一种电动转向装置，它可根据施加在转向盘上的转向力矩由一无刷电机产生一辅助转向力矩，并将该辅助转向力矩传递给一转向机构的一输出轴，同时通过一减速器进行减速，包括： 一个转子，一用于转动驱动的柱状永磁体和一用于检测所述转子的转角的待检测元件安装在该转子上； 一个与所述转子相对的柱状定子，一缠绕有线圈的叠片芯、用于通过所述待检测元件来检测所述转子的转角的检测装置和一用于连接所述线圈的接线端通过树脂模制一体地形成在该定子中；以及 至少一个用于可转动地支承所述转子的轴承，所述轴承设置在所述定子的径向内侧并位于所述用于转动驱动的永磁体和所述待检测元件之间。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于车辆的电动转向装置和一种适用于该装置的无刷电机。
技术介绍
在公知的车辆电动转向装置中，提供辅助转向力矩的电机的转动输出通过齿轮装置减速传递到转向装置的输出轴，以便在转向盘转向操作过程中增加作用于转向盘上的转向力。在这种电动转向装置中，动力传递到输出轴，同时设置在壳体中的动力传动机构使电机的转速降低。用于这种电动转向装置的主流电机通常是有刷电机。但是，近些年来，该主流电机已转向无刷电机以提高可靠性并进一步提高效率。图16示出了采用无刷电机的电动转向装置。输出轴1通过扭力杆(未示出)等元件与输入轴(未示出)相连，而输入轴又与转向盘(未示出)相连，一蜗轮减速机构的蜗轮2固定连接在输出轴1上。通过轴承4等元件可转动地支承在齿轮箱3中的蜗杆5与蜗轮2相接合。无刷电机的电机外壳7通过用作隔板的凸缘与齿轮箱3相连。无刷电机的转子10分别通过轴承8和9可转动地支承在凸缘6和电机外壳7上。转子10和蜗杆5通过花键配合部分11相连接，从而使它们可在轴向运动但不能彼此相对转动。在转子10的径向外部周向以与叠片芯15相对置的方式设有一柱状的用于转动驱动的永磁体12。另外，还设有用于感测的环形永磁体13。电机外壳7的径向内侧设有一柱状的定子14。定子14通过树脂模制一体地形成，其包括缠绕有线圈15的叠片芯16、检测用于感测的永磁体13的磁性的霍尔集成电路17、用于安装霍尔集成电路17的电路板18和用于连接线圈15的接线端(母线)19。用于与线圈15相连的接线端和用于输出霍尔集成电路17的信号的接线端的电缆20通过焊接或其它方式与接线端(母线)19相连。近年来，随着采用电动转向装置的车辆种类的增加，电动转向装置所需的输出功率增大。因此，需要提高电机的输出功率，而且还需要减小电机的尺寸以节省空间。如果霍尔集成电路17设置在太靠近线圈15的位置，霍尔集成电路就会受到线圈15磁性的影响而发生故障。因此，必须将霍尔集成电路设置在距线圈15一定距离(一定空间)的位置上。而这使得要减小电机的长度变得非常的困难。另外，必须在定子14的外部周向或端部面设置用于支承轴承8、9的轴承座和凸缘，因此，很难减小带有轴承8、9的转子10的长度。国际出版物WO99/65758公开了一种无刷电机，其中，转子和蜗杆共同使用一个轴承，以减小电机的长度。但是，在此结构中，转子的轴向位置将会随着蜗杆载荷的变化而发生移动，从而会导致产生振动或性能变化这样的问题。另外，需要在严格的控制条件下进行装配，以免铁粉等附着到设有用于转动驱动的永磁体的转子上，而且必须单独地装配转子和定子。从而产生了装配便利性变差且增加了装配工艺步骤的问题。另外，要在蜗轮机构和无刷电机装配完成之后，才能对电机进行检测，也就是说，电机在独立状态时不能对其性能等进行检测。在图16所示的电动转向装置中，在蜗轮机构和无刷电机之间的分界空间内设有前述的凸缘6(隔板)和安装在凸缘(隔板)的径向内周缘的轴承8。因此，如果蜗轮机构中的润滑脂或诸如铁粉这样的异物就可能进入无刷电机，前述的凸缘6(隔板)和轴承8所形成的密封就会防止异物和润滑脂进入。另外，如果想要减小无刷电机的尺寸，可采用取消前述的轴承8或改变轴承8的安装位置的结构。但是，如果取消了轴承8或改变了轴承8的位置，蜗轮机构和无刷电机之间的分界区域就会变成敞开的，且蜗轮机构和无刷电机就会相互连通。因此，蜗轮机构中的润滑脂或铁粉这样的异物就有进入无刷电机的危险。另外，从减小电动转向装置的尺寸、减小电机噪声或利于电机散热的观点看，希望采用由树脂模制成的无刷电机。然而，虽然家用电器的通风装置所用的驱动电机通常是模制形成的电机，但目前电动转向装置还没有模制形成的电机。下面将参照图17A和17B对用于驱动通风装置的模制形成的电机进行描述(例如，参见日本专利申请未审公开NO.10-271720的第2页和图1、2、9和10)。图17A示出了从斜上方所视的通风装置的电机200，图17B是电机200的剖视图。在图17A和17B中，定子201由合成树脂204以包覆定子芯202和线圈203的方式模制而成。另外，永磁体209固定在与轴211形成一体的转子208上。它们安装在定子201内，且轴211由安装在轴承座205中的轴承206和安装在轴承座213中的轴承214支承。在该轴承结构中，虽然很难使定子201和转子208获得较高的同轴度，但其作为家用电器通风装置的电机的应用在同轴度上并不需要比所必须的同轴度高的精度要求。如果具有与上述通风装置的电机类似的结构的电动转向装置的无刷电机通过模制制成，就会产生如下的问题。对于电动转向装置的电机，在当将车辆驾驶到停车位时朝一个方向然后再朝另一个方向转动转向盘时，或者在紧急时刻快速转动转向盘时，需要电机以较大的力矩向前和向后转动。因此，要求具有非常高的同轴度，以抑制噪声和力矩波动。在转子设有由树脂模制一体地形成的轴承腔的轴承支承结构中，由于模制过程中状态发生变化、收缩率随树脂模制方向的不同而不同、焊接或者其它的原因，通常很难提高轴承腔的精度。在轴承腔精度较低或者它与定子内周缘的同轴度较低的情况下，就会使柱状定子与插入其中进行转动的柱状转子的同轴度降低。因此，就会增大脉动力矩，增大摩擦力矩并增大电机的噪声。脉动力矩增大会传递到驾驶员的手上，从而直接使他/她感到不舒服，而摩擦力矩增大不仅会损失电机功率，而且会使对电机控制信号的响应能力降低。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述情况而作出的。本专利技术的第一个目的是提供一种电动转向装置，其中，在不降低该装置性能和装配便利性的情况下可减小该装置的长度。为实现上述第一个目的，根据本申请的第一项专利技术，提供一种电动转向装置，它可根据施加在转向盘上的转向力矩，由一无刷电机产生一辅助转向力矩，并将该辅助转向力矩传递给一转向机构的一输出轴，同时通过减速器进行减速，其包括一个转子，一用于转动驱动的柱状永磁体和一用于检测所述转子的转角的待检测元件安装在所述转子上；一个与所述转子相对的柱状定子，一缠绕有线圈的叠片芯、用于通过所述待检测元件来检测所述转子的转角的检测装置和一用于连接线圈的接线端通过树脂模制一体地形成在该定子中；以及至少一个轴承，所述轴承用于可转动地支承所述转子，且设置在所述定子的径向内侧并位于所述用于转动驱动的永磁体和所述待检测元件之间。如上所述，根据第一项专利技术，用于可转动地支承转子的至少一个轴承设置在定子的径向内侧，并位于用于转动驱动的永磁体和待检测元件之间。换句话说，轴承设置在一用于防止检测装置和线圈之间的误动作而设置的空间内。这就可减小转子的长度和无刷电机的长度。另外，在轴承设置在一用于防止检测装置和线圈之间的误动作而设置的空间内且轴承由磁性物质制成的情况下，轴承将形成一个用于限制来自线圈的磁通量的磁路，从而使由线圈所产生的并作用于检测装置上的磁通量的影响变小，并可提高检测装置的灵敏度。在第一项专利技术的电动转向装置中，优选的是，所述定子的内径沿轴向逐级变化。根据该优选方式，所述定子的内径沿轴向逐级变化。换句话说，定子的内径在其开口侧较大，并向内侧从较大的直径逐级变成较小的直径。因此，在树脂模制并硬化之后，就可将金属模的芯金属拔出而不发生夹卡，并可顺利地将模移除。所述定子的内径沿本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：濑川彻，百百雄志，惠田广，金泽显祯，和田胜，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，日本精工转向系统株式会社，
类型：发明
国别省市：
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