[发明专利]旋转角检测装置以及扭矩传感器

说明书

技术领域

本发明涉及即使在360度以上的旋转角中也能够检测出旋转体的绝对旋转角的旋转角检测装置以及扭矩传感器。

背景技术

公知有对车辆的转向系统施加辅助扭矩由此辅助驾驶员的转向操作的装置，即动力转向装置。在日本特开2004-245642号公报中所记载的动力转向装置具备：根据驾驶员对方向盘进行的操作来检测对转向轴施加的转向扭矩的扭矩传感器；和对转向轴施加辅助扭矩的电动马达。其中，转向轴具有输入轴和下轴经由扭杆相互连接的结构，其中，输入轴与方向盘连结，下轴经由齿条轴等与车辆的转向轮连结。扭矩传感器通过旋转角传感器来检测输入轴以及下轴的各旋转角，并根据检测出的各轴的旋转角的差值来检测对转向轴施加的转向扭矩。而且，在该动力转向装置中，根据通过扭矩传感器检测出的转向扭矩来控制电动马达的驱动量，从而对转向轴施加辅助力。

另外，在日本特开2004-245642号公报中所记载的动力转向装置中，设置对下轴的转速进行检测的转速检测装置，并根据通过该转速检测装置检测出的下轴的转速、和通过扭矩传感器检测出的下轴的旋转角，来以绝对角的方式检测方向盘的旋转多圈的转向角。由此，利用通过扭矩传感器检测出的方向盘的转向角，从而能够执行例如电子稳定控制（electronic stability control system）、停车辅助控制（parking assistcontrol system）等，所以便利性提高。

然而，在日本特开2004-245642号公报中所记载的扭矩传感器中，为了检测方向盘的转向角，需要设置检测下轴的转速的转速检测部。而这是导致扭矩传感器的结构变得复杂、进而成本增大的一个重要因素。

此外，这样的课题并不局限于能够检测方向盘的转向角的扭矩传感器，在检测使旋转体旋转360度以上时的绝对旋转角的旋转角检测装置中也存在相同的课题。

发明内容

本发明提供在使旋转体旋转360度以上时也能够检测绝对旋转角，并且能够实现结构的简化的旋转角检测装置以及扭矩传感器。

根据本发明的一实施例，其特征在于，利用行星齿轮机构，检测旋转体的绝对旋转角。

通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的其它特征、构件、过程、步骤、特性及优点会变得更加清楚，其中，附图标记表示本发明的要素。

附图说明

图1是表示车辆的电动动力转向装置的概要的框图。

图2是表示本发明所涉及的扭矩传感器的一实施方式的剖面结构的剖视图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是图2的B-B剖视图。

图5是图2的C-C剖视图。

图6是表示该实施方式的扭矩传感器的组装方法的剖视图。

图7是表示设置于该实施方式的扭矩传感器的第一分解器的输出例的图表。

图8是表示设置于该实施方式的扭矩传感器的第一分解器的其他的输出例的图表。

图9是表示对由该实施方式的扭矩传感器检测的方向盘的转向角进行计算的处理的步骤的流程图。

图10是表示本发明所涉及的扭矩传感器的其他例的第一分解器的输出例的图表。

图11是表示本发明所涉及的扭矩传感器的其他例的剖面结构的剖视图。

图12是表示本发明所涉及的扭矩传感器的又一其他例的剖面结构的剖视图。

图13是表示本发明所涉及的旋转角检测装置的一个例子的俯视图。

具体实施方式

以下，参照图1～图9对将本发明所涉及的扭矩传感器应用于车辆的电动动力转向装置的扭矩传感器的一实施方式进行说明。

如图1所示，若驾驶员操作方向盘1，则转向轴2根据被施加于方向盘1的转向力而旋转。其中，转向轴2包括管柱轴3、中间轴4、以及小齿轮轴5。而且，转向轴2的旋转经由齿轮齿条机构6而变换为齿条轴7的往复直线运动，该齿条轴7的往复直线运动经由与其两端连结的拉杆8而向转向轮9传递，由此变更转向轮9的转向角。

在这样的车辆中，本实施方式的电动动力转向装置10具有电动马达11经由减速机构12而与管柱轴3连结的结构。而且，在该电动动力转向装置10中，利用减速机构12对电动马达11的旋转进行减速并传递到管柱轴3，由此将马达扭矩作为辅助力而向转向系统施加。