JP7127417B2 - センサ装置 - Google Patents
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Description
上記のセンサ装置において、第1軸に取り付けられるとともに周方向に着磁された永久磁石と、連結軸を介して前記第1軸と連結された第2軸に固定されるとともに前記永久磁石が形成する磁界内に配置された磁気ヨークと、前記磁気ヨークを取り囲むように配置されるとともに前記磁気ヨークの磁束を集める集磁リングとを備え、前記集磁リングは、前記磁気ヨークを取り囲む環状のリング部と、前記リング部の径方向外側に向かって延びる集磁部とを有し、前記ホルダは、前記集磁部、前記センサ素子、及び前記回路部材を取り囲む矩形状の集磁部ホルダを有し、前記集磁部ホルダの長手方向は前記集磁部の延びる方向と一致し、前記集磁部ホルダの短手方向は前記集磁部の延びる方向と直交する方向と一致し、前記集磁部ホルダには、その内部と外部とを隔てる側壁が設けられるとともに、当該側壁のうち長側壁の厚みは短側壁の厚みよりも厚く設定されていることが好ましい。
トルクセンサの第1実施形態について説明する。
図1及び図2に示すように、センサ装置としてのトルクセンサ1は、トーションバー13と、円筒状の永久磁石20と、円筒状の磁気ヨーク30と、磁気ヨーク30を取り囲むように配置されている円筒状の集磁リング40と、集磁リング40を保持するホルダ50と、ホルダ50の外周を覆う磁気シールド100と、センサユニット110とを備えている。トルクセンサ1は、ステアリングシャフト等の回転軸10に付与されたトルクを検出するものである。
図3~図5に示すように、センサユニット110は、回路部材120と、回路部材120に接続されているセンサ素子130とを有している。センサ素子130は、直方体状をなしている。センサ素子130には、例えばホール素子等の磁気検出素子が採用されている。本実施形態では、センサ素子130は、第1センサ素子131及び第2センサ素子132の2つが冗長的に設けられている。第1センサ素子131及び第2センサ素子132は、第2集磁部ホルダ90が延びる方向と直交する方向(以下、「幅方向」という。)において、並んで配置されている。また、第1集磁リング41の第1集磁部41bは2つ設けられるとともに、第2集磁リング42の第2集磁部42bも2つ設けられている。第1集磁部41bは、第1集磁部ホルダ70における第1リング部ホルダ60側の端部において露出している。第2集磁部42bは、第2集磁部ホルダ90における第2リング部ホルダ80側の端部において露出している。第1センサ素子131及び第2センサ素子132は、第1ホルダ51及び第2ホルダ52が組み付けられた状態において、それぞれ第1集磁部41bと第2集磁部42bとの間に配置されている。第1センサ素子131は、第2センサ素子132側から第1センサ素子131側へ向かう方向(以下、「第1方向」という。)の順に、第1電源端子131a、第1グランド端子131b、及び第1信号端子131cからなる3本の端子を有している。第1電源端子131a、第1グランド端子131b、及び第1信号端子131cは、第1センサ素子131が第2ホルダ52に組み付けられた状態において、第2集磁部ホルダ90の延びる方向における先端へ向けて延びている。第2センサ素子132は、第1センサ素子131側から第2センサ素子132側へ向かう方向(以下、「第2方向」という。)の順に、第2電源端子132a、第2グランド端子132b、及び第2信号端子132cからなる3本の端子を有している。第2電源端子132a、第2グランド端子132b、及び第2信号端子132cは、第2センサ素子132が第2ホルダ52に組み付けられた状態において、第2集磁部ホルダ90の延びる方向における先端へ向けて延びている。
図2、図4、及び図5に示すように、載置部93にはセンサユニット110が載置されている。第2集磁部ホルダ90の側壁94は、第1集磁部ホルダ70及び第2集磁部ホルダ90の間で形成される内部の空間と外部とを隔てている。側壁94は、第2集磁部ホルダ90が矩形状をなしているのに対応して、長側壁94a及び短側壁94bを有している。長側壁94aは、第2ホルダ本体部91における幅方向の各端部において設けられている。長側壁94aは互いに対向している。短側壁94bは、第2ホルダ本体部91における第2集磁部ホルダ90の延びる方向における先端部分に設けられている。長側壁94aの厚みは、短側壁94bの厚みよりも厚く形成されている。長側壁94aにおける第2リング部ホルダ80側の端部には、軸方向Xに延びる孔95が形成されている。軸方向Xから見たとき、幅方向における長側壁94aの厚みの中心位置は、幅方向における孔95の中心位置よりも外側に位置している。載置部93は、第2ホルダ本体部91の第1集磁部ホルダ70側の面に対して凹み形成されている基面93aに対して凹み形成されている第1凹部93b及び第2凹部93cを有している。第1凹部93b及び第2凹部93cは、軸方向Xから見たとき、矩形形状をなしている。第1凹部93b及び第2凹部93cの長手方向は、幅方向と一致している。第1凹部93bの幅方向の長さは、第2凹部93cの幅方向の長さよりも短く設定されている。載置部93にセンサユニット110が載置されるとき、第1凹部93bには第2導電部123の段部123dが載置され、第2凹部93cに被覆部111が載置される。
(1)ハウジング160を射出成型する際、金型内に充填された溶融樹脂の成型圧がホルダ50の外面に作用する。この成型圧によって、第1ホルダ本体部71、第2ホルダ本体部91、及び側壁94が内方に向かって、すなわちホルダ50の内部に形成された空間を押し潰すように変形することがある。変形したホルダ50が回路部材120に当たると、特に電子部品140に当たると、電子部品140が導電部121から外れるおそれがある。電子部品140が導電部121から外れた場合には、電子部品140と導電部121との電気的接続が不良になる。
トルクセンサの第2実施形態について説明する。ここでは、第1実施形態との違いを中心に説明する。
(6)第3端子接続部124aと第4端子接続部125aとの間、すなわち第1回路部材120aと第2回路部材120bとの間に抑制部150が配置されているため、回路部材120及びセンサ素子130を第2ホルダ52に組み付ける際、抑制部150aを基準としてその組み付け位置を規定することができる。このことから、第2ホルダ52に対する回路部材120及びセンサ素子130の位置決めを抑制部150aによって実現することができるようになる。
・長側壁94aの厚みを短側壁94bの厚みと等しく設定してもよいし、長側壁94aの厚みを短側壁94bの厚みよりも薄く設定してもよい。
・突出部151は、設けなくてもよい。
・抑制部150は、第2ホルダ本体部91と一体的に設けられたが、別体で設けられてもよい。また、抑制部150aは、第2ホルダ本体部91と別体で設けられてもよい。
・センサ素子130として、ホール素子が採用されたが、磁気抵抗素子が採用されてもよい。
Claims (5)
- 電子部品が電気的に接続されてなる回路部材と前記回路部材に電気的に接続されているセンサ素子とを取り囲むホルダを有し、前記ホルダを覆うように射出成型されてなるハウジングを備えるセンサ装置において、
前記ホルダの内部には、前記射出成型の成型圧による前記ホルダの変形を抑制するべく、当該変形する方向に前記ホルダの内部を繋ぐように柱状に延びた抑制部が設けられており、
前記ホルダは、少なくとも第1ホルダ及び第2ホルダにより構成されるとともに、前記第1ホルダと前記第2ホルダとの間において前記回路部材及び前記センサ素子を取り囲むものであって、
前記第1ホルダは、第1ホルダ本体部を有し、
前記第2ホルダは、前記回路部材及び前記センサ素子が載置されている載置部を含むとともに第1ホルダ本体部と対向している第2ホルダ本体部と、前記第2ホルダ本体部から前記第1ホルダ本体部に向けて突出する前記抑制部とを有し、
前記第2ホルダ本体部は、前記第1ホルダ本体部と対向する方向から見たときに矩形状をなすとともに、前記第1ホルダ本体部及び前記第2ホルダ本体部の間で形成される内部の空間と外部とを隔てる側壁を有し、
前記側壁は、前記第2ホルダ本体部の長手方向に延びる部位である長側壁と、前記第2ホルダ本体部の短手方向に延びる部位である短側壁とを有し、
前記長側壁の厚みは、前記短側壁の厚みよりも厚く設定されているセンサ装置。 - 前記センサ素子は、第1センサ素子と第2センサ素子とを含み、
前記回路部材は、前記第1センサ素子に電気的に接続されている第1回路部材と前記第2センサ素子に電気的に接続されている第2回路部材とを含み、
前記抑制部は、前記第1回路部材と前記第2回路部材との間において、前記第1回路部材及び前記第2回路部材と隙間を空けて配置されている請求項1に記載のセンサ装置。 - 前記センサ素子は、第1センサ素子と第2センサ素子とを含み、
前記回路部材は、前記第1センサ素子に電気的に接続されている第1回路部材と前記第2センサ素子に電気的に接続されている第2回路部材とを含み、
前記抑制部は、前記第1回路部材と前記第2回路部材との間において、前記第1回路部材及び前記第2回路部材と当接した状態で配置されている請求項1に記載のセンサ装置。 - 前記回路部材は、前記電子部品と通電可能な導電部とを含み、
前記第1ホルダは、前記第1ホルダ本体部から前記第2ホルダに向けて突出するとともに前記導電部と対向している突出部を有し、
前記抑制部の突出長は、前記突出部の突出長よりも長く設定されている請求項1~3のいずれか一項に記載のセンサ装置。 - 電子部品が電気的に接続されてなる回路部材と前記回路部材に電気的に接続されているセンサ素子とを取り囲むホルダを有し、前記ホルダを覆うように射出成型されてなるハウジングを備えるセンサ装置において、
前記ホルダの内部には、前記射出成型の成型圧による前記ホルダの変形を抑制するべく、当該変形する方向に前記ホルダの内部を繋ぐように柱状に延びた抑制部が設けられており、
第1軸に取り付けられるとともに周方向に着磁された永久磁石と、
連結軸を介して前記第1軸と連結された第2軸に固定されるとともに前記永久磁石が形成する磁界内に配置された磁気ヨークと、
前記磁気ヨークを取り囲むように配置されるとともに前記磁気ヨークの磁束を集める集磁リングとを備え、
前記集磁リングは、前記磁気ヨークを取り囲む環状のリング部と、前記リング部の径方向外側に向かって延びる集磁部とを有し、
前記ホルダは、前記集磁部、前記センサ素子、及び前記回路部材を取り囲むとともに、前記第2軸の軸方向から見たときに矩形状をなしている集磁部ホルダを有し、
前記集磁部ホルダの長手方向は前記集磁部の延びる方向と一致し、前記集磁部ホルダの短手方向は前記集磁部の延びる方向と直交する方向と一致し、
前記集磁部ホルダには、その内部と外部とを隔てる側壁が設けられるとともに、当該側壁のうち長側壁の厚みは短側壁の厚みよりも厚く設定されているセンサ装置。
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