扭矩传感器以及电动转向装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种扭矩传感器以及电动转向装置，能够抑制两个磁传感器的检测特性差异。保持部设置在第一集磁部件及第二集磁部件的、相对于第一磁传感器与第二磁传感器的磁对称的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】扭矩传感器以及电动转向装置
本专利技术涉及扭矩传感器以及电动转向装置。
技术介绍
现有的扭矩传感器利用两个磁传感器分别检测出随着一对磁轭的相对旋转而通过一对集磁环间的磁通量的变化(例如专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)特开2016-60408号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在上述现有技术中，需要抑制两个磁传感器的检测特性差异。本专利技术的目的之一在于提供一种能够抑制两个磁传感器的检测特性差异的扭矩传感器以及电动转向装置。用于解决技术问题的技术方案根据本专利技术的一个实施方式的扭矩传感器，保持第一集磁部件与第二集磁部件的保持部在旋转部件的旋转轴线的周向上，设置在第一集磁部件及第二集磁部件的、相对于第一磁传感器与第二磁传感器的磁对称的位置上，或者保持第一集磁部件的第一端部、第一集磁部件的第二端部、第二集磁部件的第一端部、以及第二集磁部件的第二端部而设置。因此，能够抑制两个磁传感器的检测特性差异。附图说明图1是第一实施方式的电动转向装置的结构图。图2是第一实施方式的电动转向装置的扭矩传感器13附近的轴向剖视图。图3是第一实施方式的集磁部件22的俯视图。图4是第一实施方式的集磁部件保持部件28的立体图。图5是图3的S5-S5矢向剖视图。图6是从径向内侧观察第一集磁部件保持部291(第二集磁部件保持部295)的图。具体实施方式〔第一实施方式〕图1是第一实施方式的电动转向装置的结构图。电动转向装置1相对于由驾驶员向方向盘2输入的操舵扭矩，利用电动马达3施加辅助扭矩，将操舵扭矩及辅助扭矩作为转向力，向转向轮4传递。向方向盘2输入的操舵扭矩经由输入轴5、扭力杆6、小齿轮轴7、小齿轮8、齿杆9、以及转向横拉杆10，向转向轮4传递。输入轴5、扭力杆6、小齿轮轴7、小齿轮8、齿杆9、以及转向横拉杆10构成操舵机构17。输入轴5及小齿轮轴7构成旋转部件16。从电动马达3输出的辅助扭矩经由蜗杆11、蜗轮12、小齿轮8、齿杆9、以及转向横拉杆10，向转向轮4传递。横跨输入轴5与小齿轮轴7而设有检测操舵扭矩的扭矩传感器13。扭矩传感器13将对应于操舵扭矩的扭矩传感器输出电压向控制装置14输出。控制装置14根据扭矩传感器输出电压，对电动马达3的目标辅助扭矩进行运算，根据目标辅助扭矩，对驱动电动马达3的电流进行控制。图2是第一实施方式的电动转向装置的扭矩传感器13附近的轴向剖视图。下面，将旋转部件16的旋转轴线方向作为轴向，将旋转部件16的旋转轴线的周向作为周向，将旋转部件16的放射方向作为径向。扭矩传感器13收纳于转向齿轮箱15内。扭力杆6的一端固定于输入轴5。扭力杆6的另一端固定于小齿轮轴7。输入轴5与小齿轮轴7未直接连结，双方可相对旋转地进行支承。当输入操舵扭矩，则扭力杆6扭转，使输入轴5与小齿轮轴7的旋转量产生偏差。扭矩传感器13根据该偏差的大小，求出操舵扭矩。在小齿轮轴7设有形成为圆环状的磁铁20。磁铁20在周向上交替配置N极与S极。在第一实施方式中，在周向上具有16个极。磁铁20与小齿轮轴7一体地旋转。在输入轴5设有磁轭部件21。磁轭部件21由坡莫合金(软质磁性合金)形成。磁轭部件21具有第一磁轭部件211、以及第二磁轭部件212。第一磁轭部件211具有形成为圆环状的第一圆环部211a。第一圆环部211a形成为比磁铁20的外径大的大径。第一磁轭部件211具有从第一圆环部211a向内周侧弯曲后而在轴向上延伸的第一爪部211b。第一爪部211b在周向上等间隔地设有八个。相邻的第一爪部211b的间隔形成得与第一爪部211b的周向的宽度大致相同或比之稍宽。能够在周向上与第一爪部211b的外周面相连的圆的直径形成为比磁铁20的外径大的大径。第二磁轭部件212具有形成为圆环状的第二圆环部212a。第二圆环部212a形成为比磁铁20的外径小的小径。第二磁轭部件212具有从第二圆环部212a向外周侧弯曲后而在轴向上延伸的第二爪部212b。第二爪部212b在周向上等间隔地设有八个。相邻的第二爪部212b的间隔形成得与第二爪部212b的周向的宽度大致相同或比之稍宽。能够在周向上和第二爪部212b的外周面相连的圆的直径形成为与能够在周向上和第一爪部211b的外周面相连的圆的直径大致相同的同径。第一磁轭部件211与第二磁轭部件212保持于磁轭保持架33。在第一磁轭部件211与第二磁轭部件212保持于磁轭保持架33的状态下，第一圆环部211a与第二圆环部212a配置在同轴上，第一圆环部211a位于第二圆环部212a的外周侧。第一圆环部211a的内周面与第二圆环部212a的外周面在径向上对置而设置。第一圆环部211a的内周面与第二圆环部212a的外周面分离而设置。在第一磁轭部件211与第二磁轭部件212保持于磁轭保持架33的状态下，第二爪部212b位于相邻的第一爪部211b之间。也就是说，第一爪部211b与第二爪部212b交替地进行配置。第一磁轭部件211与第二磁轭部件212在保持于磁轭保持架33的状态下，安装于输入轴5。第一磁轭部件211和第二磁轭部件212与输入轴5一体地旋转。第一爪部211b及第二爪部212b配置在磁铁20的外周侧。此时，第一爪部211b及第二爪部212b的宽度方向中心位置与磁铁20的N极和S极的边界位置对置而配置。在第一磁轭部件211的第一圆环部211a与第二磁轭部件212的第二圆环部212a之间设有集磁部件22。集磁部件22由坡莫合金形成。集磁部件22具有第一集磁部件221及第二集磁部件222。第一集磁部件221与第一圆环部211a在径向上对置，并且配置在第一圆环部211a的径向内侧。第一集磁部件221与第一圆环部211a分离。第二集磁部件222与第二圆环部212a在径向上对置，并配置在第二圆环部212a的径向外侧。第二集磁部件222与第二圆环部212a分离。第一集磁部件221及第二集磁部件222设置在与输入轴5的旋转轴正交的同一平面上。图3是第一实施方式的集磁部件22的俯视图。第一集磁部件221通过使由坡莫合金形成的金属板原材料弯曲而形成为大致半圆弧状。第一集磁部件221具有一对端部(第一端部221a、第二端部221b)、第一圆弧状部221c以及两个第一直线部221d、221e。第一集磁部件221从轴向观察时，相对于与旋转部件16的旋转轴线正交的直线L(对称轴)对称地形成。第一圆弧状部221c形成为沿着周向的圆弧状。第一直线部221d与第一直线部221e配置在在周向上相对于直线L的对称位置。第二集磁部件222通过使由坡莫合金形成的金属板原材料弯曲而形成为大致半圆弧状。第二集磁部件222具有一对端部(第一端部222a、第二端部222b)、第二圆弧状部222c以及两个第二直线部222d、222e。第二集磁部件222从轴向观察时，相对于直线L对称地形成。第二圆弧状部222c形成为沿着周向的圆弧状。第二直线部222d与第二直线部222e配置在周向上相对于直线L的对称位置。第二直线部222d与第一直线部221d在径向上对置，第二直线部222e与第一直线部221e在径向上对置。两个第二直线部222d、222e比第二圆弧状部222c更向径向外侧突出。在第一直线部221d与第二直线部222d的径向间的间隙设有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扭矩传感器，其特征在于，具有：旋转部件，其具有经由扭力杆而连接的第一轴及第二轴；磁铁，其随着所述第一轴的旋转而旋转地设置于所述第一轴，在所述旋转部件的旋转轴线的周向上交替配置N极与S极；第一磁轭部件，其随着所述第二轴的旋转而旋转地设置于所述第二轴，由磁性材料形成，具有：作为与所述磁性部件对置而配置的多个板状部件的第一爪部、以及形成为圆环状且将所述第一爪部彼此连接的第一圆环部；第二磁轭部件，其随着所述第二轴的旋转而旋转地设置于所述第二轴，由磁性材料形成，具有：作为与所述磁性部件对置而配置的多个板状部件的第二爪部、以及形成为圆环状且将所述第二爪部彼此连接的第二圆环部，所述第二爪部各自在所述第一爪部的各爪部之间交替并列而配置；第一集磁部件，其由磁性材料形成，具有：沿着所述旋转轴线的周向的第一圆弧状部、以及一对端部即第一端部以及第二端部，所述第一圆弧状部与所述第一圆环部对置且与所述第一圆环部分离而设置；第二集磁部件，其由磁性材料形成，具有：沿着所述旋转轴线的周向的第二圆弧状部、以及一对端部即第一端部以及第二端部，所述第二圆弧状部与所述第二圆环部对置且与所述第二圆环部分离而设置；第一磁传感器，其设置在所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间，具有检测所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间的磁场变化的检测元件；第二磁传感器，其设置在所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间，具有检测所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间的磁场变化的检测元件；保持部，其由非磁性材料形成，并且具有保持所述第一集磁部件与所述第二集磁部件的集磁部件保持部件；所述保持部在所述旋转轴线的周向上，设置在所述第一集磁部件及所述第二集磁部件的、相对于所述第一磁传感器与所述第二磁传感器的磁对称的位置，或保持所述第一集磁部件的所述第一端部、所述第一集磁部件的所述第二端部、所述第二集磁部件的所述第一端部、以及所述第二集磁部件的所述第二端部而设置，所述扭矩传感器基于所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的输出信号，对在所述旋转部件产生的扭矩进行检测。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.23 JP 2016-1851101.一种扭矩传感器，其特征在于，具有：旋转部件，其具有经由扭力杆而连接的第一轴及第二轴；磁铁，其随着所述第一轴的旋转而旋转地设置于所述第一轴，在所述旋转部件的旋转轴线的周向上交替配置N极与S极；第一磁轭部件，其随着所述第二轴的旋转而旋转地设置于所述第二轴，由磁性材料形成，具有：作为与所述磁性部件对置而配置的多个板状部件的第一爪部、以及形成为圆环状且将所述第一爪部彼此连接的第一圆环部；第二磁轭部件，其随着所述第二轴的旋转而旋转地设置于所述第二轴，由磁性材料形成，具有：作为与所述磁性部件对置而配置的多个板状部件的第二爪部、以及形成为圆环状且将所述第二爪部彼此连接的第二圆环部，所述第二爪部各自在所述第一爪部的各爪部之间交替并列而配置；第一集磁部件，其由磁性材料形成，具有：沿着所述旋转轴线的周向的第一圆弧状部、以及一对端部即第一端部以及第二端部，所述第一圆弧状部与所述第一圆环部对置且与所述第一圆环部分离而设置；第二集磁部件，其由磁性材料形成，具有：沿着所述旋转轴线的周向的第二圆弧状部、以及一对端部即第一端部以及第二端部，所述第二圆弧状部与所述第二圆环部对置且与所述第二圆环部分离而设置；第一磁传感器，其设置在所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间，具有检测所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间的磁场变化的检测元件；第二磁传感器，其设置在所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间，具有检测所述第一集磁部件与所述第二集磁部件之间的磁场变化的检测元件；保持部，其由非磁性材料形成，并且具有保持所述第一集磁部件与所述第二集磁部件的集磁部件保持部件；所述保持部在所述旋转轴线的周向上，设置在所述第一集磁部件及所述第二集磁部件的、相对于所述第一磁传感器与所述第二磁传感器的磁对称的位置，或保持所述第一集磁部件的所述第一端部、所述第一集磁部件的所述第二端部、所述第二集磁部件的所述第一端部、以及所述第二集磁部件的所述第二端部而设置，所述扭矩传感器基于所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的输出信号，对在所述旋转部件产生的扭矩进行检测。2.如权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，所述保持部在所述旋转轴线的周向上，设置在所述第一磁传感器与所述第二磁传感器之间的位置、且相对于所述第一磁传感器与所述第二磁传感器的磁对称的位置。3.如权利要求2所述的扭矩传感器，其特征在于，所述第一集磁部件具有沿着相对于所述旋转轴线的周向的切线方向而形成为直线状的第一直线部，所述第二集磁部件具有沿着相对于所述旋转轴线的周向的切线方向而形成为直线状的第二直线部，所述保持部具有：第一集磁部件保持部，其设置在保持所述第一直线部的位置，相对于所述集磁部件保持部件限制所述第一集磁部件的相对移动；第二集磁部件保持部，其设置在保持所述第二直线部的位置，限制所述第二集磁部件的相对移动；所述第一集磁部件保持部具有：第一集磁部件保持部主体部，其在所述旋转部件的旋转轴线方向上延伸，可弹性变形；第一轴向限制部，其设置于所述第一集磁部件保持部主体部，与所述第一直线部的所述旋转轴线方向上的一侧的端面对置而设置，相对于所述集磁部件保持部件限制所述旋转轴线方向上的所述第一集磁部件的相对移动；所述第二集磁部件保持部具有：第二集磁部件保持部主体部，其在所述旋转轴线方向上延伸，可弹性变形；第二轴向限制部，其设置于所述第二集磁部件保持部主体部，与所述第二直线部的所述旋转轴线方向上的一侧的端面对置而设置，相对于所述集磁部件保持部件限制所述旋转轴线方向上的所述第二集磁部件的相对移动。4.如权利要求3所述的扭矩传感器，其特征在于，所述第一磁传感器及所述第二磁传感器设置在所述第一直线部与所述第二直线部之间。5.如权利要求4所述的扭矩传感器，其特征在于，所述第一轴向限制部具有第一倾斜面，其在所述旋转轴线方向上设置在所述第一集磁部件的相反一侧，并且相对于所述旋转轴线倾斜，所述第一倾斜面形成为，在所述旋转轴线方向上越接近所述第一磁传感器及所述第二磁传感器，则相对于所述旋转轴线的径向上的所述第一磁传感器及所述第二磁传感器与所述第一倾斜面的距离越近，所述第二轴向限制部具有第二倾斜面，其在所述旋转轴线方向上设置在所述第二集磁部件的相反一侧，并且相对于所述旋转轴线倾斜，所述第二倾斜面形成为，在所述旋转轴线方向上越接近所述第一磁传感器及所述第二磁传感器，则相对于所述旋转轴线的径向上的所述第一磁传感器及所述第二磁传感器与所述第二倾斜面的距离越近。6.如权利要求5所述的扭矩传感器，其特征在于，所述第一集磁部件在相对于所述旋转轴线的径向上，设置在所述第二集磁部件的外侧，所述第一集磁部件保持部主体部在所述径向上，设置在相对于所述第一直线部的所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的相反一侧，所述第二集磁部件保持部主体部在所述径向上，设置在相对于所述第二直线部的所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的相反一侧，所述第一轴向限制部的所述径向的内侧端部位于比所述第一磁传感器及所述第二磁传感器更靠近所述径向的内侧而设置，所述第二轴向限制部的所述径向的外侧端部位于比所述第一磁传感器及所述第二磁传感器更靠近所述径向的外侧而设置。7.如权利要求5所述的扭矩传感器，其特征在于，所述第一集磁部件在相对于所述旋转轴线的径向上，设置在所述第二集磁部件的外侧，所述第一集磁部件保持部主体部具有第一磁传感器用第一集磁部件保持部主体部与第二磁传感器用第一集磁部件保持部主体部，其在所述径向上，分别设置在相对于所述第一直线部的所述第一磁传感器及所述第二磁传感器的相反一侧，在所述旋转轴线的周向上相互并列而配置，所述第一磁传感器用第一集磁部件保持部主体部在所述径向上与所述第一磁传感器对置而设置，所述第二磁传感器用第一集磁部件保持部主体...

【专利技术属性】
技术研发人员：村上弘树，椎野高太郎，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP