JP2013190288A - トルクセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】 ２つの接続点（ＶＳ１，ＶＳ２）間の短絡を防止可能なトルクセンサを提供する。
【解決手段】 トルクセンサは、回転軸に設けられた磁気特性変化部材の磁気特性変化を検出する第１〜第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと、基準電位Ｖ−と電源電位Ｖ＋との間に直列に接続された第１及び第３の検出コイル２０ａ，２０ｃの接続点の電位である第１の中点電位ＶＳ１と第４及び第２の検出コイル２０ｄ，２０ｂとの接続点の電位である第２の中点電位ＶＳ２との差を出力する演算部と、を備えている。第１又は第２の中点電位ＶＳ１，ＶＳ２を表す少なくとも１つの渡り線が対象検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃの表面上を渡るすべての対象検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、電源電位Ｖ＋又は基準電位Ｖ−である表面の電位（対象検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃの外側の電位）を有する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、トルクセンサ等に関する。

自動車等の車両は、電動パワーステアリング装置を備えることができ、電動パワーステアリング装置は、ステアリングハンドルへの運転者による操作によって生じるステアリング系（操舵系）での操舵トルクを補助する補助トルク（アシストトルク）を発生させる。アシストトルクの発生により、電動パワーステアリング装置は、運転者の操舵をアシストして、運転者の負担を軽減することができる。

例えば特許文献１（又は特許文献２）の図３は、電動パワーステアリング装置に利用可能な操舵トルク検出部（磁歪式トルクセンサ）２０を開示し、磁歪式トルクセンサ２０は、４つの検出コイルコイル２０ｄ，２０ｇ，２０ｆ，２０ｅを備えている。検出コイル２０ｄ，２０ｇは、磁気異方性を有する磁歪膜２０ｂに対応し、検出コイルコイル２０ｆ，２０ｅは、磁歪膜２０ｂの磁気異方性と逆方向の磁気異方性を有する磁歪膜２０ｃに対応している。

また、例えば特許文献３の図３は、電動パワーステアリング装置に利用可能なトーションバー式トルクセンサ１を開示し、トーションバー式トルクセンサ１は、コア４の変位を検出する検出コイル２ａ，２ｂ，２０ａ，２０ｂからなるブリッジ回路を備えている。

特開２００８−１９１１６８号公報 特開２００７−２６３８７３号公報 特開平０７−３３３０８０号公報

特許文献１（又は特許文献２）の図４の演算部６５は、図５の電源端子７０の電源電圧＋と他の電源端子７４の接地電圧−との間に直列に接続された検出コイル２０ｄ，２０ｆの接続点７５の第１の中点電圧（端子ＶＳ１の電圧）から、電源電圧＋と接地電圧−との間に直列に接続された検出コイル２０ｇ，２０ｅの接続点８０の第２の中点電圧（ＶＳ２の電圧）を減算している。ここで、端子ＶＳ１の電圧と端子ＶＳ２の電圧との差は、ステアリング軸１２ｂに入力される操舵トルクを表し、端子ＶＳ１と端子ＶＳ２とが短絡すると、演算部６５又は磁歪式トルクセンサ２０は、操舵トルクを検出することができない。言い換えれば、検出コイル２０ｄの他端からの端子ＶＳ１の電圧を表す配線７２の被覆と検出コイル２０ｅの他端からの端子ＶＳ２の電圧を表す配線７８の被覆との双方が接触によって破損して、端子ＶＳ１の電圧と端子ＶＳ２の電圧との差がゼロを表すと、モータ１９又は磁歪式トルクセンサ２０は、操舵トルクを補助する補助操舵トルクを発生することができない。

特許文献３の図３の演算部２８は、図５の発振回路２３からの電源電圧と接地電圧ＧＮＤの間に直列に接続された検出コイル２ｂ，２０ｂの接続点２５の第１の中点電圧から、電源電圧と接地電圧ＧＮＤとの間に直列に接続された検出コイル２ａ，２０ａの接続点２４の第２の中点電圧を減算している。

ところで、特許文献１の演算部６５又は磁歪式トルクセンサ２０は、操舵トルクがゼロである時に端子ＶＳ１と端子ＶＳ２とが短絡しない状態と操舵トルクがゼロでない時に端子ＶＳ１と端子ＶＳ２とが短絡する状態とを区別することができない。従って、運転手は、端子ＶＳ１と端子ＶＳ２との間の短絡又は磁歪式トルクセンサ２０の故障に気付かないまま、ゼロである補助操舵トルクで自動車を運転し続け、運転者の快適性が損なわれてしまう。なお、特許文献３の演算部２８も、操舵トルクがゼロである時に接続点２５と接続点２４とが短絡しない状態と操舵トルクがゼロでない時に接続点２５と接続点２４とが短絡する状態とを区別することができない。

本発明の１つの目的は、直列に接続された２つの検出コイルの接続点と直列に接続された他の２つの検出コイルの接続点との間の短絡を防止可能なトルクセンサを提供することである。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び好ましい実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。

以下に、本発明の概要を容易に理解するために、本発明に従う態様を例示する。

本発明に従う第１の態様は、回転軸と、
前記回転軸に設けられた磁気特性変化部材と、
前記磁気特性変化部材の磁気特性変化を検出する第１の検出コイル、第２の検出コイル、第３の検出コイル及び第４の検出コイルと、
基準電位と前記基準電位よりも所定の電圧だけ高い電源電位との間に直列に接続された前記第１の検出コイル及び前記第３の検出コイルの接続点の電位である第１の中点電位と前記基準電位と前記電源電位との間に直列に接続された前記第４の検出コイル及び前記第２の検出コイルとの接続点の電位である第２の中点電位とを入力し、前記第１の中点電位と前記第２の中点電位との差を前記回転軸に入力されるトルクとして出力する演算部と、
を備え、
前記第１の中点電位又は前記第２の中点電位を表す少なくとも１つの渡り線が前記第１の検出コイル、前記第２の検出コイル、前記第３の検出コイル及び前記第４の検出コイルのうちの対象検出コイルの表面上を渡るすべての前記対象検出コイルは、前記電源電位又は前記基準電位である前記表面の電位を有することを特徴とするトルクセンサに関係する。

第１の中点電位（ＶＳ１）又は第２の中点電位（ＶＳ２）を表す渡り線が対象検出コイルの表面上を渡る時であっても、対象検出コイルは、電源電位又は基準電位である表面の電位を有する。従って、対象検出コイルの表面上で、渡り線（第１の中点電位又は第２の中点電位）は、電源電位又は基準電位と接触しているに過ぎず、第１の中点電位と第２の中点電位との間の短絡が防止されている。

言い換えれば、対象検出コイルの表面上で、仮に、渡り線の被覆が破損して、第１の中点電位又は第２の中点電位（渡り線）と電源電位又は基準電位（対象検出コイル）とが短絡する場合、第１の中点電位又は第２の中点電位が変化する。加えて、このような第１の中点電位又は第２の中点電位の変化に伴って、第１の中点電位と第２の中点電位との差（トルク）も変化する。第１の中点電位又は第２の中点電位の変化及び／又はトルク（第１の中点電位と第２の中点電位との差）の変化を監視することで、トルクセンサ又は運転者は、トルクセンサの故障を検出することができる。トルクセンサを早期に修理又は交換することで、運転者の快適性を回復させることができる。

第１の態様において、前記磁気特性変化部材は、前記回転軸に設けられ、且つ少なくとも２つの異なる磁気異方性を有してもよく、
前記第１の検出コイル及び前記第２の検出コイルは、前記少なくとも２つの異なる磁気異方性の１つの磁気異方性に対応する前記磁気特性変化部材の第１の部分に対向してもよく、
前記第３の検出コイル及び前記第４の検出コイルは、前記少なくとも２つの異なる磁気異方性のもう１つの磁気異方性に対応する前記磁気特性変化部材の第２の部分に対向してもよい。

磁気特性変化部材が、回転軸に設けられ、且つ少なくとも２つの異なる磁気異方性を有する例えば磁歪膜等で構成される場合であっても、第１の中点電位と第２の中点電位との間の短絡が防止されている。

第１の態様において、前記第１の検出コイル、前記第２の検出コイル、前記第３の検出コイル及び前記第４の検出コイルは、前記回転軸の軸方向に連続して配置されてもよく、
前記電源電位を入力する第１の端子、前記基準電位を入力する第２の端子、前記第１の中点電位を出力する第３の端子、及び前記第２の中点電位を出力する第４の端子を有するコネクタは、前記第１の検出コイル、前記第２の検出コイル、前記第３の検出コイル及び前記第４の検出コイルの全体の一端に配置されていてもよい。

第１の検出コイル、第２の検出コイル、第３の検出コイル及び第４の検出コイルの全体を表す例えばコイルボビン等の一端に、コネクタが配置されている場合、第１の検出コイル、第２の検出コイル、第３の検出コイル及び第４の検出コイルを例えば巻線機でコイルボビンに形成する時、コネクタが邪魔になることを抑制することができる。言い換えれば、コネクタの配置によって、第１の検出コイル、第２の検出コイル、第３の検出コイル及び第４の検出コイルを容易に形成することができる。

第１の態様において、前記第１の検出コイル、前記第２の検出コイル、前記第３の検出コイル及び前記第４の検出コイルは、前記回転軸の軸方向に連続して配置されてもよく、
前記電源電位を入力する第１の端子、前記基準電位を入力する第２の端子、前記第１の中点電位を出力する第３の端子、及び前記第２の中点電位を出力する第４の端子を有するコネクタは、前記第１の検出コイル及び前記第２の検出コイルの全体と前記第３の検出コイル及び前記第４の検出コイルの全体との間に配置されていてもよい。

第１の検出コイル及び第２の検出コイルの全体と第３の検出コイル及び第４の検出コイルの全体との間を表す例えばコイルボビンの中心等の余っている空間に、コネクタが配置されている場合、その空間を有効に利用することができる。

当業者は、例示した本発明に従う態様が、本発明の精神を逸脱することなく、さらに変更され得ることを容易に理解できるであろう。

本発明に従うトルクセンサを備える電動パワーステアリング装置の概略構成例を示す。 図１で示されるトルクセンサの具体的構成例を示す。 図３（Ａ）は、図２のトルクセンサ内の第１、第２、第３及び第４の検出コイルの電線の巻き付け方向を時計回りで構成した時の配線例を示し、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の第２の検出コイルの表面上を渡る渡り線の配置例を示す。 図４（Ａ）は、図２のトルクセンサ内の第１、第２、第３及び第４の検出コイルの電線の巻き付け方向を反時計回りで構成した時の配線例を示し、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の第１の検出コイルの表面上を渡る渡り線の配置例を示す。 図５（Ａ）は、図２のトルクセンサ内の第１、第２、第３及び第４の検出コイルの電線の巻き付け方向を本発明に従って構成した時の配線例を示し、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の第１の検出コイルの表面上を渡る渡り線の配置例を示す。 図５（Ａ）の第１、第２、第３及び第４の検出コイルを有するコイルボビン及びコネクタの斜視図又は具体例を示す。 図７（Ａ）は、図２のトルクセンサ内の第１、第２、第３及び第４の検出コイルの電線の巻き付け方向を本発明に従って構成した時の他の配線例を示し、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の第１の検出コイルの表面上を渡る渡り線の配置例を示す。

以下に説明する好ましい実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。

図１は、本発明に従うトルクセンサを備える電動パワーステアリング装置の概略構成例を示す。図１の例において、電動パワーステアリング装置１０は、車両の操舵系２０（ステアリング系とも言う。）の操舵トルクＴを検出するトルク検出部４１を備えている。例えば電動パワーステアリング装置１０に適用されるトルク検出部４１は、操舵トルクセンサとも言い、電動パワーステアリング装置１０用に限定されない一般的なトルク検出部４１は、トルクセンサとも言う。トルク検出部４１又はトルクセンサの構成又は詳細については、後述する。

図１の例において、電動パワーステアリング装置１０は、操舵系２０にアシストトルク（補助トルクとも言う。）を付与する電動モータ４３と、操舵トルクＴを参照して、電動モータ４３のモータ電流を制御するモータ制御部４２と、をさらに備えることができる。モータ制御部４２は、操舵トルクＴを参照するとともに、車速検出部１０７で検出される車両の速度（車速）を参照することができるが、モータ制御部４２は、車速検出部１０７からの車速を参照しなくてもよい。言い換えれば、電動パワーステアリング装置１０は、車速検出部１０７を備えているが、車速検出部１０７を備えなくてもよい。

なお、電動パワーステアリング装置１０は、例えばステアリングシャフト２２（ステアリングコラムとも言う。）に取り付けられる図示せぬ舵角センサを更に備えてもよく、ステアリングハンドル（例えばステアリングホイール）２１の角度を検出してもよい。この場合、モータ制御部４２は、舵角センサからの角度を参照してもよい。

図１の例において、電動パワーステアリング装置１０は、車両のステアリングハンドル２１から車両の転舵車輪（例えば前輪）２９，２９に至るステアリング系２０にアシストトルクを与えるアシストトルク機構４０（補助トルク機構とも言う。）を備えている。また、電動パワーステアリング装置１０は、転舵機構として例えばラックアンドピニオン機構２５を備えている。

図１の例において、操舵系２０は、ステアリングハンドル２１にステアリングシャフト２２及び自在軸継手２３，２３を介して回転軸２４（ピニオン軸とも言う。）を連結し、回転軸２４にラックアンドピニオン機構２５を介してラック軸２６を連結し、回転軸２６（ラック軸とも言う。）の両端に左右のタイロッド２７，２７及びナックル２８，２８を介して左右の転舵車輪２９，２９を連結したものである。ラックアンドピニオン機構２５は、ピニオン軸２４に有したピニオン３１と、ラック軸２６に有したラック３２とを備える。

ステアリング系２０によれば、運転者がステアリングハンドル２１を操舵することで、その操舵トルクによりラックアンドピニオン機構２５を介して、転舵車輪２９，２９を転舵することができる。

図１の例において、補助トルク機構４０は、ステアリングハンドル２１を操舵することによってステアリング系２０に発生する操舵トルクＴを操舵トルクセンサ等のトルク検出部４１又はトルクセンサで検出し、この検出信号（トルク信号とも言う。）に基づきモータ制御部４２で制御信号を発生し、この制御信号に基づき操舵トルクＴに応じたアシストトルクを電動モータ４３で発生し、減速機構４４（例えばウォームギヤ機構）を介してアシストトルクを回転軸２４に伝達し、さらに、アシストトルクを回転軸２４からステアリング系２０のラックアンドピニオン機構２５に伝達するようにした機構である。

好ましくは、補助トルク機構４０は、車両が前進することによって車両に発生する速度Ｖ（車速とも言う。）を車速センサ等の車速検出部１０７も検出し、この検出信号（車速信号とも言う。）とトルク信号との双方に基づきモータ制御部４２で制御信号を発生することができる。これにより、アシストトルクは、操舵トルクＴ及び車速Ｖに応じた値を示すことになる。また、後述するように、さらに好ましくは、アシストトルクは、操舵トルクＴ及び車速Ｖとともに、例えば電動モータ４３のロータの回転角（回転信号）等によって決定又は補正されている。

なお、アシストトルクがステアリング系２０に与えられる箇所によって、電動パワーステアリング装置１０は、ピニオンアシスト型、ラックアシスト型、コラムアシスト型等に分類することができる。図１の電動パワーステアリング装置１０は、ピニオンアシスト型を示しているが、電動パワーステアリング装置１０は、ラックアシスト型、コラムアシスト型等に適用してもよい。

電動パワーステアリング装置１０によれば、ステアリング系２０の操舵トルクに電動モータ４３のアシストトルクを加えた複合トルクにより、ラック軸２６で転舵車輪２９，２９を転舵することができる。

電動モータ４３は、例えばブラシレスモータであり、ブラシレスモータは、レゾルバ等の回転センサを内蔵している。この回転センサは、ブラシレスモータにおけるロータの回転角（モータ回転信号とも言う。）を検出するものである。

モータ制御部４２は、例えば、電源回路、モータ電流を検出する電流センサ、入力インターフェース回路、マイクロプロセッサ、出力インターフェース回路、ＦＥＴブリッジ回路等によって構成される。入力インターフェース回路は、例えば、外部からトルク信号、車速信号、モータ回転信号等を取り込むことができる。マイクロプロセッサは、例えば、入力インターフェース回路によって取り込んだトルク信号、車速信号等に基づいて、電動モータ４３をベクトル制御することができる。出力インターフェース回路は、例えば、マイクロプロセッサの出力信号をＦＥＴブリッジ回路への駆動信号に変換することができる。ＦＥＴブリッジ回路は、例えば、電動モータ４３（ブラシレスモータ）に駆動電流（３相交流電流）を通電するスイッチング素子によって構成される。

このようなモータ制御部４２は、概して、トルク検出部４１によって検出された操舵トルクＴ（トルク信号）と、車速検出部１０７によって検出された車速（車速信号）と、回転センサによって検出されたロータの回転角（回転信号）等に基づいて、目標電流値を設定することができる。モータ制御部４２は、電流センサによって検出されたモータ電流が目標電流値に一致するように、電動モータ４３を駆動することができる。モータ制御部４２が電流センサを有しない場合、モータ制御部４２は、目標電流値をモータ電流とみなして、目標電流値を制御してもよい。なお、モータ電流を検出する電流センサを電動モータ４３側に取り付け、モータ制御部４２は、電動モータ４３からモータ電流を取り込んでもよい。

図１の例において、トルク検出部４１は、後述するように、第１の中点電位ＶＳ１と２の中点電位ＶＳ２との差を操舵トルクＴ又はトルク信号として出力しているが、トルク検出部４１は、第１の中点電位ＶＳ１及び２の中点電位ＶＳ２を出力してもよい。この場合、モータ制御部４２側で、第１の中点電位ＶＳ１と第２の中点電位ＶＳ２との差を例えば差動増幅器等のアナログ演算又はマイクロプロセッサ等のデジタル演算で求めてもよく、トルク検出部４１とモータ制御部４２のこのような演算部（図示せず）との組み合わせで、トルクセンサを構成してもよい。

図２は、図１で示されるトルク検出部４１の具体的構成例を示す。図２の例において、トルク検出部４１は、磁歪式の操舵トルクセンサであり、回転軸２４には、回転軸２４の軸方向又は長手方向に互いに逆方向の残留歪みが付与された磁歪膜２４ａ，２４ｂが設けられている。これらの磁歪膜２４ａ，２４ｂは、回転軸２４に操舵トルク等のトルクが入力又は印加されると、そのトルクに応じて磁化、透磁率等の磁気特性が変化する磁気特性変化部として作用する。

図２の例において、回転軸２４にトルクが入力されたときの磁歪膜２４ａ，２４ｂの磁化の変化に感応し、この磁化変化をインダクタンスの変化として検出するコイル２０ａ，２０ｄが磁歪膜２４ａ，２４ｂの周囲に設けられている。また、コイル２０ａ，２０ｄに対してそれぞれ直列に接続されたコイル２０ｃ，２０ｂ（抵抗素子２０ｃ，２０ｂとも言う）が設けられる。以下、コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄをそれぞれ第１の検出コイル２０ａ、第２の検出コイル２０ｂ、第３の検出コイル２０ｃ及び第４の検出コイル２０ｄと呼ぶ。

図１に示すような電動パワーステアリング装置１０を含む一般的な装置に利用可能なトルク検出部４１又はトルクセンサは、回転軸２４と、回転軸２４に設けられた磁気特性変化部材と、磁気特性変化部材の磁気特性変化を検出する第１の検出コイル２０ａ、第２の検出コイル２０ｂ、第３の検出コイル２０ｃ及び第４の検出コイル２０ｄと、後述するような演算部６５と、を備えている。

図２の例において、トルク検出部４１は、第１及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｄと抵抗素子２０ｃ，２０ｂとで形成する２つの直列回路から成るブリッジ回路に対して所定の周期で電源電圧を印加する電圧印加部５２をさらに備えることができる。電圧印加部５２は、例えば、スイッチング素子５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄとこれらに接続された定電圧源５１とを有する。定電圧源５１は、接地（グランドとも言う。）を基準とし、定電圧源５１の電源電圧は、定電圧源５１の電源電位と接地の接地電位（グランド電位とも言う。）との差である。ここで、定電圧源５１は、接地以外の基準点を基準として設定されてもよく、定電圧源５１の電源電位は、基準点の基準電位（接地電位以外の電位）よりも所定の電圧（電位Ｖ＋と電位Ｖ−との差）だけ高くてもよい。例えばスイッチング素子５０ｃがオンしてスイッチング素子５０ｃがオフする時に、定電圧源５１の電源電位は、例えば第１の検出コイル２０ａ及び第３の検出コイル２０ｃの全体の一端の電位Ｖ＋に反映される一方、例えばスイッチング素子５０ａがオフしてスイッチング素子５０ｂがオンする時に、接地の接地電位は、例えば第１の検出コイル２０ａ及び第３の検出コイル２０ｃの全体の他端の電位Ｖ−に反映される。言い換えれば、例えば特許文献１の図７（ａ）で示されるように、電位Ｖ−は、接地電位であり、電位Ｖ＋は、スイッチング素子５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄによって所定の周期で印加される又は変化する定電圧源５１の電源電位である。

図２の例において、第１の検出コイル２０ａの両端の電圧の変化は、第１の検出コイル２０ａ及び第３の検出コイル２０ｃの接続点の電位ＶＳ１（第１の中点電位）の変化に反映される一方、第４の検出コイル２０ｄの両端の電圧の変化は、第４の検出コイル２０ｄ及び第２の検出コイル２０ｂの接続点の電位ＶＳ２（第２の中点電位）の変化に反映される。ノード５４の電位は、電位ＶＳ１であり、ノード５３の電位は、電位ＶＳ２である。

図２の例において、トルク検出部４１は、変化する電位ＶＳ１の位相を反転（１８０°シフト）させて反転電位（第１の反転中点電位）をノード５６ａで得る位相シフト部５６と、変化する電位ＶＳ２の位相を反転（１８０°シフト）させて反転電位（第２の反転中点電位）をノード５５ａで得る位相シフト部５５とをさらに備えることができるが、トルク検出部４１は、位相シフト部５６，５５を備えなくてもよい。トルク検出部４１が位相シフト部５６，５５を備える場合、選択部５８は、ノード５４，５６ａを切り替える例えばマルチプレクサ等の選択子６０で電位ＶＳ１と電位ＶＳ１の反転電位とを交互に選択し、選択部５７は、ノード５３，５５ａを切り替える選択子５９で電位ＶＳ２と電位ＶＳ２の反転電位とを交互に選択する。

図２の例において、トルク検出部４１は、ノード５４又は選択部５８の次段にフィルタ６２と、ノード５３又は選択部５７の次段にフィルタ６１とをさらに備えることができるが、トルク検出部４１は、フィルタ６１，６２を備えなくてもよい。フィルタ６１，６２は、選択部５７，５８から出力される電位に含まれるノイズをカットすると共にこれらの電位の変化を平滑する働きを有する。フィルタ６２は、選択部５８から出力される電位の変化を平滑して直流電位を出力する平滑部６４と、増幅器６２ａとを有し、フィルタ６１は、選択部５７から出力される電位の変化を平滑して直流電位を出力する平滑部６３と、増幅器６１ａとを有する。

図２の例において、トルク検出部４１は、ノード５４又はフィルタ６２（増幅器６２ａ）及びノード５３又はフィルタ６１（増幅器６１ａ）の次段に２つの直流電位の差を演算する演算部６５を備えている。演算部６５は、概して、接地電位（又は基準電位）と電源電位との間に直列に接続された第１の検出コイル２０ａ及び第３の検出コイル２０ｃの接続点の電位ＶＳ１（第１の中点電位）と接地電位（又は基準電位）と電源電位との間に直列に接続された第４の検出コイル２０ｄ及び第２の検出コイル２０ｂとの接続点の電位ＶＳ２（第２の中点電位）とを入力し、第１の中点電位と第２の中点電位との差（差動電圧）を回転軸２４に入力されるトルクとして出力する。ここで、接地電位（又は基準電位）と電源電位との間に直列に接続された第４の検出コイル２０ｄ及び第２の検出コイル２０ｂは、第１の中点電位に接続されていない。演算部６５は、増幅機能を有してもよく、例えばオペアンプを用いて差動増幅回路で構成することができる。演算部６５は、例えばオペアンプ又は差動増幅回路でアナログ演算を実行するが、例えばデジタル回路、マイクロプロセッサ等でデジタル演算を実行してもよい。

図２の例において、トルク検出部４１は、演算部６５からのアナログ信号（差動電圧）をデジタル信号（差動電圧）に変換するＡＤ変換部６６と、ＡＤ変換部６６からのデジタル信号（差動電圧）をホールドするサンプルホールド回路６７と、サンプルホールド回路６７から出力される信号（差動電圧）をトルク値に変換する電圧−トルク変換部６８とをさらに備えることができるが、トルク検出部４１は、ＡＤ変換部６６、サンプルホールド回路６７及び電圧−トルク変換部６８を備えなくてもよい。

（第１の比較例）
図３（Ａ）は、図２の第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの電線（例えばエナメル線等のように絶縁物で被覆された電線）の巻き付け方向を時計回りで構成した時の配線例を示し、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の第２の検出コイル２０ｂの表面上を渡る渡り線の配置例を示す。図３（Ａ）の例において、例えば一体で形成されるコイルボビンの上部７４ａに例えば２本の電線を巻き付けて、第１の検出コイル２０ａ及び第２の検出コイル２０ｂを構成することができる。また、コイルボビンの下部７４ｂに例えば２本の電線を巻き付けて、第３の検出コイル２０ｃ及び第４の検出コイル２０ｄを構成することができる。コイルボビンは、例えば図１の回転軸２４又は例えば図２の磁歪膜２４ａ，２４ｂを囲み、第１の検出コイル２０ａ及び第２の検出コイル２０ｂは、磁歪膜２４ａに対向し、第３の検出コイル２０ｃ及び第４の検出コイル２０ｄは、磁歪膜２４ｂに対向する。第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、回転軸２４から間隔を置いて配置されているが、回転軸２４に密着させることができる。

図３（Ａ）の例において、具体的には、コネクタ７５に設けられた４つの端子のうちの電位ＶＳ１（第１の中点電位）を表す端子（第３の端子）に電線（第１の電線）の一端を接続し、その端子（第３の端子）からのその電線（第１の電線）を第１の検出コイル２０ａの内側（巻き始め、一端）に設定して、コイルボビンの上部７４ａに設けられた２つの凹部のうちの上側の１つの凹部に、その電線（第１の電線）を時計回りに（clockwise）巻き付け、第１の検出コイル２０ａの外側（巻き終わり、他端）からのその電線（第１の電線）の他端を電位Ｖ＋（電源電位）を表す端子（第１の端子）に接続する。図３（Ａ）の例において、電位ＶＳ１の端子（第３の端子）と電位Ｖ＋の端子（第１の端子）との双方に繋がる電線（第１の電線）は、コイルボビンに数回巻かれて第１の検出コイル２０ａを形成しているが、実際のその電線（第１の電線）は、コイルボビンに多数回巻かれて第１の検出コイル２０ａを形成している。言い換えれば、第１の検出コイル２０ａが電線（第１の電線）の時計回りの巻き付けであることを容易に理解するために、図３（Ａ）は、簡略化されている。

また、図３（Ａ）の例において、コネクタ７５に設けられた電位Ｖ−（例えば接地電位等の基準電位）を表す端子（第２の端子）に電線（第３の電線）の一端を接続し、その端子（第２の端子）からのその電線（第３の電線）を第３の検出コイル２０ｃの内側（巻き始め、一端）に設定して、コイルボビンの下部７４ｂに設けられた２つの凹部のうちの上側の１つの凹部に、その電線（第３の電線）を時計回りに（clockwise）巻き付け、第３の検出コイル２０ｃの外側（巻き終わり、他端）からのその電線（第３の電線）の他端を電位ＶＳ１（第１の中点電位）を表す端子（第３の端子）に接続する。図３（Ａ）の例において、電位Ｖ−（接地電位）の端子（第２の端子）と電位ＶＳ１の端子（第３の端子）との双方に繋がる電線（第３の電線）は、簡略化されて図示される第３の検出コイル２０ｃを形成している。

また、図３（Ａ）の例において、コネクタ７５に設けられた電位ＶＳ２（第２の中点電位）を表す端子（第４の端子）に電線（第４の電線）の一端を接続し、その端子（第４の端子）からのその電線（第４の電線）を第４の検出コイル２０ｄの内側（巻き始め、一端）に設定して、コイルボビンの下部７４ａに設けられた下側の１つの凹部に、その電線（第４の電線）を時計回りに（clockwise）巻き付け、第４の検出コイル２０ｄの外側（巻き終わり、他端）からのその電線（第４の電線）の他端を電位Ｖ＋（電源電位）を表す端子（第１の端子）に接続する。図３（Ａ）の例において、電位ＶＳ２の端子（第４の端子）と電位Ｖ＋の端子（第１の端子）との双方に繋がる電線（第４の電線）は、簡略化されて図示される第４の検出コイル２０ｄを形成している。

また、図３（Ａ）の例において、コネクタ７５に設けられた電位Ｖ−（接地電位）を表す端子（第２の端子）に電線（第２の電線）の一端を接続し、その端子（第２の端子）からのその電線（第２の電線）を第２の検出コイル２０ｂの内側（巻き始め、一端）に設定して、コイルボビンの上部７４ｂに設けられた下側の１つの凹部に、その電線（第２の電線）を時計回りに（clockwise）巻き付け、第２の検出コイル２０ｂの外側（巻き終わり、他端）からのその電線（第２の電線）の他端を電位ＶＳ２（第２の中点電位）を表す端子（第４の端子）に接続する。図３（Ａ）の例において、電位Ｖ−（接地電位）の端子（第２の端子）と電位ＶＳ２の端子（第４の端子）との双方に繋がる電線（第２の電線）は、簡略化されて図示される第２の検出コイル２０ｂを形成している。

図３（Ｂ）の例において、第２の検出コイル２０ｂの表面上を渡る渡り線として、第３の検出コイル２０ｃの外側から電位ＶＳ１の端子（第３の端子）への電線（第３の電線の他端側）が示されている。また、第２の検出コイル２０ｂの表面（外側）の電位は、電位ＶＳ２である。従って、対象検出コイルである第２の検出コイル２０ｂの表面上で、仮に、渡り線である第３の電線の被覆が破損すると、電位ＶＳ１（渡り線）と電位ＶＳ２（第２の検出コイル２０ｂ）とが短絡する。この場合、運転手は、電位ＶＳ１と電位ＶＳ２との間の短絡又は磁歪式トルクセンサ２０の故障に気付かないまま、ゼロである補助操舵トルクで自動車を運転し続け、運転者の快適性が損なわれてしまう。

図３（Ｂ）の例において、第２の検出コイル２０ｂを対象検出コイルとする時、第２の検出コイル２０ｂの表面上を渡る渡り線は、第３の検出コイル２０ｃの内側から電位Ｖ−（接地電位）の端子（第２の端子）への電線（第３の電線の一端側）、第４の検出コイル２０ｄの外側から電位Ｖ＋の端子（第１の端子）への電線（第４の電線の他端側）、及び第４の検出コイル２０ｄの内側から電位ＶＳ２（第２の中間電位）の端子（第４の端子）への電線（第４の電線の一端側）を含むが（図３（Ａ）参照）、これらは、図３（Ｂ）で省略されている。

なお、第３の検出コイル２０ｃを対象検出コイルとする時、第３の検出コイル２０ｃの表面上を渡る渡り線は、第４の検出コイル２０ｄの外側から電位Ｖ＋の端子（第１の端子）への電線（第４の電線の他端側）、及び第４の検出コイル２０ｄの内側から電位ＶＳ２（第２の中間電位）の（第４の端子）への電線（第４の電線の一端側）を含む（図３（Ａ）参照）。従って、対象検出コイルである第３の検出コイル２０ｃの表面上で、仮に、渡り線である第４の電線の被覆が破損すると、電位ＶＳ２（渡り線）と電位ＶＳ１（第３の検出コイル２０ｃ）とが短絡する。この場合も、運転手は、電位ＶＳ２と電位ＶＳ１との間の短絡又は磁歪式トルクセンサ２０の故障に気付かないまま、ゼロである補助操舵トルクで自動車を運転し続け、運転者の快適性が損なわれてしまう。

（第２の比較例）
図４（Ａ）は、図２の第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの電線の巻き付け方向を反時計回りで構成した時の配線例を示し、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の第１の検出コイル２０ａの表面上を渡る渡り線の配置例を示す。図３（Ａ）の例において、すべての第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの電線の巻き付け方向は、時計回りである一方、図４（Ａ）の例において、すべての第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの電線の巻き付け方向は、反時計回り（counterclockwise）である。

図４（Ｂ）の例において、第１の検出コイル２０ａの表面上を渡る渡り線として、第２の検出コイル２０ｂの内側から電位ＶＳ２の端子（第４の端子）への電線又は第４の検出コイル２０ｄの外側から電位ＶＳ２の端子（第４の端子）への電線が示されている。また、第１の検出コイル２０ａの表面（外側）の電位は、電位ＶＳ１である。従って、対象検出コイルである第１の検出コイル２０ａの表面上で、仮に、渡り線である第２の電線又は第４の電線の被覆が破損すると、電位ＶＳ２（渡り線）と電位ＶＳ１（第１の検出コイル２０ａ）とが短絡する。この場合、運転手は、電位ＶＳ２と電位ＶＳ１との間の短絡又は磁歪式トルクセンサ２０の故障に気付かないまま、ゼロである補助操舵トルクで自動車を運転し続け、運転者の快適性が損なわれてしまう。

なお、電動パワーステアリング装置１０は、上述のように、ステアリングハンドル２１の角度を検出する検舵角センサを備えることができる。この場合、例えば図１のモータ制御部４２は、検舵角センサからの角度を参照しながら、操舵トルクがゼロである時に電位ＶＳ２と電位ＶＳ１とが短絡しない状態と操舵トルクがゼロでない時に電位ＶＳ２と電位ＶＳ１とが短絡する状態とを区別して、電位ＶＳ２と電位ＶＳ１との間の短絡又は磁歪式トルクセンサ２０の故障を判定してもよい。しかしながら、検舵角センサの分だけ電動パワーステアリング装置１０又は磁歪式トルクセンサ２０の製造コストが増加してしまう。

（第１の実施例）
図５（Ａ）は、図２の第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの電線の巻き付け方向を本発明に従って構成した時の配線例を示し、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の第１の検出コイル２０ａの表面上を渡る渡り線の配置例を示す。図４（Ａ）の例において、すべての第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの電線の巻き付け方向は、反時計回りである一方、図５（Ａ）の例において、第１の検出コイル２０ａ以外の第２、第３及び第４の検出コイル２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの電線の巻き付け方向は、反時計回りであり、第１の検出コイル２０ａの電線の巻き付け方向は、時計回りである。

磁歪式トルクセンサ２０の感度を重要視する場合、本発明者らは、図３（Ａ）又は図４（Ａ）で示されるように、すべての第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの電線の巻き付け方向を一致させている必要があると考えていた。しなしながら、本発明者らは、電線の巻き付け方向を一致させない場合であっても、第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの各々に電流が流れて発生する磁界の方向が合成磁界Ｈの方向に一致している限り、実際の磁歪式トルクセンサ２０の感度の低下がないことを実験により確かめた。そこで、図５（Ａ）で示されるように、第１の検出コイル２０ａ以外の第２、第３及び第４の検出コイル２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの電線の巻き付け方向を反時計回りで構成すると、電位ＶＳ２と電位ＶＳ１との間の短絡が防止されている。なお、電位Ｖ＋の端子（第１の端子）と電位Ｖ−の端子（第２の端子）との配置を切り替える、代替的に、電位Ｖ＋の端子（第１の端子）への配線と電位Ｖ−の端子（第２の端子）への配線を切り替えることによって、合成磁界Ｈの方向が逆になるように図５（Ａ）の例を変形しても、電位ＶＳ２と電位ＶＳ１との間の短絡が防止されている。

図５（Ｂ）の例において、第１の検出コイル２０ａの表面上を渡る渡り線として、第２の検出コイル２０ｂの内側から電位ＶＳ２の端子（第４の端子）への電線又は第４の検出コイル２０ｄの外側から電位ＶＳ２の端子（第４の端子）への電線が示されている。また、第１の検出コイル２０ａの表面（外側）の電位は、電位Ｖ＋である。従って、対象検出コイルである第１の検出コイル２０ａの表面上で、電位ＶＳ２（渡り線）は、電位Ｖ＋（第１の検出コイル２０ａ）と接触しているに過ぎず、電位ＶＳ２と電位ＶＳ１との間の短絡が防止されている。

図５（Ｂ）の例において、対象検出コイルである第１の検出コイル２０ａの表面上で、仮に、渡り線である第２の電線又は第４の電線の被覆が破損して、電位ＶＳ２（渡り線）と電位Ｖ＋（第１の検出コイル２０ａ）とが短絡する場合、電位ＶＳ２が急激に変化する。加えて、このような電位ＶＳ２の変化に伴って、電位ＶＳ１と電位ＶＳ２との差（操舵トルク）も急激に変化する。電位ＶＳ２の変化及び／又は操舵トルクの変化を例えば磁歪式トルクセンサ２０内で監視することで、磁歪式トルクセンサ２０又は運転者は、磁歪式トルクセンサ２０の故障を検出することができる。磁歪式トルクセンサ２０を早期に修理又は交換することで、運転者の快適性を回復させることができる。

図５（Ｂ）の例において、第１の検出コイル２０ａを対象検出コイルとする時、第１の検出コイル２０ａの表面上を渡る渡り線は、第２の検出コイル２０ｂの外側から電位Ｖ−の端子（第２の端子）への電線、第３の検出コイル２０ｃの内側から電位ＶＳ１の端子（第３の端子）への電線、第３の検出コイル２０ｃの外側から電位Ｖ−の端子（第２の端子）への電線、第４の検出コイル２０ｄの内側から電位Ｖ＋の端子（第１の端子）への電線、及び第４の検出コイル２０ｄの外側から電位ＶＳ２の端子（第４の端子）への電線（第４の電線の一端側）を含むが（図５（Ａ）参照）、これらは、図５（Ｂ）で省略されている。

なお、第２の検出コイル２０ｂを対象検出コイルとする時、第２の検出コイル２０ｂの表面上を渡る渡り線は、第３の検出コイル２０ｃの内側から電位ＶＳ１の端子（第３の端子）への電線、第３の検出コイル２０ｃの外側から電位Ｖ−の端子（第２の端子）への電線、第４の検出コイル２０ｄの内側から電位Ｖ＋の端子（第１の端子）への電線、及び第４の検出コイル２０ｄの外側から電位ＶＳ２の端子（第４の端子）への電線（第４の電線の一端側）である（図５（Ａ）参照）。また、第２の検出コイル２０ｂの表面（外側）の電位は、電位Ｖ−である。従って、対象検出コイルである第２の検出コイル２０ｂの表面上で、電位ＶＳ１、電位Ｖ−、電位Ｖ＋又は電位ＶＳ２（渡り線）は、電位Ｖ−（第２の検出コイル２０ｂ）と接触しているに過ぎず、電位ＶＳ２と電位ＶＳ１との間の短絡が防止されている。

また、第３の検出コイル２０ｃを対象検出コイルとする時、第３の検出コイル２０ｃの表面上を渡る渡り線は、第４の検出コイル２０ｄの内側から電位Ｖ＋の端子（第１の端子）への電線、及び第４の検出コイル２０ｄの外側から電位ＶＳ２の端子（第４の端子）への電線（第４の電線の一端側）である（図５（Ａ）参照）。また、第３の検出コイル２０ｃの表面（外側）の電位は、電位Ｖ−である。従って、対象検出コイルである第３の検出コイル２０ｃの表面上で、電位Ｖ＋又は電位ＶＳ２（渡り線）は、電位Ｖ−（第３の検出コイル２０ｃ）と接触しているに過ぎず、電位ＶＳ２と電位ＶＳ１との間の短絡が防止されている。

図５（Ａ）の例において、第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、コイルボビンの上部７４ａから下部７５ｂへの方向（回転軸２４の軸方向又は長手方向）に、第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの順番で、連続して配置されている。また、電位Ｖ＋を入力する第１の端子、電位Ｖ−を入力する第２の端子、電位ＶＳ１を出力する第３の端子、及び電位ＶＳ２を出力する第４の端子を有するコネクタ７５が、第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの全体の一端（コイルボビンの上部７４ａ側の頂面）に配置されている場合、第４の検出コイル２０ｄの表面上を渡る渡り線は、存在しない。言い換えれば、第４の検出コイル２０ｄは、対象検出コイルではない。

加えて、このようなコネクタ７５の配置によって、第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを例えば図示せぬ巻線機でコイルボビンに形成する時、コネクタ７５が邪魔になることを抑制することができる。言い換えれば、コネクタ７５の配置によって、第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを容易に形成することができる。

図５（Ａ）の例において、３つの電線（第２の検出コイル２０ｂの内側から電位ＶＳ１の端子への電線、第３の検出コイル２０ｃの内側から電位ＶＳ１の端子への電線、及び第４の検出コイル２０ｄの外側から電位ＶＳ２の端子への電線）が、電位ＶＳ１又は電位ＶＳ２を表す渡り線である。また、第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄのうちの電位ＶＳ１又は電位ＶＳ２を表す渡り線（上記３つの電線）が存在する対象検出コイルは、第１、第２及び第３の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃである。すべての対象検出コイル、即ち、第１、第２及び第３の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、電位Ｖ＋又は電位Ｖ−である表面（外側）の電位を有している。

図５（Ａ）の例において、コイルボビンは、コイルボビンの上部７４ａと下部７４ｂとの間に、スペーサ又は余っている空間を表す中部７４ｃを有している。第１の検出コイル２０ａ及び第２の検出コイル２０ｂは、例えば磁歪膜２４ａに対向し、磁歪膜２４ａは、２つの異なる磁気異方性の１つの磁気異方性に対応する磁気特性変化部材の第１の部分である。第３の検出コイル２０ｃ及び第４の検出コイル２０ｄは、例えば磁歪膜２４ｂに対向し、磁歪膜２４ｂは、２つの異なる磁気異方性のもう１つの磁気異方性に対応する磁気特性変化部材の第２の部分である。上下の磁歪膜２４ａ，２４ｂの端部は、トルク検出部４１の感度を低下させることもあるので、第１の検出コイル２０ａ及び第２の検出コイル２０ｂは、磁歪膜２４ａ，２４ｂの中央部に対応し、第３の検出コイル２０ｃ及び第４の検出コイル２０ｄは、磁歪膜２４ｂの中央部に対応することが好ましい。従って、コイルボビンの中部７４ｃは、磁歪膜２４ａと磁歪膜２４ｂとの隙間又は境界に対応している。

図６は、図５（Ａ）の第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを有するコイルボビン及びコネクタ７５の斜視図又は具体例を示す。図６の例において、第２の検出コイル２０ｂの巻き付け方向は、例えば半時計回りなので、第２の検出コイル２０ｂの内側から電位ＶＳ２の端子への渡り線は、正面側に図示されて、第１の検出コイル２０ａの表面（外側）上を渡っている。なお、第２の検出コイル２０ｂの外側から電位Ｖ−の端子への渡り線も、第１の検出コイル２０ａの表面（外側）上を渡っている。図６の例において、第３の検出コイル２０ｃの巻き付け方向は、例えば半時計回りなので、第３の検出コイル２０ｃの内側から電位ＶＳ１の端子への渡り線は、正面側に図示されて、第１及び第２の検出コイル２０ａ，２０ｂの表面（外側）上を渡っている。なお、第３の検出コイル２０ｃの外側から電位Ｖ−の端子への渡り線も、第１及び第２の検出コイル２０ａ，２０ｂの表面（外側）上を渡っている。図６の例において、第４の検出コイル２０ｄの巻き付け方向は、例えば半時計回りなので、第４の検出コイル２０ｄの内側から電位Ｖ＋の端子への渡り線は、正面側に図示されて、第１、第２及び第３の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃの表面（外側）上を渡っている。なお、第４の検出コイル２０ｄの外側から電位ＶＳ２の端子への渡り線も、第１、第２及び第３の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃの表面（外側）上を渡っている。

なお、このような渡り線と例えば第１の検出コイル２０ａの表面（外側）との間に空間を設けることも考えられる。しかしながら、渡り線は例えば樹脂モールドで固定する必要があり、仮に、その空間に樹脂が入ると、樹脂の圧力又は摩擦で、渡り線が断線してしまう虞がある。従って、渡り線は、例えば第１の検出コイル２０ａの表面（外側）と密着させて、その表面上を渡らせる必要がある。

（第１の実施例の変形例）
図５（Ａ）の例において、第４の検出コイル２０ｄは、対象検出コイルではない。従って、第４の検出コイル２０ｄの電線の巻き付け方向は、反時計回りから時計回りに変更してもよい。即ち、第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの各々に電流が流れて発生する磁界の方向が合成磁界Ｈの方向に一致させながら、第２及び第３の検出コイル２０ｂ，２０ｃの電線の巻き付け方向は、反時計回りであり、第１及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｄの電線の巻き付け方向は、時計回りである。

（第２の実施例）
図７（Ａ）は、図２の第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの電線の巻き付け方向を本発明に従って構成した時の他の配線例を示し、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の第１の検出コイル２０ａの表面上を渡る渡り線の配置例を示す。図５（Ａ）の例において、コネクタ７５が、第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの全体の一端（コイルボビンの上部７４ａ側の頂面）に配置されている一方、図７（Ａ）の例において、コネクタ７５は、第１の検出コイル２０ａ及び第２の検出コイル２０ｂの全体と第３の検出コイル２０ｃ及び第４の検出コイル２０ｄの全体との間（コイルボビンの中部７４ｃの側面）に配置されている。コネクタ７５がスペーサ又は余っている空間を表すコイルボビンの中部７４ｃに配置されている場合、その空間を有効に利用することができる。

図７（Ａ）の例において、第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの各々に電流が流れて発生する磁界の方向が合成磁界Ｈの方向に一致させながら、第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの電線の巻き付け方向は、反時計回りである。なお、電位Ｖ＋の端子（第１の端子）と電位Ｖ−の端子（第２の端子）との配置を切り替える、代替的に、電位Ｖ＋の端子（第１の端子）への配線と電位Ｖ−の端子（第２の端子）への配線を切り替えることによって、合成磁界Ｈの方向が逆になるように図７（Ａ）の例を変形しても、電位ＶＳ２と電位ＶＳ１との間の短絡が防止されている。

図７（Ｂ）の例において、第２の検出コイル２０ｂの表面上を渡る渡り線として、第１の検出コイル２０ａの内側から電位Ｖ＋の端子への電線が示されている。また、第２の検出コイル２０ｂの表面（外側）の電位は、電位Ｖ−である。従って、対象検出コイルである第２の検出コイル２０ｂの表面上で、電位Ｖ＋（渡り線）は、電位Ｖ−（第２の検出コイル２０ｂ）と接触しているに過ぎず、電位ＶＳ２と電位ＶＳ１との間の短絡が防止されている。

図７（Ｂ）の例において、対象検出コイルである第２の検出コイル２０ｂの表面上で、仮に、渡り線である第１の電線の被覆が破損して、電位ＶＳ１（渡り線）と電位Ｖ−（第２の検出コイル２０ｂ）とが短絡する場合、電位ＶＳ１が急激に変化する。加えて、このような電位ＶＳ１の変化に伴って、電位ＶＳ１と電位ＶＳ２との差（操舵トルク）も急激に変化する。電位ＶＳ１の変化及び／又は操舵トルクの変化を例えば磁歪式トルクセンサ２０内で監視することで、磁歪式トルクセンサ２０又は運転者は、磁歪式トルクセンサ２０の故障を検出することができる。磁歪式トルクセンサ２０を早期に修理又は交換することで、運転者の快適性を回復させることができる。

図７（Ｂ）の例において、第２の検出コイル２０ｂを対象検出コイルとする時、第２の検出コイル２０ｂの表面上を渡る渡り線は、第１の検出コイル２０ａの内側から電位Ｖ＋の端子への電線を含むが（図７（Ａ）参照）、これは、図７（Ｂ）で省略されている。

なお、第３の検出コイル２０ｃを対象検出コイルとする時、第３の検出コイル２０ｃの表面上を渡る渡り線は、第４の検出コイル２０ｄの内側から電位Ｖ＋の端子への電線、及び第４の検出コイル２０ｄの外側から電位ＶＳ２の端子への電線である（図７（Ａ）参照）。また、第３の検出コイル２０ｃの表面（外側）の電位は、電位Ｖ−である。従って、対象検出コイルである第３の検出コイル２０ｃの表面上で、電位Ｖ＋又は電位ＶＳ２（渡り線）は、電位Ｖ−（第３の検出コイル２０ｃ）と接触しているに過ぎず、電位ＶＳ２と電位ＶＳ１との間の短絡が防止されている。

図７（Ａ）の例において、コネクタ７５がコイルボビンの中部７４ｃに配置されている場合、第１及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｄの表面上を渡る渡り線は、存在しない。言い換えれば、第１及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｄは、対象検出コイルではない。

図７（Ａ）の例において、２つの電線（第１の検出コイル２０ｂの外側から電位ＶＳ１の端子への電線、及び第４の検出コイル２０ｄの外側から電位ＶＳ２の端子への電線）が、電位ＶＳ１又は電位ＶＳ２を表す渡り線である。また、第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄのうちの電位ＶＳ１又は電位ＶＳ２を表す渡り線（上記２つの電線）が存在する対象検出コイルは、第２及び第３の検出コイル２０ｂ，２０ｃである。すべての対象検出コイル、即ち、第２及び第３の検出コイル２０ｂ，２０ｃは、電位Ｖ−である表面（外側）の電位を有している。

（第２の実施例の変形例）
図７（Ａ）の例において、第１及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｄは、対象検出コイルではない。従って、第１及び／又は第４の検出コイル２０ａ，２０ｄの電線の巻き付け方向は、反時計回りから時計回りに変更してもよい。即ち、第１、第２、第３及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの各々に電流が流れて発生する磁界の方向が合成磁界Ｈの方向に一致させながら、第２及び第３の検出コイル２０ｂ，２０ｃの電線の巻き付け方向は、反時計回りであり、例えば第１及び第４の検出コイル２０ａ，２０ｄの電線の巻き付け方向は、時計回りである。或いは、第１、第２及び第３の検出コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃの電線の巻き付け方向は、反時計回りであり、例えば第４の検出コイル２０ｄの電線の巻き付け方向は、時計回りである。或いは、第２、第３及び第４の検出コイル２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの電線の巻き付け方向は、反時計回りであり、例えば第１の検出コイル２０ａの電線の巻き付け方向は、時計回りである。

本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。

１０・・・電動パワーステアリング装置、１２・・・ボールジョイント、２０・・・操舵系（ステアリング系）、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ・・・検出コイル、２１・・・ステアリングハンドル、２２・・・ステアリングシャフト、２３・・・自在軸継手、２４・・・回転軸（ピニオン軸）、２４ａ，２４ｂ・・・磁歪膜（磁気特性変化部材）、２５・・・ラックアンドピニオン機構、２６・・・回転軸（ラック軸）、２７・・・タイロッド、２８・・・ナックル、２９・・・転舵車輪、３１・・・ピニオン、３２・・・ラック、４０・・・アシストトルク機構（補助トルク機構）、４１・・・トルク検出部（トルクセンサ）、４２・・・モータ制御部、４３・・・電動モータ、４４・・・減速機構、５１・・・定電圧源、５２・・・電圧印加部、５３，５４・・・ノード、５５，５６・・・位相シフト部、５５ａ，５６ａ・・・ノード、５７，５８・・・選択部、５９，６０・・・選択子、６１，６２・・・フィルタ、６１ａ，６２ａ・・・増幅器、６３，６４・・・平滑部、６５・・・演算部、６６・・・ＡＤ変換部、６７・・・サンプルホールド回路、６８・・・電圧−トルク変換部、７４ａ，７４ｂ，７４ｃ・・・コイルボビン、１０７・・・車速検出部、Ｈ・・・合成磁界、Ｔ・・・操舵トルク、Ｖ・・・車速、Ｖ＋・・・電源電位（電源電圧）、Ｖ−・・・接地電位（接地電圧）、ＶＳ１・・・第１の中点電位（第１の中点電圧）、ＶＳ２・・・第２の中点電位（第２の中点電圧）。

Claims (4)

1. 回転軸と、
   前記回転軸に設けられた磁気特性変化部材と、
   前記磁気特性変化部材の磁気特性変化を検出する第１の検出コイル、第２の検出コイル、第３の検出コイル及び第４の検出コイルと、
   基準電位と前記基準電位よりも所定の電圧だけ高い電源電位との間に直列に接続された前記第１の検出コイル及び前記第３の検出コイルの接続点の電位である第１の中点電位と前記基準電位と前記電源電位との間に直列に接続された前記第４の検出コイル及び前記第２の検出コイルとの接続点の電位である第２の中点電位とを入力し、前記第１の中点電位と前記第２の中点電位との差を前記回転軸に入力されるトルクとして出力する演算部と、
   を備え、
   前記第１の中点電位又は前記第２の中点電位を表す少なくとも１つの渡り線が前記第１の検出コイル、前記第２の検出コイル、前記第３の検出コイル及び前記第４の検出コイルのうちの対象検出コイルの表面上を渡るすべての前記対象検出コイルは、前記電源電位又は前記基準電位である前記表面の電位を有することを特徴とするトルクセンサ。
2. 前記磁気特性変化部材は、前記回転軸に設けられ、且つ少なくとも２つの異なる磁気異方性を有し、
   前記第１の検出コイル及び前記第２の検出コイルは、前記少なくとも２つの異なる磁気異方性の１つの磁気異方性に対応する前記磁気特性変化部材の第１の部分に対向し、
   前記第３の検出コイル及び前記第４の検出コイルは、前記少なくとも２つの異なる磁気異方性のもう１つの磁気異方性に対応する前記磁気特性変化部材の第２の部分に対向することを特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ。
3. 前記第１の検出コイル、前記第２の検出コイル、前記第３の検出コイル及び前記第４の検出コイルは、前記回転軸の軸方向に連続して配置され、
   前記電源電位を入力する第１の端子、前記基準電位を入力する第２の端子、前記第１の中点電位を出力する第３の端子、及び前記第２の中点電位を出力する第４の端子を有するコネクタは、前記第１の検出コイル、前記第２の検出コイル、前記第３の検出コイル及び前記第４の検出コイルの全体の一端に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のトルクセンサ。
4. 前記第１の検出コイル、前記第２の検出コイル、前記第３の検出コイル及び前記第４の検出コイルは、前記回転軸の軸方向に連続して配置され、
   前記電源電位を入力する第１の端子、前記基準電位を入力する第２の端子、前記第１の中点電位を出力する第３の端子、及び前記第２の中点電位を出力する第４の端子を有するコネクタは、前記第１の検出コイル及び前記第２の検出コイルの全体と前記第３の検出コイル及び前記第４の検出コイルの全体との間に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のトルクセンサ。

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