旋转角检测装置及动力转向装置制造方法及图纸

提供一种旋转角检测装置及动力转向装置，其能够抑制检测部件的变形，能够提高检测精度。在利用熔敷板和磁轭支架夹持一对磁轭的状态下将熔敷板与磁轭支架彼此熔敷固定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及旋转角检测装置及动力转向装置。
技术介绍
以往的旋转角检测装置具有彼此相对旋转的永磁铁及一对磁轭、对利用永磁铁和一对磁轭的相对旋转而在一对磁轭之间产生的磁通进行感应的一对集磁环和检测集磁环之间的磁通的霍尔IC传感器。作为检测部件的一对磁轭及一对集磁环由强磁性铁镍合金等软磁性体形成，通过嵌件注塑成形与树脂制的支架设为一体，并且经由支架固定于输入输出轴或壳体。在专利文献1中记载了涉及上述说明的技术的一个例子。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-180518号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题但是，在上述现有技术中，存在如下问题，即因为伴随着嵌件成形的冷却收缩会导致检测部件的内部产生内部应力，所以检测部件变形从而由于磁损而使强磁性铁镍合金的磁滞增大，导致检测精度降低。本专利技术的目的在于，提供一种能够抑制检测部件的变形、能够提高检测精度的旋转角检测装置及动力转向装置。用于解决技术问题的手段在本专利技术一实施方式的旋转角检测装置中，在利用第一保持部件和第二保持部件夹持检测部件的状态下将第一保持部件与第二保持部件彼此熔敷固定。专利技术效果因此，在本专利技术中，能够抑制检测部件的变形，能够提高检测精度。附图说明图1是实施例1的电动动力转向装置的整体结构图。图2是实施例1的转向齿轮箱16的纵向剖视图。图3是磁轭组件的分解立体图。图4是磁轭支架23的平面图。图5是图3的主要部分放大图。图6A是熔敷板29的立体图。图6B是熔敷板29的平面图。图7是图6A的主要部分放大图。图8是突起部30的剖视图。图9是集磁环组件的分解立体图。图10是集磁环支架26的平面图。图11是图9的主要部分放大图。图12A是表示对集磁环支架26和熔敷板29进行了超声波熔敷时产生的毛刺的状态的图。图12B是表示对集磁环支架26和熔敷板29进行了超声波熔敷时产生的毛刺的状态的图。具体实施方式〔实施例1〕首先，说明结构。[电动动力转向装置]图1是实施例1的电动动力转向装置的整体结构图。驾驶者向方向盘1输入的转向输入作为旋转运动经由转向轴(第二部件、输入轴)2、扭杆3、小齿轮轴(第一部件、输出轴)4传递至第一小齿轮5，通过具有与第一小齿轮5的小齿轮齿5a啮合的第一齿条齿6a的齿条6转换为直线运动。齿条6的直线运动经由横拉杆7、7向转向轮8、8传递。通过转向轴2、扭杆3、小齿轮轴4、第一小齿轮5、齿条6及横拉杆7、7，构成将方向盘1的转向操作传递至转向轮8的转向机构9。另一方面，电动马达10的输出经由由蜗杆轴11a和蜗轮11b构成的减速机11传递至第二小齿轮12，经由与第二小齿轮12的小齿轮齿12a啮合的第二齿条齿6b转换为齿条6的直线运动。第二小齿轮12与蜗轮11b设置为一体。电动马达10是例如三相无刷马达，根据来自马达控制电路15的指令信号对转向机构9施加转向助动力。在转向轴2上，设置有检测转向轴2和小齿轮轴4的相对旋转的转矩传感器(旋转角检测装置)13。马达控制电路15基于从转矩传感器13的输出信号求出的在转向轴2与小齿轮轴4之间产生的转向转矩、以及车速等行驶状态，运算向电动马达10发出的指令信号，并将该指令信号向电动马达10输出。图2是转向齿轮箱16的纵向剖视图。转向齿轮箱16具有齿轮箱壳体(壳体)17。转向轴2及小齿轮轴4相对于齿轮箱壳体17以同一旋转轴O为中心旋转。以下，在旋转轴O的方向上取x轴，相对于小齿轮轴4，以转向轴2侧为正向。齿轮箱壳体17具有以旋转轴方向为长度方向配置的轴收纳部17a、从该轴收纳部17a向车辆后方侧延伸出来的导向件收纳部17b和相对于轴收纳部17a正交设置并且大致以车辆宽度方向为长度方向配置的齿条收纳部(省略图示)。需要说明的是，轴收纳部17a、导向件收纳部17b及齿条收纳部都为圆筒形状。在轴收纳部17a收纳有转向轴2及扭杆3的一部分、小齿轮轴4及转矩传感器13。扭杆3以不能相对旋转的方式向转向轴2的设置于x轴负方向端的中空部2a插入。扭杆3的x轴负方向端与小齿轮轴4花键嵌合。转向轴2由轴承18a能够旋转地支承于齿轮箱壳体17。小齿轮轴4的x轴方向两端由轴承18b、18c能够旋转地支承于齿轮箱壳体17。在齿条收纳部收纳有齿条6。在导向件收纳部17b，以能够沿导向件收纳部17b进行轴向移动的方式收纳有大致圆筒形状的齿条导向件19a。而且，在导向件收纳部17b的敞开侧的端部螺合了罩盖19b。在齿条导向件19a的齿条侧，安装有用于防止齿条导向件19a的磨损等的片材19c。[转矩传感器]转矩传感器13具有多极磁铁(磁性部件)20、一对磁轭(检测部件)21、22、磁轭支架(第一保持部件)23、一对集磁环(检测部件)24、25、集磁环支架(第一保持部件)26和霍尔IC传感器(磁传感器)27。多极磁铁20、一对磁轭21、22、磁轭支架23、一对集磁环24、25及集磁环支架26配置于与旋转轴O同心的圆上。多极磁铁20是使16个磁极(N极、S极分别为相同极数)沿周向等间隔地交替着磁的圆筒形状的永磁铁。多极磁铁20经由磁铁支架28固定于小齿轮轴4。磁铁支架28形成为具有大径部28a和小径部28b的圆筒形状。大径部28a固定在小齿轮轴4的x轴正方向端的外周。小径部28b位于大径部28a的x轴正方向侧，固定多极磁铁20的内周。一对磁轭21、22由强磁性铁镍合金(软磁性合金)形成，如图3所示，具有8个爪部211、221和圆环部212、222。爪部211、221以包围多极磁铁20的外周的方式，在同一圆周上隔着规定间隙地交替配置，其与多极磁铁20之间具有规定径向间隙地对置。圆环部212、222位于爪部211、221的x轴正方向侧，彼此具有规定径向间隙地对置。需要说明的是，一对磁轭21、22被配置为在未向转向轴2及小齿轮轴4施加转矩的转向中立状态下，爪部211、221的前端指向多极磁铁20的N极及S极的边界。磁轭支架23由热塑性树脂形成为大致凸字形状，保持一对磁轭21、22。磁轭支架23固定于转向轴2。一对集磁环24、25由强磁性铁镍合金形成为C形状，彼此具有规定的径向空隙，在磁轭21、22的圆环部212、222的径向间隙的中间位置，与两磁轭21、22以非接触状态配置。集磁环支架26由热塑性树脂形成为筒状，保持一对集磁环24、25。集磁环支架26固定于齿轮箱壳体17。霍尔IC传感器27具有霍尔元件27a和电路基板27b，检测在一对集磁环24、25的径向空隙中产生的磁通的密度。霍尔元件27a在一对集磁环24、25的径向空隙的中间位置，与两集磁环24、25以非接触状态配置。电路基板27b在集磁环支架26的x轴正方向侧与霍尔元件27a连接。来自车辆的蓄电池的电力经由电路基板27b供给至霍尔元件27a，霍尔元件27a的输出经由电路基板27b输出至马达控制电路15。以下，对构成转矩传感器13的各部分的结构进行详细说明。[磁轭组件]图3是磁轭组件的分解立体图，图4是磁轭支架23的平面图，图5是图3的主要部分放大图。磁轭组件具有一对磁轭21、22、磁轭支架23和熔敷板(第二保持部件)29。由熔敷板29和磁轭支架23构成保持部件。第一磁轭(第一磁轭部件)21具有8个第一爪部211和第一圆环部212。第一爪部211为板状部件，前端形成为前端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转角检测装置，其特征在于，具有：第一部件及第二部件，其设置为能够以旋转轴为中心彼此相对旋转；磁性部件，其设置于所述第一部件，并且被配置为绕所述旋转轴使N极和S极邻接；检测部件，其与所述磁性部件对置地设置，并且由磁性材料形成；保持部件，其固定于所述第二部件，由利用热塑性树脂材料形成的第一保持部件和第二保持部件构成，通过在利用所述第一保持部件和所述第二保持部件夹持所述检测部件的状态下将所述第一保持部件与所述第二保持部件彼此熔敷固定，以所述检测部件与所述第二部件不接触的方式保持所述检测部件；凹部，其设置于所述第一保持部件的与所述第二保持部件对置的一侧，以朝向所述第二保持部件侧开口的方式形成并且具有底部；壁部，其沿所述凹部的开口缘设置，形成为其与所述第二保持部件之间的距离比所述底部与所述第二保持部件之间的距离短且不与所述第二保持部件抵接；突起部，其以与所述凹部对置且朝向所述凹部侧突出的方式设置于所述第二保持部件，通过在其前端部与所述底部抵接的状态下熔融而使所述第一保持部件与所述第二保持部件熔敷；磁传感器，其检测根据与所述第一部件与所述第二部件的相对旋转相伴的所述磁性部件与所述检测部件的相对旋转而变化的所述检测部件内的磁场的变化，从而检测所述第一部件与所述第二部件的相对旋转角。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.09 JP 2014-1410971.一种旋转角检测装置，其特征在于，具有：第一部件及第二部件，其设置为能够以旋转轴为中心彼此相对旋转；磁性部件，其设置于所述第一部件，并且被配置为绕所述旋转轴使N极和S极邻接；检测部件，其与所述磁性部件对置地设置，并且由磁性材料形成；保持部件，其固定于所述第二部件，由利用热塑性树脂材料形成的第一保持部件和第二保持部件构成，通过在利用所述第一保持部件和所述第二保持部件夹持所述检测部件的状态下将所述第一保持部件与所述第二保持部件彼此熔敷固定，以所述检测部件与所述第二部件不接触的方式保持所述检测部件；凹部，其设置于所述第一保持部件的与所述第二保持部件对置的一侧，以朝向所述第二保持部件侧开口的方式形成并且具有底部；壁部，其沿所述凹部的开口缘设置，形成为其与所述第二保持部件之间的距离比所述底部与所述第二保持部件之间的距离短且不与所述第二保持部件抵接；突起部，其以与所述凹部对置且朝向所述凹部侧突出的方式设置于所述第二保持部件，通过在其前端部与所述底部抵接的状态下熔融而使所述第一保持部件与所述第二保持部件熔敷；磁传感器，其检测根据与所述第一部件与所述第二部件的相对旋转相伴的所述磁性部件与所述检测部件的相对旋转而变化的所述检测部件内的磁场的变化，从而检测所述第一部件与所述第二部件的相对旋转角。2.如权利要求1所述的旋转角检测装置，其特征在于，对于所述第二保持部件而言，所述底部与所述第二保持部件之间的距离被设置为，在熔敷固定所述第一保持部件与所述第二保持部件时熔融了的所述突起部或所述底部的一部分成长为毛刺，所述毛刺不与所述第二保持部件抵接。3.如权利要求1所述的旋转角检测装置，其特征在于，所述第一保持部件及所述第二保持部件以包围所述旋转轴的方式形成为圆环状或圆弧状，在将所述旋转轴的辐射方向设为径向并且将绕所述旋转轴的方向设为周向时，所述凹部及所述突起部具有从所述径向的内侧朝向外侧延伸的部分和沿所述周向延伸的部分。4.如权利要求3所述的旋转角检测装置，其特征在于，所述凹部的沿所述周向延伸的部分形成为，在所述径向上的宽度比所述第一保持部件在所述径向上的宽度的一半小。5.如权利要求1所述的旋转角检测装置，其特征在于，所述壁部具有以从所述底部朝向所述开口缘部侧增大开口面积的方式倾斜的倾斜部。6.如权利要求1所述的旋转角检测装置，其特征在于，所述底部形成为平面状，在将相对于所述底部的平面呈直角的方向设为基准轴线时，所述突起部具有比例熔融部，该比例熔融部形成为沿所述基准轴线的方向突出，并且形成为，在熔融前的状态下，相对于所述基准轴线的直角方向截面积在所述基准轴线的方向的规定范围内大致一定。7.如权利要求1所述的旋转角检测装置，其特征在于，所述检测部件具有第一磁轭部件和第二磁轭部件，所述第一磁轭部件具有第一爪部和第一圆筒部，所述第一爪部是处于与所述旋转轴同心的圆上且以与所述磁性部件对置的方式配置的多个板状部件，所述第一圆筒部形成为圆筒状并且将所述第一爪部彼此连接，所述第二磁轭部件具有第二爪部和第二圆筒部，所述第二爪部是处于与所述旋转轴同心的圆上且以与所述磁性部件对置的方式配置的多个板状部件，所述第二圆筒部形成为圆筒状并且将所述第二爪部彼此连接，所述第二爪部分别配置为在所述第一爪部的各爪部之间交替排列，并且所述第二圆筒部被配置为在所述第一圆筒部的内周侧且彼此沿径向分离，所述磁传感器具有霍尔元件，所述霍尔元件检测伴随着因所述第一部件与所述第二部件的相对旋转而产生的所述磁性部件与所述第一爪部及所述第二爪部的相对角度的变化而变化的磁场，所述第一保持部件具有供所述第一爪部及所述第二爪部插入的插入孔，所述第二保持部件以在所述第一爪部及所述第二爪部插入所述第一保持部件的所述插入孔的状态下与所述第一保持部件一起夹持所述第一磁轭部件及所述第二磁轭部件的状态，与所述第一保持部件熔敷固定。8.一种动力转向装置，其特征在于，具有：转向机构，其具有伴随方向盘的旋转而旋转的输入轴和经由扭杆与所述输入轴连接的输出轴，将方向盘的转向操作传递至转向轮；壳体，其旋转自如地保持所述输入轴及所述输出轴；磁性部件，其设置于所述输出轴，并且被配置为绕所述旋转轴使N极和S极邻接；检测部件，其与所述磁性部件对置地设置，并且由磁性材料形成；保持部件，其固定于所述输入轴，由利用热塑性树脂材料形成的第一保持部件和第二保持部件构成，通过在利用所述第一保持部件和所述第二保持部件夹持所述检测部件的状态下将所述第一保持部件与所述第二保持部件彼此熔敷固定，以所述检测部件与所述第二部件不接触的方式保持所述检测部件；凹部，其设置在所述第一保持部件的与所述第二保持部件对置的一侧，以朝向所述第二保持部件侧开口的方式形成并且具有底部；壁部，其沿所述凹部的开口缘设置，形成为其与所述第二保持部件之间的距离比所述底部与所述第二保持部件之间的距离短且不与所述第二保持部件抵接；突起部，其以与所述凹部对置且朝向所述凹部侧突出的方式设置于所述第二保持部件，通过在其前端部与所述底部抵接的状态下熔融而使所述第一保持部件与所述第二保持部件熔敷；磁传感器，其检测根据与所述输入轴与所述输出轴的相对旋转相伴的所述磁性部件与所述检测部件的相对旋转而变化的所述检测部件内的磁场的变化，从而检测所述输入轴与所述输出轴的相对旋转角；电动马达，其对所述转向机构施加转向助动力；马达控制电路，其基于从所述磁传感器的输出信号求出的在所述输入轴与所述输出轴之间产生的转矩，运算出向所述电动马达输出的指令信号，并且向所述电动马达输出所述指令信号。9.如权利要求8所述的动力转向装置，其特征在于，在将所述旋转轴的辐射方向设为径向并且将绕所述旋转轴的方向设为周向时，所述检测部件由第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田治，
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