JP7767941B2 - Substrate and sensor device - Google Patents
Substrate and sensor deviceInfo
- Publication number
- JP7767941B2 JP7767941B2 JP2022009586A JP2022009586A JP7767941B2 JP 7767941 B2 JP7767941 B2 JP 7767941B2 JP 2022009586 A JP2022009586 A JP 2022009586A JP 2022009586 A JP2022009586 A JP 2022009586A JP 7767941 B2 JP7767941 B2 JP 7767941B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- substrate
- coating layer
- magnetic
- magnetic flux
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
本発明は、基板およびセンサ装置に関する。 The present invention relates to a substrate and a sensor device.
従来、トーションバーのねじれに伴い変化する磁束に基づきトルクを検出するトルクセンサが存在する。たとえば、特許文献1のトルクセンサは、磁気回路部、磁束誘導部材、および磁気センサを有している。磁気回路部は、トーションバーのねじりに応じた磁束を発生する。磁束誘導部材は、磁気回路部と磁気結合されて磁束を誘導する。磁気センサは、磁束誘導部材により誘導される磁束に応じた電気信号を生成する磁気検出素子を有している。 Conventionally, torque sensors exist that detect torque based on magnetic flux that changes as the torsion bar twists. For example, the torque sensor disclosed in Patent Document 1 includes a magnetic circuit unit, a magnetic flux induction member, and a magnetic sensor. The magnetic circuit unit generates magnetic flux in response to the twist of the torsion bar. The magnetic flux induction member is magnetically coupled to the magnetic circuit unit and induces magnetic flux. The magnetic sensor includes a magnetic detection element that generates an electrical signal in response to the magnetic flux induced by the magnetic flux induction member.
磁気センサは、センサハウジングを有している。センサハウジングの収容凹部には、回路基板、および磁束誘導部材が収容されている。回路基板には、2つの磁気検出素子が設けられている。磁束誘導部材、回路基板および磁気検出素子は、防水性を有する被覆材によって、一体的に被覆されている。被覆材は、たとえば、エポキシ樹脂である。これにより、磁束誘導部材、回路基板、および磁気検出素子が、水に晒されることが抑制される。 The magnetic sensor has a sensor housing. A circuit board and a magnetic flux induction member are housed in the housing recess. Two magnetic detection elements are provided on the circuit board. The magnetic flux induction member, circuit board, and magnetic detection elements are all integrally covered with a waterproof covering material. The covering material is, for example, epoxy resin. This prevents the magnetic flux induction member, circuit board, and magnetic detection elements from being exposed to water.
特許文献1のセンサ装置は、つぎの懸念事項を有する。たとえば、使用環境によるものの、長期の使用に伴い、水あるいは化学薬品などの液体が被覆材に浸透し、やがて磁気検出素子に達するおそれがある。磁気検出素子に液体が付着した場合、磁気検出素子の正常な動作が損なわれることが懸念される。2つの磁気検出素子に、同じタイミングで異常が発生する場合、トルクを正常に検出することが困難となる。 The sensor device in Patent Document 1 has the following concerns. For example, depending on the usage environment, with long-term use, liquids such as water or chemicals may permeate the coating material and eventually reach the magnetic detection element. If liquid adheres to the magnetic detection element, there is a concern that the normal operation of the magnetic detection element may be impaired. If abnormalities occur in two magnetic detection elements at the same time, it becomes difficult to detect torque correctly.
上記課題を解決し得る基板は、同一機能を有する2系統の電子部品が設けられる基板である。前記電子部品および前記電子部品の周辺の前記基板の領域を覆うコーティング層を有している。第1の系統の前記電子部品を覆う前記コーティング層と、第2の系統の前記電子部品を覆う前記コーティング層とは、互いに異なる厚みを有している。 A substrate that can solve the above problem is a substrate on which two systems of electronic components having the same function are provided. It has a coating layer that covers the electronic components and the area of the substrate surrounding the electronic components. The coating layer that covers the electronic components of the first system and the coating layer that covers the electronic components of the second system have different thicknesses.
水などの液体が基板に付着することが考えられる。基板に付着した水がコーティング層に浸透し、電子部品に到達するおそれがある。
上記の基板によれば、第1の系統の電子部品を覆うコーティング層の厚みと、第2の系統の電子部品を覆うコーティング層の厚みとが異なる。このため、基板に付着した液体がコーティング層に浸透するとき、第1の系統の電子部品に到達するために必要とされる時間と、第2の系統の電子部品に到達するために必要とされる時間とが異なる。すなわち、基板に付着した液体が、2系統の電子部品に同じタイミングで到達することが抑えられる。したがって、2系統の電子部品に、同じタイミングで異常が発生することが抑制される。
It is possible that liquids such as water may adhere to the substrate, which may then penetrate the coating layer and reach the electronic components.
According to the above-described substrate, the thickness of the coating layer covering the electronic components of the first system is different from the thickness of the coating layer covering the electronic components of the second system. Therefore, when a liquid adhering to the substrate penetrates the coating layer, the time required to reach the electronic components of the first system is different from the time required to reach the electronic components of the second system. In other words, the liquid adhering to the substrate is prevented from reaching the electronic components of the two systems at the same time. Therefore, the occurrence of abnormalities in the electronic components of the two systems at the same time is prevented.
上記の基板において、2系統の前記電子部品は、前記基板の周縁に並んで設けられていてもよい。前記基板は、2系統の前記電子部品が設けられている側の前記基板の領域である第1の領域と、前記第1の領域を除く前記基板の残りの領域である第2の領域と、を有していてもよい。前記第1の領域は、さらに、第1の系統の前記電子部品が設けられている側の領域である第3の領域と、第2の系統の前記電子部品が設けられている側の前記第1の領域の残りの領域である第4の領域と、に区画されていてもよい。前記コーティング層は、前記第3の領域および前記第4の領域の双方を覆う第1のコーティング層と、前記第1のコーティング層に重なるように設けられて、前記第3の領域および前記第4の領域のうちいずれか一方のみを覆う第2のコーティング層と、を有していてもよい。 In the above-described substrate, the two systems of electronic components may be arranged side by side along the periphery of the substrate. The substrate may have a first region, which is the region of the substrate on the side where the two systems of electronic components are arranged, and a second region, which is the remaining region of the substrate excluding the first region. The first region may be further divided into a third region, which is the region on the side where the first system of electronic components are arranged, and a fourth region, which is the remaining region of the first region on the side where the second system of electronic components are arranged. The coating layer may have a first coating layer that covers both the third region and the fourth region, and a second coating layer that is arranged to overlap the first coating layer and covers only one of the third region and the fourth region.
上記の基板によれば、第3の領域のコーティング層の厚みを第4の領域のコーティング層の厚みよりも厚くすること、あるいは、第4の領域のコーティング層の厚みを第3の領域のコーティング層の厚みよりも厚くすることができる。 With the above substrate, the thickness of the coating layer in the third region can be made thicker than the thickness of the coating layer in the fourth region, or the thickness of the coating layer in the fourth region can be made thicker than the thickness of the coating layer in the third region.
上記の基板において、前記第1のコーティング層と、前記第2のコーティング層とは、同じ種類の合成樹脂材料により構成されていてもよい。
上記の基板によれば、同じ種類の合成樹脂材料を使用して、第1の系統の電子部品を覆うコーティング層の厚みと、第2の系統の電子部品を覆うコーティング層の厚みとを異ならせることができる。
In the above substrate, the first coating layer and the second coating layer may be made of the same type of synthetic resin material.
According to the above substrate, the thickness of the coating layer covering the first system of electronic components can be made different from the thickness of the coating layer covering the second system of electronic components, using the same type of synthetic resin material.
上記の基板において、前記第1のコーティング層と、前記第2のコーティング層とは、異なる種類の合成樹脂材料により構成されていてもよい。
上記の基板によれば、異なる種類の合成樹脂材料を使用して、第1の系統の電子部品を覆うコーティング層の厚みと、第2の系統の電子部品を覆うコーティング層の厚みとを異ならせることができる。
In the above substrate, the first coating layer and the second coating layer may be made of different types of synthetic resin materials.
According to the above substrate, by using different types of synthetic resin materials, the thickness of the coating layer covering the first system of electronic components can be made different from the thickness of the coating layer covering the second system of electronic components.
上記の基板において、前記電子部品は、検出対象である回転軸の回転運動に関する物理量を検出するように構成されるセンサであってもよい。
上記の基板によれば、2系統のセンサに、同じタイミングで異常が発生することが抑制される。
In the above-described substrate, the electronic component may be a sensor configured to detect a physical quantity related to the rotational motion of a rotation shaft that is the detection target.
According to the above-described board, it is possible to prevent abnormalities from occurring in the two systems of sensors at the same time.
上記課題を解決し得るセンサ装置は、検出対象である回転軸に対して一体回転可能に設けられる永久磁石と、前記回転軸のねじれに伴い前記永久磁石に対する回転位置が変化する磁気ヨークと、前記磁気ヨークの周囲を囲み前記磁気ヨークからの磁束を集める集磁リングと、上記の基板と、を有している。前記電子部品は、前記集磁リングにより集磁される磁束を検出する磁気センサである。 A sensor device that can solve the above problem includes a permanent magnet that is rotatable integrally with the rotating shaft that is the detection target, a magnetic yoke whose rotational position relative to the permanent magnet changes as the rotating shaft twists, a magnetic flux collecting ring that surrounds the magnetic yoke and collects magnetic flux from the magnetic yoke, and the above-mentioned substrate. The electronic component is a magnetic sensor that detects the magnetic flux collected by the magnetic flux collecting ring.
上記のセンサ装置によれば、上記の基板と同様の効果を得ることができる。
上記のセンサ装置において、前記回転軸は、車両の転舵輪を転舵させる転舵シャフトに噛み合うピニオンシャフトであってもよい。
According to the sensor device, the same effects as those of the substrate can be obtained.
In the above sensor device, the rotation shaft may be a pinion shaft that meshes with a steering shaft that steers steered wheels of a vehicle.
上記のセンサ装置は、防水性の確保が要求される車両用途に好適である。 The above sensor device is suitable for vehicle applications where waterproofing is required.
本発明の基板およびセンサ装置によれば、基板に設けられる2系統の電子部品に、同じタイミングで異常が発生することを抑制できる。 The circuit board and sensor device of the present invention can prevent abnormalities from occurring at the same time in two systems of electronic components mounted on the circuit board.
以下、センサ装置の一実施の形態を説明する。
<センサ装置の全体構成>
図1に示すように、センサ装置10は、検出対象である回転軸11に設けられる。回転軸11は、入力軸12、トーションバー13、および出力軸14を有している。入力軸12と出力軸14とは、トーションバー13を介して互いに連結される。入力軸12、トーションバー13、および出力軸14は、同一の軸線O上に位置している。回転軸11は、たとえば車両の操舵装置を構成するラックアンドピニオン機構のピニオンシャフトである。ピニオンシャフトには、ステアリングシャフトを介してステアリングホイールが連結される。
An embodiment of the sensor device will be described below.
<Overall configuration of sensor device>
As shown in Fig. 1, the sensor device 10 is provided on a rotating shaft 11 that is the detection target. The rotating shaft 11 has an input shaft 12, a torsion bar 13, and an output shaft 14. The input shaft 12 and the output shaft 14 are connected to each other via the torsion bar 13. The input shaft 12, the torsion bar 13, and the output shaft 14 are located on the same axis O. The rotating shaft 11 is, for example, a pinion shaft of a rack-and-pinion mechanism that constitutes a steering device of a vehicle. A steering wheel is connected to the pinion shaft via a steering shaft.
センサ装置10は、ステアリングホイールの操作を通じて回転軸11に加わるトルクを検出する。センサ装置10は、永久磁石21、磁気ヨーク22、基板23、センサハウジング25、およびカバー26を有している。 The sensor device 10 detects the torque applied to the rotating shaft 11 through the operation of the steering wheel. The sensor device 10 has a permanent magnet 21, a magnetic yoke 22, a substrate 23, a sensor housing 25, and a cover 26.
永久磁石21は、円筒状である。永久磁石21は、その周方向において、S極とN極とが交互に着磁されている。永久磁石21の内周面と入力軸12の外周面とは、互いに嵌り合っている。永久磁石21の内周面は、入力軸12の外周面に固定される。 The permanent magnet 21 is cylindrical. The permanent magnet 21 is magnetized with alternating south and north poles in the circumferential direction. The inner circumferential surface of the permanent magnet 21 and the outer circumferential surface of the input shaft 12 fit together. The inner circumferential surface of the permanent magnet 21 is fixed to the outer circumferential surface of the input shaft 12.
磁気ヨーク22は、円筒状である。磁気ヨーク22の内部には、永久磁石21が挿入される。磁気ヨーク22は、第1のヨーク31、第2のヨーク32、およびホルダ33を有している。第1のヨーク31および第2のヨーク32は、磁性体からなる環状の部材である。第1のヨーク31および第2のヨーク32は、回転軸11の軸線Oに沿って並んでいる。磁気ヨーク22は、第1のヨーク31および第2のヨーク32が合成樹脂材料によりモールドされることにより形成される。ホルダ33は、磁気ヨーク22の合成樹脂材料により形成された部である。ホルダ33は、第1のヨーク31と第2のヨーク32との位置関係を保持する。磁気ヨーク22は、出力軸14に固定される。 The magnetic yoke 22 is cylindrical. A permanent magnet 21 is inserted inside the magnetic yoke 22. The magnetic yoke 22 has a first yoke 31, a second yoke 32, and a holder 33. The first yoke 31 and the second yoke 32 are annular members made of magnetic material. The first yoke 31 and the second yoke 32 are aligned along the axis O of the rotating shaft 11. The magnetic yoke 22 is formed by molding the first yoke 31 and the second yoke 32 with a synthetic resin material. The holder 33 is a portion of the magnetic yoke 22 made of synthetic resin material. The holder 33 maintains the positional relationship between the first yoke 31 and the second yoke 32. The magnetic yoke 22 is fixed to the output shaft 14.
第1のヨーク31は、複数の歯部31aを有している。歯部31aは、第1のヨーク31の周方向において、等間隔に並んでいる。第2のヨーク32は、複数の歯部32aを有している。歯部32aは、第2のヨーク32の周方向において、等間隔に並んでいる。歯部31aと歯部32aとは、回転軸11の軸線Oに沿った方向において、互いに反対側へ延びている。また、歯部31aと歯部32aとは、第1のヨーク31および第2のヨーク32の周方向において、交互に配置されている。トーションバー13に捩れ変形が生じていない状態において、歯部31a,32aの周方向における中心は、永久磁石21のN極とS極との境界に一致する。 The first yoke 31 has a plurality of teeth 31a. The teeth 31a are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the first yoke 31. The second yoke 32 has a plurality of teeth 32a. The teeth 32a are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the second yoke 32. The teeth 31a and 32a extend in opposite directions in the direction along the axis O of the rotating shaft 11. The teeth 31a and 32a are arranged alternately in the circumferential direction of the first yoke 31 and the second yoke 32. When no torsional deformation occurs in the torsion bar 13, the circumferential centers of the teeth 31a and 32a coincide with the boundary between the north and south poles of the permanent magnet 21.
基板23は、矩形の板状である。基板23は、軸線Oに沿った方向において、互いに反対側に位置する第1の主面および第2の主面を有している。また、基板23は、3つの支持孔41、複数の端子接続孔42、第1の磁気センサ45、および第2の磁気センサ46を有している。支持孔41は、基板23の中央付近に設けられている。支持孔41は、基板23の長辺方向に一列に並んでいる。端子接続孔42は、基板23の第1の長辺に沿って、たとえば二列に並んでいる。第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46は、基板23の第1の主面に設けられている。第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46は、基板23の周縁に位置している。第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46は、基板23の第2の長辺に沿って並んでいる。第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46は、同一品であって、同一機能を有している。第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46は、回転軸11の回転角度を検出するためのものであって、たとえばホールセンサである。回転軸11の回転角度は、回転軸11の回転運動に関する物理量である。第1の磁気センサ45は、第1の系統の電子部品である。第2の磁気センサ46は、第2の系統の電子部品である。 The substrate 23 is a rectangular plate. The substrate 23 has a first main surface and a second main surface located opposite each other in the direction along the axis O. The substrate 23 also has three support holes 41, multiple terminal connection holes 42, a first magnetic sensor 45, and a second magnetic sensor 46. The support hole 41 is located near the center of the substrate 23. The support holes 41 are aligned in a row along the long side of the substrate 23. The terminal connection holes 42 are aligned, for example, in two rows along the first long side of the substrate 23. The first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 are located on the first main surface of the substrate 23. The first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 are located on the periphery of the substrate 23. The first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 are aligned along the second long side of the substrate 23. The first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 are identical components and have the same functions. The first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 are used to detect the rotation angle of the rotating shaft 11 and are, for example, Hall sensors. The rotation angle of the rotating shaft 11 is a physical quantity related to the rotational motion of the rotating shaft 11. The first magnetic sensor 45 is an electronic component of the first system. The second magnetic sensor 46 is an electronic component of the second system.
センサハウジング25は、アウターハウジング25Aおよび筒状のインナーハウジング25Bを有している。アウターハウジング25Aおよびインナーハウジング25Bは、それぞれ樹脂成形品である。インナーハウジング25Bは、インサート成形によって、アウターハウジング25Aと一体的に設けられる。インサート成形は、開いた状態の金型にインサート品であるインナーハウジング25Bを装着し、その後、金型を閉じて射出成形を行う成形技術である。金型の内部において、インナーハウジング25Bは、一部分を除き、金型に注入される溶融樹脂により包み込まれる。この溶融樹脂が冷却固化することにより、インナーハウジング25Bの外側にアウターハウジング25Aが形成される。センサハウジング25は、インナーハウジング25Bの径方向外側へ張り出す張出部を有している。回転軸11は、センサハウジング25を軸方向に貫通するように設けられる。 The sensor housing 25 has an outer housing 25A and a cylindrical inner housing 25B. The outer housing 25A and inner housing 25B are each molded from resin. The inner housing 25B is formed integrally with the outer housing 25A by insert molding. Insert molding is a molding technique in which the inner housing 25B, which is an insert part, is installed in an open mold, and the mold is then closed for injection molding. Inside the mold, the inner housing 25B is enveloped, except for a small portion, by molten resin injected into the mold. This molten resin cools and solidifies, forming the outer housing 25A outside the inner housing 25B. The sensor housing 25 has a protruding portion that protrudes radially outward from the inner housing 25B. The rotating shaft 11 is arranged to pass axially through the sensor housing 25.
センサハウジング25は、円筒状の挿通孔51、円筒状の第1の収容室52、および第2の収容室53を有している。挿通孔51と第1の収容室52とは、互いに連通している。挿通孔51および第1の収容室52は、それぞれ同一の軸線O上に位置している。挿通孔51の内径は、回転軸11の外径よりも若干大きい。挿通孔51には、第1の収容室52を介して、入力軸12が挿通される。 The sensor housing 25 has a cylindrical insertion hole 51, a cylindrical first accommodating chamber 52, and a second accommodating chamber 53. The insertion hole 51 and the first accommodating chamber 52 are connected to each other. The insertion hole 51 and the first accommodating chamber 52 are located on the same axis O. The inner diameter of the insertion hole 51 is slightly larger than the outer diameter of the rotating shaft 11. The input shaft 12 is inserted into the insertion hole 51 via the first accommodating chamber 52.
第1の収容室52の内径は、磁気ヨーク22の外径よりも若干大きい。インナーハウジング25Bの内周面は、第1の収容室52の内周面を構成する。第1の収容室52は、永久磁石21および磁気ヨーク22を収容する。 The inner diameter of the first accommodating chamber 52 is slightly larger than the outer diameter of the magnetic yoke 22. The inner circumferential surface of the inner housing 25B forms the inner circumferential surface of the first accommodating chamber 52. The first accommodating chamber 52 accommodates the permanent magnet 21 and magnetic yoke 22.
第2の収容室53は、センサハウジング25の張出部に設けられている。第2の収容室53は、基板23を収容する。第2の収容室53は、矩形の開口部53aを有している。開口部53aは、インナーハウジング25Bの径方向外側へ開口している。開口部53aは、カバー26によって閉塞される。 The second storage chamber 53 is provided in the protruding portion of the sensor housing 25. The second storage chamber 53 accommodates the circuit board 23. The second storage chamber 53 has a rectangular opening 53a. The opening 53a opens radially outward from the inner housing 25B. The opening 53a is closed by the cover 26.
第2の収容室53の内端面には、3つの支持突部54が設けられている。支持突部54は、たとえば段付き円柱状である。各支持突部54は、開口部53aの長辺に沿って、一列に並んでいる。各支持突部54は、基板23の各支持孔41に対応している。 Three support protrusions 54 are provided on the inner end surface of the second storage chamber 53. The support protrusions 54 are, for example, cylindrical with a step. The support protrusions 54 are lined up in a row along the long side of the opening 53a. Each support protrusion 54 corresponds to one of the support holes 41 in the base plate 23.
第2の収容室53の内端面には、複数の端子55の第1の端部が突出して設けられている。複数の端子55は、開口部53aの長辺に沿って、たとえば二列に並んでいる。端子55の第1の端部は、開口部53aの開口方向において、支持突部54の外側に位置している。複数の端子55は、基板23に設けられた複数の端子接続孔42に対応する。 First ends of multiple terminals 55 protrude from the inner end surface of the second storage chamber 53. The multiple terminals 55 are arranged, for example, in two rows along the long side of the opening 53a. The first ends of the terminals 55 are located outside the support protrusion 54 in the opening direction of the opening 53a. The multiple terminals 55 correspond to multiple terminal connection holes 42 provided in the substrate 23.
センサハウジング25の張出部の端壁外面には、四角筒状のコネクタ嵌合部56が突出して設けられている。複数の端子55の第2の端部は、センサハウジング25の張出部の端壁を貫通して、コネクタ嵌合部56の内部に露出する。コネクタ嵌合部56には、基板23の端子55と外部機器との間を電気的に接続する配線のコネクタ(図示略)が嵌合される。外部機器は、たとえば操舵装置の制御装置である。 A rectangular cylindrical connector fitting portion 56 protrudes from the outer surface of the end wall of the protruding portion of the sensor housing 25. The second ends of the multiple terminals 55 penetrate the end wall of the protruding portion of the sensor housing 25 and are exposed inside the connector fitting portion 56. A wiring connector (not shown) that electrically connects the terminals 55 of the board 23 to an external device is fitted into the connector fitting portion 56. The external device could be, for example, a steering device control device.
第1の収容室52の内周面には、第1の集磁リング61および第2の集磁リング62が設けられている。第1の集磁リング61および第2の集磁リング62は、インサート成形によって、インナーハウジング25Bと一体的に設けられる。第1の集磁リング61および第2の集磁リング62は、磁気ヨーク22の外周に沿って湾曲する円弧板状である。第1の集磁リング61および第2の集磁リング62は、回転軸11の軸線Oに沿った方向に並んでいる。第1の集磁リング61は、第1のヨーク31に対応する。第2の集磁リング62は、第2のヨーク32に対応する。第1の集磁リング61は、2つの集磁突部61a,61bを有している。これら集磁突部61a,61bは、第2の収容室53の内部に露出している。第2の集磁リング62は、2つの集磁突部62a,62bを有している。これら集磁突部62a,62bは、第2の収容室53の内部に露出している。1つの組である集磁突部61aと集磁突部62aとは、軸線Oに沿った方向において、互いに対向している。他の組である集磁突部61bと集磁突部62bとは、軸線Oに沿った方向において、互いに対向している。 A first magnetic flux collecting ring 61 and a second magnetic flux collecting ring 62 are provided on the inner peripheral surface of the first storage chamber 52. The first magnetic flux collecting ring 61 and the second magnetic flux collecting ring 62 are integrally formed with the inner housing 25B by insert molding. The first magnetic flux collecting ring 61 and the second magnetic flux collecting ring 62 are arc-shaped plates that curve along the outer periphery of the magnetic yoke 22. The first magnetic flux collecting ring 61 and the second magnetic flux collecting ring 62 are aligned in a direction along the axis O of the rotating shaft 11. The first magnetic flux collecting ring 61 corresponds to the first yoke 31. The second magnetic flux collecting ring 62 corresponds to the second yoke 32. The first magnetic flux collecting ring 61 has two magnetic flux collecting protrusions 61a, 61b. These magnetic flux collecting protrusions 61a, 61b are exposed inside the second storage chamber 53. The second magnetic flux collecting ring 62 has two magnetic flux collecting protrusions 62a, 62b. These magnetic flux collecting protrusions 62a, 62b are exposed inside the second storage chamber 53. The magnetic flux collecting protrusions 61a and 62a of one pair face each other in the direction along the axis O. The magnetic flux collecting protrusions 61b and 62b of the other pair face each other in the direction along the axis O.
<センサ装置の取り付け状態>
図2に示すように、センサ装置10は、ハウジング15に取り付けられる。センサハウジング25の内部とハウジング15の内部とは、互いに連通している。ハウジング15は、検出対象である回転軸11を回転可能に支持する。ハウジング15は、たとえば車両の操舵装置を構成するラックアンドピニオン機構を収容するギヤハウジングである。ラックアンドピニオン機構は、車両の転舵輪を転舵させる転舵シャフト、および転舵シャフトのラック歯に噛み合うピニオンシャフトを有する。本実施の形態では、回転軸11は、ピニオンシャフトである。回転軸11に取り付けられた磁気ヨーク22は、センサハウジング25の第1の収容室52に収容された状態に維持される。
<Sensor device installation state>
As shown in FIG. 2 , the sensor device 10 is attached to a housing 15. The interior of the sensor housing 25 and the interior of the housing 15 are in communication with each other. The housing 15 rotatably supports the rotating shaft 11, which is the object to be detected. The housing 15 is, for example, a gear housing that houses a rack-and-pinion mechanism that constitutes a steering device of a vehicle. The rack-and-pinion mechanism has a steering shaft that steers the steered wheels of the vehicle and a pinion shaft that meshes with the rack teeth of the steering shaft. In this embodiment, the rotating shaft 11 is the pinion shaft. The magnetic yoke 22 attached to the rotating shaft 11 is maintained housed in a first housing chamber 52 of the sensor housing 25.
基板23は、第2の収容室53の内端面に取り付けられている。第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46が設けられる基板23の第1の主面は、センサハウジング25の張出部の端壁と反対側を向いている。基板23は、2つの切欠23aを有している。これら切欠23aは、第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46に対応する、基板23の側縁部に設けられている。基板23が第2の収容室53の内端面に取り付けられた状態において、第1の集磁リング61の集磁突部61a,61bは、基板23の切欠23aの内部に位置した状態に維持される。 The substrate 23 is attached to the inner end surface of the second storage chamber 53. The first main surface of the substrate 23, on which the first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 are provided, faces away from the end wall of the protruding portion of the sensor housing 25. The substrate 23 has two notches 23a. These notches 23a are provided on the side edges of the substrate 23 corresponding to the first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46. When the substrate 23 is attached to the inner end surface of the second storage chamber 53, the magnetic flux collecting protrusions 61a, 61b of the first magnetic flux collecting ring 61 remain positioned within the notches 23a of the substrate 23.
図示は割愛するが、第2の収容室53の内端面に設けられた各支持突部54は、基板23の各支持孔41を貫通している。これにより、基板23が第2の収容室53の内端面に対して相対的に移動することが規制される。また、第2の収容室53の内端面から突出する各端子55の第1の端部は、基板23の各端子接続孔42を貫通している。各端子55の第1の端部は、半田付けによって基板23に接合されている。基板23のパターン配線と各端子55とは電気的に接続されている。 Although not shown in the figures, each support protrusion 54 provided on the inner end surface of the second accommodating chamber 53 passes through each support hole 41 in the board 23. This restricts movement of the board 23 relative to the inner end surface of the second accommodating chamber 53. Furthermore, the first end of each terminal 55 protruding from the inner end surface of the second accommodating chamber 53 passes through each terminal connection hole 42 in the board 23. The first end of each terminal 55 is joined to the board 23 by soldering. The pattern wiring of the board 23 and each terminal 55 are electrically connected.
磁気ヨーク22の第1のヨーク31および第2のヨーク32の内側には、永久磁石21が位置している。永久磁石21、第1のヨーク31、および第2のヨーク32は、磁気回路を形成する。回転軸11の軸線Oに沿った方向において、第1の集磁リング61は第1のヨーク31に対応した位置に保持されている。第1の集磁リング61は、第1のヨーク31の周囲を取り囲んでいる。第1の集磁リング61は、第1のヨーク31からの磁束を誘導する。第2の集磁リング62は第2のヨーク32に対応した位置に保持されている。第2の集磁リング62は、第2のヨーク32の周囲を取り囲んでいる。第2の集磁リング62は、第2のヨーク32からの磁束を誘導する。 A permanent magnet 21 is positioned inside the first yoke 31 and second yoke 32 of the magnetic yoke 22. The permanent magnet 21, first yoke 31, and second yoke 32 form a magnetic circuit. In the direction along the axis O of the rotating shaft 11, a first magnetic flux collector ring 61 is held at a position corresponding to the first yoke 31. The first magnetic flux collector ring 61 surrounds the periphery of the first yoke 31. The first magnetic flux collector ring 61 guides magnetic flux from the first yoke 31. A second magnetic flux collector ring 62 is held at a position corresponding to the second yoke 32. The second magnetic flux collector ring 62 surrounds the periphery of the second yoke 32. The second magnetic flux collector ring 62 guides magnetic flux from the second yoke 32.
第1の集磁リング61の集磁突部61aと、第2の集磁リング62の集磁突部62aとは、互いに平行である。第1の磁気センサ45は、第1の集磁リング61の集磁突部61aと、第2の集磁リング62の集磁突部62aとの間に介在されている。図示は割愛するが、第1の集磁リング61の集磁突部61bと、第2の集磁リング62の集磁突部62bとは、互いに平行である。第2の磁気センサ46は、第1の集磁リング61の集磁突部61bと、第2の集磁リング62の集磁突部62bとの間に介在されている。第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46は、第1の集磁リング61および第2の集磁リング62に誘導される磁束を検出する。 The magnetic flux collecting protrusion 61a of the first magnetic flux collecting ring 61 and the magnetic flux collecting protrusion 62a of the second magnetic flux collecting ring 62 are parallel to each other. The first magnetic sensor 45 is interposed between the magnetic flux collecting protrusion 61a of the first magnetic flux collecting ring 61 and the magnetic flux collecting protrusion 62a of the second magnetic flux collecting ring 62. Although not shown in the figure, the magnetic flux collecting protrusion 61b of the first magnetic flux collecting ring 61 and the magnetic flux collecting protrusion 62b of the second magnetic flux collecting ring 62 are parallel to each other. The second magnetic sensor 46 is interposed between the magnetic flux collecting protrusion 61b of the first magnetic flux collecting ring 61 and the magnetic flux collecting protrusion 62b of the second magnetic flux collecting ring 62. The first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 detect magnetic flux induced in the first magnetic flux collecting ring 61 and the second magnetic flux collecting ring 62.
ステアリングホイールの操作を通じて入力軸12にトルクが加わることにより、トーションバー13は、ねじれ変形する。入力軸12に加えられるトルクに応じて、入力軸12と出力軸14との間に相対的な回転変位が生じる。すると、永久磁石21と第1のヨーク31との回転方向における相対位置が変化する。このため、永久磁石21から第1のヨーク31を通じて第1の集磁リング61に誘導される磁束が変化する。また、永久磁石21と第2のヨーク32との回転方向における相対位置が変化する。このため、永久磁石21から第2のヨーク32を通じて第2の集磁リング62に誘導される磁束が変化する。 When torque is applied to the input shaft 12 through operation of the steering wheel, the torsion bar 13 undergoes torsional deformation. A relative rotational displacement occurs between the input shaft 12 and the output shaft 14 in response to the torque applied to the input shaft 12. This changes the relative position of the permanent magnet 21 and the first yoke 31 in the rotational direction. This changes the magnetic flux induced from the permanent magnet 21 to the first magnetic flux collector ring 61 through the first yoke 31. This also changes the relative position of the permanent magnet 21 and the second yoke 32 in the rotational direction. This changes the magnetic flux induced from the permanent magnet 21 to the second magnetic flux collector ring 62 through the second yoke 32.
第1の磁気センサ45は、第1の集磁リング61の集磁突部61aと、第2の集磁リング62の集磁突部62aとの間に漏出する磁束に応じた電気信号を生成する。第2の磁気センサ46は、第1の集磁リング61の集磁突部61bと、第2の集磁リング62の集磁突部62bとの間に漏出する磁束に応じた電気信号を生成する。第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46により生成される電気信号は、トーションバー13のねじれ変形、すなわちトーションバー13のねじれ角に応じて変化する。操舵装置の制御装置は、第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46により生成される電気信号に基づき、トーションバー13に作用するトルクを演算する。トルクは、回転軸11の回転運動に関する物理量である。 The first magnetic sensor 45 generates an electric signal corresponding to the magnetic flux leaking between the magnetic flux collecting protrusion 61a of the first magnetic flux collecting ring 61 and the magnetic flux collecting protrusion 62a of the second magnetic flux collecting ring 62. The second magnetic sensor 46 generates an electric signal corresponding to the magnetic flux leaking between the magnetic flux collecting protrusion 61b of the first magnetic flux collecting ring 61 and the magnetic flux collecting protrusion 62b of the second magnetic flux collecting ring 62. The electric signals generated by the first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 change depending on the torsional deformation of the torsion bar 13, i.e., the torsion angle of the torsion bar 13. The steering device control device calculates the torque acting on the torsion bar 13 based on the electric signals generated by the first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46. Torque is a physical quantity related to the rotational motion of the rotating shaft 11.
<基板の比較例>
つぎに、基板23の比較例を説明する。
何らかの理由によって、第2の収容室53の内部に、水あるいは化学薬品などの液体が浸入する場合を想定して、基板23には防水処理が施される。
<Comparative example of substrate>
Next, a comparative example of the substrate 23 will be described.
In case that liquid such as water or chemicals enters the inside of the second storage chamber 53 for some reason, the substrate 23 is subjected to a waterproofing treatment.
図3に示すように、基板23は、コーティング層71を有している。コーティング層71は、基板23の表面に設けられている。表面は、第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46が設けられている基板23の面である。コーティング層71は、たとえば、第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46が設けられている側の基板23の表面の半分の領域を覆っている。第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46は、コーティング層71によって覆われている。これにより、たとえ第2の収容室53の内部に液体が浸入したとしても、液体が第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46に付着することが抑制される。 As shown in FIG. 3 , the substrate 23 has a coating layer 71. The coating layer 71 is provided on the surface of the substrate 23. The surface is the side of the substrate 23 on which the first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 are provided. The coating layer 71 covers, for example, half of the surface of the substrate 23 on the side on which the first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 are provided. The first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 are covered by the coating layer 71. This prevents the liquid from adhering to the first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46, even if liquid seeps into the second storage chamber 53.
比較例の基板23は、つぎの懸念事項を有する。
すなわち、長期の使用に伴い、コーティング層71に付着した液体がコーティング層71に浸透し、やがて第1の磁気センサ45あるいは第2の磁気センサ46に達するおそれがある。
The substrate 23 of the comparative example has the following concerns.
That is, with long-term use, the liquid adhering to the coating layer 71 may permeate the coating layer 71 and eventually reach the first magnetic sensor 45 or the second magnetic sensor 46 .
図4に示すように、コーティング層71の厚みは、均一である。このため、液体が第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46に同じタイミングで到達するおそれがある。この場合、第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46の正常な動作が、同時に損なわれることが懸念される。 As shown in Figure 4, the thickness of the coating layer 71 is uniform. Therefore, there is a risk that the liquid will reach the first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 at the same time. In this case, there is a concern that the normal operation of the first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 will be impaired simultaneously.
そこで、本実施の形態では、基板23として、つぎの構成を採用している。
<基板23の実施の形態>
図5に示すように、基板23は、第1の領域A1および第2の領域A2を有している。第1の領域A1は、第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46が設けられている側の基板23の半分の領域である。第2の領域A2は、第1の領域A1とは反対側の基板23の残る半分の領域である。第2の領域A2には、支持孔41および端子接続孔42が設けられている。第1の領域A1は、さらに第3の領域A3と第4の領域A4とに区画されている。第3の領域A3は、第1の磁気センサ45が設けられている側の第1の領域A1の半分の領域である。第4の領域A4は、第2の磁気センサ46が設けられている側の第1の領域A1の残る半分の領域である。
Therefore, in this embodiment, the following configuration is adopted for the substrate 23.
<Embodiment of the substrate 23>
As shown in FIG. 5 , the substrate 23 has a first region A1 and a second region A2. The first region A1 is half of the substrate 23 on the side where the first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 are provided. The second region A2 is the remaining half of the substrate 23 on the opposite side from the first region A1. The second region A2 is provided with a support hole 41 and a terminal connection hole 42. The first region A1 is further divided into a third region A3 and a fourth region A4. The third region A3 is the half of the first region A1 on the side where the first magnetic sensor 45 is provided. The fourth region A4 is the remaining half of the first region A1 on the side where the second magnetic sensor 46 is provided.
基板23は、コーティング層81を有している。コーティング層81は、基板23の表面に設けられている。コーティング層81は、基板23の第1の領域A1の表面を覆っている。コーティング層81は、第1のコーティング層81A、および第2のコーティング層81Bを有している。第1のコーティング層81Aは、基板23の第1の領域A1の表面を覆っている。第1のコーティング層81Aの厚みは、均一である。第2のコーティング層81Bは、第1のコーティング層81Aに重なっている。第2のコーティング層81Bは、基板23の第3の領域A3の表面のみを覆っている。第2のコーティング層81Bの厚みは、均一である。 The substrate 23 has a coating layer 81. The coating layer 81 is provided on the surface of the substrate 23. The coating layer 81 covers the surface of the first region A1 of the substrate 23. The coating layer 81 has a first coating layer 81A and a second coating layer 81B. The first coating layer 81A covers the surface of the first region A1 of the substrate 23. The first coating layer 81A has a uniform thickness. The second coating layer 81B overlaps the first coating layer 81A. The second coating layer 81B covers only the surface of the third region A3 of the substrate 23. The second coating layer 81B has a uniform thickness.
図6および図7に示すように、第1の磁気センサ45およびその周辺領域を覆うコーティング層81の厚みT1は、第2の磁気センサ46およびその周辺領域を覆うコーティング層81の厚みT2よりも厚い。すなわち、第1の磁気センサ45およびその周辺領域を覆うコーティング層81と、第2の磁気センサ46およびその周辺領域を覆うコーティング層81とは、互いに異なる厚みを有している。 As shown in Figures 6 and 7, the thickness T1 of the coating layer 81 covering the first magnetic sensor 45 and its surrounding area is thicker than the thickness T2 of the coating layer 81 covering the second magnetic sensor 46 and its surrounding area. In other words, the coating layer 81 covering the first magnetic sensor 45 and its surrounding area and the coating layer 81 covering the second magnetic sensor 46 and its surrounding area have different thicknesses.
<基板23の製造方法>
つぎに、基板23の製造方法を説明する。第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46が設けられた基板23は、予め用意される。
<Method of manufacturing substrate 23>
Next, a description will be given of a method for manufacturing the substrate 23. The substrate 23 on which the first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 are provided is prepared in advance.
まず、基板23の第1の領域A1の表面に、コーティング剤を塗布する。コーティング剤は、たとえば溶融した合成樹脂である。合成樹脂は、エポキシ樹脂を含む。溶融した合成樹脂が冷却固化することにより、第1のコーティング層81Aが形成される。 First, a coating agent is applied to the surface of the first region A1 of the substrate 23. The coating agent is, for example, a molten synthetic resin. The synthetic resin includes an epoxy resin. The molten synthetic resin cools and solidifies, forming the first coating layer 81A.
つぎに、基板23の第3の領域A3の表面にのみ、コーティング剤を塗布する。コーティング剤は、たとえば、第1のコーティング層81Aを構成する合成樹脂と同じものである。溶融した合成樹脂が冷却固化することにより、第2のコーティング層81Bが形成される。 Next, a coating agent is applied only to the surface of the third region A3 of the substrate 23. The coating agent is, for example, the same synthetic resin that constitutes the first coating layer 81A. The molten synthetic resin cools and solidifies, forming the second coating layer 81B.
以上で、基板23の製造が完了となる。
<本実施の形態の作用および効果>
本実施の形態は、つぎの作用および効果を奏する。
This completes the manufacturing of the substrate 23.
<Actions and Effects of the Present Embodiment>
This embodiment provides the following functions and effects.
(1)第1の磁気センサ45を覆うコーティング層81の厚みT1は、第2の磁気センサ46を覆うコーティング層81の厚みT2よりも厚い。このため、コーティング層81に付着した液体が第1の磁気センサ45に到達するために必要とされる時間は、液体が第2の磁気センサ46に到達するために必要とされる時間よりも長くなる。すなわち、液体が第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46に同じタイミングで到達することが抑えられる。したがって、第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46に、同じタイミングで異常が発生することを抑制できる。 (1) The thickness T1 of the coating layer 81 covering the first magnetic sensor 45 is thicker than the thickness T2 of the coating layer 81 covering the second magnetic sensor 46. Therefore, the time required for liquid adhering to the coating layer 81 to reach the first magnetic sensor 45 is longer than the time required for the liquid to reach the second magnetic sensor 46. In other words, the liquid is prevented from reaching the first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 at the same time. Therefore, it is possible to prevent abnormalities from occurring in the first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 at the same time.
(2)コーティング層81に付着した液体が、第1の磁気センサ45よりも先に第2の磁気センサ46に到達した場合、たとえ第2の磁気センサ46の正常動作が損なわれたとしても、第1の磁気センサ45は正常に動作を継続する。第1の磁気センサ45により生成される電気信号に基づき、回転軸11のトルクを検出することができる。このため、センサ装置10の動作信頼性が向上する。 (2) If the liquid adhering to the coating layer 81 reaches the second magnetic sensor 46 before the first magnetic sensor 45, the first magnetic sensor 45 continues to operate normally even if the normal operation of the second magnetic sensor 46 is impaired. The torque of the rotating shaft 11 can be detected based on the electrical signal generated by the first magnetic sensor 45. This improves the operational reliability of the sensor device 10.
(3)第1のコーティング層81Aと、第2のコーティング層81Bとは、同じ種類の合成樹脂材料により構成されている。コーティング剤は、溶融した合成樹脂材料である。このため、同じ種類の合成樹脂材料を使用して、第1の磁気センサ45を覆うコーティング層81の厚みT1と、第2の磁気センサ46を覆うコーティング層81の厚みT2とを異ならせることができる。 (3) The first coating layer 81A and the second coating layer 81B are made of the same type of synthetic resin material. The coating agent is a molten synthetic resin material. Therefore, using the same type of synthetic resin material, the thickness T1 of the coating layer 81 covering the first magnetic sensor 45 and the thickness T2 of the coating layer 81 covering the second magnetic sensor 46 can be made different.
<他の実施の形態>
本実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・コーティング層81によって、基板23の表面の全面を覆うようにしてもよい。
<Other embodiments>
This embodiment may be modified as follows.
The coating layer 81 may cover the entire surface of the substrate 23 .
・第1のコーティング層81Aと第2のコーティング層81Bとで、異なる種類のコーティング剤を使用してもよい。コーティング剤は、いずれも溶融した合成樹脂材料である。合成樹脂材料は、先のエポキシ樹脂の他、たとえば、ポリイミド樹脂およびフッ素樹脂を使用することができる。このようにしても、異なる種類の合成樹脂材料を使用して、第1の磁気センサ45を覆うコーティング層81の厚みT1と、第2の磁気センサ46を覆うコーティング層81の厚みT2とを異ならせることができる。 - Different types of coating agents may be used for the first coating layer 81A and the second coating layer 81B. Both coating agents are molten synthetic resin materials. In addition to the aforementioned epoxy resin, other synthetic resin materials such as polyimide resin and fluororesin can also be used. Even in this way, by using different types of synthetic resin materials, the thickness T1 of the coating layer 81 covering the first magnetic sensor 45 and the thickness T2 of the coating layer 81 covering the second magnetic sensor 46 can be made different.
・基板23の第3の領域A3の表面を覆うコーティング層81は、2層に限らない。たとえば3層であってもよいし、4層であってもよい。このようにしても、第1の磁気センサ45を覆うコーティング層81の厚みT1と、第2の磁気センサ46を覆うコーティング層81の厚みT2とを異ならせることができる。 - The coating layer 81 covering the surface of the third region A3 of the substrate 23 is not limited to two layers. For example, it may be three or four layers. In this way, the thickness T1 of the coating layer 81 covering the first magnetic sensor 45 and the thickness T2 of the coating layer 81 covering the second magnetic sensor 46 can be made different.
・基板23の第4の領域A4の表面を覆うコーティング層81の厚みT2を、基板23の第3の領域A3の表面を覆うコーティング層81の厚みよりも厚くしてもよい。たとえば、基板23の第4の領域A4の表面は、第1のコーティング層81Aおよび第2のコーティング層81Bにより覆われる。基板23の第3の領域A3の表面は、第1のコーティング層81Aのみによって覆われる。 - The thickness T2 of the coating layer 81 covering the surface of the fourth region A4 of the substrate 23 may be greater than the thickness of the coating layer 81 covering the surface of the third region A3 of the substrate 23. For example, the surface of the fourth region A4 of the substrate 23 is covered by the first coating layer 81A and the second coating layer 81B. The surface of the third region A3 of the substrate 23 is covered only by the first coating layer 81A.
・液体浸透性の異なる複数種類のコーティング剤を使用してもよい。第1のコーティング剤と、第1のコーティング剤よりも液体浸透性の低い第2のコーティング剤を用意する。第1のコーティング剤は、たとえば、基板23の第1の領域A1の表面全体、すなわち第3の領域A3および第4の領域A4の双方の表面に塗布する。第2のコーティング剤は、基板23の第3の領域A3の表面にのみ塗布する。このようにしても、コーティング層81に付着した液体が、第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46に到達するために必要とされる時間を異ならせることができる。 - Multiple types of coating agents with different liquid permeabilities may be used. A first coating agent and a second coating agent with lower liquid permeability than the first coating agent are prepared. The first coating agent is applied, for example, to the entire surface of the first region A1 of the substrate 23, i.e., to the surfaces of both the third region A3 and the fourth region A4. The second coating agent is applied only to the surface of the third region A3 of the substrate 23. This also makes it possible to differentiate the time required for the liquid adhering to the coating layer 81 to reach the first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46.
・センサ装置10は、回転軸11の回転角度を検出する回転角センサであってもよい。この場合、たとえば、回転軸11の外周面には、主動歯車が一体回転可能に装着される。第2の収容室53の内部には、2つの従動歯車が回転可能に支持される。これら従動歯車の歯数は互いに異なっている。基板23には、各従動歯車の回転角度に応じた電気信号を生成するセンサが設けられる。従動歯車は、第1の収容室52と第2の収容室53との境界部分に設けられる開口部を介して、主動歯車に噛み合う。このため、主動歯車の回転に連動して、2つの従動歯車は回転する。2つの従動歯車の歯数は互いに異なっているため、主動歯車の回転角度に対する2つの従動歯車の回転角度は、それぞれ異なる。このため、第1の磁気センサ45および第2の磁気センサ46が生成する電気信号の位相は、互いに異なる。操舵装置の制御装置は、センサにより生成される電気信号に基づき、回転軸11の回転角度を検出する。第1のセンサを覆うコーティング層81の厚みT1と、第2のセンサを覆うコーティング層81の厚みT2とを異ならせることにより、先の(1)~(3)欄に記載の効果を得ることができる。 The sensor device 10 may be a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the rotating shaft 11. In this case, for example, a main driving gear is mounted on the outer circumferential surface of the rotating shaft 11 so as to rotate integrally therewith. Two driven gears are rotatably supported inside the second housing chamber 53. These driven gears have different numbers of teeth. A sensor that generates an electrical signal corresponding to the rotation angle of each driven gear is provided on the substrate 23. The driven gears mesh with the main driving gear through an opening provided at the boundary between the first housing chamber 52 and the second housing chamber 53. Therefore, the two driven gears rotate in conjunction with the rotation of the main driving gear. Because the two driven gears have different numbers of teeth, the rotation angles of the two driven gears relative to the rotation angle of the main driving gear are different. Therefore, the phases of the electrical signals generated by the first magnetic sensor 45 and the second magnetic sensor 46 are different from each other. The steering device control device detects the rotation angle of the rotating shaft 11 based on the electrical signals generated by the sensors. By making the thickness T1 of the coating layer 81 covering the first sensor different from the thickness T2 of the coating layer 81 covering the second sensor, the effects described in sections (1) to (3) above can be achieved.
10…センサ装置
11…回転軸
21…永久磁石
22…磁気ヨーク
23…基板
45…第1の磁気センサ(電子部品)
46…第2の磁気センサ(電子部品)
61…第1の集磁リング
62…第2の集磁リング
81…コーティング層
81A…第1のコーティング層
81B…第2のコーティング層
A1…第1の領域
A2…第2の領域
A3…第3の領域
A4…第4の領域
REFERENCE SIGNS LIST 10...Sensor device 11...Rotating shaft 21...Permanent magnet 22...Magnetic yoke 23...Substrate 45...First magnetic sensor (electronic component)
46...Second magnetic sensor (electronic component)
61...First magnetic flux collecting ring 62...Second magnetic flux collecting ring 81...Coating layer 81A...First coating layer 81B...Second coating layer A1...First region A2...Second region A3...Third region A4...Fourth region
Claims (7)
前記電子部品および前記電子部品の周辺の前記基板の領域を覆うコーティング層を有し、
第1の系統の前記電子部品を覆う前記コーティング層と、第2の系統の前記電子部品を覆う前記コーティング層とは、互いに異なる厚みを有している基板。 A substrate on which two systems of electronic components having the same function are provided,
a coating layer covering the electronic component and an area of the substrate surrounding the electronic component;
A substrate in which the coating layer covering the electronic components of a first system and the coating layer covering the electronic components of a second system have different thicknesses.
前記基板は、2系統の前記電子部品が設けられている側の前記基板の領域である第1の領域と、
前記第1の領域を除く前記基板の残りの領域である第2の領域と、を有し、
前記第1の領域は、さらに、第1の系統の前記電子部品が設けられている側の領域である第3の領域と、
第2の系統の前記電子部品が設けられている側の前記第1の領域の残りの領域である第4の領域と、に区画されており、
前記コーティング層は、前記第3の領域および前記第4の領域の双方を覆う第1のコーティング層と、
前記第1のコーティング層に重なるように設けられて、前記第3の領域および前記第4の領域のうちいずれか一方のみを覆う第2のコーティング層と、を有している請求項1に記載の基板。 The two systems of electronic components are arranged side by side on the periphery of the substrate,
The substrate includes a first region, which is a region of the substrate on a side where the two systems of electronic components are provided;
a second region that is the remaining region of the substrate excluding the first region;
The first region further includes a third region, which is a region on the side where the electronic components of the first system are provided;
a fourth region which is the remaining region of the first region on the side where the second-system electronic components are provided,
The coating layer includes a first coating layer covering both the third region and the fourth region;
The substrate according to claim 1 , further comprising: a second coating layer disposed to overlap the first coating layer and covering only one of the third region and the fourth region.
前記回転軸のねじれに伴い前記永久磁石に対する回転位置が変化する磁気ヨークと、
前記磁気ヨークの周囲を囲み前記磁気ヨークからの磁束を集める集磁リングと、
請求項1~請求項5のうちいずれか一項に記載の基板と、を有し、
前記電子部品は、前記集磁リングにより集磁される磁束を検出する磁気センサであるセンサ装置。 a permanent magnet provided so as to be rotatable integrally with a rotation shaft that is the detection target;
a magnetic yoke whose rotational position relative to the permanent magnet changes in accordance with the twist of the rotation shaft;
a magnetic flux collecting ring that surrounds the magnetic yoke and collects magnetic flux from the magnetic yoke;
The substrate according to any one of claims 1 to 5,
The electronic component is a magnetic sensor that detects magnetic flux collected by the magnetic flux collecting ring.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022009586A JP7767941B2 (en) | 2022-01-25 | 2022-01-25 | Substrate and sensor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022009586A JP7767941B2 (en) | 2022-01-25 | 2022-01-25 | Substrate and sensor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023108453A JP2023108453A (en) | 2023-08-04 |
| JP7767941B2 true JP7767941B2 (en) | 2025-11-12 |
Family
ID=87475289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022009586A Active JP7767941B2 (en) | 2022-01-25 | 2022-01-25 | Substrate and sensor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7767941B2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001007451A (en) | 1999-06-21 | 2001-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Circuit board and method of manufacturing the same |
| JP2011027495A (en) | 2009-07-23 | 2011-02-10 | Tokai Rika Co Ltd | Magnetic sensor manufacturing method and magnetic sensor |
| JP2018189625A (en) | 2017-04-28 | 2018-11-29 | 株式会社Soken | Torque detection device and sensor module |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4830922A (en) * | 1986-02-28 | 1989-05-16 | Sparrowhawk Bryan L | Removable controlled thickness conformal coating |
| JPH0617272U (en) * | 1992-08-05 | 1994-03-04 | 神鋼電機株式会社 | Protective device for important circuits in multi-layer printed circuit board |
-
2022
- 2022-01-25 JP JP2022009586A patent/JP7767941B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001007451A (en) | 1999-06-21 | 2001-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Circuit board and method of manufacturing the same |
| JP2011027495A (en) | 2009-07-23 | 2011-02-10 | Tokai Rika Co Ltd | Magnetic sensor manufacturing method and magnetic sensor |
| JP2018189625A (en) | 2017-04-28 | 2018-11-29 | 株式会社Soken | Torque detection device and sensor module |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023108453A (en) | 2023-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7509883B2 (en) | Torque detecting apparatus and manufacturing method thereof | |
| CN110573851B (en) | Torque detection device and sensor module | |
| EP3470808B1 (en) | Torque sensor | |
| JP6908014B2 (en) | Manufacturing method of magnetic detector module, detector, case assembly, and magnetic detector module | |
| JP7268510B2 (en) | sensor device | |
| CN111746640B (en) | Sensor device | |
| WO2018066529A1 (en) | Torque sensor | |
| US12607528B2 (en) | Torque detection device | |
| JP7767941B2 (en) | Substrate and sensor device | |
| WO2002042781A1 (en) | Rotation detector | |
| CN110873617A (en) | Sensor device | |
| JP3941467B2 (en) | Electronic component connection structure | |
| WO2018198576A1 (en) | Torque detection device and sensor module | |
| JP2023110681A (en) | Substrate and sensor device | |
| JP7767937B2 (en) | Sensor Device | |
| CN117813485A (en) | Torque detection device | |
| JP4973058B2 (en) | Liquid level detector | |
| JP2022051092A (en) | Torque sensor | |
| CN106687789A (en) | Torque sensor and electric power steering device | |
| JP7810253B2 (en) | Sensor Device | |
| JP2024176071A (en) | Sensor Device | |
| JP5184024B2 (en) | Power steering device | |
| JP2018059741A (en) | Torque sensor manufacturing method | |
| WO2018173571A1 (en) | Power steering device | |
| WO2024121997A1 (en) | Torque sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20241206 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250924 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250930 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20251013 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7767941 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |