JP2011232318A - 集磁リング及びその製造方法並びにトルクセンサ及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロスなく素材を利用できる集磁リングを提供すること。
【解決手段】集磁リング４０は、中心軸線Ｃ１を中心とする一対の円弧板４１，４２と、所定方向Ｙ１に延びる集磁板４３とを一対の接続部４４，４５で接続している。集磁板４３、一対の円弧板４１，４２および一対の接続部４４，４５が、単一の矩形の板材を用いて一体に形成されている。各接続部４４，４５は、折り返し線７０を介して折り返された第１の台形板４６及び第２の台形板４７を含む。第１の台形板４６は、集磁板４３から第１の折り曲げ線７１を介して直交状に接続されている。第２の台形板４７は、第２の折り曲げ線７２を介して対応する円弧板４１，４２と接続されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、トルクセンサ用の集磁リング及びその製造方法並びにトルクセンサ及び電動パワーステアリング装置に関する。

通常、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering System）等に用いられるトルクセンサは、トーションバーの捻れ角を検出することにより、その回転軸への入力トルクを演算する構成となっている。
従来、この種のトルク検出装置として、トーションバーを介して同軸に連結された第１の軸および第２の軸と、第２の軸に固定されたリング状の多極磁石と、第１の軸に固定された一対の磁気ヨークと、上記一対の磁気ヨークからの磁束を誘導する一対の集磁リングと、上記磁気ヨークおよび上記集磁リングが誘導した上記多極磁石からの磁束を検出する磁束検出器とを備えたトルクセンサが提案されている（例えば特許文献１を参照）。

各集磁リングは、リング状部と、リング状部から突出する凸部とを有しており、一対の集磁リングの凸部間に、磁束検出器が挿入されている。

特開２００９−６８８４９号公報。

特許文献１では、素材としての金属平板から、上記リング状部とリング状部から突出する凸部を有する集磁リングを打ち抜いているが、素材（金属平板）の利用効率が悪くてロスが大きいため、製造コストが高くなるという問題がある。
そこで、素材（金属平板）から、長尺の矩形板と矩形板の中央部から突出する凸部を有する集磁リングの製造用中間体を多数個取りで打ち抜き、製造用中間体の凸部を折り曲げ、製造用中間体の矩形板をリング状に折り曲げ形成することが考えられる。

しかし、製造用中間体が凸部を有しているので、素材（金属平板）のロス低減に限界がある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ロスなく素材を利用できる集磁リング及びその製造方法、並びに上記集磁リングを用いたトルクセンサ及び電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、中心軸線（Ｃ１）を有する、トルクセンサ（１７）用の集磁リング（４０；５０；９０Ａ；９０Ｂ）において、上記中心軸線を中心とする円筒面の一部を含む円弧板（４１，４２；５１，５２；９１）と、上記中心軸線とは直交する平面に沿う集磁板（４３；５３；９２，９３）と、上記円弧板を上記集磁板に接続する接続部（４４，４５；５４，５５；９４，９５）と、を備え、上記集磁板、上記円弧板および上記接続部が、単一の矩形の板材（６０）を用いて一体に形成されている集磁リングを提供する（請求項１）。

従来は、素材から集磁リングを打ち抜くときに、リング状部ないしリング状部を形成するための矩形板を凸部付きの状態で打ち抜いていたため、素材のロスが大きかった。
これに対して、本発明では、単一の矩形の板材を用いて、集磁板と、集磁板から接続部を介する円弧板とを一体に形成している。したがって、素材からは、凸部無しの矩形板を打ち抜けばよいので、素材の利用効率を格段に向上し、製造コストを安くすることができる。また、素材として長尺のリール材を所定寸法に裁断して用いることも可能となる。リール材を用いた場合、素材の利用効率をほぼ１００％にする（ロスは切り屑程度とする）ことも可能である。

具体的には、上記接続部は、折り曲げ線を介して上記集磁板とは直交状に接続された接続板を含み、上記接続板は、その一辺に円弧板とは直接または間接的に接続された折り返し線を有している場合がある（請求項２）。この場合、接続板が、折り曲げ線と折り返し線とを有しているので、中心軸線を中心とする円筒面の一部を含む円弧板と、中心軸線とは直交する集磁板とを、矩形の板材から一体に形成することが実質的に可能となる。

また、上記円弧板として、一対の円弧板（４１，４２；５１，５２）が設けられ、上記接続部として、上記一対の円弧板を、それぞれ、上記集磁板としての単一の集磁板の端部に接続する一対の接続部（４４，４５；５４，５５）が設けられ、各接続部は、上記集磁板から上記折り曲げ線としての第１の折り曲げ線（７１，８１）を介して直交状に接続された上記接続板としての第１の板（４６，５６）と、上記第１の板から上記折り返し線（７０，８０）を介して折り返され、第２の折り曲げ線（７２，８２）を介して対応する円弧板と接続された第２の板（４７，５７）と、を含む場合がある（請求項３）。

この場合、単一の矩形の板材を用いて集磁板と、集磁板の両端から折り返し状の接続部を介する一対の円弧板とを形成している。したがって、素材からは、凸部無しの矩形板を打ち抜けばよいので、素材の利用効率を格段に向上し、製造コストを安くすることができる。また、素材として長尺のリール材を所定寸法に裁断して用いることも可能となる。リール材を用いた場合、素材の利用効率をほぼ１００％にする（ロスは切り屑程度とする）ことも可能である。

また、上記単一の集磁板は、上記一対の円弧板よりも中心軸線から離隔して配置されて、所定方向（Ｙ１）に延び、上記一対の円弧板は、上記所定方向とは平行な第１の方向（Ｚ１）に対向する第１の端部（４１ａ，４２ａ；５１ａ，５２ａ）と、所定の隙間（Ｓ１）を設けて上記所定方向とは平行な第２の方向（Ｓ２）に互いに対向する第２の端部（４１ｂ，４２ｂ；５１ｂ，５２ｂ）と、を含む場合がある（請求項４）。

この場合、上記所定方向に関する集磁板の長さと、これに平行な第２の方向に関する隙間の長さとの関係を調整することにより、当該集磁リングを用いたトルクセンサにおいて、軸間の振れ回りが生じたとしても、その振れ回りがトルクの検出性能に影響を及ぼすことを抑制することができる。
また、上記第１の板は、上記第１の折り曲げ線および上記折り返し線を両脚とし、上記矩形の板材の両縁部（６０ａ，６０ｂ）に相当する２辺を上下底とする第１の台形板（４６）であり、上記第２の板は、上記第２の折り曲げ線および上記折り返し線を両脚とし、上記矩形板の両縁部に相当する２辺を上下底とする第２の台形板（４７）である場合がある（請求項５）。

この場合、矩形の板材に傾斜状の折り返し線を設ければ、それぞれ矩形の板材の両縁部を上下底とする第１および第２の台形板を単一の板材を用いて形状精度良く形成することができる。したがって、第１の台形板と第１の折り曲げ線を介して直交する集磁板と、第２の台形板に第２の折り曲げ線を介して接続された円弧板とを、位置精度良く形成することができる。

また、本発明は、請求項３から５の何れか１項に記載の集磁リングを製造する集磁リングの製造方法であって、上記集磁リングを製造する集磁リングの製造方法であって、上記矩形の板材から、上記集磁板形成用のウェブ（６１）および上記ウェブの両端部（６１ａ，６１ｂ）から第１の折り曲げ線（７１）を介して直交状に延びる一対のフランジ（６２，６３）を有する溝形材（６４）を形成する工程と、上記一対のフランジをそれぞれ当該フランジの両縁部と斜めに交差する折り返し線（７０）に沿って折り返すことにより一対の折り返し板（６５，６６）を形成するとともに、上記ウェブと各折り返し板との間にそれぞれ上記第１の板を形成する工程と、一対の折り返し板を第２の折り曲げ線（７２）に沿ってそれぞれ折り曲げて上記一対の円弧板（４１，４２）を形成する工程と、を含む集磁リングの製造方法を提供する（請求項６）。

本製造方法によれば、凸部なしの矩形の板材を用いて集磁リングを形成できるので、素材からは、凸部無しの矩形板を打ち抜けばよいことになり、素材の利用効率を格段に向上し、製造コストを安くすることができる。また、素材として長尺のリール材を所定寸法に裁断して用いることも可能となる。リール材を用いた場合、素材の利用効率をほぼ１００％にする（ロスは切り屑程度とする）ことも可能である。

また、本発明は、上記集磁板として、一対の集磁板（９２，９３）が設けられ、上記接続部として、上記円弧板としての単一の円弧板（９１）の周方向の一対の端部（９１ａ，９１ｂ）を、それぞれ、上記一対の集磁板に接続する一対の接続部としての接続板（９４，９５）が設けられ、各接続板は、上記折り返し線（９６，９７）を介して上記円弧板の対応する端部と接続され、且つ上記折り曲げ線（９８，９９）を介して対応する集磁板と接続されていることを特徴とする集磁リング（９０Ａ，９０Ｂ）を提供する（請求項７）。

この場合、単一の矩形の板材を用いて円弧板と、円弧板の両端から接続板を介する一対の集磁板とを形成している。したがって、素材からは、凸部無しの矩形板を打ち抜けばよいので、素材の利用効率を格段に向上し、製造コストを安くすることができる。また、素材として長尺のリール材を所定寸法に裁断して用いることも可能となる。リール材を用いた場合、素材の利用効率をほぼ１００％にする（ロスは切り屑程度とする）ことも可能である。

また、本発明は、請求項７に記載の集磁リングを製造する集磁リングの製造方法であって、上記矩形の板材の両端部を、それぞれ、板材の両縁部とは斜めに交差する折り返し線に沿って折り返すことにより、一対の製造用中間板を形成する工程と、各製造用中間板を、当該製造用中間板の両縁部とは直交する折り曲げ線に沿って直交状に折り曲げて、上記集磁板および上記接続板を形成する工程と、を含む集磁リングの製造方法を提供する（請求項７）。

本製造方法によれば、凸部なしの矩形の板材を用いて集磁リングを形成できるので、素材からは、凸部無しの矩形板を打ち抜けばよいことになり、素材の利用効率を格段に向上し、製造コストを安くすることができる。また、素材として長尺のリール材を所定寸法に裁断して用いることも可能となる。リール材を用いた場合、素材の利用効率をほぼ１００％にする（ロスは切り屑程度とする）ことも可能である。

また、本発明は、トーションバー（１６）を介して同軸に連結された第１の軸（１４）および第２の軸（１５）と、上記第１の軸に固定された多極磁石（２５）と、上記第２の軸に固定された一対の磁気ヨーク（２６，２７）と、上記一対の磁気ヨークからの磁束を誘導する一対の上記請求項２，３，４および６の何れか１項に記載の集磁リング（４０，５０）と、上記磁気ヨークおよび上記集磁リングが誘導した上記多極磁石からの磁束を検出する磁気センサ（２８，２９）と、を備えたトルクセンサを提供する（請求項８）。この場合、集磁リングの低価格化を通じて安価なトルクセンサを実現することができる。

また、また、上記のトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置（１）であれば（請求項６）、安価な電動パワーステアリング装置を実現することができる。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素の参 照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

本発明の一実施の形態の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を示す模式図である。 トルクセンサの分解斜視図である。 トルクセンサの一部模式断面図である。 集磁リングおよびホールＩＣの拡大斜視図である。 （ａ）〜（ｆ）は集磁リングの製造工程を順次に示す斜視図である。 集磁リングの平面図である。 本発明の別の実施の形態の集磁リングおよびホールＩＣの拡大斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は図７の集磁リングの製造工程を順次に示す斜視図である。

本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。本実施の形態では、集磁リングを含むトルク検出装置が自動車の電動パワーステアリング装置に適用された例に則して説明するが、本発明のトルク検出装置は、電動パワーステアリング装置以外の他の装置や機器に適用することもできる。
図１は、本発明の一実施の形態のトルク検出装置を備える電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結されるステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結される中間軸５と、この中間軸５に自在継手６を介して連結されているピニオン軸７と、ピニオン軸７の先端部に設けられたピニオン８に噛み合うラック９を形成して車両の左右方向に延びるラック軸１０とを有している。

ラック軸１０は、筒状のハウジング１１に軸方向移動可能に支持されている。ラック軸１０の両端部にはそれぞれタイロッド１２が連結されており、各タイロッド１２は、対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪１３に連結されている。
操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転は中間軸５等を介してピニオン８に伝達され、ピニオン８およびラック９によって、車両の左右方向に沿うラック軸１０の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１３の転舵が達成される。

ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なる第１の軸としての第１の操舵軸１４と、自在継手４に連なる第２の軸としての第２の操舵軸１５とを有している。これら第１および第２の操舵軸１４，１５は、連結軸としてのトーションバー１６を介して同軸上に互いに連結されている。第１および第２の操舵軸１４，１５は、互いにトルク伝達可能であり、所定の範囲内で相対回転可能とされている。

電動パワーステアリング装置１は、操舵部材２に負荷される操舵トルクを検出するトルクセンサ１７と、車速を検出する車速センサ１８と、トルクセンサ１７および車速センサ１８の検出結果に基づいて、操舵補助用の電動モータ１９を駆動制御するマイクロコンピュータを含むＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）２０とを備えている。

トルクセンサ１７では、トーションバー１６のねじれに起因する第１の操舵軸１４と第２の操舵軸１５との相対回転変位量に基づく磁束変化から、第１および第２の操舵軸１４，１５に付与されるトルクを検出する。
ＥＣＵ２０が操舵補助用の電動モータ１９を駆動すると、その出力回転（動力）が、ウォームギヤ機構等の減速機構２１で減速されて第２の操舵軸１５へ伝達される。第２の操舵軸１５に伝えられた動力は、さらに中間軸５等を介して、ピニオン軸７、ラック軸１０、タイロッド１２およびナックルアーム等を含む転舵機構２２に伝えられ、運転者の操舵が補助される。

図２は、トルクセンサ１７の要部の概略分解斜視図であり、図３はトルクセンサの一部模式断面図である。図２および図３に示すように、トーションバー１６の一端１６ａは、ピン２３を用いて第１の操舵軸１４に結合され、トーションバー１６の他端１６ｂは、ピン２４を用いて第２の操舵軸１５に結合されている。
トルクセンサ１７は、多極磁石２５と、一対の軟磁性体製の磁気ヨーク２６，２７と、磁気ヨーク２６，２７からの磁束を誘導する一対の集磁リング４０，５０と、一対の磁気センサとしてのホールＩＣ２８，２９とを備えている。

多極磁石２５は、第１の操舵軸１４の一端に一体回転可能に結合された多極着磁のリングであり、該リングの複数の周方向位置にＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。多極磁石２５の軸線と、第１の操舵軸１４の軸線とは、互いに一致している。
一対の磁気ヨーク２６，２７は、多極磁石２５の回りに回転可能に第２の操舵軸１５の一端に結合されている。一対の磁気ヨーク２６，２７は、互いに離隔して向き合うヨークリング２６ａ，２７ａと、ヨークリング２６ａ，２７ａの複数の周方向位置に爪２６ｂ，２７ｂとを有している。一対の磁気ヨーク２６，２７は、それぞれの爪２６ｂ，２７ｂが周方向に適当な間隔でずれるように対向する状態で、図３に示すように、合成樹脂部材にモールドされている。多極磁石２５に対向する、各磁気ヨーク２６，２７の内周面は、合成樹脂部材３０から露出している。

磁気ヨーク２６，２７を保持した合成樹脂部材３２が、第２の操舵軸１５に取り付けられており、多極磁石２５及び磁気ヨーク２６，２７が相対回転することによりヨークリング２６ａ，２７ａ間の磁束密度が変化するように構成されている。
磁気ヨーク２６，２７は、第１および第２の操舵軸１４，１５にトルクが加えられていない操舵中立状態において、それぞれの爪２６ｂ，２７ｂの先端が、多極磁石２５のＮ極及びＳ極の境界を指すように配置される。

一対の集磁リング４０，５０は、軟磁性体を用いて形成された環状の部材であり、磁気ヨーク２６，２７の回りに相対回転可能に配置されており、磁気ヨーク２６，２７にそれぞれ磁気的に結合されている。
一対の集磁リング４０，５０は、第１の操舵軸１４の軸方向Ｘ１に離隔して対向する平板状の集磁板４３，５３とを有している。集磁板４３，５３間に形成されるエアギャップ３１内に、ホールＩＣ２８，２９が挿入されている。

一対の集磁リング４０，５０、ホールＩＣ２８，２９および図示しない回路基板等が、合成樹脂部材３２内にモールドされている。合成樹脂部材３８は、筒状のセンサハウジング３３の取付孔３４を通して、集磁リング４０，５０がセンサハウジング３３と同心になる状態で、センサハウジング３３に取り付けられている。
ホールＩＣ２８，２９は、エアギャップ３１に生ずる磁束の密度を検出するものであり、エアギャップ３１に生ずる磁束のうち、軸方向Ｘ１に平行な成分に応じた出力（電位差）を生じるように配置されている。

ＥＣＵ２０は、ホールＩＣ２８，２９からの出力信号の信号レベル、即ちホールＩＣ２８，２９の出力電圧に基づいて、ステアリングシャフト３に入力された操舵トルクを算出する構成となっている。
図４に示すように、集磁リング４０は、一対の円弧板４１，４２と、集磁板４３と、集磁板４３の一対の端部４３ａ，４３ｂを一対の円弧板４１，４２にそれぞれ接続する一対の接続部４４，４５とを備えている。集磁リング５０は、一対の円弧板５１，５２と、集磁板５３と、集磁板５３の一対の端部を一対の円弧板５１，５２にそれぞれ接続する一対の接続部５４，５５とを備えている。集磁リング５０は、集磁リング２８を裏返して用いられているので、集磁リング４０に則して説明する。

本実施の形態の特徴とするところは、集磁板４３、一対の円弧板４１，４２および一対の接続部４４，４５を有する集磁リング４０全体を、図５（ａ）に示すような単一の矩形の板材６０を用いて一体に形成した点にある。板材６０は長尺のリール材を所定寸法に裁断することによって形成されていてもよい。また、板材６０は断面が丸い線材をプレスすることによって形成されていてもよい。

一対の円弧板４１，４２は、集磁リング２８の中心軸線Ｃ１を中心とする円筒面の一部をその内周に有している。集磁板４３は、一対の円弧板４１，４２よりも径方向外方に配置され、中心軸線Ｃ１とは直交する平面に沿い所定方向Ｙ１に延びる矩形板からなる。
一対の接続部４４，４５のそれぞれは、接続板を提供する第１の板としての第１の台形板４６と、第２の板としての第２の台形板４７とを含んでいる。各第１の台形板４６は、集磁板４３の各端部４３ａ，４３ｂとそれぞれ第１の折り曲げ線７１を介して直交状に接続されている。第２の台形板４７は、第１の台形板４６から折り返し線７０を介して折り返され、さらに、第２の折り曲げ線７２を介して対応する円弧板４１ないし４２と接続されている。

一対の円弧板４１，４２は、上記所定方向Ｙ１とは平行な第１の方向Ｚ１に対向する第１の端部４１ａ，４２ａと、所定の隙間Ｓ１を設けて上記所定方向Ｙ１とは平行な第２の方向Ｚ２に互いに対向する第２の端部４１ｂ，４２ｂとを有している。
第１の台形板４６は、集磁板４３からの第１の折り曲げ線７１および折り返し線７０を両脚とし、素材としての矩形の板材の両縁部６０ａ，６０ｂ（図５（ａ）参照）に相当する部位を上下底としている。また、第２の台形板４７は、各円弧板４１，４２への第２の折り曲げ線７２と折り返し線７０を両脚とし、素材としての矩形の板材の両縁部６０ａ，６０ｂ（図５（ａ）参照）に相当する部位を上下底としている。

第１の台形板４６および第２の台形板４７は、概ね軸方向Ｘ１に平行とされている。すなわち、第１の台形板４６および第２の台形板４７は、集磁板４３の延びる方向である所定方向Ｙ１に互いに対向している。
集磁リング５０は、集磁リング４０を上下裏返して用いており、集磁リング５０における一対の円弧板５１，５２、第１の端部５１ａ，５１ｂ、第２の端部５１ｂ，５２ｂ、集磁板５３、端部５３ａ，５３ｂ、接続部５４，５５、第１の台形板５６、第２の台形板５７、折り返し線８０、第１の折り曲げ線８１および第２の折り曲げ線８２が、それぞれ、集磁リング４０における一対の円弧板４１，４２、第１の端部４１ａ，４１ｂ、第２の端部４１ｂ，４２ｂ、集磁板４３、端部４３ａ，４３ｂ、接続部４４，４５、第１の台形板４６、第２の台形板４７、折り返し線７０、第１の折り曲げ線７１および第２の折り曲げ線７２に対応する。

次いで、図５を参照して、集磁リングの製造工程について説明する。まず、図５（ａ）に示すように、平行に延びる両縁部６０ａ，６０ｂを有する素材としての矩形の板材６０を用い、図５（ｂ）に示すように、矩形の板材６０の２カ所を直角に折り曲げて、集磁板４３形成用のウェブ６１およびウェブ６１の両端６１ａ，６１ｂから直交状に延びる一対のフランジ６２，６３を有する溝形材６４を形成する。

次いで、図５（ｃ），（ｄ）に示すように、一対のフランジ６２，６３をそれぞれ各フランジ６２，６３の両縁部とは斜めに交差する折り返し線７０に沿って折り返すことにより、一対の折り返し板６５，６６を形成するとともに、ウェブ６１と各折り返し板６５，６６との間にそれぞれ第１の台形板４６を形成する。
次いで、図５（ｅ）に示すように、一対の折り返し板６５，６６をそれぞれ折り返し線７０から所定距離離隔いた位置で折り曲げることにより、ハの字状に拡がる一対の直線状の傾斜板６７，６８を形成するとともに、各傾斜板６７，６８とそれぞれ対応する第１台形板４６との間に、第２の台形板４７をそれぞれ形成する。これにより、隣接する第１の台形板４６と第２の台形板４６の各組みによりそれぞれ接続部４４，４５が形成されることになる。

次いで、図５（ｆ）に示すように、一対の傾斜板６７，６８をそれぞれ円弧状に折り曲げて一対の円弧板４１，４２を形成し、集磁リング４０が完成する。なお、図５（ａ）〜（ｆ）に示した製造工程において、図５（ｅ）のハの字状の傾斜板６７，６８を形成する工程を廃止し、図５（ｄ）の工程の一対の折り返し板６５，６６から、図５（ｆ）の一対の円弧板４１，４２を一段階で形成するようにしてもよい。

従来では、素材から集磁リングを打ち抜くときに、リング状部ないしリング状部を形成するための、凸部付き矩形板を打ち抜いていたため、素材のロスが大きかったのに対して、本実施の形態では、素材のロスをほぼゼロにすることができる。
すなわち、本実施の形態の集磁リングとその製造方法によれば、単一の矩形の板材６０を用いて集磁板４３と、集磁板４３の両端部４３ａ，４３ｂから折り返し状の接続部４４，４５を介する一対の円弧板４１，４２とを形成することにより、集磁リング４０を形成している。したがって、素材からは、図５（ａ）に示すような凸部無しの矩形の板材６０を打ち抜けばよいので、素材の利用効率を格段に向上し、製造コストを安くすることができる。また、素材としての長尺のリール材（巻き取り材）を所定寸法に裁断して用いることも可能となる。リール材を用いた場合、素材の利用効率をほぼ１００％にする（ロスは切り屑程度とする）ことも可能である。

また、一対の円弧板４１，４２が、集磁板４３の延びる所定方向Ｙ１とは平行な第１の方向Ｚ１に対向する第１の端部４１ａ，４２ａと、所定の隙間Ｓ１を設けて所定方向Ｙ１とは平行な第２の方向Ｚ２に互いに対向する第２の端部４１ｂ，４２ｂとを有しているので、下記の利点がある。すわなち、図６に示すように、所定方向Ｙ１に関する集磁板４３の長さＬ１と、これに平行な第２の方向Ｚ２に関する隙間Ｓ１の長さＬ２との関係を調整する（具体的には、長さＬ２を長さＬ１よりも少しだけ短めにする）ことにより、集磁リング４０を用いたトルクセンサ１７において、第１の軸（第１の操舵軸１４に相当）および第２の軸（第２の操舵軸１５に相当）間の振れ回りが生じたとしても、その振れ回りがトルクセンサ１７の検出性能に影響を及ぼすことを抑制することができる。結果として、上記の隙間Ｓ１の長さＬ２（隙間Ｓ１の間隔）を集磁板４３の長さＬ１未満の範囲で十分に長く設定することができ、可及的に材料費を低減することができる。

また、集磁板４３と一対の円弧板４１，４２とをそれぞれ接続する接続部４４，４５が、第１の台形板４６および第２の台形板４７を折り返し状に含んでおり、各台形板４６，４７が、矩形の板材６０の両縁部６０ａ，６０ｂに相当する２辺を上下底として含んでいる。したがって、矩形の板材６０に傾斜状の折り返し線７０を設ければ、第１の台形板４６および第２の台形板４７を形状精度良く形成することができる。これにより、第１の台形板４６とは第１の折り曲げ線７１を介して直交する集磁板４３と、第２の台形板４７に第２の折り曲げ線７２を介して接続された各円弧板４１，４２とを、位置精度良く形成することができる。

また、多極磁石２５と、一対の磁気ヨーク２６，２７と、一対の磁気ヨーク２６，２７からの磁束を誘導する一対の集磁リング４０，５０と、磁気ヨーク２６，２７および集磁リング４０、５０が誘導した多極磁石２５からの磁束を検出する磁気センサとしての例えばホールＩＣ２８，２９とを備えたトルクセンサ１７であれば、集磁リング４０，５０の低価格化を通じて安価なトルクセンサ１７を実現することができる。

また、上記トルクセンサ１７を備えた電動パワーステアリング装置１であれば、安価な電動パワーステアリング装置１を実現することができる。
次いで、図７は本発明の別の実施の形態を示している。本実施の形態が、図４の実施の形態と主に異なるのは、図４の実施の形態の集磁リング４０では、単一の（唯一の）集磁板４３と、一対の円弧板４１，４２とを、それぞれ、接続部４４，４５を介して接続していたのに対して、本実施の形態の集磁リング９０Ａ，９０Ｂでは、単一の（唯一の）円弧板９１と、一対の集磁板９２，９３とを、それぞれ、接続部としての接続板９４，９５を介して接続している点である。両集磁リング９０Ａ，９０Ｂは同一形状をなしているが、互いに反転させた配置とされている。

そこで、集磁リング９０Ａに則して説明する。円弧板９１は、集磁リング９０の中心軸線Ｃ１を中心とする円筒面の一部をその内周に有している。一対の集磁板９２，９３は、中心軸線Ｃ１とは直交する平面に沿う矩形板（正方形を含む）からなる。
円弧板９１の周方向の一対の端部９１ａ，９１ｂを、それぞれ対応する接続板９４，９５を介してそれぞれ対応する集磁板９２，９３に接続している。各接続板９４，９５は、それぞれ対応する折り返し線９６，９７を介して、円弧板９１の対応する端部９１ａ，９１ｂと接続されている。また、各接続板９４，９５は、対応する折り曲げ線９８，９９を介して対応する集磁板９２，９３と接続されている。

各接続板９４，９５は、対応する折り返し線９６，９７および折り曲げ線９８，９９を両脚とし、素材としての矩形の板材６０の両縁部６０ａ，６０ｂ〔図８（ａ）参照〕に相当する部位を上下底とする台形であってもよい。また、図示していないが、各接続板９４，９５は、対応する折り返し線９６，９７および折り曲げ線９８，９９を２辺とする三角板であってもよい。

次いで、図８は集磁リング９０の製造工程を示している。図８（ａ）に示すような矩形の板材６０の端部６０ｃ、６０ｄを、それぞれ、板材の両縁部６０ａ，６０ｂとは斜めに交差する折り返し線９６，９７に沿って、図８（ｂ）に示すように折り返すことにより、直線板１００と、その直線板１００の両端から折り返された例えば台形状の一対の製造用中間板１０１，１０２とを形成する。

次いで、図８（ｃ）に示すように、各製造用中間板１０１，１０２を、製造用中間板１０１，１０２の両縁部１０３，１０４とは直交する折り曲げ線９８，９９に沿って直交状に折り曲げて、集磁板９２，９３および接続板９４，９５を形成する。
次いで、直線板１００を円弧状に折り曲げて、図８（ｄ）に示すように、円弧板９１を形成し、集磁リング９０Ａが完成する。

本実施の形態の集磁リングとその製造方法によれば、単一の矩形の板材６０を用いて円弧板９１と、円弧板９１の両端部９１ａ，９１ｂから折り返し状の接続板９４，９５を介する一対の集磁板９２，９３とを形成することにより、集磁リング９０Ａを形成している。したがって、素材からは、凸部無しの矩形の板材６０を打ち抜けばよいので、素材の利用効率を格段に向上し、製造コストを安くすることができる。また、素材としての長尺のリール材（巻き取り材）を所定寸法に裁断して用いることも可能となる。リール材を用いた場合、素材の利用効率をほぼ１００％にする（ロスは切り屑程度とする）ことも可能である。

本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、例えば、上記の実施の形態では、磁気センサとして２つのホールＩＣ２８，２９を用いたが、単一のホールＩＣを用いるようにしてもよい。また、磁気センサとして、ホールＩＣに代えて、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）を用いるようにしてもよい。その他、請求項記載の範囲内で種々の変更が可能である。

１…電動パワーステアリング装置、２…操舵部材、１４…第１の操舵軸（第１の軸）、１５…第２の操舵軸（第２の軸）、１６…トーションバー、１７…トルクセンサ、１８…車速センサ、１９…電動モータ、２０…ＥＣＵ、２１…減速機構、２２…転舵機構、２５…多極磁石、２６，２７…磁気ヨーク、２８，２９…ホールＩＣ（磁気センサ）、４０；５０…集磁リング、４１，４２；５１，５２…円弧板、４１ａ，４２ａ；５１ａ，５２ａ…第１の端部、４１ｂ，４２ｂ；５１ｂ，５２ｂ…第２の端部、４３；５３…集磁板、４３ａ，４３ｂ；５３ａ，５３ｂ…端部、４４，４５；５４，５５…接続部、４６；５６…第１の台形板（第１の板。接続板）、４７；５７…第２の台形板（第２の板）、６０…矩形の板材、６１…ウェブ、６２，６３…フランジ、６４…溝形材、６５，６６…折り返し板、６７，６８…傾斜板、７０；８０…折り返し線、７１；８１…第１の折り曲げ線、７２；８２…第２の折り曲げ線、９０Ａ；９０Ｂ…集磁リング、９１…円弧板、９１ａ，９１ｂ…（円弧板の）端部、９２，９３…集磁板、９４，９５…接続板（接続部）、９６，９７…折り返し線、９８，９９…折り曲げ線、１０１，１０２…製造用中間板、Ｃ１…中心軸線、Ｙ１…所定方向、Ｚ１…第１の方向、Ｚ２…第２の方向

Claims (10)

1. 中心軸線を有する、トルクセンサ用の集磁リングにおいて、
   上記中心軸線を中心とする円筒面の一部を含む円弧板と、
   上記中心軸線とは直交する平面に沿う集磁板と、
   上記円弧板を上記集磁板に接続する接続部と、を備え、
   上記集磁板、上記円弧板および上記接続部が、単一の矩形の板材を用いて一体に形成されていることを特徴とする集磁リング。
2. 請求項１において、上記接続部は、折り曲げ線を介して上記集磁板とは直交状に接続された接続板を含み、
   上記接続板は、その一辺に円弧板とは直接または間接的に接続された折り返し線を有していることを特徴とする集磁リング。
3. 請求項２において、上記円弧板として、一対の円弧板が設けられ、
   上記接続部として、上記一対の円弧板を、それぞれ、上記集磁板としての単一の集磁板の端部に接続する一対の接続部が設けられ、
   各接続部は、上記集磁板から上記折り曲げ線としての第１の折り曲げ線を介して直交状に接続された上記接続板としての第１の板と、上記第１の板から上記折り返し線を介して折り返され、第２の折り曲げ線を介して対応する円弧板と接続された第２の板と、を含むことを特徴とする集磁リング。
4. 請求項３において、上記単一の集磁板は、上記一対の円弧板よりも中心軸線から離隔して配置されて、所定方向に延び、
   上記一対の円弧板は、上記所定方向とは平行な第１の方向に対向する第１の端部と、所定の隙間を設けて上記所定方向とは平行な第２の方向に互いに対向する第２の端部と、を含むことを特徴とする集磁リング。
5. 請求項４において、上記第１の板は、上記第１の折り曲げ線および上記折り返し線を両脚とし、上記矩形の板材の両縁部に相当する２辺を上下底とする第１の台形板であり、
   上記第２の板は、上記第２の折り曲げ線および上記折り返し線を両脚とし、上記矩形板の両縁部に相当する２辺を上下底とする第２の台形板であることを特徴とする集磁リング。
6. 請求項３から５の何れか１項に記載の集磁リングを製造する集磁リングの製造方法であって、
   上記矩形の板材から、上記集磁板形成用のウェブおよび上記ウェブの両端部から第１の折り曲げ線を介して直交状に延びる一対のフランジを有する溝形材を形成する工程と、
   上記一対のフランジをそれぞれ当該フランジの両縁部とは斜めに交差する折り返し線に沿って折り返すことにより一対の折り返し板を形成するとともに、上記ウェブと各折り返し板との間にそれぞれ上記第１の板を形成する工程と、
   一対の折り返し板を第２の折り曲げ線に沿ってそれぞれ折り曲げて上記一対の円弧板を形成する工程と、を含む集磁リングの製造方法。
7. 請求項２において、上記集磁板として、一対の集磁板が設けられ、
   上記接続部として、上記円弧板としての単一の円弧板の周方向の一対の端部を、それぞれ、上記一対の集磁板に接続する一対の接続部としての接続板が設けられ、
   各接続板は、上記折り返し線を介して上記円弧板の対応する端部と接続され、且つ上記折り曲げ線を介して対応する集磁板と接続されていることを特徴とする集磁リング。
8. 請求項７に記載の集磁リングを製造する集磁リングの製造方法であって、
   上記矩形の板材の両端部を、それぞれ、板材の両縁部とは斜めに交差する折り返し線に沿って折り返すことにより、一対の製造用中間板を形成する工程と、
   各製造用中間板を、当該製造用中間板の両縁部とは直交する折り曲げ線に沿って直交状に折り曲げて、上記集磁板および上記接続板を形成する工程と、を含む集磁リングの製造方法。
9. トーションバーを介して同軸に連結された第１の軸および第２の軸と、
   上記第１の軸に固定された多極磁石と、
   上記第２の軸に固定された一対の磁気ヨークと、
   上記一対の磁気ヨークからの磁束を誘導する一対の上記請求項２，３，４，５および７の何れか１項に記載の集磁リングと、
   上記磁気ヨークおよび上記集磁リングが誘導した上記多極磁石からの磁束を検出する磁気センサと、を備えたトルクセンサ。
10. 請求項９記載のトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置。

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