用于检测力矩值的设备制造技术

一种力矩检测设备包括：第一轴；第二轴；弹性构件，该弹性构件同轴地连接第一轴和第二轴；以及磁体，该磁体附接至第一轴；一对磁轭，该一对磁轭由第一磁轭和第二磁轭构成，第一磁轭和第二磁轭以固定的方式安装在第二轴上；以及磁传感器。每个磁轭包括相对部分和壁部。相对部分与磁体相对并且在弹性构件受到扭转位移时相对于磁体周向地移位。第一磁轭和第二磁轭的壁部在径向方向上分开并且在径向方向上位于相对部分的外侧。第一磁轭和第二磁轭的壁部延伸成彼此相对。磁传感器位于壁部之间。

【技术实现步骤摘要】
用于检测力矩值的设备
本专利技术涉及用于检测力矩值的设备，特别地涉及用于检测扭转力矩的值的设备。
技术介绍
已知由诸如电动助力转向装置等装置使用的力矩检测装置(即力矩传感器)，以检测在轴上产生的扭转力矩。例如，这由专利公布JPA2011-89890A举例示出。在该公布提供的结构中，设置了相互连接输入轴和输出轴的扭力杆以及与多极磁体相对的一对轭铁。当扭力杆扭转时，所述一对轭铁相对于多极磁体在其周向方向上移位。在这种已知结构中还存在磁传感器，其允许磁传感器检测在轭铁之间产生的磁通量的密度。磁传感器能够基于磁通量密度的变化来检测扭转力矩的值。由专利公布JPA2011-89890A提供的力矩传感器还设置有围绕磁传感器的磁屏蔽件以便屏蔽磁噪声。通过该屏蔽结构，从磁传感器的外部直接到达磁传感器的磁噪声被抑制，这对提高磁通量的检测精度是有效的。然而，对于由上述公布公开的屏蔽结构，仍然存在与其复杂结构和制造有关的缺陷。即，由于需要磁屏蔽件来减少来自外部的磁噪声的影响，所以力矩传感器的结构变得复杂并且组装步骤的数量增加。
技术实现思路
考虑到上述缺点，因此期望提供一种力矩检测设备，该力矩检测设备在其结构上更简单并且还能够减少来自该设备外部的磁噪声。考虑到上述情况，示例性实施方式提供了一种用于检测力矩的设备(即，力矩检测设备)，该设备包括：第一轴(41)；第二轴(42)；弹性构件(42)，弹性构件(43)同轴地连接第一轴和第二轴，使得第一轴和第二轴与其间的弹性构件线性连接，并且弹性构件提供用于检测力矩的扭转位移。在由线性连接的第一轴和第二轴以及弹性构件构成的该结构中，提供沿着第一轴和第二轴的纵向方向的轴向方向、垂直于轴向方向的径向方向以及围绕第一轴和第二轴的周向方向。该设备还包括磁体(11)，该磁体附接至第一轴；一对磁轭(12(121、122))，该一对磁轭由第一磁轭(121)和第二磁轭(12)构成，第一磁轭和第二磁轭以固定的方式安装在第二轴上，第一磁轭和第二磁轭在轴向方向上彼此分开；以及磁传感器，该磁传感器检测在第一磁轭与第二磁轭之间产生的磁通量。第一磁轭和第二磁轭中的每一者包括：相对部分(151、152)，该相对部分定位成与磁体相对并且在弹性构件受到扭转位移时相对于磁体在周向方向上移位；以及壁部(161、162)，第一磁轭和第二磁轭的壁部在径向方向上分开并且定位成在径向方向上位于相对部分的外侧，第一磁轭和第二磁轭中的每一者的壁部朝向第一磁轭和第二磁轭中的另一者的壁部延伸，磁传感器位于第一磁轭与第二磁轭的壁部之间。在上述设备构造中，磁轭(即第一磁轭和第二磁轭)的壁部防止磁噪声从设备外部冲击到磁传感器上，从而防止或抑制这种噪声对磁传感器的影响。此外，在第一磁轭和第二磁轭中，这种轭铁中的一者的壁朝向另一者延伸。这种延伸构造增强了对于这种外部噪声的阻碍，同时还维持了更简单的防噪声结构。附图说明图1是概略出根据本专利技术实施方式的转向系统的示意图；图2是安装在转向系统中的力矩检测设备的分解立体图。图3A、3B和3C是力矩检测设备的平面图；图4是被截取以示出力矩检测设备的端面的局部剖视图。图5是示出根据第二实施方式的力矩检测设备的平面图。图6是示出根据第二实施方式的力矩检测设备的立体图图7是被截取以示出根据第二实施方式的力矩检测设备的端面的局部剖视图。图8是被截取以示出根据示例的力矩检测设备的端面的局部剖视图。图9是被截取以示出根据另一示例的力矩检测设备的端面的局部剖视图。图10是被截取以示出根据另一示例的力矩检测设备的端面的局部剖视图；以及图11是被截取以示出根据另一示例的力矩检测设备的端面的局部剖视图。具体实施方式现在将参照附图描述根据本专利技术的用于检测力矩的设备的各种实施方式。为了简化说明起见，与贯穿下文的实施方式的部件具有相同或相似的结构或功能的部件将被赋予相同的附图标记。[第一实施方式]参照图1至图4，现在将描述根据第一实施方式的用于检测力矩的设备。图1示出了用于检测在电动助力转向设备中产生的力矩的设备10。用于检测力矩的设备10现在将被简称为力矩检测设备。如图1中的示例所示，力矩检测设备10设置在车辆的转向系统100中，其中，电动助力转向设备20也设置在转向系统中，以辅助驾驶员的转向操作。方向盘30与转向轴40连接。如图2中所示，转向轴40配备有用作与方向盘30连接的第一轴的输入轴41、与输入轴连接的扭力杆42以及用作经由扭力杆42与输入轴相连的第二轴的输出轴43。扭力杆42沿着其自身具有两个端部，其中一个端部通过固定销44固定至输入轴41，并且另一个端部通过另一固定销44固定至输出轴43，使得输入轴41和输出轴43两者分别在两个轴的轴向方向上同轴地连接。扭力杆42是棒状的弹性构件，所以扭力杆42根据施加到转向轴40的扭转力矩而扭转一定的扭转位移，并且将弹力存储在其中。如图1中所示，力矩检测设备10设置在输入轴41与输出轴43之间，由此使得力矩检测设备10能够检测施加到扭力杆42(即，转向轴40)的力矩。输出轴43具有布置有小齿轮50的一个端部，并且小齿轮50构造成与齿条轴51啮合。齿条轴51具有两个端部，两个端部中的每一者通过使用拉杆或必要的构件分别与车辆右侧和左侧的车轮52联接。当驾驶员转动方向盘30时，与方向盘30连接的转向轴40转动，从而使得齿条轴51由于小齿轮50的运行而在左右方向上线性移动。结果，根据齿条轴51中产生的位移量，车轮52转向。电动助力转向设备20设置有电动马达21、减速器22、控制器23和其他必要的部件。电动马达21构造成提供辅助力矩以辅助由驾驶员转动的方向盘30的转向操作。减速器22构造成减小马达21的转数以向转向轴40提供减速的旋转。在本实施方式中可以采用的转向辅助系统不限于如上所述的柱式类型的辅助系统，并且还可以采用其他类型的辅助系统。其他类型的辅助系统包括小齿轮类型辅助系统和齿条类型辅助系统，在小齿轮类型辅助系统中，马达21的旋转传递到小齿轮50，而在齿条类型的辅助系统中，马达21的旋转传递到齿条轴51。控制器23设置有诸如CPU的计算机和电子驱动器，控制器23接收来自力矩检测设备10的指示扭转力矩量的电压信号，并且根据接收到的电压信号控制马达21的驱动。顺带地，在当前和后续的实施方式中可以如下所述地定义三定向方向。如图2中所示，轴向方向Z是指沿着转向轴40的纵向方向(其对输入轴41和输出轴43以及扭力杆42的纵向方向也适用)的方向。径向方向X是指在转向轴40的截面中径向延伸的方向。此外，周向方向Y是指围绕转向轴40周向延伸的方向。如图2中所示，力矩检测设备10设置有固定至输入轴41的磁体11、固定至输出轴43的单对磁轭12、磁传感器13和其他必要的部件。磁传感器13配置成检测在成对磁轭12之间产生的磁通量的密度。磁体11由硬磁性材料构成并且形成为圆筒状。磁体11在轴向方向Z上同轴地固定至输入轴41。硬磁性材料被磁化成N磁极和S磁极，其中，这种N磁极和S磁极在周向方向Y上交替排列。在本实施方式中，N磁极和S磁极中的每一者的数量是8，因此共计16个磁极。磁体11的磁极数量不限于16个，还可以是其他偶数。单对磁轭12布置成轭铁接着轭铁在轴向方向Z上彼此分开。通过树脂模制成对的磁轭12或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测力矩的设备，包括：第一轴(41)；第二轴(43)；弹性构件(42)，所述弹性构件同轴地连接所述第一轴和所述第二轴，使得所述第一轴和所述第二轴由位于其间的所述弹性构件直线地连接，并且所述弹性构件提供用于检测所述力矩的扭转位移，直线地连接的所述第一轴和所述第二轴以及所述弹性构件具有沿着所述第一轴和所述第二轴的纵向方向的轴向方向、垂直于所述轴向方向的径向方向以及围绕所述第一轴和所述第二轴的周向方向；磁体(11)，所述磁体附接至所述第一轴；一对磁轭(12(121、122))，所述一对磁轭由第一磁轭(121)和第二磁轭(122)构成，所述第一磁轭和所述第二磁轭以固定的方式安装到所述第二轴上，所述第一磁轭和所述第二磁轭在所述轴向方向上彼此分开；以及磁传感器，所述磁传感器检测在所述第一磁轭与所述第二磁轭之间产生的磁通量，其中，所述第一磁轭和所述第二磁轭中的每一者包括：相对部分(151、152)，所述相对部分定位成与所述磁体相对，并且所述相对部分在所述弹性构件受到扭转位移时相对于所述磁体在所述周向方向上移位；以及壁部(161、162)，所述第一磁轭和所述第二磁轭的所述壁部在所述径向方向上分开并且在所述径向方向上位于所述相对部分的外侧，所述第一磁轭和所述第二磁轭中的一者的所述壁部朝向所述第一磁轭和所述第二磁轭中的另一者的所述壁部延伸，所述磁传感器位于所述第一磁轭和所述第二磁轭的所述壁部之间。...

【技术特征摘要】
2016.12.22 JP 2016-2495101.一种用于检测力矩的设备，包括：第一轴(41)；第二轴(43)；弹性构件(42)，所述弹性构件同轴地连接所述第一轴和所述第二轴，使得所述第一轴和所述第二轴由位于其间的所述弹性构件直线地连接，并且所述弹性构件提供用于检测所述力矩的扭转位移，直线地连接的所述第一轴和所述第二轴以及所述弹性构件具有沿着所述第一轴和所述第二轴的纵向方向的轴向方向、垂直于所述轴向方向的径向方向以及围绕所述第一轴和所述第二轴的周向方向；磁体(11)，所述磁体附接至所述第一轴；一对磁轭(12(121、122))，所述一对磁轭由第一磁轭(121)和第二磁轭(122)构成，所述第一磁轭和所述第二磁轭以固定的方式安装到所述第二轴上，所述第一磁轭和所述第二磁轭在所述轴向方向上彼此分开；以及磁传感器，所述磁传感器检测在所述第一磁轭与所述第二磁轭之间产生的磁通量，其中，所述第一磁轭和所述第二磁轭中的每一者包括：相对部分(151、152)，所述相对部分定位成与所述磁体相对，并且所述相对部分在所述弹性构件受到扭转位移时相对于所述磁体在所述周向方向上移位；以及壁部(161、162)，所述第一磁轭和所述第二磁轭的所述壁部在所述径向方向上分开并且在所述径向方向上位于所述相对部分的外侧，所述第一磁轭和所述第二磁轭中的一者的所述壁部朝向所述第一磁轭和所述第二磁轭中的另一者的所述壁部延伸，所述磁传感器位于所述第一磁轭和所述第二磁轭的所述壁部之间。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一磁轭和所述第二磁轭的所述壁部彼此平行，并且所述磁传感器配置成检测在所述第一磁轭和所述第二磁轭的所述壁部之间产生的所述磁通量。3.根据权利要求1或2所述的设备，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：西口佳孝，田中健，深谷繁利，铃木俊朗，神野智，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP