WO2023013518A1 - 回転角度検出装置 - Google Patents

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WO2023013518A1
WO2023013518A1 PCT/JP2022/029144 JP2022029144W WO2023013518A1 WO 2023013518 A1 WO2023013518 A1 WO 2023013518A1 JP 2022029144 W JP2022029144 W JP 2022029144W WO 2023013518 A1 WO2023013518 A1 WO 2023013518A1
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WO
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substrate
case
receiving coil
rotation angle
rotating body
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PCT/JP2022/029144
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光一郎 松本
佳孝 西口
Original Assignee
株式会社デンソー
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    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
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    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01D5/245Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10Rotary-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 rotation angle detection device.
  • a rotation angle detection device for detecting the rotation angle of a detection target such as a steering shaft of a vehicle.
  • This rotation angle detection device includes a substrate and a case. Further, the case is formed with a board opening, which is a space that opens in a direction perpendicular to the thickness direction of the board. A substrate is inserted into the case through this substrate opening.
  • the orientation of the opening is a direction orthogonal to the thickness direction of the substrate.
  • the size of the space inside the case must be larger than the size of the board and not larger than the maximum length and width from one end to the other of the board multiplied by the thickness of the board. There is a need to. Therefore, the size of the case may become large.
  • An object of the present disclosure is to provide a rotation angle detection device that can be miniaturized.
  • a rotation angle detection device for detecting a rotation angle of an object to be detected, comprising a rotating body that rotates together with the object to be detected, a driven rotating body that rotates together with the rotating body, and generating a magnetic field.
  • an angle magnet that rotates together with the driven rotor; an angle detector that detects the strength of the magnetic field that corresponds to the rotation angle and changes as the driven rotor rotates; a board on which the angle detector is mounted;
  • a case base formed in a plate shape extending in a direction orthogonal to the thickness direction of the substrate, to which a rotating member is attached in a direction perpendicular to the thickness direction of the substrate, a driven rotating member is attached in the thickness direction of the substrate, and which extends in a direction perpendicular to the thickness direction of the substrate.
  • case protrusion includes a case protrusion end face which is an end face of the case protrusion on the opposite side to the case base.
  • the substrate is a rotation angle detection device that is inserted into the substrate space through the substrate opening.
  • a rotation angle detection device for detecting a rotation angle of a detection target, comprising: a rotating body that rotates together with the detection target; a driven rotating body that rotates together with the rotating body; Correspondingly, an angle detection unit that detects the strength of the magnetic field that changes due to the rotation of the driven rotor, a board on which the angle detection unit is mounted, and the rotor are attached in a direction orthogonal to the thickness direction of the board.
  • a case having a case base formed in a plate shape extending in a direction orthogonal to the thickness direction of the substrate and having a driven rotating body attached in the thickness direction of the substrate; a cover member having an extending plate portion and a convex portion protruding from the plate portion in the thickness direction of the substrate;
  • the convex portion includes a convex end surface connected to the case base, and includes a substrate space defined by the plate portion and the convex portion, and a space on the convex end surface that opens in the thickness direction of the substrate.
  • a substrate opening communicating with the substrate space is formed, and the substrate is the rotation angle detection device inserted into the substrate space through the substrate opening.
  • a rotation angle detection device for detecting a rotation angle of an object to be detected, comprising: a rotating body that rotates together with the object to be detected; a driven rotating body that rotates together with the rotating body; An angle magnet that rotates together with the driven rotor while rotating, an angle detector that detects the strength of the magnetic field that corresponds to the rotation angle and changes as the driven rotor rotates, and a board on which the angle detector is mounted.
  • case base to which the rotating body is attached in a direction orthogonal to the axial direction of the rotating body and to which the driven rotating body is attached in the axial direction
  • case base is orthogonal to the axial direction a first base portion formed in a plate shape extending in a direction; a first side portion connected to the first base portion; a second side portion connected to the first base portion and the first side portion; a third side portion connected to the side portion; a substrate space defined by a first base, a first side, a second side, a third side and a second base; and a first side, a third side and a second base. and a substrate opening that opens in a circumferential direction about the axis of the rotating body and communicates with the substrate space, and the substrate is inserted through the substrate opening It is a rotation angle detection device that is inserted into the board space.
  • a rotation angle detection device for detecting a rotation angle of a detection target, comprising: a rotating body that rotates together with the detection target; a first receiving coil that generates a voltage by electromagnetic induction; a second receiving coil that generates a voltage by electromagnetic induction; an exciting coil that surrounds the first receiving coil and the second receiving coil; A magnetic field generating section that generates a magnetic field inside and a rotating body rotates to change the magnetic field passing through the inside of the first receiving coil and the second receiving coil, thereby generating the magnetic field in the first receiving coil and the second receiving coil.
  • a conductor that changes the voltage of the conductor, a detection unit that detects the voltage that changes when the conductor rotates, a first reception coil, a second reception coil, a magnetic field generation unit, and a detection unit that correspond to the rotation angle.
  • a plate-shaped case base having a rotating body attached in a direction orthogonal to the thickness direction of the substrate and extending in a direction orthogonal to the thickness direction of the substrate; a projecting case protrusion, wherein the case protrusion includes a case protrusion end surface that is an end surface of the case protrusion opposite to the case base, and is partitioned by the case base and the case protrusion. and a board opening which is a space on the convex end surface of the case and opens in the thickness direction of the board and communicates with the board space. It is a rotation angle detection device that is inserted into the space for the substrate through the substrate.
  • a rotation angle detection device for detecting a rotation angle of a detection target, comprising: a rotating body that rotates together with the detection target; a first receiving coil that generates a voltage by electromagnetic induction; a second receiving coil that generates a voltage by electromagnetic induction; an exciting coil that surrounds the first receiving coil and the second receiving coil; A magnetic field generating section that generates a magnetic field inside and a rotating body rotates to change the magnetic field passing through the inside of the first receiving coil and the second receiving coil, thereby generating the magnetic field in the first receiving coil and the second receiving coil.
  • a conductor that changes the voltage of the conductor, a detection unit that detects the voltage that changes when the conductor rotates, a first reception coil, a second reception coil, a magnetic field generation unit, and a detection unit that correspond to the rotation angle.
  • a case having a case base formed in a plate shape extending in a direction orthogonal to the thickness direction of the substrate and having a rotating body attached thereto in a direction orthogonal to the thickness direction of the substrate; a cover member having a plate portion extending in an orthogonal direction and a convex portion projecting from the plate portion in a thickness direction of the substrate, the convex portion including a convex end face connected to the case base, A substrate space partitioned by the plate portion and the convex portion, and a substrate opening that is a space on the convex end face and opens in the thickness direction of the substrate and communicates with the substrate space are formed,
  • the substrate is a rotation angle detection device that is inserted into the substrate space through the substrate opening.
  • a rotation angle detection device for detecting a rotation angle of a detection target, comprising: a rotating body that rotates together with the detection target; a first receiving coil that generates a voltage by electromagnetic induction; a second receiving coil that generates a voltage by electromagnetic induction; an exciting coil that surrounds the first receiving coil and the second receiving coil; A magnetic field generating section that generates a magnetic field inside and a rotating body rotates to change the magnetic field passing through the inside of the first receiving coil and the second receiving coil, thereby generating the magnetic field in the first receiving coil and the second receiving coil.
  • a conductor that changes the voltage of the conductor
  • a detection unit that detects the voltage that changes when the conductor rotates
  • a first reception coil that changes when the conductor rotates
  • a second reception coil that receives the voltage that changes when the conductor rotates
  • a first reception coil that changes when the conductor rotates
  • a first reception coil that changes when the conductor rotates
  • a first reception coil that changes when the conductor rotates
  • a first reception coil that changes when the conductor rotates
  • a second reception coil that detects the voltage that changes when the conductor rotates
  • a first reception coil that changes when the conductor rotates
  • a magnetic field generation unit that correspond to the rotation angle
  • a detection unit that correspond to the rotation angle.
  • a case base having a case base to which the rotating body is attached in a direction orthogonal to the axial direction of the rotating body, the case base being formed in a plate shape extending in a direction orthogonal to the axial direction.
  • a first base a first side connected to the first base, a second side connected to the first base and the first side, and a third side connected to the second side and a second base formed in a plate shape extending in a direction orthogonal to the axial direction and connected to the first side, the second side and the third side, the first base,
  • a substrate space defined by the first side, the second side, the third side, and the second base, and a space defined by the first side, the third side, and the second base which is a rotating body and a substrate opening that is open in a circumferential direction about the axis of the rotation and communicates with the substrate space, and the substrate is inserted into the substrate space through the substrate opening. It is an angle detection device.
  • the size of the space required for inserting the substrate is the volume obtained by multiplying the area of the substrate surface orthogonal to the thickness direction of the substrate by the thickness of the substrate. Therefore, the size of the member into which the substrate is inserted can be reduced, so that the rotation angle detection device can be miniaturized.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a steering system using a torque angle sensor corresponding to the rotation angle detection device of the first embodiment;
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of part of a steering system;
  • FIG. FIG. 2 is an exploded perspective view of the torque angle sensor;
  • FIG. 3 is a perspective view of a torque angle sensor;
  • the arrow view seen from V of FIG. FIG. 6 is an arrow view viewed from VI in FIG. 5 ;
  • the arrow view seen from VII of FIG. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view taken along line VIII-VIII.
  • FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along line IX-IX of FIG. 5;
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 5;
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view taken along line XI-XI of FIG. 5;
  • FIG. 4 is a side view showing a neutral state of the torque detection magnet, first yoke, and second yoke of the torque angle sensor;
  • FIG. 4 is a side view of the torque detection magnet, the first yoke, and the second yoke of the torque angle sensor when the steering wheel of the steering system rotates;
  • FIG. 4 is a side view of the torque detection magnet, first yoke, and second yoke of the torque angle sensor when the steering wheel is rotated;
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the output of the first angle magnetism detector, the output of the second angle magnetism detector, and the steering angle of the torque angle sensor.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the rotation angle of the first driven gear of the torque angle sensor, the rotation angle of the second driven gear, and the steering angle;
  • the side view of a torque angle sensor Sectional drawing of the torque angle sensor of 5th Embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing part of the torque angle sensor; Sectional drawing of a torque angle sensor.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a first receiving coil, a second receiving coil, an exciting coil, a high frequency transmission circuit, and an output circuit of the torque angle sensor; The figure which shows the 1st area
  • FIG. 4 is a relationship diagram of the steering angle, the voltage applied to the excitation coil, the voltage generated in the first receiving coil, and the voltage generated in the second receiving coil; FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the first receiving coil and the conductor when the conductor is rotated;
  • FIG. 6 is a diagram showing the positional relationship between the second receiving coil and the conductor when the conductor rotates;
  • FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the first receiving coil and the conductor when the conductor is rotated;
  • FIG. 6 is a diagram showing the positional relationship between the second receiving coil and the conductor when the conductor rotates;
  • FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the first receiving coil and the conductor when the conductor is rotated;
  • FIG. 6 is a diagram showing the positional relationship between the second receiving coil and the conductor when the conductor rotates;
  • FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the first receiving coil and the conductor when the conductor is rotated;
  • FIG. 6 is a diagram showing the positional relationship between the second receiving coil and the conductor when the conductor rotates;
  • FIG. 11 is an exploded perspective view showing a torque angle sensor according to a ninth embodiment;
  • FIG. 11 is an exploded perspective view showing a torque angle sensor according to a tenth embodiment;
  • FIG. 3 is a perspective view showing a torque angle sensor; The perspective view which shows a part of torque angle sensor of 11th Embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a torque angle sensor;
  • FIG. 45 is an arrow view as seen from XXXXVI in FIG. 45 ;
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing a torque angle sensor
  • FIG. 4 is a relational diagram between the output of the torque angle sensor and the steering angle when no steering torque is generated
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the output of the torque angle sensor and the steering angle when steering torque is generated
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of a torque angle sensor according to a twelfth embodiment; Sectional drawing of the torque angle sensor of other embodiment. Sectional drawing of the torque angle sensor of other embodiment. The perspective view which shows a part of torque angle sensor of other embodiment. Sectional drawing of the torque angle sensor of other embodiment. Sectional drawing of the torque angle sensor of other embodiment.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing a torque angle sensor of another embodiment
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing a torque angle sensor of another embodiment
  • the rotation angle detection device of this embodiment is used, for example, in a steering system 1 mounted on a vehicle. First, the steering system 1 will be described.
  • the steering system 1 assists steering for changing the direction of the wheels 17.
  • the steering system 1 includes a steering wheel 5, a first steering shaft 11, a torsion bar 13 and a second steering shaft 12, as shown in FIGS.
  • the steering system 1 also includes a shaft pin 14 , a pinion gear 15 , a rack shaft 16 , wheels 17 , a torque angle sensor 25 , a motor controller 18 , a motor 19 and a reduction gear 20 .
  • the steering wheel 5, as shown in FIG. 1, is rotated by being steered by the driver of the vehicle, automatic driving, or the like.
  • the first steering shaft 11 is connected to the steering wheel 5. Therefore, the first steering shaft 11 rotates together with the steering wheel 5 .
  • the torsion bar 13 is connected to the first steering shaft 11. Therefore, the torsion bar 13 rotates together with the steering wheel 5 and the first steering shaft 11 .
  • the second steering shaft 12 is connected to the torsion bar 13. Therefore, the torsion bar 13 rotates together with the steering wheel 5 , the first steering shaft 11 and the torsion bar 13 .
  • the shaft pin 14 is inserted into a hole formed in the first steering shaft 11 and a hole in the torsion bar 13 corresponding to the hole in the first steering shaft 11, as shown in FIG. Thereby, the first steering shaft 11 and the torsion bar 13 are fixed. Also, the shaft pin 14 is inserted into a hole formed in the second steering shaft 12 and a hole in the torsion bar 13 corresponding to the hole in the second steering shaft 12 . Thereby, the second steering shaft 12 and the torsion bar 13 are fixed.
  • the pinion gear 15 is connected to the second steering shaft 12 as shown in FIG. Further, the pinion gear 15 meshes with a rack shaft 16, which will be described later. Furthermore, the pinion gear 15 converts the rotational motion of the second steering shaft 12 into linear motion of the rack shaft 16 .
  • the rack shaft 16 is connected to wheels 17 via tie rods (not shown) or the like. Also, the rack shaft 16 changes the orientation of the wheels 17 by linearly moving.
  • a portion of the torsion bar 13 is inserted into the torque angle sensor 25 .
  • the torque angle sensor 25 detects a signal corresponding to the torsion torque generated in the torsion bar 13 due to the rotation of the steering wheel 5 .
  • the torque angle sensor 25 detects the steering torque.
  • the torque angle sensor 25 outputs a signal corresponding to the detected steering torque to the motor control device 18, which will be described later.
  • the torque angle sensor 25 corresponds to a rotation angle detection device, and outputs a signal corresponding to the steering angle to the motor control device 18 which will be described later. Details of the torque angle sensor 25 will be described later.
  • the steering torque is the torque applied when the steering wheel 5 rotates.
  • the steering angle is the rotation angle of the steering wheel 5 .
  • the motor control device 18 is mainly composed of a microcomputer and the like, and is equipped with a CPU, ROM, flash memory, RAM, I/O, drive circuits, and bus lines connecting these components. Further, the motor control device 18 executes a program stored in the ROM to calculate the rotation angle of the motor 19, which will be described later, and to calculate the steering torque based on a signal corresponding to the steering torque from the torque angle sensor 25. is calculated. Further, the motor control device 18 controls the rotation of the motor 19, which will be described later, based on the calculated rotation angle of the motor 19, the steering torque, the steering angle calculated by the torque angle sensor 25, and the like.
  • the motor 19 rotates based on the output from the motor control device 18. Thereby, the motor 19 generates torque.
  • the reduction gear 20 is connected to the motor 19 and the second steering shaft 12.
  • the reduction gear 20 also reduces the speed of rotation of the motor 19 and transmits the torque generated by the motor 19 to the second steering shaft 12 . This assists the steering for changing the direction of the wheels 17 .
  • the steering system 1 is configured as described above. Next, the configuration of the torque angle sensor 25 will be described.
  • the torque angle sensor 25 as shown in FIGS. A second detection magnet 52 is provided.
  • the torque angle sensor 25 also includes a substrate 60 , a first torque magnetic detector 61 , a second torque magnetic detector 62 , a support member 70 , a first magnetic induction member 71 and a second magnetic induction member 72 .
  • the torque angle sensor 25 includes a first angle magnetism detector 81, a second angle magnetism detector 82, a rotation angle calculator 83, a terminal connection hole 84, a terminal 85, a lid member 86, and a protective cover 90.
  • the torque detection magnet 30 is formed in an annular shape, as shown in FIG. Also, the torque detection magnet 30 is connected to the end of the first steering shaft 11 . Furthermore, a part of the torsion bar 13 is inserted into the hole of the torque detection magnet 30 . Also, the axis of the torque detection magnet 30 is positioned on the same axis as the axis of the torsion bar 13 . Therefore, the torque detection magnet 30 rotates around the axis of the torsion bar 13 together with the first steering shaft 11 . Furthermore, the torque detection magnet 30 is magnetized so that the magnetic poles are alternately reversed in the rotation direction of the torque detection magnet 30 .
  • the main driving gear 35 is formed in a cylindrical shape, as shown in FIGS. 3 to 11. Further, the axis of the main driving gear 35 is coaxial with the axis of the torque detection magnet 30 . Therefore, the axis of the main drive gear 35, the axis of the torque detection magnet 30, and the axis of the torsion bar 13 are coaxial. Further, the main driving gear 35 has a main driving gear portion 350 , a cover concave portion 364 , a driving large diameter portion 351 , a driving convex portion 352 , a driving small diameter portion 353 , a first yoke 361 , a second yoke 362 and a fixing collar 354 .
  • the radial direction of the main driving gear 35 is simply referred to as the radial direction for convenience.
  • the axial direction Da of the main drive gear 35 is simply referred to as the axial direction Da.
  • the circumferential direction around the axis of the main drive gear 35 is simply referred to as the circumferential direction.
  • the main driving gear portion 350 is made of resin or the like.
  • the main drive gear portion 350 also includes a main drive ring portion 363 and a plurality of main drive tooth portions 365 .
  • the drive annular portion 363 is formed in an annular shape.
  • the driving tooth portion 365 protrudes radially outward from the driving annular portion 363 .
  • the cover concave portion 364 is a concave portion for attaching a protective cover 90 (to be described later) to the main driving gear 35 . Further, the cover recess 364 includes a cover recess side surface 366 and a cover recess bottom surface 367, as shown in FIGS.
  • the cover concave side surface 366 is connected to the end surface of the driving annular portion 363 facing the axial direction Da. Further, the cover concave side surface 366 is formed in a columnar side surface shape.
  • the cover recess bottom surface 367 is connected to the cover recess side surface 366 .
  • the bottom surface of the concave portion for cover 367 is formed in an annular shape.
  • the driving large-diameter portion 351 is formed in an annular shape. Further, the driving large-diameter portion 351 is connected to the driving annular portion 363 and the driving tooth portion 365 in the axial direction Da.
  • the main drive convex portion 352 protrudes in the axial direction Da from the radially outer side of the main drive large diameter portion 351 and on the side opposite to the main drive gear portion 350 .
  • the driving small-diameter portion 353 is formed in an annular shape.
  • the main drive small-diameter portion 353 is connected to the side of the main drive large-diameter portion 351 opposite to the main drive gear portion 350 in the axial direction Da.
  • the outer diameter of the driving small-diameter portion 353 is smaller than the outer diameter of the driving large-diameter portion 351 .
  • the driving small diameter portion 353 includes a plurality of first holes 391 and a plurality of second holes 392 .
  • the first hole 391 is a hole into which a part of a first yoke 361, which will be described later, is inserted. Also, the first holes 391 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the second hole 392 is, as shown in FIGS. 10 and 11, a hole into which a part of a second yoke 362, which will be described later, is inserted. Furthermore, the second holes 392 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the main driving gear portion 350, the cover concave portion 364, the main driving large diameter portion 351, the driving convex portion 352, the driving small diameter portion 353, the first yoke 361 and the second yoke 362 which will be described later are integrally formed.
  • a portion of the first yoke 361 described later is inserted into the driving small diameter portion 353, and a portion of the second yoke 362 described later is inserted into the driving small diameter portion 353.
  • the driving gear portion 350, the cover concave portion 364, the driving large-diameter portion 351, the driving convex portion 352, the driving small-diameter portion 353, and the first yoke 361 and the second yoke 362, which will be described later, may be separate bodies.
  • the first yoke 361, as shown in FIGS. 2 and 8 to 11, is made of an annular soft magnetic material. Also, the first yoke 361 includes a first yoke annular portion 370 , a plurality of first yoke convex portions 371 and a plurality of first yoke claw portions 372 .
  • the first yoke annular portion 370 is formed in an annular shape. Also, the first yoke annular portion 370 is connected to the driving annular portion 363 in the axial direction Da. Further, the first yoke annular portion 370 is radially connected to the driving convex portion 352 .
  • the first yoke convex portion 371 protrudes radially inward from the first yoke annular portion 370, as shown in FIGS. Part of the first yoke protrusion 371 is inserted into the first hole 391 . Furthermore, since the first holes 391 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction, the first yoke protrusions 371 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the first yoke claw portion 372 protrudes in the axial direction Da from the side of the first yoke convex portion 371 opposite to the first yoke annular portion 370 . Further, the first yoke claw portion 372 is formed in a tapered shape in which the width of the first yoke claw portion 372 decreases from the first yoke convex portion 371 side toward the distal end side. Furthermore, the first yoke claw portion 372 is connected to the inner surface of the driving small diameter portion 353 . In addition, the first yoke claw portion 372 faces the outer surface of the torque detection magnet 30 in the radial direction. Furthermore, since the first yoke protrusions 371 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction, the first yoke claw portions 372 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the second yoke 362 is made of a soft magnetic material in an annular shape, like the first yoke 361. As shown in FIG. Also, the second yoke 362 includes a second yoke annular portion 380 , a plurality of second yoke convex portions 381 and a plurality of second yoke claw portions 382 .
  • the second yoke annular portion 380 is formed in an annular shape. Also, the second yoke annular portion 380 is connected to the outer surface of the driving small diameter portion 353 .
  • the second yoke convex portion 381 protrudes radially inward from the second yoke annular portion 380, as shown in FIGS. A part of the second yoke protrusion 381 is inserted into the second hole 392 . Furthermore, since the second holes 392 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction, the second yoke protrusions 381 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the second yoke claw portion 382 protrudes in the axial direction Da from the side of the second yoke convex portion 381 opposite to the second yoke annular portion 380 . Further, the second yoke claw portion 382 is formed in a tapered shape in which the width of the second yoke claw portion 382 decreases from the second yoke protrusion 381 side toward the distal end side. Furthermore, the second yoke claw portion 382 is connected to the inner surface of the driving small diameter portion 353 . In addition, the second yoke claw portion 382 faces the outer surface of the torque detection magnet 30 in the radial direction.
  • the second yoke protrusions 381 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction
  • the second yoke claw portions 382 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the second yoke claw portion 382 is arranged between the first yoke claw portions 372 adjacent to each other. Therefore, the first yoke claw portions 372 and the second yoke claw portions 382 are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the fixing collar 354 is formed in a cylindrical shape, as shown in FIGS. 8 to 11. Also, the fixing collar 354 is connected to the inner surface of the driving small diameter portion 353 . Furthermore, the fixing collar 354 is connected to the second steering shaft 12 . Therefore, the main drive gear 35 rotates together with the second steering shaft 12 .
  • the first driven gear 31 is made of resin or the like. Also, the axis of the first driven gear 31 is parallel to the axis of the main driving gear 35, as shown in FIGS. Further, the first driven gear 31 includes a first driven gear portion 310 , a first driven large diameter portion 311 , a first driven small diameter portion 312 and a first magnet recess 315 .
  • the first driven gear portion 310 includes a first driven cylinder portion 313 and a plurality of first driven tooth portions 314 .
  • the first driven cylinder portion 313 is formed in a cylinder shape.
  • the first driven tooth portion 314 protrudes radially outward from the first driven cylinder portion 313 .
  • a part of one first driven tooth portion 314 is positioned between the adjacent driving tooth portions 365 . Therefore, the first driven gear 31 meshes with the main driving gear 35 .
  • the number of first driven tooth portions 314 corresponding to the number of teeth of the first driven gear 31 is different from the number of main driving tooth portions 365 corresponding to the number of teeth of the main driving gear 35 .
  • the first driven large-diameter portion 311 is formed in a cylindrical shape. Also, the first driven large-diameter portion 311 is connected to the first driven cylindrical portion 313 in the axial direction Da.
  • the first driven small-diameter portion 312 is formed in a cylindrical shape.
  • the first driven small-diameter portion 312 is connected to the opposite side of the first driven large-diameter portion 311 to the first driven cylindrical portion 313 in the axial direction Da. Furthermore, the outer diameter of the first driven small-diameter portion 312 is smaller than the outer diameter of the first driven large-diameter portion 311 .
  • the first magnet concave portion 315 is a concave portion for attaching a first angle detection magnet 51 (to be described later) to the first driven gear 31 .
  • the first magnet concave portion 315 is formed on the opposite side of the first driven small-diameter portion 312 to the first driven large-diameter portion 311 .
  • the first magnet recess 315 includes a first magnet recess side surface 316 and a first magnet recess bottom surface 317 .
  • the side surface 316 of the first magnet recess is connected to the end surface of the first driven small-diameter portion 312 opposite to the first driven large-diameter portion 311 .
  • the first magnet recess bottom surface 317 is connected to the first magnet recess side surface 316 .
  • the second driven gear 32 is made of resin or the like, like the first driven gear 31.
  • the axis of the second driven gear 32 is parallel to the axis of the main driving gear 35 and the axis of the first driven gear 31, as shown in FIGS.
  • the second driven gear 32 includes a second driven gear portion 320 , a second driven large diameter portion 321 , a second driven small diameter portion 322 and a second magnet concave portion 325 .
  • the second driven gear portion 320 includes a second driven cylinder portion 323 and a plurality of second driven tooth portions 324 .
  • the second driven cylinder portion 323 is formed in a cylinder shape.
  • the second driven tooth portion 324 protrudes radially outward from the second driven cylinder portion 323 .
  • a part of one second driven tooth portion 324 is located between the adjacent main driving tooth portions 365 . Therefore, the second driven gear 32 meshes with the main driving gear 35 .
  • the number of second driven tooth portions 324 corresponding to the number of teeth of the second driven gear 32 is the number of main driving tooth portions 365 corresponding to the number of teeth of the main driving gear 35 and the number of teeth of the first driven gear 31. is different from the number of first driven teeth 314 corresponding to .
  • the second driven large-diameter portion 321 is formed in a cylindrical shape. Also, the second driven large-diameter portion 321 is connected to the second driven cylindrical portion 323 in the axial direction Da.
  • the second small-diameter driven portion 322 is formed in a cylindrical shape.
  • the second driven small-diameter portion 322 is connected to the opposite side of the second driven large-diameter portion 321 to the second driven cylindrical portion 323 in the axial direction Da. Furthermore, the outer diameter of the second driven small-diameter portion 322 is smaller than the outer diameter of the second driven large-diameter portion 321 .
  • the second magnet concave portion 325 is a concave portion for attaching a second angle detection magnet 52 (to be described later) to the second driven gear 32 .
  • the second magnet concave portion 325 is formed on the opposite side of the second driven small-diameter portion 322 to the second driven large-diameter portion 321 .
  • the second magnet recess 325 includes a second magnet recess side surface 326 and a second magnet recess bottom surface 327 .
  • the second magnet recess side surface 326 is connected to the end surface of the second driven small-diameter portion 322 opposite to the second driven large-diameter portion 321 .
  • the second magnet recess bottom surface 327 is connected to the second magnet recess side surface 326 .
  • the case 40 is made of resin or the like. 3 to 11, the case 40 includes a case base portion 41, a terminal accommodating portion 42, a driving concave portion 43, a first driven concave portion 401, a second driven concave portion 402, a cover pin 44, It has a case protrusion 45 and a board pin 46 .
  • the case base 41 is formed in a plate shape extending in a direction perpendicular to the axial direction Da. Further, the case base portion 41 is formed in an arc shape centering on an axis extending in the axial direction Da. Further, a main drive gear 35 is attached to the case base 41 in a direction orthogonal to the axial direction Da. A first driven gear 31 and a second driven gear 32 are attached to the case base 41 in the axial direction Da. Furthermore, the case base 41 includes a case base surface 411 .
  • the case base surface 411 is a surface perpendicular to the axial direction Da. Further, the case base surface 411 supports the first driven gear 31 by coming into contact with the first driven large-diameter portion 311, as shown in FIG. Furthermore, when the first driven gear 31 rotates, the first driven large-diameter portion 311 slides on the case base surface 411 . Further, the case base surface 411 supports the second driven gear 32 by coming into contact with the second driven large-diameter portion 321, as shown in FIG. Furthermore, when the second driven gear 32 rotates, the second driven large-diameter portion 321 slides on the case base surface 411 .
  • the terminal accommodating portion 42 protrudes from the case base surface 411 in the axial direction Da, as shown in FIGS. Further, the terminal accommodating portion 42 is formed in a tubular shape. Furthermore, as shown in FIG. 5, the terminal accommodating portion 42 accommodates a terminal 85, which will be described later.
  • the drive recess 43 is a recess for attaching the drive gear 35 to the case base 41 . Further, the driving recess 43 includes a driving recess side surface 431 and a driving recess bottom surface 432, as shown in FIGS.
  • the driving recess side surface 431 is connected to the inner peripheral edge of the case base surface 411 . Further, the side surface 431 of the concave portion for driving is formed in the side shape of an arc column. For this reason, the driving concave side surface 431 has a shape corresponding to the outer side surfaces of the driving large diameter portion 351 and the driving convex portion 352 having an annular shape.
  • the driving concave bottom surface 432 is connected to the driving concave side surface 431 . Further, the driving recess bottom surface 432 is formed in an arc shape. For this reason, the driving concave side surface 431 has a shape corresponding to the end surface of the driving convex portion 352 facing in the axial direction Da. Further, the main drive concave bottom surface 432 supports the main drive gear 35 by coming into contact with the main drive convex part 352 .
  • the first driven recess 401 is a recess for attaching the first driven gear 31 to the case base 41 . Further, the first driven recess 401 includes a first driven recess side surface 403 and a first driven recess bottom surface 404, as shown in FIG.
  • the side surface 403 of the first driven recess is connected to the case base surface 411 . Further, the side surface 403 of the first driven recess is formed in a cylindrical shape.
  • the first driven recess bottom surface 404 is connected to the first driven recess side surface 403 . Further, the bottom surface 404 of the first driven recess is formed in a circular shape. Furthermore, the first small-diameter driven portion 312 is inserted into a first space 408 defined by the first driven recess bottom surface 404 and the first driven recess side surface 403 .
  • the second driven recess 402 is a recess for attaching the second driven gear 32 to the case base 41 . Further, the second driven recess 402 includes a second driven recess side surface 405 and a second driven recess bottom surface 406, as shown in FIG.
  • the second driven concave side surface 405 is connected to the case base surface 411 . Further, the side surface 405 of the second driven recess is formed in the shape of a cylindrical side surface.
  • the second driven recess bottom surface 406 is connected to the second driven recess side surface 405 . Further, the bottom surface 406 of the second driven recess is formed in a circular shape. Furthermore, the second small-diameter driven portion 322 is inserted into a second space 409 defined by the second driven recess bottom surface 406 and the second driven recess side surface 405 .
  • the cover pin 44 is a pin for attaching the later-described protective cover 90 to the case 40 . 3 to 9, the cover pin 44 protrudes from the case base surface 411 in the axial direction Da.
  • the case convex portion 45 protrudes from a portion of the case base portion 41 opposite to the case base surface 411. As shown in FIGS. Thereby, as shown in FIGS. 8 to 11, a substrate space 453 defined by the case convex portion 45 and the case base portion 41 is formed. The board space 453 and the first space 408 are separated by the case base 41 . Further, the board space 453 and the second space 409 are separated by the case base portion 41 . Furthermore, the case convex portion 45 includes a case convex end surface 451 and a case convex side surface 452 .
  • the case convex end face 451 is the end face of the case convex portion 45 on the side opposite to the case base portion 41 .
  • the case convex side surface 452 is connected to the case base surface 411 and the case convex end surface 451 . A part of the case convex side surface 452 is, as shown in FIG.
  • the board pin 46 is a pin for attaching the board 60 described later to the case 40 . 8 to 11, the board pin 46 protrudes from the case base 41 in the axial direction Da, and is positioned within a board space 453 defined by the case convex portion 45 and the case base 41. are doing.
  • the first magnet 51 for angle detection is inserted into a space defined by the side surface 316 of the first magnet recess and the bottom surface 317 of the first magnet recess. Therefore, when the first driven gear 31 rotates, the first angle detection magnet 51 rotates together with the first driven gear 31 .
  • one side of the first angle detection magnet 51 in the first direction D1 is magnetized to, for example, the N pole.
  • the other side of the first angle detection magnet 51 in the first direction D1 is magnetized to, for example, the S pole.
  • the first direction D1 is the direction of a straight line that connects the axis of the main driving gear 35 and the axis of the first driven gear 31 and that is perpendicular to the axial direction Da.
  • the second angle detection magnet 52 is inserted into a space defined by the second magnet recess side surface 326 and the second magnet recess bottom surface 327 . Therefore, when the second driven gear 32 rotates, the second angle detection magnet 52 rotates together with the second driven gear 32 .
  • one side of the second angle detection magnet 52 in the second direction D2 is magnetized to, for example, the N pole.
  • the other side of the second angle detection magnet 52 in the second direction D2 is magnetized to, for example, the S pole.
  • the second direction D2 is the direction of a straight line that connects the axis of the main driving gear 35 and the axis of the second driven gear 32 and that is orthogonal to the axial direction Da.
  • the board 60 is a printed board.
  • the substrate 60 is inserted into the substrate space 453 defined by the case convex portion 45 and the case base portion 41 by moving in the axial direction Da through the substrate opening 454 defined by the case convex end face 451 . .
  • a substrate hole 601 is formed in the substrate 60 .
  • a part of the board pin 46 is inserted into the board hole 601 .
  • the substrate 60 is thereby fixed to the case 40 .
  • the torque first magnetic detection unit 61 is mounted on the substrate 60 as shown in FIGS. Further, the torque first magnetic detection unit 61 has, for example, a Hall element and an MR element (not shown).
  • the first magnetism detecting section 61 for torque detects the strength of the magnetic field in the axial direction Da applied to the first magnetism detecting section 61 for torque. Further, the torque first magnetism detecting section 61 outputs a signal corresponding to the strength of the detected magnetic field to the motor control device 18 .
  • MR is an abbreviation for Magneto Resistive.
  • the torque second magnetic detection unit 62 is mounted on the substrate 60 as shown in FIGS. Further, the torque second magnetic detection unit 62 has, for example, a Hall element and an MR element (not shown). Here, like the first torque magnetism detection unit 61, the second torque magnetism detection unit 62 detects the strength of the magnetic field in the axial direction Da applied to the second torque magnetism detection unit 62. FIG. Further, the torque second magnetism detecting section 62 outputs a signal corresponding to the strength of the detected magnetic field to the motor control device 18 .
  • the support member 70 is attached to the substrate 60 as shown in FIGS. Further, the support member 70 is made of resin or the like. Further, the support member 70 faces a portion of the first yoke annular portion 370 in the axial direction Da.
  • the first magnetic induction member 71 is made of a soft magnetic material. A part of the first magnetic induction member 71 is supported by the support member 70 . Furthermore, the portion of the first magnetic induction member 71 supported by the support member 70 faces the first yoke annular portion 370 in the axial direction Da at a position close to the support member 70 . Further, the first magnetic induction member 71 extends from the portion of the first magnetic induction member 71 supported by the support member 70 toward the first torque magnetic detection section 61 and the second torque magnetic detection section 62. there is The extending portion is bent and faces the first torque magnetic detecting portion 61 and the second torque magnetic detecting portion 62 in the axial direction Da at positions close to each other.
  • the second magnetic induction member 72 is made of a soft magnetic material. 10 and 11, part of the second magnetic induction member 72 is located on the surface of the substrate 60 on which the first torque magnetic detector 61 and the second torque magnetic detector 62 are mounted. mounted on the opposite side. Further, a part of the second magnetic induction member 72 faces the first torque magnetic detection section 61 and the second torque magnetic detection section 62 in the axial direction Da. Also, the second magnetic induction member 72 extends from a portion of the second magnetic induction member 72 toward the second yoke annular portion 380 . This extended portion is bent and faces the second yoke annular portion 380 in the axial direction Da at a position close to it.
  • the first angle magnetic detection unit 81 is mounted on the substrate 60 as shown in FIGS.
  • the first angle-detecting magnetism detecting portion 81 faces, in the axial direction Da, a portion of the case base portion 41 that faces the first angle-detecting magnet 51 in the axial direction Da.
  • the first angle magnetic detector 81 has a first element and a second element (not shown).
  • the first element and the second element are, for example, Hall elements and MR elements.
  • the first element of the first angle magnetic detection section 81 detects the strength of the magnetic field in the first direction D1 among the magnetic fields passing through the first angle magnetic detection section 81 .
  • the second element of the first angle magnetic detection section 81 detects the strength of the magnetic field in the direction orthogonal to the first direction D1 among the magnetic fields passing through the first angle magnetic detection section 81 .
  • the first angle magnetism detection section 81 outputs a signal corresponding to the strength of the detected magnetic field to the rotation angle calculation section 83, which will be described later.
  • the first direction D1 is the direction of a straight line that connects the axis of the main driving gear 35 and the axis of the first driven gear 31 and that is perpendicular to the axial direction Da.
  • the second angle magnetic detector 82 is mounted on the substrate 60 as shown in FIGS.
  • the second angle-detecting magnetism detecting portion 82 faces, in the axial direction Da, a portion of the case base portion 41 that faces the second angle-detecting magnet 52 in the axial direction Da.
  • the magnetic line of force from the N pole of the second angle detection magnet 52 passes through the second angle detection magnetism detection portion 82 via the case base portion 41 .
  • the second angle magnetic detector 82 has a first element and a second element (not shown).
  • the first element and the second element are, for example, Hall elements and MR elements.
  • the first element of the second angle magnetic detection section 82 detects the strength of the magnetic field in the second direction D2 among the magnetic fields passing through the second angle magnetic detection section 82 . Further, the second element of the second angle magnetic detection section 82 detects the intensity of the magnetic field in the direction orthogonal to the second direction D2 among the magnetic fields passing through the second angle magnetic detection section 82 . In addition, the second angle magnetism detection section 82 outputs a signal corresponding to the strength of the detected magnetic field to the rotation angle calculation section 83, which will be described later.
  • the second direction D2 is the direction of a straight line connecting the axis of the main driving gear 35 and the axis of the second driven gear 32 and perpendicular to the axial direction Da.
  • the rotation angle calculator 83 is mounted on the substrate 60 as shown in FIG.
  • the rotation angle calculator 83 is arranged between the first angle magnetism detector 81 and the second angle magnetism detector 82 .
  • the rotation angle calculation unit 83 is mainly composed of a microcomputer or the like, and includes a CPU, a ROM, a flash memory, a RAM, an I/O, a bus line connecting these components, and the like. Further, the rotation angle calculation unit 83 executes a program stored in the ROM to obtain a value related to the steering angle based on the signal from the first angle magnetism detection unit 81 and the second angle magnetism detection unit 82. to calculate
  • a terminal connection hole 84 is formed in the substrate 60 .
  • the terminal connection hole 84 includes, in the circumferential direction, the first magnetic detection portion 61 for torque, the second magnetic detection portion 62 for torque, the first magnetic detection portion 81 for angle, the second magnetic detection portion 82 for angle, the rotation It is arranged between the angle calculator 83 and the angle calculator 83 .
  • the terminal 85 is housed in the terminal housing portion 42 of the case 40, as shown in FIG. Also, a portion of the terminal 85 is inserted into the terminal connection hole 84 . Furthermore, the terminal 85 is connected to the board 60 by soldering a part of the terminal 85 . Terminal 85 is also connected to motor controller 18 . Therefore, the signals from the first torque magnetism detector 61 , the second torque magnetism detector 62 and the rotation angle calculator 83 are output to the motor controller 18 via the terminal 85 .
  • the terminal connection hole 84 includes, in the circumferential direction, the first torque magnetism detector 61, the second torque magnetism detector 62, the first angle magnetism detector 81, the second angle magnetism detector 81, and the second magnetism detector 62 for torque. It is arranged between the detection unit 82 and the rotation angle calculation unit 83 . Therefore, in the circumferential direction, the terminal 85 has a first torque magnetic detection portion 61, a second torque magnetic detection portion 62, a first angle magnetic detection portion 81, a second angle magnetic detection portion 82, a rotation angle It is arranged between the calculation unit 83 and the calculation unit 83 .
  • the lid member 86 is made of resin or the like in a plate shape. Also, the lid member 86 is connected to the case convex end surface 451 . Further, the connection surface of the lid member 86 and the case convex end surface 451 are welded by, for example, a laser. Thereby, the substrate opening 454 is closed. Note that the connection surface of the lid member 86 and the case convex end surface 451 may be adhered with an adhesive or the like.
  • the protective cover 90 is made of resin or the like. 3 to 11, the protective cover 90 partially covers the main driving gear 35, the first driven gear 31, and the second driven gear 32. As shown in FIGS. Specifically, the protective cover 90 has a driving cover portion 900 , a first driven cover portion 901 , a second driven cover portion 902 , a cover convex portion 903 and a cover hole 904 .
  • the main drive cover portion 900 is formed in a shape corresponding to the main drive gear portion 350 of the main drive gear 35 . Further, the driving cover portion 900 covers the driving gear portion 350 .
  • the first driven cover portion 901 is connected to the driving cover portion 900 . Also, the first driven cover portion 901 covers the first driven gear portion 310 .
  • the second driven cover portion 902 is connected to the driven cover portion 900 and the first driven cover portion 901 . Also, the second driven cover portion 902 covers the second driven gear portion 320 .
  • the cover convex portion 903 is formed in a shape corresponding to the cover concave portion 364 of the main driving gear portion 350 . Further, the cover convex portion 903 protrudes from the driving cover portion 900 in the axial direction Da. Further, the cover protrusion 903 is inserted into a space defined by the cover recess side surface 366 and the cover recess bottom surface 367 of the cover recess 364 . Further, the bottom surface of the concave portion for cover 367 supports the protective cover 90 by coming into contact with the convex portion for cover 903 . Furthermore, when the main drive gear 35 rotates, the cover recess bottom surface 367 slides on the end surface of the cover protrusion 903 .
  • a part of the cover pin 44 is inserted into the cover hole 904 . This makes it difficult for the protective cover 90 to come off from the case 40 . Further, since the protective cover 90 and the cover pins 44 are thermally caulked, the protective cover 90 is less likely to come off from the case 40 than when the thermal caulking is not performed.
  • the torque angle sensor 25 is configured as described above. Next, detection of steering torque by the torque angle sensor 25 will be described.
  • the torque detection magnet 30, the first yoke claw portion 372, and the second yoke claw portion 382 are aligned in the neutral state in the circumferential direction.
  • the center positions of all the first yoke claw portions 372 and the second yoke claw portions 382 coincide with the boundary between the N pole and the S pole of the torque detection magnet 30 in the circumferential direction.
  • the number of magnetic force lines passing through the first yoke claw portion 372 from the N pole of the torque detecting magnet 30 is the same as the number of magnetic force lines passing through the second yoke claw portion 382 from the N pole of the torque detecting magnet 30. become. Therefore, no magnetic flux density is generated between the first yoke 361 and the second yoke 362 .
  • the portion where the N pole of the torque detection magnet 30 and the first yoke claw portion 372 overlap in the direction orthogonal to the axial direction Da increases.
  • the portion where the S pole of the torque detection magnet 30 and the second yoke claw portion 382 overlap in the direction perpendicular to the axial direction Da increases.
  • the lines of magnetic force directed from the N pole of the torque detection magnet 30 to the first yoke claw portion 372 increase, and the lines of magnetic force directed from the second yoke claw portion 382 to the S pole of the torque detection magnet 30 also increase. Therefore, magnetic flux density is generated between the first yoke 361 and the second yoke 362 .
  • the first magnetic induction member 71 is made of a soft magnetic material, and the first yoke annular portion 370 and the first magnetic detection portion 61 for torque are formed of a soft magnetic material. in the axial direction Da.
  • the second magnetic induction member 72 is made of a soft magnetic material, and is opposed to the first magnetic detection portion 61 for torque and the second yoke annular portion 380 in the axial direction Da. ing.
  • the magnetic lines of force passing through the first torque magnetic detection section 61 from the N pole of the torque detection magnet 30 via the first yoke annular section 370 and the first magnetic induction member 71 increase. Furthermore, the magnetic lines of force that have passed through the first magnetic detection portion 61 for torque pass through the S pole of the magnet 30 for torque detection via the second magnetic induction member 72 and the second yoke annular portion 380 .
  • the first magnetism detecting section 61 for torque detects the strength of the magnetic field in one direction in the axial direction Da. Thereby, the first magnetism detecting section for torque 61 detects the steering torque.
  • the torque first magnetism detection unit 61 also outputs a signal corresponding to the strength of the detected magnetic field to the motor control device 18 via the terminal 85 .
  • the motor control device 18 calculates the steering torque based on the signal from the first magnetism detecting section 61 for torque.
  • the S pole of the torque detection magnet 30 and the first yoke claw portion 372 move in the direction orthogonal to the axial direction Da, as shown in FIG. The portion overlapping with increases. Also, the portion where the N pole of the torque detection magnet 30 and the second yoke claw portion 382 overlap in the direction orthogonal to the axial direction Da increases. At this time, the lines of magnetic force directed from the N pole of the torque detection magnet 30 to the second yoke claw portion 382 increase, and the lines of magnetic force directed from the first yoke claw portion 372 to the S pole of the torque detection magnet 30 also increase. Therefore, magnetic flux density is generated between the first yoke 361 and the second yoke 362 .
  • the magnetic lines of force passing through the first torque magnetic detection section 61 from the N pole of the torque detection magnet 30 via the second yoke annular section 380 and the second magnetic induction member 72 increase. Furthermore, the magnetic lines of force that have passed through the first magnetism detecting portion 61 for torque pass through the S pole of the torque detecting magnet 30 via the first magnetic induction member 71 and the first yoke annular portion 370 .
  • the first magnetism detecting section 61 for torque detects the strength of the magnetic field in the other direction of the axial direction Da. Thereby, the first magnetism detecting section for torque 61 detects the steering torque.
  • the torque first magnetism detection unit 61 also outputs a signal corresponding to the strength of the detected magnetic field to the motor control device 18 via the terminal 85 .
  • the motor control device 18 calculates the steering torque based on the signal from the first magnetism detecting section 61 for torque.
  • the torque angle sensor 25 detects steering torque.
  • the second torque magnetism detection section 62 of the torque angle sensor 25 detects the steering torque in the same way as the first torque magnetism detection section 61 does. Therefore, when the first torque magnetism detection section 61 fails, the torque angle sensor 25 can detect the steering torque using the second torque magnetism detection section 62 . Next, detection of the steering angle by the torque angle sensor 25 will be described.
  • the first steering shaft 11 connected to the steering wheel 5 rotates.
  • the torsion bar 13 fixed to the first steering shaft 11 by the shaft pin 14 rotates.
  • the second steering shaft 12 fixed to the torsion bar 13 by the shaft pin 14 rotates.
  • the second steering shaft 12 is connected to a fixing collar 354 of the main driving gear 35 . Therefore, the main drive gear 35 rotates. Therefore, the first driven gear 31 and the second driven gear 32 meshing with the main driving gear 35 rotate.
  • the first angle detection magnet 51 attached to the first driven gear 31 rotates. Therefore, magnetic lines of force passing from the north pole of the first angle detection magnet 51 to the case base 41, the first angle magnetism detector 81, the case base 41, and the south poles of the first angle detection magnet 51 are periodically generated. Change. As a result, the strength of the magnetic field in the first direction D1 applied to the first angle magnetic field detecting section 81 periodically changes.
  • the output waveform of the first element of the first angle magnetic detector 81 that detects the strength of the magnetic field in the first direction D1 becomes a cosine wave. Therefore, at this time, the first element of the first angle magnetism detecting section 81 outputs a signal consisting of a cosine wave corresponding to the rotation angle and the steering angle of the first driven gear 31 to the rotation angle calculation section 83 . Further, when the steering angle changes, the output waveform of the second element of the first angle magnetism detector 81 that detects the strength of the magnetic field in the direction perpendicular to the first direction D1 becomes a sine wave.
  • the second element of the first angle magnetism detecting section 81 outputs a signal composed of a sine wave corresponding to the rotation angle and the steering angle of the first driven gear 31 to the rotation angle calculation section 83 .
  • the output waveform of the first element of the first angle magnetic detector 81 with respect to the steering angle is indicated by C1.
  • S1 indicates the output waveform of the second element of the first angle magnetic detector 81 with respect to the steering angle.
  • the second angle detection magnet 52 attached to the second driven gear 32 rotates. Therefore, magnetic lines of force passing from the N pole of the second angle detection magnet 52 to the S poles of the case base 41, the second angle detection magnet 82, the case base 41, and the second angle detection magnet 52 are periodically generated. Change. As a result, the strength of the magnetic field in the second direction D2 applied to the second angle magnetic detector 82 periodically changes.
  • the output waveform of the first element of the second angle magnetic detector 82 that detects the strength of the magnetic field in the second direction D2 becomes a cosine wave. Therefore, at this time, the first element of the second angle magnetic detector 82 outputs a cosine wave signal corresponding to the rotation angle and the steering angle of the second driven gear 32 to the rotation angle calculator 83 . Also, when the steering angle changes, the output waveform of the second element of the second angle magnetic detector 82 for detecting the strength of the magnetic field in the direction perpendicular to the second direction D2 becomes a sine wave.
  • the second element of the second angle magnetism detecting section 82 outputs a sine wave signal corresponding to the rotation angle and the steering angle of the second driven gear 32 to the rotation angle calculation section 83 .
  • the output waveform of the first element of the second angle magnetic detector 82 with respect to the steering angle is indicated by C2.
  • the output waveform of the second element of the second angle magnetic detector 82 with respect to the steering angle is indicated by S2.
  • the rotation angle calculator 83 combines the signals from the first and second elements of the first angle magnetic detector 81 with the signals from the first and second elements of the second angle magnetic detector 82. A value for the steering angle is calculated based on
  • the rotation angle calculator 83 converts the value of the signal consisting of the sine wave of the second element of the first angle magnetic detector 81 into the value of the signal consisting of the cosine wave of the first element of the first angle magnetic detector 81. Divide by value.
  • the rotation angle calculator 83 calculates the rotation angle of the first driven gear 31 by calculating the tangent value corresponding to the rotation angle of the first driven gear 31, as shown in FIG.
  • the rotation angle calculator 83 converts the value of the signal composed of the sine wave of the second element of the second angle magnetic detector 82 into the value of the signal composed of the cosine wave of the first element of the second magnetic detector 82 for angle. Divide by value.
  • the rotation angle calculator 83 calculates the rotation angle of the second driven gear 32 by calculating the tangent value corresponding to the rotation angle of the second driven gear 32 .
  • the rotation angle of the first driven gear 31 with respect to the steering angle is indicated by ⁇ t1.
  • the rotation angle of the second driven gear 32 with respect to the steering angle is indicated by ⁇ t2.
  • the number of second driven tooth portions 324 corresponding to the number of teeth of the second driven gear 32 is different from the number of first driven tooth portions 314 corresponding to the number of teeth of the first driven gear 31 . Therefore, the period of the output waveforms of the first and second elements of the first angle magnetic detection section 81 and the period of the output waveforms of the first and second elements of the second angle magnetic detection section 82 are different. . Furthermore, the outputs of the first and second elements of the first angle magnetic detection section 81 and the outputs of the first and second elements of the second angle magnetic detection section 82 respectively correspond to the steering angle. Therefore, the difference between the rotation angle of the first driven gear 31 and the rotation angle of the second driven gear 32 corresponds to the steering angle.
  • the rotation angle calculator 83 calculates the difference between the rotation angle of the first driven gear 31 and the rotation angle of the second driven gear 32, and calculates the steering angle based on this calculated difference.
  • the torque angle sensor 25 detects the steering angle. Next, the fact that the torque angle sensor 25 can be miniaturized will be described.
  • a comparative substrate 99 formed in the same shape as the substrate 60 and having a maximum length La_max and a maximum width Lb_max is moved in a direction perpendicular to the axial direction Da. , it is inserted into a comparison case (not shown).
  • the comparison substrate 99 is inserted into the comparison case by moving in one direction of the maximum length La_max.
  • the size of the space in the comparison case must be the size of the area defined by the maximum length La_max, the maximum width Lb_max, and the outer edge of the comparison substrate 99.
  • the comparison board 99 is inserted into the comparison case by moving in one direction of the maximum width Lb_max.
  • the size of the space in the comparative case is increased.
  • one direction of the maximum length La_max is indicated by Dma.
  • Va_ref indicates the necessary size of the space in the comparison case when it is inserted into the comparison case by moving in one direction with the maximum length La_max.
  • one direction of the maximum width Lb_max is indicated by Dmb.
  • Vb_ref indicates the required amount of space in the comparison case when it is inserted into the comparison case by moving in one direction with the maximum length La_max.
  • the torque angle sensor 25 includes the main driving gear 35, the first driven gear 31, the first angle detection magnet 51, the first angle magnetic detection section 81, the substrate 60, and the case 40.
  • the main drive gear 35 rotates together with the steering wheel 5 .
  • the first driven gear 31 rotates together with the main driving gear 35 .
  • the first angle detection magnet 51 rotates together with the first driven gear 31 while generating a magnetic field.
  • the first angle magnetism detector 81 detects the strength of the magnetic field that changes as the first driven gear 31 rotates. Also, the strength of this magnetic field corresponds to the steering angle of the steering wheel 5 .
  • the substrate 60 mounts the first angle magnetic detector 81 .
  • the case 40 has a case base portion 41 and a case convex portion 45 .
  • a main drive gear 35 is attached to the case base 41 in a direction orthogonal to the axial direction Da.
  • a first driven gear 31 is attached to the case base 41 in the axial direction Da.
  • the case base 41 is formed in a plate shape extending in a direction perpendicular to the axial direction Da. 8 to 11, the case convex portion 45 protrudes from the case base portion 41 in the axial direction Da.
  • the case convex portion 45 includes a case convex end surface 451 .
  • the case convex end face 451 is the end face of the case convex portion 45 on the side opposite to the case base portion 41 .
  • a substrate space 453 defined by the case base portion 41 and the case convex portion 45 is formed.
  • a board opening 454 is formed in the space above the case convex end surface 451 of the case convex part 45 and opens in the axial direction Da and communicates with the board space 453 .
  • the substrate 60 is inserted into the substrate space 453 through the substrate opening 454 .
  • the axial direction Da corresponds to the thickness direction of the substrate 60 .
  • a steering wheel 5 corresponds to a detection target.
  • the steering angle of the steering wheel 5 corresponds to the rotation angle to be detected.
  • the main drive gear 35 corresponds to the main drive rotor.
  • the first driven gear 31 corresponds to a driven rotating body.
  • the first angle detection magnet 51 corresponds to an angle magnet.
  • the first angle magnetic detector 81 corresponds to the angle detector.
  • the size of the space in the case 40 required for inserting the substrate 60 into the case 40 is obtained by multiplying the area of the substrate 60 perpendicular to the thickness direction of the substrate 60 by the thickness of the substrate 60. become. Therefore, since the necessary size of the space in the case 40 is the volume of the substrate 60, the size of the case 40 can be made smaller than that of the comparative case, so that the torque angle sensor 25 can be made smaller.
  • the torque angle sensor 25 also has the following effects.
  • the case 40 has a first driven recess 401 and a second driven recess 402 .
  • the first driven recess 401 includes a first driven recess side surface 403 and a first driven recess bottom surface 404, as shown in FIG.
  • the first small-diameter driven portion 312 of the first driven gear 31 is inserted into a first space 408 defined by the side surface 403 of the first driven recess and the bottom surface 404 of the first driven recess.
  • the first space 408 and the board space 453 are separated by the case base 41 .
  • the second driven recess 402 includes a second driven recess side surface 405 and a second driven recess bottom surface 406, as shown in FIG.
  • the second small-diameter driven portion 322 of the second driven gear 32 is inserted into a second space 409 defined by the side surface 405 of the second driven recess and the bottom surface 406 of the second driven recess.
  • the second space 409 and the substrate space 453 are separated by the case base 41 .
  • the first driven recess 401 corresponds to the recess.
  • the first driven recess side surface 403 corresponds to the recess side surface.
  • the first driven concave bottom surface 404 corresponds to the concave bottom surface.
  • the first space 408 and the second space 409 correspond to recessed spaces.
  • the torque angle sensor 25 has a lid member 86 .
  • the lid member 86 is welded to the case convex end surface 451 and closes the board opening 454 .
  • the torque angle sensor 25 can be miniaturized by the amount that it is not necessary to provide a new component or the like.
  • the lid member 86 and the case convex end surface 451 are welded by laser. As a result, damage to the substrate 60 and components mounted on the substrate 60 can be reduced compared to ultrasonic welding and vibration welding.
  • the components mounted on the substrate 60 are the first torque magnetic detection unit 61, the second torque magnetic detection unit 62, the first angle magnetic detection unit 81, and the second angle magnetic detection unit 82. and a rotation angle calculator 83 .
  • the torque angle sensor 25 includes a first driven gear 31, a first angle detection magnet 51, a first angle magnetic detection section 81, a second driven gear 32, and a second angle detection magnet. 52 , a second angle magnetic detector 82 , a rotation angle calculator 83 , and a substrate 60 .
  • the second driven gear 32 rotates together with the main driven gear 35 and the first driven gear 31 .
  • the second angle magnetism detector 82 detects the strength of the magnetic field that changes as the second driven gear 32 rotates. Also, the strength of this magnetic field corresponds to the steering angle of the steering wheel 5 .
  • the rotation angle calculation unit 83 calculates the steering angle of the steering wheel 5 based on the strength of the magnetic field detected by the first angle magnetism detection unit 81 and the strength of the magnetic field detected by the second angle magnetism detection unit 82. to calculate
  • the substrate 60 mounts a first angle magnetism detector 81 , a second angle magnetism detector 82 and a rotation angle calculator 83 .
  • the rotation angle calculator 83 is arranged between the first angle magnetism detector 81 and the second angle magnetism detector 82 .
  • the first driven gear 31 corresponds to a first driven rotating body.
  • the first angle detection magnet 51 corresponds to the first angle magnet.
  • the first angle magnetic detector 81 corresponds to the first angle detector.
  • the second driven gear 32 corresponds to a second driven rotating body.
  • the second angle detection magnet 52 corresponds to the second angle magnet.
  • the second angle magnetic detector 82 corresponds to the second angle detector.
  • the rotation angle calculator 83 corresponds to the angle calculator.
  • the rotation angle from the first angle magnetism detection unit 81 can be detected.
  • the length of wiring up to the calculation unit 83 is shortened. Therefore, since the substrate 60 can be made smaller, the torque angle sensor 25 can be made smaller.
  • the torque angle sensor 25 further includes a torque detection magnet 30 , a first torque magnetic detection section 61 and a second torque magnetic detection section 62 , and a terminal 85 .
  • the torque detection magnet 30 rotates together with the steering wheel 5 while generating a magnetic field.
  • the first torque magnetism detection unit 61 and the second torque magnetism detection unit 62 detect the intensity of the magnetic field that changes as the steering wheel 5 and the main drive gear 35 rotate. Also, the strength of this magnetic field corresponds to the steering torque of the steering wheel 5 .
  • Terminal 85 is connected to motor controller 18 .
  • the terminal 85 connects the first torque magnetism detector 61 and the second torque magnetism detector 62 , the first angle magnetism detector 81 , the second angle magnetism detector 82 and the rotation angle calculator 83 . placed in between.
  • the torque detection magnet 30 corresponds to a torque magnet.
  • the first torque magnetism detector 61 and the second torque magnetism detector 62 correspond to the torque detector.
  • the motor control device 18 corresponds to the outside of the rotation angle detection device.
  • the first torque magnetism detector 61 and the second torque magnetism detector 62 are connected to the terminal 85, the first angle magnetism detector 81, the second angle magnetism detector 82, and the rotation angle calculator 83. is assumed to be placed between Compared to this case, the above arrangement reduces the length of wiring from the first angle magnetism detector 81 , the second angle magnetism detector 82 , and the rotation angle calculator 83 to the terminal 85 . Therefore, since the substrate 60 can be made smaller, the torque angle sensor 25 can be made smaller.
  • the torque angle sensor 25 does not have the cover member 86 but has the resin coating portion 87 . Other than this, it is the same as the first embodiment.
  • the resin coating portion 87 is formed by filling a substrate space 453 defined by the case base portion 41 and the case convex portion 45 with potting resin. As a result, the resin coating portion 87 covers the substrate 60 and the components mounted on the substrate 60 and closes the substrate opening 454 .
  • the second embodiment is configured as described above.
  • the second embodiment has the same effects as the first embodiment except for the effects described in [1-2] and [1-3] above.
  • the second embodiment also has the following effects.
  • the resin coating portion 87 covers the board 60 and the components mounted on the board 60 and closes the board opening 454 by filling the board space 453 with resin.
  • the components mounted on the substrate 60 are the first torque magnetic detection unit 61, the second torque magnetic detection unit 62, the first angle magnetic detection unit 81, and the second angle magnetic detection unit 82. and a rotation angle calculator 83 and the like.
  • the third embodiment differs from the first embodiment in the form of the case 40 . Moreover, in the third embodiment, the torque angle sensor 25 further includes an elastic member 88 . Other than these, it is the same as the first embodiment.
  • the case 40 further has an elastic member concave portion 530 as shown in FIG.
  • the elastic member concave portion 530 is a concave portion for attaching an elastic member 88 , which will be described later, to the case convex portion 45 .
  • the elastic member recess 530 has an elastic member recess side surface 531 and an elastic member recess bottom surface 532 .
  • the elastic member concave side surface 531 is connected to the case convex end surface 451 .
  • the elastic member recess side surface 531 is formed in a columnar side surface shape.
  • the elastic member recess bottom surface 532 is connected to the elastic member recess side surface 531 .
  • the elastic member recess bottom surface 532 is formed in an annular shape.
  • the elastic member 88 is made of rubber or the like, such as an O-ring or C-ring.
  • the elastic member 88 is inserted into a space defined by the side surface 531 of the elastic member recess and the bottom surface 532 of the elastic member recess. Furthermore, the elastic member 88 is elastically deformed by being sandwiched between the lid member 86 and the bottom surface 532 of the elastic member recess. Thereby, the elastic member 88 closes the gap between the lid member 86 and the case convex end surface 451 .
  • the third embodiment is configured as described above.
  • the third embodiment has the same effects as the first embodiment except for the effects described in [1-2] and [1-3] above. Moreover, in the third embodiment, the following effects are also obtained.
  • the torque angle sensor 25 further includes an elastic member 88 .
  • the elastic member 88 closes the gap between the case protrusion 45 and the lid member 86 by being elastically deformed by being sandwiched between the case protrusion 45 and the lid member 86 .
  • the forms of the case 40 and the substrate 60 are different from those of the first embodiment. Further, in the fourth embodiment, the terminal case 89 is attached to the substrate 60 without the case 40 having the terminal accommodating portion 42 . Other than these, it is the same as the first embodiment.
  • the case 40 does not have the terminal accommodating portion 42, the cover pin 44 and the case convex portion 45, but has a case base portion 41, a driving concave portion 43, a first driven concave portion 401, a second It has a follower recess 402 and a board pin 46 .
  • the driving recess 43, the first driven recess 401, the second driven recess 402, and the board pin 46 are formed in the same manner as in the first embodiment.
  • the form of the case base 41 is different from that of the first embodiment.
  • the case base 41 includes a first base 510 , a first side 511 , a second side 512 , a third side 513 and a second base 514 .
  • the first base portion 510 is formed in a plate-like shape extending in a direction orthogonal to the axis of the main driving gear 35 and formed in an arc shape centering on the axis of the main driving gear 35 .
  • the driving recess 43 , the first driven recess 401 and the second driven recess 402 are formed in the first base portion 510 . Therefore, the surface of the first base portion 510 is connected to the driving recess side surface 431 , the first driven recess side surface 403 and the second driven recess side surface 405 .
  • the cover pin 44 and the board pin 46 protrude from the first base portion 510 .
  • the first side portion 511 is connected to the first base portion 510 . Also, the first side portion 511 is formed in a side shape of an arc column centered on the axis of the main driving gear 35 .
  • the second side portion 512 is connected to the first base portion 510 and the first side portion 511 . Also, the second side portion 512 is formed in a rectangular shape.
  • the third side portion 513 is connected to the second side portion 512 .
  • the third side portion 513 is connected to the driving recess bottom surface 432 .
  • the main drive concave bottom surface 432 is formed in an arc shape
  • the third side portion 513 is formed in a side shape of an arc column centered on the axis of the main drive gear 35 .
  • the second base portion 514 is formed in a plate-like shape extending in a direction orthogonal to the axis of the main driving gear 35 and formed in an arc shape centering on the axis of the main driving gear 35 .
  • the second base portion 514 is connected to the side of the first side portion 511 opposite to the first base portion 510 , the side of the second side portion 512 opposite to the first base portion 510 , and the third side portion 513 . .
  • a board space 457 defined by the first base portion 510, the first side portion 511, the second side portion 512, the third side portion 513 and the second base portion 514 is formed.
  • the substrate space 457 is arcuate due to the shapes of the first base portion 510 , the first side portion 511 , the second side portion 512 , the third side portion 513 and the second base portion 514 .
  • a substrate opening 458 defined by the first side portion 511, the third side portion 513 and the second base portion 514 is formed.
  • the board opening 458 opens in the circumferential direction of the shaft of the main driving gear 35 .
  • a terminal opening 459 defined by the first base 510 and the first side 511 is formed.
  • the terminal opening 459 is a space that opens in the axial direction Da and communicates with the board space 457 and the board opening 458 .
  • the substrate 60 is formed in a shape corresponding to the substrate space 457 defined by the first base portion 510 , the first side portion 511 , the second side portion 512 , the third side portion 513 and the second base portion 514 . Therefore, the substrate 60 is formed in an arcuate plate shape centering on the axis of the main driving gear 35 . Further, the substrate 60 is inserted into the substrate space 457 through the substrate opening 458 by rotating in the circumferential direction.
  • the terminal case 89 is made of resin or the like and formed in a cylindrical shape. Also, the terminal case 89 protrudes from the substrate 60 in the axial direction Da. Furthermore, the terminal case 89 accommodates the terminal 85 . In addition, the terminal case 89 is arranged on the board opening 458 side of the board 60 . Therefore, the terminal case 89 passes through the terminal opening 459 as shown in FIG.
  • the fourth embodiment is configured as described above. Next, it will be described that the torque angle sensor 25 can be miniaturized in the fourth embodiment as in the first embodiment.
  • the substrate 60 is formed in an arcuate plate shape centering on the axis of the main driving gear 35 .
  • the case base 41 also has a first base 510 , a first side 511 , a second side 512 , a third side 513 and a second base 514 .
  • the first base portion 510 is formed in a plate shape extending in a direction orthogonal to the axial direction Da.
  • the first side portion 511 is connected to the first base portion 510 .
  • the second side 512 is connected to the first base 510 and the first side 511 .
  • the third side portion 513 is connected to the second side portion 512 .
  • the second base portion 514 is formed in a plate shape extending in a direction orthogonal to the axial direction Da and is connected to the first side portion 511 , the second side portion 512 and the third side portion 513 .
  • a substrate space 457 defined by the first base portion 510, the first side portion 511, the second side portion 512, the third side portion 513 and the second base portion 514 is formed.
  • a substrate opening 458 defined by the first side portion 511, the third side portion 513 and the second base portion 514 is formed.
  • the board opening 458 opens in the circumferential direction of the shaft of the main driving gear 35 .
  • the substrate 60 is inserted into the substrate space 457 through the substrate opening 458 by rotating about the axis of the main driving gear 35 .
  • the size of the space inside the case 40 required for inserting the substrate 60 into the case 40 is obtained by multiplying the area of the surface of the substrate 60 orthogonal to the thickness direction of the substrate 60 by the thickness of the substrate 60. become. Therefore, since the necessary size of the space in the case 40 is the volume of the substrate 60, the size of the case 40 can be made smaller than that of the comparative case. Moreover, the torque angle sensor 25 can be made smaller.
  • the fourth embodiment also has the following effects.
  • the first space 408 and the substrate space 457 are separated by the first base 510 . Also, the second space 409 and the substrate space 457 are separated by the first base portion 510 .
  • the terminal case 89 extends in the axial direction Da.
  • a terminal opening 459 is formed which opens in the axial direction Da and communicates with the board space 457 and the board opening 458. It is Furthermore, the terminal case 89 passes through the terminal opening 459 by being arranged on the board opening 458 side of the board 60 .
  • the size of the case 40 is suppressed from increasing, and thus the size of the torque angle sensor 25 is suppressed from increasing.
  • the case 40 does not have the case convex portion 45 and the board pin 46.
  • the lid member 86 has a plate portion 860 , a convex portion 861 and a board pin 866 .
  • the plate portion 860 is formed in a plate shape extending in a direction perpendicular to the axial direction Da.
  • the convex portion 861 protrudes from the plate portion 860 toward the case base portion 41 .
  • a substrate space 883 defined by the plate portion 860 and the convex portion 861 is formed.
  • the board space 883 and the first space 408 are separated by the case base 41 .
  • the board space 883 and the second space 409 are separated by the case base 41 .
  • convex portion 861 includes convex end surface 862 and convex side surface 863 .
  • the convex end surface 862 is connected to the case base 41 by welding or the like.
  • a substrate opening 884 which is a space above the convex end face 862 and opens in the axial direction Da, is formed.
  • the convex side surface 863 is connected to the plate portion 860 and the convex end surface 862 .
  • the board pin 866 is a pin for attaching the board 60 to the lid member 86 .
  • the board pin 866 protrudes from the plate portion 860 in the axial direction Da and is located in a board space 883 defined by the plate portion 860 and the convex portion 861 . Further, part of the board pin 46 is inserted into the board hole 601 . The substrate 60 is thereby fixed to the lid member 86 .
  • the fifth embodiment is configured as described above. Next, it will be described that the torque angle sensor 25 can be miniaturized in the fifth embodiment as in the first embodiment.
  • the torque angle sensor 25 is provided with a lid member 86 while the case 40 does not have the case convex portion 45 and the board pin 46 .
  • the lid member 86 has a plate portion 860 and a convex portion 861 .
  • the plate portion 860 extends in a direction orthogonal to the axial direction Da.
  • the convex portion 861 protrudes from the plate portion 860 in the axial direction Da.
  • the convex portion 861 includes a convex end surface 862 .
  • the convex end face 862 is connected to the case base 41 .
  • a substrate space 882 defined by the plate portion 860 and the convex portion 861 is formed.
  • a board opening 884 which is a space above the convex end face 862 and opens in the axial direction Da and communicates with the board space 883 is formed.
  • the substrate 60 is inserted into the substrate space 883 through the substrate opening 884 .
  • the size of the space in the case 40 required for inserting the substrate 60 into the case 40 is obtained by multiplying the area of the substrate 60 perpendicular to the thickness direction of the substrate 60 by the thickness of the substrate 60. become. Therefore, since the necessary size of the space in the case 40 is the volume of the substrate 60, the size of the case 40 can be made smaller than that of the comparative case, so that the torque angle sensor 25 can be made smaller.
  • the fifth embodiment also has the following effects.
  • the case base portion 41 and the convex portion 861 are welded by laser. As a result, damage to the substrate 60 and components mounted on the substrate 60 can be reduced compared to ultrasonic welding and vibration welding.
  • the components mounted on the substrate 60 are the first torque magnetic detection unit 61, the second torque magnetic detection unit 62, the first angle magnetic detection unit 81, and the second angle magnetic detection unit 82. and a rotation angle calculator 83 .
  • the sixth embodiment differs from the fifth embodiment in the form of the lid member 86 . Moreover, in the sixth embodiment, the torque angle sensor 25 further includes an elastic member 88 . Other than these, it is the same as the first embodiment.
  • the lid member 86 has a dent in the convex portion 861 .
  • the elastic member 88 is inserted into the recess of the projection 861 .
  • the elastic member 88 is elastically deformed by being sandwiched between the lid member 86 and the case base portion 41 . Thereby, the elastic member 88 closes the gap between the lid member 86 and the case base portion 41 .
  • the sixth embodiment is configured as described above.
  • the sixth embodiment has the same effects as the fifth embodiment except for the effect described in [5-2] above.
  • the sixth embodiment also has the following effects.
  • the torque angle sensor 25 further includes an elastic member 88 .
  • the elastic member 88 closes the gap between the lid member 86 and the case base 41 by being elastically deformed by being sandwiched between the lid member 86 and the case base 41 .
  • the torque angle sensor 25 does not have the second driven gear 32 as shown in FIGS. For this reason, the torque angle sensor 25 does not include the second angle magnetic detector 82 . Also, the case 40 does not have the second driven recess 402 . Further, the torque angle sensor 25 includes a first receiving coil 701, a second receiving coil 702, an exciting coil 703, a high frequency transmission circuit 704, an output circuit 705 and conductors 706, as shown in FIGS. Other than these, it is the same as the first embodiment. 25 and 26, the first yoke 361, the second yoke 362 and the protective cover 90 are omitted in order to avoid complication of the description. Also, in FIG. 27, the conductor 706 is omitted to avoid complication of the description.
  • the first receiving coil 701, the second receiving coil 702 and the exciting coil 703 are formed as shown in FIG.
  • a high-frequency transmission circuit 704 and an output circuit 705 are mounted on the substrate 60 .
  • the first receiving coil 701 includes a first lead portion 711, a second lead portion 712, a first curved portion 721, a second curved portion 722, a third curved portion 723 and a fourth curved portion. 724.
  • the first lead portion 711 and the second lead portion 712 are formed linearly.
  • the first curved portion 721, the second curved portion 722, the third curved portion 723, and the fourth curved portion 724 are formed in a sine wave shape of half the cycle.
  • One end of the first curved portion 721 is connected to the first lead portion 711 .
  • the other end of the first curved portion 721 is connected to one end of the second curved portion 722 .
  • the other end of the second curved portion 722 is connected to one end of the third curved portion 723 . Furthermore, the other end of the third curved portion 723 is connected to one end of the fourth curved portion 724 . The other end of the fourth curved portion 724 is connected to the second lead portion 712 .
  • the second receiving coil 702 includes a third lead portion 713, a fourth lead portion 714, a fifth lead portion 715, a fifth curved portion 725, a sixth curved portion 726, a seventh curved portion 727, an eighth curved portion 728, a It has a 9th bend 729 and a 10th bend 730 .
  • the third lead portion 713, the fourth lead portion 714 and the fifth lead portion 715 are formed linearly.
  • the fifth curved portion 725, the seventh curved portion 727, the eighth curved portion 728, and the tenth curved portion 730 are formed in a sine wave shape of a quarter cycle.
  • the sixth curved portion 726 and the ninth curved portion 729 are formed in the shape of a sine wave of half the cycle.
  • One end of the fifth curved portion 725 is connected to the third lead portion 713 . Furthermore, the other end of the fifth curved portion 725 is connected to one end of the sixth curved portion 726 . The other end of the sixth curved portion 726 is connected to one end of the seventh curved portion 727 . Furthermore, the other end of the seventh curved portion 727 is connected to one end of the fifth lead portion 715 . Furthermore, one end of the eighth curved portion 728 is connected to the other end of the fifth lead portion 715 . The other end of the eighth curved portion 728 is connected to one end of the ninth curved portion 729 . Furthermore, the other end of the ninth curved portion 729 is connected to one end of the tenth curved portion 730 . The other end of the tenth curved portion 730 is connected to the fourth lead portion 714 .
  • the excitation coil 703 surrounds the first receiving coil 701 and the second receiving coil 702 .
  • the high-frequency transmission circuit 704 is connected to the exciting coil 703 and applies an AC voltage to the exciting coil 703 .
  • Output circuit 705 generates a signal corresponding to the steering angle based on the voltages from first receiving coil 701 and second receiving coil 702 .
  • the output circuit 705 also outputs the generated signal to the rotation angle calculator 83 .
  • the conductor 706 is made of, for example, metal. Also, the conductor 706 has a conductor annular portion 707 and a plurality of conductor projections 708 .
  • the conductor annular portion 707 is formed in an annular shape as shown in FIGS. 25 and 26 . A portion of the driving small-diameter portion 353 is inserted into the hole of the conductor annular portion 707 .
  • the conductor convex portion 708 protrudes from the conductor annular portion 707 in a direction perpendicular to the axial direction Da. Also, the conductor protrusion 708 is arranged at a position facing the first receiving coil 701 and the second receiving coil 702 in the axial direction Da. Further, a space is formed between adjacent conductor protrusions 708 by arranging a plurality of conductor protrusions 708 at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the seventh embodiment is configured as described above. Next, detection of the steering angle by the torque angle sensor 25 of the seventh embodiment will be described.
  • a region defined by the first curved portion 721 and the fourth curved portion 724 of the first receiving coil 701 is defined as a first region R1.
  • a region defined by the second curved portion 722 and the third curved portion 723 of the first receiving coil 701 is defined as a second region R2.
  • a region defined by the fifth curved portion 725 and the tenth curved portion 730 of the second receiving coil 702 is defined as a third region R3.
  • a region defined by the sixth curved portion 726 and the ninth curved portion 729 of the second receiving coil 702 is defined as a fourth region R4.
  • a region defined by the fifth lead portion 715, the seventh curved portion 727 and the eighth curved portion 728 of the second receiving coil 702 is defined as a fifth region R5.
  • the size of the first region R1 and the size of the second region R2 are the same.
  • the size of the third region R3 and the size of the fifth region R5 are the same.
  • the size of the fourth region R4 is twice the size of the third region R3.
  • the size of the fourth region R4 is twice the size of the fifth region R5.
  • the direction of the magnetic field passing through the first region R 1 among the magnetic fields generated by the current flowing through the first curved portion 721 is the same as the direction of the current flowing through the fourth curved portion 724 .
  • the direction of the magnetic field passing through the first region R1 is the same as that of the magnetic field generated by . Therefore, the winding direction of the first curved portion 721 is the same as the winding direction of the fourth curved portion 724 .
  • the direction of the magnetic field passing through the second region R 2 among the magnetic fields generated by the current flowing through the second curved portion 722 is the same as the direction of the current flowing through the third curved portion 723 .
  • the direction of the magnetic field passing through the second region R2 is the same as that of the magnetic field generated by . Therefore, the winding direction of the second curved portion 722 is the same as the winding direction of the third curved portion 723 .
  • the direction of the magnetic field passing through the third region R 3 among the magnetic fields generated by the current flowing through the fifth curved portion 725 is the same as the direction of the current flowing through the tenth curved portion 730 .
  • the direction of the magnetic field passing through the third region R3 is the same as that of the magnetic field generated by .
  • the direction of the magnetic field passing through the third region R 3 among the magnetic fields generated by the current flowing through the fifth curved portion 725 is the same as the direction of the current flowing through the seventh curved portion 727 .
  • the direction of the magnetic field passing through the fifth region R5 is the same as that of the magnetic field generated by .
  • the direction of the magnetic field passing through the third region R 3 among the magnetic fields generated by the current flowing through the fifth curved portion 725 is the same as the direction of the magnetic field flowing through the eighth curved portion 728 .
  • the direction of the magnetic field passing through the fifth region R5 is the same as that of the magnetic field generated by . Therefore, the winding direction of the fifth curved portion 725 is the same as the winding direction of the seventh curved portion 727 , the eighth curved portion 728 and the tenth curved portion 730 .
  • the direction of the magnetic field passing through the fourth region R4 among the magnetic fields generated by the current flowing through the sixth curved portion 726 is the same as the direction of the current flowing through the ninth curved portion 729.
  • the direction of the magnetic field passing through the fourth region R4 is the same as that of the magnetic field generated by . Therefore, the winding direction of the sixth curved portion 726 is the same as the winding direction of the ninth curved portion 729 .
  • the direction of the magnetic field passing through the fourth region R 4 among the magnetic fields generated by the current flowing through the sixth curved portion 726 is the same as the direction of the magnetic field flowing through the fifth curved portion 725 .
  • the direction of the magnetic field passing through the third region R3 is opposite to the direction of the magnetic field generated by . Therefore, the winding directions of the fifth curved portion 725, the seventh curved portion 727, the eighth curved portion 728 and the tenth curved portion 730 are opposite to the winding directions of the sixth curved portion 726 and the ninth curved portion 729. Oriented.
  • the high frequency transmission circuit 704 applies an AC voltage of 1 to 5 MHz to the exciting coil 703 .
  • a magnetic field is generated in the axial direction Da passing through the first region R1, the second region R2, the third region R3, the fourth region R4, and the fifth region R5.
  • the magnetic field in the axial direction Da passing through the first region R1, the second region R2, the third region R3, the fourth region R4, and the fifth region R5 changes due to the alternating voltage of the high-frequency transmission circuit 704, electromagnetic induction As a result, voltages are generated in the first receiving coil 701 and the second receiving coil 702 .
  • the first steering shaft 11 connected to the steering wheel 5 rotates.
  • the torsion bar 13 fixed to the first steering shaft 11 by the shaft pin 14 rotates.
  • the second steering shaft 12 fixed to the torsion bar 13 by the shaft pin 14 rotates.
  • the second steering shaft 12 is connected to a fixing collar 354 of the main driving gear 35 . Therefore, the main drive gear 35 rotates. Accordingly, the conductor 706 into which the main drive small diameter portion 353 of the main drive gear 35 is inserted rotates.
  • a space is formed between adjacent conductor protrusions 708 by arranging the plurality of conductor protrusions 708 at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the conductor 706 rotates, the sizes of the portions of the first region R1, the second region R2, the third region R3, the fourth region R4, and the fifth region R5 that face the conductor projections 708 are cyclically changed. change to Therefore, since the magnetic flux applied to the first region R1 and the second region R2 changes periodically, the voltage generated in the first receiving coil 701 changes periodically. Further, since the magnetic flux applied to the third region R3, the fourth region R4, and the fifth region R5 changes periodically, the voltage generated in the second receiving coil 702 changes periodically.
  • the voltage generated in the first receiving coil 701 and the second receiving coil 702 is obtained by multiplying the voltage generated by the magnetic field that changes due to the AC voltage from the high-frequency transmission circuit 704 by the voltage that changes periodically due to the rotation of the conductor 706. voltage. Therefore, the voltage generated in the first receiving coil 701 and the second receiving coil 702 has a beat waveform corresponding to the steering angle, as shown in FIG. In FIG. 31, the AC voltage applied from the high frequency transmission circuit 704 to the excitation coil 703 is indicated by V0. Also, the voltage generated in the first receiving coil 701 is indicated by V1. Furthermore, the voltage generated in the second receive coil 702 is indicated by V2.
  • the magnetic field passing through the portion of the first region R1 of the first receiving coil 701 that overlaps the conductor projection 708 and the portion of the second region R2 that overlaps the conductor projection 708 is the vortex generated in the conductor projection 708. Canceled by current.
  • the size of the portion of the first region R1 that overlaps the conductor protrusion 708 is the same as the size of the portion of the second region R2 that overlaps the conductor protrusion 708.
  • FIG. Furthermore, as described above, the size of the first region R1 is the same as the size of the second region R2.
  • the size of the portion of the first region R1 that does not overlap the conductor protrusion 708 is the same as the size of the portion of the second region R2 that does not overlap the conductor protrusion 708.
  • FIG. a voltage is generated in the first curved portion 721 and the fourth curved portion 724 by the magnetic field passing through the portion of the first region R1 that does not overlap the conductor convex portion 708 .
  • a voltage is generated in the second curved portion 722 and the third curved portion 723 by the magnetic field passing through the portion of the second region R2 that does not overlap the conductor convex portion 708 .
  • the winding directions of the first curved portion 721 and the fourth curved portion 724 are opposite to the winding directions of the second curved portion 722 and the third curved portion 723 . Therefore, the direction of the voltage generated at the first curved portion 721 is opposite to the direction of the voltage generated at the second curved portion 722 . Also, the direction of the voltage generated at the fourth curved portion 724 is opposite to the direction of the voltage generated at the third curved portion 723 .
  • the first curved portion 721 The magnitude of the generated voltage is the same as the magnitude of the voltage generated at the second curved portion 722 .
  • the magnitude of the voltage generated at the fourth curved portion 724 is the same as the magnitude of the voltage generated at the third curved portion 723 . Therefore, the voltage generated at the first curved portion 721 is canceled by the voltage generated at the second curved portion 722 . Also, the voltage generated at the fourth curved portion 724 is canceled by the voltage generated at the third curved portion 723 . Therefore, in the initial state, the voltage generated in the first receiving coil 701 is zero.
  • the fourth region R4 of the second receiving coil 702 overlaps the conductor convex portion 708. Therefore, the magnetic field passing through the fourth region R4 is canceled by the eddy currents generated in the conductor convex portion 708.
  • FIG. Furthermore, voltages are generated at the fifth curved portion 725 and the tenth curved portion 730 by the magnetic field passing through the third region R3. A voltage is generated in the seventh curved portion 727 and the eighth curved portion 728 by the magnetic field passing through the fifth region R5. Furthermore, the winding directions of the fifth curved portion 725 and the tenth curved portion 730 are the same as the winding directions of the seventh curved portion 727 and the eighth curved portion 728 .
  • the directions of the voltages generated at the fifth curved portion 725 and the tenth curved portion 730 are the same as the directions of the voltages at the seventh curved portion 727 and the eighth curved portion 728 . Therefore, in the initial state, the voltage generated in the second receiving coil 702 reaches its maximum value.
  • the conductor convex portion 708 rotates so that the second region R2, the fourth region R4 and the fifth region R5 overlap the conductor convex portion 708 as shown in FIGS.
  • the magnetic field passing through the second region R2 is canceled by the eddy currents generated in the conductor projections 708.
  • a voltage is generated in the first curved portion 721 and the fourth curved portion 724 by the magnetic field passing through the first region R1.
  • the winding direction of the first curved portion 721 is the same as the winding direction of the fourth curved portion 724 . Therefore, the direction of the voltage generated at the first curved portion 721 is the same as the direction of the voltage generated at the fourth curved portion 724 . Therefore, at this time, the voltage generated in the first receiving coil 701 reaches its maximum value.
  • the magnetic field passing through the portion of the fourth region R4 that overlaps the conductor convex portion 708 and the fifth region R5 is canceled by the eddy currents generated in the conductor convex portion 708.
  • the size of the portion of the fourth region R4 that overlaps the conductor protrusion 708 is the same as the size of the fifth region R5.
  • the size of the fifth region R5 is the same as the size of the third region R3.
  • the size of the fourth region R4 is twice the size of the third region R3. Therefore, the size of the portion of the fourth region R4 that does not overlap the conductor protrusion 708 is the same as the size of the third region R3.
  • a voltage is generated in the sixth curved portion 726 and the ninth curved portion 729 by the magnetic field passing through the portion of the fourth region R4 that does not overlap the conductor convex portion 708 . Furthermore, voltages are generated at the fifth curved portion 725 and the tenth curved portion 730 by the magnetic field passing through the third region R3.
  • the winding directions of the sixth curved portion 726 and the ninth curved portion 729 are opposite to the winding directions of the fifth curved portion 725 and the tenth curved portion 730 . Therefore, the direction of the voltage generated at the sixth curved portion 726 is opposite to the direction of the voltage generated at the fifth curved portion 725 .
  • the direction of the voltage generated at the ninth curved portion 729 is opposite to the direction of the voltage generated at the tenth curved portion 730 . Furthermore, since the size of the portion of the fourth region R4 that does not overlap with the conductor convex portion 708 is the same as the size of the third region R3, the magnitude of the voltage generated in the sixth curved portion 726 is the same as that of the fifth curved portion. It will be the same as the magnitude of the voltage generated at portion 725 . Also, the magnitude of the voltage generated at the ninth curved portion 729 is the same as the magnitude of the voltage generated at the tenth curved portion 730 . Therefore, the voltage generated at the sixth curved portion 726 is canceled by the voltage generated at the fifth curved portion 725 . Also, the voltage generated at the ninth curved portion 729 is canceled by the voltage generated at the tenth curved portion 730 . Therefore, at this time, the voltage generated in the second receiving coil 702 becomes zero.
  • the conductor protrusion 708 rotates so that the first region R1, the second region R2, the third region R3 and the fifth region R5 overlap the conductor protrusion 708 as shown in FIGS.
  • the magnetic fields passing through the portion of the first region R1 overlapping the conductor projection 708 and the portion of the second region R2 overlapping the conductor projection 708 are canceled by the eddy currents generated in the conductor projection 708.
  • the size of the portion of the first region R1 that overlaps the conductor protrusion 708 is the same as the size of the portion of the second region R2 that overlaps the conductor protrusion 708.
  • the size of the first region R1 is the same as the size of the second region R2. Therefore, the size of the portion of the first region R1 that does not overlap the conductor protrusion 708 is the same as the size of the portion of the second region R2 that does not overlap the conductor protrusion 708.
  • a voltage is generated in the first curved portion 721 and the fourth curved portion 724 by the magnetic field passing through the portion of the first region R1 that does not overlap the conductor convex portion 708 . Furthermore, a voltage is generated in the second curved portion 722 and the third curved portion 723 by the magnetic field passing through the portion of the second region R2 that does not overlap the conductor convex portion 708 .
  • the winding directions of the first curved portion 721 and the fourth curved portion 724 are opposite to the winding directions of the second curved portion 722 and the third curved portion 723 . Therefore, the direction of the voltage generated at the first curved portion 721 is opposite to the direction of the voltage generated at the second curved portion 722 .
  • the direction of the voltage generated at the fourth curved portion 724 is opposite to the direction of the voltage generated at the third curved portion 723 . Furthermore, since the size of the portion of the first region R1 that does not overlap with the conductor protrusion 708 is the same as the size of the portion of the second region R2 that does not overlap with the conductor protrusion 708, the first curved portion 721 The magnitude of the generated voltage is the same as the magnitude of the voltage generated at the second curved portion 722 . Also, the magnitude of the voltage generated at the fourth curved portion 724 is the same as the magnitude of the voltage generated at the third curved portion 723 . Therefore, the voltage generated at the first curved portion 721 is canceled by the voltage generated at the second curved portion 722 . Also, the voltage generated at the fourth curved portion 724 is canceled by the voltage generated at the third curved portion 723 . Therefore, at this time, the voltage generated in the first receiving coil 701 becomes zero.
  • the third region R3 and the fifth region R5 overlap the conductor protrusions 708. Therefore, the magnetic fields passing through the third region R3 and the fifth region R5 are canceled by the eddy currents generated in the conductor projections 708.
  • FIG. Furthermore, a voltage is generated at the sixth curved portion 726 and the ninth curved portion 729 by the magnetic field passing through the fourth region R4.
  • the winding direction of the sixth curved portion 726 is the same as the winding direction of the ninth curved portion 729 . Therefore, the direction of the voltage generated at the sixth curved portion 726 is the same as the direction of the voltage generated at the ninth curved portion 729 .
  • the winding directions of the sixth curved portion 726 and the ninth curved portion 729 are opposite to the winding directions of the fifth curved portion 725, the seventh curved portion 727, the eighth curved portion 728, and the tenth curved portion 730. It's becoming As a result, the directions of the voltages generated at the sixth curved portion 726 and the ninth curved portion 729 differ from those of the voltages generated at the fifth curved portion 725, the seventh curved portion 727, the eighth curved portion 728, and the tenth curved portion 730. direction and opposite direction.
  • the direction of the voltage generated at the sixth curved portion 726 and the ninth curved portion 729 is opposite to the direction of the voltage generated when the fourth region R4 overlaps the conductor convex portion 708.
  • FIG. Therefore, at this time, the voltage generated in the second receiving coil 702 becomes the minimum value.
  • the conductor convex portion 708 rotates so that the first region R1, the third region R3 and the fourth region R4 overlap the conductor convex portion 708 as shown in FIGS.
  • the magnetic field passing through the first region R1 is canceled by the eddy currents generated in the conductor projections 708.
  • a voltage is generated in the second curved portion 722 and the third curved portion 723 by the magnetic field passing through the second region R2.
  • the winding direction of the second curved portion 722 is the same as the winding direction of the third curved portion 723 . Therefore, the direction of the voltage generated at the second curved portion 722 is the same as the direction of the voltage generated at the third curved portion 723 .
  • the winding directions of the second curved portion 722 and the third curved portion 723 are opposite to the winding directions of the first curved portion 721 and the fourth curved portion 724 .
  • the directions of the voltages generated at the second curved portion 722 and the third curved portion 723 are opposite to the directions of the voltages generated at the first curved portion 721 and the fourth curved portion 724 . Therefore, the direction of the voltage generated at the second curved portion 722 and the third curved portion 723 is opposite to the direction of the voltage generated when the second region R2 overlaps the conductor convex portion 708. FIG. Therefore, at this time, the voltage generated in the first receiving coil 701 becomes the minimum value.
  • the magnetic field passing through the portion of the fourth region R4 that overlaps the conductor protrusion 708 and the third region R3 is canceled out by eddy currents.
  • the size of the portion of the fourth region R4 that overlaps with the conductor protrusion 708 is the same as the size of the third region R3.
  • the size of the third region R3 is the same as the size of the fifth region R5.
  • the size of the fourth region R4 is twice the size of the fifth region R5. Therefore, the size of the portion of the fourth region R4 that does not overlap with the conductor protrusion 708 is the same as the size of the fifth region R5.
  • a voltage is generated in the sixth curved portion 726 and the ninth curved portion 729 by the magnetic field passing through the portion of the fourth region R4 that does not overlap the conductor convex portion 708 . Furthermore, a voltage is generated in the seventh curved portion 727 and the eighth curved portion 728 by the magnetic field passing through the fifth region R5.
  • the winding directions of the sixth curved portion 726 and the ninth curved portion 729 are opposite to the winding directions of the seventh curved portion 727 and the eighth curved portion 728 . Therefore, the direction of the voltage generated at the sixth curved portion 726 is opposite to the direction of the voltage generated at the seventh curved portion 727 .
  • the direction of the voltage generated at the ninth curved portion 729 is opposite to the direction of the voltage generated at the eighth curved portion 728 . Furthermore, since the size of the portion of the fourth region R4 that does not overlap with the conductor convex portion 708 is the same as the size of the fifth region R5, the magnitude of the voltage generated at the sixth curved portion 726 is the same as that of the seventh curved portion. becomes the same as the magnitude of the voltage generated at portion 727 . Also, the magnitude of the voltage generated at the ninth curved portion 729 is the same as the magnitude of the voltage generated at the eighth curved portion 728 . Therefore, the voltage generated at the sixth curved portion 726 is canceled by the voltage generated at the seventh curved portion 727 . Also, the voltage generated at the ninth curved portion 729 is canceled by the voltage generated at the eighth curved portion 728 . Therefore, at this time, the voltage generated in the second receiving coil 702 becomes zero.
  • the conductor convex portion 708 rotates, and the positional relationship between the first region R1, the second region R2, the third region R3, the fourth region R4, and the fifth region R5 becomes the same as in the initial state.
  • the voltage generated in the first receiving coil 701 becomes a sine wave, as shown in FIG. Also, the voltage generated in the second receiving coil 702 becomes a cosine wave.
  • the output circuit 705 detects the voltage generated in the first receiving coil 701 and divides the AC voltage applied to the first receiving coil 701 by the high frequency transmission circuit 704 from the detected voltage. Thus, the output circuit 705 demodulates to generate a sine wave signal corresponding to the steering angle. The output circuit 705 also outputs the generated signal to the rotation angle calculator 83 . Furthermore, the output circuit 705 detects the voltage generated in the second receiving coil 702 and divides the AC voltage applied to the second receiving coil 702 by the high frequency transmission circuit 704 from the detected voltage. Thus, the output circuit 705 demodulates to generate a cosine wave signal corresponding to the steering angle. The output circuit 705 also outputs the generated signal to the rotation angle calculator 83 .
  • the rotation angle calculation section 83 calculates a value related to the steering angle based on the signals from the first and second elements of the first angle magnetic detection section 81 and the signal from the output circuit 705 .
  • the rotation angle calculator 83 converts the value of the signal consisting of the sine wave of the second element of the first angle magnetic detector 81 into the value of the signal consisting of the cosine wave of the first element of the first angle magnetic detector 81. Divide by value. Accordingly, the rotation angle calculator 83 calculates the rotation angle of the first driven gear 31 by calculating the tangent value corresponding to the rotation angle of the first driven gear 31 . Further, the rotation angle calculator 83 divides the value of the sine wave signal from the output circuit 705 by the value of the cosine wave signal from the output circuit 705 . Accordingly, the rotation angle calculator 83 calculates the rotation angle of the main driving gear 35 by calculating the tangent value corresponding to the rotation angle of the main driving gear 35 .
  • the number of first driven tooth portions 314 corresponding to the number of teeth of the first driven gear 31 is different from the number of main driving tooth portions 365 corresponding to the number of teeth of the main driving gear 35 . Therefore, the period of the output waveforms of the first element and the second element of the first angle magnetic detector 81 is different from the period of the output waveform of the output circuit 705 . Further, the outputs of the first and second elements of the first angle magnetism detecting section 81 and the output of the output circuit 705 respectively correspond to the steering angle. Therefore, the difference between the rotation angle of the first driven gear 31 and the rotation angle of the main driving gear 35 corresponds to the steering angle.
  • the rotation angle calculator 83 calculates the difference between the rotation angle of the first driven gear 31 and the rotation angle of the main driving gear 35, and calculates the steering angle from this calculated difference.
  • the torque angle sensor 25 detects the steering angle. Also in the seventh embodiment, the same effects as in the first embodiment are obtained. In addition, the seventh embodiment also has the following effects.
  • the torque angle sensor 25 includes the main driving gear 35, the first receiving coil 701, the second receiving coil 702, the exciting coil 703, the high frequency transmission circuit 704, the conductor 706, the output circuit 705, and the substrate 60. and a case 40.
  • the main drive gear 35 rotates together with the steering wheel 5 .
  • the first receiving coil 701 generates voltage by electromagnetic induction.
  • the second receiving coil 702 generates voltage by electromagnetic induction.
  • An exciting coil 703 surrounds the first receiving coil 701 and the second receiving coil 702 .
  • High-frequency transmission circuit 704 applies AC voltage to exciting coil 703 to generate first region R1 and second region R2 of first receiving coil 701, third region R3, fourth region R4 and A magnetic field is generated in the fifth region R5.
  • Conductor 706 changes the magnetic field passing through first region R1, second region R2, third region R3, fourth region R4 and fifth region R5 by rotating with main gear 35 . This causes conductor 706 to change the voltage generated in first receiving coil 701 and second receiving coil 702 .
  • Output circuit 705 detects the voltage that changes as conductor 706 rotates. This voltage also corresponds to the steering angle.
  • the substrate 60 mounts a first receiving coil 701 , a second receiving coil 702 , an exciting coil 703 , a high frequency transmission circuit 704 and an output circuit 705 .
  • the case 40 has a case base portion 41 and a case convex portion 45 .
  • the case base 41 is formed in a plate-like shape and has the main driving gear 35 attached in a direction orthogonal to the axial direction Da and extends in a direction orthogonal to the axial direction Da.
  • the case convex portion 45 protrudes from the case base portion 41 in the axial direction Da.
  • the case convex portion 45 includes a case convex end surface 451 .
  • the case convex end face 451 is the end face of the case convex portion 45 on the side opposite to the case base portion 41 .
  • a substrate space 453 defined by the case base portion 41 and the case convex portion 45 is formed.
  • a board opening 454 is formed in the space above the case convex end surface 451 of the case convex part 45 and opens in the axial direction Da and communicates with the board space 453 .
  • the substrate 60 is inserted into the substrate space 453 through the substrate opening 454 .
  • the main drive gear 35 corresponds to a rotating body.
  • the high frequency transmission circuit 704 corresponds to the magnetic field generator.
  • the output circuit 705 corresponds to the detection section.
  • the first region R1 and the second region R2 correspond to the inside of the first receiving coil 701.
  • FIG. A third region R3, a fourth region R4 and a fifth region R5 correspond to the inside of the second receiving coil 702.
  • the second driven gear 32 and the second angle detection magnet 52 can be eliminated.
  • the eighth embodiment has a configuration in which the fifth embodiment and the seventh embodiment are combined. Specifically, the torque angle sensor 25 does not include the second driven gear 32 . For this reason, the torque angle sensor 25 does not include the second angle magnetic detector 82 . Also, the case 40 does not have the second driven recess 402 . Furthermore, as shown in FIG. 40, the torque angle sensor 25 includes a first receiving coil 701, a second receiving coil 702, an exciting coil 703, a high frequency transmission circuit 704, an output circuit 705 and a conductor 706 similar to those described above. . Other than these, it is the same as the fifth embodiment. Also in this eighth embodiment, the same effects as those of the seventh embodiment are obtained. Note that the conductor 706 is omitted in FIG. 40 to avoid complication of the description.
  • the ninth embodiment differs from the first embodiment in the form of the case 40 . Other than this, it is the same as the first embodiment.
  • the case 40 is divided into two by having a first case 461 and a second case 462, as shown in FIG. Moreover, the case 40 does not have the case convex portion 45 .
  • the description of the first yoke 361 and the second yoke 362 is omitted in order to avoid complication of the description.
  • the first case 461 includes the driving recess 43 , the first driven recess 401 , the second driven recess 402 and the cover pin 44 .
  • the first case 461 also includes an opening 465 . This opening 465 opens in a direction perpendicular to the axial direction Da.
  • the second case 462 includes the case base portion 41 , the terminal accommodating portion 42 , the case convex portion 45 and the board pins 46 . Furthermore, the second case 462 is inserted into the space of the opening 465 of the first case 461 and is detachable from the first case 461 .
  • the ninth embodiment is configured as described above. Also in the ninth embodiment, the same effect as in the first embodiment is obtained.
  • the torque angle sensor 25 does not have the cover pin 44 and the protective cover 90, but has the holding pin 94 and the holding member 95.
  • FIG. Also, the form of the case 40 is different from that of the first embodiment. Other than these, it is the same as the first embodiment.
  • the holding pin 94 is a pin for attaching a holding member 95 (to be described later) to the case 40 . 42 and 43, the holding pin 94 protrudes from the case base 41 in a direction perpendicular to the axial direction Da.
  • the holding member 95 is a member attached to the main drive gear 35 and the case 40 . Specifically, the holding member 95 has a holding recess 950 and a connecting portion 955 .
  • the holding recess 950 includes a holding recess side surface 951 and a holding recess bottom surface 952 .
  • the side surface 951 of the holding recess is formed in the shape of a circular arc column. For this reason, the side surface 951 of the holding recess has a shape corresponding to the outer side surfaces of the circular driving large-diameter portion 351 and the driving projection 352 .
  • the holding recess bottom surface 952 is connected to the holding recess side surface 951 . Further, the holding recess bottom surface 952 is formed in an arc shape. Therefore, the holding recess bottom surface 952 has a shape corresponding to the end surface of the driving protrusion 352 facing the axial direction Da. Further, the holding concave bottom surface 952 supports the main drive gear 35 by contacting the main drive protrusion 352 . Further, when the main drive gear 35 rotates, the main drive protrusion 352 slides on the holding recess bottom surface 952 .
  • connection part 955 has a connection hole 956 .
  • a portion of the holding pin 94 is inserted into the connection hole 956 .
  • the holding member 95 is connected to the case 40 and the holding member 95 is less likely to come off from the case 40 .
  • the connection portion 955 and the holding pin 94 are thermally crimped, the holding member 95 is less likely to come off from the case 40 compared to the case where the thermal crimping is not performed.
  • the tenth embodiment is configured as described above. Also in the tenth embodiment, the same effect as in the first embodiment is obtained.
  • the holding member 95 prevents the main driving gear 35 from coming off the case 40 and falling. Further, since the main driving gear 35 is supported by the holding member 95, the positional accuracy of the main driving gear 35 is improved, so the positional accuracy between the main driving gear 35 and the first driven gear 31 is improved.
  • the torque angle sensor 25 does not have the second driven gear 32, as shown in FIGS. 44-47. For this reason, the torque angle sensor 25 does not include the second angle magnetic detector 82 . Further, the torque angle sensor 25 includes a torque first magnetism detector 61, a torque second magnetism detector 62, a support member 70, a first magnetic induction member 71 and a second magnetic induction member 72, and a rotation angle calculator 83. not prepared. Also, the case 40 does not have the second driven recess 402 . Further, main drive gear 35 does not have first yoke 361 and second yoke 362 .
  • the torque angle sensor 25 also includes a first receiving coil 741 , a second receiving coil 742 , a third receiving coil 743 , a fourth receiving coil 744 , a first exciting coil 751 and a second exciting coil 752 . Furthermore, the torque angle sensor 25 includes a first high frequency transmission circuit 761 , a second high frequency transmission circuit 762 , a first conductor 771 , a second conductor 772 , a first output circuit 781 and a second output circuit 782 . Other than these, it is the same as the first embodiment. Note that the terminal connection hole 84 is omitted in FIG. 47 to avoid complication.
  • the first receiving coil 741 generates voltage by electromagnetic induction.
  • the second receiving coil 742 generates voltage by electromagnetic induction.
  • the first exciting coil 751 surrounds the first receiving coil 741 and the second receiving coil 742 .
  • the third receiving coil 743 generates voltage by electromagnetic induction.
  • the fourth receiving coil 744 generates voltage by electromagnetic induction.
  • the second exciting coil 752 surrounds the third receiving coil 743 and the fourth receiving coil 744 .
  • the first high-frequency transmission circuit 761 applies an AC voltage to the first excitation coil 751 to generate a magnetic field in the first reception coil 741 and the second reception coil 742 .
  • the second high-frequency transmission circuit 762 applies an AC voltage to the second exciting coil 752 to cause the third receiving coil 743 and the fourth receiving coil 744 to generate magnetic fields.
  • the first conductor 771 and the second conductor 772 are made of, for example, metal.
  • the first steering shaft 11 side of the torsion bar 13 is inserted into the hole of the first conductor 771 . Therefore, the first conductor 771 is integrally molded with the main drive gear 35 by rotating the torsion bar 13 . Therefore, the first conductor 771 rotates together with the main driving gear 35 . Also, the first conductor 771 rotates together with the torsion bar 13 and the main driving gear 35 to change the voltage generated in the first receiving coil 741 and the second receiving coil 742 .
  • the second steering shaft 12 side of the torsion bar 13 is inserted into the hole of the second conductor 772 . Therefore, the second conductor 772 changes the voltage generated in the third receiving coil 743 and the fourth receiving coil 744 as the torsion bar 13 rotates and the second conductor 772 rotates together with the torsion bar 13 .
  • the first output circuit 781 outputs the rotation angle of the first conductor 771 as shown in FIG. Calculate. Also, the first output circuit 781 outputs a signal corresponding to the rotation angle of the first conductor 771 to the motor control device 18 .
  • the second output circuit 782 calculates the rotation angle of the second conductor 772 based on the voltage generated in the third receiving coil 743 and the fourth receiving coil 744 changed by the rotation of the second conductor 772 .
  • the second output circuit 782 also outputs a signal corresponding to the rotation angle of the second conductor 772 to the motor control device 18 .
  • the rotation angle of the second conductor 772 with respect to the steering angle is indicated by ⁇ c1.
  • the rotation angle of the second conductor 772 with respect to the steering angle is indicated by ⁇ c2.
  • the motor control device 18 calculates the phase difference between the signal from the first output circuit 781 and the signal from the second output circuit 782 when the steering torque is generated. Calculate the steering torque. Also, the motor control device 18 calculates a value related to the steering angle based on the signals from the first and second elements of the first angle magnetic detector 81 and the signal from the first output circuit 781 .
  • the eleventh embodiment is configured as described above.
  • the eleventh embodiment also has the same effect as the first embodiment.
  • the protective cover 90 does not have the cover projections 903, but has the cover recesses 960 as shown in FIG. Further, the main drive gear 35 does not have the cover concave portion 364, but has a rotary body convex portion 395. As shown in FIG. Other than these, it is the same as the first embodiment.
  • the cover recessed portion 960 is recessed from the driving cover portion 900 in the axial direction Da.
  • the cover recess 960 also includes a cover recess bottom surface 961 and a cover recess side surface 962 connected to the cover recess bottom surface 961 .
  • the rotating body convex portion 395 protrudes in the axial direction Da from a surface facing the driving cover portion 900 in the axial direction Da.
  • the rotating body protrusion 395 supports the protective cover 90 by being inserted into a space defined by the cover recess bottom surface 961 and the cover recess side surface 962 .
  • the twelfth embodiment is configured as described above.
  • the twelfth embodiment also has the same effect as the first embodiment.
  • the computing units and techniques described in this disclosure can be performed by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. may be implemented. Alternatively, the arithmetic units, etc. and techniques thereof described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the computing units and techniques described in this disclosure are a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. may be implemented by one or more dedicated computers configured by The computer program may also be stored as computer-executable instructions on a computer-readable non-transitional tangible recording medium.
  • the main driving gear 35 since the main driving gear 35 meshes with both the first driven gear 31 and the second driven gear 32, the main driving gear 35 rotates. As a result, the first driven gear 31 and the second driven gear 32 rotate.
  • the main driving gear 35 is not limited to meshing with both the first driven gear 31 and the second driven gear 32 .
  • the main driven gear 35 may mesh with the first driven gear 31 and the first driven gear 31 may mesh with the second driven gear 32 .
  • the rotation of the main drive gear 35 causes the first driven gear 31 to rotate.
  • the rotation of the first driven gear 31 causes the second driven gear 32 to rotate.
  • the main driving gear 35 may mesh with the second driven gear 32
  • the second driven gear 32 may mesh with the first driven gear 31 .
  • the rotation of the main drive gear 35 causes the second driven gear 32 to rotate.
  • the rotation of the second driven gear 32 causes the first driven gear 31 to rotate.
  • an angle detection yoke 96 may be attached to the first driven small-diameter portion 312 of the first driven gear 31, as shown in FIG.
  • the angle detection yoke 96 is made of soft magnetic material.
  • the angle detection yoke 96 is arranged, for example, in the vicinity of the first angle detection magnet 51 .
  • the angle detection yoke 96 guides the lines of magnetic force from the first angle detection magnet 51 to the case base portion 41 .
  • the angle detection yoke 96, the case base 41, the first angle magnetic detection part 81, the case base 41, the angle detection yoke 96, and the first angle detection magnet are detected.
  • Magnetic field lines are generated that pass through the 51 south poles. Since the magnetic lines of force from the first angle detecting magnet 51 are guided to the case base portion 41 by the angle detecting yoke 96, the magnetic lines of force passing through the first angle detecting magnetic detecting portion 81 become dense. Since the strength of the magnetic field applied to the first angle magnetism detecting section 81 increases, the first angle magnetism detecting section 81 can easily detect the strength of the magnetic field corresponding to the steering angle. Furthermore, the angle detection yoke 96 may be attached to the second driven small diameter portion 322 of the second driven gear 32 in the same manner as described above.
  • the magnetization direction of the first angle detection magnet 51 is not limited to this.
  • the magnetization direction of the first angle detection magnet 51 may be the axial direction Da.
  • the two first magnets 51 for angle detection are inserted into the space defined by the side surface 316 of the first magnet recess and the bottom surface 317 of the first magnet recess.
  • One side of the first angle detection magnet 51 in the axial direction Da is magnetized to the N pole.
  • the other side of the first angle detection magnet 51 in the axial direction Da is magnetized to have the S pole.
  • the other side of the first angle detection magnet 51 in the axial direction Da is magnetized to have an N pole.
  • one side of the first angle detection magnet 51 in the axial direction Da is magnetized to have an S pole.
  • the magnetization direction of the second angle detection magnet 52 may be the axial direction Da.
  • the drive recess side surface 431 of the drive recess 43 is formed in the shape of an arc column. Further, the driving recess bottom surface 432 of the driving recess 43 is formed in an arc shape.
  • the driving recess side surface 431 is not limited to the side surface shape of an arc column and the driving recess bottom surface 432 of the driving recess 43 is formed in an arc shape.
  • the driving recess side surface 431 may be formed in a cylindrical side surface shape, and the driving recess bottom surface 432 of the driving recess 43 may be formed in an annular shape.
  • the rotation angle calculation unit 83 receives the signal from the first angle magnetic detection unit 81 and the signal from the second angle magnetic detection unit 82. Based on this, the steering angle is calculated.
  • the rotation angle calculator 83 is not limited to calculating the steering angle based on the signal from the first angle magnetism detector 81 and the signal from the second angle magnetism detector 82 .
  • the rotation angle calculator 83 may calculate the steering angle based only on the signal from the first angle magnetism detector 81 .
  • the rotation angle calculation section 83 may calculate the steering angle based on the signal from the first angle magnetism detection section 81 and the signal corresponding to the rotation angle of the motor 19 from the motor control device 18 . Thereby, the second driven gear 32 and the second angle detection magnet 52 can be eliminated.
  • the case base 41 of the case 40 is formed in an arc shape.
  • the case base portion 41 is not limited to being formed in an arc shape, and may be formed in a rectangular parallelepiped shape, for example.
  • the first magnetic induction member 71 is supported by the support member 70 attached to the substrate 60 .
  • the first magnetic induction member 71 is not limited to being supported by this support member 70 .
  • the first magnetic induction member 71 may be attached to the case 40 and the lid member 86 .
  • the first magnetic induction member 71 is attached to the case 40 and the lid member 86 by insert molding or outsert molding, for example.
  • the second magnetic induction member 72 is attached to the surface of the substrate 60 opposite to the surface on which the first torque magnetic detection unit 61 and the second torque magnetic detection unit 62 are mounted.
  • the second magnetic induction member 72 is not limited to being attached to the substrate 60 .
  • the second magnetic induction member 72 may be attached to the case 40 and the lid member 86 .
  • the second magnetic induction member 72 is attached to the case 40 and the lid member 86 by insert molding or outsert molding, for example.
  • the first magnetic induction member 71 and the second magnetic induction member 72 may be omitted.
  • the magnetic lines of force from the torque detection magnet 30 pass through the first torque magnetic detection section 61 and the second torque magnetic detection section 62 via the first yoke 361 .
  • the magnetic lines of force from the torque detection magnet 30 pass through the first torque magnetic detection section 61 and the second torque magnetic detection section 62 via the second yoke 362 .
  • the number of teeth of the main driving gear 35, the number of teeth of the first driven gear 31, and the number of teeth of the second driven gear 32 are different.
  • the number of teeth of the main driving gear 35, the number of teeth of the first driven gear 31 and the number of teeth of the second driven gear 32 may be the same.
  • the elastic member 88 may be inserted into the concave portion of the convex portion 861 of the lid member 86 .
  • an elastic member 88 may be inserted into the recess of the case convex portion 45 of the case 40 .
  • the first receiving coil 701 includes the first lead portion 711, the second lead portion 712, the first curved portion 721, the second curved portion 722, the third curved portion 723 and the third curved portion 723. It has four bends 724 .
  • the shape of the first receiving coil 701 is not limited to this.
  • the second receiving coil 702 includes a third lead portion 713, a fourth lead portion 714, a fifth lead portion 715, a fifth curved portion 725, a sixth curved portion 726, a seventh curved portion 727, and an eighth curved portion 728. , a ninth bend 729 and a tenth bend 730 .
  • the shape of the second receiving coil 702 is not limited to this.
  • the shape of the first receiving coil 701 and the second receiving coil 702 may be a shape in which a plurality of straight lines, arcs, sine waves, cosine waves, etc. are combined, as shown in FIG.
  • the rotation angle calculator 83 calculates the steering angle based on the signal from the first angle magnetic detector 81 and the signal from the output circuit 705 .
  • the rotation angle calculator 83 is not limited to calculating the steering angle based on the signal from the first angle magnetic detector 81 and the signal from the output circuit 705 .
  • the rotation angle calculator 83 may calculate the steering angle based only on the signal from the first angle magnetism detector 81 .
  • the rotation angle calculation section 83 may calculate the steering angle based on the signal from the first angle magnetism detection section 81 and the signal corresponding to the rotation angle of the motor 19 from the motor control device 18 .
  • the rotation angle calculator 83 may calculate the steering angle based only on the signal from the output circuit 705 . Further, the rotation angle calculator 83 may calculate the steering angle based on the signal from the output circuit 705 and the signal corresponding to the rotation angle of the motor 19 from the motor control device 18 . Accordingly, the first driven gear 31 and the first angle detection magnet 51 can be eliminated.
  • the substrate 60 includes the first torque magnetism detector 61, the second torque magnetism detector 62, the first angle magnetism detector 81, the second angle magnetism detector 82, and the rotation angle calculator 83. etc. is implemented. Also, the substrate 60 mounts a first receiving coil 701 , a second receiving coil 702 , an exciting coil 703 , a high frequency transmission circuit 704 and an output circuit 705 . In addition to these, the substrate 60 may mount protection elements.
  • the torque angle sensor 25 includes a main driving gear 35, a first receiving coil 701, a second receiving coil 702, an exciting coil 703, a high frequency transmission circuit 704, a conductor 706, an output circuit 705, A substrate 60 and a case 40 are provided.
  • the main drive gear 35 rotates together with the steering wheel 5 .
  • the first receiving coil 701 generates voltage by electromagnetic induction.
  • the second receiving coil 702 generates voltage by electromagnetic induction.
  • An exciting coil 703 surrounds the first receiving coil 701 and the second receiving coil 702 .
  • High-frequency transmission circuit 704 applies AC voltage to exciting coil 703 to generate first region R1 and second region R2 of first receiving coil 701, third region R3, fourth region R4 and A magnetic field is generated in the fifth region R5.
  • Conductor 706 changes the magnetic field passing through first region R1, second region R2, third region R3, fourth region R4 and fifth region R5 by rotating with main gear 35 . This causes conductor 706 to change the voltage generated in first receiving coil 701 and second receiving coil 702 .
  • Output circuit 705 detects a voltage that changes as conductor 706 rotates and corresponds to the steering angle.
  • the substrate 60 has a first receiving coil 701, a second receiving coil 702, an exciting coil 703, a high frequency transmission circuit 704 and an output circuit 705 mounted thereon.
  • the case 40 has a case base 41 .
  • the main driving gear 35 is attached to the case base 41 in a direction perpendicular to the axial direction Da.
  • the case base 41 also has a first base 510 , a first side 511 , a second side 512 , a third side 513 and a second base 514 .
  • the first base portion 510 is formed in a plate shape extending in a direction orthogonal to the axial direction Da.
  • the first side portion 511 is connected to the first base portion 510 .
  • the second side 512 is connected to the first base 510 and the first side 511 .
  • the third side portion 513 is connected to the second side portion 512 .
  • the second base portion 514 is formed in a plate shape extending in a direction orthogonal to the axial direction Da and is connected to the first side portion 511 , the second side portion 512 and the third side portion 513 .
  • a substrate space 457 defined by the first base portion 510, the first side portion 511, the second side portion 512, the third side portion 513 and the second base portion 514 is formed.
  • a substrate opening 458 defined by the first side portion 511, the third side portion 513 and the second base portion 514 is formed.
  • the board opening 458 opens in the circumferential direction of the shaft of the main driving gear 35 .
  • the substrate 60 is inserted into the substrate space 457 through the substrate opening 458 by rotating about the axis of the main driving gear 35 . This provides the same effects as those of the fourth and seventh embodiments.
  • the first yoke claw portion 372 and the second yoke claw portion 382 are tapered.
  • the first yoke claw portion 372 and the second yoke claw portion 382 are not limited to being tapered.
  • the first yoke claw portion 372 and the second yoke claw portion 382 may have a rectangular shape or the like.
  • the fixing collar 354 is connected to the second steering shaft 12 and the torque detection magnet 30 is connected to the first steering shaft 11 .
  • the fixing collar 354 is not limited to being connected to the second steering shaft 12 and the torque detection magnet 30 being connected to the first steering shaft 11 .
  • the fixing collar 354 may be connected to the first steering shaft 11 and the torque detection magnet 30 may be connected to the second steering shaft 12 .
  • the case 40, the protective cover 90, the substrate 60, and the terminals 85 may be integrally molded with resin.
  • the substrate 60 is buried in the resin, so that dust resistance and water resistance can be improved.
  • the case 40 has the driving recess 43 .
  • the case 40 is not limited to having the driving recess 43 .
  • the driving recess 43 may not be formed.
  • the case 40 has a side surface 471 connected to the inner peripheral edge of the case base surface 411 .
  • the side surface 471 corresponds to the side surface of the case and is formed in the shape of a circular arc column centered on the axis of the main drive gear 35 . Also, the side surface 471 faces the main drive gear 35 in a direction perpendicular to the axial direction Da.

Landscapes

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Abstract

回転角度検出装置に対応するトルクアングルセンサ(25)は、主動歯車(35)、第1従動歯車(31)が取り付けられているケース基部(41)と、ケース基部(41)から主動歯車(35)の軸方向(Da)に対応する基板(60)の厚み方向に突出しているケース凸部(45)とを有するケース(40)を備えている。ケース凸部(45)は、ケース凸部(45)のうちケース基部(41)とは反対側の端面であるケース凸端面(451)を含む。また、ケース基部(41)およびケース凸部(45)によって区画される基板用空間(453)と、ケース凸端面(451)上の空間であって基板(60)の厚み方向を向いて開口しているとともに基板用空間(453)に連通する基板用開口(454)とが形成されている。さらに、基板(60)は、基板用開口(454)を介して基板用空間(453)に挿入されている。

Description

回転角度検出装置 関連出願への相互参照
 本出願は、2021年8月3日に出願された日本特許出願番号2021-127820号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
 本開示は、回転角度検出装置に関するものである。
 従来、特許文献1に記載されているように、車両のステアリングシャフト等の検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置が知られている。この回転角度検出装置は、基板およびケースを備えている。また、このケースには、基板の厚さ方向と直交する方向を向いて開口する空間である基板用開口が形成されている。この基板用開口を介して、基板がケースに挿入されている。
特開2015-178992号公報
 発明者等の検討によれば、開口の向きが基板の厚さ方向と直交する方向である。これにより、基板をケースに挿入するためにはケース内の空間の大きさを基板の大きさよりも大きく基板の端から端までの最大長さおよび最大幅と基板の厚さとを乗算した体積以下にする必要がある。このため、ケースの体格が大きくなる場合がある。
 本開示は、小型化可能な回転角度検出装置を提供することを目的とする。
 本開示の1つの観点によれば、検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、検出対象とともに回転する回転体と、回転体とともに回転する従動回転体と、磁界を発生させつつ従動回転体とともに回転する角度用磁石と、回転角度に対応し、従動回転体が回転することにより変化する磁界の強さを検出する角度検出部と、角度検出部を実装している基板と、基板の厚み方向と直交する方向に回転体が取り付けられ、かつ、基板の厚み方向に従動回転体が取り付けられているとともに基板の厚み方向と直交する方向に延びる板状に形成されているケース基部と、ケース基部から基板の厚み方向に突出しているケース凸部とを有するケースと、を備え、ケース凸部は、ケース凸部のうちケース基部とは反対側の端面であるケース凸端面を含み、ケース基部およびケース凸部によって区画される基板用空間と、ケース凸端面上の空間であって基板の厚み方向を向いて開口しているとともに基板用空間に連通する基板用開口とが形成されており、基板は、基板用開口を介して基板用空間に挿入されている回転角度検出装置である。
 また、本開示の1つの観点によれば、検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、検出対象とともに回転する回転体と、回転体とともに回転する従動回転体と、回転角度に対応し、従動回転体が回転することにより変化する磁界の強さを検出する角度検出部と、角度検出部を実装している基板と、基板の厚み方向と直交する方向に回転体が取り付けられ、かつ、基板の厚み方向に従動回転体が取り付けられているとともに基板の厚み方向と直交する方向に延びる板状に形成されているケース基部を有するケースと、基板の厚み方向と直交する方向に延びている板部と、板部から基板の厚み方向に突出している凸部とを有する蓋部材と、を備え、
 凸部は、ケース基部に接続されている凸端面を含み、板部および凸部によって区画される基板用空間と、凸端面上の空間であって基板の厚み方向を向いて開口しているとともに基板用空間に連通する基板用開口とが形成されており、基板は、基板用開口を介して基板用空間に挿入されている回転角度検出装置である。
 さらに、本開示の1つの観点によれば、検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、検出対象とともに回転する回転体と、回転体とともに回転する従動回転体と、磁界を発生させつつ従動回転体とともに回転する角度用磁石と、回転角度に対応し、従動回転体が回転することにより変化する磁界の強さを検出する角度検出部と、角度検出部を実装している基板と、回転体の軸方向と直交する方向に回転体が取り付けられているとともに軸方向に従動回転体が取り付けられているケース基部を有するケースと、を備え、ケース基部は、軸方向と直交する方向に延びる板状に形成されている第1基部と、第1基部に接続されている第1側部と、第1基部および第1側部に接続されている第2側部と、第2側部に接続されている第3側部と、軸方向と直交する方向に延びる板状に形成されているとともに第1側部、第2側部および第3側部に接続されている第2基部とを有し、第1基部、第1側部、第2側部、第3側部および第2基部によって区画される基板用空間と、第1側部、第3側部および第2基部によって区画される空間であって回転体の軸を中心とする周方向を向いて開口しているとともに基板用空間に連通する基板用開口とが形成されており、基板は、基板用開口を介して基板用空間に挿入されている回転角度検出装置である。
 また、本開示の1つの観点によれば、検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、検出対象とともに回転する回転体と、電磁誘導により電圧を発生させる第1受信コイルと、電磁誘導により電圧を発生させる第2受信コイルと、第1受信コイルおよび第2受信コイルを囲っている励磁コイルと、励磁コイルに交流電圧を印加することにより第1受信コイルおよび第2受信コイルの内部に磁界を発生させる磁界発生部と、回転体とともに回転することにより第1受信コイルおよび第2受信コイルの内部を通過する磁界を変化させることで、第1受信コイルおよび第2受信コイルに発生する電圧を変化させる導体と、回転角度に対応し、導体が回転することにより変化する電圧を検出する検出部と、第1受信コイル、第2受信コイル、磁界発生部および検出部を実装している基板と、基板の厚み方向と直交する方向に回転体が取り付けられているとともに基板の厚み方向と直交する方向に延びる板状に形成されているケース基部と、ケース基部から基板の厚み方向に突出しているケース凸部とを有するケースと、を備え、ケース凸部は、ケース凸部のうちケース基部とは反対側の端面であるケース凸端面を含み、ケース基部およびケース凸部によって区画される基板用空間と、ケース凸端面上の空間であって基板の厚み方向を向いて開口しているとともに基板用空間に連通する基板用開口とが形成されており、基板は、基板用開口を介して基板用空間に挿入されている回転角度検出装置である。
 さらに、本開示の1つの観点によれば、検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、検出対象とともに回転する回転体と、電磁誘導により電圧を発生させる第1受信コイルと、電磁誘導により電圧を発生させる第2受信コイルと、第1受信コイルおよび第2受信コイルを囲っている励磁コイルと、励磁コイルに交流電圧を印加することにより第1受信コイルおよび第2受信コイルの内部に磁界を発生させる磁界発生部と、回転体とともに回転することにより第1受信コイルおよび第2受信コイルの内部を通過する磁界を変化させることで、第1受信コイルおよび第2受信コイルに発生する電圧を変化させる導体と、回転角度に対応し、導体が回転することにより変化する電圧を検出する検出部と、第1受信コイル、第2受信コイル、磁界発生部および検出部を実装している基板と、基板の厚み方向と直交する方向に回転体が取り付けられているとともに基板の厚み方向と直交する方向に延びる板状に形成されているケース基部を有するケースと、基板の厚み方向と直交する方向に延びている板部と、板部から基板の厚み方向に突出している凸部とを有する蓋部材と、を備え、凸部は、ケース基部に接続されている凸端面を含み、板部および凸部によって区画される基板用空間と、凸端面上の空間であって基板の厚み方向を向いて開口しているとともに基板用空間に連通する基板用開口とが形成されており、基板は、基板用開口を介して基板用空間に挿入されている回転角度検出装置である。
 また、本開示の1つの観点によれば、検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、検出対象とともに回転する回転体と、電磁誘導により電圧を発生させる第1受信コイルと、電磁誘導により電圧を発生させる第2受信コイルと、第1受信コイルおよび第2受信コイルを囲っている励磁コイルと、励磁コイルに交流電圧を印加することにより第1受信コイルおよび第2受信コイルの内部に磁界を発生させる磁界発生部と、回転体とともに回転することにより第1受信コイルおよび第2受信コイルの内部を通過する磁界を変化させることで、第1受信コイルおよび第2受信コイルに発生する電圧を変化させる導体と、回転角度に対応し、導体が回転することにより変化する電圧を検出する検出部と、第1受信コイル、第2受信コイル、磁界発生部および検出部を実装している基板と、回転体の軸方向と直交する方向に回転体が取り付けられているケース基部を有するケースと、を備え、ケース基部は、軸方向と直交する方向に延びる板状に形成されている第1基部と、第1基部に接続されている第1側部と、第1基部および第1側部に接続されている第2側部と、第2側部に接続されている第3側部と、軸方向と直交する方向に延びる板状に形成されているとともに第1側部、第2側部および第3側部に接続されている第2基部とを有し、第1基部、第1側部、第2側部、第3側部および第2基部によって区画される基板用空間と、第1側部、第3側部および第2基部によって区画される空間であって回転体の軸を中心とする周方向を向いて開口しているとともに基板用空間に連通する基板用開口とが形成されており、基板は、基板用開口を介して基板用空間に挿入されている回転角度検出装置である。
 これにより、基板を挿入するために必要な空間の大きさは、基板の厚さ方向と直交する基板の面における面積と基板の厚さとを乗算した体積になる。したがって、基板が挿入される部材の体格を小さくできるため、回転角度検出装置を小型化することができる。
 なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
第1実施形態の回転角度検出装置に対応するトルクアングルセンサが用いられるステアリングシステムの構成図。 ステアリングシステムの一部の分解斜視図。 トルクアングルセンサの分解斜視図。 トルクアングルセンサの斜視図。 図4のVから見た矢視図。 図5のVIから見た矢視図。 図5のVIIから見た矢視図。 図5のVIII-VIII線拡大断面図。 図5のIX-IX線拡大断面図。 図5のX-X線拡大断面図。 図5のXI-XI線拡大断面図。 トルクアングルセンサのトルク検出用磁石、第1ヨークおよび第2ヨークの中立状態を示す側面図。 ステアリングシステムのステアリングホイールが回転したときにおけるトルクアングルセンサのトルク検出用磁石、第1ヨークおよび第2ヨークの側面図。 ステアリングホイールが回転したときにおけるトルクアングルセンサのトルク検出用磁石、第1ヨークおよび第2ヨークの側面図。 トルクアングルセンサの角度用第1磁気検出部の出力と角度用第2磁気検出部の出力と操舵角度との関係図。 トルクアングルセンサの第1従動歯車の回転角度と第2従動歯車の回転角度と操舵角度との関係図。 比較例の基板の斜視図。 第2実施形態のトルクアングルセンサの断面図。 第3実施形態のトルクアングルセンサの断面図。 第4実施形態のトルクアングルセンサの一部を示す分解斜視図。 図20のXXI-XXI線断面図。 トルクアングルセンサの側面図。 第5実施形態のトルクアングルセンサの断面図。 第6実施形態のトルクアングルセンサの断面図。 第7実施形態のトルクアングルセンサの一部を示す斜視図。 トルクアングルセンサの一部を示す分解斜視図。 トルクアングルセンサの断面図。 トルクアングルセンサの第1受信コイル、第2受信コイル、励磁コイル、高周波送信回路および出力回路の構成図。 第1受信コイルの第1領域および第2領域を示す図。 第2受信コイルの第3領域、第4領域および第5領域を示す図。 操舵角度、励磁コイルに印加される電圧、第1受信コイルに発生する電圧および第2受信コイルに発生する電圧の関係図。 導体が回転したときの第1受信コイルおよび導体の位置関係を示す図。 導体が回転したときの第2受信コイルおよび導体の位置関係を示す図。 導体が回転したときの第1受信コイルおよび導体の位置関係を示す図。 導体が回転したときの第2受信コイルおよび導体の位置関係を示す図。 導体が回転したときの第1受信コイルおよび導体の位置関係を示す図。 導体が回転したときの第2受信コイルおよび導体の位置関係を示す図。 導体が回転したときの第1受信コイルおよび導体の位置関係を示す図。 導体が回転したときの第2受信コイルおよび導体の位置関係を示す図。 第8実施形態のトルクアングルセンサの断面図。 第9実施形態のトルクアングルセンサを示す分解斜視図。 第10実施形態のトルクアングルセンサを示す分解斜視図。 トルクアングルセンサを示す斜視図。 第11実施形態のトルクアングルセンサの一部を示す斜視図。 トルクアングルセンサを示す斜視図。 図45のXXXXVIから見た矢視図。 トルクアングルセンサを示す分解斜視図。 操舵トルクが発生していないときのトルクアングルセンサの出力と操舵角度との関係図。 操舵トルクが発生しているときのトルクアングルセンサの出力と操舵角度との関係図。 第12実施形態のトルクアングルセンサの断面図。 他の実施形態のトルクアングルセンサの断面図。 他の実施形態のトルクアングルセンサの断面図。 他の実施形態のトルクアングルセンサの一部を示す斜視図。 他の実施形態のトルクアングルセンサの断面図。 他の実施形態のトルクアングルセンサの断面図。 他の実施形態のトルクアングルセンサの第1受信コイル、第2受信コイルおよび励磁コイルの構成図。 他の実施形態のトルクアングルセンサの側面図。 他の実施形態のトルクアングルセンサを示す分解斜視図。 他の実施形態のトルクアングルセンサを示す分解斜視図。
 以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
 (第1実施形態)
 本実施形態の回転角度検出装置は、例えば、車両に搭載されるステアリングシステム1に用いられる。まず、このステアリングシステム1について説明する。
 ステアリングシステム1は、車輪17の向きを変更するための操舵を補助する。具体的には、ステアリングシステム1は、図1および図2に示すように、ステアリングホイール5、第1ステアリングシャフト11、トーションバー13および第2ステアリングシャフト12を備える。また、ステアリングシステム1は、シャフトピン14、ピニオンギア15、ラック軸16、車輪17、トルクアングルセンサ25、モータ制御装置18、モータ19および減速ギア20を備える。
 ステアリングホイール5は、図1に示すように、車両の運転者や自動運転等により操舵されることによって回転する。
 第1ステアリングシャフト11は、ステアリングホイール5に接続されている。このため、第1ステアリングシャフト11は、ステアリングホイール5とともに回転する。
 トーションバー13は、第1ステアリングシャフト11に接続されている。このため、トーションバー13は、ステアリングホイール5および第1ステアリングシャフト11とともに回転する。
 第2ステアリングシャフト12は、トーションバー13に接続されている。このため、トーションバー13は、ステアリングホイール5、第1ステアリングシャフト11およびトーションバー13とともに回転する。
 シャフトピン14は、図2に示すように、第1ステアリングシャフト11に形成されている穴およびその第1ステアリングシャフト11の穴に対応するトーションバー13の穴に挿入されている。これにより、第1ステアリングシャフト11とトーションバー13とが固定されている。また、シャフトピン14は、第2ステアリングシャフト12に形成されている穴およびその第2ステアリングシャフト12の穴に対応するトーションバー13の穴に挿入されている。これにより、第2ステアリングシャフト12とトーションバー13とが固定されている。
 ピニオンギア15は、図1に示すように、第2ステアリングシャフト12に接続されている。また、ピニオンギア15は、後述のラック軸16に噛み合っている。さらに、ピニオンギア15は、第2ステアリングシャフト12の回転運動をラック軸16の直線運動に変換する。
 ラック軸16は、図示しないタイロッド等を介して、車輪17に接続されている。また、ラック軸16は、直線運動することによって車輪17の向きを変更する。
 トルクアングルセンサ25には、トーションバー13の一部が挿入されている。また、トルクアングルセンサ25は、ステアリングホイール5の回転によってトーションバー13に発生する捩りトルクに応じた信号を検出する。これにより、トルクアングルセンサ25は、操舵トルクを検出する。さらに、トルクアングルセンサ25は、この検出した操舵トルクに応じた信号を、後述のモータ制御装置18に出力する。また、トルクアングルセンサ25は、回転角度検出装置に対応しており、操舵角度に応じた信号を後述のモータ制御装置18に出力する。このトルクアングルセンサ25の詳細については、後述する。なお、操舵トルクは、ステアリングホイール5が回転するときにかかるトルクである。また、操舵角度は、ステアリングホイール5の回転角度である。
 モータ制御装置18は、マイコン等を主体として構成されており、CPU、ROM、フラッシュメモリ、RAM、I/O、駆動回路およびこれらの構成を接続するバスライン等を備えている。また、モータ制御装置18は、ROMに記憶されているプログラムを実行することにより、後述のモータ19の回転角度を演算するとともに、トルクアングルセンサ25からの操舵トルクに応じた信号に基づいて操舵トルクを演算する。さらに、モータ制御装置18は、この演算したモータ19の回転角度、操舵トルクおよびトルクアングルセンサ25によって演算された操舵角度等に基づいて、後述のモータ19の回転を制御する。
 モータ19は、モータ制御装置18からの出力に基づいて回転する。これにより、モータ19は、トルクを発生させる。
 減速ギア20は、モータ19および第2ステアリングシャフト12に接続されている。また、減速ギア20は、モータ19の回転を減速させるとともに、モータ19によって発生したトルクを第2ステアリングシャフト12に伝達する。これにより、車輪17の向きを変更するための操舵が補助される。
 以上のように、ステアリングシステム1は、構成されている。次に、トルクアングルセンサ25の構成について説明する。
 トルクアングルセンサ25は、図2~図11に示すように、トルク検出用磁石30、主動歯車35、第1従動歯車31、第2従動歯車32、ケース40、角度検出用第1磁石51および角度検出用第2磁石52を備えている。また、トルクアングルセンサ25は、基板60、トルク用第1磁気検出部61、トルク用第2磁気検出部62、支持部材70、第1磁気誘導部材71および第2磁気誘導部材72を備えている。さらに、トルクアングルセンサ25は、角度用第1磁気検出部81、角度用第2磁気検出部82、回転角度演算部83、ターミナル接続穴84、ターミナル85、蓋部材86および保護カバー90を備えている。
 トルク検出用磁石30は、図2に示すように、円環状に形成されている。また、トルク検出用磁石30は、第1ステアリングシャフト11の端部に接続されている。さらに、トルク検出用磁石30の穴には、トーションバー13の一部が挿入されている。また、トルク検出用磁石30の軸は、トーションバー13の軸と同一軸上に位置している。このため、トルク検出用磁石30は、第1ステアリングシャフト11とともにトーションバー13の軸周りに回転する。さらに、トルク検出用磁石30は、トルク検出用磁石30の回転方向において交互に磁極が反転するように着磁されている。
 主動歯車35は、図3~図11に示すように、円筒状に形成されている。また、主動歯車35の軸は、トルク検出用磁石30の軸と同一軸上に位置している。このため、主動歯車35の軸と、トルク検出用磁石30の軸と、トーションバー13の軸とは同一軸となっている。さらに、主動歯車35は、主動歯車部350、カバー用凹部364、主動大径部351、主動凸部352、主動小径部353、第1ヨーク361、第2ヨーク362および固定用カラー354を有する。
 ここで、以下では、便宜的に、主動歯車35の径方向を、単に径方向と記載する。また、主動歯車35の軸方向Daを、単に軸方向Daと記載する。さらに、主動歯車35の軸を中心とする周方向を、単に周方向と記載する。
 主動歯車部350は、樹脂等で形成されている。また、主動歯車部350は、主動円環部363および複数の主動歯部365を含む。主動円環部363は、円環状に形成されている。主動歯部365は、主動円環部363から径方向外側に向かって突出している。
 カバー用凹部364は、後述の保護カバー90を主動歯車35に取り付けるための凹みである。また、カバー用凹部364は、図8~図11に示すように、カバー用凹部側面366およびカバー用凹部底面367を含む。
 カバー用凹部側面366は、主動円環部363のうち軸方向Daを向く端面に接続されている。また、カバー用凹部側面366は、円柱の側面形状に形成されている。
 カバー用凹部底面367は、カバー用凹部側面366に接続されている。また、カバー用凹部底面367は、円環状に形成されている。
 主動大径部351は、円環状に形成されている。また、主動大径部351は、軸方向Daに、主動円環部363と主動歯部365と接続されている。
 主動凸部352は、主動大径部351のうち径方向外側かつ主動歯車部350とは反対側から軸方向Daに突出している。
 主動小径部353は、円環状に形成されている。また、主動小径部353は、軸方向Daに、主動大径部351のうち主動歯車部350とは反対側と接続されている。さらに、主動小径部353の外径は、主動大径部351の外径よりも小さくなっている。また、主動小径部353は、複数の第1穴391および複数の第2穴392を含む。
 第1穴391は、図8および図9に示すように、後述の第1ヨーク361の一部が挿入されている穴である。また、第1穴391は、周方向に所定の間隔で形成されている。第2穴392は、図10および図11に示すように、後述の第2ヨーク362の一部が挿入されている穴である。さらに、第2穴392は、周方向に所定の間隔で形成されている。また、例えば、主動歯車部350、カバー用凹部364、主動大径部351、主動凸部352、主動小径部353、後述の第1ヨーク361および第2ヨーク362が一体成形されている。これにより、後述の第1ヨーク361の一部が主動小径部353に挿入されている状態になっているとともに、後述の第2ヨーク362の一部が主動小径部353に挿入されている状態になっている。なお、主動歯車部350、カバー用凹部364、主動大径部351、主動凸部352、主動小径部353、後述の第1ヨーク361および第2ヨーク362は、別体であってもよい。
 第1ヨーク361は、図2および図8~図11に示すように、円環状に軟磁性体で形成されている。また、第1ヨーク361は、第1ヨーク円環部370、複数の第1ヨーク凸部371および複数の第1ヨーク爪部372を含む。
 第1ヨーク円環部370は、円環状に形成されている。また、第1ヨーク円環部370は、軸方向Daに、主動円環部363と接続されている。さらに、第1ヨーク円環部370は、径方向に、主動凸部352と接続されている。
 第1ヨーク凸部371は、図8および図9に示すように、第1ヨーク円環部370から径方向内側に向かって突出している。また、第1ヨーク凸部371の一部は、第1穴391に挿入されている。さらに、第1穴391が周方向に所定の間隔で形成されていることから、第1ヨーク凸部371は、周方向に所定の間隔で形成されている。
 第1ヨーク爪部372は、第1ヨーク凸部371のうち第1ヨーク円環部370とは反対側から軸方向Daに突出している。また、第1ヨーク爪部372は、第1ヨーク爪部372のうち第1ヨーク凸部371側から先端側に向かって幅が小さくなる先細り形状に形成されている。さらに、第1ヨーク爪部372は、主動小径部353の内側面と接続されている。また、第1ヨーク爪部372は、トルク検出用磁石30の外側面と径方向に対向している。さらに、第1ヨーク凸部371が周方向に所定の間隔で形成されていることから、第1ヨーク爪部372は、周方向に所定の間隔で形成されている。
 第2ヨーク362は、図2および図8~図11に示すように、第1ヨーク361と同様に、円環状に軟磁性体で形成されている。また、第2ヨーク362は、第2ヨーク円環部380、複数の第2ヨーク凸部381および複数の第2ヨーク爪部382を含む。
 第2ヨーク円環部380は、円環状に形成されている。また、第2ヨーク円環部380は、主動小径部353の外側面に接続されている。
 第2ヨーク凸部381は、図10および図11に示すように、第2ヨーク円環部380から径方向内側に向かって突出している。また、第2ヨーク凸部381の一部は、第2穴392に挿入されている。さらに、第2穴392が周方向に所定の間隔で形成されていることから、第2ヨーク凸部381は、周方向に所定の間隔で形成されている。
 第2ヨーク爪部382は、第2ヨーク凸部381のうち第2ヨーク円環部380とは反対側から軸方向Daに突出している。また、第2ヨーク爪部382は、第2ヨーク爪部382のうち第2ヨーク凸部381側から先端側に向かって幅が小さくなる先細り形状に形成されている。さらに、第2ヨーク爪部382は、主動小径部353の内側面と接続されている。また、第2ヨーク爪部382は、トルク検出用磁石30の外側面と径方向に対向している。さらに、第2ヨーク凸部381が周方向に所定の間隔で形成されていることから、第2ヨーク爪部382は、周方向に所定の間隔で形成されている。また、第2ヨーク爪部382は、互いに隣り合う第1ヨーク爪部372同士の間に配置されている。このため、第1ヨーク爪部372および第2ヨーク爪部382は、周方向において交互に配置されている。
 固定用カラー354は、図8~図11に示すように、筒状に形成されている。また、固定用カラー354は、主動小径部353の内側面に接続されている。さらに、固定用カラー354は、第2ステアリングシャフト12に接続されている。このため、主動歯車35は、第2ステアリングシャフト12とともに回転する。
 第1従動歯車31は、樹脂等で形成されている。また、第1従動歯車31の軸は、図3および図8に示すように、主動歯車35の軸と平行になっている。さらに、第1従動歯車31は、第1従動歯車部310、第1従動大径部311、第1従動小径部312および第1磁石用凹部315を含む。
 第1従動歯車部310は、第1従動円柱部313および複数の第1従動歯部314を含む。第1従動円柱部313は、円柱状に形成されている。第1従動歯部314は、第1従動円柱部313から径方向外側に向かって突出している。また、1つの第1従動歯部314の一部は、互いに隣り合う主動歯部365同士の間に位置する。したがって、第1従動歯車31は、主動歯車35と噛み合っている。さらに、ここでは、第1従動歯車31の歯数に対応する第1従動歯部314の数は、主動歯車35の歯数に対応する主動歯部365の数と異なっている。
 第1従動大径部311は、円柱状に形成されている。また、第1従動大径部311は、軸方向Daに、第1従動円柱部313と接続されている。
 第1従動小径部312は、円柱状に形成されている。また、第1従動小径部312は、軸方向Daに、第1従動大径部311のうち第1従動円柱部313とは反対側と接続されている。さらに、第1従動小径部312の外径は、第1従動大径部311の外径よりも小さくなっている。
 第1磁石用凹部315は、後述の角度検出用第1磁石51を第1従動歯車31に取り付けるための凹みである。また、第1磁石用凹部315は、第1従動小径部312のうち第1従動大径部311とは反対側に形成されている。さらに、第1磁石用凹部315は、第1磁石用凹部側面316および第1磁石用凹部底面317を含む。
 第1磁石用凹部側面316は、第1従動小径部312のうち第1従動大径部311とは反対側の端面に接続されている。第1磁石用凹部底面317は、第1磁石用凹部側面316に接続されている。
 第2従動歯車32は、第1従動歯車31と同様に、樹脂等で形成されている。また、第2従動歯車32の軸は、図3および図9に示すように、主動歯車35の軸および第1従動歯車31の軸と平行になっている。さらに、第2従動歯車32は、第2従動歯車部320、第2従動大径部321、第2従動小径部322および第2磁石用凹部325を含む。
 第2従動歯車部320は、第2従動円柱部323および複数の第2従動歯部324を含む。第2従動円柱部323は、円柱状に形成されている。第2従動歯部324は、第2従動円柱部323から径方向外側に向かって突出している。また、1つの第2従動歯部324の一部が互いに隣り合う主動歯部365同士の間に位置する。したがって、第2従動歯車32は、主動歯車35と噛み合っている。さらに、ここでは、第2従動歯車32の歯数に対応する第2従動歯部324の数は、主動歯車35の歯数に対応する主動歯部365の数および第1従動歯車31の歯数に対応する第1従動歯部314の数と異なっている。
 第2従動大径部321は、円柱状に形成されている。また、第2従動大径部321は、軸方向Daに、第2従動円柱部323と接続されている。
 第2従動小径部322は、円柱状に形成されている。また、第2従動小径部322は、軸方向Daに、第2従動大径部321のうち第2従動円柱部323とは反対側と接続されている。さらに、第2従動小径部322の外径は、第2従動大径部321の外径よりも小さくなっている。
 第2磁石用凹部325は、後述の角度検出用第2磁石52を第2従動歯車32に取り付けるための凹みである。また、第2磁石用凹部325は、第2従動小径部322のうち第2従動大径部321とは反対側に形成されている。さらに、第2磁石用凹部325は、第2磁石用凹部側面326および第2磁石用凹部底面327を含む。
 第2磁石用凹部側面326は、第2従動小径部322のうち第2従動大径部321とは反対側の端面に接続されている。第2磁石用凹部底面327は、第2磁石用凹部側面326に接続されている。
 ケース40は、樹脂等で形成されている。また、ケース40は、図3~図11に示すように、ケース基部41、ターミナル用収容部42、主動用凹部43、第1従動用凹部401、第2従動用凹部402、カバー用ピン44、ケース凸部45および基板用ピン46を有する。
 ケース基部41は、軸方向Daと直交する方向に延びる板状に形成されている。また、ケース基部41は、軸方向Daに延びる軸を中心とする円弧状に形成されている。さらに、ケース基部41には、軸方向Daと直交する方向に主動歯車35が取り付けられている。また、ケース基部41には、軸方向Daに第1従動歯車31および第2従動歯車32が取り付けられている。さらに、ケース基部41は、ケース基面411を含む。
 ケース基面411は、軸方向Daに直交する面である。また、ケース基面411は、図8に示すように、第1従動大径部311と接触することによって、第1従動歯車31を支持する。さらに、第1従動歯車31が回転するとき、第1従動大径部311がケース基面411上を摺動する。また、ケース基面411は、図9に示すように、第2従動大径部321と接触することによって、第2従動歯車32を支持する。さらに、第2従動歯車32が回転するとき、第2従動大径部321がケース基面411上を摺動する。
 ターミナル用収容部42は、図3、図4、図6、図7、図10および図11に示すように、ケース基面411から軸方向Daに突出している。また、ターミナル用収容部42は、筒状に形成されている。さらに、ターミナル用収容部42は、図5に示すように、後述のターミナル85を収容している。
 主動用凹部43は、主動歯車35をケース基部41に取り付けるための凹みである。また、主動用凹部43は、図3、図8~図11に示すように、主動用凹部側面431および主動用凹部底面432を含む。
 主動用凹部側面431は、ケース基面411の内周縁に接続されている。また、主動用凹部側面431は、円弧柱の側面形状に形成されている。このため、主動用凹部側面431は、円環状の主動大径部351および主動凸部352の外側面と対応する形状になっている。
 主動用凹部底面432は、主動用凹部側面431に接続されている。また、主動用凹部底面432は、円弧状に形成されている。このため、主動用凹部側面431は、主動凸部352のうち軸方向Daを向く端面と対応する形状になっている。さらに、主動用凹部底面432は、主動凸部352と接触することによって、主動歯車35を支持する。
 第1従動用凹部401は、第1従動歯車31をケース基部41に取り付けるための凹みである。また、第1従動用凹部401は、図8に示すように、第1従動用凹部側面403および第1従動用凹部底面404を含む。
 第1従動用凹部側面403は、ケース基面411に接続されている。また、第1従動用凹部側面403は、円柱の側面形状に形成されている。
 第1従動用凹部底面404は、第1従動用凹部側面403に接続されている。また、第1従動用凹部底面404は、円形状に形成されている。さらに、第1従動用凹部底面404および第1従動用凹部側面403によって区画される第1空間408に、第1従動小径部312が挿入されている。
 第2従動用凹部402は、第2従動歯車32をケース基部41に取り付けるための凹みである。また、第2従動用凹部402は、図9に示すように、第2従動用凹部側面405および第2従動用凹部底面406を含む。
 第2従動用凹部側面405は、ケース基面411に接続されている。また、第2従動用凹部側面405は、円柱の側面形状に形成されている。
 第2従動用凹部底面406は、第2従動用凹部側面405に接続されている。また、第2従動用凹部底面406は、円形状に形成されている。さらに、第2従動用凹部底面406および第2従動用凹部側面405によって区画される第2空間409に、第2従動小径部322が挿入されている。
 カバー用ピン44は、後述の保護カバー90をケース40に取り付けるためのピンである。また、カバー用ピン44は、図3~図9に示すように、ケース基面411から軸方向Daに突出している。
 ケース凸部45は、図3、図4、図6~図11に示すように、ケース基部41のうちケース基面411とは反対側の部位から突出している。これにより、図8~図11に示すように、ケース凸部45およびケース基部41によって区画される基板用空間453が形成されている。この基板用空間453と第1空間408とは、ケース基部41によって隔てられている。また、この基板用空間453と第2空間409とは、ケース基部41によって隔てられている。さらに、ケース凸部45は、ケース凸端面451およびケース凸側面452を含む。
 ケース凸端面451は、ケース凸部45のうちケース基部41とは反対側の端面である。このケース凸端面451上の空間であって軸方向Daを向いて開口する空間である基板用開口454が形成されている。
 ケース凸側面452は、ケース基面411およびケース凸端面451に接続されている。また、ケース凸側面452の一部は、図3に示すように、円弧柱の側面形状に形成されているとともに、主動用凹部底面432に接続されている。
 基板用ピン46は、後述の基板60をケース40に取り付けるためのピンである。また、基板用ピン46は、図8~図11に示すように、ケース基部41から軸方向Daに突出しているとともに、ケース凸部45およびケース基部41によって区画される基板用空間453内に位置している。
 角度検出用第1磁石51は、図8に示すように、第1磁石用凹部側面316および第1磁石用凹部底面317によって区画される空間に挿入されている。このため、第1従動歯車31が回転するとき、角度検出用第1磁石51は、第1従動歯車31とともに回転する。また、ステアリングホイール5が回転していない初期状態において、角度検出用第1磁石51のうち第1方向D1の一方側は、例えば、N極に着磁されている。さらに、ステアリングホイール5が回転していない初期状態において、角度検出用第1磁石51のうち第1方向D1の他方側は、例えば、S極に着磁されている。これにより、磁力線が角度検出用第1磁石51のN極から、ケース基部41、後述の角度用第1磁気検出部81、ケース基部41および角度検出用第1磁石51のS極を通過する。なお、第1方向D1は、主動歯車35の軸と第1従動歯車31の軸とを結ぶ直線のうち軸方向Daに直交する直線の方向である。
 角度検出用第2磁石52は、図9に示すように、第2磁石用凹部側面326および第2磁石用凹部底面327によって区画される空間に挿入されている。このため、第2従動歯車32が回転するとき、角度検出用第2磁石52は、第2従動歯車32とともに回転する。また、ステアリングホイール5が回転していない初期状態において、角度検出用第2磁石52のうち第2方向D2の一方側は、例えば、N極に着磁されている。さらに、ステアリングホイール5が回転していない初期状態において、角度検出用第2磁石52のうち第2方向D2の他方側は、例えば、S極に着磁されている。これにより、磁力線が角度検出用第2磁石52のN極から、ケース基部41、後述の角度用第2磁気検出部82、ケース基部41および角度検出用第2磁石52のS極を通過する。なお、第2方向D2は、主動歯車35の軸と第2従動歯車32の軸とを結ぶ直線のうち軸方向Daに直交する直線の方向である。
 基板60は、プリント基板である。この基板60は、ケース凸端面451によって区画される基板用開口454を介して軸方向Daに移動させることによって、ケース凸部45およびケース基部41によって区画される基板用空間453に挿入されている。また、基板60は、基板穴601が形成されている。
 基板穴601には、基板用ピン46の一部が挿入されている。これにより、基板60は、ケース40に固定されている。
 トルク用第1磁気検出部61は、図3および図10に示すように、基板60に実装されている。また、トルク用第1磁気検出部61は、例えば、図示しないホール素子、MR素子を有する。ここでは、トルク用第1磁気検出部61は、トルク用第1磁気検出部61にかかる軸方向Daの磁界の強さを検出する。さらに、トルク用第1磁気検出部61は、この検出した磁界の強さに応じた信号を、モータ制御装置18に出力する。なお、MRは、Magneto Resistiveの略である。
 トルク用第2磁気検出部62は、図3および図11に示すように、基板60に実装されている。また、トルク用第2磁気検出部62は、例えば、図示しないホール素子、MR素子を有する。ここでは、トルク用第2磁気検出部62は、トルク用第1磁気検出部61と同様に、トルク用第2磁気検出部62にかかる軸方向Daの磁界の強さを検出する。さらに、トルク用第2磁気検出部62は、この検出した磁界の強さに応じた信号を、モータ制御装置18に出力する。
 支持部材70は、図3、図10および図11に示すように、基板60に取り付けられている。また、支持部材70は、樹脂等で形成されている。さらに、支持部材70は、第1ヨーク円環部370の一部と軸方向Daに対向している。
 第1磁気誘導部材71は、軟磁性体で形成されている。また、第1磁気誘導部材71の一部は、支持部材70に支持されている。さらに、この支持部材70に支持されている第1磁気誘導部材71の部位は、この支持部材70により、第1ヨーク円環部370と近い位置で軸方向Daに対向している。また、第1磁気誘導部材71は、この支持部材70に支持されている第1磁気誘導部材71の部位からトルク用第1磁気検出部61およびトルク用第2磁気検出部62に向かって延びている。この延びている部分は、折れ曲がっていることにより、トルク用第1磁気検出部61およびトルク用第2磁気検出部62と近い位置で軸方向Daに対向している。
 第2磁気誘導部材72は、軟磁性体で形成されている。また、第2磁気誘導部材72の一部は、図10および図11に示すように、基板60のうちトルク用第1磁気検出部61およびトルク用第2磁気検出部62が実装されている面とは反対側の面に取り付けられている。さらに、その第2磁気誘導部材72の一部は、トルク用第1磁気検出部61およびトルク用第2磁気検出部62と軸方向Daに対向している。また、第2磁気誘導部材72は、その第2磁気誘導部材72の一部から第2ヨーク円環部380に向かって延びている。この延びている部分は、折れ曲がっていることにより、第2ヨーク円環部380と近い位置で軸方向Daに対向している。
 角度用第1磁気検出部81は、図3および図8に示すように、基板60に実装されている。また、角度用第1磁気検出部81は、ケース基部41のうち角度検出用第1磁石51と軸方向Daに対向している部位と軸方向Daに対向している。これにより、角度用第1磁気検出部81には、角度検出用第1磁石51のN極からの磁力線がケース基部41を経由して通過する。さらに、角度用第1磁気検出部81は、図示しない第1素子および第2素子を有する。この第1素子および第2素子は、例えば、ホール素子、MR素子である。また、角度用第1磁気検出部81の第1素子は、角度用第1磁気検出部81を通過する磁界のうち第1方向D1の磁界の強さを検出する。さらに、角度用第1磁気検出部81の第2素子は、角度用第1磁気検出部81を通過する磁界のうち第1方向D1と直交する方向の磁界の強さを検出する。また、角度用第1磁気検出部81は、これらの検出した磁界の強さに応じた信号を、後述の回転角度演算部83に出力する。なお、上記したように、第1方向D1は、主動歯車35の軸と第1従動歯車31の軸とを結ぶ直線のうち軸方向Daに直交する直線の方向である。
 角度用第2磁気検出部82は、図3および図9に示すように、基板60に実装されている。また、角度用第2磁気検出部82は、ケース基部41のうち角度検出用第2磁石52と軸方向Daに対向している部位と軸方向Daに対向している。これにより、角度用第2磁気検出部82には、角度検出用第2磁石52のN極からの磁力線がケース基部41を経由して通過する。さらに、角度用第2磁気検出部82は、図示しない第1素子および第2素子を有する。この第1素子および第2素子は、例えば、ホール素子、MR素子である。また、角度用第2磁気検出部82の第1素子は、角度用第2磁気検出部82を通過する磁界のうち第2方向D2の磁界の強さを検出する。さらに、角度用第2磁気検出部82の第2素子は、角度用第2磁気検出部82を通過する磁界のうち第2方向D2と直交する方向の磁界の強さを検出する。また、角度用第2磁気検出部82は、これらの検出した磁界の強さに応じた信号を、後述の回転角度演算部83に出力する。なお、上記したように、第2方向D2は、主動歯車35の軸と第2従動歯車32の軸とを結ぶ直線のうち軸方向Daに直交する直線の方向である。
 回転角度演算部83は、図3に示すように、基板60に実装されている。また、回転角度演算部83は、角度用第1磁気検出部81および角度用第2磁気検出部82の間に配置されている。さらに、回転角度演算部83は、マイコン等を主体として構成されており、CPU、ROM、フラッシュメモリ、RAM、I/Oおよびこれらの構成を接続するバスライン等を備えている。また、回転角度演算部83は、ROMに記憶されているプログラムを実行することにより、角度用第1磁気検出部81からの信号および角度用第2磁気検出部82に基づいて、操舵角度に関する値を演算する。
 ターミナル接続穴84は、基板60に形成されている。また、ターミナル接続穴84は、周方向において、トルク用第1磁気検出部61、トルク用第2磁気検出部62と、角度用第1磁気検出部81、角度用第2磁気検出部82、回転角度演算部83との間に配置されている。
 ターミナル85は、図5に示すように、ケース40のターミナル用収容部42に収容されている。また、ターミナル85の一部がターミナル接続穴84に挿入されている。さらに、ターミナル85の一部がはんだ付けされていることにより、ターミナル85は、基板60と接続されている。また、ターミナル85は、モータ制御装置18に接続されている。したがって、トルク用第1磁気検出部61、トルク用第2磁気検出部62および回転角度演算部83からの信号は、ターミナル85を介して、モータ制御装置18に出力される。さらに、上記したように、ターミナル接続穴84は、周方向において、トルク用第1磁気検出部61、トルク用第2磁気検出部62と、角度用第1磁気検出部81、角度用第2磁気検出部82、回転角度演算部83との間に配置されている。このため、ターミナル85は、周方向において、トルク用第1磁気検出部61、トルク用第2磁気検出部62と、角度用第1磁気検出部81、角度用第2磁気検出部82、回転角度演算部83との間に配置されている。
 蓋部材86は、図3、図4、図6~図11に示すように、板状に樹脂等で形成されている。また、蓋部材86は、ケース凸端面451に接続されている。さらに、この蓋部材86の接続面とケース凸端面451とは、例えば、レーザ等によって溶着されている。これにより、基板用開口454が閉じられている。なお、この蓋部材86の接続面とケース凸端面451とは、接着剤等によって接着されてもよい。
 保護カバー90は、樹脂等で形成されている。また、保護カバー90は、図3~図11に示すように、主動歯車35の一部、第1従動歯車31の一部および第2従動歯車32の一部を覆っている。具体的には、保護カバー90は、主動用カバー部900、第1従動用カバー部901、第2従動用カバー部902、カバー用凸部903およびカバー用穴904を有する。
 主動用カバー部900は、主動歯車35の主動歯車部350に対応する形状に形成されている。また、主動用カバー部900は、主動歯車部350を覆っている。
 第1従動用カバー部901は、主動用カバー部900に接続されている。また、第1従動用カバー部901は、第1従動歯車部310を覆っている。
 第2従動用カバー部902は、主動用カバー部900および第1従動用カバー部901に接続されている。また、第2従動用カバー部902は、第2従動歯車部320を覆っている。
 カバー用凸部903は、主動歯車部350のカバー用凹部364に対応する形状に形成されている。また、カバー用凸部903は、主動用カバー部900から軸方向Daに突出している。さらに、カバー用凸部903は、カバー用凹部364のカバー用凹部側面366とカバー用凹部底面367とによって区画される空間に挿入されている。また、カバー用凹部底面367は、カバー用凸部903と接触することによって、保護カバー90を支持する。さらに、主動歯車35が回転するとき、カバー用凹部底面367がカバー用凸部903の端面上を摺動する。
 カバー用穴904には、カバー用ピン44の一部が挿入されている。これにより、保護カバー90がケース40から外れにくくなっている。また、保護カバー90とカバー用ピン44とが熱かしめ等されていることにより、熱かしめ等されていない場合と比較して、保護カバー90がケース40から外れにくくなっている。
 以上のように、トルクアングルセンサ25は、構成されている。次に、トルクアングルセンサ25による操舵トルクの検出について説明する。
 ステアリングホイール5が回転していないことにより操舵トルクが発生していないとする。この場合、図12に示すように、トルク検出用磁石30、第1ヨーク爪部372および第2ヨーク爪部382は、周方向について中立状態に位相合わせされている。この中立状態では、周方向において、全ての第1ヨーク爪部372および第2ヨーク爪部382の中心位置がトルク検出用磁石30のN極とS極との境界とが一致する。このとき、トルク検出用磁石30のN極から第1ヨーク爪部372を通過する磁力線の数と、トルク検出用磁石30のN極から第2ヨーク爪部382を通過する磁力線の数とが同じになる。このため、第1ヨーク361および第2ヨーク362の間において磁束密度が発生しない。
 そして、ステアリングホイール5が回転するとき、操舵トルクが発生することにより、ステアリングホイール5に接続されている第1ステアリングシャフト11が回転する。また、シャフトピン14により第1ステアリングシャフト11に固定されているトーションバー13が回転する。さらに、シャフトピン14によりトーションバー13に固定されている第2ステアリングシャフト12が回転する。また、第2ステアリングシャフト12が主動歯車35の固定用カラー354に接続されている。このため、主動歯車35は、回転する。これにより、主動歯車35の第1ヨーク361および第2ヨーク362が、トルク検出用磁石30に対して相対回転する。
 この場合において、図13に示すように、トルク検出用磁石30のN極と第1ヨーク爪部372とが軸方向Daと直交する方向に重なる部分が増加する。また、トルク検出用磁石30のS極と第2ヨーク爪部382とが軸方向Daと直交する方向に重なる部分が増加する。このとき、トルク検出用磁石30のN極から第1ヨーク爪部372に向かう磁力線が増加するとともに、第2ヨーク爪部382からトルク検出用磁石30のS極に向かう磁力線が増加する。このため、第1ヨーク361および第2ヨーク362の間において磁束密度が発生する。
 ここで、上記したように、図10に示すように、第1磁気誘導部材71は、軟磁性体で形成されているとともに、第1ヨーク円環部370と、トルク用第1磁気検出部61とに軸方向Daに対向している。また、上記したように、第2磁気誘導部材72は、軟磁性体で形成されているとともに、トルク用第1磁気検出部61と、第2ヨーク円環部380とに軸方向Daに対向している。
 したがって、このとき、トルク検出用磁石30のN極から、第1ヨーク円環部370および第1磁気誘導部材71を経由して、トルク用第1磁気検出部61を通過する磁力線が増加する。さらに、トルク用第1磁気検出部61を通過した磁力線は、第2磁気誘導部材72および第2ヨーク円環部380を経由して、トルク検出用磁石30のS極を通過する。
 よって、トルク用第1磁気検出部61は、軸方向Daのうち一方向の磁界の強さを検出する。これにより、トルク用第1磁気検出部61は、操舵トルクを検出する。また、トルク用第1磁気検出部61は、この検出した磁界の強さに応じた信号を、ターミナル85を経由して、モータ制御装置18に出力する。モータ制御装置18は、このトルク用第1磁気検出部61からの信号に基づいて、操舵トルクを演算する。
 また、図13の場合とは逆向きの操舵トルクが発生した場合において、図14に示すように、トルク検出用磁石30のS極と第1ヨーク爪部372とが軸方向Daと直交する方向に重なる部分が増加する。また、トルク検出用磁石30のN極と第2ヨーク爪部382とが軸方向Daと直交する方向に重なる部分が増加する。このとき、トルク検出用磁石30のN極から第2ヨーク爪部382に向かう磁力線が増加するとともに、第1ヨーク爪部372からトルク検出用磁石30のS極に向かう磁力線が増加する。このため、第1ヨーク361および第2ヨーク362の間において磁束密度が発生する。
 したがって、このとき、トルク検出用磁石30のN極から、第2ヨーク円環部380および第2磁気誘導部材72を経由して、トルク用第1磁気検出部61を通過する磁力線が増加する。さらに、トルク用第1磁気検出部61を通過した磁力線は、第1磁気誘導部材71および第1ヨーク円環部370を経由して、トルク検出用磁石30のS極を通過する。
 よって、トルク用第1磁気検出部61は、軸方向Daのうち他方向の磁界の強さを検出する。これにより、トルク用第1磁気検出部61は、操舵トルクを検出する。また、トルク用第1磁気検出部61は、この検出した磁界の強さに応じた信号を、ターミナル85を経由して、モータ制御装置18に出力する。モータ制御装置18は、このトルク用第1磁気検出部61からの信号に基づいて、操舵トルクを演算する。
 以上のように、トルクアングルセンサ25は、操舵トルクを検出する。なお、トルクアングルセンサ25のトルク用第2磁気検出部62は、トルク用第1磁気検出部61と同様に、操舵トルクを検出する。このため、トルク用第1磁気検出部61が故障した場合、トルクアングルセンサ25は、トルク用第2磁気検出部62を用いて、操舵トルクを検出できる。次に、トルクアングルセンサ25による操舵角度の検出について説明する。
 ステアリングホイール5が回転するとき、ステアリングホイール5に接続されている第1ステアリングシャフト11が回転する。また、シャフトピン14により第1ステアリングシャフト11に固定されているトーションバー13が回転する。さらに、シャフトピン14によりトーションバー13に固定されている第2ステアリングシャフト12が回転する。また、第2ステアリングシャフト12が主動歯車35の固定用カラー354に接続されている。このため、主動歯車35は、回転する。したがって、この主動歯車35と噛み合っている第1従動歯車31および第2従動歯車32が回転する。
 このとき、第1従動歯車31に取り付けられている角度検出用第1磁石51が回転する。このため、角度検出用第1磁石51のN極から、ケース基部41、角度用第1磁気検出部81、ケース基部41および角度検出用第1磁石51のS極を通過する磁力線が周期的に変化する。これにより、角度用第1磁気検出部81にかかる第1方向D1の磁界の強さが周期的に変化する。
 ここで、上記したように、図8に示すように、ステアリングホイール5が回転していない初期状態において、角度検出用第1磁石51のうち第1方向D1の一方側は、N極に着磁されている。さらに、ステアリングホイール5が回転していない初期状態において、角度検出用第1磁石51の第1方向D1の他方側は、S極に着磁されている。このため、ステアリングホイール5が回転していない初期状態において、角度用第1磁気検出部81を通過する第1方向D1の磁界の強さは、所定の値となる。
 したがって、図15に示すように、操舵角度が変化するとき、第1方向D1の磁界の強さを検出する角度用第1磁気検出部81の第1素子の出力波形は、余弦波となる。よって、このとき、角度用第1磁気検出部81の第1素子は、第1従動歯車31の回転角度および操舵角度に対応する余弦波からなる信号を回転角度演算部83に出力する。また、操舵角度が変化するとき、第1方向D1と直交する方向の磁界の強さを検出する角度用第1磁気検出部81の第2素子の出力波形は、正弦波となる。したがって、このとき、角度用第1磁気検出部81の第2素子は、第1従動歯車31の回転角度および操舵角度に対応する正弦波からなる信号を回転角度演算部83に出力する。なお、図15において、操舵角度に対する角度用第1磁気検出部81の第1素子の出力波形がC1で示されている。また、操舵角度に対する角度用第1磁気検出部81の第2素子の出力波形がS1で示されている。
 また、第2従動歯車32に取り付けられている角度検出用第2磁石52が回転する。このため、角度検出用第2磁石52のN極から、ケース基部41、角度用第2磁気検出部82、ケース基部41および角度検出用第2磁石52のS極を通過する磁力線が周期的に変化する。これにより、角度用第2磁気検出部82にかかる第2方向D2の磁界の強さが周期的に変化する。
 ここで、上記したように、図9に示すように、ステアリングホイール5が回転していない初期状態において、角度検出用第2磁石52のうち第2方向D2の一方側は、N極に着磁されている。さらに、ステアリングホイール5が回転していない初期状態において、角度検出用第2磁石52のうち第2方向D2の他方側は、S極に着磁されている。このため、ステアリングホイール5が回転していない初期状態において、角度用第2磁気検出部82にかかる第2方向D2の磁界の強さは、所定の値となる。
 したがって、図15に示すように、操舵角度が変化するとき、第2方向D2の磁界の強さを検出する角度用第2磁気検出部82の第1素子の出力波形は、余弦波となる。よって、このとき、角度用第2磁気検出部82の第1素子は、第2従動歯車32の回転角度および操舵角度に対応する余弦波からなる信号を回転角度演算部83に出力する。また、操舵角度が変化するとき、第2方向D2と直交する方向の磁界の強さを検出する角度用第2磁気検出部82の第2素子の出力波形は、正弦波となる。したがって、このとき、角度用第2磁気検出部82の第2素子は、第2従動歯車32の回転角度および操舵角度に対応する正弦波からなる信号を回転角度演算部83に出力する。なお、図15において、操舵角度に対する角度用第2磁気検出部82の第1素子の出力波形がC2で示されている。また、操舵角度に対する角度用第2磁気検出部82の第2素子の出力波形がS2で示されている。
 そして、回転角度演算部83は、角度用第1磁気検出部81の第1素子および第2素子からの信号と、角度用第2磁気検出部82の第1素子および第2素子からの信号とに基づいて、操舵角度に関する値を演算する。
 例えば、回転角度演算部83は、角度用第1磁気検出部81の第2素子の正弦波からなる信号の値を、角度用第1磁気検出部81の第1素子の余弦波からなる信号の値で除算する。これにより、回転角度演算部83は、図16に示すように、第1従動歯車31の回転角度に対応するタンジェントの値を演算することで第1従動歯車31の回転角度を演算する。また、回転角度演算部83は、角度用第2磁気検出部82の第2素子の正弦波からなる信号の値を、角度用第2磁気検出部82の第1素子の余弦波からなる信号の値で除算する。これにより、回転角度演算部83は、第2従動歯車32の回転角度に対応するタンジェントの値を演算することで第2従動歯車32の回転角度を演算する。なお、図16において、操舵角度に対する第1従動歯車31の回転角度がθt1で示されている。操舵角度に対する第2従動歯車32の回転角度がθt2で示されている。
 ここで、第2従動歯車32の歯数に対応する第2従動歯部324の数は、第1従動歯車31の歯数に対応する第1従動歯部314の数と異なっている。このため、角度用第1磁気検出部81の第1素子および第2素子の出力波形の周期と、角度用第2磁気検出部82の第1素子および第2素子の出力波形の周期とは異なる。さらに、角度用第1磁気検出部81の第1素子および第2素子の出力および角度用第2磁気検出部82の第1素子および第2素子の出力は、それぞれ操舵角度に対応する。このため、第1従動歯車31の回転角度と第2従動歯車32の回転角度との差は、操舵角度に対応する。
 よって、回転角度演算部83は、第1従動歯車31の回転角度と第2従動歯車32の回転角度との差を演算して、この演算した差に基づいて操舵角度を演算する。
 以上のように、トルクアングルセンサ25は、操舵角度を検出する。次に、トルクアングルセンサ25が小型化可能であることについて説明する。
 ここで、本実施形態と比較するため、基板60と同じ形状に形成されているとともに最大長さLa_maxと最大幅Lb_maxとを有する比較用基板99を、軸方向Daと直交する方向に移動させることにより、図示しない比較用ケースに挿入するとする。この場合において、例えば、比較用基板99を最大長さLa_maxの一方向に移動させることにより比較用ケースに挿入する。このとき、図17に示すように、比較用ケース内の空間の大きさを、最大長さLa_maxと最大幅Lb_maxと比較用基板99の外縁とで区画される領域の大きさにする必要がある。また、例えば、比較用基板99を最大幅Lb_maxの一方向に移動させることにより比較用ケースに挿入する。このとき、比較用ケース内の空間の大きさを最大長さLa_maxと比較用基板99の外縁とで区画される領域の大きさにする必要がある。これらの領域の大きさは、比較用基板99の体積よりも大きい。このため、比較用ケースの体格が大きくなる。なお、図17において、最大長さLa_maxの一方向がDmaで示されている。また、最大長さLa_maxの一方向に移動させることにより比較用ケースに挿入するときにおける比較用ケース内の空間の必要な大きさがVa_refで示されている。さらに、最大幅Lb_maxの一方向がDmbで示されている。また、最大長さLa_maxの一方向に移動させることにより比較用ケースに挿入するときにおける比較用ケース内の空間の必要な大きさがVb_refで示されている。
 これに対して、トルクアングルセンサ25は、主動歯車35と、第1従動歯車31と、角度検出用第1磁石51と、角度用第1磁気検出部81と、基板60と、ケース40とを備える。主動歯車35は、ステアリングホイール5とともに回転する。第1従動歯車31は、主動歯車35とともに回転する。角度検出用第1磁石51は、磁界を発生させつつ第1従動歯車31ととともに回転する。角度用第1磁気検出部81は、第1従動歯車31が回転することにより変化する磁界の強さを検出する。また、この磁界の強さは、ステアリングホイール5の操舵角度に対応する。基板60は、角度用第1磁気検出部81を実装している。ケース40は、ケース基部41およびケース凸部45を有する。このケース基部41には、軸方向Daと直交する方向に主動歯車35が取り付けられている。また、ケース基部41には、軸方向Daに第1従動歯車31が取り付けられている。さらに、ケース基部41は、軸方向Daと直交する方向に延びる板状に形成されている。また、ケース凸部45は、図8~図11に示すように、ケース基部41から軸方向Daに突出している。さらに、ケース凸部45は、ケース凸端面451を含む。ケース凸端面451は、ケース凸部45のうちケース基部41とは反対側の端面である。また、ケース基部41およびケース凸部45によって区画される基板用空間453が形成されている。さらに、ケース凸部45のケース凸端面451上の空間であって軸方向Daを向いて開口しているとともに基板用空間453に連通する基板用開口454が形成されている。そして、基板60は、この基板用開口454を介して基板用空間453に挿入されている。なお、軸方向Daは、基板60の厚さ方向に対応する。ステアリングホイール5は、検出対象に対応する。ステアリングホイール5の操舵角度は、検出対象の回転角度に対応する。主動歯車35は、主動回転体に対応する。第1従動歯車31は、従動回転体に対応する。角度検出用第1磁石51は、角度用磁石に対応する。角度用第1磁気検出部81は、角度検出部に対応する。
 これにより、基板60をケース40に挿入するために必要なケース40内の空間の大きさは、基板60の厚さ方向と直交する基板60の面における面積と基板60の厚さとを乗算した体積になる。したがって、ケース40内の空間の必要な大きさが基板60の体積となることから比較用ケースと比較してケース40の体格を小さくできるため、トルクアングルセンサ25を小型化することができる。
 また、トルクアングルセンサ25は、以下に記載する効果も奏する。
[1-1]ケース40は、第1従動用凹部401と第2従動用凹部402とを有する。第1従動用凹部401は、図8に示すように、第1従動用凹部側面403と第1従動用凹部底面404とを含む。第1従動用凹部側面403および第1従動用凹部底面404によって区画される第1空間408に第1従動歯車31の第1従動小径部312が挿入されている。この第1空間408および基板用空間453は、ケース基部41によって隔てられている。また、第2従動用凹部402は、図9に示すように、第2従動用凹部側面405と第2従動用凹部底面406とを含む。第2従動用凹部側面405および第2従動用凹部底面406によって区画される第2空間409に第2従動歯車32の第2従動小径部322が挿入されている。この第2空間409および基板用空間453は、ケース基部41によって隔てられている。なお、第1従動用凹部401は、凹部に対応する。第1従動用凹部側面403は、凹部側面に対応する。第1従動用凹部底面404は、凹部底面に対応する。第1空間408および第2空間409は、凹部空間に対応する。
 これにより、第1従動歯車31および第2従動歯車32の配置箇所から塵および水が浸入したとしても、塵および水の基板用空間453への侵入がケース基部41によって阻まれるため、塵および水が基板用空間453に侵入することを抑制することができる。このため、塵が基板60に接触することを防ぐ性能である防塵性および水が基板60に接触することを防ぐ性能である防水性を向上させることができる。
[1-2]トルクアングルセンサ25は、蓋部材86を備える。蓋部材86は、ケース凸端面451に溶着されているとともに、基板用開口454を塞ぐ。
 これにより、塵および水の基板用空間453への侵入が蓋部材86および蓋部材86とケース凸端面451との溶着部によって阻まれるため、塵および水が基板用空間453に侵入することを抑制することができる。このため、防塵性および防水性を向上させることができる。
 また、蓋部材86とケース凸端面451とは溶着されていることにより、蓋部材86とケース凸端面451とを接続するための新たな部品等を設ける必要がなくなる。このため、新たな部品等を設ける必要がなくなる分、トルクアングルセンサ25を小型化することができる。
[1-3]蓋部材86とケース凸端面451とはレーザによって溶着されている。これにより、超音波溶着および振動溶着と比較して、基板60および基板60に実装されている部品への損傷を小さくすることができる。なお、ここでは、基板60に実装されている部品は、トルク用第1磁気検出部61、トルク用第2磁気検出部62、角度用第1磁気検出部81、角度用第2磁気検出部82および回転角度演算部83である。
[1-4]トルクアングルセンサ25は、第1従動歯車31と、角度検出用第1磁石51と、角度用第1磁気検出部81と、第2従動歯車32と、角度検出用第2磁石52と、角度用第2磁気検出部82と、回転角度演算部83と、基板60と、をさらに備える。第2従動歯車32は、主動歯車35および第1従動歯車31とともに回転する。角度用第2磁気検出部82は、第2従動歯車32が回転することにより変化する磁界の強さを検出する。また、この磁界の強さは、ステアリングホイール5の操舵角度に対応する。回転角度演算部83は、角度用第1磁気検出部81によって検出された磁界の強さおよび角度用第2磁気検出部82によって検出された磁界の強さに基づいて、ステアリングホイール5の操舵角度を演算する。基板60は、角度用第1磁気検出部81、角度用第2磁気検出部82および回転角度演算部83を実装している。また、回転角度演算部83は、角度用第1磁気検出部81および角度用第2磁気検出部82の間に配置されている。なお、第1従動歯車31は、第1従動回転体に対応する。角度検出用第1磁石51は、角度用第1磁石に対応する。角度用第1磁気検出部81は、第1角度検出部に対応する。第2従動歯車32は、第2従動回転体に対応する。角度検出用第2磁石52は、角度用第2磁石に対応する。角度用第2磁気検出部82は、第2角度検出部に対応する。回転角度演算部83は、角度演算部に対応する。
 これにより、角度用第2磁気検出部82が回転角度演算部83および角度用第1磁気検出部81の間に配置されている場合と比較して、角度用第1磁気検出部81から回転角度演算部83までの配線の長さが短くなる。このため、基板60を小さくできることから、トルクアングルセンサ25を小型化することができる。
[1-5]トルクアングルセンサ25は、トルク検出用磁石30と、トルク用第1磁気検出部61およびトルク用第2磁気検出部62と、ターミナル85とをさらに備える。トルク検出用磁石30は、磁界を発生させつつステアリングホイール5とともに回転する。トルク用第1磁気検出部61およびトルク用第2磁気検出部62は、ステアリングホイール5および主動歯車35が回転することにより変化する磁界の強さを検出する。また、この磁界の強さは、ステアリングホイール5の操舵トルクに対応する。ターミナル85は、モータ制御装置18に接続される。また、ターミナル85は、トルク用第1磁気検出部61およびトルク用第2磁気検出部62と、角度用第1磁気検出部81、角度用第2磁気検出部82および回転角度演算部83との間に配置されている。なお、トルク検出用磁石30は、トルク用磁石に対応する。トルク用第1磁気検出部61およびトルク用第2磁気検出部62は、トルク検出部に対応する。また、モータ制御装置18は、回転角度検出装置の外部に対応する。
 ここで、トルク用第1磁気検出部61およびトルク用第2磁気検出部62が、ターミナル85と、角度用第1磁気検出部81、角度用第2磁気検出部82および回転角度演算部83との間に配置されているとする。この場合と比較して、上記配置により、角度用第1磁気検出部81、角度用第2磁気検出部82および回転角度演算部83からターミナル85までの配線の長さが短くなる。このため、基板60を小さくできることから、トルクアングルセンサ25を小型化することができる。
 (第2実施形態)
 第2実施形態では、トルクアングルセンサ25が蓋部材86を備えていないで樹脂被覆部87を備えている。これ以外は、第1実施形態と同様である。
 樹脂被覆部87は、図18に示すように、ケース基部41およびケース凸部45によって区画される基板用空間453にポッティング樹脂が充填されるによって形成されている。これにより、樹脂被覆部87は、基板60および基板60に実装されている部品を覆うとともに、基板用開口454を塞ぐ。
 以上のように、第2実施形態は、構成されている。第2実施形態において、上記[1-2]および[1-3]に記載した効果を除いて、第1実施形態と同様の効果を奏する。また、第2実施形態では、以下に記載する効果も奏する。
[2]樹脂被覆部87は、基板用空間453に樹脂が充填されていることにより、基板60および基板60に実装されている部品を覆うとともに、基板用開口454を塞ぐ。なお、ここでは、基板60に実装されている部品は、トルク用第1磁気検出部61、トルク用第2磁気検出部62、角度用第1磁気検出部81、角度用第2磁気検出部82および回転角度演算部83等である。
 これにより、塵および水の基板用空間453への侵入が樹脂被覆部87によって阻まれるため、塵および水が基板60および基板60に実装されている部品に接触することを抑制することができる。このため、防塵性および防水性を向上させることができる。
 また、樹脂被覆部87は、基板用空間453に樹脂が充填されているため、ケース凸部45の外部に新たな部品を設ける必要がなくなる。このため、ケース凸部45の外部に新たな部品を設ける必要がなくなる分、トルクアングルセンサ25を小型化することができる。
 (第3実施形態)
 第3実施形態では、ケース40の形態が第1実施形態と異なる。また、第3実施形態では、トルクアングルセンサ25が弾性部材88をさらに備えている。これら以外は、第1実施形態と同様である。
 ケース40は、図19に示すように、弾性部材用凹部530をさらに有する。弾性部材用凹部530は、後述の弾性部材88をケース凸部45に取り付けるための凹みである。また、弾性部材用凹部530は、弾性部材用凹部側面531および弾性部材用凹部底面532を有する。
 弾性部材用凹部側面531は、ケース凸端面451に接続されている。また、弾性部材用凹部側面531は、円柱の側面形状に形成されている。
 弾性部材用凹部底面532は、弾性部材用凹部側面531に接続されている。また、弾性部材用凹部底面532は、円環状に形成されている。
 弾性部材88は、ゴム等で形成されており、例えば、Oリング、Cリング等である。また、弾性部材88は、弾性部材用凹部側面531および弾性部材用凹部底面532によって区画される空間に挿入されている。さらに、弾性部材88は、蓋部材86と弾性部材用凹部底面532とに挟まれていることによって、弾性変形している。これにより、弾性部材88は、蓋部材86とケース凸端面451との隙間を塞ぐ。
 以上のように、第3実施形態は、構成されている。第3実施形態において、上記[1-2]および[1-3]に記載した効果を除いて、第1実施形態と同様の効果を奏する。また、第3実施形態では、以下に記載する効果も奏する。
[3]トルクアングルセンサ25は、弾性部材88をさらに備える。弾性部材88は、ケース凸部45と蓋部材86とに挟まれていることで弾性変形することによって、ケース凸部45と蓋部材86との隙間を塞ぐ。
 これにより、塵および水の基板用空間453への侵入が弾性部材88によって阻まれるため、塵および水が基板用空間453に侵入することを抑制することができる。このため、防塵性および防水性を向上させることができる。
 (第4実施形態)
 第4実施形態では、ケース40および基板60の形態が第1実施形態と異なる。また、第4実施形態では、ケース40がターミナル用収容部42を有しないで、基板60にターミナルケース89が取り付けられている。これら以外は、第1実施形態と同様である。
 ケース40は、図20に示すように、ターミナル用収容部42、カバー用ピン44およびケース凸部45を有さないで、ケース基部41、主動用凹部43、第1従動用凹部401、第2従動用凹部402および基板用ピン46を有する。このうち、主動用凹部43、第1従動用凹部401、第2従動用凹部402および基板用ピン46は、第1実施形態と同様に形成されている。しかし、ケース基部41の形態は、第1実施形態と異なる。
 ケース基部41は、第1基部510、第1側部511、第2側部512、第3側部513および第2基部514を含む。
 第1基部510は、主動歯車35の軸と直交する方向に延びる板状に形成されているとともに主動歯車35の軸を中心とする円弧状に形成されている。また、第1基部510には、主動用凹部43、第1従動用凹部401および第2従動用凹部402が形成されている。このため、第1基部510の面は、主動用凹部側面431、第1従動用凹部側面403および第2従動用凹部側面405に接続されている。さらに、第1基部510から、カバー用ピン44および基板用ピン46が突出している。
 第1側部511は、第1基部510に接続されている。また、第1側部511は、主動歯車35の軸を中心とする円弧柱の側面形状に形成されている。
 第2側部512は、第1基部510および第1側部511に接続されている。また、第2側部512は、長方形状に形成されている。
 第3側部513は、第2側部512に接続されている。また、第3側部513は、主動用凹部底面432に接続されている。さらに、主動用凹部底面432が円弧状に形成されているため、第3側部513は、主動歯車35の軸を中心とする円弧柱の側面形状に形成されている。
 第2基部514は、主動歯車35の軸と直交する方向に延びる板状に形成されているとともに主動歯車35の軸を中心とする円弧状に形成されている。また、第2基部514は、第1側部511のうち第1基部510とは反対側、第2側部512のうち第1基部510とは反対側および第3側部513に接続されている。
 そして、図20および図21に示すように、第1基部510、第1側部511、第2側部512、第3側部513および第2基部514によって区画される基板用空間457が形成されている。この基板用空間457は、第1基部510、第1側部511、第2側部512、第3側部513および第2基部514の形状により、円弧状になっている。また、第1側部511、第3側部513および第2基部514によって区画される基板用開口458が形成されている。この基板用開口458は、主動歯車35の軸の周方向を向いて開いている。さらに、第1基部510および第1側部511によって区画されるターミナル用開口459が形成されている。このターミナル用開口459は、軸方向Daを向いて開口している空間であって、基板用空間457および基板用開口458に連通している。
 基板60は、第1基部510、第1側部511、第2側部512、第3側部513および第2基部514によって区画される基板用空間457に対応する形状に形成されている。このため、基板60は、主動歯車35の軸を中心とする円弧状の板状に形成されている。また、基板60は、周方向に回転させることによって、基板用開口458を介して基板用空間457に挿入されている。
 ターミナルケース89は、樹脂等で筒状に形成されている。また、ターミナルケース89は、基板60から軸方向Daに突出している。さらに、ターミナルケース89は、ターミナル85を収容している。また、ターミナルケース89は、基板60のうち基板用開口458側に配置されている。このため、ターミナルケース89は、図22に示すように、ターミナル用開口459を通っている。
 以上のように、第4実施形態は、構成されている。次に、第4実施形態においても、第1実施形態と同様に、トルクアングルセンサ25が小型化可能であることについて説明する。
 基板60は、主動歯車35の軸を中心とする円弧状の板状に形成されている。また、ケース基部41は、第1基部510、第1側部511、第2側部512、第3側部513および第2基部514を有する。さらに、第1基部510は、軸方向Daと直交する方向に延びる板状に形成されている。また、第1側部511は、第1基部510に接続されている。さらに、第2側部512は、第1基部510および第1側部511に接続されている。また、第3側部513は、第2側部512に接続されている。さらに、第2基部514は、軸方向Daと直交する方向に延びる板状に形成されているとともに第1側部511、第2側部512および第3側部513に接続されている。また、第1基部510、第1側部511、第2側部512、第3側部513および第2基部514によって区画される基板用空間457が形成されている。さらに、第1側部511、第3側部513および第2基部514によって区画される基板用開口458が形成されている。この基板用開口458は、主動歯車35の軸の周方向を向いて開いている。そして、基板60は、主動歯車35の軸を中心として回転させることによって、基板用開口458を介して基板用空間457に挿入されている。
 これにより、基板60をケース40に挿入するために必要なケース40内の空間の大きさは、基板60の厚さ方向に直交する基板60の面における面積と基板60の厚さとを乗算した体積になる。したがって、ケース40内の空間の必要な大きさが基板60の体積となることから比較用ケースと比較してケース40の体格を小さくできるため、第4実施形態においても、第1実施形態と同様に、トルクアングルセンサ25を小型化することができる。
 また、第4実施形態では、以下に記載する効果も奏する。
[4-1]第1空間408および基板用空間457は、第1基部510によって隔てられている。また、第2空間409および基板用空間457は、第1基部510によって隔てられている。
 これにより、第1従動歯車31および第2従動歯車32の配置箇所から塵および水が浸入したとしても、塵および水の基板用空間457への侵入がケース基部41によって阻まれるため、塵および水が基板用空間457に侵入することを抑制することができる。このため、塵が基板60に接触することを防ぐ性能である防塵性および水が基板60に接触することを防ぐ性能である防水性を向上させることができる。
[4-2]ターミナルケース89は、軸方向Daに延びている。また、第1基部510および第1側部511によって区画されることにより、軸方向Daを向いて開口しているとともに基板用空間457および基板用開口458に連通しているターミナル用開口459が形成されている。さらに、ターミナルケース89は、基板60のうち基板用開口458側に配置されていることにより、ターミナル用開口459を通っている。
 これにより、基板用開口458を介して基板用空間457に基板60を挿入する場合に、ターミナルケース89の大きさの分、基板用開口458の大きさを大きくする必要がなくなる。このため、ケース40の体格が大きくなることが抑制されることから、トルクアングルセンサ25の体格が大きくなることが抑制される。
 (第5実施形態)
 第5実施形態では、ケース40および蓋部材86の形態が第1実施形態と異なる。これ以外は、第1実施形態と同様である。
 ケース40は、図23に示すように、ケース凸部45および基板用ピン46を有していない。蓋部材86は、板部860、凸部861および基板用ピン866を有する。
 板部860は、軸方向Daと直交する方向に延びる板状に形成されている。凸部861は、板部860からケース基部41に向かって突出している。これにより、板部860および凸部861によって区画される基板用空間883が形成されている。この基板用空間883と第1空間408とは、ケース基部41によって隔てられている。また、この基板用空間883と第2空間409とは、ケース基部41によって隔てられている。さらに、凸部861は、凸端面862および凸側面863を含む。
 凸端面862は、溶着等によりケース基部41に接続されている。この凸端面862上の空間であって軸方向Daを向いて開口する空間である基板用開口884が形成されている。また、凸側面863は、板部860および凸端面862に接続されている。
 基板用ピン866は、基板60を蓋部材86に取り付けるためのピンである。また、基板用ピン866は、板部860から軸方向Daに突出しているとともに、板部860および凸部861によって区画される基板用空間883内に位置している。さらに、基板用ピン46の一部が、基板穴601に挿入されている。これにより、基板60は、蓋部材86に固定されている。
 以上のように、第5実施形態は、構成されている。次に、第5実施形態においても、第1実施形態と同様に、トルクアングルセンサ25が小型化可能であることについて説明する。
[5-1]ケース40がケース凸部45および基板用ピン46を有していないで、トルクアングルセンサ25は、蓋部材86を備える。蓋部材86は、板部860および凸部861を有する。板部860は、軸方向Daと直交する方向に延びている。凸部861は、板部860から軸方向Daに突出している。また、凸部861は、凸端面862を含む。凸端面862は、ケース基部41に接続されている。さらに、板部860および凸部861によって区画される基板用空間882が形成されている。また、凸端面862上の空間であって軸方向Daを向いて開口しているとともに基板用空間883に連通する基板用開口884が形成されている。そして、基板60は、基板用開口884を介して基板用空間883に挿入されている。
 これにより、基板60をケース40に挿入するために必要なケース40内の空間の大きさは、基板60の厚さ方向と直交する基板60の面における面積と基板60の厚さとを乗算した体積になる。したがって、ケース40内の空間の必要な大きさが基板60の体積となることから比較用ケースと比較してケース40の体格を小さくできるため、トルクアングルセンサ25を小型化することができる。
 また、第5実施形態では、以下に記載する効果も奏する。
[5-2]ケース基部41と凸部861とはレーザによって溶着されている。これにより、超音波溶着および振動溶着と比較して、基板60および基板60に実装されている部品への損傷を小さくすることができる。なお、ここでは、基板60に実装されている部品は、トルク用第1磁気検出部61、トルク用第2磁気検出部62、角度用第1磁気検出部81、角度用第2磁気検出部82および回転角度演算部83である。
 (第6実施形態)
 第6実施形態では、蓋部材86の形態が第5実施形態と異なる。また、第6実施形態では、トルクアングルセンサ25が弾性部材88をさらに備えている。これら以外は、第1実施形態と同様である。
 蓋部材86は、図24に示すように、凸部861に凹みを有する。また、弾性部材88は、この凸部861の凹みに挿入されている。さらに、弾性部材88は、蓋部材86とケース基部41とに挟まれていることによって、弾性変形している。これにより、弾性部材88は、蓋部材86とケース基部41との隙間を塞ぐ。
 以上のように、第6実施形態は、構成されている。第6実施形態において、上記[5-2]に記載した効果を除いて、第5実施形態と同様の効果を奏する。また、第6実施形態では、以下に記載する効果も奏する。
[6]トルクアングルセンサ25は、弾性部材88をさらに備える。弾性部材88は、蓋部材86とケース基部41とに挟まれていることで弾性変形することによって、蓋部材86とケース基部41との隙間を塞ぐ。
 これにより、塵および水の基板用空間453への侵入が弾性部材88によって阻まれるため、塵および水が基板用空間453に侵入することを抑制することができる。このため、防塵性および防水性を向上させることができる。
 (第7実施形態)
 第7実施形態では、トルクアングルセンサ25は、図25および図26に示すように、第2従動歯車32を備えていない。このため、トルクアングルセンサ25は、角度用第2磁気検出部82を備えていない。また、ケース40は、第2従動用凹部402を有しない。さらに、トルクアングルセンサ25は、図27および図28に示すように、第1受信コイル701、第2受信コイル702、励磁コイル703、高周波送信回路704、出力回路705および導体706を備えている。これら以外は、第1実施形態と同様である。なお、図25および図26において、記載の煩雑さを避けるため、第1ヨーク361、第2ヨーク362および保護カバー90が省略されている。また、図27において、記載の煩雑さを避けるため、導体706が省略されている。
 第1受信コイル701、第2受信コイル702および励磁コイル703は、図27に示すように、形成されている。高周波送信回路704および出力回路705は、基板60に実装されている。
 また、第1受信コイル701は、図28に示すように、第1リード部711、第2リード部712、第1曲部721、第2曲部722、第3曲部723および第4曲部724を有する。第1リード部711および第2リード部712は、直線状に形成されている。第1曲部721、第2曲部722、第3曲部723および第4曲部724は、2分の1周期分の正弦波状に形成されている。また、第1曲部721の一端は、第1リード部711に接続されている。さらに、第1曲部721の他端は、第2曲部722の一端に接続されている。また、第2曲部722の他端は、第3曲部723の一端に接続されている。さらに、第3曲部723の他端は、第4曲部724の一端に接続されている。また、第4曲部724の他端は、第2リード部712に接続されている。
 第2受信コイル702は、第3リード部713、第4リード部714、第5リード部715、第5曲部725、第6曲部726、第7曲部727、第8曲部728、第9曲部729および第10曲部730を有する。第3リード部713、第4リード部714および第5リード部715は、直線状に形成されている。第5曲部725、第7曲部727、第8曲部728、第10曲部730は、4分の1周期分の正弦波状に形成されている。第6曲部726および第9曲部729は、2分の1周期分の正弦波状に形成されている。また、第5曲部725の一端は、第3リード部713に接続されている。さらに、第5曲部725の他端は、第6曲部726の一端に接続されている。また、第6曲部726の他端は、第7曲部727の一端に接続されている。さらに、第7曲部727の他端は、第5リード部715の一端に接続されている。さらに、第8曲部728の一端は、第5リード部715の他端に接続されている。また、第8曲部728の他端は、第9曲部729の一端に接続されている。さらに、第9曲部729の他端は、第10曲部730の一端に接続されている。また、第10曲部730の他端は、第4リード部714に接続されている。
 励磁コイル703は、第1受信コイル701および第2受信コイル702を囲っている。高周波送信回路704は、励磁コイル703に接続されているとともに、励磁コイル703に交流電圧を印加する。出力回路705は、第1受信コイル701および第2受信コイル702からの電圧に基づいて、操舵角度に対応する信号を生成する。また、出力回路705は、この生成した信号を回転角度演算部83に出力する。
 導体706は、例えば、金属等で形成されている。また、導体706は、導体円環部707および複数の導体凸部708を有する。導体円環部707は、図25および図26に示すように、円環状に形成されている。導体円環部707の穴には、主動小径部353の一部が挿入されている。導体凸部708は、導体円環部707から軸方向Daと直交する方向に突出している。また、導体凸部708は、軸方向Daに第1受信コイル701および第2受信コイル702に対向する位置に配置されている。さらに、複数の導体凸部708が周方向に所定の間隔で並んでいることにより、互いに隣り合う導体凸部708の間には空間が形成されている。
 以上のように、第7実施形態は、構成されている。次に、第7実施形態のトルクアングルセンサ25による操舵角度の検出について説明する。
 ここで、この操舵角度の検出について説明するため、以下の用語を定義する。図29に示すように、第1受信コイル701の第1曲部721および第4曲部724によって区画される領域を第1領域R1とする。第1受信コイル701の第2曲部722および第3曲部723によって区画される領域を第2領域R2とする。図30に示すように、第2受信コイル702の第5曲部725および第10曲部730によって区画される領域を第3領域R3とする。第2受信コイル702の第6曲部726および第9曲部729によって区画される領域を第4領域R4とする。第2受信コイル702の第5リード部715、第7曲部727および第8曲部728によって区画される領域を第5領域R5とする。なお、第1領域R1の大きさと第2領域R2の大きさとは、同じになっている。また、第3領域R3の大きさと第5領域R5の大きさとは、同じになっている。さらに、第4領域R4の大きさは、第3領域R3の大きさの2倍である。また、第4領域R4の大きさは、第5領域R5の大きさの2倍である。さらに、第1受信コイル701に一方向の電流が流れるとき、第1曲部721を流れる電流により発生する磁界のうち第1領域R1を通過する磁界の向きは、第4曲部724を流れる電流により発生する磁界のうち第1領域R1を通過する磁界の向きと同じになっている。このため、第1曲部721の巻線方向は、第4曲部724の巻線方向と同じになっている。また、第1受信コイル701に一方向の電流が流れるとき、第2曲部722を流れる電流により発生する磁界のうち第2領域R2を通過する磁界の向きは、第3曲部723を流れる電流により発生する磁界のうち第2領域R2を通過する磁界の向きと同じになっている。このため、第2曲部722の巻線方向は、第3曲部723の巻線方向と同じになっている。さらに、第2受信コイル702に一方向の電流が流れるとき、第5曲部725を流れる電流により発生する磁界のうち第3領域R3を通過する磁界の向きは、第10曲部730を流れる電流により発生する磁界のうち第3領域R3を通過する磁界の向きと同じになっている。また、第2受信コイル702に一方向の電流が流れるとき、第5曲部725を流れる電流により発生する磁界のうち第3領域R3を通過する磁界の向きは、第7曲部727を流れる電流により発生する磁界のうち第5領域R5を通過する磁界の向きと同じになっている。さらに、第2受信コイル702に一方向の電流が流れるとき、第5曲部725を流れる電流により発生する磁界のうち第3領域R3を通過する磁界の向きは、第8曲部728を流れる電流により発生する磁界のうち第5領域R5を通過する磁界の向きと同じになっている。このため、第5曲部725の巻線方向は、第7曲部727、第8曲部728および第10曲部730の巻線方向と同じになっている。また、第2受信コイル702に一方向の電流が流れるとき、第6曲部726を流れる電流により発生する磁界のうち第4領域R4を通過する磁界の向きは、第9曲部729を流れる電流により発生する磁界のうち第4領域R4を通過する磁界の向きと同じになっている。このため、第6曲部726の巻線方向は、第9曲部729の巻線方向と同じになっている。さらに、第2受信コイル702に一方向の電流が流れるとき、第6曲部726を流れる電流により発生する磁界のうち第4領域R4を通過する磁界の向きは、第5曲部725を流れる電流により発生する磁界のうち第3領域R3を通過する磁界の向きとは逆向きになっている。このため、第5曲部725、第7曲部727、第8曲部728および第10曲部730の巻線方向は、第6曲部726および第9曲部729の巻線方向とは逆向きになっている。
 そして、高周波送信回路704が1~5MHzの交流電圧を励磁コイル703に印加する。これにより、第1領域R1、第2領域R2、第3領域R3、第4領域R4、第5領域R5を通過する軸方向Daの磁界が発生する。また、高周波送信回路704の交流電圧により、第1領域R1、第2領域R2、第3領域R3、第4領域R4、第5領域R5を通過する軸方向Daの磁界が変化するため、電磁誘導により、第1受信コイル701および第2受信コイル702に電圧が発生する。
 また、ステアリングホイール5が回転するとき、ステアリングホイール5に接続されている第1ステアリングシャフト11が回転する。また、シャフトピン14により第1ステアリングシャフト11に固定されているトーションバー13が回転する。さらに、シャフトピン14によりトーションバー13に固定されている第2ステアリングシャフト12が回転する。また、第2ステアリングシャフト12が主動歯車35の固定用カラー354に接続されている。このため、主動歯車35は、回転する。したがって、主動歯車35の主動小径部353が挿入されている導体706が回転する。
 このとき、導体706の導体凸部708が軸方向Daに第1受信コイル701および第2受信コイル702に対向すると、導体凸部708に渦電流が発生する。この渦電流により、第1領域R1、第2領域R2、第3領域R3、第4領域R4および第5領域R5を通過する軸方向Daの磁界のうち導体凸部708と対向する部分を通過する磁界は、相殺される。
 ここで、上記したように、複数の導体凸部708が周方向に所定の間隔で並んでいることにより、互いに隣り合う導体凸部708の間には空間が形成されている。これにより、導体706の回転に伴い、第1領域R1、第2領域R2、第3領域R3、第4領域R4および第5領域R5のうち導体凸部708と対向する部分の大きさが周期的に変化する。このため、第1領域R1および第2領域R2にかかる磁束が周期的に変化することから、第1受信コイル701に発生する電圧は、周期的に変化する。また、第3領域R3、第4領域R4および第5領域R5にかかる磁束が周期的に変化することから、第2受信コイル702に発生する電圧は、周期的に変化する。
 したがって、第1受信コイル701および第2受信コイル702に発生する電圧は、高周波送信回路704からの交流電圧により変化する磁界によって発生する電圧に、導体706の回転により周期的に変化する電圧が乗算された電圧になる。よって、第1受信コイル701および第2受信コイル702に発生する電圧は、図31に示すように、操舵角度に対応するうなり波形になる。なお、図31において、高周波送信回路704から励磁コイル703に印加される交流電圧がV0で示されている。また、第1受信コイル701に発生する電圧がV1で示されている。さらに、第2受信コイル702に発生する電圧がV2で示されている。
 ここで、例えば、初期状態において、図32および図33に示すように、第1受信コイル701および第2受信コイル702の中央部分と1つの導体凸部708とが重なる。
 このとき、第1受信コイル701の第1領域R1のうち導体凸部708と重なる部分および第2領域R2のうち導体凸部708と重なる部分を通過する磁界は、導体凸部708に発生する渦電流により相殺される。また、第1領域R1のうち導体凸部708と重なる部分の大きさは、第2領域R2のうち導体凸部708と重なる部分の大きさと同じである。さらに、上記したように、第1領域R1の大きさは、第2領域R2の大きさと同じである。したがって、第1領域R1のうち導体凸部708と重なっていない部分の大きさは、第2領域R2のうち導体凸部708と重なっていない部分の大きさと同じである。また、第1領域R1のうち導体凸部708と重なっていない部分を通過する磁界によって、第1曲部721および第4曲部724に電圧が発生する。さらに、第2領域R2のうち導体凸部708と重なっていない部分を通過する磁界によって、第2曲部722および第3曲部723に電圧が発生する。また、第1曲部721および第4曲部724の巻線方向は、第2曲部722および第3曲部723の巻線方向と逆向きになっている。したがって、第1曲部721に発生する電圧の向きは、第2曲部722に発生する電圧の向きと逆向きになる。また、第4曲部724に発生する電圧の向きは、第3曲部723に発生する電圧の向きと逆向きになる。さらに、第1領域R1のうち導体凸部708と重なっていない部分の大きさが第2領域R2のうち導体凸部708と重なっていない部分の大きさと同じであるため、第1曲部721に発生する電圧の大きさは、第2曲部722に発生する電圧の大きさと同じになる。また、第4曲部724に発生する電圧の大きさは、第3曲部723に発生する電圧の大きさと同じになる。よって、第1曲部721に発生する電圧は、第2曲部722に発生する電圧により相殺される。また、第4曲部724に発生する電圧は、第3曲部723に発生する電圧により相殺される。したがって、初期状態において、第1受信コイル701に発生する電圧は、ゼロになる。
 また、第2受信コイル702の第4領域R4が導体凸部708と重なる。このため、第4領域R4を通過する磁界は、導体凸部708に発生する渦電流により相殺される。さらに、第3領域R3を通過する磁界によって、第5曲部725および第10曲部730に電圧が発生する。また、第5領域R5を通過する磁界によって、第7曲部727および第8曲部728に電圧が発生する。さらに、第5曲部725および第10曲部730の巻線方向は、第7曲部727および第8曲部728の巻線方向と同じになっている。したがって、第5曲部725および第10曲部730に発生する電圧の向きは、第7曲部727および第8曲部728に電圧の向きと同じになっている。よって、初期状態において、第2受信コイル702に発生する電圧は、最大値になる。
 その後、導体凸部708が回転して、図34および図35に示すように、第2領域R2、第4領域R4および第5領域R5が導体凸部708と重なる。
 このとき、第2領域R2を通過する磁界は、導体凸部708に発生する渦電流により相殺される。また、第1領域R1を通過する磁界によって、第1曲部721および第4曲部724に電圧が発生する。さらに、第1曲部721の巻線方向は、第4曲部724の巻線方向と同じになっている。したがって、第1曲部721に発生する電圧の向きは、第4曲部724に発生する電圧の向きと同じになっている。よって、このとき、第1受信コイル701に発生する電圧は、最大値になる。
 また、第4領域R4のうち導体凸部708と重なる部分および第5領域R5を通過する磁界は、導体凸部708に発生する渦電流により相殺される。また、第4領域R4のうち導体凸部708と重なる部分の大きさは、第5領域R5の大きさと同じである。さらに、上記したように、第5領域R5の大きさは、第3領域R3の大きさと同じである。第4領域R4の大きさは、第3領域R3の大きさの2倍である。したがって、第4領域R4のうち導体凸部708と重なっていない部分の大きさは、第3領域R3の大きさと同じである。また、第4領域R4のうち導体凸部708と重なっていない部分を通過する磁界によって、第6曲部726および第9曲部729に電圧が発生する。さらに、第3領域R3を通過する磁界によって、第5曲部725および第10曲部730に電圧が発生する。また、第6曲部726および第9曲部729の巻線方向は、第5曲部725および第10曲部730の巻線方向と逆向きになっている。したがって、第6曲部726に発生する電圧の向きは、第5曲部725に発生する電圧の向きと逆向きになる。また、第9曲部729に発生する電圧の向きは、第10曲部730に発生する電圧の向きと逆向きになる。さらに、第4領域R4のうち導体凸部708と重なっていない部分の大きさが第3領域R3の大きさと同じであるため、第6曲部726に発生する電圧の大きさは、第5曲部725に発生する電圧の大きさと同じになる。また、第9曲部729に発生する電圧の大きさは、第10曲部730に発生する電圧の大きさと同じになる。よって、第6曲部726に発生する電圧は、第5曲部725に発生する電圧により相殺される。また、第9曲部729に発生する電圧は、第10曲部730に発生する電圧により相殺される。したがって、このとき、第2受信コイル702に発生する電圧は、ゼロになる。
 その後、導体凸部708が回転して、図36および図37に示すように、第1領域R1、第2領域R2、第3領域R3および第5領域R5が導体凸部708と重なる。
 このとき、第1領域R1のうち導体凸部708と重なる部分および第2領域R2のうち導体凸部708と重なる部分を通過する磁界は、導体凸部708に発生する渦電流により相殺される。また、第1領域R1のうち導体凸部708と重なる部分の大きさは、第2領域R2のうち導体凸部708と重なる部分の大きさと同じである。さらに、上記したように、第1領域R1の大きさは、第2領域R2の大きさと同じである。したがって、第1領域R1のうち導体凸部708と重なっていない部分の大きさは、第2領域R2のうち導体凸部708と重なっていない部分の大きさと同じである。また、第1領域R1のうち導体凸部708と重なっていない部分を通過する磁界によって、第1曲部721および第4曲部724に電圧が発生する。さらに、第2領域R2のうち導体凸部708と重なっていない部分を通過する磁界によって、第2曲部722および第3曲部723に電圧が発生する。また、第1曲部721および第4曲部724の巻線方向は、第2曲部722および第3曲部723の巻線方向と逆向きになっている。したがって、第1曲部721に発生する電圧の向きは、第2曲部722に発生する電圧の向きと逆向きになる。また、第4曲部724に発生する電圧の向きは、第3曲部723に発生する電圧の向きと逆向きになる。さらに、第1領域R1のうち導体凸部708と重なっていない部分の大きさが第2領域R2のうち導体凸部708と重なっていない部分の大きさと同じであるため、第1曲部721に発生する電圧の大きさは、第2曲部722に発生する電圧の大きさと同じになる。また、第4曲部724に発生する電圧の大きさは、第3曲部723に発生する電圧の大きさと同じになる。よって、第1曲部721に発生する電圧は、第2曲部722に発生する電圧により相殺される。また、第4曲部724に発生する電圧は、第3曲部723に発生する電圧により相殺される。したがって、このとき、第1受信コイル701に発生する電圧は、ゼロになる。
 また、第3領域R3および第5領域R5が導体凸部708と重なる。このため、第3領域R3および第5領域R5を通過する磁界は、導体凸部708に発生する渦電流により相殺される。さらに、第4領域R4を通過する磁界によって、第6曲部726および第9曲部729に電圧が発生する。また、第6曲部726の巻線方向は、第9曲部729の巻線方向と同じになっている。したがって、第6曲部726に発生する電圧の向きは、第9曲部729に発生する電圧の向きと同じになっている。さらに、第6曲部726および第9曲部729の巻線方向は、第5曲部725、第7曲部727、第8曲部728および第10曲部730の巻線方向と逆向きになっている。これにより、第6曲部726および第9曲部729に発生する電圧の向きは、第5曲部725、第7曲部727、第8曲部728および第10曲部730に発生する電圧の向きと逆向きになる。このため、第6曲部726および第9曲部729に発生する電圧の向きは、第4領域R4が導体凸部708と重なるときに発生する電圧の向きと逆向きになる。よって、このとき、第2受信コイル702に発生する電圧は、最小値になる。
 その後、導体凸部708が回転して、図38および図39に示すように、第1領域R1、第3領域R3および第4領域R4が導体凸部708と重なる。
 このとき、第1領域R1を通過する磁界は、導体凸部708に発生する渦電流により相殺される。また、第2領域R2を通過する磁界によって、第2曲部722および第3曲部723に電圧が発生する。さらに、第2曲部722の巻線方向は、第3曲部723の巻線方向と同じになっている。したがって、第2曲部722に発生する電圧の向きは、第3曲部723に発生する電圧の向きと同じになっている。また、第2曲部722および第3曲部723の巻線方向は、第1曲部721および第4曲部724の巻線方向と逆向きになっている。これにより、第2曲部722および第3曲部723に発生する電圧の向きは、第1曲部721および第4曲部724に発生する電圧の向きと逆向きになる。このため、第2曲部722および第3曲部723に発生する電圧の向きは、第2領域R2が導体凸部708と重なるときに発生する電圧の向きと逆向きになる。よって、このとき、第1受信コイル701に発生する電圧は、最小値になる。
 また、第4領域R4のうち導体凸部708と重なる部分および第3領域R3を通過する磁界は、渦電流により相殺される。また、第4領域R4のうち導体凸部708と重なる部分の大きさは、第3領域R3の大きさと同じである。さらに、上記したように、第3領域R3の大きさは、第5領域R5の大きさと同じである。第4領域R4の大きさは、第5領域R5の大きさの2倍である。したがって、第4領域R4のうち導体凸部708と重なっていない部分の大きさは、第5領域R5の大きさと同じである。また、第4領域R4のうち導体凸部708と重なっていない部分を通過する磁界によって、第6曲部726および第9曲部729に電圧が発生する。さらに、第5領域R5を通過する磁界によって、第7曲部727および第8曲部728に電圧が発生する。また、第6曲部726および第9曲部729の巻線方向は、第7曲部727および第8曲部728の巻線方向と逆向きになっている。したがって、第6曲部726に発生する電圧の向きは、第7曲部727に発生する電圧の向きと逆向きになる。また、第9曲部729に発生する電圧の向きは、第8曲部728に発生する電圧の向きと逆向きになる。さらに、第4領域R4のうち導体凸部708と重なっていない部分の大きさが第5領域R5の大きさと同じであるため、第6曲部726に発生する電圧の大きさは、第7曲部727に発生する電圧の大きさと同じになる。また、第9曲部729に発生する電圧の大きさは、第8曲部728に発生する電圧の大きさと同じになる。よって、第6曲部726に発生する電圧は、第7曲部727に発生する電圧により相殺される。また、第9曲部729に発生する電圧は、第8曲部728に発生する電圧により相殺される。したがって、このとき、第2受信コイル702に発生する電圧は、ゼロになる。
 その後、導体凸部708が回転して、第1領域R1、第2領域R2、第3領域R3、第4領域R4、第5領域R5との位置関係が初期状態と同様になる。
 したがって、操舵角度が変化するとき、図31に示すように、第1受信コイル701に発生する電圧は、正弦波になる。また、第2受信コイル702に発生する電圧は、余弦波になる。
 よって、出力回路705は、第1受信コイル701に発生した電圧を検出して、この検出した電圧から高周波送信回路704によって第1受信コイル701に印加された交流電圧を除算する。これにより、出力回路705は、復調することで、操舵角度に対応する正弦波からなる信号を生成する。また、出力回路705は、この生成した信号を回転角度演算部83に出力する。さらに、出力回路705は、第2受信コイル702に発生した電圧を検出して、この検出した電圧から高周波送信回路704によって第2受信コイル702に印加された交流電圧を除算する。これにより、出力回路705は、復調することで、操舵角度に対応する余弦波からなる信号を生成する。また、出力回路705は、この生成した信号を回転角度演算部83に出力する。
 そして、回転角度演算部83は、角度用第1磁気検出部81の第1素子および第2素子からの信号と、出力回路705からの信号とに基づいて、操舵角度に関する値を演算する。
 例えば、回転角度演算部83は、角度用第1磁気検出部81の第2素子の正弦波からなる信号の値を、角度用第1磁気検出部81の第1素子の余弦波からなる信号の値で除算する。これにより、回転角度演算部83は、第1従動歯車31の回転角度に対応するタンジェントの値を演算することで、第1従動歯車31の回転角度を演算する。また、回転角度演算部83は、出力回路705の正弦波からなる信号の値を、出力回路705の余弦波からなる信号の値で除算する。これにより、回転角度演算部83は、主動歯車35の回転角度に対応するタンジェントの値を演算することで、主動歯車35の回転角度を演算する。
 ここで、上記したように、第1従動歯車31の歯数に対応する第1従動歯部314の数は、主動歯車35の歯数に対応する主動歯部365の数と異なっている。このため、角度用第1磁気検出部81の第1素子および第2素子の出力波形の周期と、出力回路705の出力波形の周期とは異なる。さらに、角度用第1磁気検出部81の第1素子および第2素子の出力および出力回路705の出力は、それぞれ操舵角度に対応する。このため、第1従動歯車31の回転角度と主動歯車35の回転角度との差は、操舵角度に対応する。
 よって、回転角度演算部83は、第1従動歯車31の回転角度と主動歯車35の回転角度との差を演算して、この演算した差から操舵角度を演算する。
 以上のように、トルクアングルセンサ25は、操舵角度を検出する。第7実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。また、第7実施形態では、以下に記載する効果も奏する。
[7]トルクアングルセンサ25は、主動歯車35と、第1受信コイル701と、第2受信コイル702と、励磁コイル703と、高周波送信回路704と、導体706と、出力回路705と、基板60と、ケース40と、を備える。主動歯車35は、ステアリングホイール5とともに回転する。第1受信コイル701は、電磁誘導により電圧を発生させる。第2受信コイル702は、電磁誘導により電圧を発生させる。励磁コイル703は、第1受信コイル701および第2受信コイル702を囲っている。高周波送信回路704は、励磁コイル703に交流電圧を印加することにより第1受信コイル701の第1領域R1および第2領域R2と、第2受信コイル702の第3領域R3、第4領域R4および第5領域R5と、に磁界を発生させる。導体706は、主動歯車35とともに回転することにより第1領域R1、第2領域R2、第3領域R3、第4領域R4および第5領域R5を通過する磁界を変化させる。これにより、導体706は、第1受信コイル701および第2受信コイル702に発生する電圧を変化させる。出力回路705は、導体706が回転することにより変化する電圧を検出する。また、この電圧は、操舵角度に対応する。基板60は、第1受信コイル701、第2受信コイル702、励磁コイル703、高周波送信回路704および出力回路705を実装している。ケース40は、ケース基部41と、ケース凸部45とを有する。ケース基部41は、軸方向Daと直交する方向に主動歯車35が取り付けられているとともに軸方向Daと直交する方向に延びる板状に形成されている。ケース凸部45は、ケース基部41から軸方向Daに突出している。さらに、ケース凸部45は、ケース凸端面451を含む。ケース凸端面451は、ケース凸部45のうちケース基部41とは反対側の端面である。また、ケース基部41およびケース凸部45によって区画される基板用空間453が形成されている。さらに、ケース凸部45のケース凸端面451上の空間であって軸方向Daを向いて開口しているとともに基板用空間453に連通する基板用開口454が形成されている。そして、基板60は、この基板用開口454を介して基板用空間453に挿入されている。なお、主動歯車35は、回転体に対応する。高周波送信回路704は、磁界発生部に対応する。出力回路705は、検出部に対応する。第1領域R1および第2領域R2は、第1受信コイル701の内部に対応する。第3領域R3、第4領域R4および第5領域R5は、第2受信コイル702の内部に対応する。
 これにより、第1実施形態と比較して、第2従動歯車32および角度検出用第2磁石52をなくすことができる。
 (第8実施形態)
 第8実施形態では、第5実施形態と第7実施形態とが組み合わされた構成である。具体的には、トルクアングルセンサ25は、第2従動歯車32を備えていない。このため、トルクアングルセンサ25は、角度用第2磁気検出部82を備えていない。また、ケース40は、第2従動用凹部402を有しない。さらに、トルクアングルセンサ25は、図40に示すように、上記と同様の第1受信コイル701、第2受信コイル702、励磁コイル703、高周波送信回路704、出力回路705および導体706を備えている。これら以外は、第5実施形態と同様である。この第8実施形態においても、第7実施形態と同様の効果を奏する。なお、図40において、記載の煩雑さを避けるため、導体706が省略されている。
 (第9実施形態)
 第9実施形態では、ケース40の形態が第1実施形態と異なる。これ以外は、第1実施形態と同様である。
 ケース40は、図41に示すように、第1ケース461および第2ケース462を有することにより、2つに分かれている。また、ケース40は、ケース凸部45を有していない。なお、図41において、記載の煩雑さをさけるため、第1ヨーク361および第2ヨーク362の記載が省略されている。
 第1ケース461は、上記主動用凹部43、第1従動用凹部401、第2従動用凹部402およびカバー用ピン44を含む。また、第1ケース461は、開口部465を含む。この開口部465は、軸方向Daと直交する方向に開口している。
 第2ケース462は、上記ケース基部41、ターミナル用収容部42、ケース凸部45および基板用ピン46を含む。さらに、第2ケース462は、第1ケース461の開口部465の空間に挿入されているとともに、第1ケース461と着脱可能になっている。
 以上のように、第9実施形態は、構成されている。第9実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。
 (第10実施形態)
 第10実施形態では、トルクアングルセンサ25は、カバー用ピン44および保護カバー90を備えていないで、保持用ピン94および保持部材95を備えている。また、ケース40の形態が第1実施形態と異なる。これら以外は、第1実施形態と同様である。
 保持用ピン94は、後述の保持部材95をケース40に取り付けるためのピンである。また、保持用ピン94は、図42および図43に示すように、ケース基部41から軸方向Daと直交する方向に突出している。
 保持部材95は、主動歯車35およびケース40に取り付けられる部材である。具体的には、保持部材95は、保持凹部950および接続部955を有する。
 保持凹部950は、保持凹部側面951および保持凹部底面952を含む。保持凹部側面951は、円弧柱の側面形状に形成されている。このため、保持凹部側面951は、円環状の主動大径部351および主動凸部352の外側面と対応する形状になっている。保持凹部底面952は、保持凹部側面951に接続されている。また、保持凹部底面952は、円弧状に形成されている。このため、保持凹部底面952は、主動凸部352のうち軸方向Daを向く端面と対応する形状になっている。さらに、保持凹部底面952は、主動凸部352と接触することによって、主動歯車35を支持する。また、主動歯車35が回転するとき、主動凸部352が保持凹部底面952上を摺動する。
 接続部955は、接続穴956を有する。接続穴956には、保持用ピン94の一部が挿入されている。これにより、保持部材95がケース40に接続されているとともに、保持部材95がケース40から外れにくくなっている。また、接続部955と保持用ピン94とが熱かしめ等されていることにより、熱かしめ等されていない場合と比較して、保持部材95がケース40から外れにくくなっている。
 以上のように、第10実施形態は、構成されている。第10実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。
 この保持部材95により、主動歯車35がケース40から外れて落下することが抑制される。また、この保持部材95により主動歯車35が支持されるため、主動歯車35の位置精度が向上することから、主動歯車35および第1従動歯車31の間の位置精度が向上する。
 (第11実施形態)
 第11実施形態では、トルクアングルセンサ25は、図44~図47に示すように、第2従動歯車32、を備えていない。このため、トルクアングルセンサ25は、角度用第2磁気検出部82を備えていない。さらに、トルクアングルセンサ25は、トルク用第1磁気検出部61、トルク用第2磁気検出部62、支持部材70、第1磁気誘導部材71および第2磁気誘導部材72、回転角度演算部83を備えていない。また、ケース40は、第2従動用凹部402を有しない。さらに、主動歯車35は、第1ヨーク361および第2ヨーク362を有していない。また、トルクアングルセンサ25は、第1受信コイル741、第2受信コイル742、第3受信コイル743、第4受信コイル744、第1励磁コイル751および第2励磁コイル752を備える。さらに、トルクアングルセンサ25は、第1高周波送信回路761、第2高周波送信回路762、第1導体771、第2導体772、第1出力回路781および第2出力回路782を備える。これら以外は、第1実施形態と同様である。なお、図47において、煩雑さを避けるため、ターミナル接続穴84は、省略されている。
 第1受信コイル741は、電磁誘導により電圧を発生させる。第2受信コイル742は、電磁誘導により電圧を発生させる。第1励磁コイル751は、第1受信コイル741および第2受信コイル742を囲っている。
 第3受信コイル743は、電磁誘導により電圧を発生させる。第4受信コイル744は、電磁誘導により電圧を発生させる。第2励磁コイル752は、第3受信コイル743および第4受信コイル744を囲っている。
 第1高周波送信回路761は、第1励磁コイル751に交流電圧を印加することにより第1受信コイル741と、第2受信コイル742とに磁界を発生させる。
 第2高周波送信回路762は、第2励磁コイル752に交流電圧を印加することにより第3受信コイル743と、第4受信コイル744とに磁界を発生させる。
 第1導体771および第2導体772は、例えば、金属等で形成されている。第1導体771の穴には、トーションバー13のうち第1ステアリングシャフト11側が挿入されている。このため、第1導体771は、トーションバー13が回転することにより、第1導体771は、一体成形されていることによって主動歯車35と一体になっている。このため、第1導体771は、主動歯車35とともに回転する。また、第1導体771は、トーションバー13および主動歯車35とともに回転することにより、第1受信コイル741および第2受信コイル742に発生する電圧を変化させる。
 第2導体772の穴には、トーションバー13のうち第2ステアリングシャフト12側が挿入されている。このため、第2導体772は、トーションバー13が回転することにより、第2導体772は、トーションバー13とともに回転することにより、第3受信コイル743および第4受信コイル744に発生する電圧を変化させる。
 第1出力回路781は、第1導体771の回転により変化した第1受信コイル741および第2受信コイル742に発生する電圧に基づいて、図48に示すように、第1導体771の回転角度を演算する。また、第1出力回路781は、第1導体771の回転角度に応じた信号をモータ制御装置18に出力する。
 第2出力回路782は、第2導体772の回転により変化した第3受信コイル743および第4受信コイル744に発生する電圧に基づいて、第2導体772の回転角度を演算する。また、第2出力回路782は、第2導体772の回転角度に応じた信号をモータ制御装置18に出力する。なお、図48において、操舵角度に対する第2導体772の回転角度がθc1で示されている。操舵角度に対する第2導体772の回転角度がθc2で示されている。
 そして、モータ制御装置18は、図49に示すように、操舵トルクが発生したときに生じる第1出力回路781からの信号と第2出力回路782からの信号との位相差を演算することにより、操舵トルクを演算する。また、モータ制御装置18は、角度用第1磁気検出部81の第1素子および第2素子からの信号と、第1出力回路781からの信号とに基づいて、操舵角度に関する値を演算する。
 以上のように、第11実施形態は、構成されている。第11実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。
 (第12実施形態)
 第12実施形態では、保護カバー90は、カバー用凸部903を有しないで、図50に示すように、カバー凹部960を有する。また、主動歯車35は、カバー用凹部364を有しないで、回転体凸部395を有する。これら以外は、第1実施形態と同様である。
 カバー凹部960は、主動用カバー部900から軸方向Daに凹んでいる。また、カバー凹部960は、カバー凹部底面961と、カバー凹部底面961に接続されているカバー凹部側面962とを含む。
 回転体凸部395は、主動用カバー部900と軸方向Daに対向する面から軸方向Daに突出している。また、回転体凸部395は、カバー凹部底面961とカバー凹部側面962とによって区画される空間に挿入されていることにより保護カバー90を支持する。
 以上のように、第12実施形態は、構成されている。第12実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。
 (他の実施形態)
 本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に対して、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
 本開示に記載の演算部等およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の演算部等およびその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の演算部等およびその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
 上記第1~第6、第9、第10、第12実施形態では、主動歯車35が第1従動歯車31および第2従動歯車32の両方に噛み合っていることから、主動歯車35が回転することにより、第1従動歯車31および第2従動歯車32が回転する。これに対して、主動歯車35が第1従動歯車31および第2従動歯車32の両方に噛み合うことに限定されない。
 例えば、主動歯車35が第1従動歯車31に噛み合うとともに、この第1従動歯車31が第2従動歯車32と噛み合ってもよい。この場合、主動歯車35が回転することにより、第1従動歯車31が回転する。さらに、この第1従動歯車31が回転することにより、第2従動歯車32が回転する。
 また、例えば、主動歯車35が第2従動歯車32に噛み合っており、この第2従動歯車32が第1従動歯車31と噛み合ってもよい。この場合、主動歯車35が回転することにより、第2従動歯車32が回転する。さらに、この第2従動歯車32が回転することにより、第1従動歯車31が回転する。
 また、上記実施形態において、図51に示すように、第1従動歯車31の第1従動小径部312に角度検出用ヨーク96が取り付けられてもよい。角度検出用ヨーク96は、軟磁性体で形成されている。また、角度検出用ヨーク96は、例えば、角度検出用第1磁石51の付近に配置されている。このとき、角度検出用ヨーク96は、角度検出用第1磁石51からの磁力線をケース基部41に導く。これにより、角度検出用第1磁石51のN極から、角度検出用ヨーク96、ケース基部41、角度用第1磁気検出部81、ケース基部41、角度検出用ヨーク96および角度検出用第1磁石51のS極を通過する磁力線が生成される。この角度検出用ヨーク96により、角度検出用第1磁石51からの磁力線がケース基部41に導かれるため、角度用第1磁気検出部81を通過する磁力線が密になる。角度用第1磁気検出部81にかかる磁界の強さが大きくなることから、角度用第1磁気検出部81は、操舵角度に対応する磁界の強さを検出することがしやすくなる。さらに、上記と同様に、第2従動歯車32の第2従動小径部322に、角度検出用ヨーク96が取り付けられてもよい。
 また、上記実施形態では、ステアリングホイール5が回転していない初期状態において、角度検出用第1磁石51のうち第1方向D1の一方側は、N極に着磁されている。さらに、ステアリングホイール5が回転していない初期状態において、角度検出用第1磁石51の第1方向D1のうち第1方向D1の他方側は、S極に着磁されている。これに対して、角度検出用第1磁石51の着磁方向は、これに限定されない。例えば、角度検出用第1磁石51の着磁方向は、軸方向Daであってもよい。
 この場合、例えば、図52に示すように、2つの角度検出用第1磁石51が第1磁石用凹部側面316と第1磁石用凹部底面317とに区画される空間に挿入されている。1つの角度検出用第1磁石51の軸方向Daの一方側がN極に着磁されている。また、その角度検出用第1磁石51の軸方向Daの他方側がS極に着磁されている。さらに、もう1つの角度検出用第1磁石51の軸方向Daの他方側がN極に着磁されている。また、その角度検出用第1磁石51の軸方向Daの一方側がS極に着磁されている。これにより、角度検出用第1磁石51のN極から、ケース基部41、角度用第1磁気検出部81、ケース基部41および角度検出用第1磁石51のS極を通過する磁力線が生成される。さらに、上記と同様に、角度検出用第2磁石52の着磁方向は、軸方向Daであってもよい。
 また、上記実施形態では、主動用凹部43の主動用凹部側面431は、円弧柱の側面形状に形成されている。また、主動用凹部43の主動用凹部底面432は、円弧状に形成されている。これに対して、主動用凹部側面431が円弧柱の側面形状に形成されるとともに、主動用凹部43の主動用凹部底面432が円弧状に形成されることに限定されない。例えば、図53に示すように、主動用凹部側面431が円柱の側面形状に形成されるとともに、主動用凹部43の主動用凹部底面432が円環状に形成されてもよい。
 上記第1~第6、第9、第10、第12実施形態では、回転角度演算部83は、角度用第1磁気検出部81からの信号および角度用第2磁気検出部82からの信号に基づいて、操舵角度を演算する。これに対して、回転角度演算部83は、角度用第1磁気検出部81からの信号および角度用第2磁気検出部82からの信号に基づいて操舵角度を演算することに限定されない。回転角度演算部83は、角度用第1磁気検出部81からの信号のみに基づいて、操舵角度を演算してもよい。また、回転角度演算部83は、角度用第1磁気検出部81からの信号およびモータ制御装置18からのモータ19の回転角度に応じた信号に基づいて、操舵角度を演算してもよい。これにより、第2従動歯車32および角度検出用第2磁石52をなくすことができる。
 また、上記実施形態では、ケース40のケース基部41は、円弧状に形成されている。これに対して、ケース基部41は、円弧状に形成されることに限定されないで、例えば、直方体状に形成されてもよい。
 また、上記実施形態では、第1磁気誘導部材71は、基板60に取り付けられている支持部材70に支持されている。これに対して、第1磁気誘導部材71は、この支持部材70に支持されていることに限定されない。例えば、第1磁気誘導部材71は、ケース40および蓋部材86に取り付けられてもよい。この場合、第1磁気誘導部材71は、例えば、インサート成形やアウトサート成形により、ケース40および蓋部材86に取り付けられる。さらに、第2磁気誘導部材72は、基板60のうちトルク用第1磁気検出部61およびトルク用第2磁気検出部62が実装されている面とは反対側の面に取り付けられている。これに対して、第2磁気誘導部材72は、基板60に取り付けられることに限定されない。例えば、第2磁気誘導部材72は、ケース40および蓋部材86に取り付けられてもよい。この場合、第2磁気誘導部材72は、例えば、インサート成形やアウトサート成形により、ケース40および蓋部材86に取り付けられる。また、第1磁気誘導部材71および第2磁気誘導部材72は、なくてもよい。この場合、トルク検出用磁石30からの磁力線は、第1ヨーク361を経由して、トルク用第1磁気検出部61およびトルク用第2磁気検出部62を通過する。また、トルク検出用磁石30からの磁力線は、第2ヨーク362を経由して、トルク用第1磁気検出部61およびトルク用第2磁気検出部62を通過する。
 また、上記実施形態では、主動歯車35の歯数、第1従動歯車31の歯数および第2従動歯車32の歯数は、それぞれ異なっている。主動歯車35の歯数、第1従動歯車31の歯数および第2従動歯車32の歯数は、同じであってもよい。
 上記第3実施形態および上記第6実施形態が組み合わせてもよい。この場合、例えば、図54に示すように、蓋部材86の凸部861の凹みに弾性部材88が挿入されてもよい。また、図55に示すように、ケース40のケース凸部45の凹みに弾性部材88が挿入されてもよい。
 上記第7実施形態および第8実施形態では、第1受信コイル701は、第1リード部711、第2リード部712、第1曲部721、第2曲部722、第3曲部723および第4曲部724を有する。これに対して、第1受信コイル701の形状は、これに限定されない。また、第2受信コイル702は、第3リード部713、第4リード部714、第5リード部715、第5曲部725、第6曲部726、第7曲部727、第8曲部728、第9曲部729および第10曲部730を有する。これに対して、第2受信コイル702の形状は、これに限定されない。例えば、第1受信コイル701および第2受信コイル702の形状は、図56に示すように、複数の直線、円弧、正弦波および余弦波等が組み合わされた形状であってもよい。
 上記第7実施形態および第8実施形態では、回転角度演算部83は、角度用第1磁気検出部81からの信号および出力回路705からの信号に基づいて、操舵角度を演算する。これに対して、回転角度演算部83は、角度用第1磁気検出部81からの信号および出力回路705からの信号に基づいて操舵角度を演算することに限定されない。回転角度演算部83は、角度用第1磁気検出部81からの信号のみに基づいて、操舵角度を演算してもよい。また、回転角度演算部83は、角度用第1磁気検出部81からの信号およびモータ制御装置18からのモータ19の回転角度に応じた信号に基づいて、操舵角度を演算してもよい。これにより、第1受信コイル701、第2受信コイル702、励磁コイル703、高周波送信回路704、出力回路705および導体706をなくすことができる。さらに、回転角度演算部83は、出力回路705からの信号のみに基づいて、操舵角度を演算してもよい。また、回転角度演算部83は、出力回路705からの信号およびモータ制御装置18からのモータ19の回転角度に応じた信号に基づいて、操舵角度を演算してもよい。これにより、第1従動歯車31および角度検出用第1磁石51をなくすことができる。
 上記実施形態では、基板60は、トルク用第1磁気検出部61、トルク用第2磁気検出部62、角度用第1磁気検出部81、角度用第2磁気検出部82および回転角度演算部83等を実装している。また、基板60は、第1受信コイル701、第2受信コイル702、励磁コイル703、高周波送信回路704および出力回路705を実装している。これらに加えて、基板60は、保護素子を実装してもよい。
 上記第4実施形態と上記第7実施形態とが組み合わされてもよい。具体的には、トルクアングルセンサ25は、主動歯車35と、第1受信コイル701と、第2受信コイル702と、励磁コイル703と、高周波送信回路704と、導体706と、出力回路705と、基板60と、ケース40と、を備える。主動歯車35は、ステアリングホイール5とともに回転する。第1受信コイル701は、電磁誘導により電圧を発生させる。第2受信コイル702は、電磁誘導により電圧を発生させる。励磁コイル703は、第1受信コイル701および第2受信コイル702を囲っている。高周波送信回路704は、励磁コイル703に交流電圧を印加することにより第1受信コイル701の第1領域R1および第2領域R2と、第2受信コイル702の第3領域R3、第4領域R4および第5領域R5と、に磁界を発生させる。導体706は、主動歯車35とともに回転することにより第1領域R1、第2領域R2、第3領域R3、第4領域R4および第5領域R5を通過する磁界を変化させる。これにより、導体706は、第1受信コイル701および第2受信コイル702に発生する電圧を変化させる。出力回路705は、導体706が回転することにより変化するとともに操舵角度に対応する電圧を検出する。基板60は、図57に示すように、第1受信コイル701、第2受信コイル702、励磁コイル703、高周波送信回路704および出力回路705を実装している。ケース40は、ケース基部41を有する。ケース基部41は、軸方向Daと直交する方向に主動歯車35が取り付けられている。
 また、ケース基部41は、第1基部510、第1側部511、第2側部512、第3側部513および第2基部514を有する。さらに、第1基部510は、軸方向Daと直交する方向に延びる板状に形成されている。また、第1側部511は、第1基部510に接続されている。さらに、第2側部512は、第1基部510および第1側部511に接続されている。また、第3側部513は、第2側部512に接続されている。さらに、第2基部514は、軸方向Daと直交する方向に延びる板状に形成されているとともに第1側部511、第2側部512および第3側部513に接続されている。また、第1基部510、第1側部511、第2側部512、第3側部513および第2基部514によって区画される基板用空間457が形成されている。さらに、第1側部511、第3側部513および第2基部514によって区画される基板用開口458が形成されている。この基板用開口458は、主動歯車35の軸の周方向を向いて開いている。そして、基板60は、主動歯車35の軸を中心として回転させることによって、基板用開口458を介して基板用空間457に挿入されている。これにより、第4実施形態および第7実施形態と同様の効果を奏する。
 上記実施形態では、第1ヨーク爪部372および第2ヨーク爪部382は、先細り形状になっている。これに対して、第1ヨーク爪部372および第2ヨーク爪部382は、先細り形状になっていることに限定されない。例えば、第1ヨーク爪部372および第2ヨーク爪部382は、長方形形状等であってもよい。
 上記実施形態では、固定用カラー354は、第2ステアリングシャフト12に接続されているとともに、トルク検出用磁石30が第1ステアリングシャフト11に接続されている。これに対して、固定用カラー354は、第2ステアリングシャフト12に接続されているとともに、トルク検出用磁石30が第1ステアリングシャフト11に接続されていることに限定されない。例えば、固定用カラー354は、第1ステアリングシャフト11に接続されているとともに、トルク検出用磁石30が第2ステアリングシャフト12に接続されてもよい。
 上記実施形態では、ケース40と、保護カバー90と、基板60と、ターミナル85とは、樹脂による一体成形によって形成されてもよい。これにより、基板60が樹脂に埋まることとなるため、防塵性および防水性を向上させることができる。
 上記実施形態では、ケース40は、主動用凹部43を有する。これに対して、ケース40は、主動用凹部43を有することに限定されない。図58および図59に示すように、主動用凹部43が形成されていなくてもよい。この場合、ケース40は、ケース基面411の内周縁に接続されている側面471を有する。この側面471は、ケース側面に対応し、主動歯車35の軸を中心とする円弧柱の側面形状に形成されている。また、側面471は、軸方向Daと直交する方向に主動歯車35と対向する。
 また、上記実施形態が適宜組み合わされてもよい。

Claims (14)

  1.  検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、
     前記検出対象とともに回転する回転体(35)と、
     前記回転体とともに回転する従動回転体(31)と、
     磁界を発生させつつ前記従動回転体とともに回転する角度用磁石(51)と、
     前記回転角度に対応し、前記従動回転体が回転することにより変化する磁界の強さを検出する角度検出部(81)と、
     前記角度検出部を実装している基板(60)と、
     前記基板の厚み方向と直交する方向に前記回転体が取り付けられ、かつ、前記基板の厚み方向に前記従動回転体が取り付けられているとともに前記基板の厚み方向と直交する方向に延びる板状に形成されているケース基部(41)と、前記ケース基部から前記基板の厚み方向に突出しているケース凸部(45)とを有するケース(40)と、
     を備え、
     前記ケース凸部は、前記ケース凸部のうち前記ケース基部とは反対側の端面であるケース凸端面(451)を含み、
     前記ケース基部および前記ケース凸部によって区画される基板用空間(453)と、前記ケース凸端面上の空間であって前記基板の厚み方向を向いて開口しているとともに前記基板用空間に連通する基板用開口(454)とが形成されており、
     前記基板は、前記基板用開口を介して前記基板用空間に挿入されている回転角度検出装置。
  2.  前記ケースは、前記ケース基部に形成される凹みである凹部(401)をさらに有し、
     前記凹部は、底面(404)と、前記底面に接続されている側面(403)とを含み、
     前記底面および前記側面によって区画される凹部空間(408)に前記従動回転体の一部が挿入されており、
     前記凹部空間および前記基板用空間は、前記ケース基部によって隔てられている請求項1に記載の回転角度検出装置。
  3.  前記ケース凸端面に溶着されているとともに前記基板用開口を塞ぐ蓋部材(86)をさらに備える請求項1または2に記載の回転角度検出装置。
  4.  前記基板用空間に樹脂が充填されていることにより、前記角度検出部および前記基板を覆うとともに前記基板用開口を塞ぐ樹脂被覆部(87)をさらに備える請求項1または2に記載の回転角度検出装置。
  5.  前記ケース凸部に接続されているとともに前記基板用開口を塞ぐ蓋部材(86)と、
     前記ケース凸部および前記蓋部材に挟まれていることで弾性変形することによって、前記ケース凸部と前記蓋部材との隙間を塞ぐ弾性部材(88)と、
     をさらに備える請求項1または2に記載の回転角度検出装置。
  6.  検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、
     前記検出対象とともに回転する回転体(35)と、
     前記回転体とともに回転する従動回転体(31)と、
     前記回転角度に対応し、前記従動回転体が回転することにより変化する磁界の強さを検出する角度検出部(81)と、
     前記角度検出部を実装している基板(60)と、
     前記基板の厚み方向と直交する方向に前記回転体が取り付けられ、かつ、前記基板の厚み方向に前記従動回転体が取り付けられているとともに前記基板の厚み方向と直交する方向に延びる板状に形成されているケース基部(41)を有するケース(40)と、
     前記基板の厚み方向と直交する方向に延びている板部(860)と、前記板部から前記基板の厚み方向に突出している凸部(861)とを有する蓋部材(86)と、
     を備え、
     前記凸部は、前記ケース基部に接続されている凸端面(862)を含み、
     前記板部および前記凸部によって区画される基板用空間(883)と、前記凸端面上の空間であって前記基板の厚み方向を向いて開口しているとともに前記基板用空間に連通する基板用開口(884)とが形成されており、
     前記基板は、前記基板用開口を介して前記基板用空間に挿入されている回転角度検出装置。
  7.  前記ケース基部および前記蓋部材に挟まれていることで弾性変形することによって、前記ケース基部と前記蓋部材との隙間を塞ぐ弾性部材(88)と、
     をさらに備える請求項6に記載の回転角度検出装置。
  8.  検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、
     前記検出対象とともに回転する回転体(35)と、
     前記回転体とともに回転する従動回転体(31)と、
     磁界を発生させつつ前記従動回転体とともに回転する角度用磁石(51)と、
     前記回転角度に対応し、前記従動回転体が回転することにより変化する磁界の強さを検出する角度検出部(81)と、
     前記角度検出部を実装している基板(60)と、
     前記回転体の軸方向と直交する方向に前記回転体が取り付けられているとともに前記軸方向に前記従動回転体が取り付けられているケース基部(41)を有するケース(40)と、
     を備え、
     前記ケース基部は、前記軸方向と直交する方向に延びる板状に形成されている第1基部(510)と、前記第1基部に接続されている第1側部(511)と、前記第1基部および前記第1側部に接続されている第2側部(512)と、前記第2側部に接続されている第3側部(513)と、前記軸方向と直交する方向に延びる板状に形成されているとともに前記第1側部、前記第2側部および前記第3側部に接続されている第2基部(514)とを有し、
     前記第1基部、前記第1側部、前記第2側部、前記第3側部および前記第2基部によって区画される基板用空間(457)と、前記第1側部、前記第3側部および前記第2基部によって区画される空間であって前記回転体の軸を中心とする周方向を向いて開口しているとともに前記基板用空間に連通する基板用開口(458)とが形成されており、
     前記基板は、前記基板用開口を介して前記基板用空間に挿入されている回転角度検出装置。
  9.  前記回転角度検出装置は、前記回転角度検出装置の外部に接続されるターミナル(85)を収容するとともに前記軸方向に延びているターミナルケース(89)をさらに備え、
     前記第1基部および前記第1側部によって区画されることにより前記軸方向を向いて開口しているとともに前記基板用空間および前記基板用開口に連通するターミナル用開口(459)が形成されており、
     前記ターミナルケースは、前記基板のうち前記基板用開口側に配置されていることにより、前記ターミナル用開口を通っている請求項8に記載の回転角度検出装置。
  10.  前記従動回転体は、第1従動回転体であって、
     前記角度用磁石は、角度用第1磁石であって、
     前記角度検出部は、第1角度検出部であって、
     前記回転角度検出装置は、
     前記回転体および前記第1従動回転体とともに回転する第2従動回転体(32)と、
     磁界を発生させつつ前記第2従動回転体とともに回転する角度用第2磁石(52)と、
     前記回転角度に対応し、前記第2従動回転体が回転することにより変化する磁界の強さを検出する第2角度検出部(82)と、
     前記第1角度検出部によって検出された磁界の強さおよび前記第2角度検出部によって検出された磁界の強さに基づいて、前記回転角度を演算する角度演算部(83)と、
     をさらに備え、
     前記角度演算部は、前記基板に実装されているとともに、前記第1角度検出部および前記第2角度検出部の間に配置されている請求項1ないし9のいずれか1つに記載の回転角度検出装置。
  11.  磁界を発生させつつ前記検出対象とともに回転するトルク用磁石(30)と、
     前記検出対象のトルクに対応し、前記検出対象および前記回転体が回転することにより変化する磁界の強さを検出するトルク検出部(61、62)と、
     前記回転角度検出装置の外部に接続されるターミナル(85)と、
     をさらに備え、
     前記基板は、前記角度検出部および前記トルク検出部を実装しており、
     前記ターミナルは、前記基板のうち前記角度検出部および前記トルク検出部の間に配置されている請求項1ないし8のいずれか1つに記載の回転角度検出装置。
  12.  検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、
     前記検出対象とともに回転する回転体(35)と、
     電磁誘導により電圧を発生させる第1受信コイル(701)と、
     電磁誘導により電圧を発生させる第2受信コイル(702)と、
     前記第1受信コイルおよび前記第2受信コイルを囲っている励磁コイル(703)と、
     前記励磁コイルに交流電圧を印加することにより前記第1受信コイルおよび前記第2受信コイルの内部に磁界を発生させる磁界発生部(704)と、
     前記回転体とともに回転することにより前記第1受信コイルおよび前記第2受信コイルの内部を通過する磁界を変化させることで、前記第1受信コイルおよび前記第2受信コイルに発生する電圧を変化させる導体(706)と、
     前記回転角度に対応し、前記導体が回転することにより変化する電圧を検出する検出部(705)と、
     前記第1受信コイル、前記第2受信コイル、前記磁界発生部および前記検出部を実装している基板(60)と、
     前記基板の厚み方向と直交する方向に前記回転体が取り付けられているとともに前記基板の厚み方向と直交する方向に延びる板状に形成されているケース基部(41)と、前記ケース基部から前記基板の厚み方向に突出しているケース凸部(45)とを有するケース(40)と、
     を備え、
     前記ケース凸部は、前記ケース凸部のうち前記ケース基部とは反対側の端面であるケース凸端面(451)を含み、
     前記ケース基部および前記ケース凸部によって区画される基板用空間(453)と、前記ケース凸端面上の空間であって前記基板の厚み方向を向いて開口しているとともに前記基板用空間に連通する基板用開口(454)とが形成されており、
     前記基板は、前記基板用開口を介して前記基板用空間に挿入されている回転角度検出装置。
  13.  検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、
     前記検出対象とともに回転する回転体(35)と、
     電磁誘導により電圧を発生させる第1受信コイル(701)と、
     電磁誘導により電圧を発生させる第2受信コイル(702)と、
     前記第1受信コイルおよび前記第2受信コイルを囲っている励磁コイル(703)と、
     前記励磁コイルに交流電圧を印加することにより前記第1受信コイルおよび前記第2受信コイルの内部に磁界を発生させる磁界発生部(704)と、
     前記回転体とともに回転することにより前記第1受信コイルおよび前記第2受信コイルの内部を通過する磁界を変化させることで、前記第1受信コイルおよび前記第2受信コイルに発生する電圧を変化させる導体(706)と、
     前記回転角度に対応し、前記導体が回転することにより変化する電圧を検出する検出部(705)と、
     前記第1受信コイル、前記第2受信コイル、前記磁界発生部および前記検出部を実装している基板(60)と、
     前記基板の厚み方向と直交する方向に前記回転体が取り付けられているとともに前記基板の厚み方向と直交する方向に延びる板状に形成されているケース基部(41)を有するケース(40)と、
     前記基板の厚み方向と直交する方向に延びている板部(860)と、前記板部から前記基板の厚み方向に突出している凸部(861)とを有する蓋部材(86)と、
     を備え、
     前記凸部は、前記ケース基部に接続されている凸端面(862)を含み、
     前記板部および前記凸部によって区画される基板用空間(883)と、前記凸端面上の空間であって前記基板の厚み方向を向いて開口しているとともに前記基板用空間に連通する基板用開口(884)とが形成されており、
     前記基板は、前記基板用開口を介して前記基板用空間に挿入されている回転角度検出装置。
  14.  検出対象の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、
     前記検出対象とともに回転する回転体(35)と、
     電磁誘導により電圧を発生させる第1受信コイル(701)と、
     電磁誘導により電圧を発生させる第2受信コイル(702)と、
     前記第1受信コイルおよび前記第2受信コイルを囲っている励磁コイル(703)と、
     前記励磁コイルに交流電圧を印加することにより前記第1受信コイルおよび前記第2受信コイルの内部に磁界を発生させる磁界発生部(704)と、
     前記回転体とともに回転することにより前記第1受信コイルおよび前記第2受信コイルの内部を通過する磁界を変化させることで、前記第1受信コイルおよび前記第2受信コイルに発生する電圧を変化させる導体(706)と、
     前記回転角度に対応し、前記導体が回転することにより変化する電圧を検出する検出部(705)と、
     前記第1受信コイル、前記第2受信コイル、前記磁界発生部および前記検出部を実装している基板(60)と、
     前記回転体の軸方向と直交する方向に前記回転体が取り付けられているケース基部(41)を有するケース(40)と、
     を備え、
     前記ケース基部は、前記軸方向と直交する方向に延びる板状に形成されている第1基部(510)と、前記第1基部に接続されている第1側部(511)と、前記第1基部および前記第1側部に接続されている第2側部(512)と、前記第2側部に接続されている第3側部(513)と、前記軸方向と直交する方向に延びる板状に形成されているとともに前記第1側部、前記第2側部および前記第3側部に接続されている第2基部(514)とを有し、
     前記第1基部、前記第1側部、前記第2側部、前記第3側部および前記第2基部によって区画される基板用空間(457)と、前記第1側部、前記第3側部および前記第2基部によって区画される空間であって前記回転体の軸を中心とする周方向を向いて開口しているとともに前記基板用空間に連通する基板用開口(458)とが形成されており、
     前記基板は、前記基板用開口を介して前記基板用空間に挿入されている回転角度検出装置。
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