランドと接続される。
　雑防素子７１は、出力端子接続部６１５または電源端子接続部６１６と、グランド端子接続部６１７とに接続される。雑防素子７１は、コンデンサやツェナーダイオード等である。
　図５は、集磁部３０１、４０１およびセンサ部５１を示す模式的な断面図であって、図４中のＶ－Ｖ線断面に対応している。図５では、ハッチングを省略して記載した。後述の実施形態に係る図９、図１１、図１３、図２５および図２６も同様である。
　図５に示すように、センサ本体５１１には、センサ素子５１２、および、差動増幅器等の検出回路を構成する電子部品等が封止されている。センサ素子５１２は、ホール素子等の磁気検出素子であって、集磁部３０１、４０１間の距離が最短となる箇所に配置される。これにより、センサ素子５１２は、集磁リング３０、４０間の磁束の変化を適切に検出することができる。
　ここで、静電気およびノイズの影響について説明する。静電気やノイズが装置に印加されると、電気抵抗が最も小さい経路を通ってグランドに逃がされる。ここで、静電気とは、比較的高電圧にて過渡的に印加される外乱電圧を想定しており、ノイズとは、静電気より低電圧にて連続的に印加される外乱電圧を想定している。
　例えば、図２５に示す比較例の検出装置９０１では、第２集磁リング９４０の集磁部９４１が、上側集磁リング３０の集磁部３０１と同様の形状に形成されている。この場合、電気抵抗が最も小さい経路上にセンサ本体５１１が配置されている状態となる。そのため、静電気が印加されると、矢印Ｙｓ２で示すように、静電気エネルギがセンサ本体５１１を通過するため、センサ部５１が破損する虞がある。また、ノイズがセンサ本体５１１を通過することで、センサ部５１の誤動作や誤検出が生じる虞がある。
　この場合、センサ部５１自体に静電気やノイズの対策をするか、センサ部５１を静電気やノイズから保護するための保護部材を別途に設ける必要がある。
　また、図２６に示す比較例の検出装置９０２では、第１集磁リング９３０の集磁部９３１には、下側集磁リング４０と同様、突出部９３５および折曲部９３６が形成される。この場合、矢印Ｙｍ２で示す箇所が、磁気抵抗が最も小さい箇所となるため、集められた磁束がセンサ素子５１２を透過しない。そのため、センサ素子５１２は、集磁リング３０、４０間の磁束の変化を適切に検出することができない。
　そこで本実施形態では、図５、図６および図７に示すように、集磁リング３０、４０にて集められた磁束がセンサ素子５１２を透過し、かつ、センサ素子５１２の配置位置が、電気抵抗の最も小さい経路上とならないように、集磁部３０１、４０１を形成している。換言すると、グランド端子５１７と下側集磁部４０１が最も近接する箇所である導電可能領域と、集磁部３０１、４０１が最も近接する箇所であるセンサ配置領域とが異なるようにし、センサ配置領域にセンサ素子５１２を配置している。
　これにより、図５中に矢印Ｙｍ１のように、集められた磁束はセンサ素子５１２を透過する。また、矢印Ｙｓ１で示す静電気およびノイズが逃がされる経路から外れた箇所に、センサ本体５１１が配置される。
　図５中において、集磁部３０１、４０１が最も近接する箇所を記号Ｒ１で示し、グランド端子５１７と下側集磁部４０１とが最も近接する箇所を記号Ｒ２で示す。すなわち、記号Ｒ１で示す箇所が「導電部材と対向部材との距離が最短であるセンサ配置領域」であり、記号Ｒ２で示す箇所が「導電可能領域」である。後述の実施形態に係る図面においても同様とする。なお、図２５については、グランド端子５１７の内部配線がセンサ本体５１１に形成されている点を考慮し、Ｒ１＝Ｒ２として記載した。
　また、グランド端子５１７と下側集磁部４０１とが当接している場合、グランド端子５１７と下側集磁部４０１との距離は０である。したがって、当該当接箇所において下側集磁リング４０とグランド端子５１７とが最も近接しており、当該当接箇所が下側集磁リング４０とグランド端子５１７との距離が最短となる箇所である。
　具体的には、上側集磁部３０１の先端部３０３は、センサ本体５１１の端子形成面５１３よりも上側基部３８側となるように形成される。
　一方、下側集磁部４０１のグランド端子５１７と対応する箇所には、端子形成面５１３よりもターミナル基板６１側に突出する逃がし部４０５が形成される。詳細には、図７に示すように、逃がし部４０５は、下側から見て、少なくとも一部がグランド端子５１７と重複する箇所に形成される。逃がし部４０５は、グランド端子５１７側に折り曲げられる。グランド端子５１７側に折り曲げて形成された折曲部４０６は、グランド端子５１７と当接する。折曲部４０６とグランド端子５１７とは、単に当接している状態であってもよいし、はんだ接合や溶接等により、導電可能に接続されていてもよい。逃がし部４０５を折り曲げてグランド端子５１７と当接させることで、ターミナル基板６１との距離によらず、逃がし部４０５を比較的小さく形成することができる。
　本実施形態では、逃がし部４０５の幅は、グランド端子５１７より幅広であるが、グランド端子５１７より幅狭であってもよいし、出力端子５１５および電源端子５１６との絶縁を確保可能な程度の範囲で、グランド端子５１７より幅広であってもよい。
　第２実施形態の逃がし部４１５についても同様である。
　本実施形態では、逃がし部４０５とターミナル基板６１とは、離間している。
　静電気エネルギが伝達される経路を図８に基づいて説明する。図８は、検出装置２１と回路図とを組み合わせた模式的な図である。図８中には、静電気を記号Ｓで示した。
　本実施形態では、下側集磁リング４０の集磁部４０１には、逃がし部４０５が形成され、グランド端子５１７と当接している。そのため、静電気エネルギは、センサ本体５１１を通ることなく、グランド端子５１７から下側集磁リング４０に伝わるとともに、下側集磁リング４０とコラム７５との間を絶縁破壊しながら、コラム７５に逃がされる。
　また、本実施形態では、雑防素子７１が設けられており、出力端子５１５および電源端子５１６は、雑防素子７１を経由して、グランド端子５１７と電気的に接続されている。そのため、出力端子５１５または電源端子５１６に静電気が印加された場合、静電気エネルギは、雑防素子７１を経由してグランド端子５１７に抜け、グランド端子５１７に静電気が印加された場合と同様、コラム７５に逃がされる。
　ノイズについても、同様の経路でコラム７５側に逃がされる。
　これにより、センサ素子５１２において磁束を検出可能である状態を確保しつつ、静電気およびノイズからセンサ部５１を保護することができる。
　以上説明したように、検出装置２１は、下側集磁リング４０と、上側集磁リング３０と、センサ部５１と、を備える。
　下側集磁リング４０は、グランド電位であるコラム７５と導電可能に設けられる。
　上側集磁リング３０は、少なくとも一部が下側集磁リング４０と対向して配置される。
　センサ部５１は、センサ素子５１２、センサ本体５１１、および、グランド端子５１７を有する。センサ素子５１２は、下側集磁リング４０と上側集磁リング３０との間であって、下側集磁リング４０と上側集磁リング３０との間の距離が最短であるセンサ配置領域に配置される。センサ本体５１１は、センサ素子５１２を封止している。グランド端子５１７は、センサ本体５１１から突出し、グランドと接続される。
　下側集磁リング４０は、センサ配置領域とは異なる領域である導電可能領域にて、グランド端子５１７と導電可能に設けられている。
　これにより、静電気エネルギおよびノイズは、センサ本体５１１を経由せずにコラム７５側に逃がされるので、静電気によるセンサ部５１の損傷や、ノイズによるセンサの誤動作を防ぐことができる。また、静電気やノイズを防ぐために設けられる別途の部品や、センサ部５１内部の静電気やノイズ対策のための構成を省くことができ、装置を簡素化することができる。
　また、静電気エネルギおよびノイズがセンサ本体５１１を通過することなく、上側集磁リング３０と下側集磁リング４０との間の電磁気信号を適切に検出することができる。換言すると、本実施形態では、センサ本体５１１を経由するよりも抵抗値が低い経路を積極的に形成することで、静電気エネルギがセンサ本体５１１を通過するのを防止し、センサ本体５１１を保護している、といえる。また、センサ本体５１１を経由する箇所とは別途の容量結合を積極的に形成することで、ノイズがセンサ本体５１１に伝達されるのを防ぎ、センサ部５１の誤動作や誤検出を防いでいる、といえる。
　下側集磁リング４０は、下側基部４８、および、下側基部４８から突出して形成される下側集磁部４０１を有する。
　上側集磁リング３０は、上側基部３８、および、上側集磁部３０１を有する。上側集磁部３０１は、上側基部３８から突出し、下側集磁部４０１と対向する。
　センサ配置領域は、下側集磁部４０１と上側集磁部３０１とが対向する箇所である。センサ素子５１２は、下側集磁部４０１と上側集磁部３０１との間の磁束を検出する。
　これにより、下側集磁部４０１と上側集磁部３０１との間の磁束を適切に検出することができる。
　下側集磁部４０１には、下側基部４８と反対側に突出する逃がし部４０５が形成される。逃がし部４０５は、先端がグランド端子５１７側に折れ曲がっており、グランド端子５１７と導電可能に設けられている。本実施形態では、逃がし部４０５とグランド端子５１７とが導電可能に当接する。
　これにより、静電気エネルギやノイズを、グランド端子５１７を経由して、コラム７５側に適切に逃がすことができる。
　トルクセンサ１０は、検出装置２１を備える。センサ素子５１２は、入力軸９２１と出力軸９２２との間に加わるトルクに応じた磁束を検出する。
　これにより、トルクセンサ１０は、入力軸９２１と出力軸９２２との間のトルクを適切に検出することができる。
　本実施形態では、下側集磁リング４０が「導電部材」、下側基部４８が「第１基部」、上側集磁リング３０が「対向部材」、上側基部３８が「第２基部」に対応する。第２実施形態～第５実施形態も同様である。また、下側集磁部４０１が「第１集磁部」、上側集磁部３０１が「第２集磁部」に対応する。
　ここで、本明細書における「導電可能に設けられている」とは、下側集磁リング４０とグランド端子５１７とが当接している場合、および、下側集磁リング４０とグランド端子５１７とがはんだ付けや溶接等により電気的に接続されている場合に限らず、絶縁破壊や容量結合等により静電気やノイズを伝達可能な程度の微小ギャップが下側集磁リング４０とグランド端子５１７との間に形成されている場合を含むものとする。また、静電気やノイズを伝達可能であれば、例えば絶縁シートやレジストパターン等の別部材が微小ギャップに配置されていてもよい。下側集磁リング４０とコラム７５とについても同様である。
　後述の実施形態についても同様である。補足として、下側集磁リングに替えて上側集磁リングであってもよい。また、グランド端子に替えて、グランド端子接続部６１７やグランドパターン等であってもよい。
　（第２実施形態）
　本開示の第２実施形態を図９および図１０に示す。
　本実施形態の検出装置２２の下側集磁リング４１には、２つの下側集磁部４１１が形成される。下側集磁リング４１は、集磁部４１１の形状が異なる点を除き、上記実施形態の下側集磁リング４０と同様である。
　下側集磁部４１１の逃がし部４１５は、グランド端子５１７と対応する箇所にターミナル基板６１側に延びて形成され、先端部４１６がグランド端子接続部６１７と当接する。本実施形態では、逃がし部４１５とグランド端子接続部６１７との当接箇所が、「導電可能領域」に対応する。
　逃がし部４１５とグランド端子５１７とは、離間している。
　本実施形態では、逃がし部４１５は、第１基部４８と反対側に延びて形成され、先端部４１６にて、グランド端子接続部６１７と導電可能に設けられる。本実施形態では、逃がし部４１５とグランド端子接続部６１７とが導電可能に当接する。
　このように構成しても、センサ本体５１１を経由することなく、グランド端子接続部６１７および下側集磁リング４１を経由してコラム７５側に静電気やノイズを適切に逃がすことができる。また、逃がし部４１５を折り曲げなくてもよいので、加工が容易となる。
　また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　本実施形態では、下側集磁リング４１が「導電部材」、下側集磁部４１１が「第１集磁部」に対応する。また、グランド端子接続部６１７が「グランド配線部」に対応する。
　（第３実施形態）
　本開示の第３実施形態を図１１および図１２に示す。
　本実施形態の検出装置２３の下側集磁リング４２には、２つの下側集磁部４２１が形成される。下側集磁リング４２は、集磁部４２１の形状が異なる点を除き、上記実施形態の下側集磁リング４０と同様である。
　下側集磁部４２１は、全体がターミナル基板６１側まで延びて形成される。換言すると、図１２に示すように、下側集磁部４２１は、下側から見たとき、出力端子５１５、電源端子５１６およびグランド端子５１７と重複して形成される。下側集磁部４２１の先端部４２２とターミナル基板６１との間には、微小ギャップＬｇが形成される。微小ギャップＬｇは、通常時、下側集磁部４２１とターミナル基板６１とを絶縁可能であって、静電気印加時に静電気エネルギによって絶縁破壊可能な程度、または、ノイズが通過できる容量結合を形成可能な程度に形成される。また、両端に配置される出力端子５１５または電源端子５１６と、真ん中に配置されるグランド端子５１７との距離である端子間距離Ｌｔは、静電気によって絶縁破壊不能な大きさに形成される。すなわち、微小ギャップＬｇは、端子間距離Ｌｔと比較して十分に小さい。
　本実施形態では、センサ部５１は、センサ本体５１１から突出し、グランド端子５１７とは別途に設けられる非グランド端子である出力端子５１５および電源端子５１６をさらに有する。下側集磁部４２１は、下側集磁部４２１側から見て、出力端子５１５、電源端子５１６およびグランド端子５１７を、それぞれ少なくとも一部を覆うように形成され、先端部４２２にて、グランド端子接続部６１７、ならびに、出力端子接続部６１５および電源端子接続部６１６を含むターミナル基板６１と導電可能に設けられる。
　先端部４２２とターミナル基板６１との間には、微小ギャップＬｇが形成される。
　静電気が印加されたとき、静電気エネルギにより端子５１５、５１６、５１７と、下側集磁部４２１との間が絶縁破壊されるので、静電気エネルギは、下側集磁リング４２を経由してコラム７５に適切に逃がされる。また、ノイズは、下側集磁部４２１とターミナル基板６１との間の容量結合を経由してコラム７５側に逃がされる。また、本実施形態では、下側集磁部４２１がセンサ部５１の全端子５１５～５１７を覆っているので、どの端子に静電気やノイズが印加された場合であっても、下側集磁リング４２を経由して、コラム７５側に静電気やノイズが逃がされる。これにより、雑防素子７１を有さない場合であっても、センサ本体５１１を経由することなく、静電気やノイズを適切に逃がすことができる。
　また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　本実施形態では、下側集磁リング４２が「導電部材」、下側集磁部４２１が「第１集磁部」に対応し、グランド端子接続部６１７が「グランド配線部」に対応し、出力端子接続部６１５および電源端子接続部６１６が「非グランド配線部」に対応する。また、下側集磁部４２１とターミナル基板６１とが対向する箇所が「導電可能領域」に対応する。
　（第４実施形態）
　本開示の第４実施形態を図１３～図１５に示す。
　本実施形態は、第３実施形態の変形例であって、検出装置２４では、下側集磁部４２１とターミナル基板６１との間には、絶縁シート４９が設けられる。絶縁シート４９は、通常時において、下側集磁部４２１とターミナル基板６１とを絶縁可能であって、静電気印加時に静電気エネルギによって絶縁破壊可能なもの、または、ノイズが通過可能な容量結合を形成可能なものである。
　絶縁シート４９を設けることで、下側集磁部４２１とターミナル基板６１との間の微小ギャップＬｇを適切に確保することができる。
　また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　（第５実施形態）
　本開示の第５実施形態を図１６～図１８に示す。なお、図１７等において、表面のレジスト直下層の回路パターンを一点鎖線で示す。
　本実施形態の検出装置２５では、２つのセンサ部５３が、プリント基板である１枚の基板６５の同一面に実装されている点が上記実施形態と異なる。センサ部５３は、上側集磁リング３０の集磁部３０１と下側集磁リング４３の下側集磁部４３１との間に配置され、集磁部４０１、４３１間の磁束の変化を検出する。下側集磁リング４３は、下側集磁部４３１の形状等が上記実施形態と異なるが、その他については上記実施形態の下側集磁リング４０と同様である。下側集磁部４３１については後述する。
　図１７に示すように、２つのセンサ部５３は、基板６５の素子実装面６５１に、横並びの状態で実装される。それぞれのセンサ部５３は、センサ本体５３１、センサ素子５３２、外側端子群５３３、および、内側端子群５３４を有する。センサ本体５３１は、平面視略矩形に形成され、センサ素子５３２を封止する。
　センサ素子５３２は、上記実施形態のセンサ素子５１２と同様、ホール素子等の磁気検出素子であって、素子実装面６５１側から見て、集磁部３０１、４３１が重複する領域に設けられる。本実施形態では、センサ部５３は、２つのセンサ素子５３２を有する。センサ素子５３２は、上記実施形態と同様、集磁部３０１、４３１が最も近接する箇所に配置される。これにより、上側集磁部３０１と下側集磁部４３１との間の磁束の変化を適切に検出することができる。
　外側端子群５３３は、センサ本体５３１の一方の長辺に形成され、内側端子群５４３は、センサ本体５３１の他方の長辺に形成される。
　外側端子群５３３には、出力端子５３５、電源端子５３６、および、グランド端子５３７が含まれる。出力端子５３５、グランド端子５３７、電源端子５３６は、この順で配列され、各端子間には、空ピンが配置される。本実施形態では、端子群５３３、５３４は、いずれも８本の端子からなるが、端子数はいくつであってもよい。また、端子配列は、どのようであってもよい。後述の実施形態についても同様である。
　出力端子５３５は、基板６５の素子実装面６５１側のレジスト６５９の直下の層に形成される出力パターン６５５と接続され、センサ部５３の検出信号の出力に用いられる。検出信号は、ＥＣＵ８５に出力される。
　電源端子５３６は、基板６５の素子実装面６５１側のレジスト６５９の直下の層に形成される電源パターン６５６と接続され、ＥＣＵ８５に設けられる図示しないレギュレータ等である給電部と接続される。
　グランド端子５３７は、基板６５の素子実装面６５１側のレジスト６５９の直下の層に形成されるグランドパターン６５７と接続され、ＥＣＵ８５を経由してグランドと接続される。
　また、雑防素子７２は、基板６５の素子実装面６５１側に実装され、出力パターン６５５または電源パターン６５６と、グランドパターン６５７とに接続される。雑防素子７２は、雑防素子７１と同様、コンデンサやツェナーダイオード等である。
　基板６５には、基部３８、４８側に開口する２つの切欠部６５３が形成される。切欠部６５３は、それぞれのセンサ部５３の実装箇所に対応して設けられ、基板６５の上側から見たとき、少なくとも一部が、センサ本体５３１に重複するように形成される。センサ部５３は、切欠部６５３を覆うように実装される。切欠部６５３には、集磁部４３１がそれぞれ挿入される。切欠部６５３に集磁部４３１を挿入することで、切欠部６５３を形成せずに、基板６５を挟んだ状態にて上側集磁部３０１と下側集磁部４３１とが対向する場合と比較し、集磁部３０１と集磁部４３１との距離が短くなるので、検出精度が高まる。
　センサ部５３において、集磁リング３０、４３の基部３８、４８と反対側の端部を先端部５３９とする。
　本実施形態では、上側集磁部３０１の先端部３０３は、センサ部５３の先端部５３９よりも、基部３８側である。
　下側集磁部４３１の先端部４３９は、センサ部５３の先端部５３９よりも、基部４８と反対側まで延びて形成され、切欠部６５３の最奥部にて、基板６５と当接する。切欠部６５３の最奥部には、グランドパターン６６３が露出している。これにより、下側集磁リング４３は、グランドパターン６６３と電気的に接続される。
　これにより、第１実施形態等と同様、静電気およびノイズは、センサ本体５３１を通ることなく、グランドパターン６６３および下側集磁リング４３を経由してコラム７５に逃がされる。
　本実施形態では、下側集磁部４３１の先端部４３９とグランドパターン６６３との当接箇所が、「導電可能領域」に対応する。
　本実施形態のセンサ部５３は、基板６５に表面実装されている。基板６５には、グランド配線部であるグランドパターン６５７、６６３が設けられている。グランドパターン６５７、６６３は、電気的に接続されているものとする。後述の実施形態においても、グランドパターンが「グランド配線部」に対応する。
　上側集磁部３０１は、センサ部５３の実装上面側に配置される。下側集磁部４３１は、基板６５に形成される切欠部６５３に挿入されている。
　切欠部６５３に下側集磁部４３１を挿入することで、切欠部６５３に挿入しない場合と比較し、上側集磁部３０１と下側集磁部４３１とを近接させることができる。これにより、上側集磁部３０１と下側集磁部４３１との間の磁束をより適切に検出することができる。
　下側集磁部４３１は、切欠部６５３に挿入され、当該切欠部６５２の内部にてグランドパターン６６３と導電可能に設けられる。本実施形態では、下側集磁部４３１は、切欠部６５３の最奥部に露出するグランドパターン６６３と導電可能に当接する。
　このように構成しても上記実施形態と同様の効果を奏する。また、下側集磁部４３１の形状が簡素であるので、加工が容易である。
　本実施形態では、下側集磁リング４３が「導電部材」、下側集磁部４３１が「第１集磁部」に対応し、上側集磁リング３０が「対向部材」に対応する。
　（第６実施形態）
　本開示の第６実施形態を図１９および図２０に示す。
　検出装置２６の上側集磁リング３１には、２つの上側集磁部３１１が形成される。また、下側集磁リング４４には、２つの下側集磁部４４１が形成される。集磁部３１１、４４１の形状等が異なる点を除き、集磁リング３１、４４の機能等は、上記実施形態と同様である。また、基板６７は、配線パターンを除き、上記実施形態の基板６５と同様である。
　下側集磁部４４１の先端部４４９は、センサ部５３の先端部５３９よりも基部４８側である。
　上側集磁部３１１の先端部３１２は、センサ部５３の先端部５３９より基部３８と反対側まで延びて形成され、基板６７側に折り曲げられて基板６７の素子実装面６７１と当接する。
　基板６７において、上側集磁部３１１の先端部３１２との当接箇所には、グランドパターン６７７が露出する。したがって、上側集磁リング３０は、グランドパターン６７７と電気的に接続される。これにより、静電気およびノイズは、センサ本体５３１を通ることなく、グランドパターン６７７および上側集磁リング３１を経由してコラム７５側に逃がされる。
　本実施形態では、上側集磁部３１１の先端部３１２とグランドパターン６７７との当接箇所が「導電可能領域」に対応する。
　図２０では、グランドパターン６７７は、先端部３１２の当接領域より大きく形成されているが、少なくとも一部が先端部３１２の当接領域と重複するように形成されていれば、当接領域より小さくてもよい。また、上側集磁部３１１の先端部３１２と基板６７とは、単に当接していてもよいし、はんだ接合等により、導電可能に接続されていてもよい。
　センサ部５３の実装上面側に配置される上側集磁部３１１は、センサ部５３の外側の領域まで延び、先端部３１２が基板６７側に折れ曲がって形成され、グランドパターン６７７と導電可能に設けられる。本実施形態では、先端部３１２は、素子実装面６７１に露出するグランドパターン６７７と導電可能に当接する。
　このように構成しても上記実施形態と同様の効果を奏する。また、上側集磁部３１１を基板６７の素子実装面６７１に当接させればよいので、組み付けが容易である。
　本実施形態では、上側集磁リング３１が「導電部材」、上側基部３８が「第１基部」、上側集磁部３１１が「第１集磁部」に対応する。また、下側集磁リング４４が「対向部材」、下側基部４８が「第２基部」、下側集磁部４４１が「第２集磁部」に対応する。
　（第７実施形態）
　本開示の第７実施形態を図２１および図２２に示す。
　本実施形態の検出装置２７の集磁リング３１、４４は第６実施形態と同様であり、基板６５は第５実施形態と同様である。なお、切欠部６５３の最奥部には、グランドパターン６６３（図２１～図２４では不図示。）が露出していなくてもよい。第８実施形態についても同様である。
　本実施形態では、基板６５において、上側集磁部３１１の先端部３１２との当接箇所には、レジスト６５９が形成されている。レジスト６５９は、静電気により絶縁破壊可能、或いは、ノイズが通過可能な容量結合を形成可能な程度のものとする。
　レジスト６５９の直下の層であって、先端部３１２の当接領域内には、出力パターン６５５、電源パターン６５６、および、グランドパターン６５７が形成される。これにより、第３実施形態と同様、どの端子に静電気またはノイズが印加された場合であっても、上側集磁リング３１を経由して、コラム７５に静電気エネルギが逃がされる。
　先端部３１２は、基板６５のセンサ部５３が実装される側の面である素子実装面６５１のレジスト６５９の直下の層に形成されるグランドパターン６５７、ならびに、グランドパターン以外の非グランドパターンである出力パターン６５５および電源パターン６５６と導電可能に設けられる。
　これにより、雑防素子７２を有さない場合であっても、センサ本体５３１を経由することなく、静電気またはノイズをコラム７５側に適切に逃がすことができる。
　本実施形態では、出力パターン６５５および電源パターン６５６が「非グランドパターン」に対応する。
　（第８実施形態）
　本開示の第８実施形態を図２３および図２４に示す。なお、図２４においては、回路パターン、および、雑防素子等の記載を省略した。
　本実施形態の検出装置２８は、センサ部５５の端子配列、および、上側集磁リング３２の上側集磁部３２１の形状が異なっている。
　センサ部５５は、センサ本体５３１、第１端子群５５３、および、第２端子群５５４を有する。本実施形態では、入力軸９２１側（すなわち図２４の紙面手前側）から見て、センサ本体５３１の右側を第１端子群５５３とし、左側を第２端子群５５４とする。
　本実施形態では、上側集磁リング３２の上側集磁部３２１の先端部３２９、および、下側集磁リング４４の下側集磁部４４１の先端部４４９は、いずれもセンサ本体５３１の先端部５３９よりも基部３８、４８側である。
　本実施形態では、第１端子群５５３における先端部５３９側から４番目の端子、および、第２端子群５５４における先端部５３９側から３番目の端子がグランド端子５５７である。グランド端子５５７は、第１端子群５５３および第２端子群５５４のいずれの端子に割り当ててもよい。また、第１端子群５５３または第２端子群５５４の一方のグランド端子５５７を省略してもよい。
　ここで、上側集磁部３２１が上側基部３８から突出する方向に対して垂直方向（図２４の紙面左右方向）を幅方向とする。
　上側集磁部３２１には、グランド端子５５７と対応する箇所にて、幅方向に突出する突出部３２３が形成される。突出部３２３は、基板６５側に折り曲げられて、グランド端子５５７と当接する。突出部３２３とグランド端子５５７とは、単に当接していてもよいし、はんだ接合等により、導電可能に接続されていてもよい。
　本実施形態では、センサ部５５の実装上面側に配置される上側集磁部３２１の突出部３２３は、グランド端子５５７と導電可能に設けられる。
　これにより、上記実施形態と同様、静電気およびノイズは、センサ本体５３１を通ることなく、グランド端子５５７から上側集磁リング３２に伝わり、コラム７５側に逃がされる。また、突出部３２３が比較的小さく形成可能であるので、上側集磁リング３２の形成に必要な材料の使用量を抑えることができる。
　また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　本実施形態では、上側集磁リング３２が「導電部材」、上側基部３８が「第１基部」、上側集磁部３２１が「第１集磁部」に対応する。
　（他の実施形態）
　（ア）集磁リング
　第１実施形態～第４実施形態では、下側集磁リングを経由してコラム側に静電気またはノイズを逃がすように構成した。他の実施形態では、上側集磁リングと下側集磁リングとを入れ替え、上側集磁リングを経由してコラム側に静電気またはノイズを逃がすように構成してもよい。換言すると、静電気またはノイズを逃がすための構成を、上側集磁リングに設けてもよい。この場合、上側集磁リングが「導電部材」、下側集磁リングが「対向部材」に対応する。
　第５実施形態では、切欠部の最奥部にて、下側集磁部とグランドパターンとが導電可能に設けられる。他の実施形態では、切欠部の側面側にて、下側集磁部とグランドパターンとが導電可能となるようにしてもよい。
　第６実施形態および第７実施形態では、上側集磁部の先端部は、センサ部の基部と反対側に延びて形成される。他の実施形態では、上側集磁部の先端部は、例えば端子形成部に隣接する側等、基板におけるセンサ部の外側のいずれの領域にて、グランドパターンと導電可能となるようにしてもよい。
　第８実施形態では、センサ部の両側に突出部を形成する。他の実施形態では、センサ部ごとに１つのグランド端子に対応して突出部が形成されていればよい。
　（イ）センサ部
　第１実施形態等では、グランド端子が、出力端子と電源端子との間となるように配列される。他の実施形態では、グランド端子は、出力端子と電源端子との間以外の箇所に設けられていてもよく、端子配列はどのようであってもよい。
　上記実施形態では、センサ素子は、集磁部間の磁束を検出するものである。他の実施形態では、センサ素子は、磁束以外の電磁気信号を検出するものであってもよい。上記実施形態では、１つのセンサ部に設けられるセンサ素子の数は、１または２である。他の実施形態では、１つのセンサ部に３つ以上のセンサ素子を設けてもよい。
　また、上記実施形態では、集磁部およびセンサ部は、２組設けられる。他の実施形態では、集磁部およびセンサ部の組数は、２組に限らず、１組であってもよいし、３組以上であってもよい。集磁部およびセンサ部が複数組ある場合、集磁部およびセンサ部の組み合わせごとに、静電気またはノイズを逃がすための構成が異なっていてもよい。
　また、上記実施形態において、「導電可能に当接している」箇所は、絶縁破壊や容量結合等により静電気やノイズを伝達可能な程度の微小ギャップが形成されていてもよい。また、静電気やノイズを伝達可能であれば、例えば絶縁シートやレジストパターン等の別部材が微小ギャップに設けられていてもよい。
　（ウ）基板
　第５実施形態～第８実施形態では、センサ部は、基板に実装され、下側集磁部が基板に形成される切欠部に挿入される。切欠部は、集磁リングの基部側に開口している。他の実施形態では、切欠部は、基部側に開口していなくてもよい。換言すると、切欠部は、センサ部の形状に応じた孔部とし、基板実装面と反対側から下側集磁部を挿入するようにしてもよい。また、基板に切欠部を形成しなくてもよい。
　（エ）グランド部材
　上記実施形態では、グランド部材は、コラムである。他の実施形態では、静電気またはノイズが逃がされるグランド部材は、コラムに限らず、例えば検出装置の筐体等、どのような部材であってもよい。
　（オ）検出装置
　上記実施形態の検出装置は、トルクセンサに適用される。他の実施形態では、検出装置をトルクセンサ以外に適用してもよい。また、上記実施形態では、トルクセンサは、電動パワーステアリング装置に適用される。他の実施形態では、トルクセンサを電動パワーステアリング装置以外の装置に適用してもよい。
　以上、本開示は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (17)

  1. 　グランド電位であるグランド部材（７５）と導電可能に設けられる導電部材（３１、３２、４０～４３）と、
    　少なくとも一部が前記導電部材と対向して配置される対向部材（３０、４４）と、
    　前記導電部材と前記対向部材との間であって、前記導電部材と前記対向部材との間の距離が最短であるセンサ配置領域に配置されるセンサ素子（５１２、５３２）、前記センサ素子を封止しているセンサ本体（５１１、５３１）、および、前記センサ本体から突出し、グランドと接続されるグランド端子（５１７、５３７、５５７）を有するセンサ部（５１、５３、５５）と、
    　を備え、
    　前記導電部材は、前記センサ配置領域とは異なる領域である導電可能領域にて、前記グランド端子または前記グランド端子と接続されるグランド配線部（６１７、６５７、６６３、６７７）と、導電可能に設けられている検出装置。
  2. 　前記導電部材が前記グランド端子または前記グランド配線部と導電可能に設けられているとは、前記導電部材が前記グランド端子または前記グランド配線部に当接している場合、前記導電部材が前記グランド端子または前記グランド配線部に電気的に接続されている場合、あるいは、前記導電部材と前記グランド端子または前記グランド配線部の間に微小ギャップが形成されている場合を含む請求項１に記載の検出装置。
  3. 　前記導電部材がグランド部材と導電可能に設けられているとは、前記導電部材が前記グランド部材に当接している場合、前記導電部材が前記グランド部材に電気的に接続されている場合、あるいは、前記導電部材と前記グランド部材の間に微小ギャップが形成されている場合を含む請求項１に記載の検出装置。
  4. 　前記導電部材は、第１基部（３８、４８）、および、前記第１基部から突出して形成される第１集磁部（３１１、３２１、４０１、４１１、４２１、４３１）を有し、
    　前記対向部材は、第２基部（３８、４８）、および、前記第２基部から突出し前記第１集磁部と対向する第２集磁部（３０１、４４１）を有し、
    　前記センサ配置領域は、前記第１集磁部と前記第２集磁部とが対向する箇所であって、
    　前記センサ素子は、前記第１集磁部と前記第２集磁部との間の磁束を検出する請求項１に記載の検出装置。
  5. 　前記第１集磁部（４０１、４１１）には、前記第１基部と反対側に突出する逃がし部（４０５、４１５）が形成される請求項４に記載の検出装置。
  6. 　前記逃がし部（４０５）は、先端が前記グランド端子側に折れ曲がっており、前記グランド端子と導電可能に設けられている請求項５に記載の検出装置。
  7. 　前記逃がし部（４１５）は、前記第１基部と反対側に延びて形成され、先端部（４１６）にて前記グランド配線部（６１７）と導電可能に設けられている請求項５に記載の検出装置。
  8. 　前記グランド配線部は、基板（６５、６７）に設けられるグランドパターン（６６３、６５７、６７７）を有しており、
    　前記センサ部（５３、５５）は、前記基板に表面実装されており、
    　前記第１集磁部または前記第２集磁部の一方（３０１、３１１、３２１）が、前記センサ部の実装上面側に配置されており、
    　前記第１集磁部または前記第２集磁部の他方（４３１、４４１）が、前記基板に形成される切欠部（６５３）に挿入されている請求項４に記載の検出装置。
  9. 　前記第１集磁部（４３１）は、前記切欠部に挿入され、当該切欠部の内部にて前記グランドパターン（６６３）と導電可能に設けられる請求項８に記載の検出装置。
  10. 　前記第１集磁部（３１１）は、前記センサ部の実装上面側に配置され、かつ、前記センサ部の外側の領域まで延び、
    　前記第１集磁部の先端部（３１２）は前記基板側に折れ曲がって形成され、前記グランドパターン（６５７、６７７）と導電可能に設けられる請求項８に記載の検出装置。
  11. 　前記第１集磁部（３２１）は、前記センサ部の実装上面側に配置され、
    　前記第１集磁部の突出部（３２３）は、前記グランド端子（５５７）と導電可能に設けられる請求項８に記載の検出装置。
  12. 　前記グランド配線部（６１７）は、ターミナル基板（６１）の一部であり、
    　前記センサ部は、前記センサ本体から突出し、前記グランド端子とは別途に設けられる非グランド端子（５１５、５１６）をさらに有し、
    　前記非グランド端子は、前記ターミナル基板の非グランド配線部（６１５、６１６）に接続されており、
    　前記第１集磁部は、当該第１集磁部側から見て、前記グランド端子および前記非グランド端子を、それぞれ少なくとも一部を覆うように形成されており、
    　前記第１集磁部の先端部（４２２）と前記ターミナル基板との間には、微小ギャップが形成されている請求項４に記載の検出装置。
  13. 　前記微小ギャップの幅は、静電気印加時に静電気エネルギによって絶縁破壊される、あるいは、ノイズが通過できる容量結合を形成する程度である請求項１２に記載の検出装置。
  14. 　前記微小ギャップには、絶縁シート（４９）が設けられており、
    　前記絶縁シートは、静電気印加時に静電気エネルギによって絶縁破壊される、あるいは、ノイズが通過できる容量結合を形成する請求項１２に記載の検出装置。
  15. 　前記センサ部は、基板（６５）の素子実装面（６５１）上に表面実装されており、
    　前記第１集磁部が、前記センサ部の実装上面側に配置され、かつ、前記センサ部の外側の領域まで延びており、
    　前記第２集磁部が、前記基板に形成される切欠部（６５３）に挿入されており、
    　前記第１集磁部の先端部（３１２）は前記基板側に折れ曲がり、かつ、前記素子実装面と当接しており、
    　前記基板の、前記素子実装面の下の層には、前記グランド端子と接続されるグランドパターン（６５７）および前記グランドパターン以外の非グランドパターン（６５５、６５６）が設けられており、
    　前記先端部と前記グランドパターンおよび非グラントパターンの間にはレジスト（６５９）が設けられている請求項４に記載の検出装置。
  16. 　前記レジストは、静電気印加時に静電気エネルギによって絶縁破壊される、あるいは、ノイズが通過できる容量結合を形成する請求項１５に記載の検出装置。
  17. 　請求項４～１６のいずれか一項に記載の検出装置を備えるトルクセンサであって、
    　前記センサ素子は、第１の軸（９２１）と第２の軸（９２２）との間に加わるトルクに応じた磁束を検出するものであるトルクセンサ。
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