(57)【要約】【課題】コイルを構成する導線の短絡の発生を抑制することを目的とする。【解決手段】ボビンは、外周に導線が巻き回されてコイルが形成される第１巻芯部３１１〜第４巻芯部３１４と、巻芯部に巻き回される導線の端部が接続される第１端子３５１〜第４端子３５４と、第１端子３５１〜第４端子３５４を保持する端子台３４０とを備え、端子台３４０は、第１端子３５１〜第４端子３５４のそれぞれに接続される導線を、他の端子に接続される導線と接触しないように案内する第１溝部３４１〜第４溝部３４４を備えることを特徴とするボビンである。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に導線が巻き回されてコイルが形成される巻芯部と、
前記巻芯部に巻き回される前記導線の端部が接続される複数の端子と、
前記複数の端子を保持する保持部とを備え、
前記保持部は、前記複数の端子の各々の端子に接続される導線を、他の端子に接続される導線と接触しないように案内する案内部を備えること
を特徴とするボビン。
【請求項２】
前記巻芯部と前記保持部とは、前記コイルの中心軸方向に並んで設けられ、
前記案内部は、前記保持部における前記巻芯部が設けられている側と反対側の端部に形成された溝であることを特徴とする請求項１記載のボビン。
【請求項３】
前記保持部には、前記巻芯部に巻き回される前記導線の端部を前記案内部に導くための切欠きが形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のボビン。
【請求項４】
前記複数の端子は、前記保持部において、前記中心軸方向と交差する方向に沿って一列に並んで設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のボビン。
【請求項５】
前記請求項１乃至４のいずれか１項記載のボビンと、
前記ボビンの前記巻芯部に巻き回される導線により形成され、回転可能に支持される回転軸の周囲に設けられるコイルとを備え、
前記ボビンの前記保持部は、前記複数の端子の各々の端子に接続される導線を、他の端子に接続される導線と接触しないように案内する案内部を備えること
を特徴とするトルク検出装置。
【請求項６】
前記ボビンと前記コイルとを樹脂でモールドすることで形成され、当該ボビンと当該コイルとを収容する収容部材をさらに有することを特徴とする請求項５記載のトルク検出装置。
【請求項７】
請求項５または６記載のトルク検出装置を有するステアリング装置であって、
前記トルク検出装置は、ステアリングホイールに接続されるステアリングシャフトのトルクを検出することを特徴とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボビン、トルク検出装置およびステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転可能に支持される回転軸のトルクを検出する装置として、磁歪に起因する磁気特性の変化に基づいてトルクを検出する磁歪式のトルク検出装置が知られている。
特許文献１には、円筒状ボビンと、円筒状ボビンに巻装される２つの検出コイルと、検出コイルのコイル端が接続される４つのリード線とを備え、磁歪層が形成された受動軸のトルクを検出する磁歪式のトルク検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−５２６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、トルク検出装置において、コイルを構成する導線を複数の端子に接続する場合に、異なる端子に接続される導線同士が接触して短絡する場合がある。そして、異なる端子に接続される導線同士が短絡した場合には、トルク検出装置においてトルクの検出が正確に行われなくなる懸念がある。
本発明は、コイルを構成する導線の短絡の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
係る目的のもと、本発明は、外周に導線が巻き回されてコイルが形成される巻芯部と、巻芯部に巻き回される導線の端部が接続される複数の端子と、複数の端子を保持する保持部とを備え、保持部は、複数の端子の各々の端子に接続される導線を、他の端子に接続される導線と接触しないように案内する案内部を備えることを特徴とするボビンである。
【０００６】
ここで、巻芯部と保持部とは、コイルの中心軸方向に並んで設けられ、案内部は、保持部における巻芯部が設けられている側と反対側の端部に形成された溝であることを特徴とすることができる。これによれば、溝に沿って導線を案内することが可能になり、本構成を採用しない場合と比較して、導線のあばれを抑制することできる。
また、保持部には、巻芯部に巻き回される導線の端部を案内部に導くための切欠きが形成されていることを特徴とすることができる。これによれば、本構成を採用しない場合と比較して、コイルを構成する導線同士の短絡の発生を抑制しながら、ボビンの大型化を抑制することが可能になる。
さらに、複数の端子は、保持部において、中心軸方向と交差する方向に沿って一列に並んで設けられることを特徴とすることができる。これによれば、本構成を採用しない場合と比較して、コイルを構成する導線同士の短絡の発生をより抑制することができる。
【０００７】
他の観点から捉えると、本発明は、上記のボビンと、ボビンの巻芯部に巻き回される導線により形成され、回転可能に支持される回転軸の周囲に設けられるコイルとを備え、ボビンの保持部は、複数の端子の各々の端子に接続される導線を、他の端子に接続される導線と接触しないように案内する案内部を備えることを特徴とするトルク検出装置である。
【０００８】
ここで、ボビンとコイルとを樹脂でモールドすることで形成され、ボビンとコイルとを収容する収容部材をさらに有することを特徴とすることができる。これによれば、本構成を採用しない場合と比較して、コイルを構成する導線同士の短絡の発生をより抑制することができる。
【０００９】
さらに他の観点から捉えると、本発明は、上記のトルク検出装置を有するステアリング装置であって、トルク検出装置は、ステアリングホイールに接続されるステアリングシャフトのトルクを検出することを特徴とするステアリング装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コイルを構成する導線の短絡の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態が適用されるステアリング装置の概略構成を示す図である。
【図２】本実施の形態が適用されるステアリング装置を詳細に説明するための図である。
【図３】（ａ）は、図２におけるＩＩＩＡ部の拡大図である。また、（ｂ）は、（ａ）に示したトルク検出装置および第２ハウジングの斜視図である。
【図４】本実施の形態が適用される第２ハウジングとトルク検出装置との関係を説明するための図である。
【図５】本実施の形態が適用されるトルク検出装置の構成を説明するための図であり、トルク検出装置の分解斜視図である。
【図６】（ａ）は、図５に示したトルク検出装置を、背面側から見た図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＶＩＢ部の構成を説明するための図である。
【図７】トルク検出装置におけるトルク検出部の構成を説明するための図である。
【図８】コイルユニットの斜視図である。
【図９】（ａ）は、ボビンを−Ｚ方向から見た図を示しており、（ｂ）は、ボビンを（ａ）におけるＩＸＢ方向から見た図を示している。
【図１０】（ａ）は、コイルユニットを−Ｚ方向から見た図を示しており、（ｂ）は、コイルユニットを（ａ）におけるＸＢ方向から見た図を示している。
【図１１】本実施の形態が適用されるトルク検出回路の構成およびトルク検出装置のトルク検出動作を説明するための図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るボビンの構成を説明するための図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係るボビンの構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１実施形態］
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態が適用されるステアリング装置１００の概略構成を示す図である。
図２は、本実施の形態が適用されるステアリング装置１００を詳細に説明するための図である。
ステアリング装置１００は、乗り物の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施の形態においては自動車に適用した構成を例示している。また、本実施の形態のステアリング装置１００は、いわゆるコラムアシストタイプの電動パワーステアリング装置である。
【００１３】
ステアリング装置１００は、ドライバが操作する車輪（ホイール）状のステアリングホイール（ハンドル）１０１と、ステアリングホイール１０１に一体的に設けられたステアリングシャフト１０２とを備えている。また、ステアリング装置１００は、ステアリングシャフト１０２と自在継手１０３ａを介して連結された中間シャフト１０３と、この中間シャフト１０３と自在継手１０３ｂを介して連結されたピニオンシャフト１０４とを備えている。ピニオンシャフト１０４は、ステアリングホイール１０１の回転に連動して回転する。
【００１４】
また、ステアリング装置１００は、左右の前輪４００のそれぞれに連結されたタイロッド１０５と、タイロッド１０５に連結されたラック軸１０６とを備えている。ラック軸１０６に形成されたラック歯１０６ａは、ピニオンシャフト１０４に形成されたピニオン１０４ａとともにラック・ピニオン機構を構成する。
【００１５】
また、ステアリング装置１００は、ステアリングシャフト１０２の回転をアシストする電動モータ１１０と、電動モータ１１０の駆動力をステアリングシャフト１０２に伝達する伝達機構１２０とを備えている。伝達機構１２０は、電動モータ１１０の出力軸に連結されたウォームギヤ１２１（図２参照）と、ステアリングシャフト１０２に装着されたウォームホイール１２２（図２参照）とにより構成され、電動モータ１１０の回転力がウォームホイール１２２により減速されてステアリングシャフト１０２に伝達される。
【００１６】
また、ステアリング装置１００は、図２に示すように、ステアリングシャフト１０２の周囲を覆うステアリングコラム１５０を備えている。
また、ステアリング装置１００は、図１に示すように、ステアリングホイール１０１の操舵トルクＴを検出するトルク検出装置２００と、トルク検出装置２００からの出力信号等に基づいて、電動モータ１１０の作動を制御する制御装置１０とを備えている。
なお、トルク検出装置２００については後で詳述する。
【００１７】
ステアリングシャフト１０２は、図２に示すように、ステアリングホイール１０１（図１参照）に連結されたアッパーシャフト１４０と、アッパーシャフト１４０に連結された入力軸１４１と、入力軸１４１に連結された出力軸１４２とを備えて構成される。これらのアッパーシャフト１４０、入力軸１４１および出力軸１４２は、ステアリングホイール１０１側から順に、同軸的に連結されており、出力軸１４２が自在継手１０３ａ（図１参照）を介して中間シャフト１０３（図１参照）と連結されている。
【００１８】
アッパーシャフト１４０は、円筒状であり、内側に入力軸１４１が挿入されてその周囲を覆う。アッパーシャフト１４０の中心軸方向の他端側（図２において下側）の内周面には、スプライン（不図示）が形成されている。
また、後述するように、本実施の形態のアッパーシャフト１４０は、軸受け１６０ａおよび軸受け１６０ｂによって回転可能に支持される。
【００１９】
入力軸１４１は、円柱状の部材である。そして、その軸方向の一端側（図２において上側）の外周面には、上述したようにスプライン（不図示）が形成されている。そして、入力軸１４１の外周に形成されたスプライン（不図示）と、アッパーシャフト１４０に形成されたスプラインとが噛み合うように、入力軸１４１がアッパーシャフト１４０内に挿入される。
また入力軸１４１の軸方向の他端側（図２において下側）においても、スプラインが形成されており、入力軸１４１の他端側は、後述する出力軸１４２の第１円柱部１４２ａに形成された凹部１４２Ｈに挿入されている。
【００２０】
出力軸１４２は、円柱状の部材である。出力軸１４２には、上端側から順に、出力軸１４２の軸方向に沿って凹んだ凹部１４２Ｈが形成されるとともに、外周面に後述する軸受け１７０ａが配置される第１円柱部１４２ａと、後述する第１磁歪膜２１１および第２磁歪膜２１２（図３、図１１参照）が外周面に形成される第２円柱部１４２ｂと、外周面に後述する軸受け１７０ｂが配置される第３円柱部１４２ｃと、第３円柱部１４２ｃの外径よりも大きな外径を有する第４円柱部１４２ｄと、第４円柱部１４２ｄの外径よりも小さな外径を有し、外周面にウォームホイールが配置される第５円柱部１４２ｅとが形成されている。
【００２１】
出力軸１４２の第１円柱部１４２ａに設けられた凹部１４２Ｈの内周面には、スプライン（不図示）が形成されている。そして、凹部１４２Ｈには、上述したように入力軸１４１の軸方向下端部が挿入されて、入力軸１４１の外周面に形成されたスプラインと凹部１４２Ｈの内周面に形成されたスプラインとが噛み合うようになっている。
【００２２】
ステアリングコラム１５０は、ステアリングシャフト１０２の一部を収容する第１ハウジング１６０と、ステアリングシャフト１０２の一部を収容するとともにトルク検出装置２００を保持する第２ハウジング１７０と、ステアリングシャフト１０２の一部および伝達機構１２０を収容する第３ハウジング１８０とを備えている。第１ハウジング１６０、第２ハウジング１７０および第３ハウジング１８０は、この順で、軸方向一端部側（図２においては上側）から他端部側（図２においては下側）へ並んでいる。
【００２３】
第１ハウジング１６０は、軸方向の一端部側および他端部側が開口した円筒状の形状を有している。そして、第１ハウジング１６０の軸方向の一端部側および他端部側には、それぞれ、アッパーシャフト１４０を回転可能に支持する軸受け１６０ａおよび軸受け１６０ｂが装着されている。
第２ハウジング１７０は、軸方向の一端部側（図２においては上側）および他端部側（図２においては下側）が開口した円筒状の形状を有している。そして、第２ハウジング１７０には、出力軸１４２を回転可能に支持する軸受け１７０ａおよび軸受け１７０ｂが装着されている。また、第２ハウジング１７０には、後述するように、トルク検出装置２００が挿入される開口部１７１（図３、図４参照）が形成されている。
この例では、第１ハウジング１６０の外周が第２ハウジング１７０の内周に入り込んで設けられる。
なお、第２ハウジング１７０の詳細な構成については後段にて説明する。
【００２４】
第３ハウジング１８０は、軸方向の一端部側（図２においては上側）が開口した形状の部材である。第３ハウジング１８０には電動モータ１１０が装着される。また、第３ハウジング１８０は、電動モータ１１０の回転軸に装着されたウォームギヤ１２１を含んで構成される伝達機構１２０を収容する。
【００２５】
続いて、第２ハウジング１７０の構成およびトルク検出装置２００の構成について詳細に説明する。
図３（ａ）は、図２におけるＩＩＩＡ部の拡大図である。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した第２ハウジング１７０およびトルク検出装置２００の斜視図である。
図４は、本実施の形態が適用される第２ハウジング１７０とトルク検出装置２００との関係を説明するための図である。
図５は、本実施の形態が適用されるトルク検出装置２００の構成を説明するための図であり、トルク検出装置２００の分解斜視図である。
図６（ａ）は、図５に示したトルク検出装置２００を、背面側から見た図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＶＩＢ部の構成を説明するための図である。
図７は、トルク検出装置２００におけるトルク検出部２１０の構成を説明するための図である。なお、図７では、後述する収容ケース２２０の記載を省略している。
【００２６】
第２ハウジング１７０は、上述したように円筒状の形状を有し、第２ハウジング１７０の内部には、トルク検出装置２００の一部や出力軸１４２の一部が収容される円柱状の空間が形成されている。そして、図４に示すように、第２ハウジング１７０には、この円柱形状の空間から第２ハウジング１７０の径方向に向かって延びるとともに、外部に向けて開口して設けられる開口部１７１が形成されている。本実施の形態のステアリング装置１００では、第２ハウジング１７０に形成された開口部１７１に対して、トルク検出装置２００が、第２ハウジング１７０の径方向に沿って挿入される。
【００２７】
なお、以下の説明において、図３、図４等に示したように、第２ハウジング１７０の中心軸方向（ステアリングシャフト１０２の中心軸方向）をＸ方向と呼び、第２ハウジング１７０の径方向であって、第２ハウジング１７０の中心軸から開口部１７１へ向かう方向をＺ方向と呼ぶことがある。すなわち、本実施の形態では、トルク検出装置２００は、第２ハウジング１７０の開口部１７１に対して、−Ｚ方向に沿って挿入される。
ここで、Ｘ方向とＺ方向とは垂直である。さらに、Ｘ方向に垂直且つＺ方向に垂直な方向をＹ方向と呼ぶことがある。
【００２８】
第２ハウジング１７０に形成される開口部１７１は、Ｚ方向に沿って見た場合に長方形状の概形を有している。そして、第２ハウジング１７０には、Ｘ方向およびＺ方向に沿うとともに開口部１７１から第２ハウジング１７０の内部へ延びる一対の第１側壁１７１ａと、Ｙ方向およびＺ方向に沿うとともに開口部１７１から第２ハウジング１７０の内部へ延びる一対の第２側壁１７１ｂとが形成されている。ここで、第２側壁１７１ｂには、出力軸１４２等が挿入される円形状の貫通孔１７１ｃが設けられている。
【００２９】
さらに、第２ハウジング１７０には、開口部１７１の外周からＸ方向およびＹ方向に沿って延びる保持面１７２が形成されている。保持面１７２は、Ｚ方向に沿って見た場合に長方形状の概形を有する平坦面である。そして、保持面１７２は、トルク検出装置２００の後述する鍔部２２３（図５参照）に設けられたカラー２９３に当接してトルク検出装置２００を保持する。さらに保持面１７２の四隅には、トルク検出装置２００を第２ハウジング１７０に対して固定するための固定ネジ３６０が、カラー２９３を介して締め込まれるネジ孔１７３が形成されている。
【００３０】
続いて、図５〜図７を用いて、トルク検出装置２００の構成について説明する。
本実施の形態のトルク検出装置２００は、磁歪に起因する磁気特性の変化に基づいてトルクを検出する磁歪式のセンサである。トルク検出装置２００は、ステアリングホイール１０１（図１参照）に加えられた操舵トルクＴを検出するトルク検出部２１０と、トルク検出部２１０による検出に基づいて操舵トルクＴに応じた電圧を出力する検出回路基板２６０とを備える。さらに、トルク検出装置２００は、検出回路基板２６０を覆って保護する保護カバー２３０を備える。
なお、本実施の形態では、出力軸１４２における第２円柱部１４２ｂに形成された第１磁歪膜２１１および第２磁歪膜２１２も、トルク検出装置２００を構成している。
【００３１】
トルク検出部２１０は、図５に示すように、コイルユニット３００と、コイルユニット３００の周囲を覆うように設けられるバックヨーク３５０と、第２ハウジング１７０（図４参照）に対するトルク検出装置２００の固定に用いられるカラー２９３と、トルク検出部２１０に対する検出回路基板２６０の固定に用いられるナット２９２と、これらを収容する収容部材の一例としての収容ケース２２０とを備えている。
【００３２】
収容ケース２２０は、検出回路基板２６０を保持する基板保持部２２１と、内部にコイルユニット３００が収容されるコイルユニット収容部２２２と、基板保持部２２１の周囲からＸ方向およびＹ方向に延び、カラー２９３を保持する鍔部２２３とを有している。
【００３３】
基板保持部２２１は、鍔部２２３からコイルユニット収容部２２２側に凹んで設けられる。そして、基板保持部２２１には、検出回路基板２６０の形状に倣って形成された平坦面からなり検出回路基板２６０が積載される基板積載面２２１ａが形成されている。
また、基板保持部２２１の基板積載面２２１ａには、検出回路基板２６０を基板保持部２２１に固定するために用いられる３つのナット２９２が設けられている。
【００３４】
コイルユニット収容部２２２には、図５に示すように、Ｘ方向およびＺ方向に沿って設けられる一対の第１外壁２２２ａと、Ｙ方向およびＺ方向に沿って設けられる一対の第２外壁２２２ｂと、第２外壁２２２ｂをＸ方向に貫通して設けられる円形状の孔２２２ｃと、２つの第１外壁２２２ａを接続するとともにコイルユニット３００の外形に倣って湾曲して設けられる第３外壁２２２ｄとが形成されている。
【００３５】
また、図６（ａ）に示すように、第１外壁２２２ａには、第２ハウジング１７０にトルク検出装置２００を取り付けた際に、第２ハウジング１７０の第１側壁１７１ａに当接して第２ハウジング１７０に対するトルク検出装置２００のＹ方向の位置決めを行う第１突起部２２４ａが形成されている。同様に、第２外壁２２２ｂには、第２ハウジング１７０にトルク検出装置２００を取り付けた際に、第２ハウジング１７０の第２側壁１７１ｂに当接して第２ハウジング１７０に対するトルク検出装置２００のＸ方向の位置決めを行う第２突起部２２４ｂが形成されている。
【００３６】
鍔部２２３は、Ｚ方向から見た場合に長方形状の概形を有している。そして、本実施の形態では、図４に示したように、鍔部２２３の外周は、第２ハウジング１７０に形成された開口部１７１の外周よりも大きく形成されている。
また、図５に示すように、収容ケース２２０の鍔部２２３における四隅には、第２ハウジング１７０にトルク検出装置２００を取り付ける際に、固定ネジ３６０が挿入される金属製のカラー２９３が設けられる。ここで、図６（ｂ）に示すように、カラー２９３の下面は、収容ケース２２０の鍔部２２３から下方に突出するように設けられている。すなわち、本実施の形態では、カラー２９３の長さは、鍔部２２３のＺ方向に沿った厚さよりも長く設定されている。
これにより、第２ハウジング１７０にトルク検出装置２００を取り付けた際には、それぞれのカラー２９３の下面が第２ハウジング１７０の保持面１７２に当接して、第２ハウジング１７０に対するトルク検出装置２００のＺ方向の位置決めを行うことができる。
【００３７】
検出回路基板２６０は、板状の形状を有している。そして、検出回路基板２６０には、トルク検出部２１０による検出に基づいて操舵トルクＴに応じた電圧を出力するためのトルク検出回路２５０（後述する図１１参照）が形成されている。また、検出回路基板２６０には、検出回路基板２６０を収容ケース２２０の基板保持部２２１に固定するために用いられる基板固定ネジ２９１が挿入される挿入孔２９０が設けられている。
バックヨーク３５０は、磁性材料から構成され、図７に示すように、コイルユニット３００のボビン３１０（後述する図８参照）の外周を覆うように設けられる。
【００３８】
続いて、収容ケース２２０のコイルユニット収容部２２２に収容されるコイルユニット３００の構成について説明する。
図８〜図１０は、本実施の形態が適用されるコイルユニット３００の構成を説明するための図である。図８は、コイルユニット３００の斜視図である。また、図９は、コイルユニット３００を構成するボビン３１０を示した図であり、図９（ａ）は、ボビン３１０を−Ｚ方向に沿って見た図を示しており、図９（ｂ）は、ボビン３１０を図９（ａ）におけるＩＸＢ方向から見た図を示している。また、図１０（ａ）は、コイルユニット３００を−Ｚ方向に沿って見た図を示しており、図１０（ｂ）は、コイルユニット３００を図１０（ａ）におけるＸＢ方向から見た図を示している。
【００３９】
コイルユニット３００は、図８に示すように、導線が巻き付けられるボビン３１０と、ボビン３１０に巻き付けられた導線により形成される４つのコイル（第１検出コイル３６１、第２検出コイル３６２、第３検出コイル３６３および第４検出コイル３６４）とを有している。また、ボビン３１０には、コイルを形成する導線の端部が接続される４つの端子（第１端子３５１、第２端子３５２、第３端子３５３および第４端子３５４）が形成されている。
【００４０】
ボビン３１０は、円筒状の形状を有する部材である。本実施の形態のボビン３１０には、導線が巻き回されてコイルが形成される４つの巻芯部と、巻芯部よりも外径が大きく形成され、隣接する巻芯部同士を仕切るとともに巻芯部に形成されたコイルのＸ方向に沿った移動を抑制するフランジ部とが、−Ｘ方向に沿って交互に並んで形成されている。
具体的には、ボビン３１０には、図９（ａ）に示すように、軸方向の一端から他端（−Ｘ方向）に沿って、第１フランジ部３２１と、第１フランジ部３２１の外径よりも小さい外径の第１巻芯部３１１と、第１巻芯部３１１の外径よりも大きな外径の第２フランジ部３２２と、第２フランジ部３２２の外径よりも小さな外径の第２巻芯部３１２と、第２巻芯部３１２の外径よりも大きな外径の第３フランジ部３２３と、第３フランジ部３２３の外径よりも小さな外径の第３巻芯部３１３と、第３巻芯部３１３の外径よりも大きな外径の第４フランジ部３２４と、第４フランジ部３２４の外径よりも小さな外径の第４巻芯部３１４と、第４巻芯部３１４の外径よりも大きな外径の第５フランジ部３２５とが順に並んで形成されている。
【００４１】
なお、この例では、第１フランジ部３２１の外径および第５フランジ部３２５の外径は、第２フランジ部３２２〜第４フランジ部３２４の外径よりも大きく形成されている。また、第２フランジ部３２２、第３フランジ部３２３および第４フランジ部３２４の外径は、互いに等しく形成されている。さらに、この例では、第１巻芯部３１１〜第４巻芯部３１４の外径は、互いに等しく形成されている。
また、第３フランジ部３２３のＸ方向に沿った長さは、第１フランジ部３２１、第２フランジ部３２２、第３フランジ部３２３および第４フランジ部３２４のＸ方向に沿った長さよりも長く形成されている。また、この例では、第１巻芯部３１１〜第４巻芯部３１４のＸ方向に沿った長さは、互いに等しく形成されている。
【００４２】
本実施の形態では、ボビン３１０における第１巻芯部３１１に導線が巻き回されることで、第１巻芯部３１１の外周に第１検出コイル３６１が形成され、第２巻芯部３１２に導線が巻き回されることで、第２巻芯部３１２の外周に第２検出コイル３６２が形成され、第３巻芯部３１３に導線が巻き回されることで、第３巻芯部３１３の外周に第３検出コイル３６３が形成され、第４巻芯部３１４に導線が巻き回されることで、第４巻芯部３１４の外周に第４検出コイル３６４が形成されている。なお、図１０（ａ）には、それぞれのコイルにおける導線の巻き回し方向を矢印で示している。図１０（ａ）に示すように、本実施の形態のコイルユニット３００では、第１検出コイル３６１、第２検出コイル３６２および第３検出コイル３６３における導線の巻き回し方向と、第４検出コイル３６４における導線の巻き回し方向とが反対方向となっている。
【００４３】
ここで、本実施の形態のステアリング装置１００（図１参照）では、上述した出力軸１４２に形成された第１磁歪膜２１１（図３参照）の周囲に、第１検出コイル３６１および第２検出コイル３６２が所定の隙間を有した状態で同軸状に配置される。同様に、出力軸１４２の第２磁歪膜２１２（図３参照）の周囲に、第３検出コイル３６３および第４検出コイル３６４が所定の隙間を有した状態で同軸状に配置される。
【００４４】
本実施の形態の第５フランジ部３２５には、図９（ｂ）等に示すように、第１端子３５１、第２端子３５２、第３端子３５３および第４端子３５４が設けられる端子台３４０が形成されている。
そして、端子台３４０上には、第１端子３５１、第２端子３５２、第３端子３５３および第４端子３５４が、円筒形状のボビン３１０の径方向であるＹ方向に沿って一列に並んで設けられている。
【００４５】
ここで、本実施の形態では、図１０（ｂ）に示すように、第２検出コイル３６２の巻き始めである導線の一端３６２ａと第４検出コイル３６４の巻き始めである導線の一端３６４ａとが、第１端子３５１に接続されている。また、第１検出コイル３６１の巻き始めである導線の一端３６１ａと第４検出コイル３６４の巻き終わりである導線の他端３６４ｂとが、第２端子３５２に接続されている。さらに、第１検出コイル３６１の巻き終わりである導線の他端３６１ｂと第３検出コイル３６３の巻き始めである導線の一端３６３ａとが、第３端子３５３に接続されている。さらに、第２検出コイル３６２の巻き終わりである導線の他端３６２ｂと第３検出コイル３６３の巻き終わりである導線の他端３６３ｂとが、第４端子３５４に接続されている。
なお、コイルユニット３００の構成については、後段にてさらに詳細に説明する。
【００４６】
次に、本実施の形態のトルク検出装置２００に設けられるトルク検出回路２５０の構成、およびトルク検出装置２００において実行されるトルク検出動作について説明する。
図１１は、本実施の形態が適用されるトルク検出回路２５０の構成およびトルク検出装置２００のトルク検出動作を説明するための図である。
本実施の形態のトルク検出装置２００におけるトルク検出部２１０は、上述したように４個のコイル（第１検出コイル３６１〜第４検出コイル３６４）を有し、ステアリングホイール１０１の操作に応じてこれらの４個のコイルのインダクタンスを変化させる。また、トルク検出装置２００における検出回路基板２６０に形成されたトルク検出回路２５０では、トルク検出部２１０における４個のコイルのインダクタンスの変化に基づいて操舵トルクＴに応じた電圧を出力する。
【００４７】
ここで、出力軸１４２の第２円柱部１４２ｂに形成される第１磁歪膜２１１、第２磁歪膜２１２は、歪みの変化に対して透磁率の変化が大きい素材からなる金属膜であり、例えば、第２円柱部１４２ｂの外周にメッキ法で形成したＮｉ−Ｆｅ系の合金膜からなる。第１磁歪膜２１１は、出力軸１４２の軸線方向（Ｘ方向）に対して約４５度傾斜した方向に磁気異方性を備えるように構成されており、第２磁歪膜２１２は、第１磁歪膜２１１の磁気異方性の方向に対して約９０度傾斜した方向に磁気異方性を備えるように構成されている。すなわち、第１磁歪膜２１１、第２磁歪膜２１２の磁気異方性は互いに約９０度位相を異にしている。
【００４８】
また、上述したように、第１検出コイル３６１および第２検出コイル３６２は、第１磁歪膜２１１の周囲にこれと所定の隙間を有した状態で同軸状に配置されており、第３検出コイル３６３および第４検出コイル３６４は、第２磁歪膜２１２の周囲にこれと所定の隙間を有した状態で同軸状に配置されている。第１磁歪膜２１１および第２磁歪膜２１２の磁気異方性を上述のように設定したことにより、出力軸１４２にトルクが作用しない状態でも、第１磁歪膜２１１、第２磁歪膜２１２の主応力方向の一方に圧縮力が作用し、他方に引張り力が作用するようになるが、第１磁歪膜２１１、第２磁歪膜２１２の透磁率は概ね等しく設定されている。そして、出力軸１４２にトルクが作用した状態では、第１磁歪膜２１１の透磁率が増加し、第２磁歪膜２１２の透磁率が減少する。そして、これに応じて、第１検出コイル３６１および第２検出コイル３６２と、第３検出コイル３６３および第４検出コイル３６４とのうち、一方のインダクタンスが増加し、他方のインダクタンスが減少する。
【００４９】
ここで、上述したように、第１検出コイル３６１の一端３６１ａと第４検出コイル３６４の他端３６４ｂとは、第２端子３５２により接続されており、第２検出コイル３６２の他端３６２ｂと第３検出コイル３６３の他端３６３ｂとは、第４端子３５４により接続されている。また、第１検出コイル３６１の他端３６１ｂと第３検出コイル３６３の一端３６３ａとが、第３端子３５３により接続されており、第２検出コイル３６２の一端３６２ａと第４検出コイル３６４の一端３６４ａとが第１端子３５１により接続されている。
【００５０】
トルク検出回路２５０は、ＣＰＵ等からなる算術論理演算回路であり、図１１に示すように、第３端子３５３から延びた信号線と電気的に接続された第１検出回路２５１および第３検出回路２５３と、第１端子３５１から延びた信号線と電気的に接続された第２検出回路２５２および第４検出回路２５４と、を備えている。また、トルク検出回路２５０は、第２端子３５２から延びた信号線と接続された抵抗２５５と、第４端子３５４から延びた信号線に接続されて、交流電流を流して磁束を発生させる励磁部２５６と、を備えている。第１検出コイル３６１の一端３６１ａと第４検出コイル３６４の他端３６４ｂとの接続部である第２端子３５２には、抵抗２５５を介して定電圧（例えば５Ｖ）が印加されている。そして、かかる構成により、第１検出回路２５１および第３検出回路２５３は、第１検出コイル３６１の他端３６１ｂと第３検出コイル３６３の一端３６３ａとの接続部の電圧を検出し、第２検出回路２５２および第４検出回路２５４は、第２検出コイル３６２の一端３６２ａと第４検出コイル３６４の一端３６４ａとの接続部の電圧を検出する。
【００５１】
また、トルク検出回路２５０は、第１検出回路２５１に接続されるとともに、第１検出回路２５１から出力された値を増幅した第１電圧Ｖ１を出力する第１非反転増幅回路２６１と、第２検出回路２５２に接続されるとともに、第２検出回路２５２から出力された値を増幅した第２電圧Ｖ２を出力する第２非反転増幅回路２６２とを備えている。
また、トルク検出回路２５０は、第３検出回路２５３に接続されるとともに、第３検出回路２５３から出力された値を増幅した第３電圧Ｖ３を出力する第３非反転増幅回路２６３と、第４検出回路２５４に接続されるとともに、第４検出回路２５４から出力された値を増幅した第４電圧Ｖ４を出力する第４非反転増幅回路２６４とを備えている。
【００５２】
第１非反転増幅回路２６１および第２非反転増幅回路２６２は、それぞれ増幅度Ａ１で、第１検出回路２５１から出力された値、第２検出回路２５２から出力された値を増幅する。他方、第３非反転増幅回路２６３および第４非反転増幅回路２６４は、それぞれ増幅度Ａ２で、第３検出回路２５３から出力された値、第４検出回路２５４から出力された値を増幅する。増幅度Ａ１は、増幅度Ａ２よりも大きな値であり、例えば、Ａ１は１０、Ａ２は１であることを例示することができる。ゆえに、第１検出回路２５１および第３検出回路２５３から出力された値が同じであるとしても、第３電圧Ｖ３の方が第１電圧Ｖ１よりも第１検出回路２５１および第３検出回路２５３から出力された値に近い。また、第２検出回路２５２および第４検出回路２５４から出力された値が同じであるとしても、第４電圧Ｖ４の方が第２電圧Ｖ２よりも第２検出回路２５２および第４検出回路２５４から出力された値に近い。
【００５３】
また、トルク検出回路２５０は、第１非反転増幅回路２６１から出力された第１電圧Ｖ１と第２非反転増幅回路２６２から出力された第２電圧Ｖ２の差分を増幅する第１差動増幅回路２７１と、第３非反転増幅回路２６３から出力された第３電圧Ｖ３と第４非反転増幅回路２６４から出力された第４電圧Ｖ４の差分を増幅する第２差動増幅回路２７２と、を備えている。
【００５４】
第１電圧Ｖ１は第１差動増幅回路２７１の反転入力端子に、第２電圧Ｖ２は第１差動増幅回路２７１の非反転入力端子にそれぞれ入力される。また、この第１差動増幅回路２７１の非反転入力端子にバイアス電圧Ｖ０（例えば、２．５Ｖ）が入力される。かかる構成により、第１差動増幅回路２７１は、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との差を増幅度Ａ３で増幅し、バイアス電圧Ｖ０を加えた電圧を第１トルク検出電圧ＶＴ１（＝（Ｖ２−Ｖ１）×Ａ３＋Ｖ０）として出力する。そして、第１トルク検出電圧ＶＴ１は、制御装置１０に入力される。
【００５５】
第３電圧Ｖ３は第２差動増幅回路２７２の反転入力端子に、第４電圧Ｖ４は第２差動増幅回路２７２の非反転入力端子にそれぞれ入力される。また、この第２差動増幅回路２７２の非反転入力端子にバイアス電圧Ｖ０（例えば、２．５Ｖ）が入力される。かかる構成により、第２差動増幅回路２７２は、第３電圧Ｖ３と第４電圧Ｖ４との差を増幅度Ａ４で増幅し、バイアス電圧Ｖ０を加えた電圧を第２トルク検出電圧ＶＴ２（＝（Ｖ４−Ｖ３）×Ａ４＋Ｖ０）として出力する。そして、第２トルク検出電圧ＶＴ２は、制御装置１０に入力される。
なお、増幅度Ａ３および増幅度Ａ４は、第１トルク検出電圧ＶＴ１と第２トルク検出電圧ＶＴ２との値が等しくなるように、「Ａ１×Ａ３＝Ａ２×Ａ４」の式を満足するように設定されている。
【００５６】
また、トルク検出回路２５０は、第１電圧Ｖ１〜第４電圧Ｖ４に基づいてトルク検出部２１０の故障を検出する故障検出部２８０を備えている。故障検出部２８０は、第１非反転増幅回路２６１から出力された第１電圧Ｖ１と、第２非反転増幅回路２６２から出力された第２電圧Ｖ２とに基づいて、第１検出コイル３６１の他端３６１ｂと第３検出コイル３６３の一端３６３ａとが接続される第３端子３５３から電圧を出力する第１出力系または第２検出コイル３６２の一端３６２ａと第４検出コイル３６４の一端３６４ａとが接続される第１端子３５１から電圧を出力する第２出力系の故障を検出する第１故障検出部２８１を備えている。また、トルク検出回路２５０は、第３非反転増幅回路２６３から出力された第３電圧Ｖ３と、第４非反転増幅回路２６４から出力された第４電圧Ｖ４とに基づいて第１出力系または第２出力系の故障を検出する第２故障検出部２８２とを備えている。第１故障検出部２８１および第２故障検出部２８２は、ＣＰＵ等にて構成されている。
【００５７】
そして、制御装置１０では、第１故障検出部２８１および第２故障検出部２８２が、第１出力系および第２出力系に故障が生じていると判定しない場合には、第１トルク検出電圧ＶＴ１または第２トルク検出電圧ＶＴ２から操舵トルクＴを算出する。そして、制御装置１０では、算出した操舵トルクＴに基づいて、電動モータ１１０の作動を制御する。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態のトルク検出装置２００および制御装置１０では、第１検出コイル３６１の他端３６１ｂと第３検出コイル３６３の一端３６３ａとが接続される第３端子３５３の電圧、および、第２検出コイル３６２の一端３６２ａと第４検出コイル３６４の一端３６４ａとが接続される第１端子３５１の電圧を利用して、操舵トルクＴを算出している。さらに、本実施のトルク検出装置２００において故障検出部２８０は、第３端子３５３および第１端子３５１の電圧を利用して、第１出力系または第２出力系の故障を検出している。
【００５９】
これにより、本実施の形態のトルク検出装置２００では、コイルユニット３００において、第３端子３５３に接続される導線と、第１端子３５１に接続される導線とが接触し短絡（ショート）した場合には、正確な操舵トルクＴを算出できなかったり、第１出力系または第２出力系の故障を検出できなかったりする懸念がある。したがって、第３端子３５３に接続される導線と第１端子３５１に接続される導線とは、互いに接触しないように設ける必要がある。
具体的には、第１検出コイル３６１の他端３６１ｂと第２検出コイル３６２の一端３６２ａ、第１検出コイル３６１の他端３６１ｂと第４検出コイル３６４の一端３６４ａ、第３検出コイル３６３の一端３６３ａと第２検出コイル３６２の一端３６２ａ、第３検出コイル３６３の一端３６３ａと第４検出コイル３６４の一端３６４ａとは、互いに接触しないことが好ましい。
したがって、本実施の形態のコイルユニット３００では、これらの導線同士が接触しないように、各コイル（第１検出コイル３６１〜第４検出コイル３６４）の端部を各端子（第１端子３５１〜第４端子３５４）に案内している。
【００６０】
続いて、上述した図８〜図１０を用いて、本実施の形態が適用されるコイルユニット３００の構成についてより詳細に説明する。
上述したように、本実施の形態のコイルユニット３００におけるボビン３１０には、第１フランジ部３２１、第１巻芯部３１１、第２フランジ部３２２、第２巻芯部３１２、第３フランジ部３２３、第３巻芯部３１３、第４フランジ部３２４、第４巻芯部３１４および第５フランジ部３２５が、軸方向の一端から他端（−Ｘ方向）に沿って順に並んで形成されている。
また、ボビン３１０の第５フランジ部３２５には、第１端子３５１〜第４端子３５４を設けるための保持部の一例としての端子台３４０が形成されている。
【００６１】
ここで、本実施の形態の端子台３４０には、図９（ｂ）に示すように、第１検出コイル３６１〜第４検出コイル３６４を構成する導線の端部を、第１端子３５１〜第４端子３５４のそれぞれに導くための案内部の一例としての４つの溝部（第１溝部３４１、第２溝部３４２、第３溝部３４３および第４溝部３４４）が形成されている。具体的には、導線の端部を第１端子３５１に導く第１溝部３４１と、導線の端部を第２端子３５２に導く第２溝部３４２と、導線の端部を第３端子３５３に導く第３溝部３４３と、導線の端部を第４端子３５４に導く第４溝部３４４とが、端子台３４０においてこの順でＹ方向に沿って一列に並ぶように設けられている。
さらに、端子台３４０には、図９（ａ）に示すように、第４検出コイル３６４の端部を、第１溝部３４１に導くための案内溝３４０ａが形成されている。
ここで、本実施の形態のコイルユニット３００では、端子台３４０に形成される第１溝部３４１〜第４溝部３４４および案内溝３４０ａは、互いに分離して設けられており、第１溝部３４１〜第４溝部３４４および案内溝３４０ａのそれぞれを案内される導線同士は、互いに接触しないようになっている。
【００６２】
また、第５フランジ部３２５には、図９（ｂ）、図１０（ｂ）に示すように、第１検出コイル３６１〜第４検出コイル３６４の端部を上述した第１溝部３４１〜第４溝部３４４に導く切欠きの一例としての第１切欠き３２６および第２切欠き３２７が形成されている。ここで、第１切欠き３２６には、後述する第１案内部３３１および第２案内部３３２により案内された導線を支持する第１支持部３２６ａと、後述する第３案内部３３３により案内された導線を支持する第２支持部３２６ｂとが形成されている。
【００６３】
さらに本実施の形態のボビン３１０には、第１巻芯部３１１に形成された第１検出コイル３６１を構成する導線の端部、第２巻芯部３１２に形成された第２検出コイル３６２を構成する導線の端部、第３巻芯部３１３に形成された第３検出コイル３６３を構成する導線の端部を、上述した第１切欠き３２６および第２切欠き３２７に導くための導線案内部が形成されている。
【００６４】
具体的には、ボビン３１０は、第２フランジ部３２２に形成され、第１検出コイル３６１の一端３６１ａを第１切欠き３２６に向けて案内する第１案内部３３１と、第３フランジ部３２３に形成され、第２検出コイル３６２の一端３６２ａと第１案内部３３１にて案内される第１検出コイル３６１の一端３６１ａとを第１切欠き３２６に向けて案内する第２案内部３３２と、第４フランジ部３２４に形成され、第３検出コイル３６３の一端３６３ａを第１切欠き３２６に向けて案内する第３案内部３３３と、を備えている。
さらに、本実施の形態のボビン３１０は、第２フランジ部３２２に形成され、第１検出コイル３６１の他端３６１ｂを第２切欠き３２７に向けて案内する第４案内部３３４と、第３フランジ部３２３に形成され、第２検出コイル３６２の他端３６２ｂと第４案内部３３４にて案内される第１検出コイル３６１の他端３６１ｂとを第２切欠き３２７に向けて案内する第５案内部３３５と、第４フランジ部３２４に形成され、第３検出コイル３６３の他端３６３ｂと第５案内部３３５にて案内される第１検出コイル３６１の他端３６１ｂおよび第２検出コイル３６２の他端３６２ｂとを第２切欠き３２７に向けて案内する第６案内部３３６と、を備えている。
【００６５】
図８に示すように、第１案内部３３１および第４案内部３３４は、それぞれ、第２フランジ部３２２の一部を切り欠くことによって形成されＸ方向に沿って延びる壁面によって構成される。したがって、第２フランジ部３２２において、第１案内部３３１と第４案内部３３４とは、ボビン３１０における第１検出コイル３６１〜第３検出コイル３６３の巻き回し方向に、互いにずれて形成されている。
同様に、第２案内部３３２および第５案内部３３５は、それぞれ、第３フランジ部３２３を切り欠くことによって形成されＸ方向に沿って延びる壁面によって構成される。そして、第３フランジ部３２３において、第２案内部３３２と第５案内部３３５とは、ボビン３１０における第１検出コイル３６１〜第３検出コイル３６３の巻き回し方向に、互いにずれて形成されている。
さらに、第３案内部３３３および第６案内部３３６は、それぞれ、第４フランジ部３２４を切り欠くことによって形成されＸ方向に沿って延びる壁面によって構成される。そして、第４フランジ部３２４において、第３案内部３３３と第６案内部３３６とは、ボビン３１０における第１検出コイル３６１〜第３検出コイル３６３の巻き回し方向に、互いにずれて形成されている。
【００６６】
ここで、図８および図９（ａ）に示すように、第１案内部３３１と第２案内部３３２とは、ボビン３１０をＸ方向に沿って見た場合に互いに重なるように、ボビン３１０における第１検出コイル３６１〜第３検出コイル３６３の巻き回し方向に沿った位置が等しく形成されている。これに対し、第３案内部３３３は、ボビン３１０をＸ方向から見た場合に、第１案内部３３１および第２案内部３３２に対して、ボビン３１０における第１検出コイル３６１〜第３検出コイル３６３の巻き回し方向下流側にずれて形成されている。
また、第４案内部３３４と第５案内部３３５と第６案内部３３６とは、ボビン３１０をＸ方向から見た場合に互いに重なるように、ボビン３１０における第１検出コイル３６１〜第３検出コイル３６３の巻き回し方向に沿った位置が等しく形成されている。
【００６７】
続いて、第１検出コイル３６１〜第４検出コイル３６４のそれぞれを構成する導線の、コイルユニット３００における配線方法について説明する。
本実施の形態のコイルユニット３００においては、第１検出コイル３６１の巻き始めである一端３６１ａは、第１巻芯部３１１から第１案内部３３１および第２案内部３３２に沿って−Ｘ方向に案内され、第１切欠き３２６の第１支持部３２６ａに導かれる。そして、第１切欠き３２６の第１支持部３２６ａにて屈曲されて第２溝部３４２に導かれ、第２溝部３４２を通過した後、第２端子３５２に接続される。
また、第１検出コイル３６１の巻き終わりである他端３６１ｂは、第１巻芯部３１１から第４案内部３３４、第５案内部３３５および第６案内部３３６に沿って−Ｘ方向に案内され、第２切欠き３２７に導かれる。そして、第２切欠き３２７にて屈曲されて第３溝部３４３に導かれ、第３溝部３４３を通過した後、第３端子３５３に接続される。
【００６８】
さらに、第２検出コイル３６２の一端３６２ａは、第２巻芯部３１２から第２案内部３３２に沿って−Ｘ方向に案内され、第１切欠き３２６の第１支持部３２６ａに導かれる。そして、第１切欠き３２６の第１支持部３２６ａにて屈曲されて第１溝部３４１に導かれ、第１溝部３４１を通過した後、第１端子３５１に接続される。
また、第２検出コイル３６２の他端３６２ｂは、第２巻芯部３１２から第５案内部３３５および第６案内部３３６に沿って−Ｘ方向に案内され、第２切欠き３２７に導かれる。そして、第２切欠き３２７にて屈曲されて第４溝部３４４に導かれ、第４溝部３４４を通過した後、第４端子３５４に接続される。
【００６９】
さらにまた、第３検出コイル３６３の一端３６３ａは、第３巻芯部３１３から第３案内部３３３に沿って−Ｘ方向に案内され、第１切欠き３２６の第２支持部３２６ｂに導かれる。そして、第１切欠き３２６の第２支持部３２６ｂにて屈曲されて第３溝部３４３に導かれ、第３溝部３４３を通過した後、第３端子３５３に接続される。
また、第３検出コイル３６３の他端３６３ｂは、第３巻芯部３１３から第６案内部３３６に沿って−Ｘ方向に案内され、第２切欠き３２７に導かれる。そして、第２切欠き３２７にて屈曲されて第４溝部３４４に導かれ、第４溝部３４４を通過した後、第４端子３５４に接続される。
【００７０】
さらに、第４検出コイル３６４の一端３６４ａは、第４巻芯部３１４から、端子台３４０に形成された案内溝３４０ａに案内される。そして、案内溝３４０ａを通過した後屈曲されて第１溝部３４１に導かれ、第１溝部３４１を通過した後、第１端子３５１に接続される。
また、第４検出コイル３６４の他端３６４ｂは、第４巻芯部３１４から第１切欠き３２６の第２支持部３２６ｂに案内される。そして、第１切欠き３２６における第２支持部３２６ｂにて屈曲されて第２溝部３４２に導かれ、第２溝部３４２を通過した後、第２端子３５２に接続される。
【００７１】
以上説明したように、本実施の形態のコイルユニット３００では、それぞれの検出コイル（第１検出コイル３６１〜第４検出コイル３６４）の端部を、ボビン３１０における端子台３４０に設けられた溝部（第１溝部３４１〜３４４）を介して、端子（第１端子３５１〜第４端子３５４）に接続している。このような構成を採用することで、それぞれの端子に接続される導線を、溝部によって分離して案内することが可能になり、異なる端子に導かれる導線同士が端子台３４０上で接触してショートすることを抑制できる。
さらに、それぞれの検出コイルの端部を、溝部を介して端子に導くことで、本構成を採用しない場合と比較して、端子台３４０で導線が動いたり端子台３４０から導線が浮いたりするのを抑制することができる。これにより、例えばコイルユニット３００を樹脂によりモールドして収容ケース２２０を形成する場合等に、作業性が低下するのを抑制できる。
【００７２】
さらに、本実施の形態のコイルユニット３００では、ボビン３１０に第１案内部３３１〜第６案内部３３６を設け、第１案内部３３１〜第６案内部３３６および案内溝３４０ａを用いてそれぞれの検出コイルの端部をそれぞれの端子に案内している。これにより、本実施の形態のコイルユニット３００では、第３端子３５３に接続される第１検出コイル３６１の他端３６１ｂまたは第３検出コイル３６３の一端３６３ａと、第１端子３５１に接続される第２検出コイル３６２の一端３６２ａまたは第４検出コイル３６４の一端３６４ａとが、互いに接触するのを抑制している。
この結果、第１端子３５１に接続される導線と第３端子３５３に接続される導線とのショートの発生を抑制でき、トルク検出装置２００および制御装置１０における操舵トルクＴの算出や、トルク検出装置２００の故障検出部２８０における故障の検出を行う際の不具合の発生を抑制することができる。
【００７３】
また、本実施の形態のコイルユニット３００では、ボビン３１０の第５フランジ部３２５に第１切欠き３２６、第２切欠き３２７を設け、第１案内部３３１〜第６案内部３３６により案内された導線を、第１切欠き３２６または第２切欠き３２７を用いて端子台３４０に導いている。これにより、第５フランジ部に第１切欠き３２６および第２切欠き３２７を設けずに例えば第５フランジ部３２５の外周を介して導線を端子台３４０に導いた場合等と比較して、コイルユニット３００の大きさを小さくすることができ、トルク検出装置２００の省スペース化を図ることが可能になる。
【００７４】
続いて、本実施の形態のトルク検出装置２００を形成する方法について説明する。
トルク検出装置２００を形成する際には、まず、図８に示したコイルユニット３００の周囲に対してバックヨーク３５０（図５参照）を設ける。続いて、バックヨーク３５０を設けたコイルユニット３００、カラー２９３およびナット２９２を予め定められた位置に配置し、樹脂でモールドする。これにより、コイルユニット３００、バックヨーク３５０、カラー２９３およびナット２９２が内部に収容された収容ケース２２０が形成され、図５に示したトルク検出部２１０を得ることができる。
なお、トルク検出部２１０では、コイルユニット３００に設けられる第１端子３５１〜第４端子３５４が、基板保持部２２１に突出した状態となっている。
【００７５】
続いて、図５に示したように、収容ケース２２０に形成された基板保持部２２１における基板積載面２２１ａ上に、検出回路基板２６０を積載する。これにより、コイルユニット３００の第１端子３５１〜第４端子３５４が、それぞれ検出回路基板２６０に形成されたトルク検出回路２５０（図１１参照）に接続されることになる。
そして、検出回路基板２６０に設けられた挿入孔２９０を介して収容ケース２２０に設けられたナット２９２に基板固定ネジ２９１を締め付けることで、収容ケース２２０に対して検出回路基板２６０を固定する。そして、収容ケース２２０に対して保護カバー２３０に取り付けることで、図４に示したトルク検出装置２００を得ることができる。
【００７６】
次いで、トルク検出装置２００を第２ハウジング１７０に取り付ける方法について説明する。
トルク検出装置２００を第２ハウジング１７０に取り付ける際には、まず、トルク検出装置２００を、開口部１７１に対して第２ハウジング１７０の径方向（−Ｚ方向）に沿って挿入する。ここで、上述したように、トルク検出装置２００における収容ケース２２０に形成された鍔部２２３の外周は、開口部１７１の外周よりも大きく形成されている。したがって、トルク検出装置２００を第２ハウジング１７０の開口部１７１に挿入すると、鍔部２２３の四隅に設けたカラー２９３の下面が、第２ハウジング１７０の開口部１７１に設けられた保持面１７２に当接する。これにより、第２ハウジング１７０に対するトルク検出装置２００の、Ｚ方向（第２ハウジング１７０の径方向）の位置決めをすることができる。
【００７７】
また、第２ハウジング１７０の開口部１７１にトルク検出装置２００を挿入した状態では、収容ケース２２０の第１外壁２２２ａに形成された第１突起部２２４ａが、第２ハウジング１７０に形成された第１側壁１７１ａに当接する。同様に、収容ケース２２０の第２外壁２２２ｂに形成された第２突起部２２４ｂが、第２ハウジング１７０に形成された第２側壁１７１ｂに当接する。これにより、第２ハウジング１７０に対するトルク検出装置２００の、Ｘ方向およびＹ方向の位置決めをすることができる。
【００７８】
続いて、収容ケース２２０の鍔部２２３に設けられたカラー２９３を介して、第２ハウジング１７０の保持面１７２に設けられたネジ孔１７３に固定ネジ３６０を挿入することで、第２ハウジング１７０に対してトルク検出装置２００を固定する。これにより、第２ハウジング１７０に対するトルク検出装置２００の取り付けが完了する。
ここで、上述したように、カラー２９３は金属製である。したがって、カラー２９３は、樹脂製の収容ケース２２０と比較して変形しにくい。これにより、トルク検出装置２００を第２ハウジング１７０に固定するに際して、カラー２９３を鍔部２２３に当接させてトルク検出装置２００のＺ方向の位置決めを行うとともに、カラー２９３を介して固定ネジ３６０を締め付けることで、カラー２９３を用いない場合と比較して、第２ハウジング１７０に対するトルク検出装置２００のＺ方向に沿った位置精度を向上させることができる。
【００７９】
なお、図２に示したようなステアリング装置１００を得るには、トルク検出装置２００を第２ハウジング１７０に取り付けた後、第２ハウジング１７０の他端部側から出力軸１４２等を挿入する。
【００８０】
ところで、従来、ステアリング装置のハウジングに対してトルク検出装置を形成するには、例えばボビン、トルク検出コイルおよび端子が形成されたコイルユニットを、トルク検出コイルの中心軸方向に沿って挿入していた。その後、ハウジングに挿入されたコイルユニットに対して、トルク検出回路が形成された検出回路基板を、トルク検出コイルの径方向から挿入することで、コイルユニットに検出回路基板を接続し、トルク検出装置を得ていた。
【００８１】
ここで、本実施の形態でも説明したように、通常、コイルユニットでは、検出回路基板に接続される端子が、トルク検出コイルの径方向に沿って外部に突出するように設けられる。したがって、コイルユニットをハウジングに対して軸方向に沿って挿入する場合において、ハウジングに対して端子が接触しないようにするためには、ハウジングにおけるコイルユニットの挿入部の形状や、端子の形状、端子の配置等が制限される場合があった。
【００８２】
また、従来のようにコイルユニットをトルク検出コイルの中心軸方向に沿って挿入し、検出回路基板をトルク検出コイルの径方向から挿入する構成とした場合、コイルユニットを挿入する作業と検出回路基板を挿入する作業との双方を行う必要があるため、ハウジングに対するトルク検出装置の取り付けが煩雑になりやすい。
さらに、予めコイルユニットと検出回路基板とを一体化させて、ハウジングに対して軸方向に沿って挿入する場合には、コイルユニットと検出回路基板とを別々に挿入する場合と比較してトルク検出装置の取り付けは容易になるものの、ハウジングの形状が複雑になる傾向があった。
【００８３】
これに対し、本実施の形態では、コイルユニット３００を含むトルク検出部２１０に対して検出回路基板２６０を予め取り付けて形成したトルク検出装置２００を、第２ハウジング１７０に対して、第２ハウジング１７０の径方向から挿入している。これにより、例えば従来のようにコイルユニットをハウジングに対して軸方向に沿って挿入するとともに、検出回路基板２６０をハウジングに対して径方向に沿って挿入する場合と比較して、ハウジング（第２ハウジング１７０）に対するトルク検出装置２００の組み付けを容易に行うことが可能になる。
【００８４】
さらに、本実施の形態では、トルク検出装置２００を第２ハウジング１７０に対して径方向から挿入する構成を採用することで、本構成を採用しない場合と比較して、コイルユニット３００における端子（第１端子３５１〜第４端子３５４）の形状やこれらの複数の端子の配置の選択の自由度を挙げることができる。すなわち、本実施の形態では、トルク検出部２１０に対して検出回路基板２６０を予め取り付けており、コイルユニット３００の端子（第１端子３５１〜第４端子３５４）と検出回路基板２６０とが接続された状態で、トルク検出装置２００を第２ハウジング１７０に対して径方向に挿入している。これにより、例えば、トルク検出装置２００の第２ハウジング１７０の挿入に際して、端子が第２ハウジング１７０等に接触することが抑制されるため、端子の形状や端子の配置を自由に選択することができる。この結果、例えば複数の端子をコイルユニット３００におけるトルク検出コイルの接線方向に一列に並べる等の、端子同士のショートが起きにくい端子の配置を採用することが可能になる。
【００８５】
なお、本実施の形態のコイルユニット３００では、ボビン３１０における端子台３４０に、導線の案内方向に沿って延びる第１溝部３４１〜第４溝部３４４を設けている。そして、第１溝部３４１〜第４溝部３４４を介して第１端子３５１〜第４端子３５４に対して導線を導くことで、異なる端子に接続される導線が互いに接触するのを抑制している。
しかし、第１端子３５１〜第４端子３５４に導線を導く手段としては、溝状のものに限られず、異なる端子に接続される導線が互いに接触しないように導線を保持することができるものであれば、他の形状を採用しても構わない。
【００８６】
また、本実施の形態のコイルユニット３００では、ボビン３１０における第５フランジ部３２５に端子台３４０を設け、端子台３４０に第１端子３５１〜第４端子３５４を一列に並べている。しかし、コイルユニット３００における端子台３４０および第１端子３５１〜第４端子３５４の配置はこれに限られず、必要に応じて選択することができる。
例えば、ボビン３１０における第１フランジ部３２１と第５フランジ部３２５との双方に端子台３４０を設けるとともに、それぞれの端子台３４０に２つずつ端子を設けることで、コイルユニット３００を−Ｚ方向から見た場合に端子がコイルユニット３００の四隅に形成されるようにしてもよい。
ただし、上述したように、複数の端子同士のショートを抑制し、また、コイルユニット３００の大型化を抑制するためには、複数の端子は、一列に並べて設けることが好ましい。
【００８７】
また、本実施の形態では、コイルユニット３００において４つの端子（第１端子３５１〜第４端子３５４）を設けた例について説明したが、コイルユニット３００に設ける端子の数はこれに限られず、必要に応じて選択することができる。
例えば、コイルユニット３００に対して端子を５つ設ける形態を採用してもよい。この場合、本実施の形態で第２端子３５２に接続されていた第１検出コイル３６１の一端３６１ａと、第４検出コイル３６４の他端３６４ｂとを、異なる端子に接続することができる。この場合、トルク検出回路２５０に抵抗２５５を２つ設け、第１検出コイル３６１の一端３６１ａが接続される端子と、第４検出コイル３６４の他端３６４ｂが接続される端子とのそれぞれに、抵抗２５５を接続する。
【００８８】
さらにまた、本実施の形態のコイルユニット３００では、４つのトルク検出コイル（第１検出コイル３６１〜第４検出コイル３６４）を設けたが、トルク検出コイルの数はこれに限られず、必要に応じて選択することができる。
【００８９】
また、本実施の形態では、収容ケース２２０において、基板保持部２２１の周囲に鍔部２２３を設け、鍔部２２３および鍔部２２３に設けられたカラー２９３により、第２ハウジング１７０に対するトルク検出装置２００のＺ方向の位置決めを行う構成とした。しかし、第２ハウジング１７０に対するトルク検出装置２００の位置決めの方法はこれに限られない。例えば、収容ケース２２０において、鍔部２２３の代わりにＸ方向やＹ方向に突出する突起を設け、この突起を第２ハウジング１７０の保持面１７２に当接させることでトルク検出装置２００の位置決めを行ってもよい。また、収容ケース２２０の下方（Ｚ方向上流側）に、−Ｚ方向に突出する突起を設け、この突起を第２ハウジング１７０の内部空間における底部に当接させて、トルク検出装置２００の位置決めを行ってもよい。
【００９０】
［第２実施形態］
図１２は、本発明の第２実施形態に係るボビン３１０の構成を説明するための図である。図１２（ａ）は、第２実施形態に係るボビン３１０の斜視図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）におけるＸＩＩＢ部の拡大図である。なお、図１２（ａ）においては、ボビン３１０における第１フランジ部３２１〜第４フランジ部３２４（それぞれ図８参照）および第１巻芯部３１１〜第４巻芯部３１４（それぞれ図９参照）等の詳細な構成を省略している。
【００９１】
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成については、同様の符号を用い、ここでは詳細な説明は省略する。
上述した第１実施形態では、ボビン３１０における端子台３４０に、導線の案内方向に沿って延びる第１溝部３４１〜第４溝部３４４（それぞれ図９参照）を設け、第１溝部３４１〜第４溝部３４４を介して第１端子３５１〜第４端子３５４に対して導線を導くことで、異なる端子に接続される導線が互いに接触するのを抑制している。しかし、第１端子３５１〜第４端子３５４に導線を導く手段としては、溝状のものに限られない。
【００９２】
本発明の第２実施形態では、図１２に示すように、端子台３４０に、第１検出コイル３６１〜第４検出コイル３６４（図８参照）を構成する導線の端部を第１端子３５１〜第４端子３５４に導くための案内部の他の一例としての４つの支持ピン（第１支持ピン３７１、第２支持ピン３７２、第３支持ピン３７３および第４支持ピン３７４）が形成されている。
具体的には、導線の端部を第１端子３５１に導く第１支持ピン３７１と、導線の端部を第２端子３５２に導く第２支持ピン３７２と、導線の端部を第３端子３５３に導く第３支持ピン３７３と、導線の端部を第４端子３５４に導く第４支持ピン３７４とが、端子台３４０においてこの順で一列に並ぶように設けられている。
【００９３】
続いて、それぞれの支持ピンの形状およびそれぞれの支持ピンによる導線の案内について説明する。
図１２（ｂ）に示すように、第４支持ピン３７４は、端子台３４０から突出するように設けられており、渦巻き状の形状を有している。
そして、第４支持ピン３７４では、その内周側において第４端子３５４に接続される導線（この例では、第２検出コイル３６２（図８参照）の他端３６２ｂおよび第３検出コイル３６３（図８参照）の他端３６３ｂ）を保持することで、第２検出コイル３６２の他端３６２ｂおよび第３検出コイル３６３の他端３６３ｂが、第１端子３５１〜第３端子３５３に接続される導線と接触しないようにすることができる。
なお、図１２（ｂ）においては、４つの支持ピンのうち第４支持ピン３７４のみを示しているが、他の第１支持ピン３７１、第２支持ピン３７２および第３支持ピン３７３も同様の構成を有している。
【００９４】
このように、第２実施形態では、それぞれの検出コイル（第１検出コイル３６１〜第４検出コイル３６４、図８参照）の端部を、ボビン３１０の端子台３４０に設けられた第１支持ピン３７１〜第４支持ピン３７４を介して、端子（第１端子３５１〜第４端子３５４）に接続することができる。このような構成を有することで、第２実施形態においても、それぞれの端子に接続される導線を、支持ピンによって分離して案内することが可能になり、異なる端子に導かれる導線同士が端子台３４０上で接触してショートすることを抑制できる。
さらに、それぞれの検出コイルの端部を、支持ピンを介して端子に導くことで、本構成を採用しない場合と比較して、端子台３４０上での導線のあばれを抑制することができる。
【００９５】
［第３実施形態］
図１３は、本発明の第３実施形態に係るボビン３１０の構成を説明するための図である。図１３（ａ）は、第３実施形態に係るボビン３１０の斜視図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）におけるＸＩＩＩＢ部の拡大図である。なお、図１３（ａ）においては、ボビン３１０における第１フランジ部３２１〜第４フランジ部３２４（それぞれ図８参照）および第１巻芯部３１１〜第４巻芯部３１４（それぞれ図９参照）等の詳細な構成を省略している。
続いて、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第３実施形態において、第１実施形態と同様の構成については、同様の符号を用い、ここでは詳細な説明は省略する。
【００９６】
本発明の第３実施形態では、図１３に示すように、端子台３４０に、第１検出コイル３６１〜第４検出コイル３６４（図８参照）を構成する導線の端部を第１端子３５１〜第４端子３５４に導くための案内部の他の一例としての４つの支持凸部（第１支持凸部３８１、第２支持凸部３８２、第３支持凸部３８３および第４支持凸部３８４）が形成されている。
具体的には、導線の端部を第１端子３５１に導く第１支持凸部３８１と、導線の端部を第２端子３５２に導く第２支持凸部３８２と、導線の端部を第３端子３５３に導く第３支持凸部３８３と、導線の端部を第４端子３５４に導く第４支持凸部３８４とが、端子台３４０においてこの順で一列に並ぶように設けられている。
【００９７】
続いて、それぞれの支持凸部の形状およびそれぞれの支持凸部による導線の案内について説明する。
図１３（ｂ）に示すように、第４支持凸部３８４は、端子台３４０から突出するとともに、その中央部が端子台３４０に向けて窪んだ形状を有している。
そして、第４支持凸部３８４では、その内周側において第４端子３５４に接続される導線（この例では、第２検出コイル３６２（図８参照）の他端３６２ｂおよび第３検出コイル３６３（図８参照）の他端３６３ｂ）を保持することで、第２検出コイル３６２の他端３６２ｂおよび第３検出コイル３６３の他端３６３ｂが、第１端子３５１〜第３端子３５３に接続される導線と接触しないようにすることができる。
なお、図１２（ｂ）においては、４つの支持凸部のうち第４支持凸部３８４のみを示しているが、他の第１支持凸部３８１、第２支持凸部３８２および第３支持凸部３８３も同様の構成を有している。
【００９８】
このように、第３実施形態では、それぞれの検出コイル（第１検出コイル３６１〜第４検出コイル３６４、図８参照）の端部を、ボビン３１０の端子台３４０に設けられた第１支持凸部３８１〜第４支凸部３８４を介して、端子（第１端子３５１〜第４端子３５４）に接続することができる。このような構成を有することで、第３実施形態においても、それぞれの端子に接続される導線を、支持凸部によって分離して案内することが可能になり、異なる端子に導かれる導線同士が端子台３４０上で接触してショートすることを抑制できる。
さらに、それぞれの検出コイルの端部を、支持凸部を介して端子に導くことで、本構成を採用しない場合と比較して、端子台３４０上での導線のあばれを抑制することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１０…制御装置、１００…ステアリング装置、１０２…ステアリングシャフト、１４０…アッパーシャフト、１５０…ステアリングコラム、１６０…第１ハウジング、１７０…第２ハウジング、１８０…第３ハウジング、２００…トルク検出装置、２１０…トルク検出部、２５０…トルク検出回路、２６０…検出回路基板、３００…コイルユニット、３１０…ボビン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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