JP2017015658A - 回転角検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動回路からの電磁ノイズの悪影響を抑制しながら、磁気感応素子による回転角検出精度を向上できる回転角検出装置を提供する。
【解決手段】回転角検出装置１は、放熱板１０を貫通するシャフト１８を有するモータ１５の回転角を検出する。回転角検出装置１は、シャフト１８の基端部１８ｂに取り付けられた永久磁石３０と、放熱板１０上に配置され、モータ１５の駆動回路３４が実装された基板３１と、永久磁石３０に対向するように基板３１に設けられた磁気センサ３２と、放熱板１０と基板３１との間に配置され、平面視で永久磁石３０を取り囲む筒状の磁気遮蔽部材４２と、磁性材料を含み、磁気センサ３２の少なくとも一部を封止するように基板３１上に形成された封止樹脂５１とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、永久磁石および磁気感応素子を備えた回転角検出装置に関する。

近年、互いに離間して配置された永久磁石および磁気感応素子によって、モータの回転角を検出する非接触型の回転角検出装置が提案されている。このような回転角検出装置は、たとえば特許文献１に開示されている。
特許文献１は、モータケースと、モータケースに収容されるモータと、モータケースを閉塞する第１フレーム（金属板）と、第１フレーム（金属板）から間隔を空けて第１フレーム（金属板）上に配置された制御基板と、制御基板から間隔を空けて制御基板上に配置されたパワー基板(基板)と、回転角検出装置とを開示している。モータは、第１フレーム（金属板）を貫通し、当該第１フレーム（金属板）の上方に突出した一端部を有するシャフト（回転軸）を含む。

制御基板には、マイコン等の各種電子部品が実装されており、パワー基板には、スイッチング素子等の各種電子部品からなる駆動回路が実装されている。回転角検出装置は、シャフト（回転軸）の一端部に取り付けられたマグネット（永久磁石）と、制御基板に取り付けられた位置検出センサ（磁気感応素子）とを含む。マグネット（永久磁石）と位置検出センサ（磁気感応素子）とは、互いに対向するように配置されている。

特開２０１４−２２５９９８号公報

特許文献１において、より小型化を図るため、駆動回路が実装された基板を磁気感応素子に近づけて配置させた場合について考える。この場合、駆動回路を流れる電流によって発生する電磁ノイズが磁気感応素子で検出される結果、当該磁気感応素子の回転角検出信号に歪みやノイズ等が生じる虞がある。
そこで、本発明は、駆動回路からの電磁ノイズの悪影響を抑制しながら、磁気感応素子による回転角検出精度を向上できる回転角検出装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、金属板（１０）を貫通する回転軸（１８）を有するモータ（１５）の回転角を検出する回転角検出装置（１，６０）であって、前記回転軸の前記金属板を貫通している側の一端部（１８ｂ）に取り付けられた永久磁石（３０）と、前記永久磁石に対して前記金属板とは反対側において前記金属板に対向し、前記モータの駆動回路（３４）が実装された基板（３１）と、前記永久磁石に対向するように前記基板に設けられた磁気感応素子（３２）と、前記金属板と前記基板との間において、平面視で前記永久磁石を取り囲むように配置された筒状の磁気遮蔽部材（４２）と、磁性材料を含み、前記磁気感応素子の少なくとも一部を封止するように前記基板上に形成された封止樹脂（５１）とを含む、回転角検出装置（１，６０）である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。

この構成によれば、磁気感応素子と駆動回路との間を結ぶ磁気経路を磁気遮蔽部材により遮蔽できるので、駆動回路で発生した電磁ノイズが磁気感応素子に及ぶのを抑制できる。これにより、駆動回路で発生した電磁ノイズが磁気感応素子で検出されるのを抑制できる。さらに、磁気感応素子の少なくとも一部は、磁性材料を含む封止樹脂により封止されている。これにより、永久磁石と磁気感応素子との間における磁気抵抗を低減できるから、磁気感応素子によって永久磁石からの磁気を良好に検出できる。その結果、永久磁石からの磁気を磁気感応素子によって良好に検出できるので、磁気感応素子の回転角検出精度を向上できる。

請求項２に記載の発明は、前記磁気遮蔽部材は、前記金属板に一体的に設けられており、前記封止樹脂は、前記磁気遮蔽部材の内壁（４２ａ）に嵌合するように前記基板上に形成されている、請求項１に記載の回転角検出装置である。この構成によれば、基板上に形成された封止樹脂を磁気遮蔽部材の内壁に嵌合させることができるので、金属板に対する基板の位置決めの精度を向上できる。これにより、永久磁石に対する磁気感応素子の位置決めの精度も向上するから、磁気感応素子の回転角検出精度を一層向上できる。

請求項３に記載の発明は、前記封止樹脂は、前記磁気感応素子の全域を封止するように前記基板上に形成されており、前記基板側に向かって窪んだ凹状の表面（５２ａ）を有している、請求項１または２に記載の回転角検出装置である。この構成によれば、磁気遮蔽部材により取り囲まれた空間内を占める封止樹脂の割合を高めつつ、永久磁石と磁気感応素子とを近接配置させることができる。その結果、磁気感応素子の回転角検出精度を一層向上できる。

請求項４に記載の発明は、前記磁気遮蔽部材は、内壁および外壁を有する筒状の本体部（４３）と、前記本体部の内壁および外壁の少なくとも一方に形成された磁性材料を含むめっき層（４４）とを有している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転角検出装置である。

図１は、本発明の一実施形態に係る回転角検出装置が適用された一体型モータ／ＥＣＵを示す模式的な断面図である。 図２は、図１の磁気遮蔽部材および封止樹脂を示す拡大断面図である。 図３は、図２に示すIII-III線に沿う断面図である。 図４は、変形例に係る回転角検出装置の要部を示す拡大断面図である。

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る回転角検出装置１が適用された一体型モータ／ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０１を示す模式的な断面図である。
本実施形態では、一体型モータ／ＥＣＵ１０１は、後述するモータ１５と、ＥＣＵ４８とを一体的に含むＥＰＳ（Electric Power Steering：電動パワーステアリング）用の一体型モータ／ＥＣＵである。以下、一体型モータ／ＥＣＵ１０１の構成についてより具体的に説明する。

一体型モータ／ＥＣＵ１０１は、モータハウジング２を含む。モータハウジング２は、円板状の底壁３と、当該底壁３の周縁に設けられ、当該底壁３の反対側に開口部４を形成する円筒状の側壁５とを一体的に有する有底円筒状を成している。モータハウジング２は、底壁３に、第１軸受６を保持するための第１軸受保持部７を有している。第１軸受保持部７は、底壁３の中央部において、平面視略円形状に一段窪んだ凹所である。この凹所内に第１軸受６が収容されて、保持されている。第１軸受６は、本実施形態では、ボールベアリングである。第１軸受保持部７の底面中央部には、底壁３を貫通する貫通孔８が形成されている。モータハウジング２の開口部４は、略円板状の金属製（たとえばアルミニウム製）の放熱板（金属板）１０により、閉塞されている。

放熱板１０は、モータハウジング２の底壁３に対向する第１主面１０ａとその反対の第２主面１０ｂとを有している。放熱板１０は、第１主面１０ａの中央部に、第２軸受１１を保持するための第２軸受保持部１２を有している。第２軸受保持部１２は、放熱板１０の第１主面１０ａの中央部において、平面視略円形状に一段窪んだ凹所である。この凹所内に第２軸受１１が収容されて、保持されている。第２軸受１１は、本実施形態では、ボールベアリングである。第２軸受保持部１２の底面中央部には、放熱板１０を貫通する貫通孔１３が形成されている。この放熱板１０により閉塞されたモータハウジング２内にモータ１５が収容されている。

モータ１５は、本実施形態では、三相ブラシレスモータである。モータ１５は、モータハウジング２の側壁５の内周面５ａに固定された円筒状のステータ１６と、ステータ１６の径方向内側に配置されたロータ１７と、ロータ１７の中央部を貫通するように当該ロータ１７に取り付けられた円柱状のシャフト（回転軸）１８とを含む。
ステータ１６は、モータハウジング２の側壁５の内周面５ａから径方向内側に向って延設された複数のステータティース１９と、複数のステータティース１９に巻回されたステータ巻線２０とを有している。ステータ巻線２０は、モータ１５のＵ相、Ｖ相およびＷ相に対応するＵ相巻線、Ｖ相巻線およびＷ相巻線を含む。ステータ巻線２０の放熱板１０側に位置する一端２０ａには、円柱状のモータバスバー２１が電気的に接続されている。モータバスバー２１は、放熱板１０に形成されたバスバー挿通孔２２を介して放熱板１０の第２主面１０ｂ側に引き出されている。

ロータ１７は、シャフト１８と一体回転する円柱状のロータコア２３と、ロータコア２３の外周に固定された永久磁石２４とを含む。ロータコア２３は、軟磁性材料により形成されており、平面視中央部にシャフト挿通孔２５が形成されている。永久磁石２４は、ロータコア２３の周方向に沿ってＳ極とＮ極とが互いに交互に着磁されたリング状の磁石からなる。

シャフト１８は、ロータコア２３のシャフト挿通孔２５に挿通されて、固定されている。シャフト１８は、たとえばステンレス鋼（ＳＵＳ）等の非磁性材金属で形成されている。シャフト１８は、モータハウジング２の底壁３に設けられた第１軸受６と、放熱板１０の第１主面１０ａに設けられた第２軸受１１とによって軸支されている。これにより、ロータ１７が、モータハウジング２内で回転自在に支持されている。この構成において、シャフト１８は、貫通孔８を貫通してモータハウジング２の外側に突出する先端部１８ａと、貫通孔１３を貫通して放熱板１０の第２主面１０ｂ側に突出する基端部（一端部）１８ｂとを有している。

シャフト１８の先端部１８ａには、連結部材２６が取り付けられている。連結部材２６は、一体型モータ／ＥＣＵ１０１の外部の機構（たとえば、ＥＰＳ用の減速機）に接続されることによって、モータ１５の回転駆動力を当該外部の機構（たとえば、ＥＰＳ用の減速機）に伝達する。一方、シャフト１８の基端部１８ｂには、シャフト１８と一体回転するように略円板状の永久磁石３０が取り付けられている。永久磁石３０は、その周方向に沿ってＳ極およびＮ極が交互に着磁されることにより形成されている。永久磁石３０は、図１に示すように、当該永久磁石３０の周縁部３０ａが第２主面１０ｂに対向するようにシャフト１８の径方向の幅よりも幅広に形成されていてもよい。永久磁石３０は、シャフト１８の径方向の幅と略同一の幅で形成されていてもよい。永久磁石３０に対して放熱板１０とは反対側には、放熱板１０の第２主面１０ｂに対向するように略円板状の基板３１が配置されている。

基板３１は、シャフト１８の軸方向に放熱板１０から所定の間隔（たとえば、５ｍｍ程度）を空けて配置されており、放熱板１０の第２主面１０ｂに対向する対向面３１ａとその反対の非対向面３１ｂとを有している。基板３１は、たとえば多層配線基板であってもよい。多層配線基板は、複数の絶縁層と、複数の配線層と、絶縁層を挟んで上下に配置された配線層を電気的に接続するビアとを有していてもよい。基板３１の対向面３１ａの中央部には、磁気センサ（磁気感応素子）３２が実装される平面視略円形状のセンサ実装領域３３が設定されている。基板３１の対向面３１ａの周縁部には、駆動回路３４が実装される平面視略円環状の駆動回路実装領域３５がセンサ実装領域３３を取り囲むように設定されている。

磁気センサ３２は、センサ実装領域３３において、永久磁石３０の板面３０ｂ全域に対向する領域内に配置されている。より具体的には、磁気センサ３２は、基板３１の対向面３１ａにおけるシャフト１８の回転中心と一致する位置に配置されている。これにより、磁気センサ３２は、空間を挟んで永久磁石３０に対向している。磁気センサ３２は、シャフト１８の回転に伴って変動する永久磁石３０からの磁界（磁束）を検出する。これら永久磁石３０および磁気センサ３２によって、回転角検出装置１の一部が構成されている。回転角検出装置１は、磁気センサ３２の出力に基づいてモータ１５の回転角を演算する演算手段（図示略）を含む。

駆動回路３４は、モータ１５に電力を供給する三相インバータ回路であり、モータ１５のＵ相、Ｖ相およびＷ相に対応する複数のスイッチング素子３６を含む。各スイッチング素子３６は、金属製の放熱部材３７を介して放熱板１０に熱的に接続されている。各スイッチング素子３６および各スイッチング素子３６に接続された放熱部材３７は、基板３１上に形成された封止樹脂３８により封止されている。封止樹脂３８としては、たとえばエポキシ樹脂等の絶縁性の樹脂を例示できる。

基板３１の非対向面３１ｂには、駆動回路３４に電気的に接続されることによって、当該駆動回路３４を制御する制御回路３９が実装されている。つまり、基板３１は、モータ１５の駆動回路３４と、駆動回路３４の制御回路３９とが共通の基板３１の上下面（対向面３１ａおよび非対向面３１ｂ）に実装された複合型の回路基板である。制御回路３９は、メモリに格納された所定の動作プログラムを実行するマイクロコンピュータ４０を含む。

基板３１に実装された駆動回路３４および制御回路３９によって、ＥＣＵ４８の一部が構成されている。ＥＣＵ４８において、制御回路３９は、駆動回路３４を制御して、複数のスイッチング素子３６をオン・オフ制御させることにより、駆動回路３４からモータバスバー２１にモータ１５を正弦波駆動させる信号を出力させる。モータバスバー２１に出力された信号は、ステータ１６に伝達される。これにより、モータ１５が正弦波駆動される。

放熱板１０と基板３１との間には、磁性材料を含む磁気遮蔽部材４２と、磁気センサ３２を封止する封止樹脂５１とが設けられている。以下、図２および図３を参照して、磁気遮蔽部材４２および封止樹脂５１の具体的な構成について説明する。図２は、図１の磁気遮蔽部材４２および封止樹脂５１の要部を示す拡大断面図である。図３は、図２に示すIII-III線に沿う断面図である。なお、図３では、封止樹脂５１の図示を省略して示している。

図２および図３を参照して、磁気遮蔽部材４２は、筒状を成しており、平面視で永久磁石３０および磁気センサ３２の周囲を取り囲むように配置されている。つまり、磁気遮蔽部材４２は、センサ実装領域３３を区画する内壁４２ａと、駆動回路実装領域３５を区画する外壁４２ｂとを有している。以下では、磁気遮蔽部材４２により取り囲まれた空間を単にセンサ実装領域３３といい、磁気遮蔽部材４２外の空間を単に駆動回路実装領域３５という。

この磁気遮蔽部材４２により、センサ実装領域３３と、駆動回路実装領域３５とが磁気的に遮蔽されている。より具体的には、磁気遮蔽部材４２により、永久磁石３０と、基板３１に実装された駆動回路３４との間を結ぶ磁気経路が遮蔽され、かつ、磁気センサ３２と、駆動回路３４との間を結ぶ磁気経路が遮蔽されている。放熱板１０の第２主面１０ｂからの磁気遮蔽部材４２の高さＴは、たとえば５ｍｍ程度である。本実施形態では、磁気遮蔽部材４２は、略円筒状に形成された例を示しているが、磁気遮蔽部材４２は、略角筒状であってもよい。

磁気遮蔽部材４２は、より具体的には、略円筒状の本体部４３と、本体部４３を被覆するように形成されためっき膜４４とを有している。本実施形態では、本体部４３は、放熱板１０と一体を成し、放熱板１０と同一の材料（アルミニウム）からなる。めっき膜４４は、本体部４３の表面全域を被覆するように形成されている。めっき膜４４は、たとえばニッケル（Ｎｉ）等の強磁性材料からなるめっき膜である。磁気遮蔽部材４２は、放熱板１０側に位置する放熱板側端部４２ｃと、基板３１側に位置する基板側端部４２ｄとを有している。磁気遮蔽部材４２の放熱板側端部４２ｃは、前述の本体部４３により放熱板１０と一体を成しており、磁気遮蔽部材４２の基板側端部４２ｄは、基板３１に当接している。

図２を参照して、基板３１には、磁気遮蔽部材４２の基板側端部４２ｄに係合する係合部４５が形成されている。本実施形態では、係合部４５は、磁気遮蔽部材４２の基板側端部４２ｄに嵌合するように平面視略円環状に形成された凹部４６である。基板３１には、駆動回路３４および／または制御回路３９にグランド電位（基準電圧）を提供するグランド配線４７が形成されている。グランド配線４７は、たとえば銅箔からなる。凹部４６（係合部４５）は、このグランド配線４７の一部が露出するように基板３１に形成されている。磁気遮蔽部材４２の基板側端部４２ｄは、基板３１に形成された凹部４６（係合部４５）に嵌合（係合）されている。磁気遮蔽部材４２の基板側端部４２ｄは、凹部４６（係合部４５）内において、グランド配線４７に電気的に接続されている。

図２を参照して、封止樹脂５１は、磁気センサ３２の全域を封止するように基板３１上に形成されている。つまり、封止樹脂５１は、磁気センサ３２の上面（永久磁石３０に対向する対向面）および側面を被覆している。封止樹脂５１は、永久磁石３０から間隔を空けて形成されている。封止樹脂５１は、粉末状の磁性材料を含む樹脂である。封止樹脂５１の磁性材料としては、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）およびコバルト（Ｃｏ）を含む群から選択される１つまたは複数の磁性体種を例示できる。封止樹脂５１としては、エポキシ樹脂を例示できる。

封止樹脂５１は、磁気遮蔽部材４２の内壁４２ａに嵌合するように略円柱状に形成されており、放熱板１０および永久磁石３０に対向する対向面５２ａと、磁気遮蔽部材４２の内壁４２ａに対向する側面５２ｂとを有している。封止樹脂５１の対向面５２ａは、その中央部が基板３１側に向かって滑らかに窪んだ凹状に形成されている。封止樹脂５１の対向面５２ａは、シャフト１８の軸方向に関して、永久磁石３０の板面３０ｂ全域に対向している。さらに、封止樹脂５１の対向面５２ａの周縁部は、シャフト１８の軸方向に直交する方向に関して、永久磁石３０の側面の一部または全部に対向している。図２では、封止樹脂５１の対向面５２ａの周縁部が、永久磁石３０の側面の全部に対向している例を示している。

封止樹脂５１の側面５２ｂは、磁気遮蔽部材４２の内壁４２ａに接していてもよい。この場合、永久磁石３０に対する磁気センサ３２の位置決め精度が向上するから、磁気センサ３２による回転角検出精度を向上できる。封止樹脂５１の側面５２ｂは、磁気遮蔽部材４２の内壁４２ａに接さず、磁気遮蔽部材４２の内壁４２ａに間隔を空けて対向していてもよい。この場合、封止樹脂５１と磁気遮蔽部材４２との間に、比較的磁気抵抗の高い空気が介在するから、磁気遮蔽部材４２外に永久磁石３０の磁気が漏れ出すのを抑制する効果を高め、併せて磁気センサ３２による回転角検出精度を向上できる。むろん、封止樹脂５１の側面５２ｂは、その一部に、磁気遮蔽部材４２の内壁４２ａに接する部分と、磁気遮蔽部材４２の内壁４２ａに間隔を空けて対向する部分とを含んでいてもよい。

図１を再度参照して、放熱板１０には、モータハウジング２側に開口部５０ａを有する有底円筒状のカバー部材５０が、当該放熱板１０との間で基板３１を収容するように取り付けられている。
以上、本実施形態では、磁気センサ３２と駆動回路３４との間を結ぶ磁気経路を磁気遮蔽部材４２により遮蔽できるので、駆動回路３４側で発生した電磁ノイズが磁気センサ３２に及ぶのを抑制できる。とりわけ、本実施形態では、比較的大きい電流（たとえば、１００Ａ程度）が流れるモータバスバー２１や複数のスイッチング素子３６等で発生した電磁ノイズを磁気遮蔽部材４２により遮蔽できる。これにより、駆動回路３４側で発生した電磁ノイズが磁気センサ３２で検出されるのを抑制できる。

さらに、本実施形態では、磁気センサ３２は、磁性材料を含む封止樹脂５１により封止されている。これにより、永久磁石３０と磁気センサ３２との間における磁気抵抗を低減できるから、磁気センサ３２によって永久磁石３０からの磁気を良好に検出できる。その結果、永久磁石３０からの磁気を磁気センサ３２によって良好に検出できるので、磁気センサ３２の回転角検出精度を向上できる。

また、本実施形態では、封止樹脂５１は、その中央部が基板３１側に向かって窪んだ凹状の対向面５２ａを有している。これにより、磁気遮蔽部材４２により取り囲まれた空間（つまり、センサ実装領域３３）内を占める封止樹脂５１の割合を高めつつ、永久磁石３０と磁気センサ３２とを近接配置させることができる。その結果、磁気センサ３２の回転角検出精度を一層向上できる。

また、本実施形態では、磁気遮蔽部材４２により基板３１で発生する電磁ノイズによる悪影響を低減できるから、永久磁石３０と基板３１（駆動回路３４および制御回路３９）とを比較的近づけて配置できる。これにより、一体型モータ／ＥＣＵ１０１の小型化および低コスト化に寄与できる。とりわけ、本実施形態では、共通の基板３１の上下面に駆動回路３４および制御回路３９が実装された構成を採用しているので、一体型モータ／ＥＣＵ１０１の小型化および低コスト化に一層寄与できる。

また、本実施形態では、封止樹脂５１は、磁気遮蔽部材４２の内壁４２ａに嵌合するように基板３１上に形成されている。これに加えて、本実施形態では、磁気遮蔽部材４２の基板側端部４２ｄに嵌合（係合）する凹部４６（係合部４５）が基板３１に形成されている。これにより、放熱板１０に対する基板３１の位置決めの精度が向上するから、永久磁石３０と磁気センサ３２との位置決めの精度を向上できる。その結果、磁気センサ３２の回転角検出精度を一層向上できる。

さらに、本実施形態では、放熱板１０の第１主面１０ａに第２軸受１１を保持するための第２軸受保持部１２（凹所）が形成されている。これにより、放熱板１０に対するシャフト１８の位置決めの精度が向上するから、シャフト１８に取り付けられた永久磁石３０と、基板３１上の磁気センサ３２との位置決めの精度を向上できる。その結果、磁気センサ３２の回転角検出精度を一層向上できる。

また、磁気遮蔽部材４２の基板側端部４２ｄは、凹部４６（係合部４５）内でグランド配線４７に電気的に接続されている。これにより、基板３１に形成されたグランド配線４７と放熱板１０とを磁気遮蔽部材４２を介して電気的に接続できるので、グランド配線４７の配線面積を増加させることができる。その結果、グランド電位の安定性を向上させることができるので、駆動回路３４および制御回路３９で発生するノイズを低減できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はさらに他の形態で実施することもできる。
たとえば、前述の実施形態における永久磁石３０、封止樹脂３８および封止樹脂５１は、図４に示すような種々の形態をとることもできる。図４は、変形例に係る回転角検出装置６０の要部を示す拡大断面図である。なお、回転角検出装置６０の各構成は、図４に示す構成に限定されるものではなく、回転角検出装置１の対応する各構成に個別的に組み合わせることができる。

前述の実施形態では、永久磁石３０が露出している例について説明した。しかし、図４に示すように、永久磁石３０の表面を封止するように、封止樹脂５１と同様の封止樹脂６１を設けてもよい。このような構成によっても、センサ実装領域３３内を占める封止樹脂（封止樹脂５１および封止樹脂６１）の割合を増加できるので、磁気センサ３２による回転角検出精度を向上できる。

また、前述の実施形態では、封止樹脂５１が滑らかな凹状に形成された対向面５２ａを有している例について説明した。しかし、封止樹脂５１は、図４に示すように、磁気センサ３２を封止し、永久磁石３０の板面３０ｂに対向する略円柱状の本体部６２と、本体部６２の縁部（図４の破線部参照）から放熱板１０に向けて延びる略円筒状の筒部６３とを一体的に有していてもよい。本体部６２は、永久磁石３０の板面３０ｂに対して平行な表面を有している。筒部６３は、磁気遮蔽部材４２の内壁４２ａに沿って設けられており、放熱板１０の第２主面１０ｂに接している。筒部６３は、永久磁石３０の側面全域に対向している。筒部６３は、永久磁石３０の側面の一部に対向するように放熱板１０の第２主面１０ｂから離間して設けられていてもよい。

この例では、封止樹脂５１は、本体部６２および筒部６３により略円筒状に形成されている。そして、封止樹脂５１は、本体部６２および筒部６３により形成された、放熱板１０および永久磁石３０に対向する凹状の対向面５２ａと、磁気遮蔽部材４２の内壁４２ａに接する側面５２ｂとを有している。このような構成によっても、センサ実装領域３３内を占める封止樹脂５１の割合を増加できるので、磁気センサ３２による回転角検出精度を向上できる。むろん、封止樹脂５１は、略円柱状の本体部６２のみを含んでいてもよい。また、封止樹脂５１は、磁気センサ３２の側面のみを封止するように環状に形成されていてもよい。つまり、磁気センサ３２の上面は、封止樹脂５１から露出していてもよい。

また、前述の実施形態では、封止樹脂３８により、スイッチング素子３６および放熱部材３７が封止された例について説明した。この封止樹脂３８は、図４に示すように、磁気遮蔽部材４２の外壁４２ｂに接するように、略円環状に形成されていてもよい。つまり、封止樹脂３８は、その内周面３８ａが磁気遮蔽部材４２の外壁４２ｂに嵌合するように形成されていてもよい。この構成によれば、センサ実装領域３３および駆動回路実装領域３５の両方の領域から、封止樹脂５１および封止樹脂３８によって磁気遮蔽部材４２の内壁４２ａおよび外壁４２ｂを挟み込むことが可能となる。これにより、放熱板１０に対する基板３１の位置決めの精度を一層向上できる。

また、前述の実施形態では、駆動回路３４が基板３１の対向面３１ａに実装され、制御回路３９が基板３１の非対向面３１ｂに実装された例について説明した。しかし、駆動回路３４が基板３１の非対向面３１ｂに実装され、制御回路３９が基板３１の対向面３１ａに実装されていてもよい。この構成によれば、磁気遮蔽部材４２により、制御回路３９と永久磁石３０とを結ぶ磁気経路を遮蔽でき、かつ、制御回路３９と磁気センサ３２とを結ぶ磁気経路を遮蔽できる。また、駆動回路３４および制御回路３９が別々の基板に形成されていてもよい。つまり、基板３１には、駆動回路３４および制御回路３９のいずれか一方が実装されていてもよい。

また、前述の実施形態では、磁気遮蔽部材４２が放熱板１０と一体的に形成された例について説明した。しかし、放熱板１０とは別体の磁気遮蔽部材４２が設けられていてもよい。この場合、磁気遮蔽部材４２は、ニッケル等の強磁性材料により形成されていてもよい。
また、前述の実施形態では、磁気遮蔽部材４２がめっき膜４４を含む例について説明した。このめっき膜４４は、磁気遮蔽部材４２の本体部４３の内壁および外壁の少なくとも一方に形成されていてもよい。また、めっき膜４４は、基板３１の凹部４６（係合部４５）に嵌合（係合）する部分を露出させるように、磁気遮蔽部材４２の本体部４３の内壁および外壁の少なくとも一方に形成されていてもよい。また、めっき膜４４は、放熱板１０の第２主面１０ｂの一部の領域または全域を被覆するように形成されていてもよい。この構成によれば、放熱板１０の第２主面１０ｂの一部の領域または全域を磁気遮蔽部材として利用できる。

また、前述の実施形態では、磁気遮蔽部材４２が、基板３１に形成されたグランド配線４７に電気的に接続された例について説明した。しかし、磁気遮蔽部材４２は、基板３１に形成された放熱用の金属膜に接続されることによって、基板３１と放熱板１０とを熱的に接続させてもよい。むろん、グランド配線４７が放熱用の金属膜を兼ねていてもよい。
また、前述の実施形態では、基板３１の凹部４６（係合部４５）から露出するようにグランド配線４７が形成された例について説明した。しかし、グランド配線４７は、基板３１の非対向面３１ｂ上に形成されていてもよい。この場合、磁気遮蔽部材４２の基板側端部４２ｄは、凹部４６（係合部４５）内において、基板３１を貫通して形成されたビアを介して基板３１の非対向面３１ｂ上のグランド配線４７に電気的に接続されていてもよい。この構成によれば、基板３１の対向面３１ａに凹部４６（係合部４５）を形成した後、当該基板３１を貫通するビアを形成し、基板３１の非対向面３１ｂ上にビアを被覆するグランド配線４７を形成すればよいので、製造容易である。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１…回転角検出装置、１０…放熱板、１５…モータ、１８…シャフト（回転軸）、１８ｂ…シャフトの基端部（一端部）、３０…永久磁石、３１…基板、３２…磁気センサ（磁気感応素子）、３４…駆動回路、３９…制御回路、４２…磁気遮蔽部材、４２ａ…磁気遮蔽部材の内壁、４３…磁気遮蔽部材の本体部、５１…封止樹脂、５２…封止樹脂の対向面（表面）

Claims (4)

1. 金属板を貫通する回転軸を有するモータの回転角を検出する回転角検出装置であって、
   前記回転軸の前記金属板を貫通している側の一端部に取り付けられた永久磁石と、
   前記永久磁石に対して前記金属板とは反対側において前記金属板に対向し、前記モータの駆動回路が実装された基板と、
   前記永久磁石に対向するように前記基板に設けられた磁気感応素子と、
   前記金属板と前記基板との間において、平面視で前記永久磁石を取り囲むように配置された筒状の磁気遮蔽部材と、
   磁性材料を含み、前記磁気感応素子の少なくとも一部を封止するように前記基板上に形成された封止樹脂とを含む、回転角検出装置。
2. 前記磁気遮蔽部材は、前記金属板に一体的に設けられており、
   前記封止樹脂は、前記磁気遮蔽部材の内壁に嵌合するように前記基板上に形成されている、請求項１に記載の回転角検出装置。
3. 前記封止樹脂は、前記磁気感応素子の全域を封止するように前記基板上に形成されており、前記基板側に向かって窪んだ凹状の表面を有している、請求項１または２に記載の回転角検出装置。
4. 前記磁気遮蔽部材は、
   内壁および外壁を有する筒状の本体部と、
   前記本体部の内壁および外壁の少なくとも一方に形成された磁性材料を含むめっき層とを有している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転角検出装置。

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