(57)【要約】      （修正有）【課題】磁気検出素子の配置誤差が検出感度に及ぼす影響を抑制するトルクセンサを提供する。【解決手段】トルクセンサ１は、第１の軸と共に回転する多極磁石部１１と、第１の軸とトーションバー２２を介して接続された第２の軸と共に回転する磁気ヨーク１２と、磁気ヨーク１２の磁力線を集磁する一組の集磁体本体１３ａ、１４ａと、一組の集磁体本体１３ａ、１４ａのそれぞれから第１の軸の軸方向に伸びて間隙を形成する一対の突起１３ｂ、１４ｂと、検出面の法線を第１の軸の径方向と一致することを目標とし、一対の突起１３ｂ、１４ｂの間隙に対して配置され、当該間隙の磁束を検出するものであって、第１の軸の径方向と検出面の法線方向とのずれ角度に応じて割合を定め、第１の軸の軸方向の検出磁束密度から検出面の法線方向の検出磁束密度に割合を乗じた値を差し引いて求められる磁束密度に応じた信号を出力する磁気検出部１０とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の軸と共に回転する多極磁石と、
前記第１の軸とトーションバーを介して接続された第２の軸と共に回転し、前記多極磁石の磁界内に配置された一対の磁気ヨークと、
前記一対の磁気ヨークの磁力線をそれぞれ集磁する一組の集磁体本体と、前記一組の集磁体本体のそれぞれから前記第１の軸の軸方向に伸びて間隙を形成する一対の突起とを備えた一対の集磁体と、
検出面の法線を前記第１の軸の径方向と一致することを目標とし、前記第１の軸の径方向を法線とする平面視で前記一対の突起の前記間隙に対して配置され、前記第１の軸の軸方向を法線とする平面視で前記一対の突起と重ならないよう配置されて前記一対の突起の前記間隙の磁束を検出するものであって、少なくとも前記検出面の法線方向及び前記検出面の法線方向に直交する方向を磁気検出方向とし、前記第１の軸の径方向と前記検出面の法線方向とのずれ角度に応じて割合を定め、前記第１の軸の軸方向の検出磁束密度から前記検出面の法線方向の検出磁束密度に前記割合を乗じた値を差し引いて求められる磁束密度に応じた信号を出力する磁気検出部とを有するトルクセンサ。
【請求項２】
前記磁気検出部は、前記第１の軸の軸方向に間隔を設けて配置された少なくとも一対のホールプレートと、前記検出面の法線方向の平面視で当該一対のホールプレートの間に当該一対のホールプレートのそれぞれの一部に重なるように設けられた磁気コンセントレータとを有する請求項１に記載のトルクセンサ。
【請求項３】
前記磁気検出部は、前記第１の軸の軸方向に並べて配置された少なくとも一対のホールプレートと、前記検出面の法線方向の平面視で当該一対のホールプレートの前記第１の軸の軸方向両端に当該一対のホールプレートのそれぞれの一部に重なるように設けられた磁気コンセントレータとを有する請求項１に記載のトルクセンサ。
【請求項４】
前記多極磁石は、前記第１の軸の周方向にＳ極とＮ極が予め定めたピッチで交互に配置され、
前記一対の磁気ヨークは、互いに前記予め定めたピッチだけ周方向にずらして配置される請求項１‐３のいずれか１項に記載のトルクセンサ。
【請求項５】
第１の軸と共に回転する多極磁石と、
前記第１の軸とトーションバーを介して接続された第２の軸と共に回転し、前記多極磁石の磁界内に配置された一対の磁気ヨークと、
前記一対の磁気ヨークの磁力線をそれぞれ集磁する一組の集磁体本体と、前記一組の集磁体本体のそれぞれから前記第１の軸の径方向にそれぞれ平行に伸びて空間を形成する一対の突起とを備えた一対の集磁体と、
検出面の法線を前記第１の軸の軸方向と一致することを目標とし、前記一対の突起の間の空間に配置され、前記第１の軸の軸方向を法線とする平面視で前記一対の突起と重なるよう配置されて前記一対の突起の間の空間の磁束を検出するものであって、少なくとも前記検出面の法線方向及び前記検出面の法線方向に直交する方向を磁気検出方向とし、前記第１の軸の径方向と前記検出面の法線方向に直行する方向とのずれ角度に応じて割合を定め、前記第１の軸の軸方向の検出磁束密度から前記検出面の法線方向に直行する方向の検出磁束密度に前記割合を乗じた値を差し引いて求められる磁束密度に応じた信号を出力する磁気検出部とを有するトルクセンサ。
【請求項６】
前記磁気検出部は、前記第１の軸の径方向に間隔を設けて配置された少なくとも一対のホールプレートと、前記検出面の法線方向の平面視で当該一対のホールプレートの間に当該一対のホールプレートのそれぞれの一部に重なるように設けられた磁気コンセントレータとを有する請求項５に記載のトルクセンサ。
【請求項７】
前記磁気検出部は、前記第１の軸の径方向に並べて配置された少なくとも一対のホールプレートと、前記検出面の法線方向の平面視で当該一対のホールプレートの前記第１の軸の軸方向両端に当該一対のホールプレートのそれぞれの一部に重なるように設けられた磁気コンセントレータとを有する請求項５に記載のトルクセンサ。
【請求項８】
前記多極磁石は、前記第１の軸の周方向にＳ極とＮ極が予め定めたピッチで交互に配置され、
前記一対の磁気ヨークは、互いに前記予め定めたピッチだけ周方向にずらして配置される請求項５‐７のいずれか１項に記載のトルクセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、ステアリングシャフトに加わるトルクを磁石及び磁気センサにより検出するトルクセンサが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示されたトルクセンサは、運転手が操作するステアリングホイールが接続されたステアリングシャフトと、トーションバーを介してステアリングシャフトと連結されるコラムシャフトとの連結部等に設けられるものであって、ステアリングシャフトに連結された円筒状の多極磁石と、多極磁石の磁界内に配置されてコラムシャフトと一体回転する一対の磁気ヨークと、一対の磁気ヨークとそれぞれ磁気的に結合された一対の集磁要素と、磁束密度を検出するホールＩＣとを有し、ステアリングシャフトに加わるトルクに応じてトーションバーが捻れ変形すると、多極磁石と一対の磁気ヨークとの相対位置が変化して一対の磁気ヨーク間に生じる磁束密度が変化することを利用して、一対の集磁要素のそれぞれに設けられた突起の間にホールＩＣを配置し、一対の磁気ヨーク間の磁束密度を検出することで、ステアリングシャフトに加わるトルクを検出する。検出したトルクの情報はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）に送られ、ＥＣＵはコラムシャフトに接続されて運転手の操舵を補助するアシスト機構に対し、コラムシャフトに加える補助力を制御するための信号を送る。
【０００４】
上記同様にステアリングシャフトに加わるトルクを磁石及び磁気センサにより検出するトルクセンサが他にも提案されている（例えば、特許文献２、特許文献３及び特許文献４）。
【０００５】
特許文献２、特許文献３及び特許文献４に開示されたトルクセンサは、基板に切り欠きを設け、集磁要素の突起を切り欠きによって形成される空間に配置することで、集磁要素の突起の間隔をホールＩＣの厚みとする。ホールＩＣのホールプレートは、間隔を狭くした集磁要素の突起の間に配置されることで、一対の磁気ヨーク間の磁束密度をより大きく検出し、集磁要素の突起の間隔を間隔と同程度とすることで検出する磁束密度を最大化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２‐２３７７２８号公報
【特許文献２】特開２０１６‐３９８４号公報
【特許文献３】特開２０１６‐１０２６７１号公報
【特許文献４】特開２０１６‐１０２６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１‐４に示すトルクセンサは、集磁要素により円筒状の多極磁石の磁束を集磁し、突起の間にステアリングシャフトの軸方向の磁束を発生させているが、円筒状の多極磁石からステアリングシャフトの径方向の漏れ磁束が発生しており、ホールＩＣが理想的に配置される場合はホールＩＣの感磁方向が漏れ磁束と直交するため問題とならないものの、ホールＩＣの配置誤差がある場合は漏れ磁束を検出してしまい、その結果検出感度を低下させる、という問題がある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、磁気検出素子の配置誤差が検出感度に及ぼす影響を抑制するトルクセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下のトルクセンサを提供する。
［１］第１の軸と共に回転する多極磁石と、
前記第１の軸とトーションバーを介して接続された第２の軸と共に回転し、前記多極磁石の磁界内に配置された一対の磁気ヨークと、
前記一対の磁気ヨークの磁力線をそれぞれ集磁する一組の集磁体本体と、前記一組の集磁体本体のそれぞれから前記第１の軸の軸方向に伸びて間隙を形成する一対の突起とを備えた一対の集磁体と、
検出面の法線を前記第１の軸の径方向と一致することを目標とし、前記第１の軸の径方向を法線とする平面視で前記一対の突起の前記間隙に対して配置され、前記第１の軸の軸方向を法線とする平面視で前記一対の突起と重ならないよう配置されて前記一対の突起の前記間隙の磁束を検出するものであって、少なくとも前記検出面の法線方向及び前記検出面の法線方向に直交する方向を磁気検出方向とし、前記第１の軸の径方向と前記検出面の法線方向とのずれ角度に応じて割合を定め、前記第１の軸の軸方向の検出磁束密度から前記検出面の法線方向の検出磁束密度に前記割合を乗じた値を差し引いて求められる磁束密度に応じた信号を出力する磁気検出部とを有するトルクセンサ。
［２］前記磁気検出部は、前記第１の軸の軸方向に間隔を設けて配置された少なくとも一対のホールプレートと、前記検出面の法線方向の平面視で当該一対のホールプレートの間に当該一対のホールプレートのそれぞれの一部に重なるように設けられた磁気コンセントレータとを有する前記［１］に記載のトルクセンサ。
［３］前記磁気検出部は、前記第１の軸の軸方向に並べて配置された少なくとも一対のホールプレートと、前記検出面の法線方向の平面視で当該一対のホールプレートの前記第１の軸の軸方向両端に当該一対のホールプレートのそれぞれの一部に重なるように設けられた磁気コンセントレータとを有する前記［１］に記載のトルクセンサ。
［４］前記多極磁石は、前記第１の軸の周方向にＳ極とＮ極が予め定めたピッチで交互に配置され、
前記一対の磁気ヨークは、互いに前記予め定めたピッチだけ周方向にずらして配置される前記［１］‐［３］のいずれかに記載のトルクセンサ。
［５］第１の軸と共に回転する多極磁石と、
前記第１の軸とトーションバーを介して接続された第２の軸と共に回転し、前記多極磁石の磁界内に配置された一対の磁気ヨークと、
前記一対の磁気ヨークの磁力線をそれぞれ集磁する一組の集磁体本体と、前記一組の集磁体本体のそれぞれから前記第１の軸の径方向にそれぞれ平行に伸びて空間を形成する一対の突起とを備えた一対の集磁体と、
検出面の法線を前記第１の軸の軸方向と一致することを目標とし、前記一対の突起の間の空間に配置され、前記第１の軸の軸方向を法線とする平面視で前記一対の突起と重なるよう配置されて前記一対の突起の間の空間の磁束を検出するものであって、少なくとも前記検出面の法線方向及び前記検出面の法線方向に直交する方向を磁気検出方向とし、前記第１の軸の径方向と前記検出面の法線方向に直行する方向とのずれ角度に応じて割合を定め、前記第１の軸の軸方向の検出磁束密度から前記検出面の法線方向に直行する方向の検出磁束密度に前記割合を乗じた値を差し引いて求められる磁束密度に応じた信号を出力する磁気検出部とを有するトルクセンサ。
［６］前記磁気検出部は、前記第１の軸の径方向に間隔を設けて配置された少なくとも一対のホールプレートと、前記検出面の法線方向の平面視で当該一対のホールプレートの間に当該一対のホールプレートのそれぞれの一部に重なるように設けられた磁気コンセントレータとを有する前記［５］に記載のトルクセンサ。
［７］前記磁気検出部は、前記第１の軸の径方向に並べて配置された少なくとも一対のホールプレートと、前記検出面の法線方向の平面視で当該一対のホールプレートの前記第１の軸の軸方向両端に当該一対のホールプレートのそれぞれの一部に重なるように設けられた磁気コンセントレータとを有する前記［５］に記載のトルクセンサ。
［８］前記多極磁石は、前記第１の軸の周方向にＳ極とＮ極が予め定めたピッチで交互に配置され、
前記一対の磁気ヨークは、互いに前記予め定めたピッチだけ周方向にずらして配置される前記［５］‐［７］のいずれかに記載のトルクセンサ。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１又は５に係る発明によれば、磁気検出素子の配置誤差が検出感度に及ぼす影響を抑制することができる。
請求項２又は６に係る発明によれば、第１の軸の軸方向に間隔を設けて配置された少なくとも一対のホールプレートと、検出面の法線方向の平面視で当該一対のホールプレートの間に当該一対のホールプレートのそれぞれの一部に重なるように設けられた磁気コンセントレータとを有する磁気検出部を用いることができる。
請求項３又は７に係る発明によれば、第１の軸の軸方向に並べて配置された少なくとも一対のホールプレートと、検出面の法線方向の平面視で当該一対のホールプレートの前記第１の軸の軸方向両端に当該一対のホールプレートのそれぞれの一部に重なるように設けられた磁気コンセントレータとを有する磁気検出部を用いることができる。
請求項４又は８に係る発明によれば、第１の軸の周方向にＳ極とＮ極が予め定めたピッチで交互に配置された多極磁石、及び互いに予め定めたピッチだけ周方向にずらして配置される一対の磁気ヨークを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１の実施の形態に係るステアリングシステムの構成例を示す概略図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態のトルクセンサの構成例を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、トルクセンサの構成例を示すステアリングシャフトの中心軸を通る断面における断面図である。
【図４】図４（ａ）‐（ｃ）は、一対の磁気ヨークと多極磁石１１０のＳ極、Ｎ極との位置関係を示す正面図である。
【図５】図５（ａ）‐（ｃ）は、集磁突起と磁気検出部との位置関係を示す斜視図、正面図及び平面図である。
【図６】図６は、集磁突起と磁気検出部との位置関係を示すｙｚ平面における断面図である。
【図７】図７（ａ）‐（ｃ）は、ホールＩＣの構成を示す斜視図、平面図及び断面図である。
【図８】図８は、ホールＩＣの磁束検出動作を説明するための概略断面図である。
【図９】図９は、ホールＩＣの信号処理部の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図１０】図１０は、Ｚ方向の漏れ磁束と多極磁石の回転角度との関係を示すグラフ図である。
【図１１】図１１（ａ）及び（ｂ）は、トーションバーの捻れ変形の回転変位の角度とホールＩＣの出力との関係を示す概略図であり、図１１（ａ）は漏れ磁束の影響分を差し引く前の出力、図１１（ｂ）は漏れ磁束の影響分を差し引いた後の出力を示す。
【図１２】図１２は、第２の実施の形態におけるホールＩＣと集磁要素の配置関係を示す斜視図である。
【図１３】図１３（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施の形態におけるホールＩＣと集磁要素の配置関係を示す側面断面図及び平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１の実施の形態］
（トルクセンサの構成）
図１は、第１の実施の形態に係るステアリングシステムの構成例を示す概略図である。
【００１３】
ステアリングシステム７は、第１の軸であるステアリングシャフト２０に加わるトルクを検出して検出信号を出力するトルクセンサ１と、ステアリングシャフト２０の一端に接続されるステアリングホイール２と、運転者によるステアリングホイール２の操舵を補助するために減速ギア３０を介して第２の軸であるコラムシャフト２１にトルクを出力するモーター３と、トルクセンサ１の出力に応じてモーター３の動作を制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４と、コラムシャフト２１の回転運動をラック軸５０の直線運動に変換するピニオンギア５と、ラック軸５０と図示しないタイロッド等を介して連結される車輪６とを有する。
【００１４】
上記構成において、運転者がステアリングホイール２を回転させるとステアリングホイール２に接続されたステアリングシャフト２０が回転する。ステアリングシャフト２０が回転すると後述するトーションバー（２２、図２参照。）を介して接続されたコラムシャフト２１が回転する。コラムシャフト２１が回転するとピニオンギア５を介してラック軸５０が変位し、ラック軸５０の変位量に応じて一対の車輪６の角度が変わる。
【００１５】
トルクセンサ１はステアリングシャフト２０のトルクを検出し、検出したトルクに応じた検出信号を出力する。ＥＣＵ４はトルクセンサ１の検出信号が入力されると検出信号に応じてモーター３の出力するトルクを制御する。モーター３の回転は減速ギア３０で減速されてコラムシャフト２１にトルクを加えて運転者のステアリングホイール２の回転操作を補助する。なお、コラムシャフト２１を介さずに、モーター３の出力をラック軸５０に直接伝達する構成としてもよい。
【００１６】
図２は、第１の実施の形態のトルクセンサ１の構成例を示す分解斜視図である。また、図３は、トルクセンサ１の構成例を示すステアリングシャフト２０の中心軸を通る断面における断面図である。
【００１７】
トルクセンサ１は、基板上にホールＩＣを実装した磁気検出部１０と、ステアリングシャフト２０と接続されて一体に回転する円筒状の多極磁石部１１と、多極磁石部１１の磁界内に配置されコラムシャフト２１と接続されて一体に回転する磁気ヨーク部１２と、磁気ヨーク部１２と磁気的に結合された一対の集磁板１３、１４とを有する。
【００１８】
多極磁石部１１は、円筒形状の多極磁石１１０を有し、多極磁石１１０は周方向にＳ極１１０ｓとＮ極１１０ｎとを交互に配置して構成される。多極磁石１１０は、樹脂製の保持筒１１１に保持され、保持筒１１１の内周がステアリングシャフト２０の外周に嵌合されて保持されることでステアリングシャフト２０と一体に回転する。多極磁石１１０の軸とステアリングシャフト２０の軸とは互いに一致する。
【００１９】
多極磁石１１０は、フェライト、サマリウムコバルト、ネオジウム等の材料を用いて形成された永久磁石である。なお、磁石の大きさは、一例として、内径２０ｍｍ、外径３０ｍｍ、高さ１０ｍｍであり、Ｓ極１１０ｓとＮ極１１０ｎのピッチは２．５ｍｍであるが、一対の磁気ヨーク１２０、１２１の大きさ及びピッチに応じて適宜変更することができる。
【００２０】
磁気ヨーク部１２は、軟磁性体からなり多極磁石１１０の径方向外側に配置される一対の磁気ヨーク１２０、１２１を有する。一対の磁気ヨーク１２０、１２１は樹脂製の保持筒１２２に保持され、保持筒１２２の内周がコラムシャフト２１の外周に嵌合されて保持されることでコラムシャフト２１と一体に回転する。一対の磁気ヨーク１２０、１２１の軸とコラムシャフト２１の軸とは互いに一致する。なお、磁気ヨーク部１２がステアリングシャフト２０に接続され、多極磁石部１１がコラムシャフト２１に接続されるようにしてもよい。
【００２１】
一対の磁気ヨーク１２０、１２１は、円環状の磁気ヨーク本体１２０ａ、１２１ａと、磁気ヨーク本体１２０ａ、１２１ａの内周端から軸方向に延びる複数の爪１２０ｂ、１２１ｂとを有する。磁気ヨーク本体１２０ａ、１２１ａは、ステアリングシャフト２０、コラムシャフト２１の軸方向に互いに離隔して配置される。また、複数の爪１２０ｂ、１２１ｂは、それぞれ磁気ヨーク本体１２０ａ、１２１ａの周方向に等間隔に配置される。一対の磁気ヨーク１２０、１２１のそれぞれの爪１２０ｂ、１２１ｂは、周方向に交互に配置されて予め定めたピッチでずれるように、対向する状態で樹脂製の保持筒１２２に保持される。爪１２０ｂ、１２１ｂは多極磁石１１０の外周面と対向する。
【００２２】
一対の集磁板１３、１４は、円環状の集磁板本体１３ａ、１４ａと、集磁板本体１３ａ、１４ａからそれぞれ軸方向に間隙を設けて向かい合って延びた集磁突起１３ｂ、１４ｂとを有する。一対の集磁板１３、１４及び磁気検出部１０は樹脂製の保持筒１０３に保持される。なお、集磁板本体１３ａ、１４ａは、一対の磁気ヨーク１２０、１２１の磁束を集磁できれば、完全な円環状でなくとも半円環状でもよく（１８０°に限らず任意の角度でよい。）、形状を円環に限定するものでもない。
【００２３】
ステアリングシャフト２０とコラムシャフト２１とはトーションバー２２を介して接続される。ステアリングシャフト２０、コラムシャフト２１及びトーションバー２２の軸はそれぞれ一致する。トーションバー２２の一端２２ａは、ステアリングシャフト２０の連結孔２０ａに嵌合され、ピン２３を用いてステアリングシャフト２０とともに回転するように固定される。また、トーションバー２２の他端２２ｂは、コラムシャフト２１の連結孔２１ａに嵌合され、ピン２４を用いてコラムシャフト２１とともに回転するように固定される。
【００２４】
運転者のステアリングホイール２の操作に伴いステアリングシャフト２０にトルクが付与されると当該トルクがトーションバー２２を介してコラムシャフト２１に伝達されるが、伝達される際にトーションバー２２にトルクに応じた捻れ変形が生じる。トーションバー２２の捻れ変形により、ステアリングシャフト２０とコラムシャフト２１との間には運転者により加えられたトルクに応じた相対的な回転変位が生じる。
【００２５】
ステアリングシャフト２０とコラムシャフト２１との相対的な回転変位が生じると、一対の磁気ヨーク１２０、１２１の爪１２０ｂ、１２１ｂと多極磁石１１０のＳ極１１０ｓ、Ｎ極１１０ｎとの位置関係が図４（ａ）‐（ｃ）に示すように変化する。
【００２６】
図４（ａ）‐（ｃ）は、一対の磁気ヨーク１２０、１２１と多極磁石１１０のＳ極１１０ｓ、Ｎ極１１０ｎとの位置関係を示す正面図である。
【００２７】
ステアリングシャフト２０とコラムシャフト２１との相対的な回転変位が生じていない場合、つまりステアリングシャフト２０にトルクが加わっておらずトーションバー２２に捻じれが生じていない場合、一対の磁気ヨーク１２０、１２１と多極磁石１１０との位置関係は図４（ｂ）に示すようになる。この状態において磁気ヨーク１２０、１２１の爪１２０ｂ、１２１ｂには磁界が生じるものの、磁気ヨーク本体１２０ａ、１２１ａの間には磁束が発生しない。
【００２８】
また、ステアリングシャフト２０とコラムシャフト２１との相対的な回転変位が生じた場合、つまりステアリングシャフト２０にトルクが加わりトーションバー２２に捻じれが生じた場合、一対の磁気ヨーク１２０、１２１と多極磁石１１０との位置関係はステアリングホイール２を時計周りに回転させた場合に図４（ａ）に示すようになり、ステアリングホイール２を反時計周りに回転させた場合に図４（ｂ）に示すようになる。図４（ａ）の場合と図４（ｂ）の場合とで、磁気ヨーク１２０、１２１の爪１２０ｂ、１２１ｂには互いに逆の磁極の磁界が発生し、磁気ヨーク本体１２０ａ、１２１ａの間には、正又は負の磁束が発生する。
【００２９】
磁気ヨーク１２０、１２１の磁力線はそれぞれ集磁板１３、１４によって集磁され、磁気ヨーク本体１２０ａ、１２１ａの間に発生する磁束は集磁突起１３ｂ、１４ｂ間に集められる。集磁突起１３ｂ、１４ｂ間の磁束は磁気検出部１０によって検出される。集磁突起１３ｂ、１４ｂと磁気検出部１０との位置関係を示したのが図５及び図６である。
【００３０】
図５（ａ）‐（ｃ）は、集磁突起１３ｂ、１４ｂと磁気検出部１０との位置関係を示す斜視図、正面図及び平面図である。また、図６は、集磁突起１３ｂ、１４ｂと磁気検出部１０との位置関係を示すｙｚ平面における断面図である。
【００３１】
磁気検出部１０は、ホールプレート１００ｌ、１００ｒ、１００ｕ、１００ｔとｘｙ平面においてこれらに重なるように設けられた軟磁性体板である磁気コンセントレータ１００ｓとを備えたホールＩＣ１００と、当該ホールＩＣ１００を表面実装する基板１０１と、ホールＩＣ及び基板１０１をモールドする封止材１０２とを有する。磁気検出部１０は、ｘｙｚの３方向の磁束密度をそれぞれ検出する。なお、封止材１０２はトルクセンサ１の仕様や設置する状況に応じて省略してもよい。
【００３２】
集磁突起１３ｂ、１４ｂは、それぞれの先端の間隙に間隔Ｄを設ける。磁気検出部１０は、ｘｙ面の中心を集磁突起１３ｂ、１４ｂとの間隙の位置に合わせて配置される。磁気検出部１０と集磁突起１３ｂ、１４ｂとの間隔は小さいほど検出される磁束密度が大きくなるものであり、間隔をなるべく小さく、接触して配置されるものであってもよい。なお、間隔ＤはホールＩＣ１００、基板１０１及び封止材１０２の厚みに依存せずに設定することができ、ホールＩＣ１００、基板１０１及び封止材１０２の厚みより小さくしてもよい。一例として、間隔Ｄは２ｍｍに設定する。
【００３３】
磁気検出部１０は、磁気検出面が理想的にはＸＹ平面に平行でなければならないが、図５（ｂ）に示すようにＹＺ平面視において角度θ１の配置誤差を有するものとし、磁気検出部１０はＹ１方向及びＺ１方向の磁束を検出する。また、図５（ｃ）に示すようにＺＸ平面視において角度θ２の配置誤差を有するものとし、磁気検出部１０はＺ２方向及びＸ２方向の磁束を検出するものとする。詳しくは後述するが、上記配置誤差によりＺ方向の漏れ磁束がＹ１方向及びＸ１方向の検出磁束に加算されることとなる。
【００３４】
図７（ａ）‐（ｃ）は、ホールＩＣ１００の構成を示す斜視図、平面図及び断面図である。
【００３５】
ホールＩＣ１００は、基板１００ｂと、基板１００ｂ上に設けられて基板１００ｂの表面と平行な検出面を有し、磁気検出素子として検出方向を基板１００ｂ表面の法線方向とするホールプレート１００ｕ及びホールプレート１００ｔの対と、ホールプレート１００ｌ及びホールプレート１００ｒの対と、ホールプレート１００ｕ、１００ｔ、１００ｌ、１００ｒ上に一部が重なるように基板１００ｂ上に設けられて法線方向と直行する方向の磁束を法線方向に変換してホールプレート１００ｕ、１００ｔ、１００ｌ、１００ｒに検出させる磁気コンセントレータ１００ｓと、ホールプレート１００ｕ、１００ｔ、１００ｌ、１００ｒの出力する信号を処理する信号処理部（１０００〜１００６、図９参照）を有し、次に説明する信号処理によって法線方向及び法線方向と直行する方向の磁束密度を検出する。
【００３６】
図８は、ホールＩＣ１００の磁束検出動作を説明するための概略断面図である。代表してホールプレート１００ｕ及びホールプレート１００ｔの対の磁束検出動作を説明するが、ホールプレート１００ｌ及びホールプレート１００ｒの対についても同様である。
【００３７】
ホールＩＣ１００は、ホールプレート１００ｕ及びホールプレート１００ｔが図面垂直方向において磁束密度を検出するが、磁束ｆの図面水平方向成分をＢ‖（Ｂｙ）とし、図面垂直方向成分をＢｚとしたとき、図面水平方向成分Ｂ‖が磁気コンセントレータ１００ｓによって誘導されてＢ⊥として検出されるため、ホールプレート１００ｕは“Ｂ⊥‐Ｂｚ”を検出し、ホールプレート１００ｔは“‐Ｂ⊥‐Ｂｚ”を検出する。
【００３８】
そのため、ホールＩＣ１００の信号処理部は、ホールプレート１００ｕと１００ｔとの出力の差分から磁束密度２Ｂ⊥に比例した信号を出力し、ホールプレート１００ｕと１００ｔとの出力の和から‐２Ｂｚの磁束密度に比例した信号を出力する。本実施の形態では、ホールＩＣ１００は主に磁束ｆの図面水平方向成分Ｂ‖（Ｂｙ）を検出するものであり、ホールプレート１００ｕと１００ｔとの出力の差分から磁束密度２Ｂ⊥（Ｂｙ）に比例した信号をＥＣＵ４に出力する。
【００３９】
なお、ホールＩＣ１００は、例えば、メレキシス製ＭＬＸ９１３７２等を用い、ホールプレート１００ｕと１００ｔとの間隔及びホールプレート１００ｌと１００ｒとの間隔は、０．５ｍｍであり、基板１００ｂの厚みが１．５ｍｍ、ｙ方向の幅が４．１ｍｍ、ｘ方向の幅が３ｍｍである。磁気コンセントレータ１００ｓは、パーマロイを用いることができる。
【００４０】
図９は、ホールＩＣ１００の信号処理部の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【００４１】
ホールＩＣ１００は、ホールプレート１００ｕ、１００ｔ、１００ｌ、１００ｒの出力する信号を順に後段に送るマルチプレクサ（ＭＵＸ）１０００と、信号を増幅するアンプ１００１と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部１００２と、デジタル信号を処理するデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１００３と、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換部１００４と、信号を増幅するアンプ１００５と、ＥＣＵ４に信号を出力する出力部１００６とを有する。
【００４２】
ＤＳＰ１００３は、マルチプレクサ１０００からホールプレート１００ｕ、１００ｔ、１００ｌ、１００ｒの出力を順に受信し、ホールプレート１００ｕと１００ｔとの出力の差分からＹ方向の磁束密度２Ｂ⊥に比例した信号を算出し、ホールプレート１００ｕと１００ｔとの出力の和から‐２Ｂｚの磁束密度に比例した信号を算出する。また、ホールプレート１００ｌと１００ｒとの出力の差分からＸ方向の磁束密度２Ｂ⊥に比例した信号を算出し、ホールプレート１００ｌと１００ｒとの出力の和から‐２Ｂｚの磁束密度に比例した信号を算出する。
【００４３】
また、ＤＳＰ１００３は、上記した算出結果からＺ方向の漏れ磁束を算出し、Ｙ１方向（図５（ｂ）参照）の磁束密度からＺ方向の漏れ磁束のＹ１方向への影響分を差し引いてからトーションバー２２のねじれ角を求める。漏れ磁束のＹ１方向への影響分の算出方法を説明するため、まず以下にＺ方向の漏れ磁束と多極磁石１１０の回転角度との関係を説明する。
【００４４】
図１０は、Ｚ方向の漏れ磁束と多極磁石１１０の回転角度との関係を示すグラフ図である。
【００４５】
多極磁石１１０の回転に伴い磁気検出部１０の磁気検出面に対向してＳ極１１０ｓ、Ｎ極１１０ｎが交互に通過し、Ｚ方向の漏れ磁束ＢＺｌｅａｋを発生する。磁気検出部１０は当該漏れ磁束ＢＺｌｅａｋを検出する。
【００４６】
漏れ磁束ＢＺｌｅａｋは、図１０に示すように、振幅をＢＺ１として多極磁石１１０のＳ極１１０ｓ、Ｎ極１１０ｎの組の数ｎに応じ周期的に変化し、ＢＺｌｅａｋ＝Ｂｚ１・ｓｉｎ（ｎθ）となる。なお、多極磁石１１０の回転方向の始点に応じて位相を決定すればよい。
【００４７】
図５（ｂ）に示すように、配置誤差がある場合、磁気検出部１０の実際の検出方向であるＹ１方向の磁束密度に加算されるＺ方向の漏れ磁束は、ＢＺｌｅａｋ・ｓｉｎθ１となる。
【００４８】
また、図５（ｃ）に示すように、配置誤差がある磁気検出部１０の実際の検出方向であるＸ２方向の磁束密度に加算されるＺ方向の漏れ磁束は、ＢＺｌｅａｋ・ｓｉｎθ２となる。
【００４９】
つまり、トーションバー２２に捻れ変形が起きないようにステアリングホイール２を回転させて検出されるＺ１方向の磁束密度Ｂｚ１（＝Ｂｚｌｅａｋ・ｃｏｓθ１）とＹ１方向の磁束密度Ｂｙ１（＝Ｂｚｌｅａｋ・ｓｉｎθ１）との比からθ１が求まる（θ１＝ａｒｃｔａｎ（Ｂｙ１／Ｂｚ１））ため、ＤＳＰ１００３は当該キャリブレーション動作においてθ１を算出する。
【００５０】
また、トーションバー２２の捻れ変形に関わらずステアリングホイール２を回転させて検出されるＺ２方向の磁束密度Ｂｚ２（＝Ｂｚｌｅａｋ・ｃｏｓθ２）とＸ２方向の磁束密度Ｂｘ２（＝Ｂｚｌｅａｋ・ｓｉｎθ２）との比からθ２が求まる（θ２＝ａｒｃｔａｎ（Ｂｙ２／Ｂｚ２））ため、ＤＳＰ１００３は当該キャリブレーション動作においてθ２を算出する。
【００５１】
ここで、Ｚ方向の漏れ磁束密度は、Ｂｚｌｅａｋ＝Ｂｚ２／ｃｏｓθ２であるから、ＤＳＰ１００３はＢｚ２を検出することで、算出したθ２からＺ方向の漏れ磁束密度Ｂｚｌｅａｋを求める。つまり、多極磁石１１０の回転角度θが不明であってもＺ方向の漏れ磁束密度Ｂｚｌｅａｋを求めることができる。
【００５２】
また、Ｙ１方向の磁束密度に加算されるＺ方向の漏れ磁束は、ＢＺｌｅａｋ・ｓｉｎθ１＝Ｂｚ１・ｓｉｎθ１／ｃｏｓθ２であるため、ＤＳＰ１００３は、θ１及びθ２を上記方法により求め、Ｂｚ２を検出することでＹ１方向の磁束密度に加算されるＺ方向の漏れ磁束を求める。
【００５３】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、トーションバー２２の捻れ変形の回転変位の角度とホールＩＣ１００の出力との関係を示す概略図であり、図１１（ａ）は漏れ磁束の影響分を差し引く前の出力、図１１（ｂ）は漏れ磁束の影響分を差し引いた後の出力を示す。
【００５４】
図４（ａ）‐（ｃ）において説明したように、トーションバー２２に捻じれが生じていない場合、一対の磁気ヨーク１２０、１２１と多極磁石１１０との位置関係は図４（ｂ）に示すようになるため、磁気ヨーク本体１２０ａ、１２１ａの間には磁束が発生しない。従って、ホールＩＣ１００の出力は、漏れ磁束を無視した場合は、磁束密度がＢｙ＝０の場合に対応したものとなる。
【００５５】
また、ステアリングシャフト２０にトルクが加わりトーションバー２２に捻じれが生じた場合、一対の磁気ヨーク１２０、１２１と多極磁石１１０との位置関係は捻じれの方向によって図４（ａ）又は（ｂ）に示すようになるため、磁気ヨーク本体１２０ａ、１２１ａの間に正又は負の磁束が発生する。従って、ホールＩＣ１００の出力は、漏れ磁束を無視した場合は、磁束が正の場合又は負の場合に対応したものとなる。
【００５６】
図４（ａ）と図４（ｂ）の間、図４（ｂ）と図４（ｃ）の間は磁束の大きさに比例した出力が得られるため、トーションバー２２の捻れ変形の角度とホールＩＣ１００の出力との関係は理想的にＹ方向の磁束密度Ｂｙを検出する場合は図１１（ａ）の実線に示すように比例関係となるが、ホールＩＣ１００がＹ方向からθ１ずれたＹ１方向の磁束密度Ｂｙ１を検出する場合は、漏れ磁束ＢｚｌｅａｋのうちＹ１方向の磁束密度Ｂｙ１（＝Ｂｚｌｅａｋ・ｓｉｎθ１）が加算されるため、ΔＶｌｅａｋ∝２Ｂｚ１の幅を有することとなる。
【００５７】
図５（ｂ）及び図５（ｃ）を用いて説明したようにホールＩＣ１００のＤＳＰ１００３は、キャリブレーション動作においてθ１及びθ２を算出し、Ｘ２方向の磁束密度Ｂｚ２を検出することでＺ方向の漏れ磁束密度Ｂｚｌｅａｋ及びＹ１方向の磁束密度に加算されるＺ方向の漏れ磁束を求め、当該Ｙ１方向の磁束密度に加算されるＺ方向の漏れ磁束分、つまりΔＶｌｅａｋ分を差し引くことで図１１（ｂ）に示すように、ねじれ角に比例した電圧を出力する。
【００５８】
（第１の実施の形態の効果）
上記した実施の形態によれば、トーションバー２２のねじれ角を検出するために必要なＹ方向（Ｙ１方向）の磁束密度だけでなく、Ｘ方向（Ｘ２方向）及びＺ方向（Ｚ１方向及びＺ２方向）の磁束密度を検出し、Ｚ方向の漏れ磁束密度がＹ１方向の磁束密度に与える影響を抑制するような信号処理をＤＳＰ１００３で行うようにしたため、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように磁気検出部１０の配置誤差が角度θ１及び角度θ２だけある場合であっても、多極磁石部１１の漏れ磁束ＢＺｌｅａｋによりＹ１方向の磁束密度に加算される影響を抑制し、図１１（ｂ）に示すようにトーションバー２２のねじれ角に比例する信号を出力することができる。つまり、磁気検出素子の配置誤差が磁束の検出感度に及ぼす影響を抑制することができる。
【００５９】
また、従来のホールＩＣは検出面の法線方向が感磁方向であるためにホールＩＣを集磁板で挟む必要があったが、本実施の形態では検出面に平行な磁束も検出可能なホールＩＣ１００を用いて集磁突起１３ｂ、１４ｂ間の磁束を検出できるようにしたため、集磁突起１３ｂ、１４ｂ間の間隔を少なくともホールＩＣ１００の厚みより狭めることができる。つまり、ホールＩＣ１００及びホールＩＣ１００を実装するための基板１０１、封止材１０２等の材料の厚みが、磁気ヨーク本体１２０ａ、１２１ａの間に発生する磁束を検出する感度に影響を及ぼさないようにすることができる。
【００６０】
また、集磁突起１３ｂ、１４ｂ間の間隔をホールＩＣ１００の厚みより狭めることができるため、集磁突起１３ｂ、１４ｂ間の磁束密度が増加し、トルクセンサ１の感度を向上させることができる。また、集磁突起１３ｂ、１４ｂ間の磁束密度が増加するため、従来と同様の感度を達成するのに多極磁石１１０を小型化又は薄型化することができる。
【００６１】
また、径方向に延びる集磁突起１３ｃ及び１４ｃ（図１２、図１３）を設ける必要がなくなるとともに、検出面の法線をステアリングシャフト２０の径方向としてホールＩＣ１００を配置したため、トルクセンサ１の径方向のサイズを従来に比べて抑制することができる。
【００６２】
なお、集磁突起１３ｂ、１４ｂ間の間隔を小さくしたためにホールＩＣ１００の組み付け精度が必要になるが、ホールＩＣ１００の信号処理部に補正機能を備えることで組み付け誤差を解消できるようにしてもよい。補正機能は、例えば、感度とオフセットの最適値をホールＩＣ１００の信号処理部にプログラムすることにより補正を行う。（または、ホールＩＣ１００をトルクセンサ１に組みつけた後、トーションバー２２を左右にねじり、そのときの磁束密度から感度とオフセットを割り出し、ホールＩＣ１００の信号処理部にプログラムすることで補正を行う。）
【００６３】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、検出面の法線方向が感磁方向である従来のホールＩＣに用いられていた集磁突起を採用する点、及び３方向の磁束密度を検出可能なホールＩＣを、検出面の法線をＹ方向にして配置した点で第１の実施の形態と異なる。
【００６４】
なお、ホールＩＣの検出面の法線をＹ方向にしたため、図８の説明はＢｚをＢｙに、Ｂ‖をＢｚ又はＢｘに置き換えたものとなる。また、特段の記載又は説明がない場合、第１の実施の形態と同様の構成を有し、同様の構成については共通の符号を用いて説明する。
【００６５】
図１２は、第２の実施の形態におけるホールＩＣと集磁要素の配置関係を示す斜視図である。図１３（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施の形態におけるホールＩＣと集磁要素の配置関係を示す側面断面図及び平面図である。
【００６６】
磁気検出部１０ｙは、第１の実施の形態のホールＩＣ１００と同様の構成を有するホールＩＣ１００ｙを採用し、ホールＩＣ１００ｙの配置姿勢を変更したものであり、検出面の法線をＹ方向とするものである。磁気検出部１０ｙは、ホールプレート１００ｌ、１００ｒ、１００ｕ、１００ｔとｚｘ平面においてこれらに重なるように設けられた軟磁性体板である磁気コンセントレータ１００ｓとを備えたホールＩＣ１００ｙと、当該ホールＩＣ１００ｙを表面実装する基板１１ｙとを有する。磁気検出部１０ｙのホールＩＣ１００ｙは、ｘｙｚの３方向の磁束密度をそれぞれ検出する。
【００６７】
図１２並びに図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、集磁突起１３ｃ、１４ｃは、それぞれの先端の間隙に間隔Ｄｙを設ける。ホールＩＣ１００ｙは、ｚｙ面の中心を集磁突起１３ｃ、１４ｃとの間隙の位置に合わせて配置される。基板１１ｙに切り欠き１１０ｙが設けられ、集磁要素の集磁突起１４ｃを切り欠き１１０ｙによって形成される空間に配置することで、集磁要素の集磁突起１３ｃ及び１４ｃの間隔Ｄｙの最低値を磁気検出部１０ｙの厚みとする（例えば、１．５ｍｍ）。
【００６８】
ホールＩＣ１００ｙは、磁気検出面が理想的にはＺＸ平面に平行でなければならないが、図１３（ａ）に示すようにＹＺ平面視において角度θ３の配置誤差を有するものとし、磁気検出部１０ｙはＹ３方向及びＺ３方向の磁束を検出する。また、図１３（ｂ）に示すようにＺＸ平面視において角度θ４の配置誤差を有するものとし、磁気検出部１０ｙはＺ４方向及びＸ４方向の磁束を検出するものとする。上記配置誤差によりＺ方向の漏れ磁束がＹ方向及びＸ方向の検出磁束に加算されることとなる。
【００６９】
図１３（ａ）に示すように、配置誤差がある場合、磁気検出部１０ｙの実際の検出方向であるＹ３方向の磁束密度に加算されるＺ方向の漏れ磁束は、ＢＺｌｅａｋ・ｓｉｎθ３となる。
【００７０】
また、図１３（ｂ）に示すように、配置誤差がある磁気検出部１０ｙの実際の検出方向であるＸ４方向の磁束密度に加算されるＺ方向の漏れ磁束は、ＢＺｌｅａｋ・ｓｉｎθ４となる。
【００７１】
つまり、トーションバー２２に捻れ変形が起きないようにステアリングホイール２を回転させて検出されるＺ３方向の磁束密度Ｂｚ３（＝Ｂｚｌｅａｋ・ｃｏｓθ３）とＹ３方向の磁束密度Ｂｙ３（＝Ｂｚｌｅａｋ・ｓｉｎθ３）との比からθ３が求まる（θ３＝ａｒｃｔａｎ（Ｂｙ３／Ｂｚ３））ため、ＤＳＰ１００３は当該キャリブレーション動作においてθ３を算出する。
【００７２】
また、トーションバー２２の捻れ変形に関わらずステアリングホイール２を回転させて検出されるＺ４方向の磁束密度Ｂｚ４（＝Ｂｚｌｅａｋ・ｃｏｓθ４）とＸ４方向の磁束密度Ｂｘ４（＝Ｂｚｌｅａｋ・ｓｉｎθ４）との比からθ４が求まる（θ４＝ａｒｃｔａｎ（Ｂｙ２／Ｂｚ４））ため、ＤＳＰ１００３は当該キャリブレーション動作においてθ４を算出する。
【００７３】
ここで、Ｚ方向の漏れ磁束密度は、Ｂｚｌｅａｋ＝Ｂｚ４／ｃｏｓθ４であるから、ＤＳＰ１００３はＢｚ４を検出することで、算出したθ４からＺ方向の漏れ磁束密度Ｂｚｌｅａｋを求める。つまり、多極磁石１１０の回転角度θが不明であってもＺ方向の漏れ磁束密度Ｂｚｌｅａｋを求めることができる。
【００７４】
また、Ｙ３方向の磁束密度に加算されるＺ方向の漏れ磁束は、ＢＺｌｅａｋ・ｓｉｎθ３＝Ｂｚ３・ｓｉｎθ３／ｃｏｓθ４であるため、ＤＳＰ１００３は、θ３及びθ４を上記方法により求め、Ｂｚ４を検出することでＹ３方向の磁束密度に加算されるＺ方向の漏れ磁束を求める。
【００７５】
（第２の実施の形態の効果）
上記した実施の形態によれば、集磁突起１３ｃ及び１４ｃのように従来の集磁突起を有するトルクセンサであっても、本願のホールＩＣ１００ｙを採用することで、第１の実施の形態と同様に、トーションバー２２のねじれ角を検出するために必要な方向の磁束密度だけでなく、全３方向の磁束密度を検出し、当該全３方向の磁束密度から出力を定めるようにＤＳＰ１００３で信号処理を行うようにしたため、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように磁気検出部１０の配置誤差が角度θ３及び角度θ４だけある場合であっても、多極磁石部１１の漏れ磁束がねじれ角を検出するために必要な方向の磁束密度に与える影響を抑制することができる。つまり、磁気検出素子の配置誤差が磁束の検出感度に及ぼす影響を抑制することができる。
【００７６】
［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々な変形が可能である。上記した実施の形態のセンサ、ヨーク、集磁板、磁石の材質及び形状は例示であって、トルク検出の機能が損なわれず、本発明の要旨を変更しない範囲内で、これらをそれぞれ適宜選択して新たな組み合わせに変更して用いてもよい。
【００７７】
例えば、ホールＩＣ１００、１００ｙの変形例として、ホールプレート１００ｕ及び１００ｔ並びにホールプレート１００ｌ及び１００ｒの両端にさらに磁気コンセントレータをそれぞれ配置するものであってもよい。このようなホールＩＣを用いることで、さらに設けた磁気コンセントレータが検出面と平行な磁束をホールプレート１００ｕ及び１００ｔ並びにホールプレート１００ｌ及び１００ｒに誘導するため、トルクセンサ１の感度を向上することができる。
【００７８】
また、ホールＩＣ１００、１００ｙの変形例として、磁気コンセントレータ１００ｓは円形でなくともよく、検出面と平行な磁束をホールプレート１００ｕ及び１００ｔに誘導するためｙ方向に長軸を有する楕円形状にしたり、ｙ方向を長手方向とする長方形としてもよいし、十字形状やその他任意の形状を選択することができる。
【００７９】
また、ホールＩＣ１００、１００ｙの変形例として、ホールプレート１００ｕ及び１００ｔ並びにホールプレート１００ｌ及び１００ｒを基板中央に間隔を設けずに並べて、ホールプレート１００ｕ及び１００ｔ並びにホールプレート１００ｌ及び１００ｒ上に一部が重なるようにホールプレート１００ｕ及び１００ｔ並びにホールプレート１００ｌ及び１００ｒを外側から挟み込むように基板上に設けられて法線方向と直行する方向の磁束を法線方向に変換してホールプレート１００ｕ及び１００ｔ並びにホールプレート１００ｌ及び１００ｒに検出させる磁気コンセントレータを設けて構成されるものを採用してもよい。このようなホールＩＣを用いることで、ホールプレートの外側に設けられた磁気コンセントレータが検出面と平行な磁束をホールプレートに誘導するため、トルクセンサ１の感度を向上することができる。
【００８０】
また、Ｚ方向の漏れ磁束であるＢｚｌｅａｋと同様に、Ｘ方向の漏れ磁束であるＢｘｌｅａｋを考慮してもよい。ホールＩＣ１００又は１００ｙがＺ方向を軸とした回転誤差をもって配置された場合、ＢｘｌｅａｋがＹ１又はＹ２方向に影響を与えるため、この影響分を差し引くようにする。これにより磁気検出部１０のＺ方向を軸とした回転の配置誤差がある場合であっても、多極磁石部１１のＸ方向の漏れ磁束がねじれ角を検出するために必要な方向の磁束密度に与える影響を抑制することができる。
【００８１】
また、トルクセンサ１は、磁気検出部１０、多極磁石部１１、磁気ヨーク部１２、集磁板１３、１４のすべてを備える必要はなく、一部だけ（例えば、磁気検出部１０と集磁板１３、１４のみ又は磁気検出部１０と磁気ヨーク部１２のみ等）を製品として供給してもよい。
【００８２】
また、第１の実施の形態の集磁突起１３ｂ、１４ｂを設ける代わりに、ホールＩＣの検出面上に磁気コンセントレータを設けることで、集磁板１３、１４の集磁突起１３ｂ、１４ｂを削除してもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１        ：トルクセンサ
２        ：ステアリングホイール
３        ：モーター
４        ：ＥＣＵ
５        ：ピニオンギア
６        ：車輪
７        ：ステアリングシステム
１０      ：磁気検出部
１１      ：多極磁石部
１２      ：磁気ヨーク部
１３      ：集磁板
１４      ：集磁板
２０      ：ステアリングシャフト
２１      ：コラムシャフト
２２      ：トーションバー
２３      ：ピン
２４      ：ピン
３０      ：減速ギア
５０      ：ラック軸
１００    ：ホールＩＣ
１０１    ：基板
１０２    ：封止材
１０３    ：保持筒
１１０    ：多極磁石
１１１    ：保持筒
１２０    ：磁気ヨーク
１２１    ：磁気ヨーク
１２２    ：保持筒
１０００  ：マルチプレクサ
１００１  ：アンプ
１００２  ：ＡＤ変換部
１００３  ：ＤＳＰ
１００４  ：ＤＡ変換部
１００５  ：アンプ
１００６  ：出力部
【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】
2019120544.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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