车辆用检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及检测施加在车辆的旋转轴上的转矩与旋转轴的转速的车辆用检测装置。
【背景技术】
[0002]以往，提出了检测施加在车辆的转向轴(旋转轴)的转矩、及转向轴的原点位置(转速)的车辆用检测装置。
[0003]专利文献I所记载的车辆用检测装置具备磁性地检测施加在转向轴上的转矩的转矩传感器(转矩检测部)、磁性地检测转向轴的旋转的位置传感器(旋转检测部)。
[0004]转矩传感器具备以包围转向轴的周围的方式配置的圆筒状的转矩检测用永久磁铁、能检测磁通密度的转矩检测用磁性传感器、将由转矩检测用永久磁铁形成的磁通导向磁性传感器的磁性电路。磁性电路构成为，由磁性传感器检测的磁通密度根据利用施加在转向轴上的转矩扭转的扭杆的扭转角度变化。
[0005]位置传感器具备沿转向轴的径向形成一对磁极的位置检测用永久磁铁、将位置检测用永久磁铁固定在转向轴上的树脂制的磁铁保持部件、用于检测位置检测用永久磁铁位于转向轴的旋转方向的规定位置的位置检测用磁性传感器、以及保持该磁性传感器的树脂制的传感器支架，在磁铁保持部件上保持磁铁侧磁轭，并在传感器支架上保持检测用磁轭。
[0006]磁铁侧磁轭与检测用磁轭在位置检测用永久磁铁利用转向轴的旋转到达规定位置时磁性地相关，位置检测用永久磁铁的磁通被磁铁侧磁轭及检测用磁轭导向位置检测用磁性传感器。由此，能够利用磁性传感器的输出信号的变化，磁性地检测转向轴的旋转。
[0007]另外，在该车辆用检测装置中，以磁铁侧磁轭介于位置检测用永久磁铁与转矩传感器之间的方式配置，利用由该磁铁侧磁轭产生的磁性屏蔽效果，抑制转矩传感器与位置传感器的磁性干涉。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献1:日本特开2011-88507号公报
[0010]但是，当利用专利文献I记载的车辆用检测装置时，位置检测用永久磁铁的一对磁极以沿转向轴的径向的方式配置，因此，磁铁侧磁轭及检测用磁轭在转向轴的径向延伸，车辆用检测装置的位置传感器的部分的大小沿转向轴的径向增大。另外，需要将磁铁侧磁轭保持在磁铁保持部件上，并且，将检测用磁轭保持在传感器支架上，因此，部件件数及组装工序数增大。
【发明内容】
[0011]因此，本发明的目的在于提供能小型化，且能抑制从旋转检测部向转矩检测部的磁通干涉的车辆用检测装置。
[0012]本发明以解决上述课题为目的，提供一种车辆用检测装置，其具备磁性地检测由操纵操作旋转的旋转轴受到的转矩的转矩检测部、以及磁性地检测上述旋转轴的旋转的旋转检测部，上述旋转检测部具备以与上述旋转轴一体地旋转的方式配置在上述旋转轴的侧方且具有一对磁极的磁铁、配置在上述旋转轴的侧方且检测由上述磁铁伴随上述旋转轴的旋转而接近或离开产生的磁通密度的变化的磁性检测元件，上述磁铁以一对磁极沿上述旋转轴的圆周方向排列的方式配置。
[0013]本发明的效果如下。
[0014]根据本发明，能实现小型化，且能抑制从旋转检测部向转矩检测部的磁通干涉。
【附图说明】
[0015]图1是示意地表示本发明的第一实施方式的车辆用检测装置的结构例的剖视图。
[0016]图2是用于说明转矩检测部的动作的图，(a)是表示未在扭杆上产生扭转的状态的立体图，(b)是表示在扭杆上产生扭转的状态的立体图。
[0017]图3是用于说明旋转检测部的动作的图，(a)是表示旋转检测用磁铁最接近磁性检测元件的状态的剖视图，(b)是表示旋转检测用磁铁从磁性检测元件离开的状态的剖视图，(C)是表示磁性检测元件的输出电压的波形的图表。
[0018]图4是表示本发明的第二实施方式的车辆用检测装置的结构例的剖视图。
[0019]图中:
[0020]I 一车辆用检测装置，2—转矩检测部，3—旋转检测部，10—转向轴(旋转轴)，11一输入轴，12一输出轴，33—旋转检测用磁铁(磁铁)，33a—磁通,34—磁性检测兀件，34a一检测方向，36一磁性部件。
【具体实施方式】
[0021](第一实施方式)
[0022]图1是示意地表示本发明的第一实施方式的车辆用检测装置的结构例的剖视图。另外，将与转向轴A平行的方向称为轴向A，将与转向轴正交的方向称为径向B。
[0023]该车辆用检测装置I具备磁性地检测由转向轮的操纵操纵旋转的作为旋转轴的转向轴10受到的操纵转矩的转矩检测部2、磁性地检测转向轴10的旋转的旋转检测部3。在车辆的操纵系统上设有辅助操纵操作的省略图示的电动助力转向装置，根据车辆用检测装置I检测的操纵转矩及转向轴的转速(车轮的方向)输出用于电动助力转向装置的电动马达使车轮转向的辅助转矩。
[0024]转向轴10具备连接在转向轮上且输入操纵力的输入轴11、连接在电动助力转向装置侧的输出轴12、连结输入轴11与输出轴12的扭杆13，能旋转地支撑在未图示的柱外壳的内部。输入轴11、输出轴12、以及扭杆13由铁类金属等磁性材料构成。扭杆13利用销14与输入轴11无法相对旋转地固定转向轮侧的一方的端部，利用销14与输出轴12无法相对旋转地固定另一方的端部。
[0025](转矩检测部2的结构)
[0026]转矩检测部2具备以包围输入轴11的周围的方式固定在输入轴11上的圆筒状转矩检测用磁铁20、固定在输入轴11上的环状的第一旋转磁轭21、固定在输出轴12上的环状的第二旋转磁轭22、设有间隙地配置在第一旋转磁轭21的外侧的第一固定磁轭23、设有间隙地配置在第二旋转磁轭22的外侧的第二固定磁轭24、配置在第一固定磁轭23及第二固定磁轭24之间的第一磁性检测元件25A及第二磁性检测元件25B(在图1中，只表示第一磁性检测元件25A)、以及保持第一及第二固定磁轭23、24的由模制树脂形成的保持部件26。
[0027]第一及第二固定磁轭23、24、第一及第二磁性检测元件25A、25B、以及保持部件26通过柱外壳固定在车身上。
[0028]转矩检测用磁铁20在转向轴10的轴向A的端部形成一对磁极(N极及S极)。转矩检测用磁铁20在本实施方式中，在图1中，是在上侧形成N极、在下侧形成S极的永久磁铁。作为转矩检测用磁铁20，例如能够使用铁磁铁、钕磁铁等。
[0029]第一及第二磁性检测元件25A、25B在本实施方式中，使用霍尔元件，以磁通密度的检测方向25a互相为反向的方式配置。通过该配置，抵消霍尔元件的温度特性及轴向A的检测灵敏度的影响，提高车辆用检测装置I的检测精度。在第一及第二磁性检测元件25A、25B的端子25b上连接电线25c。
[0030](旋转检测部3的结构)
[0031]旋转检测部3具备以与输入轴11 一体旋转的方式配置在输入轴11的侧方的旋转检测用磁铁33、例如由模制树脂等非磁性材料形成且相对于输入轴11保持旋转检测用磁铁33的保持部件32、配置在输入轴11的侧方且检测由旋转检测用磁铁33伴随输入轴11的旋转而接近或离开产生的磁通密度的变化的磁性检测元件34。其中，“侧方”指径向的外方。
[0032]旋转检测用磁铁33以一对磁极沿输入轴11的圆周方向排列的方式配置。更具体地说，旋转检测用磁铁33在与输入轴11正交的横剖面中，在与输入轴11的径向B正交的方向的端部形成一对磁极。旋转检测用磁铁33在本实施方式中，在图1中，是在里侧形成N极、在跟前侧形成S极的永久磁铁，与轴向轴10的外周面接触地配置。作为旋转检测磁铁33，能够使用例如铁磁铁、钕磁铁等。
[0033]磁性检测元件34的磁通密度的检测方向是沿输入轴11的圆周方向的方向。即，磁性检测元件34的磁通密度的检测方向是与旋转检测用磁铁33最接近磁性检测元件34时的旋转检测用磁铁33的一对磁极的排列方向平行的方向。
[0034]在磁性检测元件34的多个端子34b上分别连接电线34c。这些电线34c与连接在转矩检测部2的第一及第二磁性检测元件25A、25B的电线25c —起收纳在波纹管15内。波纹管15的一端部、从波纹管15导出的电线34c、磁性检测元件34与转矩检测部2的第一及第二磁性检测元件25A、25B —起由模制树脂35模制。模制树脂35通过柱外壳固定在车身上。
[0035]旋转检测部3的磁性检测元件34的输出信号通过电线34c传递到电动助力转向装置的控制部，并且，转矩检测部2的第一及第二磁性检测元件25A、25B的检测信号通过电线25c传递到电动助力转向装置的控制部。电动助力转向装置的控制部根据这些信号控制电动马达，将用于辅助运转人员的操纵操作的辅助转矩施加到输出轴12。
[0036]另外，作为磁性检测元件34，例如能够使用霍尔元件。另外，作为磁性检测元件34，可以使用MR元件、GIG元件、GMR元件等其他磁性检测元件。
[0037](转矩检测部2的动作)
[0038]图2是用于说明转矩检测部2的动作的图，(a)是表示在扭杆13上未产生扭转的状态的立体图，(b)是表示在扭杆13上产生扭转的状态的立体图。
[0039]如图2(a)所示，第一旋转磁轭21 —体地具有环状的主体部210、从主体部210向轴向A突出形成的多个(在本实施方式中为十个)突起部211。同样地，第二旋转磁轭22一体地具有环状的主体部220、从主体部220向轴向A突出形成的多个(与第一旋转磁轭21的突起部211相同数量)突起部221。
[0040]第一固定磁轭23 —体地具备具有与第一旋转磁轭21的主体部210在径向B上对置的内表面的环状的环状部230、从环状部230向轴向A延伸地形成的延伸部231、从延伸部231的前端部向外方(从扭杆13离开的方向)突出的突出部232。同样地，第二固定磁轭24 —体地具备具有与第二旋转磁轭22的主体部220在径向B上对置的内表面的环状的环状部240、从环状部240向轴向A延伸地形成的延伸部241、以及从延伸部241的前端部向外方突出的