JP6759704B2 - センサユニット及びセンサ装置 - Google Patents

Description

本発明は、センサユニット及びセンサ装置に関する。

自動車部品事業のステアリング部門においては、車両を自動運転化するために冗長化が求められている。また、引き続き車両を手動運転するためのニーズも多い。両方のニーズを満たすために、トルクセンサ装置では、磁気センサを冗長化に対応した構造と、磁気センサを冗長化しない、例えば手動運転のための構造との２種類を準備する必要がある。

従来のトルクセンサ装置では、特許文献１、特許文献２が公知となっている。
特許文献１に記載のトルクセンサ装置では、磁気センサを冗長化に対応した構成と磁気センサを冗長化しない場合の構成をどのようにするかについては開示されていない。

また、特許文献２では、磁気センサを冗長化することについては、特に記載されてはいないが、磁気センサを複数個にする場合において、回路基板を追加することなく、磁気センサを増設することができるトルクセンタ用端子が開示されている。特許文献２では、磁気センサと、該磁気センサの各ポートに接続される第１〜第３独立端子と、これらの独立端子を連結する連結部材とを備えた構成を１ユニットとし、これらのユニットを前記連結部材間で連結することにより、複数のユニットからなるトルクセンサを構成できるようにしている。

特開２０１１−１９１０９４号公報 特開２０１０−２７１２６０号公報

上記したように特許文献１では、磁気センサを冗長化した構成と冗長化しない場合（すなわち、非冗長化）の構成をどのようにするかについては開示されていない。また、特許文献２では磁気センサを冗長化する場合は、複数のユニットを連結することにより実現できるが、磁気センサ冗長化をしない場合は、単独のユニットを使用することになる。すると、ユニットを連結する場合と、ユニットを連結しない場合とでは、センサ装置自体の大きさがそれぞれ異なることになり、これに応じて冗長化する場合と非冗長化の場合とでは、トルクセンサ装置が取付けられる被取付側の相手側部材等の設計変更が必要となる問題がある。

また、上記では、磁気センサを備えるセンサ装置について述べたが、磁気センサ以外の他のセンサを有するセンサ装置においても、センサを冗長化する場合と、非冗長化する場合とでは、同様の問題がある。

本発明の目的は、センサを冗長化する場合と非冗長化する場合の、いずれの場合においても、センサユニット自体の大きさが変化することがなく、センサユニットが取付けられる側の設計変更の必要がないセンサユニット及びセンサ装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、本発明のセンサユニットは、検出対象物に関する物理量を検出するセンサと、前記センサのポートが接続される第１接続部、及び該第１接続部と電気的に接続され、外部と電気的に接続される第２接続部を少なくとも有するセンサ接続部材と、前記第１接続部と、前記第２接続部との間の回路に設けられた電子部品と、を備えたセンサユニットであって、前記センサ接続部材は、複数のセンサが取付け可能に前記第１接続部と前記第２接続部がそれぞれ複数設けられ、或いは、前記センサ接続部材は、複数のセンサが取付け可能に前記センサの数に応じて設けられており、前記センサ接続部材には、少なくとも１つのセンサのポートが接続され、前記センサが前記センサ接続部材としての基板に搭載されており、該基板には、前記第１接続部と前記第２接続部がそれぞれ複数設けられているものである。

上記構成により、センサ接続部材は、複数のセンサが取付け可能に前記第１接続部と前記第２接続部がそれぞれ複数設けられ、或いは、前記センサ接続部材は、複数のセンサが取付け可能に前記センサの数に応じて設けられているため、センサに冗長性を持たせる場合、冗長性を持たせない場合のいずれにおいても、センサ接続部材が対応することができる。
また、基板は、前記第１接続部と前記第２接続部がそれぞれ複数設けられているため、センサに冗長性を持たせる場合、冗長性を持たせない場合のいずれにおいても、センサ接続部材が対応することができる。

また、本発明のセンサユニットは、検出対象物に関する物理量を検出するセンサと、前記センサのポートが接続される第１接続部、及び該第１接続部と電気的に接続され、外部と電気的に接続される第２接続部を少なくとも有するセンサ接続部材と、前記第１接続部と、前記第２接続部との間の回路に設けられた電子部品と、を備えたセンサユニットであって、前記センサ接続部材は、複数のセンサが取付け可能に前記第１接続部と前記第２接続部がそれぞれ複数設けられ、或いは、前記センサ接続部材は、複数のセンサが取付け可能に前記センサの数に応じて設けられており、前記センサ接続部材には、少なくとも１つのセンサのポートが接続され、前記センサ接続部材が、ターミナルであり、前記センサ接続部材は、複数のセンサが取付け可能に前記センサの数に応じて設けられている。
上記構成により、センサ接続部材は、複数のセンサが取付け可能に前記センサの数に応じて設けられているため、センサに冗長性を持たせる場合、冗長性を持たせない場合のいずれにおいても、センサ接続部材が対応することができる。

また、前記センサを、ホールＩＣとしてもよい。上記構成により、ホールＩＣを有するセンサユニットにおいて、上記の作用を実現できる。
また、センサ装置において、上記構成のセンサユニットが、集磁モジュールに取付けられていてもよい。

上記構成により、センサユニットが、集磁モジュールに取付けられているセンサ装置において、上記した作用効果を実現することができる。

本発明によれば、センサを冗長化する場合と非冗長化する場合の、いずれの場合においても、センサユニット自体の大きさが変化することがなく、センサユニットが取付けられる側の設計変更の必要がない効果を奏する。

第１実施形態において、冗長化したセンサユニットの斜視図。 接続端子の配置を示す斜視図。 （ａ）は第１実施形態の冗長化したセンサユニットの電気回路図。（ｂ）は非冗長化のセンサユニットの電気回路図。 非冗長化のセンサユニットの斜視図。 第２実施形態の冗長化したセンサユニットの斜視図。 （ａ）は第２実施形態の冗長化したセンサユニットの電気回路図。（ｂ）は非冗長化のセンサユニットの電気回路図。 非冗長化のセンサユニットの斜視図。 第３実施形態のトルクセンサの分解斜視図。 第３実施形態のトルクセンサ及び集磁モジュールの縦断面図。 第３実施形態の集磁モジュールの平面図。 第３実施形態の集磁モジュールの斜視図。 第３実施形態の集磁リングとセンサとの配置関係を示す説明図。 第４実施形態の冗長化したセンサユニットの斜視図。 （ａ）は冗長化したセンサユニットの電気回路図。（ｂ）は非冗長化のセンサユニットの電気回路図。 非冗長化のセンサユニットの斜視図。

＜第１実施形態＞
（１.センサを冗長化した実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態のセンサユニット１０を、図１〜図３（ａ）を参照して説明する。

図１に示すように、センサユニット１０は、相互に並列配置された複数のターミナル１１〜１５と、前記ターミナル１１〜１５を連結する合成樹脂製の連結体１７と、前記ターミナル１１〜１５に電気的に接続された磁気センサとしてのホールＩＣ２４、２５とを有している。ターミナル１１〜１５は、センサ接続部材に相当する。

ターミナル１１〜１５は、それぞれ相互に略平行に配置されるとともに同一仮想平面に含まれるように位置する主部１１ａ〜１５ａを有し、各先端部には、主部１１ａ〜１５ａの延出方向へ延びるリード線接続部１１ｂ〜１５ｂがそれぞれ設けられている。

また、ターミナル１３のリード線接続部１３ｂの幅方向において、ターミナル１４側には、さらにリード線接続部１３ｄが拡張して配置されている。
リード線接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂは、主部１１ａ、１２ａ、１３ａと同様に前記仮想平面に含まれるようにされているのに対して、リード線接続部１３ｄ、１４ｂ、１５ｂは、図１、図２において、延出方向及び幅方向とはそれぞれ直交する上方において、前記仮想平面よりも上方へ若干位置して段部となるように形成されている。

ターミナル１１のリード線接続部１１ｂは、主部１１ａに対してクランク状に形成されていて隣接するターミナル１２側に偏倚している。
リード線接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１３ｄ、１４ｂ、１５ｂは、第１接続部に相当する。

ターミナル１２のリード線接続部１２ｂの先端及びターミナル１４のリード線接続部１４ｂの先端間には、それぞれ下方へ延びる段差部１６ａ、１６ｂを介して架設片１６の両端が一体に連結されている。すなわち、架設片１６は、主部１１ａ、１４ａよりも延出方向及び幅方向とはそれぞれ直交する下方において位置するように形成されている。

図１、図２に示すように、ターミナル１１〜１３、及びターミナル１５の主部１１ａ〜１３ａ、１５ａには、ハーネス３４側に延出された第２接続部としてのケーブル接続部１１ｃ〜１３ｃ、１５ｃが設けられている。ケーブル接続部１５ｃは、主部１１ａに対してクランク状に形成されていてケーブル接続部１３ｃ側に偏倚している。

図１に示すように、ケーブル接続部１１ｃには、信号ケーブル１８の裸線部１８ａが溶接等により接続されている。ケーブル接続部１２ｃには、グランドケーブル１９の裸線部１９ａが溶接等により接続されている。ケーブル接続部１３ｃには、電源ケーブル２０の螺旋部２０ａが溶接等により接続されている。ケーブル接続部１５ｃには、信号ケーブル２１の裸線部２１ａが溶接等により接続されている。なお、ハーネス３４は、信号ケーブル１８、グランドケーブル１９、電源ケーブル２０及び信号ケーブル２１を束ねて被覆したものである。

ホールＩＣ２４、２５は、図３（ａ）に示すように電源入力ポートａ１，ａ２、グランドポートｄ１，ｄ２及び信号出力ポートｂ１，ｂ２の３つのポートを有している。図１に示すように、ホールＩＣ２４、２５の電源入力ポートは、リード線２４ａ，２５ａが接続され、該リード線２４ａ，２５ａは、リード線接続部１３ｂ、１３ｄに対して半田付け等によりそれぞれ接続されている。ホールＩＣ２４、２５のグランドポートは、リード線２４ｂ，２５ｂが接続され、該リード線２４ｂ、２５ｂは、リード線接続部１２ｂ、１４ｂに対して半田付け等によりそれぞれ接続されている。ホールＩＣ２４、２５の信号出力ポートは、リード線２４ｃ，２５ｃが接続され、該リード線２４ｃ、２５ｃは、リード線接続部１１ｂ、１５ｂに対して半田付け等によりそれぞれ接続されている。

連結体１７は、ターミナル１１〜１５の主部１１ａ〜１５ａを略全体に亘って合成樹脂によりモールド成形されており、内部には、図３（ａ）に示すコンデンサＣ１〜Ｃ３、及び双方向ツェナーダイオードＺＤ１〜ＺＤ３が埋設されている。図３（ａ）に示すコンデンサＣ１及び双方向ツェナーダイオードＺＤ１は、ターミナル１５の主部１５ａとターミナル１４の主部１４ａ間に並列に接続されている。図３（ａ）に示すコンデンサＣ２及び双方向ツェナーダイオードＺＤ２は、ターミナル１３の主部１３ａとターミナル１２の主部１２ａ間に並列に接続されている。図３（ａ）に示すコンデンサＣ３及び双方向ツェナーダイオードＺＤ３は、ターミナル１１の主部１１ａとターミナル１２の主部１２ａ間に並列に接続されている。

上記のように構成されたセンサユニット１０は、一対のホールＩＣ２４、２５を有していて冗長化され、後述する集磁モジュールに組み込まれる。
（２．センサを冗長化しない実施形態）
次に、非冗長化の場合の実施形態を図３（ｂ）及び図４を参照して説明する。

なお、前記センサを冗長化した実施形態と同一構成については、同一符号を付して、その説明を省略する。ホールＩＣを非冗長化する場合は、図４に示すようにホールＩＣ２５、並びに、図３（ｂ）に示すようにコンデンサＣ３、双方向ツェナーダイオードＺＤ３を省略する。他の構成は、前記センサを冗長化した実施形態と同様の構成とされている。

上記のように構成されたセンサユニット１０は、単体のホールＩＣ２４を有していて非冗長化され、後述する集磁モジュールに組み込まれる。
本実施形態では、下記の特徴を有する。

（１）本実施形態のセンサユニット１０では、センサ接続部材としてのターミナル１１〜１５は、ホールＩＣ２４、２５（センサ）が取付け可能にリード線接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１３ｄ、１４ｂ、１５ｂ（第１接続部）と、外部と電気的に接続されるケーブル接続部１１ｃ〜１３ｃ、１５ｃ（第２接続部）がそれぞれ複数設けられている。また、ターミナル１１〜１５は、２つの磁気センサであるホールＩＣ２４、２５が取付け可能にセンサの数に応じて設けられている。そして、ターミナル１１〜１５（センサ接続部材）には、少なくともの１つの磁気センサであるホールＩＣ２４のポートが接続されている。このため、センサに冗長性を持たせる場合、及び冗長性を持たせない場合のいずれにおいても、ターミナル１１〜１５（センサ接続部材）が対応することができる。

（２）本実施形態のセンサユニット１０では、センサ接続部材が、ターミナルであり、該ターミナルは、複数の磁気センサであるホールＩＣ２４、２５の数に応じて設けられている。このため、ターミナルを有するセンサユニットにおいて、センサに冗長性を持たせる場合、冗長性を持たせない場合のいずれにおいても、ターミナルが対応することができる。

（３）本実施形態のセンサユニット１０では、センサが、ホールＩＣとしている。この結果、ホールＩＣを有するセンサユニットにおいて、上記（１）、及び（２）に記載の作用効果を有する。

＜第２実施形態＞
（１.センサを冗長化した実施形態）
次に、第２実施形態のセンサユニット１０を図５及び図６（ａ）を参照して説明する。なお、前記実施形態と同一構成または相当する構成については、同一符号を付して、その説明を省略し、異なる構成について説明する。

本実施形態では、センサユニット１０のホールＩＣのポートの数が、前記実施形態と異なっており、ターミナル１１〜１５、連結体１７等の他の構成は同じである。
本実施形態のホールＩＣ２４Ａは、図６（ａ）に示すように電源入力ポートａ１、グランドポートｄ１及び信号出力ポートｂ１，ｃ１の４つのポートを有している。また、ホールＩＣ２５Ａは、図６（ａ）に示すように電源入力ポートａ２、グランドポートｄ２及び信号出力ポートｂ２，ｃ２の４つのポートを有している。

図６（ａ）に示すホールＩＣ２４Ａの信号出力ポートｂ１，ｃ１は、図５に示すようにリード線２４ｃ，２４ｄが接続され、該リード線２４ｃ、２４ｄは、リード線接続部１５ｂに対して半田付け等によりそれぞれ接続されている。また、図６（ａ）に示すホールＩＣ２５Ａの信号出力ポートｂ２，ｃ２は、図５に示すようにリード線２５ｃ，２５ｄが接続され、該リード線２５ｃ、２５ｄは、リード線接続部１１ｂに対して半田付け等によりそれぞれ接続されている。

他の電源入力ポートａ１，ａ２、及びグランドポートｄ１，ｄ２のターミナルに対する接続は、前記実施形態と同様であるため、説明を省略する。
本実施形態では、ホールＩＣ２４Ａ、２５Ａは、信号出力ポートｂ１，ｃ１、ｂ２，ｃ２から出力される信号をシリアル通信或いはＣＡＮ通信で送信するようにしており、ターミナル１１、１５をそれぞれ共用できるようにしている。

上記のように構成されたセンサユニット１０は、一対のホールＩＣ２４Ａ、２５Ａを有していて冗長化され、後述する集磁モジュールに組み込まれる。
（２．センサを冗長化しない実施形態）
次に、非冗長化の場合の実施形態を図６（ｂ）及び図７を参照して説明する。なお、前記センサを冗長化した実施形態と同一構成については、同一符号を付して、その説明を省略する。ホールＩＣを非冗長化する場合は、図７に示すようにホールＩＣ２５Ａ、並びに、図３（ｂ）に示すようにコンデンサＣ３、双方向ツェナーダイオードＺＤ３を省略する。他の構成は、前記センサを冗長化した実施形態と同様の構成とされている。

上記のように構成されたセンサユニット１０は、単体のホールＩＣ２４Ａを有していて非冗長化され、後述する集磁モジュールに組み込まれる。
本実施形態においても、第１実施形態で述べた（１）〜（３）の作用効果がある。

＜第３実施形態＞
次に、センサユニット１０を、センサ装置としてのトルク検出装置に使用される集磁モジュールに組み込みした第３実施形態を図８〜図１２を参照して説明する。

図８、図９に示すように、トルク検出装置は、入力軸１１１と出力軸１１２とを連結したトーションバー１１３と、入力軸１１１に連結された永久磁石１１５と、出力軸１１２に連結されたヨーク１１４と、ヨーク１１４の周囲を覆うように配置された筒状の集磁モジュール１１８を有している。図９に示すように、トーションバー１１３は、入力軸１１１，出力軸１１２と同軸状に連結されている。図９に示すように、入力軸１１１に連結された永久磁石１１５は、例えば２４極（Ｎ，Ｓ極各１２極）が周方向に等間隔で着磁された円筒形状をなし、入力軸１１１に対して同軸に固設されている。図９に示すように、出力軸１１２には、円筒形状のヨーク１１４が、同軸に固設されているとともに永久磁石１１５に対して径方向に適当な隙間を設けて囲むように配置されている。

図９、図１２に示すように、ヨーク１１４は、２つの磁気ヨーク１１４Ａ，１１４Ｂ（軟磁性体）を備えている。磁気ヨーク１１４Ａ，１１４Ｂは、板状のリング１１６に、その板面に垂直な一方向に延びる１２個の二等辺三角形状の爪１１６ａが等間隔に周設され、それぞれの爪１１６ａが周方向に適当な間隔でずれるように対向する状態で、合成樹脂体１１７により円筒形状にモールドされている。なお、図８に示すように磁気ヨーク１１４Ａ，１１４Ｂの永久磁石１１５に対向する面は、合成樹脂体１１７から露出している。また、磁気ヨーク１１４Ａ，１１４Ｂは、入力軸１１１にトルクが加えられない中立状態で、それぞれの爪１１６ａの先端が、永久磁石１１５のＮ極及びＳ極の境界を指すように配置される。永久磁石１１５は、ホールＩＣ２４、２５の検出対象物に相当し、永久磁石１１５に基づく磁場の大きさが検出対象物の物理量に相当する。

図８に示すように集磁モジュール１１８は、図１２に示す磁気ヨーク１１４Ａ，１１４Ｂにそれぞれ磁気結合されて磁気ヨーク１１４Ａ，１１４Ｂからの磁束をそれぞれ誘導する２つの集磁リング１１９Ａ、１１９Ｂを有する。また、集磁モジュール１１８は、各集磁リング１１９Ａ、１１９Ｂをそれぞれ保持する第１ホルダ１２０Ａ及び第２ホルダ１２０Ｂと、両集磁リング１１９Ａ，１１９Ｂの周方向の外方を覆う磁気シールド１４０等を備えている。第１ホルダ１２０Ａ及び第２ホルダ１２０Ｂにより、集磁ホルダを構成している。すなわち、集磁ホルダは、軸方向に２分割された第１ホルダ１２０Ａ及び第２ホルダ１２０Ｂから構成されている。図１１に示すように、第１ホルダ１２０Ａは、合成樹脂製であって、円環状のリング部１２１と、リング部１２１の外周面に一体に連結されて径方向外部へ突出された有蓋箱状の回路カバー部１２２とを有する。リング部１２１の内周面には集磁リング１１９Ａが保持されており、図９に示すようにヨーク１１４外周面と対向して配置されている。集磁リング１１９Ａは軟磁性体からなる。すなわち、磁気ヨーク１１４Ａ，１１４Ｂと集磁リング１１９Ａとの互いに相対する面は、露出して対向配置されている。

また、図８、図１１に示すように、リング部１２１の軸方向端部のうち、反第２ホルダ側の端部周縁には、径方向外方へ突出した位置決め用の突起１２１ａと複数のフランジ片１２１ｂとが設けられている。図１１に示すように、第２ホルダ１２０Ｂは、合成樹脂製であって、円環状のリング部１２３と、リング部１２３の外周面に一体に連結されて径方向外部へ突出された四角板状のセンサ接続部材配置部１２４とを有する。リング部１２３は、第１ホルダ１２０Ａのリング部１２１の内周面及び外周面とそれぞれ同径の内周面及び外周面を有している。リング部１２３の内周面には集磁リング１１９Ｂが保持されており、図９に示すようにヨーク１１４外周面と対向して配置されている。集磁リング１１９Ｂは軟磁性体からなる。すなわち、磁気ヨーク１１４Ａ，１１４Ｂと集磁リング１１９Ｂとの互いに相対する面は、露出して対向配置されている。

図１１に示すように第２ホルダ１２０Ｂのリング部１２３外周面には、第１ホルダ１２０Ａに向って突出した複数の掛止突片１２５が設けられている。該掛止突片１２５は第１ホルダ１２０Ａのリング部１２１の内周面に凹設された複数の嵌合溝１２６にそれぞれ嵌入されるとともに、その先端部の係合爪１２５ａが第１ホルダ１２０Ａのリング部１２１の軸方向の端面に掛け止めされている。このように、第２ホルダ１２０Ｂは、掛止突片１２５が第１ホルダ１２０Ａのリング部１２１に掛け止めされていることにより、第１ホルダ１２０Ａと同軸に配置されている。また、図８、図１１に示すように、リング部１２３の軸方向端部のうち、反第１ホルダ側の端部周縁には、径方向外方へ突出した位置決め用の突起１２３ａと複数のフランジ片１２３ｂとが設けられている。

図８に示すように、２つの集磁リング１１９Ａ，１１９Ｂは、相互に平行に配置され、図１２に示すように、互いに他部分より近接する平板状の突起部１２７を有し、その近接する突起部１２７の隙間に、センサユニット１０の１または一対のホールＩＣ２４、２５が挿入されている。１つのホールＩＣ２４の場合は、非冗長化の場合であり、一対のホールＩＣ２４、２５の場合は、冗長化の場合である。なお、以下では、説明の便宜上、ホールＩＣが１つの場合及び一対の場合を含めて、「ホールＩＣ２４等」という。

図１１に示すように、センサ接続部材配置部１２４には、センサユニット１０が配置されている。すなわち、センサ接続部材配置部１２４は、ホールＩＣ２４等、及びリード線接続部１１ｂ〜１５ｂ、１３ｄを除いて、センサユニット１０を樹脂でモールドしている。センサ接続部材配置部１２４には、回路カバー部１２２が重ねられて、図９に示すように回路カバー部１２２とセンサ接続部材配置部１２４間に回路収納室１２２ａが形成され、該回路収納室１２２ａ内にホールＩＣ２４等が収納されている。

図８、図１１に示すように、センサ接続部材配置部１２４の側面には、回路カバー部１２２側に突出した掛止突片１３５が設けられていて、掛止突片１３５の先端部に設けられた係合爪が、回路カバー部１２２の天蓋壁１２２ｂの縁部に係止されていることにより、回路カバー部１２２とセンサ接続部材配置部１２４の重ね合せが保持されている。

図８、図１１に示すように、センサ接続部材配置部１２４の基端両側面を挟むように一対の鍔１２８が形成され、図８、図１０に示すように、一対の鍔１２８間に形成された間隙には、前記回路カバー部１２２の基端が嵌入されている。

また、両鍔１２８の相対する端面には、ガイド溝１２９が、回路カバー部１２２のセンサ接続部材配置部１２４に対する重ね合わせ方向へ延出されている。ガイド溝１２９には、回路カバー部１２２に板状に設けられた隔壁１３０が嵌められている。回路カバー部１２２をセンサ接続部材配置部１２４に重ね合わせるときに、隔壁１３０がガイド溝１２９に嵌入されることにより、第１ホルダ１２０Ａの第２ホルダ１２０Ｂに対する重ね合わせをガイドする。鍔１２８には、電動パワーステアリング装置等の図示しないハウジングに取付けるための取付孔１２８ａが貫通して形成されている。

図８、図１１に示すように、第１ホルダ１２０Ａのリング部１２１の外周面及び第２ホルダ１２０Ｂのリング部１２３の外周面には、磁気シールド１４０が嵌合されている。磁気シールド１４０は、金属製であって、例えば、スチール製の金属板が断面Ｃ字状に湾曲形成されており、第１ホルダ１２０Ａ、及び第２ホルダ１２０Ｂに軸方向の略半分がそれぞれ嵌合されることにより、入力軸１１１及び出力軸１１２の径方向の磁気を遮蔽する。また、磁気シールド１４０の軸長方向の長さは、第１ホルダ１２０Ａのリング部１２１と第２ホルダ１２０Ｂのリング部１２３の軸長方向の合計長さよりも若干長く形成されている。そして、掛止突片１２５の係合爪１２５ａが第１ホルダ１２０Ａのリング部１２１の軸方向の端面に掛け止めされた状態で、磁気シールド１４０の軸方向の両端部は、リング部１２１のフランジ片１２１ｂ及びリング部１２３のフランジ片１２３ｂに当接されている。また、磁気シールド１４０は、軸方向の両端部１４０ａが平板状に形成されるとともに、前記断面Ｃ字状の部位において、周方向の略中央部の軸方向の両端部には、位置決め用の凹部１４２がそれぞれ設けられている。該凹部１４２にリング部１２１の突起１２１ａ、及びリング部１２３の突起１２３ａが嵌合することにより磁気シールド１４０の、第１ホルダ１２０Ａ及び第２ホルダ１２０Ｂに対する周方向の位置決めがされている。

図１１に示すように、第１ホルダ１２０Ａにおいて、磁気シールド１４０の各端部１４０ａに対応する部位、すなわち、ホールＩＣ側に近位の部位には、係合溝１５０が形成されている。第１ホルダ１２０Ａの係合溝１５０は、リング部１２１の周方向側において、反ホールＩＣ側と、第２ホルダ１２０Ｂ側が開口されていて、ホールＩＣ側と、反第２ホルダ側の残部は閉塞されている。

また、図１１に示すように、第２ホルダ１２０Ｂにおいて、磁気シールド１４０の各端部１４０ａに対応する部位、すなわち、ホールＩＣ側に近位の部位には、係合溝１５１が形成されている。第２ホルダ１２０Ｂの係合溝１５１は、リング部１２３の周方向側において、反ホールＩＣ側と、第１ホルダ１２０Ａ側が開口されていて、ホールＩＣ側と、反第１ホルダ側の残部は閉塞されている。

図１１に示すように、磁気シールド１４０は、その周方向の各端部１４０ａが係合溝１５０、１５１にそれぞれ差し込まれている。図１１に示すように各端部１４０ａには、リング部１２１の径方向における軸心側の係合溝１５０の内面に当接する係合部材１４１ａと、リング部１２３の径方向における軸心側の係合溝１５１の内面に当接する係合部材１４１ｂとが設けられている。係合部材１４１ａ，１４１ｂは、弾性を有しており、自由端が相互に対向するように端部１４０ａに対して、磁気シールド１４０の径方向内方側に切り起こし形成されていて、弾性的に係合溝１５０、１５１の内面に係止されている。

本実施形態によれば、第１実施形態に記載した、センサを冗長化または非冗長化したセンサユニット１０を備える集磁モジュール１１８を有したトルク検出装置を得ることができる。そして、センサを冗長化またはセンサを非冗長化する場合のいずれにおいても、センサ接続部材配置部１２４等のセンサユニット１０の周囲に設けられる部材の大きさ及び形状は、変わることがないため、それらの設計変更を行う必要がない。

＜第４実施形態＞
（１.センサを冗長化した実施形態）
次に、第４実施形態のセンサユニット１０を図１３及び図１４（ａ）を参照して説明する。

図１３に示すように本実施形態のセンサユニット１０は、センサ接続部材としての回路基板４０（すなわち、基板）を有している。回路基板４０は、略四角板状をなしていて、その先端には、ホールＩＣ５０、５１が幅方向に並ぶようにして固定（すなわち、搭載）されている。回路基板４０の先端と基端間の面には、図１４（ａ）に示す電子部品としてのコンデンサＣ２１〜Ｃ２４、双方向ツェナーダイオードＺＤ２１、ＺＤ２２が実装された所定の回路パターン４２を有する。

図１４（ａ）には、回路パターン４２により、ホールＩＣ５０、５１、コンデンサＣ２１〜Ｃ２４、双方向ツェナーダイオードＺＤ２１、ＺＤ２２の電気的接続は、図１４（ａ）に示す通りであって、ホールＩＣ５０、５１の一部のポートは、Ｖ１、Ｇ１、Ｖ２、Ｇ２に接続されている。ここで、回路基板４０が有する回路において、前記ポートに接続される部位は、第１接続部に相当する。図１４（ａ）において、Ｖ１、Ｇ１は、後述するＶ１用、及びＧ１用の接続端子であり、Ｖ２、Ｇ２は、後述するＶ２用、及びＧ２用の接続端子である。なお、本実施形態では、Ｇ１とＧ２間は電気的に接続されているが、Ｇ１とＧ２間は、接続しなくてもよい。

また、回路基板４０の基端側には、ハーネス３４に接続するための複数の接続端子４１が幅方向へ並んで並設されている。接続端子４１は、ホールＩＣ５０用に設けられたＶ１、Ｇ１用の端子、及びホールＩＣ５１用に設けられたＶ２、Ｇ２用の端子を含む。各接続端子４１は、基端がＬ字状に折曲げ形成されていて、回路基板４０にそれぞれ設けられた各取付孔４３に対して挿入されて貫通固定されている。また、各接続端子４１において、折曲げられた先端側の部位は、長さ方向に延びるように、かつ相互に平行に配置されている。接続端子４１は第２接続部に相当する。

図１３に示すように、回路基板４０には、絶縁性の合成樹脂からなる保持部材４４が取付けられている。保持部材４４は、回路基板４０の平面に対して固定された一対の脚部４４ａと、脚部４４ａ間を連結する連結部４４ｂにてコ字状に形成されている。保持部材４４の連結部４４ｂには、図示しない複数の保持部が設けられていて、各保持部にて接続端子４１を保持することにより、各接続端子４１が、互いに隣接する接続端子と離間して平行状態となるようにされている。前記保持部による接続端子４１の保持の仕方は、例えば、保持部を嵌合溝とし、該嵌合溝に接続端子４１を内嵌する等の仕方があるが、限定するものではない。

図１３に示すように、各接続端子４１において、連結部４４ｂから反回路基板側の長さ方向に延出された部位には、ハーネス３４端末の被覆線４５の被覆が除去された裸線４５ａが溶接により接続されている。

上記のように構成されたセンサユニット１０は、例えば、第３実施形態の集磁モジュール１１８において、第１実施形態のセンサユニット１０に代えて同様に組み込むことが可能である。

（２．センサを冗長化しない実施形態）
次に、非冗長化の場合の実施形態を図１４（ｂ）及び図１５を参照して説明する。なお、前記センサを冗長化した実施形態と同一構成については、同一符号を付して、その説明を省略する。

ホールＩＣを非冗長化する場合は、図１５に示すようにホールＩＣ５１、並びに、図１４（ｂ）に示すようにコンデンサＣ２３、Ｃ２４、及び双方向ツェナーダイオードＺＤ２１を省略するとともに、接続端子４１（Ｇ２）、４１（Ｖ２）に接続している被覆線４５を省略する。他の構成は、前記センサを冗長化した実施形態と同様の構成とされている。上記のセンサユニット１０は、単体のホールＩＣ５０のみを有していて非冗長化したものとなる。

上記のセンサユニット１０は、例えば、第３実施形態の集磁モジュール１１８において、第１実施形態のセンサユニット１０に代えて同様に組み込むことが可能である。
なお、本発明の実施形態は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように変更してもよい。

・磁気センサはホールＩＣに限定するものではなく、ホール素子、磁気抵抗効果素子、磁気インピーダンス素子等の他のものでもよい。
・センサは、磁気センサに限定するものではなく他のセンサであってもよい。例えば、検出対象物の位置、距離、速度等の物理量を測定する超音波センサ、光センサ等に変更してもよい。

・第３実施形態では、集磁モジュール１１８に第１実施形態のセンサユニット１０を使用したが、第１実施形態のセンサユニット１０の代わりに、第２実施形態のセンサユニット１０を採用してもよい。

・図７で説明した実施形態のセンサの配置は、センサを非冗長化する場合の一例として挙げたものである。この配置は、非冗長化に限定するものではなく、一対のセンサ（例えばホールＩＣ）を、一体にモールド形成して、見た目上は、１個のものとして、図７のホールＩＣ２４Ａと同様に配置し、前記一対のセンサを、図６（ａ）に示すように電気的に接続することにより、センサの冗長化をすることも可能である。

１０…センサユニット、１１…ターミナル（センサ接続部材）、１１ａ…主部、
１１ｂ…リード線接続部（第１接続部）、１１ｃ…ケーブル接続部（第２接続部）、
１２…ターミナル（センサ接続部材）、１２ａ…主部、
１２ｂ…リード線接続部（第１接続部）、１２ｃ…ケーブル接続部（第２接続部）、
１３…ターミナル（センサ接続部材）、１３ａ…主部、
１３ｂ…リード線接続部（第１接続部）、１３ｃ…ケーブル接続部（第２接続部）、
１３ｄ…リード線接続部（第１接続部）、１４…ターミナル（センサ接続部材）、
１４ａ…主部、１４ｂ…リード線接続部（第１接続部）、
１５…ターミナル（センサ接続部材）、１５ａ…主部、
１５ｂ…リード線接続部（第１接続部）、１５ｃ…ケーブル接続部（第２接続部）、
１６…架設片、１６ａ，１６ｂ…段差部、１７…連結体、１８…信号ケーブル、
１８ａ…裸線部、１９…グランドケーブル、１９ａ…裸線部、２０…電源ケーブル、
２０ａ…裸線部、２１…信号ケーブル、２１ａ…裸線部、
２４、２４Ａ…ホールＩＣ（磁気センサ）、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ…リード線、
２５、２５Ａ…ホールＩＣ（磁気センサ）、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ…リード線、
３４…ハーネス、４０…回路基板（センサ接続部材）、４１…接続端子、
４２…回路パターン、４３…取付孔、４４…保持部材、４４ａ…脚部、
４４ｂ…連結部、４５…被覆線、４５ａ…裸線、
１１１…入力軸、１１２…出力軸、１１３…トーションバー、
１１４Ａ，１１４Ｂ…ヨーク、１１５…永久磁石、１１６…リング、
１１６ａ…爪、１１７…合成樹脂体、１１８…集磁モジュール、
１１９Ａ、１１９Ｂ…集磁リング、１２０Ａ…第１ホルダ、
１２０Ｂ…第２ホルダ、１２１…リング部、１２１ａ…突起、
１２１ｂ…フランジ片、１２２…回路カバー部、１２２ａ…回路収納室、
１２２ｂ…天蓋壁、１２３…リング部、１２３ａ…突起、
１２３ｂ…フランジ片、１２４…センサ接続部材配置部、
１２５…掛止突片、１２５ａ…係合爪、１２６…嵌合溝、１２７…突起部、
１２８…鍔、１２８ａ…取付孔、１２９…ガイド溝、１３０…隔壁、
１３５…掛止突片、１４０…磁気シールド、１４０ａ…端部、
１４１ａ、１４１ｂ…係合部材、１４２…凹部、１５０…係合溝、
１５１…係合溝、Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ２１〜Ｃ２４…コンデンサ（電子部品）、
ＺＤ１〜ＺＤ３、ＺＤ２１、ＺＤ２２…双方向ツェナーダイオード（電子部品）。

Claims (4)

1. 検出対象物に関する物理量を検出するセンサと、前記センサのポートが接続される第１接続部、及び該第１接続部と電気的に接続され、外部と電気的に接続される第２接続部を少なくとも有するセンサ接続部材と、前記第１接続部と、前記第２接続部との間の回路に設けられた電子部品と、を備えたセンサユニットであって、
   前記センサ接続部材は、複数のセンサが取付け可能に前記第１接続部と前記第２接続部がそれぞれ複数設けられ、或いは、
   前記センサ接続部材は、複数のセンサが取付け可能に前記センサの数に応じて設けられており、
   前記センサ接続部材には、少なくとも１つのセンサのポートが接続され、
   前記センサが前記センサ接続部材としての基板に搭載されており、
   該基板には、前記第１接続部と前記第２接続部がそれぞれ複数設けられており、
   前記の各第２接続部は、前記基板の側縁部に並んで設けられるとともに、前記基板に設けられた各取付孔に対して挿入された状態で固定される基端側の部分と、前記基端側の部分に対して直交する方向へ延びかつ互いに平行をなすように設けられた先端側の部位と、を有するＬ字状の接続端子であって、
   前記基板には、互いに隣接する前記の各接続端子を互いに平行をなして離間した状態に保持する保持部材が設けられているセンサユニット。
2. 検出対象物に関する物理量を検出するセンサと、前記センサのポートが接続される第１接続部、及び該第１接続部と電気的に接続され、外部と電気的に接続される第２接続部を少なくとも有するセンサ接続部材と、前記第１接続部と、前記第２接続部との間の回路に設けられた電子部品と、を備えたセンサユニットであって、
   前記センサ接続部材は、複数のセンサが取付け可能に前記第１接続部と前記第２接続部がそれぞれ複数設けられ、或いは、
   前記センサ接続部材は、複数のセンサが取付け可能に前記センサの数に応じて設けられており、
   前記センサ接続部材には、少なくとも１つのセンサのポートが接続され、
   前記センサ接続部材が、ターミナルであり、
   前記センサ接続部材は、複数のセンサが取付け可能に前記センサの数に応じて設けられており、
   前記の各センサ接続部材の主部を覆うかたちで連結する合成樹脂からなる連結体が設けられていて、
   前記連結体の内部には、前記電子部品が埋設されているセンサユニット。
3. 前記センサが、ホールＩＣである請求項１または請求項２に記載のセンサユニット。
4. 請求項３に記載のセンサユニットが、集磁モジュールに取付けられているセンサ装置。