JP2013185923A - 回転角度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤を用いずに磁石を回転軸とともに回転させることができる回転角度検出装置を提供する。
【解決手段】第１の回転軸１１０に設けられて第１の回転軸１１０とともに回転する金属製の回転部材２１と、磁界を発生させるとともに回転部材２１に支持される磁石２２と、磁石２２が発生させる磁界に応じた値を出力する相対角度センサ３０と、を備え、回転部材２１は、第１の回転軸１１０の外周を覆うとともに第１の回転軸１１０の軸方向に沿う切り欠き２１５が形成された第２の円筒状部２１２を有し、磁石２２は、回転部材２１の第２の円筒状部２１２の周囲に磁性粉末と合成樹脂とを混合した材料を用いて射出成形されることで回転部材２１と一体的に成形されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転角度検出装置および回転角度検出装置の製造方法に関する。

近年、回転角度検出装置として、互いに同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度を検出する装置が知られている。
例えば、特許文献１に記載の装置は、電動パワーステアリング装置に適用され、入力軸と、出力軸との間のトルクを検出する装置である。入力軸と、出力軸とはトーションバーを介して連結されている。入力軸には、磁気発生部が設けられている。磁気発生部は、環状の磁性体で形成されたバックヨークに環状の磁石部が設けられた構成になっている。出力軸には、第１磁気ヨーク及び第２磁気ヨークで構成される磁気ヨーク部が設けられている。第１磁気ヨークの他端部同士は、第１磁気リングによって連結され、第２磁気ヨークの他端部同士は、第２磁気リングによって連結されている。第１磁気リングに対面して、ハウジングに第１集磁リングが設けられている。第２磁気リングに対面して、ハウジングに第２集磁リングが設けられている。第１集磁リングには第１集磁ヨークが設けられ、第２集磁リングには第２集磁ヨークが設けられている。第１集磁ヨークと第２集磁ヨークには、互いに対面するように二対の凸部が設けられている。各一対の凸部の間が、磁気ギャップに成って、磁気ギャップ内に磁気センサが配置されている。
そして、磁気発生部の環状の磁石部を、入力軸に圧入されたバックヨークに接着剤を用いて接着することが提案されている。

特開２００７−２９２５５０号公報

磁気発生部を構成する、磁石部（着磁された磁性体）とバックヨークとの接着剤が剥離した場合、磁石部が２つの回転軸の内の一の回転軸（例えば入力軸）とともに回転せず、２つの回転軸の相対回転角度を検出することができないおそれがある。
また、接着剤を用いて接着する場合、製造工程において接着剤がはみ出さないようにしたり、接着面を洗浄する工程や乾燥する工程が必要になったりすることにより、製造コストが高くなってしまう。
本発明は、接着剤を用いずに磁石を回転軸とともに回転させることができる回転角度検出装置を提案することを目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、回転軸の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、前記回転軸に設けられて当該回転軸とともに回転する金属製の回転部材と、磁界を発生させるとともに前記回転部材に支持される被支持部材と、前記被支持部材が発生させる前記磁界に応じた値を出力するセンサと、を備え、前記回転部材は、前記回転軸の外周を覆うとともに当該回転軸の軸方向に沿う切り欠きが形成された円筒状の部位を有し、前記被支持部材は、前記回転部材の前記円筒状の部位の周囲に磁性粉末と合成樹脂とを混合した材料を用いて射出成形されることで当該回転部材と一体的に成形されていることを特徴とする回転角度検出装置である。

ここで、前記被支持部材は、前記回転部材の前記円筒状の部位に形成された前記切り欠きの内部に入り込んでいるとよい。
また、前記被支持部材は、前記回転軸の外周面に沿う薄肉円筒状の第１の円筒状部と、当該回転軸の軸方向を中心線方向とするとともに当該第１の円筒状部の内径よりも大きな内径の薄肉円筒状の第２の円筒状部とを有し、前記被支持部材の前記切り欠きは、前記第２の円筒状部に形成され、前記磁石は、当該第２の円筒状部の周囲に形成されるとよい。

他の観点から捉えると、本発明は、円筒状の部位を有し、当該円筒状の部位の中心線方向に沿う切り欠きが形成された円筒状部材を製造する工程と、前記円筒状部材の前記円筒状の部位の周囲に磁性粉末と合成樹脂とを混合した材料を用いて射出成形することで当該円筒状部材と一体的に当該円筒状部材に支持される被支持部材を成形する工程と、一体的に成形された前記円筒状部材と前記被支持部材とを回転軸の外周に装着する工程と、前記被支持部材が発生させる磁界に応じた値を出力するセンサを当該円筒状部材と対向するように装着する工程と、を含むことを特徴とする回転角度検出装置の製造方法である。

本発明によれば、接着剤を用いずに磁石を回転軸とともに回転させることができる。これにより、接着剤が剥離して回転軸とともに回転しなくなることを防止できる。また、接着剤を用いる構成と比べて製造コストを低減することができる。

実施の形態に係るトルク検出システムを適用した電動パワーステアリング装置の断面図である。 実施の形態に係るトルク検出システムの斜視図である。 ブラケットの概略構成図である。 薄膜強磁性金属に流す電流の方向と印加する磁界の方向とを示す図である。 図４の状態で、磁界強度を変化させた場合の、磁界強度と薄膜強磁性金属の抵抗値との関係を示す図である。 薄膜強磁性金属に流す電流の方向と印加する磁界の方向とを示す図である。 磁界の向きと薄膜強磁性金属の抵抗値との関係を示す図である。 （ａ）は、規定磁界強度以上の磁界強度で磁界の方向を検出する原理を利用するＭＲセンサの一例を示す図である。（ｂ）は、（ａ）に示すＭＲセンサの構成を等価回路で示した図である。 磁石が直線運動するときの磁界方向の変化とＭＲセンサの出力との関係を示す図である。 ＭＲセンサの他の例を示す図である。 磁石の運動方向を検知するのに用いる出力の組み合わせの一例を示す図である。 ＭＲセンサの配置の例を示す図である。 ＭＲセンサの他の例を示す図である。 本実施の形態に係るハーネスコンプの外観図である。 グロメットおよびソケットの概略構成図である。 （ａ）は、第２ハウジングの概略構成図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。（ｃ）は、ハーネスコンプが第２ハウジングに装着された状態を示す図である。 回転部材の斜視図である。 （ａ）は、回転部材および磁石の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のXVIIIｂ−XVIIIｂ部の断面図である。 他の形態に係る磁石の構成を示す図であり、図１８（ａ）のXVIII−XVIII部の断面図でもある。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の形態に係るトルク検出システム１０を適用した電動パワーステアリング装置１００（以下、単に「ステアリング装置１００」と称する場合もある。）の断面図である。図２は、実施の形態に係るトルク検出システム１０の斜視図である。なお、図２においては、構成を分かり易くするために後述するベース５０およびフラットケーブルカバー６０の一部、後述するハーネスコンプ３００を省略して示している。

ステアリング装置１００は、同軸的に回転する第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０とを備えている。第１の回転軸１１０は、例えばステアリングホイールが連結される回転軸であり、第２の回転軸１２０は、トーションバー１３０を介して第１の回転軸１１０に同軸的に結合されている。そして、第２の回転軸１２０に形成されたピニオン１２１が、車輪に連結されるラック軸（不図示）のラック（不図示）と噛み合っており、第２の回転軸１２０の回転運動がピニオン１２１，ラックを介してラック軸の直線運動に変換され、車輪が操舵される。

また、ステアリング装置１００は、第１の回転軸１１０および第２の回転軸１２０を回転可能に支持するハウジング１４０を備えている。ハウジング１４０は、例えば自動車などの乗り物の本体フレーム（以下、「車体」と称する場合もある。）に固定される部材であり、第１ハウジング１５０、第２ハウジング１６０および第３ハウジング１７０から構成される。第２の回転軸１２０は、軸受け１５１を介して第１ハウジング１５０に回転可能に支持され、第１の回転軸１１０は、軸受け１７１を介して第３ハウジング１７０に回転可能に支持されている。

第１ハウジング１５０は、第２の回転軸１２０を回転可能に支持する軸受け１５１を、第２の回転軸１２０の回転軸方向（以下、単に「軸方向」と称する場合もある。）の一方の端部側（図１においては下側）に有し、軸方向の他方の端部側（図１においては上側）が開口した部材である。第１ハウジング１５０には、後述する電動モータ１９０が装着される。また、第１ハウジング１５０は、後述するウォームホイール１８０を収納する。

第２ハウジング１６０は、軸方向の両端部が開口した部材であり、その軸方向の一方の端部側の開口部が第１ハウジング１５０における軸方向の他方の端部側の開口部と対向するように配置される。そして、第２ハウジング１６０は、例えばボルトなどにより第１ハウジング１５０に固定される。第２ハウジング１６０の側面には、内外を連通する連通孔１６１が形成されている。連通孔１６１は、後述するハーネスコンプ３００のグロメット３２０が嵌合される略楕円柱状の内側連通孔１６１ａ（図１６参照）と、ハーネスコンプ３００のソケット３３０が嵌合される略楕円柱状の外側連通孔１６１ｂ（図１６参照）と、を含んで構成されている。外側連通孔１６１ｂは、内側連通孔１６１ａに対して、楕円の短辺方向は同じであるが長辺方向には大きく形成されている。また、第２ハウジング１６０には、連通孔１６１における楕円柱の柱方向（連通孔方向）の途中に、連通孔１６１の外側連通孔１６１ｂを形成する面から凹んだ凹部１６２（図１６参照）が楕円における長辺方向の両側に形成されている。凹部１６２は、半月柱状であり、柱方向に垂直な面である２つの垂直面１６２ａを有する。また、第２ハウジング１６０には、後述するトルク検出システム１０のブラケット９０を締結部材（例えば、ボルト、ビスなど）で取り付けるためのボス１６５が複数（本実施の形態においては３つ）設けられている。

第３ハウジング１７０は、第１の回転軸１１０を回転可能に支持する軸受け１７１を、軸方向の他方の端部側（図１においては上側）に有し、軸方向の一方の端部側（図１においては下側）が開口した部材である。そして、軸方向の一方の端部側の開口部が第２ハウジング１６０における軸方向の他方の端部側の開口部と対向するように配置されるとともに、例えばボルトなどにより第２ハウジング１６０に固定される。

また、ステアリング装置１００は、第２ハウジング１６０に装着された電動モータ１９０と、第２の回転軸１２０に固定されたウォームホイール１８０と、を備えている。電動モータ１９０の出力軸に連結されたウォームギヤ１９１とウォームホイール１８０とは噛み合っており、電動モータ１９０の回転力がウォームホイール１８０により減速されて第２の回転軸１２０に伝達される。電動モータ１９０は、３相ブラシレスモータであることを例示することができる。

また、ステアリング装置１００は、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に基づいて、言い換えればトーションバー１３０の捩れ量に基づいてステアリングホイールの操舵トルクＴを検出するトルク検出システム１０が設けられている。このトルク検出システム１０については後で詳述する。また、ステアリング装置１００は、このトルク検出システム１０からの出力値に基づいて電動モータ１９０の駆動を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）２００を備えている。

ＥＣＵ２００は、各種演算処理を行うＣＰＵと、ＣＰＵにて実行されるプログラムや各種データ等が記憶されたＲＯＭと、ＣＰＵの作業用メモリ等として用いられるＲＡＭと、を用いて、検出装置１０からの出力値を基に第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度を演算する相対角度演算部２１０を備えている。

以上のように構成されたステアリング装置１００においては、ステアリングホイールに加えられた操舵トルクが第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度として現れることに鑑み、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に基づいて操舵トルクを把握する。つまり、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度をトルク検出システム１０にて検出し、トルク検出システム１０からの出力値に基づいてＥＣＵ２００が操舵トルクを把握し、把握した操舵トルクに基づいて電動モータ１９０の駆動を制御する。そして、電動モータ１９０の発生トルクをウォームギヤ１９１、ウォームホイール１８０を介して第２の回転軸１２０に伝達する。これにより、電動モータ１９０の発生トルクが、ステアリングホイールに加える運転者の操舵力をアシストする。つまり、第２の回転軸１２０は、ステアリングホイールの回転によって発生する操舵トルクと電動モータ１９０から付与される補助トルクとで回転する。

以下に、トルク検出システム１０について詳述する。
トルク検出システム１０は、第１の回転軸１１０に固定されて、第１の回転軸１１０とともに回転する回転部材２１と、磁界を発生させるとともに回転部材２１に支持される被支持部材の一例としての磁石２２と、を備えている。また、トルク検出システム１０は、磁石２２から発生される磁界に基づいて第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に応じた電気信号を出力する相対角度検出装置ユニット２０（以下、単に「検出装置ユニット２０」と称する場合もある。）と、検出装置ユニット２０の出力値をＥＣＵ２００に伝送するハーネスコンプ３００と、を備えている。

回転部材２１は、第１の回転軸１１０の外周面に沿う薄肉円筒状の第１の円筒状部２１１と、第１の回転軸１１０の軸方向を中心線方向とするとともに第１の円筒状部２１１の内径よりも大きな内径の薄肉円筒状の第２の円筒状部２１２とを備えている。その他の形状については後で詳細に説明する。
回転部材２１は、板金を絞り加工にて成形した物であることを例示することができる。また、回転部材２１を第１の回転軸１１０に固定する方法としては、回転部材２１の第１の円筒状部２１１を第１の回転軸１１０の外周面に圧入する方法、第１の回転軸１１０の外周面に凹部を設けるとともに、この凹部の形状に第１の円筒状部２１１が沿うように塑性変形させる（かしめる）ことで固定する方法を例示することができる。

磁石２２は、第１の回転軸１１０の円周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置されるとともに円周方向に着磁されている。この磁石２２は、円筒状の部材である。磁石２２は、後述するように回転部材２１に支持され、この回転部材２１を介して第１の回転軸１１０に装着される。これにより、磁石２２は、第１の回転軸１１０とともに回転する。磁石２２の極数としては、Ｎ極およびＳ極がそれぞれ１２個ある２４であることを例示することができる。

検出装置ユニット２０は、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に応じた電気信号を出力する検出装置２５と、検出装置２５を支持するとともにハウジング１４０に取り付けるための取付部９２が設けられたブラケット９０と、を備えている。

先ずは検出装置２５について説明する。
検出装置２５は、磁石２２から発生される磁界に基づいて第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に応じた電気信号を出力する相対角度センサ３０と、この相対角度センサ３０を実装するプリント基板４０と、を備えている。また、検出装置２５は、第２の回転軸１２０に取り付けられるとともにプリント基板４０を支持するベース５０と、後述するフラットケーブル７０を収納するフラットケーブルカバー６０と、を備えている。また、検出装置２５は、一方の端部がプリント基板４０に設けられた端子に接続されるとともに、他方の端部がフラットケーブルカバー６０に固定された端子に接続されるフラットケーブル７０と、を備えている。

相対角度センサ３０は、第１の回転軸１１０の回転半径方向には磁石２２の外周面の外側であり、第１の回転軸１１０の軸方向には磁石２２が設けられた領域内となるように配置されている。本実施の形態に係る相対角度センサ３０は、磁界によって抵抗値が変化することを利用した磁気センサであるＭＲセンサ（磁気抵抗素子）である。そして、この相対角度センサ３０が、磁石２２から発生される磁界に基づいて第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度に応じた電気信号を出力することで、同軸的に配置された２つの回転軸の相対回転角度を検出する。この相対角度センサ３０および相対回転角度の検出手法については後で詳述する。

プリント基板４０は、第１の回転軸１１０の回転半径方向には磁石２２の外周面の外側に配置されるように、例えばボルトなどによりベース５０に固定される。
ベース５０は、円筒状の部位と円盤状の部位とを有する部材であり、円筒状の部位が第２の回転軸１２０に嵌合されることで、この第２の回転軸１２０と共に回転する。円盤状の部位は、相対角度センサ３０を実装したプリント基板４０を支持する。

フラットケーブルカバー６０は、薄肉円筒状であって段階的に外径が異なる円筒状部６１と、円筒状部６１における軸方向の中間部位から中心側に向かう円盤状の中間部６２と、を備えている。円筒状部６１は、中間部６２を境にして外径が異なっている。そして、円筒状部６１、中間部６２およびベース５０にて形成された空間にフラットケーブル７０が収納される。
中間部６２は、軸方向の一方の端部側（図３においては下側）の面から、軸方向の一方の端部方向（図３においては下方向）に突出し、ブラケット９０をこのフラットケーブルカバー６０に締結するための締結部材（例えば、ボルト、ビス）が締め付けられるボス６３を複数有している。本実施の形態においては５つのボス６３が設けられている。また、中間部６２には、第２の回転軸１２０およびこの第２の回転軸１２０に嵌合されたベース５０の円筒状の部位を通す貫通孔６２ａが形成されている。
また、フラットケーブルカバー６０は、円筒状部６１の内側に、ハーネスコンプ３００の後述する第１のコネクタ３５０が接続される接続端子６５を有している。

フラットケーブル７０は、一方の端部がプリント基板４０の端子４１に接続されるとともに他方の端部がフラットケーブルカバー６０の接続端子６５に接続されて、フラットケーブルカバー６０の円筒状部６１、中間部６２およびベース５０にて形成された空間内に、渦状に巻かれた状態で収納される。そして、フラットケーブル７０は、軸方向の他方の端部側から見た場合に、図２に示すように、右方向に巻かれており、ステアリングホイール、言い換えれば第１の回転軸１１０および第２の回転軸１２０が右方向に回転された場合には、一方の端部が第２の回転軸１２０の回転に従って右方向に回転するので、ステアリングホイールが回転されていない中立状態よりも巻き数が増加する。他方、ステアリングホイールが左方向に回転された場合には、ステアリングホイールが回転されていない中立状態よりも巻き数が減少する。

次にブラケット９０について説明する。
図３は、ブラケット９０の概略構成図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のIIIb−IIIb部の断面図である。
ブラケット９０は、板金がプレス加工されることにより成形された部材であり、検出装置２５のフラットケーブルカバー６０の円筒状部６１の軸方向の一方の端部側（図２においては下側）の開口部を覆う平板状の覆い部９１と、ハウジング１４０に取り付けるための複数（本実施の形態においては３つ）の取付部９２と、を有している。また、ブラケット９０には、第２の回転軸１２０およびこの第２の回転軸１２０に嵌合されたベース５０の円筒状の部位を通す孔である軸用孔９３が形成されている。

覆い部９１には、フラットケーブルカバー６０の中間部６２のボス６３に対応する位置に、このブラケット９０をフラットケーブルカバー６０に締結するための締結部材（例えば、ボルト、ビス）９５を通す孔であるカバー用孔９１ａが形成されている。
取付部９２は、それぞれ、覆い部９１の面に対して略垂直に軸方向の他方の端部側（図３においては上側）に延びる垂直部９２ａと、垂直部９２ａにおける軸方向の端部から覆い部９１の面に水平に（軸方向に直交する方向に）外側に延びる水平部９２ｂと、を有している。水平部９２ｂには、このブラケット９０を、ハウジング１４０の第２ハウジング１６０のボス１６５に締結するための締結部材（例えば、ボルト、ビス）９６を通す孔であるハウジング用孔９２ｃが形成されている。
このように構成されたブラケット９０により、検出装置２５は、ハウジング１４０の第２ハウジング１６０に取り付けられる。

ハーネスコンプ３００は、相対角度センサ３０からの出力信号をＥＣＵ２００に伝送する機能を有する。このハーネスコンプ３００については後で詳述する。

以下に、本実施の形態に係る相対角度センサ３０について説明する。
本実施の形態に係る相対角度センサ３０は、磁場（磁界）によって抵抗値が変化することを利用したＭＲセンサ（磁気抵抗素子）である。

先ず、ＭＲセンサの動作原理について説明する。
ＭＲセンサは、Ｓｉ若しくはガラス基板と、その上に形成されたＮｉ−Ｆｅなどの強磁性金属を主成分とする合金の薄膜で構成されており、その薄膜強磁性金属の抵抗値は、特定方向の磁界の強度に応じて抵抗値が変化する。

図４は、薄膜強磁性金属に流す電流の方向と印加する磁界の方向とを示す図である。図５は、図４の状態で、磁界強度を変化させた場合の、磁界強度と薄膜強磁性金属の抵抗値との関係を示す図である。
図４に示すように、基板の上に矩形状に形成した薄膜強磁性金属に、矩形の長手方向、つまり図中Ｙ方向に電流を流す。一方、磁界Ｈを、電流方向（Ｙ方向）に対して垂直方向（図中Ｘ方向）に印加し、その状態で、磁界の強さを変更する。このときに、薄膜強磁性金属の抵抗値がどのように変化するかを示したのが図５である。

図５に示すように、磁界の強さを変化させたとしても、無磁界（磁界強度ゼロ）時からの抵抗値変化は最大で約３％となる。
以下では、抵抗値変化量(ΔＲ)が、近似的に「ΔＲ∝Ｈ^２」の式で表すことができる領域外を「飽和感度領域」と称す。そして、飽和感度領域においては、ある磁界強度（以下、「規定磁界強度」と称す。）以上になると３％の抵抗値変化は変わらない。

図６は、薄膜強磁性金属に流す電流の方向と印加する磁界の方向とを示す図である。図７は、磁界の向きと薄膜強磁性金属の抵抗値との関係を示す図である。
図６のように、矩形状に形成した薄膜強磁性金属の矩形の長手方向、つまり図中Ｙ方向に電流を流し、磁界の方向として電流方向に対して角度変化θを与える。このとき、磁界の向きに起因する薄膜強磁性金属の抵抗値の変化を知るために、印加する磁界強度は、磁界強度に起因しては抵抗値が変化しない上述した規定磁界強度以上とする。

図７（ａ）に示すように、抵抗変化量は、電流方向と磁界の方向が垂直（θ＝９０度、２７０度）の時に最大となり、電流方向と磁界の方向が平行（θ＝０度、１８０度）の時に最小となる。かかる場合の抵抗値の最大の変化量をΔＲとすると、薄膜強磁性金属の抵抗値Ｒは、電流方向と磁界方向の角度成分として変化し、式（１）のように示され、図７（ｂ）に示すようになる。
Ｒ＝Ｒ０−ΔＲｓｉｎ^２θ・・・（１）
ここで、Ｒ０は、規定磁界強度以上の磁界を電流方向と平行（θ＝０度あるいは１８０度）に印加した場合の抵抗値である。
式（１）により、規定磁界強度以上の磁界の方向は、薄膜強磁性金属の抵抗値を把握することで検出することができる。

次に、ＭＲセンサの検出原理について説明する。
図８（ａ）は、規定磁界強度以上の磁界強度で磁界の方向を検出する原理を利用するＭＲセンサの一例を示す図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すＭＲセンサの構成を等価回路で示した図である。
図８（ａ）に示すＭＲセンサの薄膜強磁性金属は、縦方向が長くなるように形成された第１のエレメントＥ１と横方向が長くなるように形成された第２のエレメントＥ２とが直列に配置されている。

かかる形状の薄膜強磁性金属においては、第１のエレメントＥ１に対して最も大きな抵抗値変化を促す垂直方向の磁界は、第２のエレメントＥ２に対し最小の抵抗値変化の磁界方向となる。そして、第１のエレメントＥ１の抵抗値Ｒ１は式（２）、第２のエレメントＥ２の抵抗値Ｒ２は式（３）で与えられる。
Ｒ１＝Ｒ０−ΔＲｓｉｎ^２θ・・・（２）
Ｒ２＝Ｒ０−ΔＲｃｏｓ^２θ・・・（３）

図８（ａ）に示すようなエレメント構成のＭＲセンサの等価回路は図８（ｂ）に示すようになる。
図８に示すように、第１のエレメントＥ１の、第２のエレメントＥ２と接続されていない方の端部をグランド（Ｇｎｄ）とし、第２のエレメントＥ２の、第１のエレメントＥ１と接続されていない方の端部の出力電圧をＶｃｃとした場合に、第１のエレメントＥ１と第２のエレメントＥ２との接続部の出力電圧Ｖｏｕｔは式（４）で与えられる。
Ｖｏｕｔ＝（Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２））×Ｖｃｃ…（４）

式（４）に、式（２）、（３）を代入し整理すると、式（５）の通りとなる。
Ｖｏｕｔ＝Ｖｃｃ／２＋α×ｃｏｓ２θ…（５）
ここで、αは、α＝（ΔＲ／（２（２×Ｒ０−ΔＲ）））×Ｖｃｃである。
式（５）により、磁界の方向は、Ｖｏｕｔを検出することで把握することができる。

図９は、磁石が直線運動するときの磁界方向の変化とＭＲセンサの出力との関係を示す図である。
図９（ａ）に示すように、Ｎ極とＳ極が交互に配列された磁石に対して、図８に示したＭＲセンサを、規定磁界強度以上の磁界強度が印加されるギャップ（磁石とＭＲセンサとの距離）Ｌで、かつ磁界の方向変化がＭＲセンサのセンサ面に寄与するように配置する。

そして、磁石を、図９（ｃ）に示した、Ｎ極中心からＳ極中心までの距離（以下、「着磁ピッチ」と称する場合もある。）λ分、図９（ａ）に示すように左方向に移動させる。かかる場合、ＭＲセンサには、磁石の位置に応じて図９（ｃ）に示した矢印の向きの磁界が印加されることとなり、磁石が着磁ピッチλを移動したとき、センサ面では磁界の方向が１／２回転する。ゆえに、第１のエレメントＥ１と第２のエレメントＥ２との接続部の出力電圧Ｖｏｕｔの波形は、式（５）に示した「Ｖｏｕｔ＝Ｖｃｃ／２＋α×ｃｏｓ２θ」より、図９（ｄ）に示すように１周期の波形となる。

図１０は、ＭＲセンサの他の例を示す図である。
図８に示したエレメント構成の代わりに図１０（ａ）に示すようなエレメント構成にすれば、図１０（ｂ）に示すように、一般的に知られているホイートストン・ブリッジ（フルブリッジ）の構成にすることができる。ゆえに、図１０（ａ）に示すエレメント構成のＭＲセンサを用いることにより検出精度を高めることが可能となる。

磁石の運動の方向を検出する手法について説明する。
図７に示した磁界の向きと薄膜強磁性金属の抵抗値との関係および式（１）「Ｒ＝Ｒ０−ΔＲｓｉｎ^２θ」からすると、図６で見た場合に、磁界の向きを電流の方向に対して時計回転方向に回転させても反時計回転方向に回転させても薄膜強磁性金属の抵抗値は同じである。ゆえに、薄膜強磁性金属の抵抗値を把握できても磁石の運動の方向は把握できない。

図１１は、磁石の運動方向を検知するのに用いる出力の組み合わせの一例を示す図である。図１１のように１／４周期の位相差を持った２つの出力を組み合わせることで磁石の運動方向の検知が可能となる。これらの出力を得る為には、図９で示す（ｉ）と（ｉｉ）又は（ｉ）と（ｉｖ）の位相関係となるように、二つのＭＲセンサを配置すればよい。
図１２は、ＭＲセンサの配置の例を示す図である。図１２に示すように２つのＭＲセンサを重ね、一方のセンサを他方のセンサに対して４５度傾けて配置することも好適である。

図１３は、ＭＲセンサの他の例を示す図である。図１３（ａ）に示すように、２組のフルブリッジ構成のエレメントを互いに４５度傾けて一つの基板上に形成し、図１３（ｂ）に示すような等価回路となるエレメント構成にすることも好適である。これにより、一つのＭＲセンサで、図１３（ｃ）に示すように、正確な正弦波、余弦波の出力が可能となる。それゆえ、図１３に示すエレメント構成のＭＲセンサの出力値により、ＭＲセンサに対する磁石の運動方向及び運動量を把握することができる。

上述したＭＲセンサの特性に鑑み、本実施の形態に係る検出装置２５においては、相対角度センサ３０として、図１３に示すエレメント構成のＭＲセンサを用いる。相対角度センサ３０は、上述したように、磁石２２の外周面に対して垂直に配置され、第２の回転軸１２０の軸方向の位置は、磁石２２の領域内である。それゆえ、かかる場合には、第１の回転軸１１０と共に回転する磁石２２の磁場により、相対角度センサ３０では、磁石２２の位置に応じて、図９（ｃ）に示すような磁場方向の変化となる。

その結果、磁石２２が着磁ピッチλを移動（回転）したとき、相対角度センサ３０の感磁面では磁場の方向が１／２回転すると共に、相対角度センサ３０からの出力値ＶｏｕｔＡ，ＶｏｕｔＢは、それぞれ図１３（ｃ）に示すような１／４周期の位相差となる余弦曲線（余弦波）および正弦曲線（正弦波）となる。
すなわち、運転者がステアリングホイールを回転すると、これに伴って第１の回転軸１１０が回転し、トーションバー１３０が捩れる。そして、第２の回転軸１２０が第１の回転軸１１０より少し遅れて回転する。この遅れは、トーションバー１３０に連結された第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との回転角度の差となって現れる。検出装置２５は、この回転角度の差に応じた、１／４周期の位相差の、余弦曲線および正弦曲線となるＶｏｕｔＡ，ＶｏｕｔＢを出力する。
なお、相対角度センサ３０の感磁面とは、相対角度センサ３０において磁場を検出することができる面のことである。

ＥＣＵ２００の相対角度演算部２１０は、相対角度センサ３０の出力値ＶｏｕｔＡおよびＶｏｕｔＢを基に、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度θｔを以下の式（６）を用いて演算する。
θｔ＝ａｒｃｔａｎ（ＶｏｕｔＢ／ＶｏｕｔＡ）…（６）
このようにして、相対角度演算部２１０は、相対角度センサ３０からの出力値に基づいて第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度及び捩れ方向、つまりはステアリングホイールに加わるトルクの大きさ及び向きを把握することが可能となる。

また、上述のように構成された検出装置２５を組み付ける際には、検出装置２５とブラケット９０とをユニット化して検出装置ユニット２０を構成しておく。つまり、フラットケーブルカバー６０と、プリント基板４０を取り付けたベース５０と、フラットケーブルカバー６０とプリント基板４０とに接続されてフラットケーブルカバー６０とベース５０との間に収容するフラットケーブル７０と、ブラケット９０と、を予めユニット化しておく。その際、ブラケット９０と検出装置２５のフラットケーブルカバー６０とを締結部材９５を用いて締結する。そして、検出装置ユニット２０のブラケット９０を、締結部材９６を用いてハウジング１４０の第２ハウジング１６０のボス１６５に締結する。その際、検出装置２５のベース５０を第２の回転軸１２０に嵌合する。

このように、検出装置ユニット２０を、予めユニット化が可能な構造とすることで組み付け性を向上させている。また、ブラケット９０を、検出装置２５のフラットケーブルカバー６０における軸方向の一方の端部側に取り付けるとともに第２の回転軸１２０を通すための軸用孔９３が形成されているので、ベース５０を第２の回転軸１２０に嵌合しつつ、ブラケット９０を第２ハウジング１６０のボス１６５に締結することを容易に行うことが可能になっている。

次に、ハーネスコンプ３００について説明する。
図１４は、本実施の形態に係るハーネスコンプ３００の外観図である。
ハーネスコンプ３００は、複数の電線３１０と、これら複数の電線３１０を保持するグロメット３２０と、グロメット３２０の移動を抑制するソケット３３０と、を備えている。また、ハーネスコンプ３００は、複数の電線３１０の一方の端部に連結される第１のコネクタ３５０と、複数の電線３１０の他方の端部に連結される第２のコネクタ３６０と、を備えている。また、ハーネスコンプ３００は、グロメット３２０と第１のコネクタ３５０との間において複数の電線３１０を束ねる第１のカバー３７０と、グロメット３２０と第２のコネクタ３６０との間において複数の電線３１０を束ねる第２のカバー３８０と、を備えている。

そして、本実施の形態に係るハーネスコンプ３００においては、４本の電線３１０を有しており、これら４本の電線３１０の一方の端部が、第１のコネクタ３５０などを介してプリント基板４０に、４本の電線３１０の他方の端部が、第２のコネクタ３６０などを介してＥＣＵ２００に接続されている。そして、４本の電線３１０が、ＥＣＵ２００から相対角度センサ３０への電源供給や、相対角度センサ３０からＥＣＵ２００への出力値の伝送に用いられる。

電線３１０は、線状に引き伸ばされた金属などの導体が絶縁体で覆われたものであり、電気を伝導する。本実施の形態に係るハーネスコンプ３００においては、４本の電線３１０を有しており、これら４本の電線３１０の一方の端部が第１のコネクタ３５０に接続され、他方の端部が第２のコネクタ３６０に接続されるとともに、絶縁体の第１のカバー３７０および第２のカバー３８０にて束ねられている。

図１５は、グロメット３２０およびソケット３３０の概略構成図である。（ａ）は、第２のコネクタ３６０側から見た斜視図であり、（ｂ）は、第１のコネクタ３５０側から見た斜視図である。（ｃ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
図１６（ａ）は、第２ハウジング１６０の概略構成図である。図１６（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。図１６（ｃ）は、ハーネスコンプ３００が第２ハウジング１６０に装着された状態を示す図である。

グロメット３２０は、略楕円柱状の楕円柱部３２１と、円筒状の円筒部３２２とを備えている。そして、楕円柱部３２１には、電線３１０を通すために柱方向に形成された電線孔３２３が電線３１０の数と同数（本実施の形態においては４つ）形成されている。また、楕円柱部３２１の外周面には、周方向の全周に亘って外周面から外側に突出する突起３２４が、柱方向（電線孔３２３の孔方向（以下、「電線孔方向」と称する場合もある。））に複数（本実施の形態においては３つ）設けられている。突起３２４の最外周部の大きさは第２ハウジング１６０の連通孔１６１の内側連通孔１６１ａの大きさよりも大きい。楕円柱部３２１の外周面は、第２ハウジング１６０の連通孔１６１の内側連通孔１６１ａを形成する周囲の壁１６３の内周面の大きさと同じかやや小さく、第２ハウジング１６０に嵌合された状態では、その外周面から外側に突出する突起３２４が周囲の壁１６３に押されることにより全体的に内側に弾性変形する。これにより、グロメット３２０は、第２ハウジング１６０の連通孔１６１の内側連通孔１６１ａをシールするとともに、電線孔３２３の周囲部分にて電線孔３２３に挿入された電線３１０を押圧し、電線３１０の移動を抑制する。なお、このグロメット３２０は、ゴムなどの弾性材料を加硫成形することで上記所定形状に成形されている。

ソケット３３０は、第２ハウジング１６０の連通孔１６１の孔方向と交差する方向に分割可能な一対の分割部材を有している。本実施の形態においては、軸方向に分割可能であり、図１５では下側に配置される下側部材３４０と、上側に配置される上側部材３３１とを有している。また、ソケット３３０は、下側部材３４０と上側部材３３１との間に配置され、ソケット３３０が第２ハウジング１６０の連通孔１６１から抜けるのを防止する抜け止め部材３３６を、複数（本実施の形態においては２つ）有している。このソケット３３０は、樹脂をインジェクション成形することで下記所定形状に成形されている。

下側部材３４０は、上側部材３３１を支持する支持部３４１と、中央部に第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０を通す貫通孔３４２ａが形成された楕円柱状の楕円柱部３４２と、を有している。また、下側部材３４０は、楕円柱部３４２における支持部３４１が配置された側とは反対側の端面から外側に三日月柱状に突出した三日月柱部３４３を楕円の長辺方向の両側に２つ備える。これら支持部３４１、楕円柱部３４２および三日月柱部３４３は、第２のコネクタ３６０側から順に電線孔方向に並んでいる。

支持部３４１は、上側部材３３１の後述する凸部３３２が嵌合される凹部３４１ａと、上側部材３３１の後述する下面３３３を支持する支持面３４１ｂと、が形成されている。凹部３４１ａおよび支持面３４１ｂは、楕円柱部３４２における楕円の長辺方向に２つ形成されている。
また、支持部３４１には、楕円柱部３４２における楕円の長辺方向の中央部に、第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０の通路である電線路３４４が形成されている。電線路３４４は、第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０の下部が載る載置面３４４ａを有し、楕円柱部３４２における楕円の長辺方向への電線３１０の移動を規制する２つの規制壁３４４ｂにて区画されている。載置面３４４ａの電線孔方向の形状は、図１に示すように、楕円柱部３４２側が電線孔方向に平行であり、第２のコネクタ３６０側の端部は軸方向の一方の端部方向（図１では下方向）に向かうように形成され、その間は、軸方向の他方の端部方向（図１では上方向）に凸となる山形状に形成されている。

楕円柱部３４２は、基本的には楕円柱状の板状の部位であり、その支持部３４１側の端面から電線孔方向に支持部３４１側に突出し、長辺方向、言い換えれば下側部材３４０と上側部材３３１との分割方向と交差する方向に弾性変形するフック３９０を、楕円の長辺方向の両端部に備えている。フック３９０は、その外側の面が楕円柱部３４２の外周面に沿うように形成されている。そして、フック３９０は、楕円柱部３４２の楕円柱状の外周面から外側に突出するように電線孔方向に対して傾斜した傾斜面３９１と、傾斜面３９１の終端から長辺方向の内側に長辺方向と平行に向かう面、言い換えれば電線孔方向に垂直な面である垂直面３９２とを、電線孔方向の途中に備えている。そして、傾斜面３９１の始端と楕円柱部３４２の本体との間には、傾斜面３９１および垂直面３９２が長辺方向に弾性変形し易くなるように長孔３９３が形成されている。
そして、下側部材３４０の支持部３４１には、フック３９０の周囲に、フック３９０が所望量弾性変形しても干渉しないように凹んだフック用凹部３４５が形成されている。

上側部材３３１は、下側部材３４０の支持部３４１に支持される被支持部３３４と、被支持部３３４よりも外側に配置されて第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０を、軸方向の一方の端部方向（図１５では下方向）に向かうように案内する案内部３３５と、を有している。
上側部材３３１の被支持部３３４における軸方向の一方の端部側の面（図１５では下側の面）である下面３３３には、この下面３３３から軸方向の一方の端部方向に突出する円柱状の凸部３３２が楕円柱部３４２における楕円の長辺方向に２つ設けられている。また、下面３３３の、楕円柱部３４２における楕円の長辺方向の中央部に、下側部材３４０の電線路３４４と協働して第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０の通路を形成する電線路（不図示）が形成されている。この電線路は、上側部材３３１が下側部材３４０に取り付けられ、上側部材３３１の下面３３３と下側部材３４０の支持面３４１ｂとが接触した状態で、下側部材３４０の電線路３４４との間に、第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０が通る空間を形成するように形成されている。

また、被支持部３３４には、フック３９０の周囲に、フック３９０が所望量弾性変形しても干渉しないように凹んだフック用凹部３３１ａが形成されている。
上側部材３３１の凸部３３２が下側部材３４０の凹部３４１ａに嵌合され、上側部材３３１の下面３３３と下側部材３４０の支持面３４１ｂとが接触した状態では、上側部材３３１の被支持部３３４および下側部材３４０の支持部３４１の外周面は、楕円柱部３４２の外周面と同じとなるように形成されている。

案内部３３５は、被支持部３３４におけるグロメット３２０が配置された側とは反対側の端面から外側に突出し、この端面から軸方向の一方の端部方向（図１５では下方向）に屈曲するとともに、第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０の周囲３方向を覆う。つまり、下側部材３４０の電線路３４４と協働して通路を形成するように、電線路３４４の載置面３４４ａと対向する部位に壁が設けられておらず、また、軸方向の一方の端部（図１５では最下端部）が開口している。

抜け止め部材３３６は、ソケット３３０の楕円の長辺方向の両側に設けられたフック３９０と、下側部材３４０のフック用凹部３４５および上側部材３３１のフック用凹部３３１ａとの間に配置される。抜け止め部材３３６は、フック３９０が第２ハウジング１６０に形成された凹部１６２に嵌り合っている状態のときにフック３９０の内側に配置されてフック３９０の弾性変形を抑制する変形抑制部材の一例である。抜け止め部材３３６は、電線孔方向に伸びる直方体状の基体３３６ａと、基体３３６ａの電線孔方向の外側の端部から電線路３４４の方へ向かう屈曲部３３６ｂと、を有している。

基体３３６ａは、軸方向の一方の端面（図１５では下側の端面）から下側（下側部材３４０側）に突出する下側突起３３６ｃと、軸方向の他方の端面（図１５では上側の端面）から上側（上側部材３３１側）に突出する上側突起３３６ｄと、楕円の長辺方向の電線路３４４側の端面から電線路３４４側に突出する内側突起３３６ｅと、を有している。これら下側突起３３６ｃ、上側突起３３６ｄおよび内側突起３３６ｅは、それぞれ電線孔方向に対して傾斜した傾斜面と、この傾斜面の終端から電線孔方向に垂直な方向と平行に向かう垂直面と、を有している。
屈曲部３３６ｂは、ソケット３３０の楕円の長辺方向に対して傾斜した傾斜面を、その先端であって、電線孔方向の内側に有している。屈曲部３３６ｂには、屈曲部３３６ｂの軸方向の中央部には先端から凹んだ凹部３３６ｆが形成されている。

以上のように構成されたハーネスコンプ３００は、以下のようにして組み立てられる。
すなわち、先ず、グロメット３２０に形成された複数の電線孔３２３それぞれに電線３１０を挿入する。その後、グロメット３２０の円筒部３２２の内側に接着剤を塗布し、グロメット３２０に対して複数の電線３１０が動かないように位置決めを行う。また、複数の電線３１０を、第１のカバー３７０および第２のカバー３８０で束ねる。
そして、グロメット３２０の円筒部３２２側に配置された第２のカバー３８０で束ねられた複数の電線３１０を、ソケット３３０の下側部材３４０の楕円柱部３４２の貫通孔３４２ａに通し、下側部材３４０の電線路３４４の載置面３４４ａに載せる。その後、上側部材３３１を下側部材３４０に取り付ける。つまり、上側部材３３１の凸部３３２が下側部材３４０の凹部３４１ａに嵌合し、上側部材３３１の下面３３３を下側部材３４０の支持面３４１ｂに接触させる。その結果、第２のカバー３８０で束ねられた複数の電線３１０は、図１４に示すように、上側部材３３１の案内部３３５により下方向に案内される。つまり、本実施の形態に係るハーネスコンプ３００においては、第２のカバー３８０で束ねられた複数の電線３１０を、上側部材３３１と下側部材３４０とで押圧することで、グロメット３２０の電線孔３２３の孔方向（電線孔方向）と交差する方向であり、電線孔方向とは直交する方向の下方向へ屈曲させる。また、ソケット３３０の内部において、第２のカバー３８０で束ねられた複数の電線３１０は、下側部材３４０の電線路３４４と上側部材３３１の被支持部３３４の電線路とで、図１５で上方向に凸となる山形状に屈曲させられている。なお、グロメット３２０の円筒部３２２の内側に接着剤が塗布されているので、ソケット３３０の上側部材３３１を下側部材３４０に嵌合する際に複数の電線３１０に力を加えたとしても電線３１０がずれることが抑制される。
そして、第２のカバー３８０にて束ねられた複数の電線３１０の先端を第２のコネクタ３６０に接続する。他方、グロメット３２０の円筒部３２２が配置された側とは反対に配置された第１のカバー３７０で束ねられた複数の電線３１０の先端を第１のコネクタ３５０に接続する。

また、このハーネスコンプ３００は、以下のようにして電動パワーステアリング装置１００に組み付けられる。
すなわち、第１ハウジング１５０および第２ハウジング１６０に、第１の回転軸１１０、第２の回転軸１２０、検出装置ユニット２０などを組み付け、第３ハウジング１７０を組み付ける前の状態で、第１のコネクタ３５０側から第２ハウジング１６０に形成された連通孔１６１に通す。そして、グロメット３２０の突起３２４が連通孔１６１の内周面に接触するように嵌合するとともに、ソケット３３０のフック３９０が、第２ハウジング１６０に形成された凹部１６２に嵌るまで、グロメット３２０およびソケット３３０を押し込んでいく。ソケット３３０を連通孔１６１に差し込むと、フック３９０の傾斜面３９１が第２ハウジング１６０における連通孔１６１の周りの壁に接触して弾性変形し、その後さらに深く差し込まれて傾斜面３９１が第２ハウジング１６０の凹部１６２に嵌り込むことで変形状態から復帰する。グロメット３２０は、その楕円柱部３２１における円筒部３２２が配置された側の面がソケット３３０の三日月柱部３４３に押されることにより、連通孔１６１の周囲の壁１６３との間に生じる摩擦力に抗して内側へ移動する。このようにして、グロメット３２０およびソケット３３０を第２ハウジング１６０に装着する。そして、抜け止め部材３３６を、フック３９０と、下側部材３４０のフック用凹部３４５および上側部材３３１のフック用凹部３３１ａとの間に差し込む。また、第１のコネクタ３５０をフラットケーブルカバー６０の端子に、第２のコネクタ３６０をＥＣＵ２００の端子に差し込む。

他方、ハーネスコンプ３００を取り外す場合には、第１のコネクタ３５０をフラットケーブルカバー６０の端子から取り外した後、抜け止め部材３３６を引き抜くとともに、第２ハウジング１６０の外側からソケット３３０のフック３９０を内側に弾性変形させながら手前に引くことで、グロメット３２０およびソケット３３０を第２ハウジング１６０の連通孔１６１から取り外せばよい。抜け止め部材３３６には凹部３３６ｆが形成されていることから、この凹部３３６ｆに例えばマイナスドライバの先端を差し込むことで、抜け止め部材３３６を容易に取り外すことが可能である。そして、その後、第１のコネクタ３５０を第２ハウジング１６０の連通孔１６１から引き抜き、ハーネスコンプ３００を取り外す。

次に、回転部材２１および磁石２２について説明する。
図１７は、回転部材２１の斜視図である。
図１８（ａ）は、回転部材２１および磁石２２の斜視図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のXVIIIｂ−XVIIIｂ部の断面図である。
回転部材２１は、第１の回転軸１１０の外周面に沿う薄肉円筒状の第１の円筒状部２１１と、第１の回転軸１１０の軸方向を中心線方向とするとともに第１の円筒状部２１１の内径よりも大きな内径の薄肉円筒状の第２の円筒状部２１２とを備えている。また、回転部材２１は、第１の円筒状部２１１と第２の円筒状部２１２とを接続する接続部２１３と、第２の円筒状部２１２の下端部から外側へ半径方向に延びるフランジ部２１４とを備えている。第２の円筒状部２１２およびフランジ部２１４には、図１７に示すように、第１の回転軸１１０の軸方向における第２の回転軸１２０側の端部から軸方向に切り欠かれた切り欠き部２１５が周方向に等間隔に複数（本実施の形態においては３個）形成されている。

磁石２２は、磁性粉末と合成樹脂とを混合した材料の射出成形体である。つまり、磁石２２は、磁性粉末と合成樹脂とを混合した材料を用いて射出成形されている。磁性粉末は、フェライトやネジウム等であること例示することができる。
磁石２２は、射出成形されることで金属製の回転部材２１と一体的に成形されている。つまり、磁石２２は、金型内に挿入された回転部材２１の周りに磁性粉末が混合（分散）された合成樹脂を注入することで、回転部材２１と一体成形されている。これにより、回転部材２１と磁石２２とは、一部品となった状態で、第１の回転軸１１０に固定される。

そして、回転部材２１と磁石２２とを一体化した後、磁石２２を着磁して磁界を発生させる機能を備えるようにするとよい。例えば、未着磁のまま、回転部材２１と磁石２２とを一体化した状態で第１の回転軸１１０に取り付けた後に、磁石２２に励磁コイルを接近させるとよい。これにより、磁石２２がＳ極、Ｎ極に着磁され、磁界を発生させる機能が備わる。

上述したように、回転部材２１と磁石２２とが、回転部材２１に対して磁石２２が射出成形されることで一体的に形成されている構成とすることで以下の利点を有する。
すなわち、磁性粉末と合成樹脂とを混合した材料の射出成形体である磁石２２の線膨張係数は、金属製である回転部材２１の線膨張係数よりも大きい。ゆえに、低温になった場合、磁石２２の方が回転部材２１よりも大きく収縮しようとするため、回転部材２１は、磁石２２により締め付けられようとする。また、磁石２２は、回転部材２１から反力を受ける。これに対して、本実施の形態に係る回転部材２１には、軸方向に切り欠かれた切り欠き部２１５が周方向に等間隔に複数形成されているため、回転部材２１は、切り欠き部２１５の幅が小さくなるように変形する。その結果、本実施の形態に係る回転部材２１および磁石２２は、回転部材２１に切り欠き部２１５が形成されていない構成と比べると、線膨張係数の差に起因して生じる応力が小さくなる。したがって、線膨張係数の差に起因して回転部材２１あるいは磁石２２が損傷することを抑制することができる。

なお、高温になったとしても、回転部材２１に対して磁石２２を射出成形することで一体化したときに、磁石２２が回転部材２１を締め付ける方向の圧力が残るため、回転部材２１と磁石２２とは空回りし難い。言い換えれば、想定される高温側の温度にたとえなったとしても、回転部材２１と磁石２２とが空回りしないように、回転部材２１に対して磁石２２を射出成形することで一体化する際に、磁石２２が回転部材２１を締め付ける方向の圧力が残るように成形するとよい。

また、本実施の形態に係る磁石２２のように、磁性粉末と合成樹脂とを混合した材料を用いて射出成形して、回転部材２１と一体的に形成することで、回転部材２１と磁石２２とを接着剤にて固定する構成と比べて低コスト化を実現できる。すなわち、回転部材２１と磁石２２とを接着剤にて固定する構成では、製造工程における接着剤のはみ出しへの対応や、接着面を洗浄する工程、接着後に乾燥する工程などが必要であるが、本実施の形態では接着剤を用いないので、これらを廃止することができ、低コスト化を実現できる。

また、回転部材２１と磁石２２とを接着剤にて固定する構成では、接着剤が剥離して磁石２２が回転部材２１から脱落するおそれがあり、磁石２２が回転部材２１から脱落した場合には磁石２２が第１の回転軸１１０に対して空転し、第１の回転軸１１０と第２の回転軸１２０との相対回転角度を検出することができなくなる。本実施の形態の構成によれば、回転部材２１と磁石２２とを接着剤を用いずに固定しているので、接着剤が剥離することによる磁石２２の空転を防止することができるので、操舵トルク検出の信頼性を高めることができる。

図１９は、他の形態に係る磁石２２の構成を示す図であり、図１８（ａ）のXVIII−XVIII部の断面図でもある。
他の形態に係る磁石２２は、図１９に示すように、回転部材２１に形成された切り欠き部２１５の内部に入り込んでいる点が異なる。つまり、他の形態に係る磁石２２は、円筒状の内周面から内側に突出する突出部２２１を有しており、この突出部２２１が回転部材２１に形成された切り欠き部２１５の内部に存在する。磁性粉末と合成樹脂とを混合した材料を用いた射出成形では、例えば切削加工する場合と比べて、より複雑な形状を成形型にて成形できることから、突出部２２１が回転部材２１に形成された切り欠き部２１５の内部に存在するように磁石２２を成形することを実現できる。

そして、このように、突出部２２１が回転部材２１に形成された切り欠き部２１５の内部に存在するように、磁性粉末と合成樹脂とを混合した材料を用いて磁石２２を射出成形することで、線膨張係数の差に起因して回転部材２１あるいは磁石２２が損傷することを抑制することができるとともに磁石２２と回転部材２１との回転ずれを抑制することができる。これにより、より信頼性の高い操舵トルク検出を実現することができる。

例えば、低温になった場合、磁石２２の方が回転部材２１よりも大きく収縮しようとするが、回転部材２１に軸方向に切り欠かれた切り欠き部２１５が周方向に等間隔に複数形成されているため、線膨張係数の差に起因して回転部材２１あるいは磁石２２が損傷することを抑制することができる。また、低温になった場合、磁石２２の突出部２２１は、回転部材２１の切り欠き部２１５よりも収縮するため、線膨張係数の差に起因して突出部２２１が損傷することはない。

他方、高温になった場合、回転部材２１に対して磁石２２を射出成形することで一体化したときに、磁石２２が回転部材２１を締め付ける方向の圧力が残る。また、高温になった場合、磁石２２の突出部２２１の方が、回転部材２１の切り欠き部２１５よりも大きく膨張するため、突出部２２１と切り欠き部２１５との接触圧力が大きくなる。これらにより、高温になったとしても、回転部材２１と磁石２２とは空回りし難い。

１０…トルク検出システム、２０…検出装置ユニット、２１…回転部材、２２…磁石、２５…検出装置、３０…相対角度センサ、４０…プリント基板、５０…ベース、６０…フラットケーブルカバー、７０…フラットケーブル、９０…ブラケット、１００…電動パワーステアリング装置、１１０…第１の回転軸、１２０…第２の回転軸、１３０…トーションバー、１４０…ハウジング、２００…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、３００…ハーネスコンプ

Claims (4)

1. 回転軸の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、
   前記回転軸に設けられて当該回転軸とともに回転する金属製の回転部材と、
   磁界を発生させるとともに前記回転部材に支持される被支持部材と、
   前記被支持部材が発生させる前記磁界に応じた値を出力するセンサと、
   を備え、
   前記回転部材は、前記回転軸の外周を覆うとともに当該回転軸の軸方向に沿う切り欠きが形成された円筒状の部位を有し、
   前記被支持部材は、前記回転部材の前記円筒状の部位の周囲に磁性粉末と合成樹脂とを混合した材料を用いて射出成形されることで当該回転部材と一体的に成形されていることを特徴とする回転角度検出装置。
2. 前記被支持部材は、前記回転部材の前記円筒状の部位に形成された前記切り欠きの内部に入り込んでいることを特徴とする請求項１に記載の回転角度検出装置。
3. 前記被支持部材は、前記回転軸の外周面に沿う薄肉円筒状の第１の円筒状部と、当該回転軸の軸方向を中心線方向とするとともに当該第１の円筒状部の内径よりも大きな内径の薄肉円筒状の第２の円筒状部とを有し、
   前記被支持部材の前記切り欠きは、前記第２の円筒状部に形成され、前記磁石は、当該第２の円筒状部の周囲に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の回転角度検出装置。
4. 円筒状の部位を有し、当該円筒状の部位の中心線方向に沿う切り欠きが形成された円筒状部材を製造する工程と、
   前記円筒状部材の前記円筒状の部位の周囲に磁性粉末と合成樹脂とを混合した材料を用いて射出成形することで当該円筒状部材と一体的に当該円筒状部材に支持される被支持部材を成形する工程と、
   一体的に成形された前記円筒状部材と前記被支持部材とを回転軸の外周に装着する工程と、
   前記被支持部材が発生させる磁界に応じた値を出力するセンサを当該円筒状部材と対向するように装着する工程と、
   を含むことを特徴とする回転角度検出装置の製造方法。

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