(57)【要約】【課題】径方向における製品体格の小型化、又は高い防水性の確保。【解決手段】トルク検出装置１０は、第一磁気回路部２１と、第二磁気回路部２２と、回路基板モジュール４０と、センサハウジング３１とを備える。第一磁気回路部２１は、多極磁石２０の軸方向における一方側に配置される。第二磁気回路部２２は、多極磁石２０の軸方向における他方側に配置される。回路基板モジュール４０の、幅方向における一端側には、複数の磁気センサ４７が、軸方向と交差する面内に含まれる配列方向に配列されつつ搭載される。幅方向は、軸方向と交差する面内に含まれ、且つ複数の磁気センサ４７の配列方向と交差する。センサハウジング３１は、回路基板モジュール４０の配列方向における一端側にて回路基板モジュール４０を支持するように、回路基板モジュール４０の配列方向における一端側と結合される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一シャフト（１１）と第二シャフト（１２）とを回転中心軸（Ｃ）上にて同軸的に連結するトーションバー（１３）に、前記回転中心軸を中心とした前記第一シャフトと前記第二シャフトとの相対回転に起因して発生する、捩りトルクに対応した電気信号を出力するように構成された、トルク検出装置（１０）であって、
前記回転中心軸を囲む周方向に交互に磁極が反転するように構成されていて前記相対回転に伴って前記回転中心軸を中心として回転するように前記トーションバーと同軸的に配置された多極磁石（２０）の、前記回転中心軸と平行な軸方向における一方側に配置された、第一磁気回路部（２１）と、
前記多極磁石の前記軸方向における他方側に配置された、第二磁気回路部（２２）と、
前記第一磁気回路部と前記第二磁気回路部とによって形成される磁気回路における磁束密度に対応した電気信号を出力するように、前記第一磁気回路部と前記第二磁気回路部との間に設けられていて、前記軸方向と交差する面内に含まれる配列方向に配列された、複数の磁気センサ（４７）と、
前記面内に含まれ且つ前記配列方向と交差する幅方向における一端側にて、複数の前記磁気センサを搭載しつつ前記磁気回路と対向するように設けられた、回路基板モジュール（４０）と、
前記回路基板モジュールの前記配列方向における一端側にて前記回路基板モジュールを支持するように、前記回路基板モジュールの前記配列方向における前記一端側と結合された、センサハウジング（３１）と、
を備えたトルク検出装置。
【請求項２】
前記第一磁気回路部は、前記多極磁石を囲むように前記周方向に配列された複数の第一歯部（２１ｃ）を有する第一ヨーク部材（２１ａ）と、前記第一ヨーク部材と磁気結合されるように前記第一ヨーク部材と近接配置された第一集磁部材（２１０）とを備え、
前記第二磁気回路部は、前記多極磁石を囲むように前記周方向に配列された複数の第二歯部（２２ｃ）を有する第二ヨーク部材（２２ａ）と、前記第二ヨーク部材と磁気結合されるように前記第二ヨーク部材と近接配置され且つ前記軸方向について前記第一集磁部材に対向配置された第二集磁部材（２２０）とを備え、
複数の前記磁気センサは、前記第一集磁部材と前記第二集磁部材との間に形成される磁気ギャップ内に配置された、
請求項１に記載のトルク検出装置。
【請求項３】
前記回路基板モジュールは、複数の前記磁気センサを含む複数の回路要素と、複数の前記回路要素を実装した回路基板（４４）とを、防水性の被覆材（４５）によって被覆した、防水構造を有し、
前記センサハウジングと前記回路基板モジュールとの結合部には、防水シール部材（４３）が設けられた、
請求項１又は２に記載のトルク検出装置。
【請求項４】
前記防水シール部材は、リング状に形成された、
請求項３に記載のトルク検出装置。
【請求項５】
前記防水シール部材は、前記軸方向における外径が、前記センサハウジングにおける前記回路基板モジュールが突出する面である端面（３５）の前記軸方向における寸法よりも小さくなるように形成された、
請求項４に記載のトルク検出装置。
【請求項６】
前記回路基板モジュールは、
円柱状に形成されていて、前記センサハウジングに結合された、台座部（４１）と、
板状に形成されていて、前記台座部から前記配列方向に突出するように設けられた、センサ搭載部（４２）と、
を有し、
複数の前記回路要素は、前記被覆材によって被覆されつつ前記センサ搭載部に設けられ、
前記防水シール部材は、前記台座部と前記センサハウジングとの結合部に設けられた、
請求項３〜５のいずれか１つに記載のトルク検出装置。
【請求項７】
前記センサハウジングは、前記回路基板モジュールの前記幅方向における他端側から前記一端側に向かうフランジ延出方向に延設された、フランジ部（３４ａ）を有し、
前記フランジ部は、前記フランジ延出方向及び前記軸方向と直交する方向に貫通する孔である固定孔（３４ｃ）を有し、
前記配列方向に沿って見た場合に、前記固定孔は、前記第一磁気回路部、前記第二磁気回路部又は前記多極磁石と重なるように設けられた、
請求項１〜６のいずれか１つに記載のトルク検出装置。
【請求項８】
前記回路基板モジュールは、前記センサハウジングと前記回路基板モジュールとの結合部における前記回路基板モジュールの前記幅方向における寸法が、前記回路基板モジュールの前記センサハウジングからの突出寸法よりも小さくなるように形成された、
請求項１〜７のいずれか１つに記載のトルク検出装置。
【請求項９】
前記回路基板モジュールは、複数の前記磁気センサを含む複数の回路要素と、複数の前記回路要素を実装した回路基板（４４）とを、防水性の被覆材（４５）によって被覆した、防水構造を有する、
請求項１又は２に記載のトルク検出装置。
【請求項１０】
前記センサハウジングと前記回路基板モジュールとの結合部は、防水シール構造を有する、
請求項９に記載のトルク検出装置。
【請求項１１】
電動パワーステアリング装置（１）におけるケーシングを構成する壁材（Ｗ）に取り付けられることで、第一シャフト（１１）と第二シャフト（１２）とを回転中心軸（Ｃ）上にて同軸的に連結するトーションバー（１３）と同軸的に配置されつつ前記壁材内に収容された多極磁石（２０）、前記回転中心軸と平行な軸方向における前記多極磁石の一方側に配置された第一磁気回路部（２１）、及び前記多極磁石の前記軸方向における他方側に配置された第二磁気回路部（２２）とともに、前記電動パワーステアリング装置におけるトルク検出装置（１０）を構成する、センサモジュール（３０）であって、
前記第一磁気回路部と前記第二磁気回路部との間に設けられることで、前記第一磁気回路部及び前記第二磁気回路部によって形成される磁気回路における磁束密度に対応した電気信号を出力するように構成されていて、前記軸方向と交差する面内に含まれる配列方向に配列された、複数の磁気センサ（４７）と、
前記面内に含まれ且つ前記配列方向と交差する幅方向における一端側にて、複数の前記磁気センサを搭載しつつ前記磁気回路と対向するように設けられた、回路基板モジュール（４０）と、
前記回路基板モジュールの前記配列方向における一端側にて前記回路基板モジュールを支持するように、前記回路基板モジュールの前記配列方向における前記一端側と結合された、センサハウジング（３１）と、
を備えたセンサモジュール。
【請求項１２】
前記回路基板モジュールは、複数の前記磁気センサを含む複数の回路要素と、複数の前記回路要素を実装した回路基板（４４）とを、防水性の被覆材（４５）によって被覆した、防水構造を有する、
請求項１１に記載のセンサモジュール。
【請求項１３】
前記センサハウジングと前記回路基板モジュールとの結合部は、防水シール構造を有する、
請求項１１又は１２に記載のセンサモジュール。
【請求項１４】
電動パワーステアリング装置（１）におけるケーシングを構成する壁材（Ｗ）に取り付けられることで、第一シャフト（１１）と第二シャフト（１２）とを回転中心軸（Ｃ）上にて同軸的に連結するトーションバー（１３）と同軸的に配置されつつ前記壁材内に収容された多極磁石（２０）、前記回転中心軸と平行な軸方向における前記多極磁石の一方側に配置された第一磁気回路部（２１）、及び前記多極磁石の前記軸方向における他方側に配置された第二磁気回路部（２２）とともに、前記電動パワーステアリング装置におけるトルク検出装置（１０）を構成する、センサモジュール（３０）であって、
前記第一磁気回路部と前記第二磁気回路部との間に設けられることで、前記第一磁気回路部及び前記第二磁気回路部によって形成される磁気回路における磁束密度に対応した電気信号を出力するように構成された、磁気センサ（４７）と、
前記軸方向と交差する面内に含まれる突出方向に沿って突設されていて、前記面内に含まれ且つ前記突出方向と交差する幅方向における一端側にて前記磁気センサを搭載しつつ前記磁気回路と対向するように設けられた、回路基板モジュール（４０）と、
前記回路基板モジュールの前記突出方向における一端側にて前記回路基板モジュールを支持するように、前記回路基板モジュールの前記突出方向における前記一端側と結合された、センサハウジング（３１）と、
を備えたセンサモジュール。
【請求項１５】
前記回路基板モジュールは、前記磁気センサを含む複数の回路要素と、複数の前記回路要素を実装した回路基板（４４）とを、防水性の被覆材（４５）によって被覆した、防水構造を有する、
請求項１４に記載のセンサモジュール。
【請求項１６】
前記センサハウジングと前記回路基板モジュールとの結合部は、防水シール構造を有する、
請求項１４又は１５に記載のセンサモジュール。
【請求項１７】
前記回路基板モジュールは、前記幅方向における前記一端側の端縁が、前記センサハウジングから離隔するにしたがって前記回転中心軸から離隔するように形成され、
前記磁気センサは、前記端縁近傍に設けられた、
請求項１４〜１６のいずれか１つに記載のセンサモジュール。
【請求項１８】
第一シャフト（１１）と第二シャフト（１２）とを回転中心軸（Ｃ）上にて同軸的に連結するトーションバー（１３）に、前記回転中心軸を中心とした前記第一シャフトと前記第二シャフトとの相対回転に起因して発生する、捩りトルクに対応した電気信号を出力するように構成された、トルク検出装置（１０）であって、
前記回転中心軸を囲む周方向に交互に磁極が反転するように構成されていて前記相対回転に伴って前記回転中心軸を中心として回転するように前記トーションバーと同軸的に配置された多極磁石（２０）の、前記回転中心軸と平行な軸方向における一方側に配置された、第一磁気回路部（２１）と、
前記多極磁石の前記軸方向における他方側に配置された、第二磁気回路部（２２）と、
前記第一磁気回路部と前記第二磁気回路部とによって形成される磁気回路における磁束密度に対応した電気信号を出力するように、前記第一磁気回路部と前記第二磁気回路部との間に設けられた、１個又は複数の磁気センサ（４７）と、
前記軸方向と交差する面内に含まれる突出方向に沿って突設されていて、前記磁気センサを搭載しつつ前記磁気回路と対向するように設けられた、回路基板モジュール（４０）と、
を備え、
前記回路基板モジュールは、前記磁気センサを含む複数の回路要素と、複数の前記回路要素を実装した回路基板（４４）とを、防水性の被覆材（４５）によって被覆した防水構造を有する、
トルク検出装置。
【請求項１９】
前記第一磁気回路部は、前記多極磁石を囲むように前記周方向に配列された複数の第一歯部（２１ｃ）を有する第一ヨーク部材（２１ａ）と、前記第一ヨーク部材と磁気結合されるように前記第一ヨーク部材と近接配置された第一集磁部材（２１０）とを備え、
前記第二磁気回路部は、前記多極磁石を囲むように前記周方向に配列された複数の第二歯部（２２ｃ）を有する第二ヨーク部材（２２ａ）と、前記第二ヨーク部材と磁気結合されるように前記第二ヨーク部材と近接配置され且つ前記軸方向について前記第一集磁部材に対向配置された第二集磁部材（２２０）とを備え、
前記磁気センサは、前記第一集磁部材と前記第二集磁部材との間に形成される磁気ギャップ内に配置され、
前記被覆材は、前記第一集磁部材と前記第二集磁部材とを被覆するように設けられた、
請求項１８に記載のトルク検出装置。
【請求項２０】
前記被覆材は、被覆対象を露出しないように被覆する、
請求項１８又は１９に記載のトルク検出装置。
【請求項２１】
前記回路基板モジュールの前記突出方向における一端側にて前記回路基板モジュールを支持するように、前記回路基板モジュールの前記突出方向における前記一端側と結合された、センサハウジング（３１）をさらに備え、
前記センサハウジングと前記回路基板モジュールとの結合部は、防水シール構造を有する、
請求項１８〜２０のいずれか１つに記載のトルク検出装置。
【請求項２２】
前記センサハウジングは、外部機器との電気接続のための防水コネクタ（３３）を備えた、
請求項２１に記載のトルク検出装置。
【請求項２３】
前記センサハウジングは、電動パワーステアリング装置（１）におけるケーシングを構成する壁材（Ｗ）と液密的に接合されるように構成された、
請求項２１又は２２に記載のトルク検出装置。
【請求項２４】
前記センサハウジングと前記回路基板モジュールとの結合部を囲むように、Ｏリング（３６２）が装着され、
前記Ｏリングが前記結合部と前記壁材との間で前記突出方向と交差するリング径方向に押圧されることで、前記センサハウジングが前記壁材と液密的に接合されるように構成された、
請求項２１〜２３のいずれか１つに記載のトルク検出装置。
【請求項２５】
前記回路基板モジュールは、前記面内に含まれ且つ前記突出方向と交差する幅方向における一端側にて前記磁気センサを搭載した、
請求項１８〜２４のいずれか１つに記載のトルク検出装置。
【請求項２６】
複数の前記磁気センサが、前記突出方向に配列された、
請求項１８〜２５のいずれか１つに記載のトルク検出装置。
【請求項２７】
電動パワーステアリング装置（１）におけるケーシングを構成する壁材（Ｗ）に取り付けられることで、第一シャフト（１１）と第二シャフト（１２）とを回転中心軸（Ｃ）上にて同軸的に連結するトーションバー（１３）と同軸的に配置されつつ前記壁材内に収容された多極磁石（２０）、前記回転中心軸と平行な軸方向における前記多極磁石の一方側に配置された第一磁気回路部（２１）、及び前記多極磁石の前記軸方向における他方側に配置された第二磁気回路部（２２）とともに、前記電動パワーステアリング装置におけるトルク検出装置（１０）を構成する、センサモジュール（３０）であって、
前記第一磁気回路部と前記第二磁気回路部との間に設けられることで、前記第一磁気回路部及び前記第二磁気回路部によって形成される磁気回路における磁束密度に対応した電気信号を出力するように構成された、１個又は複数の磁気センサ（４７）と、
前記軸方向と交差する面内に含まれる突出方向に沿って突設されていて、前記磁気センサを搭載しつつ前記磁気回路と対向するように設けられた、回路基板モジュール（４０）と、
を備え、
前記回路基板モジュールは、前記磁気センサを含む複数の回路要素と、複数の前記回路要素を実装した回路基板（４４）とを、防水性の被覆材（４５）によって被覆した防水構造を有する、
センサモジュール。
【請求項２８】
前記第一磁気回路部は、前記多極磁石を囲むように前記回転中心軸を囲む周方向に配列された複数の第一歯部（２１ｃ）を有し前記壁材内に収容された第一ヨーク部材（２１ａ）と、前記第一ヨーク部材と磁気結合されるように前記第一ヨーク部材と近接配置された第一集磁部材（２１０）とを備え、
前記第二磁気回路部は、前記多極磁石を囲むように前記周方向に配列された複数の第二歯部（２２ｃ）を有し前記壁材内に収容された第二ヨーク部材（２２ａ）と、前記第二ヨーク部材と磁気結合されるように前記第二ヨーク部材と近接配置され且つ前記軸方向について前記第一集磁部材に対向配置された第二集磁部材（２２０）とを備え、
前記磁気センサは、前記第一集磁部材と前記第二集磁部材との間に形成される磁気ギャップ内に配置され、
前記被覆材は、前記第一集磁部材と前記第二集磁部材とを被覆するように設けられた、
請求項２７に記載のセンサモジュール。
【請求項２９】
前記被覆材は、被覆対象を露出しないように被覆する、
請求項２７又は２８に記載のセンサモジュール。
【請求項３０】
前記回路基板モジュールの前記突出方向における一端側にて前記回路基板モジュールを支持するように、前記回路基板モジュールの前記突出方向における前記一端側と結合された、センサハウジング（３１）をさらに備え、
前記センサハウジングと前記回路基板モジュールとの結合部は、防水シール構造を有する、
請求項２７〜２９のいずれか１つに記載のセンサモジュール。
【請求項３１】
前記センサハウジングは、外部機器との電気接続のための防水コネクタ（３３）を備えた、
請求項３０に記載のセンサモジュール。
【請求項３２】
前記センサハウジングは、前記壁材と液密的に接合されるように構成された、
請求項３０又は３１に記載のセンサモジュール。
【請求項３３】
前記センサハウジングと前記回路基板モジュールとの結合部を囲むように、Ｏリング（３６２）が装着され、
前記Ｏリングが前記結合部と前記壁材との間で前記突出方向と交差するリング径方向に押圧されることで、前記センサハウジングが前記壁材と液密的に接合されるように構成された、
請求項３０〜３２のいずれか１つに記載のセンサモジュール。
【請求項３４】
前記回路基板モジュールは、前記面内に含まれ且つ前記突出方向と交差する幅方向における一端側にて前記磁気センサを搭載した、
請求項２７〜３３のいずれか１つに記載のセンサモジュール。
【請求項３５】
複数の前記磁気センサが、前記突出方向に配列された、
請求項２７〜３４のいずれか１つに記載のセンサモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一シャフトと第二シャフトとを同軸的に連結するトーションバーに発生する捩りトルクに対応した電気信号を出力するように構成された、トルク検出装置に関する。また、本発明は、電動パワーステアリング装置におけるケーシングを構成する壁材に取り付けられることで、壁材内に収容された多極磁石等とともにトルク検出装置を構成する、センサモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のトルク検出装置は、第一シャフトと第二シャフトとの間に設けられた磁気回路における磁束密度の変化を磁気センサによって検出することで、第一シャフトと第二シャフトとの相対回転に起因してトーションバーに発生する捩りトルクに対応した電気信号を出力するように構成されている。この種のトルク検出装置は、例えば、車両の電動パワーステアリング装置における操舵トルク検出用に、電動パワーステアリング装置に取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１５３４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、この種のトルク検出装置において、システムでの故障判定あるいは冗長性確保のため、磁気センサが複数（例えば二個）設けられる場合がある。上記特許文献１においては、複数の磁気センサは、トーションバーの中心軸方向と直交する面内にて、トーションバーの中心軸を中心とする円周の接線上に配列されている。
【０００５】
複数の磁気センサは、回路基板に実装される場合がある。この場合、回路基板は、トーションバーの中心軸に向かって延設される。即ち、回路基板の延設方向における先端部にて、複数の磁気センサが、回路基板の幅方向に配列される。さらに、回路基板の延設方向における基端側に、コネクタ部を含むセンサハウジングが固定されることがあり得る。回路基板とセンサハウジングとの複合体は、センサモジュールと称され得る。
【０００６】
電動パワーステアリング装置における操舵トルク検出用途等においては、センサモジュールが使用中に水にさらされる可能性がある。複数の磁気センサを配列するために、回路基板の幅方向寸法が大きくなると、回路基板とセンサハウジングとの結合部における防水シール構造が大型化又は複雑化したり、同結合部における良好な防水シール性能の確保が困難となったりする等の問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面においては、トルク検出装置及びセンサモジュールは、下記の構成を備える。
即ち、請求項１に記載のトルク検出装置（１０）は、第一シャフト（１１）と第二シャフト（１２）とを回転中心軸（Ｃ）上にて同軸的に連結するトーションバー（１３）に、前記回転中心軸を中心とした前記第一シャフトと前記第二シャフトとの相対回転に起因して発生する、捩りトルクに対応した電気信号を出力するように構成されている。
このトルク検出装置は、
前記回転中心軸を囲む周方向に交互に磁極が反転するように構成されていて前記相対回転に伴って前記回転中心軸を中心として回転するように前記トーションバーと同軸的に配置された多極磁石（２０）の、前記回転中心軸と平行な軸方向における一方側に配置された、第一磁気回路部（２１）と、
前記多極磁石の前記軸方向における他方側に配置された、第二磁気回路部（２２）と、
前記第一磁気回路部と前記第二磁気回路部とによって形成される磁気回路における磁束密度に対応した電気信号を出力するように、前記第一磁気回路部と前記第二磁気回路部との間に設けられていて、前記軸方向と交差する面内に含まれる配列方向に配列された、複数の磁気センサ（４７）と、
前記面内に含まれ且つ前記配列方向と交差する幅方向における一端側にて、複数の前記磁気センサを搭載しつつ前記磁気回路と対向するように設けられた、回路基板モジュール（４０）と、
前記回路基板モジュールの前記配列方向における一端側にて前記回路基板モジュールを支持するように、前記回路基板モジュールの前記配列方向における前記一端側と結合された、センサハウジング（３１）と、
を備える。
また、請求項１１に記載のセンサモジュール（３０）は、電動パワーステアリング装置（１）におけるケーシングを構成する壁材（Ｗ）に取り付けられることで、第一シャフト（１１）と第二シャフト（１２）とを回転中心軸（Ｃ）上にて同軸的に連結するトーションバー（１３）と同軸的に配置されつつ前記壁材内に収容された多極磁石（２０）、前記回転中心軸と平行な軸方向における前記多極磁石の一方側に配置された第一磁気回路部（２１）、及び前記多極磁石の前記軸方向における他方側に配置された第二磁気回路部（２２）とともに、前記電動パワーステアリング装置におけるトルク検出装置（１０）を構成する。
このセンサモジュールは、
前記第一磁気回路部と前記第二磁気回路部との間に設けられることで、前記第一磁気回路部及び前記第二磁気回路部によって形成される磁気回路における磁束密度に対応した電気信号を出力するように構成されていて、前記軸方向と交差する面内に含まれる配列方向に配列された、複数の磁気センサ（４７）と、
前記面内に含まれ且つ前記配列方向と交差する幅方向における一端側にて、複数の前記磁気センサを搭載しつつ前記磁気回路と対向するように設けられた、回路基板モジュール（４０）と、
前記回路基板モジュールの前記配列方向における一端側にて前記回路基板モジュールを支持するように、前記回路基板モジュールの前記配列方向における前記一端側と結合された、センサハウジング（３１）と、
を備える。
本発明の他の一側面においては、センサモジュールは、下記の構成を備える。
即ち、請求項１４に記載のセンサモジュール（３０）は、電動パワーステアリング装置（１）におけるケーシングを構成する壁材（Ｗ）に取り付けられることで、第一シャフト（１１）と第二シャフト（１２）とを回転中心軸（Ｃ）上にて同軸的に連結するトーションバー（１３）と同軸的に配置されつつ前記壁材内に収容された多極磁石（２０）、前記回転中心軸と平行な軸方向における前記多極磁石の一方側に配置された第一磁気回路部（２１）、及び前記多極磁石の前記軸方向における他方側に配置された第二磁気回路部（２２）とともに、前記電動パワーステアリング装置におけるトルク検出装置（１０）を構成する。
このセンサモジュールは、
前記第一磁気回路部と前記第二磁気回路部との間に設けられることで、前記第一磁気回路部及び前記第二磁気回路部によって形成される磁気回路における磁束密度に対応した電気信号を出力するように構成された、磁気センサ（４７）と、
前記軸方向と交差する面内に含まれる突出方向に沿って突設されていて、前記面内に含まれ且つ前記突出方向と交差する幅方向における一端側にて前記磁気センサを搭載しつつ前記磁気回路と対向するように設けられた、回路基板モジュール（４０）と、
前記回路基板モジュールの前記突出方向における一端側にて前記回路基板モジュールを支持するように、前記回路基板モジュールの前記突出方向における前記一端側と結合された、センサハウジング（３１）と、
を備える。
本発明のさらに他の一側面においては、トルク検出装置は、下記の構成を備える。
即ち、請求項１７に記載のトルク検出装置（１０）は、第一シャフト（１１）と第二シャフト（１２）とを回転中心軸（Ｃ）上にて同軸的に連結するトーションバー（１３）に、前記回転中心軸を中心とした前記第一シャフトと前記第二シャフトとの相対回転に起因して発生する、捩りトルクに対応した電気信号を出力するように構成されている。
このトルク検出装置は、
前記回転中心軸を囲む周方向に交互に磁極が反転するように構成されていて前記相対回転に伴って前記回転中心軸を中心として回転するように前記トーションバーと同軸的に配置された多極磁石（２０）の、前記回転中心軸と平行な軸方向における一方側に配置された、第一磁気回路部（２１）と、
前記多極磁石の前記軸方向における他方側に配置された、第二磁気回路部（２２）と、
前記第一磁気回路部と前記第二磁気回路部とによって形成される磁気回路における磁束密度に対応した電気信号を出力するように、前記第一磁気回路部と前記第二磁気回路部との間に設けられた、１個又は複数の磁気センサ（４７）と、
前記軸方向と交差する面内に含まれる突出方向に沿って突設されていて、前記磁気センサを搭載しつつ前記磁気回路と対向するように設けられた、回路基板モジュール（４０）と、
を備え、
前記回路基板モジュールは、前記磁気センサを含む複数の回路要素と、複数の前記回路要素を実装した回路基板（４４）とを、防水性の被覆材（４５）によって被覆した防水構造を有する。
請求項２６に記載のセンサモジュール（３０）は、電動パワーステアリング装置（１）におけるケーシングを構成する壁材（Ｗ）に取り付けられることで、第一シャフト（１１）と第二シャフト（１２）とを回転中心軸（Ｃ）上にて同軸的に連結するトーションバー（１３）と同軸的に配置されつつ前記壁材内に収容された多極磁石（２０）、前記回転中心軸と平行な軸方向における前記多極磁石の一方側に配置された第一磁気回路部（２１）、及び前記多極磁石の前記軸方向における他方側に配置された第二磁気回路部（２２）とともに、前記電動パワーステアリング装置におけるトルク検出装置（１０）を構成する。
このセンサモジュールは、
前記第一磁気回路部と前記第二磁気回路部との間に設けられることで、前記第一磁気回路部及び前記第二磁気回路部によって形成される磁気回路における磁束密度に対応した電気信号を出力するように構成された、１個又は複数の磁気センサ（４７）と、
前記軸方向と交差する面内に含まれる突出方向に沿って突設されていて、前記磁気センサを搭載しつつ前記磁気回路と対向するように設けられた、回路基板モジュール（４０）と、
を備え、
前記回路基板モジュールは、前記磁気センサを含む複数の回路要素と、複数の前記回路要素を実装した回路基板（４４）とを、防水性の被覆材（４５）によって被覆した防水構造を有する。
【０００９】
なお、上記及び特許請求の範囲欄における各手段に付された括弧付きの参照符号は、同手段と後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態のトルク検出装置を搭載した電動パワーステアリング装置の概略構成図である。
【図２】図１に示されたトルク検出装置の分解斜視図である。
【図３】図２に示されたトルク検出装置の組み付け状態における、多極磁石、第一磁気回路部、及び第二磁気回路部を拡大した斜視図である。
【図４Ａ】図３に示された多極磁石、第一磁気回路部、及び第二磁気回路部の相対回転状態を示す側面図である。
【図４Ｂ】図３に示された多極磁石、第一磁気回路部、及び第二磁気回路部の相対回転状態を示す側面図である。
【図４Ｃ】図３に示された多極磁石、第一磁気回路部、及び第二磁気回路部の相対回転状態を示す側面図である。
【図５】図１に示されたトルク検出装置の平面図である。
【図６】図２に示されたトルク検出装置を複数の磁気センサの配列方向に沿って見た場合の一部断面図である。
【図７】第一変形例のトルク検出装置の平面図である。
【図８】第二変形例のトルク検出装置の平面図である。
【図９】第三変形例のトルク検出装置の平面図である。
【図１０】図２に示された第一ヨーク部材と第二ヨーク部材とをユニット化した例を示す側断面図である。
【図１１】第四変形例のトルク検出装置の斜視図である。
【図１２】図１１に示されたトルク検出装置の平面図である。
【図１３】図１１に示されたトルク検出装置の側面図である。
【図１４】第五変形例のトルク検出装置の平面図である。
【図１５】図１４に示されたトルク検出装置の側面図である。
【図１６】第六変形例のトルク検出装置の平面図である。
【図１７】ラックタイプの電動パワーステアリング装置の概略構成図である。
【図１８】第七変形例のトルク検出装置の平面図である。
【図１９】第八変形例のトルク検出装置の平面図である。
【図２０】第九変形例のトルク検出装置の平面図である。
【図２１】図２０に示されたトルク検出装置の一具体例である第十変形例の構成を示す斜視図である。
【図２２】図２１に示されたトルク検出装置の平面図である。
【図２３】図２１に示されたトルク検出装置の平面視における構成を示す断面図である。
【図２４】図２１に示されたトルク検出装置の側面図である。
【図２５】第十一変形例のトルク検出装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、実施形態に対して適用可能な各種の変更については、変形例として、一連の実施形態の説明の後に、まとめて説明する。
【００１２】
（概略構成）
図１を参照すると、電動パワーステアリング装置１は、ハンドル５と、電動モータ６と、ステアリングギア機構７と、リンク機構８と、トルク検出装置１０とを備えている。電動パワーステアリング装置１は、ハンドル５の操作状態に応じて電動モータ６を駆動して、電動モータ６の駆動力をステアリングギア機構７に伝達することで、リンク機構８を介して車輪Ｔの向きを変更するための操舵力を、アシストするように構成されている。
【００１３】
トルク検出装置１０は、ハンドル５の操作状態に応じた電気信号（例えば電圧）を出力するように、ハンドル５とステアリングギア機構７との間に設けられている。具体的には、トルク検出装置１０は、第一シャフト１１と第二シャフト１２との連結部分に配置されている。第一シャフト１１は、ハンドル５と共に回転するように、不図示の連結機構を介してハンドル５と連結されている。第二シャフト１２は、不図示の連結機構を介してステアリングギア機構７と連結されている。
【００１４】
第一シャフト１１と第二シャフト１２とは、トーションバー１３を介して、回転中心軸Ｃ上にて同軸的に連結されている。トルク検出装置１０は、回転中心軸Ｃを中心とした第一シャフト１１と第二シャフト１２との相対回転に起因してトーションバー１３に発生する捩りトルクに対応した電気信号を出力するように構成されている。
【００１５】
以下、図２〜図６を参照しつつ、トルク検出装置１０の構成について説明する。なお、説明の便宜上、各図において、図示の通り、Ｚ軸が回転中心軸Ｃと平行となるように右手系ＸＹＺ直交座標系を設定する。このとき、Ｚ軸と平行な方向を「軸方向」と称し、ＸＹ平面内の任意の方向を「面内方向」と称する。面内方向は、軸方向と直交する方向となる。また、Ｘ軸と平行な方向を「幅方向」と称し、Ｙ軸と平行な方向を「突出方向」と称する。突出方向は、面内方向に該当する一方向である。幅方向についても同様である。さらに、説明の便宜上、Ｚ軸正方向側を「上側」と称し、Ｚ軸負方向側を「下側」と称する。なお、後述するように、回転中心軸Ｃは、多くの場合、車高方向と平行とはならない。
【００１６】
多極磁石２０は、第一シャフト１１と第二シャフト１２との相対回転に伴って回転中心軸Ｃを中心として回転するように、トーションバー１３と同軸的に配置されている。具体的には、多極磁石２０は、円筒状に形成されていて、第一シャフト１１の下端部に固定されている。周知の通り、多極磁石２０は、回転中心軸Ｃを囲む周方向に交互に磁極が反転するように構成されている。「周方向」は、典型的には、回転中心軸ＣとＸＹ平面との交点を中心としてＸＹ平面内に形成される円の円周方向である。
【００１７】
多極磁石２０の軸方向における一方側（即ち上端部側）には、第一磁気回路部２１が配置されている。第一磁気回路部２１は、第一ヨーク部材２１ａを有している。第一ヨーク部材２１ａは、軟磁性体によって形成されたリング状の部材であって、多極磁石２０の軸方向における一端部（即ち上端部）を囲むように設けられている。
【００１８】
第一ヨーク部材２１ａは、第一リング板部２１ｂと、複数の第一歯部２１ｃとを有している。第一リング板部２１ｂは、平板状且つリング状に形成されていて、回転中心軸Ｃを囲むように設けられている。即ち、第一リング板部２１ｂには、回転中心軸Ｃを中心とする円形の開口部が形成されている。複数の第一歯部２１ｃは、多極磁石２０を囲むように、周方向に等間隔で配列されている。複数の第一歯部２１ｃの各々は、第一リング板部２１ｂにおける上記の開口部の内縁から、回転中心軸Ｃに沿って、下側に向かって延設されている。
【００１９】
多極磁石２０の軸方向における他方側（即ち下端部側）には、第二磁気回路部２２が配置されている。第二磁気回路部２２は、第二ヨーク部材２２ａを有している。第二ヨーク部材２２ａは、軟磁性体によって形成されたリング状の部材であって、多極磁石２０の軸方向における他端部（即ち下端部）を囲むように設けられている。
【００２０】
第二ヨーク部材２２ａは、第二リング板部２２ｂと、複数の第二歯部２２ｃとを有している。第二リング板部２２ｂは、平板状且つリング状に形成されていて、回転中心軸Ｃを囲むように設けられている。即ち、第二リング板部２２ｂには、回転中心軸Ｃを中心とする円形の開口部が形成されている。複数の第二歯部２２ｃは、多極磁石２０を囲むように、周方向に等間隔で配列されている。複数の第二歯部２２ｃの各々は、第二リング板部２２ｂにおける上記の開口部の内縁から、回転中心軸Ｃに沿って、上側に向かって延設されている。
【００２１】
第一磁気回路部２１と第二磁気回路部２２とは、軸方向に配列されていて、且つ所定のギャップを介して対向配置されている。即ち、図３に示されているように、第二リング板部２２ｂは、第一リング板部２１ｂと軸方向に対向するように設けられている。換言すれば、第一リング板部２１ｂと第二リング板部２２ｂとは、軸方向に沿って見た場合に、互いに重なるように配置されている。また、第一歯部２１ｃと第二歯部２２ｃとは、周方向に交互に配置されている。第一磁気回路部２１及び第二磁気回路部２２は、第二シャフト１２の上端部に結合されて第二シャフト１２と一体的に回転することで、多極磁石２０に対して相対的に回転するようになっている。
【００２２】
トーションバー１３に対して捩りトルクが作用していない組み付け状態においては、多極磁石２０、第一磁気回路部２１、及び第二磁気回路部２２は、図３及び図４Ａに示されているように、周方向について中立状態に位相合わせされている。中立状態は、全ての第一歯部２１ｃ及び第二歯部２２ｃの周方向における中心位置が、Ｎ極とＳ極との境界と一致する状態である。また、第一磁気回路部２１及び第二磁気回路部２２は、図２に示された第一シャフト１１と第二シャフト１２との相対回転に起因してトーションバー１３に捩りトルクが発生した場合に、図４Ｂ及び図４Ｃに示されているように位相が中立状態からずれることで、位相ずれ量に応じた磁束密度Ｂが上述のギャップに発生するように構成されている。
【００２３】
図２に示されているように、軸方向における、第一磁気回路部２１と第二磁気回路部２２との間の上述のギャップに対向するように、センサモジュール３０が配置されている。センサモジュール３０は、上記のギャップにて発生する磁束密度に対応した電気信号、即ち、トーションバー１３に発生する捩りトルクに対応した電気信号を出力するように構成されている。センサモジュール３０の構成の詳細については後述する。
【００２４】
（実施形態の構成の詳細）
以下、図５及び図６を参照しつつ、本実施形態に係るトルク検出装置１０の構成の詳細について説明する。なお、図６においては、図示の煩雑化を回避するため、第一ヨーク部材２１ａ及び第二ヨーク部材２２ａの図示が簡略化されているものとする。図５に示されているように、多極磁石２０、第一磁気回路部２１、及び第二磁気回路部２２は、収容壁Ｗ内に収容されている。本実施形態においては、収容壁Ｗは、例えば、図１に示された電動パワーステアリング装置１におけるケーシングを構成する壁材であって、第一シャフト１１又は第二シャフト１２を回転可能に支持しつつ覆うように形成されている。収容壁Ｗには、貫通孔である取付孔Ｗ１が形成されている。
【００２５】
センサモジュール３０は、その一部が取付孔Ｗ１を貫通した状態で、収容壁Ｗに固定されている。以下、図５及び図６を参照しつつ、センサモジュール３０の構成について説明する。
【００２６】
センサモジュール３０のケーシングをなすセンサハウジング３１は、絶縁性の合成樹脂によって一体に形成されている。センサハウジング３１は、本体部３２と、コネクタ部３３と、第一フランジ部３４ａと、第二フランジ部３４ｂとを有している。
【００２７】
本体部３２は、突出方向に延設された多角柱（例えば四角柱）状に形成されている。外部機器（例えばＥＣＵ）との電気接続に用いられるコネクタ部３３は、本体部３２の上端部から軸方向に延設されている。ＥＣＵはElectronic  Control  Unitの略である。
【００２８】
第一フランジ部３４ａ及び第二フランジ部３４ｂは、本体部３２の下端部からそれぞれ幅方向に延設されている。第一フランジ部３４ａ及び第二フランジ部３４ｂは、センサモジュール３０が収容壁Ｗに固定された状態で、下端面が取付孔Ｗ１の周囲にて収容壁Ｗの外壁面（即ち図５における上側の表面）に当接するように形成されている。
【００２９】
第一フランジ部３４ａは、収容壁Ｗを隔てて第一磁気回路部２１及び第二磁気回路部２２と対向するように、Ｘ軸正方向に延設されている。即ち、突出方向に沿って見た場合に、第一フランジ部３４ａは、多極磁石２０、第一磁気回路部２１、及び第二磁気回路部２２と重なるように設けられている。第二フランジ部３４ｂは、Ｘ軸負方向に延設されている。即ち、第二フランジ部３４ｂは、幅方向について、第一磁気回路部２１及び第二磁気回路部２２が設けられていない側に配設されている。以下、第一フランジ部３４ａ及び第二フランジ部３４ｂのそれぞれにおける延設方向を、「フランジ延出方向」と称することがある。
【００３０】
第一フランジ部３４ａ及び第二フランジ部３４ｂは、固定孔３４ｃを有している。固定孔３４ｃは、フランジ延出方向及び軸方向と直交する方向に、第一フランジ部３４ａ及び第二フランジ部３４ｂを貫通する孔である。固定孔３４ｃは、センサモジュール３０を収容壁Ｗに固定する際に、不図示のボルト等が挿通されるように形成されている。本実施形態においては、突出方向に沿って見た場合に、第一フランジ部３４ａにおける固定孔３４ｃは、多極磁石２０、第一磁気回路部２１、及び第二磁気回路部２２と重なるように設けられている。
【００３１】
センサハウジング３１の端面３５は、第一フランジ部３４ａ及び第二フランジ部３４ｂにおける下端面と連続するように、略平面状に形成されている。回路基板モジュール４０は、センサハウジング３１の端面３５から突出方向に沿って突出するように設けられている。即ち、センサハウジング３１は、回路基板モジュール４０の、突出方向における一端側（即ち基端側）にて、回路基板モジュール４０を支持するように、回路基板モジュール４０の当該一端側と結合されている。換言すれば、回路基板モジュール４０は、センサハウジング３１の端面３５からＹ軸負方向に向かって、片持ち梁状に延設されている。
【００３２】
本実施形態においては、回路基板モジュール４０がセンサハウジング３１から延出する方向である突出方向は、軸方向とほぼ直交する面内方向である。即ち、突出方向は、幅方向と平行なフランジ延出方向と交差する方向である。具体的には、本実施形態においては、突出方向は、端面３５の法線と平行な方向である。即ち、本実施形態においては、突出方向は、フランジ延出方向と直交する方向である。
【００３３】
回路基板モジュール４０は、台座部４１とセンサ搭載部４２とを有している。台座部４１は、センサハウジング３１の端面３５に隣接配置されている。具体的には、台座部４１は、円柱状に形成されていて、センサハウジング３１に結合されている。センサ搭載部４２は、板状に形成されていて、台座部４１から突出方向に突出するように設けられている。図６においては、回転中心軸Ｃを通り且つＸＺ平面と平行な面による、センサ搭載部４２の断面が示されている。
【００３４】
センサハウジング３１と回路基板モジュール４０との結合部には、リング状の防水シール部材４３が設けられている。防水シール部材４３は、絶縁性の合成ゴム等によって形成されている。具体的には、本実施形態においては、防水シール部材４３は、センサハウジング３１の端面３５と台座部４１の外周面とによって形成された隅部を埋める隅肉部状に設けられている。防水シール部材４３は、液状又はゲル状の合成樹脂製コーキング剤を上記の隅部に塗布して硬化させることで、センサハウジング３１と台座部４１との結合部を液密的にシールするように形成されている。本実施形態においては、防水シール部材４３は、突出方向に沿って見た場合に、略円形に形成されている。また、防水シール部材４３は、軸方向における外径が、端面３５の軸方向における寸法よりも小さくなるように形成されている。
【００３５】
センサ搭載部４２は、薄板状の回路基板４４と、この回路基板４４を被覆する被覆材４５とを有している。回路基板４４は、板厚方向が軸方向と平行となるように設けられている。また、回路基板４４は、突出方向と平行な長辺及び幅方向と平行な短辺を有する矩形状に形成されている。即ち、回路基板モジュール４０は、センサハウジング３１との結合部における幅方向寸法が、センサハウジング３１からの突出寸法よりも小さくなるように形成されている。
【００３６】
回路基板４４には、複数のコンデンサ４６及び複数の磁気センサ４７を含む、複数の回路要素が実装されている。これら複数の回路要素は、防水性の被覆材４５によって被覆されつつ、センサ搭載部４２に設けられている。即ち、回路基板モジュール４０は、複数の磁気センサ４７を含む複数の回路要素と、これら複数の回路要素を実装した回路基板４４とを、被覆材４５によって被覆した、防水構造を有している。被覆材４５は、絶縁性の合成樹脂（例えばエポキシ樹脂等）によって形成されている。
【００３７】
複数の磁気センサ４７は、回路基板モジュール４０の幅方向における一端側（即ち図中右端側）にて、突出方向に配列されている。本実施形態においては、回路基板モジュール４０には、二個の磁気センサ４７が搭載されている。以下、複数の磁気センサ４７の配列方向を、単に「センサ配列方向」称することがある。即ち、センサ配列方向は、突出方向と平行である。これに対し、複数のコンデンサ４６は、回路基板モジュール４０の幅方向における他端側（即ち図中左端側）に設けられている。
【００３８】
磁気センサ４７は、第一磁気回路部２１と第二磁気回路部２２とによって形成される固定磁気回路における磁束密度に対応した電気信号を出力するように、第一磁気回路部２１と第二磁気回路部２２との間に設けられている。具体的には、磁気センサ４７は、いわゆるホールＩＣであって、内部にホール素子である磁気感応素子４７ａを有している。複数の磁気センサ４７は、それぞれの磁気感応素子４７ａが第一リング板部２１ｂと第二リング板部２２ｂとに挟まれつつ突出方向に配列するように設けられている。即ち、回路基板モジュール４０は、幅方向における一端側にて、複数の磁気センサ４７を搭載しつつ、上記の固定磁気回路と対向するように設けられている。
【００３９】
（効果）
以下、本実施形態の構成によって得られる効果について、各図面を参照しつつ説明する。まず、多極磁石２０、第一磁気回路部２１、及び第二磁気回路部２２を収容した収容壁Ｗに対して、センサモジュール３０を装着する際の手順について説明する。上記の通り、収容壁Ｗには、外部（即ち図５における収容壁Ｗよりも上側）に連通する取付孔Ｗ１が形成されている。センサモジュール３０は、回路基板モジュール４０の、突出方向における他端側（即ち先端側）が、収容壁Ｗの内側の空間を向くような姿勢で保持される。その後、第一フランジ部３４ａ及び第二フランジ部３４ｂの下端面が収容壁Ｗの外壁面に当接するまで、回路基板モジュール４０が取付孔Ｗ１内に挿入される。この状態で、不図示のボルト等が固定孔３４ｃに挿通されることで、センサモジュール３０が収容壁Ｗに固定される。
【００４０】
本実施形態においては、多極磁石２０、第一磁気回路部２１、及び第二磁気回路部２２をあらかじめ収容した収容壁Ｗに対して、センサモジュール３０を装着することで、トルク検出装置１０が構成される。このため、センサモジュール３０の着脱に際し、第一シャフト１１と第二シャフト１２とトーションバー１３との結合を解除する必要がない。したがって、例えば、回路基板４４に実装された回路要素の故障が発生した場合、センサモジュール３０を交換するだけで、第一シャフト１１と第二シャフト１２とトーションバー１３との結合を解除することなく、故障を復旧することができる。
【００４１】
近年、車両搭載性向上の観点から、車載部品の小型化が望まれている。電動パワーステアリング装置１に設けられるトルク検出装置１０においても、他の車載部品との干渉を回避するため、体格の小型化が要請されている。具体的には、例えば、従来のこの種のトルク検出装置は、上記の通り、シャフト周りに設置される。このため、従来のこの種のトルク検出装置においては、径方向に製品体格が大型化するという懸念がある。即ち、従来のこの種のトルク検出装置は、複数の部品を径方向に積み重ねて構成されているため、径方向の製品体格が増大しやすい。径方向における製品体格が大型化して、径方向寸法が増大すると、車載の周辺部品との干渉が懸念され、搭載上好ましくない。
例えば、小型車等の、エンジンルーム寸法が小さい車両においては、車載部品の搭載スペースが小さい。このため、車載部品の小型化が望まれる。エンジンルーム寸法が大きい大型車等においても、搭載レイアウトの自由度を向上するため、車載部品の小型化が望まれる。特に、近年、車両のハイブリッド化、走行安全装備の拡充、等により、車載部品の搭載スペースが従来よりも制限される。したがって、電動パワーステアリング装置１に設けられるトルク検出装置１０においても、他の車載部品との干渉を回避するため、装置の小型化、特に径方向の体格の小型化が要請される。
この点、本実施形態においては、回路基板モジュール４０は、軸方向と交差する面内に含まれる突出方向に沿って突設されている。また、回路基板モジュール４０は、突出方向と交差する幅方向における一端側にて、磁気センサ４７を搭載しつつ、上記の固定磁気回路と対向するように設けられている。このため、回路基板モジュール４０即ち回路基板４４の突出方向先には、回転中心軸Ｃが設けられていない。即ち、回路基板モジュール４０は、軸方向及び突出方向と直交する幅方向について、多極磁石２０、第一磁気回路部２１、及び第二磁気回路部２２に対してオフセットした位置に設けられている。かかる構成を、以下「オフセット構造」と称する。
かかるオフセット構造においては、トルク検出装置１０は、回転中心軸Ｃから径方向外側に向かって複数の部品を一直線状に積み重ねた構造とはならない。即ち、トルク検出装置１０は、センサハウジング３１と回路基板モジュール４０とが配列する突出方向に、センサハウジング３１と回路基板モジュール４０と固定磁気回路とが積み重ねられる構造ではない。よって、回路基板モジュール４０は、収容壁Ｗの内部空間の奥深くまで挿入される。したがって、オフセット構造を採用することで、トルク検出装置１０の車載状態における径方向寸法を可及的に低減することが可能となり、これにより、周囲の他の車載部品との干渉が良好に回避される。換言すれば、本実施形態の構成によれば、トルク検出装置１０の体格の小型化が良好に実現され、以て、トルク検出装置１０の車両搭載性が著しく向上する。なお、「径方向」とは、回転中心軸Ｃと交差する面内、具体的にはＸＹ平面内における、回転中心軸Ｃから放射状に延びる方向である。即ち、径方向とは、回転中心軸Ｃと交差する面内、具体的にはＸＹ平面内にて、回転中心軸Ｃを中心とした円を描いた場合の、当該円の半径方向である。
【００４２】
本実施形態においては、回路基板モジュール４０におけるセンサ配列方向は、センサハウジング３１からの回路基板モジュール４０の延出方向である突出方向と平行であり、幅方向と交差する。さらに、回路基板モジュール４０は、センサハウジング３１との結合部における幅方向寸法が、センサハウジング３１からの突出寸法よりも小さくなるように形成されている。したがって、本実施形態によれば、複数の磁気センサ４７を幅方向に配列する従来の構成（例えば特開２０１６−１１８４８８号公報等参照）と比べて、センサモジュール３０即ち回路基板モジュール４０の、幅方向寸法を小さくすることができる。
【００４３】
センサモジュール３０が収容壁Ｗに装着された状態において、磁気感応素子４７ａの突出方向における位置には、誤差が生じ得る。この誤差は、例えば、上記のボルト等の締め付け力の誤差等に起因して生じる。もっとも、本実施形態においては、回路基板モジュール４０は、平面視矩形状における一辺を構成する方向である突出方向における一端側にて、センサハウジング３１に支持される。また、回路基板モジュール４０は、当該一辺側（即ち幅方向における一端側）にて、複数の磁気センサ４７を搭載しつつ、第一磁気回路部２１と第二磁気回路部２２とによって形成される固定磁気回路と対向する。
【００４４】
かかる構成においては、複数の磁気センサ４７（即ち複数の磁気感応素子４７ａ）は、センサモジュール３０の着脱方向に沿って配列する。故に、磁気感応素子４７ａの位置誤差が生じる方向は、上記の固定磁気回路における、径方向と直交する方向となる。これに対し、従来の構成においては、複数の磁気センサ４７（即ち複数の磁気感応素子４７ａ）が軸方向及びセンサモジュール３０の着脱方向と直交することで、磁気感応素子４７ａの位置誤差が径方向に生じる。したがって、本実施形態によれば、従来の構成（例えば特開２００６−７１３２６号公報等参照）よりも、磁気感応素子４７ａの位置誤差に起因する検出誤差を抑制することが可能となる。
【００４５】
また、近年、電動パワーステアリング装置１において、一部構成部品等の故障が発生してもアシスト動作が継続されるような構成のニーズが高まっている。
この点、偶発的に発生する「ブーツ破れ」により、電動パワーステアリング装置１のケーシング内部にも水が浸入し得ることが知られている。電動パワーステアリング装置１がいわゆるラックタイプの構成（即ち後述する図１７参照）を有している場合、電動パワーステアリング装置１のケーシング内部に浸入した水は、トルク検出装置１０に到達し得る。仮にトルク検出装置１０の内部に水が浸入して回路基板４４の故障が発生した場合、これによりトルク検出信号の出力が停止するため、電動パワーステアリング装置１の動作が停止してしまう。
回路基板４４を防水するためには、回路基板４４に通じる浸水経路を封止等によって遮断する必要がある。この点、従来のトルク検出装置においては、パーマロイ等の金属からなる集磁部材を合成樹脂によりモールドした構成が一般的である。しかしながら、このような構成では、集磁部材とモールド樹脂との界面が封止されておらず露出しているため、高い防水性を確保することが困難であった。また、従来のこの種の装置においては、円環状の集磁部材をシャフトに対して配置する等、磁気回路構造が複雑であった。このため、従来のこの種の装置においては、高い防水性を確保することが、非常に困難であった。
これに対し、本実施形態においては、回路基板モジュール４０は、複数の磁気センサ４７を含む複数の回路要素と、複数の回路要素を実装した回路基板４４とを、防水性の被覆材４５によって被覆した、防水構造を有している。即ち、被覆材４５の表面には、異種材料同士の接合界面（即ち金属部材と合成樹脂部材との接合界面）が露出していない。このため、回路基板モジュール４０内への水の浸入が、良好に抑制され得る。また、センサハウジング３１と回路基板モジュール４０との結合部には、防水シール部材４３が設けられている。したがって、本実施形態によれば、センサモジュール３０における良好な防水性能が、簡略な構成によって実現され得る。
【００４６】
この点、本実施形態においては、回路基板モジュール４０の幅方向寸法を小さくすることで、センサハウジング３１と回路基板モジュール４０との結合部における幅方向寸法が、可及的に抑制されている。さらに、防水シール部材４３は、軸方向における外径が、センサハウジング３１における回路基板モジュール４０が突出する面である端面３５の軸方向における寸法よりも小さくなるように形成されている。したがって、本実施形態によれば、端面３５内における防水シール部材４３の長さ寸法を可及的に抑制することで、良好な防水性能が実現され得る。
【００４７】
本実施形態においては、回路基板モジュール４０は、円柱状に形成されていてセンサハウジング３１に結合された台座部４１と、板状に形成されていて台座部４１からセンサ配列方向に突出するように設けられたセンサ搭載部４２と、を有している。また、台座部４１とセンサハウジング３１との結合部に設けられた防水シール部材４３は、台座部４１の円柱形状に対応して、リング状即ち略円形に形成されている。したがって、本実施形態によれば、円形リング状の防水シール部材４３を用いることで、良好な防水性能が実現され得る。
【００４８】
本実施形態においては、第一磁気回路部２１及び第二磁気回路部２２を含む固定磁気回路は、第一磁気回路部２１としての第一ヨーク部材２１ａと、第二磁気回路部２２としての第二ヨーク部材２２ａとによって構成されている。即ち、本実施形態においては、固定磁気回路には、第一ヨーク部材２１ａと第二ヨーク部材２２ａとの他に、補助的な集磁部材が設けられていない。かかる構成によれば、多極磁石２０との相対回転により磁束密度が変動する固定磁気回路を構成する、第一磁気回路部２１及び第二磁気回路部２２の構造が、簡略化され得る。
【００４９】
（変形例）
本発明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は適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。また、上記実施形態と変形例とにおいて、互いに同一又は均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾又は特段の追加説明なき限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。
【００５０】
本発明は、上記実施形態及び図面にて示された具体的な装置構成に限定されない。例えば、上下方向の概念は、上記の通り、実施形態の説明の便宜上設定したものである。故に、回転中心軸Ｃは、多くの場合、車高方向と交差する方向となる。また、回転中心軸Ｃは、Ｚ軸と交差していてもよい。即ち、センサ配列方向をＹ軸と平行とし、且つ、回路基板４４の幅方向をＸ軸と平行とした場合に、回転中心軸Ｃは、ＸＺ平面内にてＺ軸と所定の角度θ１をなすように設定され得る。このとき、θ１＞０ｄｅｇである。あるいは、センサ配列方向は、ＹＺ平面内にてＹ軸と所定の角度θ２をなすように設定され得る。即ち、θ２は、θ２＞０ｄｅｇであって、且つ、磁気感応素子４７ａが第一磁気回路部２１と第二磁気回路部２２との間のギャップ内に収まる程度の角度に設定され得る。
【００５１】
多極磁石２０は、第一シャフト１１に固定されていてもよいし、トーションバー１３の軸方向における一端側に固定されていてもよい。同様に、第一磁気回路部２１及び第二磁気回路部２２は、第二シャフト１２に固定されていてもよいし、トーションバー１３の軸方向における他端側に固定されていてもよい。
【００５２】
第一磁気回路部２１が多極磁石２０の軸方向における「一端側」に設けられていることは、第一磁気回路部２１が多極磁石２０の軸方向における一端部に対応する位置のみに設けられていることを意味しない。同様に、第二磁気回路部２２が多極磁石２０の軸方向における「他端側」に設けられていることは、第二磁気回路部２２が多極磁石２０の軸方向における他端部に対応する位置のみに設けられていることを意味しない。即ち、上記の記載は、第一磁気回路部２１と第二磁気回路部２２との相対位置関係を規定しているにすぎない。
【００５３】
換言すれば、第一磁気回路部２１が多極磁石２０の軸方向における「一端側」に設けられており、且つ第二磁気回路部２２が多極磁石２０の軸方向における「他端側」に設けられていることは、第一磁気回路部２１及び第二磁気回路部２２の一部が多極磁石２０の軸方向における中央部に設けられていることを排除しない。故に、例えば、第一リング板部２１ｂ及び第二リング板部２２ｂは、多極磁石２０の軸方向における略中央部にて、狭い磁気ギャップを隔てて対向するように設けられていてもよい。この場合、当該磁気ギャップ内に磁気感応素子４７ａが位置するように、トルク検出装置１０が構成される。
【００５４】
コネクタ部３３の延設位置及び／又は延設方向は、上記の具体例に限定されない。即ち、例えば、コネクタ部３３は、本体部３２の突出方向における略中央部から、軸方向又は幅方向に延設され得る。あるいは、例えば、コネクタ部３３は、本体部３２の上端部から、幅方向に延設され得る。あるいは、例えば、コネクタ部３３は、本体部３２の上端部から、さらに上方（即ち図中Ｙ軸正方向）に延設され得る。
【００５５】
第一フランジ部３４ａは、回路基板モジュール４０の幅方向における他端側から一端側に向かうフランジ延出方向に延設されている。このため、センサ配列方向に沿って見た場合に、第一フランジ部３４ａは、第一磁気回路部２１、第二磁気回路部２２及び多極磁石２０と重なる。また、センサ配列方向に沿って見た場合に、固定孔３４ｃは、第一磁気回路部２１、第二磁気回路部２２又は多極磁石２０と重なる。故に、図５及び図６に示されている第二フランジ部３４ｂを省略することで、図７に示されているように、センサモジュール３０及びトルク検出装置１０の、幅方向寸法を小さくすることができる。
【００５６】
あるいは、図８に示されているように、第一フランジ部３４ａを軸方向に沿って突設することで、センサモジュール３０及びトルク検出装置１０の、幅方向寸法を、さらに小さくすることができる。なお、図８の構成において、第一フランジ部３４ａに加えて、第一フランジ部３４ａとは反対側に突出する第二フランジ部が設けられていてもよい。
【００５７】
上記実施形態においては、回路基板モジュール４０における、センサ配列方向と平行な突出方向は、センサハウジング３１の幅方向（即ちフランジ延出方向）と直交する。しかしながら、本発明は、かかる態様に限定されない。
【００５８】
故に、センサ配列方向即ち突出方向は、フランジ延出方向と交差する方向であればよい。この場合、回路基板モジュール４０は、図５に示された状態から、基端部（即ち上端部）を中心として、角度θ３回転され得る。角度θ３は、０ｄｅｇ＜θ３＜９０ｄｅｇを満たし、好ましくは５ｄｅｇ≦θ３≦３０ｄｅｇを満たす。この場合であっても、回路基板モジュール４０の「幅方向」は、回路基板モジュール４０の延出方向と直交する方向に規定することができる。故に、この場合であっても、回路基板モジュール４０の「幅方向」は、センサ配列方向と直交することとなる。
【００５９】
回路基板モジュール４０即ち回路基板４４は、矩形以外の多角形状に形成され得る。この場合であっても、センサハウジング３１との結合部における幅方向寸法が、センサハウジング３１からの突出寸法よりも小さくなるように形成されることで、センサモジュール３０の良好な小型化が達成され得る。
【００６０】
防水シール部材４３の構成及び材質も、上記の具体例に限定されない。例えば、図９に示されているように、防水シール部材４３は、センサハウジング３１の端面３５に形成された溝に埋設されていてもよい。あるいは、防水シール部材４３は、Ｏリング等の、既製のシール部材であってもよい。具体的には、例えば、台座部４１が、センサハウジング３１の本体部３２に形成された円筒形状の孔に挿入される場合があり得る。この場合、防水シール部材４３は、台座部４１の円柱面状の外周面に形成された溝に嵌め合わされたＯリング又はパッキンであってもよい。既製のシール部材とコーキング剤とは、併用されてもよい。
【００６１】
被覆材４５を構成する材料も、上記の具体例に限定されない。磁気センサ４７は、ホールＩＣに限定されない。磁気センサ４７は、三個以上設けられていてもよい。複数のコンデンサ４６を含む、磁気センサ４７以外の回路要素の、実装位置及び／又は実装数についても、特段の限定はない。即ち、磁気センサ４７以外の回路要素は、センサ搭載部４２以外の位置（例えば台座部４１又はセンサハウジング３１内）に設けられていてもよい。
【００６２】
図１０に示されているように、第一ヨーク部材２１ａと第二ヨーク部材２２ａとは、ヨークユニット２００として一体化されていてもよい。ヨークユニット２００は、円筒の軸方向における両端にリング状のフランジを有する糸巻形状を有している。ヨークユニット２００は、第一ヨーク部材２１ａと第二ヨーク部材２２ａとを所定の位置関係で対向配置させた状態で、これらの外側をモールド樹脂２０１で覆うことによって形成されている。
【００６３】
図１１〜図１３を参照すると、第一磁気回路部２１は、第一集磁部材２１０をさらに備えていてもよい。第一集磁部材２１０は、第一ヨーク部材２１ａと磁気結合されるように、第一ヨーク部材２１ａよりも下側にて第一ヨーク部材２１ａと近接配置されている。具体的には、第一集磁部材２１０は、第一本体部２１１と、複数の第一舌片部２１２とを有している。
【００６４】
第一本体部２１１は、突出方向に沿った長手方向を有する棒状の部分であって、長手方向における中央部分が第一リング板部２１ｂの真下に位置するように設けられている。複数の第一舌片部２１２の各々は、対応する磁気センサ４７の真上に設けられている。複数の第一舌片部２１２の各々は、第一本体部２１１から平面視にて幅方向に沿って、第一リング板部２１ｂから離隔するように延設されている。即ち、複数の第一舌片部２１２の各々は、対応する磁気センサ４７に向かって延設されている。
【００６５】
同様に、第二磁気回路部２２は、第二集磁部材２２０をさらに備えていてもよい。第二集磁部材２２０は、第二ヨーク部材２２ａと磁気結合されるように、第二ヨーク部材２２ａよりも上側にて第二ヨーク部材２２ａと近接配置されている。具体的には、第二集磁部材２２０は、第二本体部２２１と、複数の第二舌片部２２２とを有している。
【００６６】
第二本体部２２１は、突出方向に沿った長手方向を有する棒状の部分であって、長手方向における中央部分が第二リング板部２２ｂの真上に位置するように設けられている。複数の第二舌片部２２２の各々は、対応する磁気センサ４７の真下に設けられている。複数の第二舌片部２２２の各々は、第二本体部２２１から平面視にて幅方向に沿って、第二リング板部２２ｂから離隔するように延設されている。即ち、複数の第二舌片部２２２の各々は、対応する磁気センサ４７に向かって延設されている。
【００６７】
第一集磁部材２１０と第二集磁部材２２０とは、軸方向に対向配置されている。複数の磁気センサ４７の各々は、対応する第一舌片部２１２の先端部と対応する第二舌片部２２２の先端部との間に形成される磁気ギャップ内に磁気感応素子４７ａが位置するように、第一集磁部材２１０と第二集磁部材２２０との間に配置されている。
【００６８】
かかる構成においては、第一本体部２１１と第一舌片部２１２とに段差を設けて第一舌片部２１２を磁気センサ４７に近接させるとともに、第二本体部２２１と第二舌片部２２２とに段差を設けて第二舌片部２２２を磁気センサ４７に近接させて、磁気感応素子４７ａが配置される磁気ギャップを可及的に小さくすることで、トルク検出装置１０の感度が向上する。また、センサモジュール３０の着脱方向即ち突出方向における、第一磁気回路部２１と第二磁気回路部２２とによって形成される固定磁気回路とセンサモジュール３０との位置関係が変動しても、検出誤差の発生が良好に抑制される。さらに、多極磁石２０と第一ヨーク部材２１ａ等とが同期して相対回転する場合に発生する振れ回り誤差が、良好に低減され得る。
【００６９】
なお、第一集磁部材２１０及び第二集磁部材２２０は、センサモジュール３０とは別体に設けられていてもよい。あるいは、図１４及び図１５に示されているように、第一集磁部材２１０及び第二集磁部材２２０は、センサ搭載部４２と一体に設けられていてもよい。即ち、第一集磁部材２１０及び第二集磁部材２２０は、被覆材４５によって被覆されていてもよい。具体的には、センサモジュール３０における防水性を確保するためには、センサハウジング３１と回路基板モジュール４０との結合部における防水シール構造に加えて、回路基板モジュール４０における防水構造を考慮する必要がある。センサハウジング３１と回路基板モジュール４０との結合部における防水シール構造に関しては後述する。一方、回路基板モジュール４０における防水構造は、被覆材４５の表面に、異種材料同士の接合界面を露出させない必要がある。この点、図１４及び図１５に示されている構成においては、第一集磁部材２１０及び第二集磁部材２２０が、センサ搭載部４２とともに、被覆材４５の表面に異種材料同士の接合界面が露出しないように、被覆材４５によって完全にオーバーモールドされている。また、第一集磁部材２１０及び第二集磁部材２２０が、上記のようなオーバーモールドが可能なように、平面視にて回路基板４４内に収まるような小型の形状を有している。したがって、かかる構成によれば、回路基板モジュール４０における防水構造が、良好に達成され得る。さらに、第一本体部２１１と第一舌片部２１２とに段差を設けて第一舌片部２１２を磁気センサ４７に近接させるとともに、第二本体部２２１と第二舌片部２２２とに段差を設けて第二舌片部２２２を磁気センサ４７に近接させることで、オーバーモールドによる磁気ギャップ増加分が段差により補われ、以て良好な感度が維持され得る。
【００７０】
第一集磁部材２１０及び第二集磁部材２２０の形状は、上記の具体例に限定されない。即ち、例えば、図１６に示されているように、第一集磁部材２１０における第一本体部２１１は、図１２等に示されている第一ヨーク部材２１ａと同心の円弧状に形成され得る。第二集磁部材２２０についても同様である。かかる構成によれば、第一集磁部材２１０と第一ヨーク部材２１ａとの対向面積、及び第二集磁部材２２０と第二ヨーク部材２２ａとの対向面積を大きくして、第一集磁部材２１０及び第二集磁部材２２０に誘導される磁束密度をさらに高めることで、トルク検出装置１０の感度がよりいっそう向上する。
【００７１】
上記の実施形態及び各変形例の記載、及び各図面の記載から明らかなように、上記の実施形態及び各変形例においては、回路基板モジュール４０は、軸方向と交差する面内に含まれ且つ突出方向と交差する幅方向における一端側にて、磁気センサ４７を搭載しつつ、第一磁気回路部２１と第二磁気回路部２２との間のギャップと対向している。このため、回路基板モジュール４０即ち回路基板４４の突出方向先には、回転中心軸Ｃが設けられていない。即ち、回路基板モジュール４０は、軸方向及び突出方向と直交する幅方向について、多極磁石２０、第一磁気回路部２１、及び第二磁気回路部２２に対してオフセットした位置に設けられている。
【００７２】
かかるオフセット構造を採用することで、センサハウジング３１から突出した回路基板４４における、回路実装面積が良好に確保され得る。即ち、センサハウジング３１の外側に設けられた回路基板４４にて、トルク検出に必要な複数の回路要素のうちの全部又は大部分が実装され得る。このため、センサハウジング３１における本体部３２には、回路基板４４とコネクタ部３３とを接続する配線部が設けられればよい。したがって、かかるオフセット構造によれば、センサハウジング３１の寸法を、可及的に小さくすることが可能となる。また、かかるオフセット構造においては、トルク検出装置１０の径方向における体格の小型化が良好に実現される。即ち、かかるオフセット構造においては、第一磁気回路部２１と第二磁気回路部２２とセンサモジュール３０とを含む、トルク検出装置１０全体の突出方向寸法が、回路基板４４の突出方向先に回転中心軸Ｃが設けられている「非オフセット構造」よりも小さくなる。これにより、トルク検出装置１０の車両搭載性が、非オフセット構造よりも向上する。なお、これらの効果は、磁気センサ４７の搭載数が１個の場合でも同様である。
【００７３】
センサハウジング３１と回路基板モジュール４０との結合部における防水シール構造は、上記の具体例に限定されない。以下、かかる防水シール構造に関する変形例について説明する。
【００７４】
例えば、図１４及び図１５を参照すると、台座部４１と、センサ搭載部４２を構成する被覆材４５とが、インサート成形等により一体的に成形される場合があり得る。この場合、台座部４１とセンサ搭載部４２との結合箇所である第一シール箇所ＳＡにおいては、シール部材を用いた防水シール加工の必要はない。よって、この場合、センサハウジング３１と台座部４１との結合箇所である第二シール箇所ＳＢにて、上記の通りの、シール部材を用いた防水シール加工が施される。
【００７５】
一方、台座部４１と、センサ搭載部４２を構成する被覆材４５とが、別々に成形された後、センサ搭載部４２が台座部４１と結合される場合があり得る。あるいは、台座部４１が、センサハウジング３１における本体部３２に設けられる場合があり得る。これらの場合、第一シール箇所ＳＡにおいて、上記の通りの、シール部材を用いた防水シール加工が施される。
【００７６】
これらの場合においても、本発明においては、センサ配列方向を突出方向と略平行にすることで、センサ搭載部４２の幅方向寸法を小さくすることができる。このため、第一シール箇所ＳＡにおけるシール長さが可及的に抑制され得る。したがって、かかる構成によれば、簡素な防水シール構造により、良好な防水性能を達成することが可能となる。
【００７７】
台座部４１は、省略され得る。
【００７８】
センサハウジング３１と回路基板モジュール４０との結合部を合成樹脂同士の直接接合構造とすることで、防水シール部材４３は省略され得る。具体的には、例えば、図１４及び図１５を参照すると、合成樹脂によってモールドすることで被覆材４５を形成した回路基板モジュール４０の基端部に、インサート成型等によりセンサハウジング３１を設けることで、回路基板モジュール４０の基端部とセンサハウジング３１とが直接接合され得る。回路基板モジュール４０の基端部とセンサハウジング３１との直接接合は、インサート成型の他にも、レーザ溶着を含む溶着加工等によっても実現され得る。
【００７９】
回路基板モジュール４０の被覆材４５による被覆構造は、被覆材４５が被覆対象に密着しつつ当該被覆対象の全体を被覆する、いわゆるオーバーモールド構造に限定されない。即ち、被覆材４５は、回路基板モジュール４０における防水構造を実現していれば、磁気センサ４７等の回路要素と密着していなくてもよい。具体的には、例えば、被覆材４５は、回路基板４４を覆う合成樹脂製のケースであってもよい。即ち、被覆材４５は、センサハウジング３１と回路基板モジュール４０とが防水シール構造により結合された状態で、被覆対象を露出しないように被覆していればよい。
【００８０】
換言すれば、センサハウジング３１と回路基板モジュール４０とが防水シール構造により結合された状態で、被覆材４５を構成する合成樹脂材料と被覆対象との接合界面が被覆材４５の表面に露出していなければ、防水構造が実現され得る。なお、被覆対象とは、回路基板４４と、この回路基板４４に実装された回路要素と、この回路基板４４に接続された配線材料とを含む。配線材料は、例えば、端子、リード、等である。
【００８１】
上記の実施形態及び各変形例において、コネクタ部３３として、所謂「防水コネクタ」を用いることが可能である。特に、上記のように、センサハウジング３１と回路基板モジュール４０との結合部を防水シール構造とし、回路基板モジュール４０を防水構造とし、さらに、コネクタ部３３として防水コネクタを用いることで、トルク検出装置１０における「完全防水」が実現される。このような完全防水構造は、特に、トルク検出装置１０が軽微でない被水環境にさらされる可能性がある場合に重要となる。
【００８２】
即ち、電動パワーステアリング装置１の構造には、図１に示された所謂「コラムタイプ」の他に、図１７に示された所謂「ラックタイプ」が存在する。具体的には、図１７を参照すると、ラックタイプの電動パワーステアリング装置１は、ステアリングシャフト３と、ステアリングコラム４と、ハンドル５と、電動モータ６と、ステアリングギア機構７と、リンク機構８と、ゴムブーツ９と、トルク検出装置１０とを備えている。なお、ステアリングシャフト３、ステアリングコラム４、及びゴムブーツ９は、図１に示されているコラムタイプにおいても設けられているが、図１においては、符号による明示又は図示が省略されている。
【００８３】
ステアリングシャフト３は、ステアリングコラム４によって回転可能に支持されている。ステアリングシャフト３の一端部は、ハンドル５と連結されている。ステアリングシャフト３は、ハンドル５の操作に応じて回転するように設けられている。
【００８４】
電動モータ６は、ハンドル５の操作状態に応じて駆動されることで、車輪Ｔの向きを変更するための操舵力をアシストするアシスト力をステアリングギア機構７に入力するように設けられている。図１７に示されているように、ラックタイプの電動パワーステアリング装置１においては、電動モータ６は、ステアリングギア機構７のケーシングに装着されている。これに対し、図１に示されているコラムタイプにおいては、電動モータ６は、ステアリングコラム４に装着されている。
【００８５】
ステアリングギア機構７の両端部における、リンク機構８との連結箇所には、ゴムブーツ９が装着されている。ゴムブーツ９は、ステアリングギア機構７とリンク機構８との連結箇所からステアリングギア機構７の内部に水が浸入することを防止するために設けられている。
【００８６】
図１７に示されているように、ラックタイプの電動パワーステアリング装置１においては、トルク検出装置１０は、ステアリングギア機構７のケーシングに装着されている。これに対し、図１に示されているコラムタイプにおいては、トルク検出装置１０は、ステアリングコラム４に装着されている。即ち、図１に示されているコラムタイプにおいては、収容壁Ｗは、ステアリングコラム４のケーシングを構成する壁材であった。これに対し、図１７に示されているラックタイプにおいては、収容壁Ｗは、ステアリングギア機構７のケーシングを構成する壁材である。
【００８７】
ゴムブーツ９の劣化又は破損により、ゴムブーツ９の内部に水が浸入する可能性がある。この点、図１に示されているコラムタイプにおいては、ゴムブーツ９の内部に浸入した水が、重力に逆らってトルク検出装置１０まで遡上する可能性は低い。このため、図１に示されているコラムタイプにおいては、トルク検出装置１０の被水は、専ら、センサハウジング３１と収容壁Ｗとの接合部から浸入した水に起因するものとなり、被水環境は比較的軽微となり得る。
【００８８】
これに対し、図１７に示されているラックタイプにおいては、トルク検出装置１０は、ゴムブーツ９と同様の搭載高に設けられ、且つ、ゴムブーツ９からステアリングギア機構７の内部への水浸入箇所の近傍に位置している。したがって、センサモジュール３０と収容壁Ｗとの接合部をＯリング等により防水シールして被水対策しても、ゴムブーツ９に発生した亀裂Ｂから浸入した水は、ステアリングギア機構７のケーシング内部の浸水経路Ｐを通って、収容壁Ｗの内側に入り込む。この場合、回路基板モジュール４０、及び、センサハウジング３１と回路基板モジュール４０との結合部は、収容壁Ｗの内側に入り込んだ水にさらされる可能性がある。仮に、トルク検出装置１０の内部に浸入した水により回路故障が発生した場合、これによりトルク検出信号の出力が停止するため、電動パワーステアリング装置１の動作が停止してしまう懸念がある。しかしながら、上記のように、トルク検出装置１０即ちセンサモジュール３０を、異種材料同士の接合界面が浸水経路Ｐに露出しない完全防水構造とすることで、偶発的なブーツ破れが発生した場合等においてもセンサモジュール３０の内部への水の浸入が良好に防止され、以て電動パワーステアリング装置１の動作が良好に継続され得る。
【００８９】
なお、上記の防水構造による効果は、磁気センサ４７の搭載数が複数個の場合のみならず、１個の場合でも同様である。また、この効果は、オフセット構造に限定されない。即ち、この効果は、回路基板４４の突出方向先に回転中心軸Ｃが設けられている非オフセット構造の場合でも同様である。即ち、上記のような防水構造は、オフセット構造のみならず、オフセット構造を有していないトルク検出装置１０においても有効である。
【００９０】
図１８及び図１９は、非オフセット構造の場合に、トルク検出装置１０を完全防水構造とした例を示す。図１９は、図１８の構成に対して、図１４及び図１５の例と同様に、第一集磁部材２１０及び第二集磁部材２２０を被覆材４５によって被覆した構成を追加したものである。
【００９１】
センサモジュール３０と収容壁Ｗとの接合部は、防水シールにより液密的に接合されていることが好適である。具体的には、図１８及び図１９を参照すると、センサハウジング３１は、筒状突起３６１を有している。筒状突起３６１は、本体部３２と継目なく一体に形成されている。
【００９２】
筒状突起３６１は、突出方向と平行な中心軸線の円筒形状を有するリブ状突起であって、端面３５から突出方向に突設されている。筒状突起３６１は、円孔である取付孔Ｗ１に嵌め合わされるように形成されている。即ち、筒状突起３６１は、外径寸法が取付孔Ｗ１の内径寸法と所定の嵌め合い交差の関係となるように形成されている。
【００９３】
筒状突起３６１は、収容壁Ｗにおける取付孔Ｗ１が設けられた部分の厚さよりも高い突出寸法を有している。筒状突起３６１の外周面には、合成ゴム製のＯリング３６２が装着されている。即ち、Ｏリング３６２は、センサハウジング３１と回路基板モジュール４０との結合部を囲むように設けられている。本具体例においては、Ｏリング３６２は、センサハウジング３１における端面３５と収容壁Ｗとの間にて、突出方向に押圧されつつ挟持されている。
【００９４】
かかる構成においては、センサモジュール３０の着脱に際し、第一シャフト１１と第二シャフト１２とトーションバー１３との結合を解除する必要がない。したがって、センサモジュール３０の交換が、第一シャフト１１と第二シャフト１２とトーションバー１３との結合を解除することなく、容易に行われる。特に、Ｏリング３６２がリング径方向に押圧されるように装着されることで、センサハウジング３１と収容壁Ｗとの液密的な接合が、よりいっそう確実に行われ得る。かかるシール構造を、本明細書においては、「軸シール構造」と呼称する。図２０は、かかる構成の具体例を示す。
【００９５】
図２０に示されたトルク検出装置１０は、図１４及び図１５に示されたトルク検出装置１０と同様の構成を有している。本具体例においては、センサハウジング３１は、第一シール保持部３６３と第二シール保持部３６４を有している。
【００９６】
第一シール保持部３６３は、センサハウジング３１における回路基板モジュール４０との結合部に設けられた円柱状の部分であって、センサハウジング３１における端面３５から突出方向に突設されている。第一シール保持部３６３は、Ｏリング３６２を装着状態で保持可能な外径、即ち、自然状態におけるＯリング３６２の内径よりもわずかに大きな外径に形成されている。Ｏリング３６２の「自然状態」とは、Ｏリング３６２を水平面に載置して、Ｏリング３６２に対して、重力及び水平面からの重力の反力以外の何らの外力も作用していない状態をいうものとする。第二シール保持部３６４は、突出方向について第一シール保持部３６３に隣接する部分であって、突出方向側即ち回路基板モジュール４０の延出方向側の表面が端面３５を構成するように設けられている。第二シール保持部３６４は、センサモジュール３０が収容壁Ｗに装着された状態で、端面３５を構成する突出方向側の端面にて、Ｏリング３６２及び収容壁Ｗに当接するようになっている。即ち、第一シール保持部３６３と第二シール保持部３６４とによって、Ｏリング３６２を保持可能な段差が形成されている。
【００９７】
Ｏリング３６２は、内周面が第一シール保持部３６３における円柱面状の外周面と密着するように、第一シール保持部３６３に保持されている。即ち、Ｏリング３６２は、センサハウジング３１と回路基板モジュール４０との結合部を囲むように設けられている。
【００９８】
収容壁Ｗにおける取付孔Ｗ１は、内周面が円柱面状となるように、円孔状に形成されている。具体的には、Ｏリング３６２を非装着状態でセンサモジュール３０を収容壁Ｗに装着した場合に、第一シール保持部３６３における円柱面状の外周面と取付孔Ｗ１の内周面との間に、Ｏリング３６２の太さよりもわずかに小さなギャップが形成されるように、取付孔Ｗ１が形成されている。
【００９９】
かかる構成においては、Ｏリング３６２は、第一シール保持部３６３における円柱面状の外周面と取付孔Ｗ１の内周面との間で、突出方向と交差するリング径方向に押圧される。これにより、センサハウジング３１と収容壁Ｗとの液密的な接合が、よりいっそう確実に行われ得る。
【０１００】
また、かかる構成においては、回路基板モジュール４０は、軸方向と交差する面内に含まれ且つ突出方向と交差する幅方向における一端側にて、磁気センサ４７を搭載しつつ、第一磁気回路部２１と第二磁気回路部２２との間のギャップと対向している。即ち、トルク検出装置１０は、上記のオフセット構造を有している。このため、回路基板４４は、突出方向に長手方向を有する縦長形状に形成され得る。回路基板４４を縦長形状に形成することで、図１８及び図１９に示された横長形状の場合よりもＯリング３６２の外径を小さくすることができる。
【０１０１】
したがって、かかる構成によれば、軸シール構造を容易に実現することができるとともに、軸シール構造におけるシール性が向上する。特に、回路基板モジュール４０をオーバーモールドにより防水構造とするとともに、コネクタ部３３として防水コネクタを用いることで、トルク検出装置１０における「完全防水」が良好に実現される。
【０１０２】
図２１〜図２４は、図２０に示されたトルク検出装置１０の構成を、より具体化した一例を示す。本具体例のトルク検出装置１０は、図１７に示されたラックタイプの電動パワーステアリング装置１における、ステアリングギア機構７のケーシングに装着されるように構成されている。以下、図２１〜図２４を参照しつつ、本具体例のトルク検出装置１０の具体的構成について説明する。
【０１０３】
本具体例のトルク検出装置１０は、メインハウジング７００を備えている。メインハウジング７００は、多極磁石２０、第一磁気回路部２１、及び第二磁気回路部２２を収容するように構成されている。また、メインハウジング７００は、センサモジュール３０を着脱可能に構成されている。なお、センサモジュール３０がメインハウジング７００に「着脱可能」であることは、１〜数本程度の少数のネジの着脱によって比較的短時間且つ容易にセンサモジュール３０のメインハウジング７００に対する着脱が可能であることを意味するものとする。よって、「着脱可能」は、「着脱容易」あるいは「着脱自在」と言い換えられ得る。
【０１０４】
メインハウジング７００は、磁気回路収容部７０１と、センサモジュール収容部７０２と、接合フランジ部７０３とを有している。磁気回路収容部７０１と、センサモジュール収容部７０２と、接合フランジ部７０３とは、互いに継目なく一体に形成されている。
【０１０５】
磁気回路収容部７０１は、多極磁石２０、第一磁気回路部２１、及び第二磁気回路部２２を収容する部分であって、軸方向に沿った略円筒形状に形成されている。磁気回路収容部７０１の幅方向における一端部には、センサモジュール収容部７０２が接続されている。
【０１０６】
センサモジュール収容部７０２は、回路基板モジュール４０を収容する部分であって、突出方向に沿った略円筒形状に形成されている。即ち、センサモジュール収容部７０２の突出方向における一端側には、取付孔Ｗ１が設けられている。一方、センサモジュール収容部７０２の突出方向における他端側は、閉塞されている。
【０１０７】
センサモジュール収容部７０２は、磁気回路収容部７０１よりも外径が小さく形成されている。また、センサモジュール収容部７０２の突出方向寸法は、磁気回路収容部７０１の外径よりも小さく設定されている。センサモジュール収容部７０２の内側の略円柱状の空間であるセンサ収容空間Ｗ２は、磁気回路収容部７０１の内側の略円柱状の空間と幅方向に連通するようになっている。
【０１０８】
接合フランジ部７０３は、メインハウジング７００の軸方向における一端部に設けられたフランジ部であって、面内方向に沿って延設されている。接合フランジ部７０３には、一対の固定舌片部７０４が設けられている。固定舌片部７０４は、幅方向に延設されている。固定舌片部７０４には、貫通孔７０５が形成されている。即ち、メインハウジング７００は、ステアリングギア機構７のケーシングの表面と接合フランジ部７０３との間にガスケット等のシール部材を挟持させつつ、不図示のボルトを貫通孔７０５に貫通させてステアリングギア機構７のケーシングに螺着することで、ステアリングギア機構７のケーシングに対して液密的に接合されるようになっている。
【０１０９】
センサモジュール３０が取り付けられる収容壁Ｗは、磁気回路収容部７０１及びセンサモジュール収容部７０２の突出方向における一端側にて、軸方向及び幅方向に沿って延設されている。収容壁Ｗに設けられた取付孔Ｗ１は、センサ収容空間Ｗ２と連通するように設けられている。即ち、取付孔Ｗ１は、収容壁Ｗの表面であってセンサハウジング３１が接合される装着面Ｗ３にて開口するように設けられている。また、装着面Ｗ３には、固定孔３４ｃと連通するように設けられたネジ孔である締結孔Ｗ４が形成されている。即ち、センサモジュール３０は、不図示のボルトを固定孔３４ｃに貫通させつつ締結孔Ｗ４に螺着することで、装着面Ｗ３に装着されるようになっている。
【０１１０】
取付孔Ｗ１の開口部は、軸シール面Ｗ１１と対向面Ｗ１２とを有している。軸シール面Ｗ１１は、突出方向と平行な中心軸線方向を有する円筒内面状に形成されている。軸シール面Ｗ１１は、センサモジュール３０がメインハウジング７００に装着された際に、Ｏリング３６２を挟んで第一シール保持部３６３と対向するように設けられている。
【０１１１】
対向面Ｗ１２は、軸シール面Ｗ１１の突出方向における一端部にて、軸シール面Ｗ１１と略直交するように設けられている。対向面Ｗ１２は、突出方向に沿った法線方向を有する平面状の部分であって、センサ収容空間Ｗ２の略円柱形状における中心軸線を囲むようにリング状に形成されている。即ち、軸シール面Ｗ１１と対向面Ｗ１２とによって、Ｏリング３６２を保持可能な段差が形成されている。
【０１１２】
本具体例の構成においては、図２１及び図２２に示されているように、第一シール保持部３６３と第二シール保持部３６４とによって形成された段差にＯリング３６２が保持された状態で、回路基板モジュール４０が、センサモジュール収容部７０２内に挿入される。図２２には、このときの挿入方向即ちセンサモジュールの移動方向が、矢印で示されている。
【０１１３】
その後、センサモジュール３０は、センサハウジング３１が装着面Ｗ３に密着した状態で、固定孔３４ｃに挿入された不図示のボルトにより装着面Ｗ３に固定される。これにより、センサモジュール３０は、メインハウジング７００に装着される。
【０１１４】
センサモジュール３０がメインハウジング７００に装着された状態で、Ｏリング３６２は、第一シール保持部３６３と第二シール保持部３６４とによって形成された段差と、軸シール面Ｗ１１と対向面Ｗ１２とによって形成された段差との間に保持される。このとき、Ｏリング３６２は、突出方向即ちＯリング３６２の厚さ方向に押圧力を受ける他に、リング径方向即ちＸＺ平面に沿った方向に押圧力を受ける。即ち、上記の軸シール構造が実現される。
【０１１５】
かかる構成においては、Ｏリング３６２は、第一シール保持部３６３における円柱面状の外周面と取付孔Ｗ１の内周面である軸シール面Ｗ１１との間で、突出方向と交差するリング径方向に押圧される。これにより、センサハウジング３１と収容壁Ｗとの液密的な接合が、よりいっそう確実に行われ得る。
【０１１６】
図２４は、メインハウジング７００に装着されたセンサモジュール３０の、防水コネクタタイプのコネクタ部３３に対して、防水コネクタタイプのＥＣＵ側コネクタ９０１を接続した状態を示す。ＥＣＵ側コネクタ９０１は、Ｌ字型のコネクタであって、防水ケーブル９０２の末端に設けられている。防水ケーブル９０２は、電動パワーステアリング装置１の制御部であるＥＣＵと電気接続されている。
【０１１７】
本具体例の構成によれば、センサハウジング３１と回路基板モジュール４０との結合部を防水シール構造とし、回路基板モジュール４０を防水構造とし、さらに、コネクタ部３３として防水コネクタを用いることで、トルク検出装置１０における「完全防水」が良好に実現される。したがって、かかる構成によれば、軽微でない被水環境においても、電動パワーステアリング装置１及びトルク検出装置１０における良好な防水性が実現され得る。
【０１１８】
図２４に示されているように、本具体例の構成も、上記のオフセット構造を有している。このため、本具体例の構成によれば、回路基板モジュール４０は、メインハウジング７００の内部空間の奥深くまで挿入される。したがって、本具体例によれば、使用状態でのトルク検出装置１０の径方向寸法ＤＤを、可及的に小さくすることが可能となる。なお、「使用状態」とは、「車載状態」とほぼ同義であって、トルク検出装置１０が電動パワーステアリング装置１に装着されて、ハンドル５の操作状態に応じた電気信号を外部装置に伝達可能な状態をいうものとする。
【０１１９】
なお、図２１〜図２４に示された、メインハウジング７００を有するトルク検出装置１０の構成は、図１に示されたコラムタイプの電動パワーステアリング装置１にも適用され得る。この場合、接合フランジ部７０３に関連する構造が、図２１等に示された構造から適宜変更され得る。
【０１２０】
図２５は、図２４の構成を一部変容したものである。なお、図２５においては、主として回路基板モジュール４０の構成を説明するため、第一磁気回路部２１及び第二磁気回路部２２が２点鎖線で示されているとともに、これらよりも回路基板モジュール４０が図中手前側に示されている。
【０１２１】
図２５を参照すると、回路基板モジュール４０には、磁気センサ４７が平面視にて傾いた状態で設けられている。具体的には、回路基板モジュール４０は、幅方向における一端側の端縁即ちＸ軸正方向側の端縁が、センサハウジング３１から離隔するにしたがって回転中心軸Ｃから離隔するように形成されている。磁気センサ４７は、かかる端縁の近傍に設けられている。
【０１２２】
即ち、回路基板４４は、平面視にて、第一端縁４４１と、第二端縁４４２と、第三端縁４４３とを有している。第一端縁４４１は、幅方向における他端側の端縁即ちＸ軸負方向側の端縁であって、突出方向と平行に延設されている。第二端縁４４２は、幅方向における一端側の端縁即ちＸ軸正方向側の端縁の、突出方向における一端側即ち基端側の部分であって、突出方向と平行に延設されている。第三端縁４４３は、幅方向における一端側の端縁即ちＸ軸正方向側の端縁の、突出方向における他端側即ち先端側の部分であって、突出方向と交差する方向に延設されている。第三端縁４４３は、平面視にて、センサハウジング３１から離隔するにしたがって回転中心軸Ｃから離隔するような傾きで設けられている。磁気センサ４７は、第三端縁４４３に沿って設けられている。
【０１２３】
なお、本具体例の構成においても、回路基板モジュール４０は、回路基板４４と第一集磁部材２１０と第二集磁部材２２０とを被覆材４５によってオーバーモールドした、防水構造を有している。第一集磁部材２１０及び第二集磁部材２２０は、第三端縁４４３に沿って設けられている。なお、図示の都合上、図２５には第二集磁部材２２０は示されていない。
【０１２４】
第一集磁部材２１０と第二集磁部材２２０との間のギャップにおける、第三端縁４４３とが対向する位置を、以下単に「対向位置」と称する。また、第三端縁４４３が突出方向と平行に延設されている場合の構成（即ち図２３に示された構成参照）を、「通常オフセット構成」と称する。
【０１２５】
通常オフセット構成においては、対向位置は、回転中心軸ＣからＸ軸負方向側に位置する。これに対し、本具体例の構成においては、対向位置は、通常オフセット構成の場合の位置から、図２５にて回転中心軸Ｃを中心として時計回りに３０度程度回転した位置となる。即ち、本具体例の構成においては、対向位置は、通常オフセット構成よりも、幅方向について回転中心軸Ｃに近づくとともに、突出方向についてセンサハウジング３１に近づく。
【０１２６】
本具体例の構成によれば、通常オフセット構成の場合よりも、回路基板モジュール４０を回転中心軸Ｃに近づけることが可能となる。これにより、センサモジュール収容部７０２（図２３等参照）の径方向サイズを可及的に小さくすることが可能となる。したがって、かかる構成によれば、トルク検出装置１０の車両搭載性が、よりいっそう向上する。
【０１２７】
また、本具体例の構成によれば、通常オフセット構成の場合よりも、回路基板モジュール４０の突出方向寸法を小さくすることが可能となる。具体的には、例えば、回路基板４４の突出方向における先端位置を、回転中心軸Ｃと同等あるいは回転中心軸Ｃよりも基端側とすることが可能となる。これにより、センサモジュール収容部７０２（図２３等参照）の突出方向サイズを可及的に小さくすることが可能となる。したがって、かかる構成によれば、トルク検出装置１０の車両搭載性が、よりいっそう向上する。
【０１２８】
防水構造は、防塵構造も兼ねる。即ち、上記の通りの防水構造により、優れた防塵効果をも奏され得る。
【０１２９】
上記の説明において、互いに継目無く一体に形成されていた複数の構成要素は、互いに別体の部材を貼り合わせることによって形成されてもよい。同様に、互いに別体の部材を貼り合わせることによって形成されていた複数の構成要素は、互いに継目無く一体に形成されてもよい。
【０１３０】
上記の説明において、互いに同一の材料によって形成されていた複数の構成要素は、互いに異なる材料によって形成されてもよい。同様に、互いに異なる材料によって形成されていた複数の構成要素は、互いに同一の材料によって形成されてもよい。
【０１３１】
変形例も、上記の例示に限定されない。また、複数の変形例が、互いに組み合わされ得る。さらに、上記実施形態の全部又は一部と、変形例の全部又は一部とが、互いに組み合わされ得る。
【符号の説明】
【０１３２】
１０      トルク検出装置
１１      第一シャフト
１２      第二シャフト
１３      トーションバー
２０      多極磁石
２１      第一磁気回路部
２２      第二磁気回路部
３１      センサハウジング
４０      回路基板モジュール
４７      磁気センサ
【図１】
2018189625.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
2018189625.tif 000006
【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
2018189625.tif 000009
【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】
2018189625.tif 000016
【図１３】
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【図１４】
2018189625.tif 000018
【図１５】
2018189625.tif 000019
【図１６】
2018189625.tif 000020
【図１７】
2018189625.tif 000021
【図１８】
2018189625.tif 000022
【図１９】
2018189625.tif 000023
【図２０】
2018189625.tif 000024
【図２１】
2018189625.tif 000025
【図２２】
2018189625.tif 000026
【図２３】
2018189625.tif 000027
【図２４】
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【図２５】
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