(57)【要約】【課題】回転軸に過大なトルクが作用した場合であっても、高い検出精度を維持する。【解決手段】略円柱状の第２操舵軸２３に、第２操舵軸２３を軸周りに囲むように磁歪膜７１を設け、磁歪膜７１に係る磁気特性の変化に基づいて第２操舵軸２３に作用する軸周りの回転トルクを検出する磁歪式トルクセンサである。第２操舵軸２３のうち磁歪膜７１が設けられるセンサ領域７７の外周面には圧縮応力が残留している。圧縮応力が残留しているセンサ領域７７の外周面に磁歪膜７１のメッキ層が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱状の回転軸に、当該回転軸を軸周りに囲むように磁歪膜を設け、当該磁歪膜に係る磁気特性の変化に基づいて当該回転軸に作用する軸周りの回転トルクを検出する磁歪式トルクセンサであって、
前記回転軸のうち前記磁歪膜が設けられる領域の外周面には圧縮応力が残留しており、
前記圧縮応力が残留している領域の外周面に前記磁歪膜のメッキ層が設けられている
ことを特徴とする磁歪式トルクセンサ。
【請求項２】
車両に設けた操舵部材の操舵軸に作用する操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、当該操舵トルクセンサにより検出される操舵トルクに応じた補助トルクを発生させる補助モータと、備え、前記補助モータの駆動制御を行う電動パワーステアリング装置において、
前記操舵トルクセンサとして、請求項１に記載の磁歪式トルクセンサを用いる
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
略円柱状の回転軸に、当該回転軸を軸周りに囲むように磁歪膜を設け、当該磁歪膜に係る磁気特性の変化に基づいて当該回転軸に作用する軸周りの回転トルクを検出する磁歪式トルクセンサの製造方法であって、
前記圧縮応力が残留している領域の外周面に、５０〜６０Ａｄｍ^2の範囲に設定したメッキ時電流密度を用いて前記磁歪膜のメッキ層を形成する工程を有する
ことを特徴とする磁歪式トルクセンサの製造方法。
【請求項４】
略円柱状の回転軸に、当該回転軸を軸周りに囲むように磁歪膜を設け、当該磁歪膜に係る磁気特性の変化に基づいて当該回転軸に作用する軸周りの回転トルクを検出する磁歪式トルクセンサの製造方法であって、
前記回転軸のうち前記磁歪膜が設けられる領域の外周面に圧縮応力を残留させる工程と、
前記圧縮応力が残留している領域の外周面に、５０〜６０Ａｄｍ^2の範囲に設定したメッキ時電流密度を用いて前記磁歪膜のメッキ層を形成する工程と、
を有することを特徴とする磁歪式トルクセンサの製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の磁歪式トルクセンサの製造方法であって、
前記回転軸のロックウェル硬さはＨＲＣ４０以下である
ことを特徴とする磁歪式トルクセンサの製造方法。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項に記載の磁歪式トルクセンサの製造方法であって、
前記回転軸は機械構造用炭素鋼材製である
ことを特徴とする磁歪式トルクセンサの製造方法。
【請求項７】
請求項３〜５のいずれか一項に記載の磁歪式トルクセンサの製造方法であって、
前記回転軸は非磁性材製である
ことを特徴とする磁歪式トルクセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸に作用する軸周りの回転トルクを非接触で検出する磁歪式トルクセンサ、及び磁歪式トルクセンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願出願人は、回転軸に作用する軸周りの回転トルクを非接触で検出する磁歪式トルクセンサの技術を開示している（例えば特許文献１参照）。
特許文献１に係る磁歪式トルクセンサでは、磁歪式トルクセンサを構成する回転軸を、クロムモリブデン鋼材（以下、「ＳＣＭ材」と省略する場合がある。）を用いて製造する。ＳＣＭ材からなる回転軸に予め磁歪膜を被着させておき、その後、ＳＣＭ材に浸炭処理等の熱処理を施すことにより、回転軸のロックウェル硬さをＨＲＣ４０〜６５の範囲内に設定する。
【０００３】
特許文献１に係る磁歪式トルクセンサによれば、回転軸の硬度を高めるアプローチを通じて、回転軸に過大なトルクが作用した場合であっても、回転軸に大きな塑性変形が生じたり磁歪膜が剥離したりする事象を抑制し、検出精度を良好に保つことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２３９６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、特許文献１に係る回転軸の硬度を高めるアプローチとは別異のアプローチを通じて、回転軸に過大なトルクが作用した場合であっても、高い検出精度を維持可能な磁歪式トルクセンサ、及び磁歪式トルクセンサの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明（１）に係る磁歪式トルクセンサは、略円柱状の回転軸に、当該回転軸を軸周りに囲むように磁歪膜を設け、当該磁歪膜に係る磁気特性の変化に基づいて当該回転軸に作用する軸周りの回転トルクを検出する磁歪式トルクセンサが前提となる。前記回転軸のうち前記磁歪膜が設けられる領域の外周面には圧縮応力が残留している。圧縮応力が残留している領域の外周面に前記磁歪膜のメッキ層が設けられている。
【０００７】
本発明（１）に係る磁歪式トルクセンサによれば、回転軸のうち圧縮応力が残留している領域の外周面に磁歪膜のメッキ層が設けられているため、回転軸の外周面の塑性変形に係る許容値を大きくとることができる。また、磁歪膜のメッキ層が設けられる回転軸の外周面の塑性変形が抑制されるため、回転軸の外周面の塑性変形による偏った方向の磁歪膜への入力を抑制することができる。その結果、回転軸の硬度を高めるアプローチとは別異のアプローチを通じて、回転軸に過大なトルクが作用した場合であっても、高い検出精度を維持することができる。
【０００８】
一方、本発明（３）に係る磁歪式トルクセンサの製造方法は、略円柱状の回転軸に、当該回転軸を軸周りに囲むように磁歪膜を設け、当該磁歪膜に係る磁気特性の変化に基づいて当該回転軸に作用する軸周りの回転トルクを検出する磁歪式トルクセンサの製造方法が前提となる。
本発明（３）に係る磁歪式トルクセンサの製造方法は、５０〜６０Ａｄｍ^2の範囲に設定した電流密度を用いて前記磁歪膜のメッキ層を形成する工程を有する。
【０００９】
本発明（３）に係る磁歪式トルクセンサの製造方法によれば、メッキ結晶子径の適性化を狙って５０〜６０Ａｄｍ^2の範囲に設定したメッキ時電流密度を用いて磁歪膜のメッキ層を形成するため、磁歪膜の結晶子径を適度に小さくすることができる。すると、それぞれの結晶子が有する磁気モーメントも小さくなる。すると、入力された回転トルクに対して、磁気の方向が変化しやすくなる（前回入力時の残留特性の影響が少ない）。
すなわち、磁歪式トルクセンサが不可避的に有するヒステリシス特性を抑制することができる。その結果、回転軸の硬度を高めるアプローチとは別異のアプローチを通じて、回転軸に過大なトルクが作用した場合であっても、高い検出精度を維持することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る磁歪式トルクセンサ、及び磁歪式トルクセンサの製造方法によれば、回転軸の硬度を高めるアプローチとは別異のアプローチを通じて、回転軸に過大なトルクが作用した場合であっても、高い検出精度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成図である。
【図２】回転軸としての第２操舵軸に設けたセンサ領域を表す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法の工程図である。
【図４Ａ】ワークを研削処理した際の発熱量及び塑性変形量を概念的に表す説明図である。
【図４Ｂ】ワークを研磨処理した際の発熱量及び塑性変形量を概念的に表す説明図である。
【図５Ａ】ワークの発熱が残留応力に及ぼす影響を概念的に表す説明図である。
【図５Ｂ】ワークの塑性変形が残留応力に及ぼす影響を概念的に表す説明図である。
【図６】メッキ時電流密度に対するメッキ結晶子径の関係を表す説明図である。
【図７】メッキ時電流密度に対するヒステリシスの関係を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係る磁歪式トルクセンサ、及び磁歪式トルクセンサの製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下に示す図において、部材のサイズ及び形状は、説明の便宜のため、変形又は誇張して模式的に表す場合がある。
【００１３】
〔本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概要〕
はじめに、本発明の実施形態に係る磁歪式トルクセンサを備える電動パワーステアリング装置１１の概要について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１１の概略構成図である。図２は、回転軸としての第２操舵軸に設けたセンサ領域を表す説明図である。
【００１４】
本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング（Electric PowerSteering；以下、「電動パワーステアリング」を「ＥＰＳ」と省略する場合がある。）装置１１は、図１に示すように、操向ハンドル１３、操舵補助力発生装置１５、転舵装置１７、操舵トルクセンサ１９、及びＥＰＳ制御装置２０を備える。
【００１５】
操向ハンドル１３は、不図示の車両の進行方向を所望の方向に変えようとする際に操作される。円環形状の操向ハンドル１３の中央部には、中実の円柱状鋼材からなる第１及び第２操舵軸２１，２３がそれぞれ直列に連結されている。第１操舵軸２１の下端側には、第１自在継手２５及び第２自在継手２７が、これら両者の間にリンク部材２９を介して連結されている。操向ハンドル１３は、本発明の「操向部材」に相当する。
【００１６】
操舵補助力発生装置１５は、運転者による操向ハンドル１３の操舵に係る補助力を発生させる機能を有する。ラックアシスト型の操舵補助力発生装置１５は、運転者による操向ハンドル１３の操舵力を軽減するための補助力を供与する補助モータ３１と、補助モータ３１の出力軸に設けられたウォームギア３３に噛合するウォームホイールギア３５とを含んで構成されている。ウォームホイールギア３５は、第１ピニオン軸３７を回動中心として同第１ピニオン軸３７に設けられている。
第１ピニオン軸３７は、軸方向の両端が、軸受３９ａ，３９ｂをそれぞれ介して回転自在に支持されている。
【００１７】
補助モータ３１は、例えば、複数の界磁コイルを備えた固定子（不図示）と、この固定子の内部で回動する回転子（不図示）とを有する３相ブラシレスモータを採用することができる。ただし、補助モータ３１として、直流ブラシモータを用いてもよい。
【００１８】
転舵装置１７は、運転者による操向ハンドル１３の操舵力を車幅方向の一対の操舵車輪４１ａ，４１ｂに伝達する機能を有する。詳しく述べると、転舵装置１７は、一対の操舵車輪４１ａ，４１ｂに対してタイロッド４３ａ，４３ｂを介して連結されるラック軸４５、このラック軸４５に設けられた第１ラック歯４７に噛み合う前記第１ピニオンギア４９、第１ピニオンギア４９が一端側に設けられた前記第１ピニオン軸３７、前記ラック軸４５に設けられた第２ラック歯５１に噛み合う第２ピニオンギア５３、及び、第２ピニオンギア５３が一端側に設けられた第２ピニオン軸５５、をそれぞれ有して構成されている。
【００１９】
第２ピニオン軸５５は、その一端側に前記第２操舵軸２３が設けられている。第２操舵軸２３は、その下部、中間部、上部が、軸受５７ａ，５７ｂ，５７ｃをそれぞれ介して回転自在に支持されている。
【００２０】
転舵装置１７の構成部材等は、ハウジング５９に収容されている。ハウジング５９の開口部は、ダストシール６１ａ，６１ｂ、及びオイルシール６３の組み合わせにより液密に保持されている。
【００２１】
操舵トルクセンサ１９は、図１に示すように、前記第２操舵軸２３に設けられている。磁歪式の操舵トルクセンサ１９は、操向ハンドル１３から入力される操舵トルクの大きさと方向を非接触で検出する機能を有する。操舵トルクセンサ１９は、本発明の「磁歪式トルクセンサ」に相当する。
【００２２】
操舵トルクセンサ１９は、図１に示すように、前記第２操舵軸２３と、第２操舵軸２３の外周面を覆うように設けられた磁歪膜７１と、磁歪膜７１に対向して設けられた第１及び第２検出コイル７３，７５と、を含んで構成されている。
【００２３】
磁歪膜７１は、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ系（Ｆｅ−Ｃｏ合金やＳｍＦｅ合金等でもよい。）等の材料を、第２操舵軸２３のセンサ領域７７（図２参照）に、５〜１００μｍ程度の膜厚に形成してなる。磁歪膜７１の形成には、公知の電解メッキ法が用いられる。なお、図２において、第２操舵軸２３のうちセンサ領域７７の外周面が、それ以外の領域の外周面と比べて凹んでいるのは、センサ領域７７の外周面に対して研磨処理が行われたからである。これについて、詳しくは後記する。
【００２４】
磁歪膜７１には、第１及び第２検出コイル７３，７５のそれぞれが対向する各領域７７ａ，７７ｂ（図２参照）において、相互に異なる磁気異方性が付与されている。第１及び第２検出コイル７３，７５には、操舵トルクの変化を検出するための交流電流が流されている。
【００２５】
第２操舵軸２３に操舵トルクが作用すると、磁歪膜７１の前記各領域７７ａ，７７ｂのそれぞれにおいて、磁気特性（透磁率）の変化が生じる。すると、磁歪膜７１の前記各領域７７ａ，７７ｂ毎の磁気特性（透磁率）の変化に係る操舵トルク信号ＶＴ１，ＶＴ２が、第１及び第２検出コイル７３，７５のそれぞれから出力される。
これを受けてＥＰＳ制御装置２０は、前記操舵トルク信号ＶＴ１，ＶＴ２の差分に基づいて操舵トルク値を演算する。こうして演算された操舵トルク値等に基づいて、ＥＰＳ制御装置２０は、補助モータ３１の駆動制御を行う。
【００２６】
〔本発明の実施形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法〕
次に、本発明の実施形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法について、図３，図４Ａ，図４Ｂ，図５Ａ，図５Ｂ，図６，図７を適宜参照して説明する。
図３は、本発明の実施形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法の工程図である。図４Ａは、ワークを研削処理した際の発熱量及び塑性変形量を概念的に表す説明図である。図４Ｂは、ワークを研磨処理した際の発熱量及び塑性変形量を概念的に表す説明図である。図５Ａは、ワークの発熱が残留応力に及ぼす影響を概念的に表す説明図である。図５Ｂは、ワークの塑性変形が残留応力に及ぼす影響を概念的に表す説明図である。図６は、メッキ時電流密度に対するメッキ結晶子径の関係を表す説明図である。図７は、メッキ時電流密度に対するヒステリシスの関係を表す説明図である。
【００２７】
本発明の実施形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法では、図３に示すステップＳ１１において、第２操舵軸（回転軸）２３のうち磁歪膜７１が設けられるセンサ領域７７（図２参照）の外周面に圧縮応力を残留させる。センサ領域７７の外周面に圧縮応力を残留させる工程は、センサ領域７７の外周面に対して研磨処理を行うことで実現される。
【００２８】
ここで、ワークＷＫを研削処理する際に用いる研削材は、図４Ａに示すように、砥粒が緻密に硬くバインドされている。
【００２９】
これに対し、ワークＷＫを研磨処理する際に用いる研磨材は、図４Ｂに示すように、砥粒が軟らかいバインダで結合されている。研磨材のバインダとしては、紙、布、スポンジ形状材、ブラシ形状材等が用いられる。
【００３０】
研削処理、研磨処理の両者共に、その処理内容は、砥粒がワークＷＫ表面を叩き、押し潰す過程と、研削材・研磨材の回転動作に伴って砥粒がワークＷＫ表面を擦り取る過程と、の組み合わせを含むと考えられる。これらの過程により、ワークＷＫ表面に塑性変形が生じると共に発熱が生じる。
【００３１】
ここで、ワークＷＫを研削処理した際には、研削材の硬い砥粒の押付け力が保持されたままワークＷＫ表面を擦り取る。そのため、発熱量及び塑性変形量が共に大きい。また、硬い砥粒の押付け力を保持したままワークＷＫ表面を擦り取る点で、研削処理と切削処理とは共通である。このため、切削処理においても研削処理と同様、発熱量及び塑性変形量が共に大きいと考えられる。
【００３２】
これに対し、ワークＷＫを研磨処理した際には、ワークＷＫを研削処理した場合と比べて、発熱量及び塑性変形量が共に小さくなる。
【００３３】
（ワークＷＫを研削処理した際のように）発熱量が大きい場合、図５Ａに示すように、ワークＷＫ表面は冷却過程で収縮しようとする。すると、ワークＷＫ内部で素材分子間で離散方向の力が作用するため、ワークＷＫ表面に残留引張応力が生じる。
【００３４】
一方、ワークＷＫに塑性変形が生じた場合、図５Ｂに示すように、ワークＷＫ表面は引き延ばされようとする。すると、ワークＷＫ内部で素材分子間で吸引方向の力が作用するため、ワークＷＫ表面に残留圧縮応力が生じる。
【００３５】
一般に、研削処理した際のワークＷＫ表面では、残留引張応力が支配的に生じる。これに対し、研磨処理した際のワークＷＫ表面では、前記した通り、残留圧縮応力が支配的に生じる。これは、ワークＷＫ表面を叩き・押し潰す過程による塑性変形の影響が、発熱による影響と比べて大きいために、ワークＷＫ表面の残留応力が圧縮応力に変化するものと考えられる。
【００３６】
次いで、図３に示すステップＳ１２において、圧縮応力が残留しているセンサ領域７７の外周面に、メッキ結晶子径の適性化を狙って５０〜６０Ａｄｍ^2の範囲に設定した電解メッキ法によるメッキ時電流密度を用いて磁歪膜７１のメッキ層を形成する。
【００３７】
５０〜６０Ａｄｍ^2の範囲に設定したメッキ時電流密度を用いると、図６に示すように、メッキ結晶子径を、およそ１２０オングストロームを下回る程度に適性化することができる。
【００３８】
また、５０〜６０Ａｄｍ^2の範囲に設定したメッキ時電流密度を用いると、図７に示すように、ヒステリシスを５〔％FS〕以下に抑える効果を期待することもできる。
【００３９】
〔本発明に係る磁歪式トルクセンサ、電動パワーステアリング装置１１、及び磁歪式トルクセンサの製造方法の作用効果〕
本発明（１）に係る磁歪式トルクセンサは、略円柱状の第２操舵軸（回転軸）２３に、第２操舵軸２３を軸周りに囲むように磁歪膜７１を設け、磁歪膜７１に係る磁気特性の変化に基づいて第２操舵軸２３に作用する軸周りの回転トルクを検出する磁歪式トルクセンサが前提となる。
第２操舵軸２３のうち磁歪膜７１が設けられるセンサ領域７７の外周面には圧縮応力が残留している。圧縮応力が残留しているセンサ領域７７の外周面に磁歪膜７１のメッキ層が設けられている。
【００４０】
本発明（１）に係る磁歪式トルクセンサによれば、第２操舵軸２３のうち圧縮応力が残留しているセンサ領域７７の外周面に磁歪膜７１のメッキ層が設けられているため、第２操舵軸２３の外周面の塑性変形に係る許容値を大きくとることができる。また、磁歪膜７１のメッキ層が設けられる第２操舵軸２３の外周面の塑性変形が抑制されるため、第２操舵軸２３の外周面の塑性変形による偏った方向の磁歪膜７１への入力を抑制することができる。その結果、第２操舵軸２３の硬度を高めるアプローチとは別異のアプローチを通じて、第２操舵軸２３に過大なトルクが作用した場合であっても、高い検出精度を維持することができる。
【００４１】
また、本発明（２）に係る電動パワーステアリング装置は、車両に設けた操向ハンドル（操舵部材）１３の第２操舵軸２３に作用する操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ１９と、操舵トルクセンサ１９により検出される操舵トルクに応じた補助トルクを発生させる補助モータ３１と、備え、補助モータ３１の駆動制御を行う電動パワーステアリング装置１１において、操舵トルクセンサ１９として、本発明（１）に係る磁歪式トルクセンサを用いることとした。
【００４２】
本発明（２）に係る電動パワーステアリング装置１１によれば、操舵トルクセンサ１９の検出精度を高めることができるため、操舵トルクに応じた操舵に係る補助力の大きさを適切に制御することができる。
【００４３】
また、本発明（３）に係る磁歪式トルクセンサの製造方法は、略円柱状の第２操舵軸（回転軸）２３に、第２操舵軸２３を軸周りに囲むように磁歪膜７１を設け、磁歪膜７１に係る磁気特性の変化に基づいて第２操舵軸２３に作用する軸周りの回転トルクを検出する磁歪式トルクセンサが前提となる。
５０〜６０Ａｄｍ^2の範囲に設定したメッキ時電流密度を用いて磁歪膜７１のメッキ層を形成する工程を有する。
【００４４】
本発明（３）に係る磁歪式トルクセンサの製造方法によれば、メッキ結晶子径の適性化を狙って５０〜６０Ａｄｍ^2の範囲に設定したメッキ時電流密度を用いて磁歪膜７１のメッキ層を短時間で（高速）形成するため、磁歪膜７１の結晶子径を適度に小さくすることができる。すると、それぞれの結晶子が有する磁気モーメントも小さくなる。すると、入力された回転トルクに対して、磁気の方向が変化しやすくなる（前回入力時の残留特性の影響が少ない）。
すなわち、磁歪式トルクセンサが不可避的に有するヒステリシス特性を抑制することができる。その結果、第２操舵軸（回転軸）２３の硬度を高めるアプローチとは別異のアプローチを通じて、第２操舵軸２３に過大なトルクが作用した場合であっても、高い検出精度を維持することができる。
【００４５】
また、本発明（４）に係る磁歪式トルクセンサの製造方法は、略円柱状の第２操舵軸（回転軸）２３に、第２操舵軸２３を軸周りに囲むように磁歪膜７１を設け、磁歪膜７１に係る磁気特性の変化に基づいて第２操舵軸２３に作用する軸周りの回転トルクを検出する磁歪式トルクセンサが前提となる。
第２操舵軸２３のうち磁歪膜７１が設けられるセンサ領域７７の外周面に圧縮応力を残留させる工程と、圧縮応力が残留しているセンサ領域７７の外周面に、５０〜６０Ａｄｍ^2の範囲に設定したメッキ時電流密度を用いて磁歪膜７１のメッキ層を形成する工程と、を有する。
【００４６】
第２操舵軸２３のうち磁歪膜７１が設けられるセンサ領域７７の外周面に圧縮応力を残留させる工程は、例えば、センサ領域７７の外周面に対して研磨処理を行うことで実現すればよい。このように構成すれば、過大な回転トルクの入力が生じた場合でも、母材表面の微小な亀裂や塑性変形を防ぐことができる。また、許容入力トルク値を向上させることができる。その結果、トルクセンサとしてのヒステリシスを抑制することが可能となる。
【００４７】
本発明（４）に係る磁歪式トルクセンサの製造方法によれば、圧縮応力が残留しているセンサ領域７７の外周面に、メッキ結晶子径の適性化を狙って５０〜６０Ａｄｍ^2の範囲に設定したメッキ時電流密度を用いて磁歪膜７１のメッキ層を短時間で（高速）形成するため、磁歪膜７１の結晶子径を適度に小さくすることができる。すると、それぞれの結晶子が有する磁気モーメントも小さくなる。すると、入力された回転トルクに対して、磁気の方向が変化しやすくなる（前回入力時の残留特性の影響が少ない）。
すなわち、磁歪式トルクセンサが不可避的に有するヒステリシス特性を抑制することができる。その結果、第２操舵軸（回転軸）２３の硬度を高めるアプローチとは別異のアプローチを通じて、第２操舵軸２３に過大なトルクが作用した場合であっても、高い検出精度を維持することができる。
【００４８】
また、本発明（５）に係る磁歪式トルクセンサの製造方法は、本発明（３）又は（４）に係る磁歪式トルクセンサの製造方法であって、第２操舵軸（回転軸）２３のロックウェル硬さはＨＲＣ４０以下である、構成を採用してもよい。
さらに、本発明（６）に係る磁歪式トルクセンサの製造方法は、本発明（３）〜（５）のいずれか一に係る磁歪式トルクセンサの製造方法であって、第２操舵軸（回転軸）２３は機械構造用炭素鋼材（以下、「ＳＣ材」と省略する場合がある。）製である、構成を採用してもよい。
【００４９】
前記特許文献１（特開２００４−２３９６５２号公報）に係る磁歪式トルクセンサでは、回転軸の表面硬度を高めるための、ＳＣＭ材に施される熱処理（浸炭処理）に起因する課題が内在していた。
すなわち、ＳＣＭ材に施される熱処理（浸炭処理）は、浸炭処理炉内に、数百本単位のワークを収容した状態で、所定の稼働時間をかけて行われる。ところが、浸炭処理炉内における各所の温度は均一ではなく、ある程度のばらつきがある。この浸炭処理炉内における各所の温度のばらつきが、半製品（回転軸）に係る表面硬度の品質をばらつかせる。その結果、半製品（回転軸）の歩留まりが悪いという課題があった。
また、ワークとしてのＳＣＭ材は高価であり、製造コストの低減が求められていた。
さらに、熱処理（浸炭処理）に要する所定の稼働時間が比較的長く、製造工数の短縮化が求められていた。
【００５０】
本発明（５）に係る磁歪式トルクセンサの製造方法によれば、第２操舵軸２３のロックウェル硬さはＨＲＣ４０以下であるため、安価な汎用品であるＳＣ材をワークとして採用することことで、製造コストを大幅に低減することができる。
また、本発明（６）に係る磁歪式トルクセンサの製造方法によれば、第２操舵軸２３はＳＣ材製であるため、安価な汎用品であるＳＣ材をワークとして採用することで、製造コストを大幅に低減することができる。ＳＣ材としては、特に限定されないが、例えば、Ｓ４５Ｃ，Ｓ５０Ｃ等を好適に採用することができる。
【００５１】
これは、センサ領域７７の外周面に圧縮応力を残留させる工程が、センサ領域７７の外周面に対して研磨処理を行うことで実現されること（残留圧縮応力の適性化）、並びに、圧縮応力が残留しているセンサ領域７７の外周面に、５０〜６０Ａｄｍ^2の範囲に設定したメッキ時電流密度を用いて磁歪膜７１のメッキ層を形成すること（メッキ結晶子径の適性化）、が相乗的に作用したことに基づく。すなわち、特許文献１のように、ロックウェル硬さをＨＲＣ４０を超えるほどまで高めることで、第２操舵軸（回転軸）２３に係るセンサ領域７７の外周面の塑性変形を抑制する必要がなくなったことに基づく。
【００５２】
その結果、特許文献１ではＳＣＭ材に施されていた熱処理（浸炭処理）に係る工程を省略することができるため、半製品（第２操舵軸２３）の歩留まりを飛躍的に向上することができる。さらに、熱処理（浸炭処理）に要する所定の稼働時間を省略することができるため、製造工数の短縮化を実現することができる。
【００５３】
また、本発明（７）に係る磁歪式トルクセンサの製造方法は、本発明（３）〜（５）のいずれか一に係る磁歪式トルクセンサの製造方法であって、第２操舵軸（回転軸）２３は非磁性材製である、構成を採用してもよい。第２操舵軸２３の製造に用いる非磁性材としては、例えばアルミニウムを例示することができる。
【００５４】
本発明（７）に係る磁歪式トルクセンサの製造方法によれば、第２操舵軸２３は非磁性材製であるため、磁気特性（透磁率）の変化に基づく操舵トルクの検出誤差を誘因することはない。さらに、例えば、安価な汎用品であるアルミニウムをワークとして採用することことで、製造コストを大幅に低減することができる。
【００５５】
〔その他の実施形態〕
以上説明した実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
【００５６】
例えば、本発明の実施形態において、本発明に係る磁歪式トルクセンサを、電動パワーステアリング装置の操舵トルクセンサとして用いる例を挙げて説明したが、本発明はこの例に限定されない。本発明に係る磁歪式トルクセンサは、回転軸に作用する軸周りの回転トルクを非接触で検出するための、あらゆる用途に適用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１１      電動パワーステアリング装置
１３      操向ハンドル（操向部材）
１９      操舵トルクセンサ
２３      第２操舵軸（回転軸）
３１      補助モータ
７１      磁歪膜
７７      センサ領域（磁歪膜が設けられる領域）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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