电动动力转向装置的制造方法

文档序号:8366792阅读:434来源:国知局
电动动力转向装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种改良后的电动动力转向装置。
【背景技术】
[0002]在多数车辆的转向系统中使用电动动力转向装置。电动动力转向装置是在驾驶员对方向盘进行旋转操作时,减轻驾驶员的转向力,从而对驾驶员赋予舒适的转向感觉的装置。
[0003]这种电动动力转向装置具有旋转转矩检测机构。旋转转矩检测机构是在驾驶员对方向盘进行旋转操作时,对作用于车辆的转向系统的旋转转矩(转向转矩)的大小及方向进行检测的装置。根据旋转转矩检测机构检测的检测结果而通过电动机产生辅助转矩,并将该辅助转矩向转向系统施加。
[0004]尤其是将使辅助转矩向转向轴传递的形式的电动动力转向装置称为转向柱助力式电动动力转向装置。关于转向柱助力式电动动力转向装置,例如公知有下述专利文献I中记载的技术。
[0005]在该专利文献I中公知的转向柱助力式电动动力转向装置具有方向盘、一端与该方向盘连接的转向轴、将该转向轴支承为旋转自如的两个轴承、以及对转向轴的转向转矩进行检测的转矩传感器。转矩传感器配置在方向盘侧的轴承与方向盘之间。转矩传感器使用接触式的压力传感器。
[0006]对于这样的接触式的压力传感器,近年来,大多使用不与转向轴接触就能计测转向转矩的非接触式的传感器。作为非接触式的传感器,公知有磁致伸缩式转矩传感器。
[0007]在专利文献I那样的电动动力转向装置中采用磁致伸缩式转矩传感器的情况下,需要在转向轴的外周面上设置磁致伸缩膜,并设置与该磁致伸缩膜对置而检测磁致伸缩膜的导磁率变化的检测部。检测部具有用于检测磁致伸缩膜的导磁率的变化的一对检测电路。
[0008]然而,在使用磁致伸缩式转矩传感器时可能产生如下问题。
[0009]例如,在进入车库时,有时会缓慢地使方向盘最大限度地旋转。当要从旋转至极限的状态进一步进行旋转时,弯曲力矩可能作用于方向盘及与该方向盘连结的转向轴。
[0010]另外,在转向轴的另一端经由万向接头而形成角度地连结有中间轴。因此,当轮胎撞击道牙而被输入冲击时,有时从万向接头侧也会作用有弯曲力矩。
[0011]上述的弯曲力矩因在旋转轴的轴向的截面位置而大小不同。具体而言,弯曲力矩在弯曲力矩的作用点处为O (零),随着截面位置远离作用点而增大。因此,在截面位置与作用点的位置不同的磁致伸缩材料上作用有大小不同的弯曲力矩。对于两个磁致伸缩材料而言,旋转力矩和弯曲力矩均作为同样的应变而被检测。即,由于检测弯曲力矩,使得用于检测旋转力矩的磁致伸缩式转矩传感器的精度降低。由于在两个磁致伸缩材上作用有大小不同的弯曲力矩,因此即使从对应的检测机构分别取得交流电阻等的输出的差量,也不能抵消弯曲力矩的量。因此,转向转矩的检测精度降低。转矩的检测精度存在进一步改良的余地。
[0012]在先技术文献
[0013]专利文献
[0014]专利文献1:日本特开2006-103638号公报

【发明内容】

[0015]发明要解决的课题
[0016]本发明的课题在于提供一种具备旋转转矩检测机构的电动动力转向装置,该旋转转矩检测机构能够对作用于旋转轴的旋转转矩的大小及方向进行高精度地检测。
[0017]用于解决课题的手段
[0018]根据本发明,提供一种电动动力转向装置,其具备:
[0019]磁致伸缩式转矩传感器,其检测在转向轴上产生的转矩;
[0020]轴承,其将所述转向轴支承为旋转自如;以及
[0021]方向盘,其位于所述转向轴的一端,
[0022]所述电动动力转向装置的特征在于,
[0023]所述磁致伸缩式转矩传感器包括:磁致伸缩膜,其设置在所述转向轴的外周面上;以及检测部,其与该磁致伸缩膜对置设置来检测导磁率变化,
[0024]所述轴承在所述转向轴的轴向上以夹着所述检测部的方式安装于两个部位。
[0025]优选通过所述磁致伸缩式转矩传感器及所述转向轴构成旋转转矩检测装置,所述磁致伸缩式转矩传感器用于在驾驶员对所述方向盘进行旋转操作时,对作用在所述转向轴上的旋转转矩的大小及方向进行检测,
[0026]所述电动动力转向装置具备产生辅助转矩的辅助转矩用电动机,
[0027]通过所述辅助转矩用电动机产生与由所述旋转转矩检测装置检测到的检测结果对应的辅助转矩,并将该辅助转矩向所述转向轴施加。
[0028]优选安装于两个部位的轴承中的至少一方的轴承由双列式滚动轴承构成。
[0029]优选安装于两个部位的轴承中的至少一方的轴承由沿着所述轴连续安装的多个单列式滚动轴承构成。
[0030]发明效果
[0031]在本发明中,轴承在轴的轴向上以夹着检测部的方式安装于两个部位。即,检测部配置在两个轴承之间。例如,轴承之间的距离设定为比从方向盘侧的轴承到方向盘的距离长。通过距离长,从而向轴施加的弯曲力矩的变化程度比从方向盘侧的轴承到方向盘的变化程度小。通过弯曲力矩的变化程度小,从而能够提高磁致伸缩式转矩传感器所检测的转向转矩的检测精度。
[0032]在轴上设置的磁致伸缩式转矩传感器的检测精度高这一情况在将辅助转矩向转向轴施加的转向柱助力式电动动力转向装置中尤其有益。
[0033]并且,在本发明中,旋转转矩检测机构的轴承使用了双列轴承,因此除了该轴承部处的转向轴的挠曲之外,还能够限制挠曲角度,并且能够对来自比轴承靠外侧的弯曲力矩进行抑制。其结果是,在驾驶员对方向盘进行旋转操作时,能够对作用于车辆的转向系统的旋转转矩的大小及方向进行高精度地检测,并且能够提高驾驶员的转向感觉(转向感)。
[0034]并且,在本发明中,通过将两个旋转转矩检测机构的轴承排列,从而除了该轴承部处的转向轴的挠曲之外,还能够限制挠曲角度,并且能够对来自比轴承靠外侧的弯曲力矩进行抑制。其结果是,在驾驶员对方向盘进行旋转操作时,能够对作用于车辆的转向系统的旋转转矩的大小及方向进行高精度地检测,并且能够提高驾驶员的转向感觉(转向感)。
【附图说明】
[0035]图1是本发明的实施例1的转向柱助力式的电动动力转向装置的示意图。
[0036]图2是图1所示的电动动力转向装置的主要部分剖视图。
[0037]图3是对图2所示的转向柱助力式电动动力转向装置与比较例的转向柱助力式电动动力转向装置进行比较的图。
[0038]图4是对图2所示的转向柱助力式电动动力转向装置的效果进行说明的图。
[0039]图5是对本发明的实施例2的转向柱助力式的电动动力转向装置进行说明的图。
[0040]图6是对本发明的实施例3的转向柱助力式的电动动力转向装置进行说明的图。
[0041]图7是本发明的实施例4的转向柱助力式的电动动力转向装置的主要部分剖视图。
[0042]图8是本发明的实施例5的转向柱助力式的电动动力转向装置的主要部分剖视图。
【具体实施方式】
[0043]以下,基于附图,对本发明的实施方式进行说明。
[0044]实施例1
[0045]基于图1,对搭载有实施例1的旋转转矩检测装置的转向柱助力式电动动力转向装置的结构进行说明。
[0046]如图1所示,转向柱助力式电动动力转向装置10 (以下称为“电动动力转向装置10”。)包括从车辆的方向盘21到车辆的转向车轮29、29(例如前轮)的转向系统20和向该转向系统20施加辅助转矩的辅助转矩机构40。
[0047]在转向系统20中,在方向盘21上经由转向轴22(轴22)及万向接头23、23而连结有小齿轮轴24,在小齿轮轴24上经由齿轮齿条机构25而连结有齿条轴26,在齿条轴26的两端经由左右的横拉杆27、27及转向节28、28而连结有左右的转向车轮29、29。
[0048]齿轮齿条机构25包括在小齿轮轴24上形成的小齿轮31和在齿条轴26上形成的齿条32。
[0049]根据转向系统20,驾驶员对方向盘21进行转向,从而能够通过该转向转矩而经由齿轮齿条机构25及左右的横拉杆27、27来使左右的转向车轮29、29转向。
[0050]辅助转矩机构40为如下这样的机构,即,通过磁致伸缩式转矩传感器80 (旋转转矩检测装置80)对施加在方向盘21上的转向系统20的转向转矩进行检测,基于该磁致伸缩式转矩传感器80的转矩检测信号而由控制部42产生控制信号,且基于该控制信号而由辅助转矩用电动机43 (以下称为“电动机43”。)产生与转向转矩对应的辅助转矩,并将该辅助转矩经由蜗轮机构44向转向轴22传递,然后将辅助转矩从转向轴22向转向系统20的齿轮齿条机构25传递。磁致伸缩式转矩传感器80对施加在转向轴22上的转矩进行检测,并作为转矩检测信号而输出。
[0051]根据电动动
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