[发明专利]转矩检测装置及电动动力转向装置

说明书

技术领域

本发明涉及对方向盘的转向操纵转矩进行检测的转矩检测装置及包含该转矩检测装置的电动动力转向装置。

背景技术

US2004/0093961所公开的转矩传感器由以下构成：在同一轴上连结有输入轴与输出轴的扭杆；安装于输入轴的端部的环状的磁铁；安装于输出轴的端部的一组环状的磁轭；以及对磁轭受磁铁感应而产生的磁通的密度进行检测的磁传感器等。在各磁轭上在整周以等间隔设置有与磁铁的N极和S极相同数量的爪。磁传感器插入到设置在在轴向上对置的一组磁轭之间的间隙内，且对磁轭的磁通密度进行检测。

当通过对方向盘进行转向操纵而在输入轴和与输出轴之间输入转矩（转向操纵转矩）时，通过扭杆被扭转，使得磁铁与磁轭的轴向上的相对位置产生偏移。转矩传感器能够通过根据该相对位置的偏移而在磁轭上产生变化的磁通密度，对在输入轴和输出轴之间被输入的转向操纵转矩进行检测。

在US2004/0093961所公开的转矩传感器中，设置于各磁轭的爪的形状形成为锐角三角形状或梯形状。在这种情况下，由于磁轭的磁通从爪的锐角部分容易不经意地泄露，因此磁传感器不易对磁轭的磁通密度进行高精度地检测。也就是说，转矩传感器不易对转矩进行高精度地检测。

发明内容

本发明提供一种能够实现转矩检测能力及检测精度的提高的转矩检测装置及包含该转矩检测装置的电动动力转向装置。

根据本发明的实施例的特点，由于各磁轭的一个一个的爪从磁轭的径向观察具有宽度朝向顶端侧变窄且被倒圆角的曲线轮廓，因此形成为朝向顶端侧凸出且弯曲的形状。由于这种形状的爪没有尖角，从而磁轭的磁通不易泄露，因此，磁传感器能够对磁轭的磁通密度进行高精度地检测。其结果是，能够实现转矩检测能力及检测精度的提高。

结合附图，基于以下对实施方式的描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点是显而易见的，其中，使用相同的数字表示相同的元件，其中，

附图说明

图1是示出具备本发明的一实施方式所涉及的转矩检测装置的电动动力转向装置的简要结构的示意图。

图2是转矩检测装置的分解立体图。

图3是转矩检测装置的剖视图。

图4是从径向外侧观察一对磁轭的侧视图。

图5是磁轭单元的立体图。

图6A是示出转矩检测装置的扭杆16从转向操纵中立状态沿一个方向被扭转的状态的示意图。

图6B是示出转向操纵中立状态的示意图。

图6C是示出转矩检测装置的扭杆16从转向操纵中立状态沿与图6A相反的方向被扭转的状态的示意图。

图7A是一个磁轭的轴向剖视图。

图7B是现有技术的磁轭的剖视图。

图8A是在现有技术的转矩检测装置中从径向外侧观察磁铁及一对磁轭的示意性的图。

图8B是在本发明所涉及的转矩检测装置中从径向外侧观察磁铁及一对磁轭的示意性的图。

图9是使本发明所涉及的转矩检测装置的爪与现有技术的转矩检测装置的爪重合而示出的图。

图10是用于对在转矩检测装置中根据扭杆被扭转而爪和磁铁的一极重叠的部分的面积变化的情况进行说明的曲线图。

图11是从通过磁轭的圆心位置且沿轴向的平坦面的位置观察本发明的其它实施方式所涉及的磁轭的侧视图。

具体实施方式

以下，结合附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是示出具备本发明的一实施方式所涉及的转矩检测装置17的电动动力转向装置1的简要结构的示意图。电动动力转向装置1具有：与方向盘2连结的转向轴3；经由万向接头4与转向轴3连结的中间轴5；经由万向接头6与该中间轴5连结的小齿轮轴7；以及形成有与设置于小齿轮轴7的顶端部的小齿轮8啮合的齿条9且沿车辆的左右方向延伸的齿条轴10。

齿条轴10以能够沿轴向移动的方式支承于筒状的罩壳11。在齿条轴10的两端部分别连结有拉杆12，且各拉杆12经由对应的转向节臂（未图示）与对应的转向轮13连结。当方向盘2被转向操纵进而转向轴3被旋转时，该旋转经由中间轴5等被传递到小齿轮8，进而通过小齿轮8以及齿条9转换为沿车辆的左右方向的齿条轴10的直线运动。这样，达成转向轮13的转向。