旋转检测装置及动力转向装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及旋转检测装置及动力转向装置。
【背景技术】
[0002]现有的旋转检测装置具有相互相对旋转的永久磁铁及一对磁轭、诱导由永久磁铁和一对磁轭的相对旋转而在一对磁轭间产生的磁通的一对集磁环、检测集磁环间的磁通的霍尔IC传感器。作为检测部件，一对磁轭及一对集磁环由坡莫合金等软磁性体形成，通过嵌入模制成形与树脂制的支架一体设置，经由支架固定于输入输出轴或外壳。与上述说明的技术有关的例子记载于专利文献I。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:(日本)特开2008 — 180518号公报
【发明内容】
[0006]发明所要解决的课题
[0007]但是，在上述现有技术中，伴随着嵌入成形的冷却收缩导致的内部应力在检测部件的内部产生，所以检测部件变形，磁损使坡莫合金的磁滞增大，存在使检测精度降低的问题。
[0008]本发明的目的在于，提供一种可抑制检测部件的变形，能够提尚检测精度的旋转检测装置及动力转向装置。
[0009]解决课题的技术手段
[0010]在本发明的旋转检测装置中，在由第一保持部件和第二保持部件夹持检测部件的状态下，将第一保持部件和第二保持部件相互焊接固定。
[0011]发明效果
[0012]由此，本发明可抑制检测部件的变形，能够提高检测精度。
【附图说明】
[0013]图1是实施例1的电动动力转向装置的整体结构图；
[0014]图2是实施例1的转向齿轮箱16的纵剖面图；
[0015]图3是实施例1的磁轭组件的立体图；
[0016]图4是实施例1的磁轭组件的俯视图；
[0017]图5是实施例1的磁轭组件的分解立体图；
[0018]图6是实施例1的轭架23的主要部分放大图；
[0019]图7是表示实施例1的轭架23的可焊接面的图；
[0020]图8 (a)是实施例1的焊接板29的立体图，图8 (b)是实施例1的焊接板29的俯视图；
[0021]图9(a)是实施例1的小径部301的纵剖面图，图9 (b)是实施例1的卡合突起部302a的纵剖面图；
[0022]图10是表示将实施例1的焊接板29焊接在支架部233时的焊接部分的轨迹的图；
[0023]图11是图4的A — A剖面的主要部分放大图；
[0024]图12是实施例1的集磁环组件的立体图；
[0025]图13是实施例1的集磁环组件的仰视图；
[0026]图14是实施例1的集磁环组件的分解立体图；
[0027]图15 (a)是实施例1的集磁环架26的立体图，图15 (b)是实施例1的集磁环架26的俯视图，是图15(c)是图15(b)的B — B剖面图；
[0028]图16是表示实施例1的集磁环架26的可焊接面的图；
[0029]图17是表示将实施例1的焊接板29焊接在圆弧状壁部266的x轴负方向面266a时的焊接部分的轨迹的图；
[0030]图18是图13的C 一 C剖面的主要部分放大图；
[0031]图19(a)是焊接工序前的磁轭组件的主要部分放大图，图19(b)是焊接工序后的磁轭组件的主要部分放大图。
【具体实施方式】
[0032]以下，基于附图所示的实施例，说明本发明的旋转检测装置及动力转向装置的实施方式。
[0033](实施例1)
[0034]首先，说明结构。
[0035](电动动力转向装置)
[0036]图1是实施例1的电动动力转向装置的整体结构图。
[0037]驾驶员进行的对方向盘I的转向输入，作为旋转运动经由转向轴(第二部件，输入轴)2、扭力杆3、小齿轮轴(第一部件，输出轴)4传递至第一小齿轮5，通过具有和第一小齿轮5的小齿轮齿5a啮合的第一齿条齿6a的齿条6变换为直线运动。齿条6的直线运动经由拉杆7、7传递到转向轮8、8。将方向盘I的转向操作传递至转向盘8的转向机构9由转向轴2、扭力杆3、小齿轮轴4、第一小齿轮5、齿条6及联杆7、7构成。
[0038]另一方面，电动马达10的输出通过由蜗杆轴Ila和蜗轮Ilb构成的减速器11，传递至第二小齿轮12，经由与第二小齿轮12的小齿轮齿12a啮合的第二齿条齿6b变换为齿条6的前进运动。第二小齿轮12与蜗轮Ilb—体设置。电动马达10例如是三相无刷马达，根据来自马达控制回路15的指令信号，对转向机构9赋予转向辅助力。
[0039]在转向轴2上设置有检测转向轴2和小齿轮轴4的相对旋转的转矩传感器(旋转检测装置)13。
[0040]马达控制回路15基于从转矩传感器13的输出信号求出的在转向轴2和小齿轮轴4之间产生的转向转矩、及车速等行驶状态，计算对电动马达10的指令信号，将该指令信号向电动马达10输出。
[0041]图2是实施例1的转向齿轮箱16的纵剖面图。
[0042]转向齿轮箱16具备齿轮箱外壳(外壳)17。转向轴2及小齿轮轴4相对于齿轮箱外壳17以相同的旋转轴O为中心旋转。以下，以旋转轴O的方向作为X轴，相对于小齿轮轴4，将转向轴2侧作为正方向。齿轮箱外壳17具有将旋转轴方向作为长轴方向配置的轴收容部17a、从该轴收容部17a向车辆后方侧延伸的导向收容部17b、与轴收容部17a正交设置且大致以车宽方向作为长轴方向配置的齿条收容部(省略图示)。此外，轴收容部17a、导向收容部17b及齿条收容部都是圆筒形状。
[0043]在轴收容部17a收容有转向轴2及扭力杆3的一部分、小齿轮轴4及转矩传感器13。扭力杆3不可相对旋转地插通于沿转向轴2的X轴负方向端设置的中空部2a。扭力杆3的X轴负方向端与小齿轮轴4花键嵌合。转向轴2由轴承18a相对于齿轮箱外壳17可旋转地支承。小齿轮轴4的X轴方向两端由轴承18b、18c相对于齿轮箱外壳17可旋转地支承。
[0044]在齿条收容部收容有齿条6。
[0045]在导向收容部17b沿导向收容部17b可轴向移动地收容有大致圆筒形状的齿条导向件19a。另外，盖19b与导向收容部17b的开放侧的端部螺合。在齿条导向件19a的齿条侧安装有用于防止齿条导向件19a的磨损等的板19c。
[0046](转矩传感器)
[0047]转矩传感器13具有多极磁铁(磁性部件)20、一对磁轭(检测部件)21、22、轭架(第二保持部件)23、一对集磁环(检测部件)24、25、集磁环架26 (第二保持部件)、霍尔IC传感器(磁传感器)27。多极磁铁20、一对磁轭21、22、轭架23、一对集磁环24、25及集磁环架26配置于旋转轴O的同心圆上。
[0048]多极磁铁20是16个极(N极、S极各自具有相同的极数)在周向以等间隔交替磁化的圆筒形状的永磁铁。多极磁铁20经由磁铁架28固定于小齿轮轴4上。磁铁架28形成具有大径部28a和小径部28b的圆筒形状。大径部28a固定于小齿轮轴4的x轴正方向端的外周。小径部28b位于大径部28a的X轴正方向侧，固定有多极磁铁20的内周。
[0049]一对磁轭21、22由坡莫合金(软磁性合金)形成，如图3所示，具有8个爪部211、221和圆环部212、222。爪部211、221在同一个圆周上保持规定的间隙交替配置来包围多极磁铁20的外周，与多极磁铁20以规定的径向间隙相对。圆环部212、222位于爪部211、221的X轴正方向侧，以规定的径向间隙相互相对。另外，在转向轴2及小齿轮轴4未施加转矩的转向中立状态下，一对磁轭21、22被配置成其爪部211、221的前端指向多极磁铁20的N极与S极的边界。
[0050]轭架23由热塑性树脂形成大致凸字形状，保持一对磁轭21、22。轭架23固定于转向轴2。
[0051]一对集磁环24、25由坡莫合金形成C字形状，相互具有规定的径向气隙，以与两磁轭21、22的非接触状态配置在磁轭21、22的圆环部212、222的径向间隙的中间位置。
[0052]集磁环架26由热塑性树脂形成筒状，保持一对集磁环24、25。集磁环架26固定于齿轮箱外壳17。
[0053]霍尔IC传感器27具有霍尔元件27a和回路基板27b，检测在一对集磁环24、25的径向气隙产生的磁通的密度。霍尔元件27a以与两集磁环24、25的非接触状态配置于一对集磁环24、25的径向气隙的中间位置。回路基板27b在集磁环架26的x轴正方向侧与霍尔元件27a连接。来自车辆电池的电力经由回路基板27b供给到霍尔元件27a，霍尔元件27a的输出经由回路基板27b向马达控制回路15输出。
[0054]以下，详细地说明构成转矩传感器13的各部分的构造。
[0055](磁轭组件)
[0056]图3是实施例1的磁轭组件的立体图，图4是实施例1的磁轭组件的俯视图，是实施例I的磁轭组件的分解立体图。
[0057]磁轭组件具备一对磁轭21、22、轭架23、焊接板(第一保持部件)29。由焊接板29和轭架23构成保持部件。
[0058]第一磁轭(第一检测部件，第一磁轭部件)21具有8个爪部(第一爪部)211、圆环部(第一圆环部)212、连接部(第一连接部)213。爪部211是在多极磁铁20的磁场内与多极磁铁20相对配置的板状部件，前端部形成变细的形状。连接部213从爪部211向径向外侧延伸而形成板状，连接爪部211和圆环部212。各爪部211被配置成与旋转轴O的放射方向成为直角，连接部213被配置成与旋转轴O成为直角。
[0059]第二磁轭(第二检测部件，第二磁轭部件)22具有8个爪部(第二爪部)221、圆环部(第二圆环部)222、连接部(第二连接部)223。爪部221是在多极磁铁20的磁场内与多极磁铁20相对配置的板状部件，前端部形成变细的形状。爪部221具有与爪部211相同的X轴方向长度。圆环部222被设定成其直径比第一磁轭21的圆环部212大。圆环部222具有与圆环部212相同的X轴方向长度。连接部223从爪部221向径向内侧延伸而形成板状，连接爪部221和圆环部222。各爪部221被配置成与旋转轴O的放射方向成为直角，且在第一磁轭21的爪部211、211间交替排列，并且，连接部223被配置成与旋转轴O成为直角。
[0060]图6是实施例1的轭架23的主要部分放大图。
[0061]轭架23具有小径部231、大径部232、支架部233。小径部231的内径具有与转向轴2的外径大致一致的外径，固定于转向轴2的外周。大径部232被设定成具有比小径部231更大的直径，在内部收容有第一磁轭21及第二磁轭22的爪部211、221。支架部233与旋转轴O垂直地设置，连接小径部231的X轴负方向端和大径部232的X轴正方向端。支架部233上设置有安装第一磁轭21的第一磁轭安装部233a、安装第二磁轭22的第二磁轭安装部233b。在第一磁轭安装部233a上安装第一磁轭21，在第二磁轭安装部233b安装第二磁轭22时，第一磁轭21和第二磁轭22被配置成爪部211和爪部221交替排列。
[0062]第一磁轭安装部233a与第一磁轭21的形状对应地形成俯视时的大致外齿齿轮形状，具有与圆环部212抵接的环状凹部234、收容连接部213的凹部235、爪部211贯通的贯通孔236。在凹部235的周向两端设定有限制连接部213在绕旋转轴O的旋转方向上移动的台阶面(旋转方向限制部)235a。台阶面235a的X轴方向长度(凹部235的深度)被设定成比连接部213的X轴方向长度短。另外，在凹部235的周向两端形成有凹槽235b。在贯通孔236的内周面中的与爪部211的内周面相对的内周面(径向位置限制部)236a被设定成，在将第一磁轭21安装于第一磁轭安装部233a时与爪部211的内周面抵接。内周面236a比多极磁铁20更靠x轴正方向设置。
[0063]第二磁轭安装部233b与第二磁轭22的形状对应地形成俯视时的内齿齿轮形状，具有与圆环部222抵接的环状凹部237、收容连接部223的凹部238、爪部221贯