[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

US2006/0137474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；以接近于一组磁轭的外周的方式配置的一组集磁环；以及磁传感器等。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。一组集磁环对磁轭从磁铁所感应到的磁通进行收集。磁传感器插入到一组集磁环之间，且对由集磁环所收集的磁通产生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，使得磁铁与磁轭的周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US2006/0137474所公开的转矩传感器中，在各磁轭设置有爪的部分形成为当从磁轭的周向观察时在向磁轭的径向内侧延伸之后呈大致直角弯曲并沿磁轭的轴向延伸的L字状（参照US2006/0137474的图5）。并且，在一组磁轭中，彼此的爪的顶端部分在周向交替配置。在转矩传感器中，虽然希望将磁通所流经的爪沿轴向延伸并增大爪，以便提高转矩的检测能力及检测精度，但是若轴向上的爪的尺寸（以下，在该说明书中有时称为“有效长度”）过大，则爪的顶端过于接近对方侧的磁轭。这样，一组磁轭在彼此接近的部分可能干涉。另外，由于在该部分磁通从磁轭容易不经意地泄露，因此磁传感器不易对磁轭的磁通密度（集磁环所收集的磁通密度）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。

另外，总是期望转矩传感器的小型化。

发明内容

本发明提供一种能够防止一对磁轭的干涉且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。另外，提供一种能够实现小型化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，轭环包括：延伸部，其从爪的根部向径向外侧延伸；折弯部，其从延伸部的径向外侧端部向轴向折弯，在一对磁轭中，彼此的爪的顶端部分在周向交替配置，且在轴向上，一对磁轭的外围尺寸大于等于所述磁铁的长度。

在各磁轭中，将爪的有效长度增加了折弯部的量。这样，在转矩检测装置中，能够使转矩的检测能力及检测精度提高。并且，在轴向上，一对磁轭的外围尺寸大于等于磁铁的长度，因此能够将磁铁减小到一对磁轭的外围尺寸（全长）以下，从而能够相应地实现转矩检测装置的小型化。

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。