旋转检测装置及动力转向装置的制造方法_2

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通的贯通孔239。环状凹部237及凹部238设置于与环状凹部234及凹部235相同的X轴方向位置。在凹部238的周向两端设定有限制连接部223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)238a。台阶面238a的X轴方向长度(凹部238的深度)被设定成比连接部223的X轴方向长度短。另外,在凹部238的周向两端形成有凹槽238b。在贯通孔239的内周面中的与爪部221的内周面相对的内周面(径向位置限制部)239a被设定成,在将第二磁轭22安装于第二磁轭安装部233b时与爪部221的内周面抵接。内周面239a比多极磁铁20更靠X轴正方向设置。
[0064]如图7所示,在支架部233中,除了第一磁轭安装部233a及第二磁轭安装部233b的大致波形形状部分(图5的区域充填部分)是能够与焊接板29焊接的可焊接面。
[0065]图8 (a)是实施例1的焊接板29的立体图,图5 (b)是实施例1的焊接板29的俯视图。
[0066]焊接板29由热塑性树脂形成圆环形状,具有比轭架23的小径部231大的内周径,且具有比大径部232小的外周径。在焊接板29的外周缘以周向等间隔形成有8个缺口 29a,在内周缘以周向等间隔形成有8个缺口 29b。缺口 29a和缺口 29b在周向不同的位置交替配置。在焊接板29的一面侧,且在周向大致3/4的范围,设置有焊接部30。
[0067]焊接部30形成大致波形形状,具有经过连接部223的内侧的小径部301、经过连接部213的径向外侧的大径部302、连接小径部301和大径部302的放射方向连接部303。小径部301焊接在比支架部233的贯通孔239更靠径向内侧的可焊接面。放射方向连接部303焊接在支架部233的贯通孔236与贯通孔239之间的可焊接面。图9 (a)是小径部301的纵剖面图,小径部301形成三角形状。放射方向连接部303也是同样的。大径部302在比爪部211更靠径向外侧的位置通过支架部233的贯通孔236,具有卡合突起部(定位卡合部)302a、非卡合部302b、缺口部302c。图9 (b)是卡合突起部302a的纵剖面图,卡合突起部302a比小径部301及放射方向连接部303在x轴方向上更长,与贯通孔(定位卡合部)236嵌合。非卡合部302b具有与图9(a)所示的小径部301相同的剖面形状。缺口部302c设置于卡合突起部302a及非卡合部302b的周向两端,具有在x轴正方向侧将小径部301及放射方向连接部303切开的形状。图10表示将实施例1的焊接板29与支架部233焊接时的焊接部分的轨迹。
[0068]图11是图4的A — A剖面的的主要部分放大图。
[0069]通过与支架部233焊接固定的小径部301的径向外侧的部分(保持部)与第二磁轭22的连接部223抵接,焊接板29将第二磁轭22保持在轭架23和焊接板29之间。另外,通过大径部302的径向外侧的部分(保持部)与第一磁轭21的连接部213抵接,将第一磁轭21保持在轭架23和焊接板29之间。在此,一对磁轭21、22的连接部213、223与焊接板29的抵接面比支架部233的可焊接面更靠X轴正方向侧,相对于小径部301及放射方向连接部303的X轴方向的厚度,焊接板29形成得足够薄,所以焊接板29在弹性变形的状态下与支架部233焊接固定。
[0070]将一对磁轭21、22安装于轭架23后,盖上焊接板29,将轭架23和焊接板29进行超声波焊接,从而获得磁轭组件。一对磁轭21、22及焊接板29在轭架23的组装能够全部从一个方向进行,所以在组装作业性方面是有利的。
[0071](集磁环组件)
[0072]图12是实施例1的集磁环组件的立体图,图13是实施例1的集磁环组件的仰视图,图14是实施例1的集磁环组件的分解立体图。
[0073]集磁环组件具备一对集磁环24、25、集磁环架26、焊接板(第一保持部件)29。由焊接板29和集磁环架26构成保持部件。
[0074]第一集磁环(第一检测部件)24包围旋转轴O而形成,具有缺口部241、一对圆弧状部242、242、集磁部(第一被检测部)243,缺口部241将周向的规定部分切开而成,一对圆弧状部242、242沿着以旋转轴O为中心的假想圆形成且相互相对,集磁部243与缺口部241相对配置且连接一对圆弧状部242、242。一对圆弧状部242、242的假想圆被设定成比第一磁轭21的圆环部212直径大,且比第二磁轭22的圆环部222直径小。集磁部243相对于旋转轴O以直角形成。
[0075]第二集磁环(第二检测部件)25包围旋转轴O而形成,具有缺口部251、一对圆弧状部252、252、集磁部(第一被检测部,第二检测部件侧卡合部)253,缺口部251将周向的规定部分切开而成,一对圆弧状部252、252沿着以旋转轴O为中心的假想圆形成且相互相对,集磁部253与缺口部251相对配置且连接一对圆弧状部252、252。一对圆弧状部252、252的假想圆被设定成比第一集磁环24的假想圆直径小,且比第一磁轭21的圆环部212直径大。集磁部253朝向径向外侧以凸状形成,且相对于旋转轴O以直角形成。
[0076]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,图15(c)是(b)的B — B剖面图。
[0077]集磁环架26具有中心具有开口部261c的圆环部261、从圆环部261的外周缘向x轴负方向侧延伸的外周部262、从圆环部261向X轴正方向延伸的两个圆柱部263。
[0078]圆环部261的开口部261c被设定成比轭架23的外径大。在圆环部261的x轴负方向侧面261a形成有收容第一集磁环24的x轴正方向端部的第—^合槽(检测部件卡合部)264,并且形成有收容第二集磁环25的X轴正方向端部的第二卡合槽(检测部件卡合部)265。在第一卡合槽264和第二卡合槽265之间设置有将与第一集磁环24的集磁部243及第二集磁环25的集磁部253对应的部分切开的俯视时呈C字形状的圆弧状壁部(第二检测部件用卡合突起)266。在将第一集磁环24及第二集磁环25安装于第一卡合槽264及第二卡合槽265时,第一集磁环24的圆弧状部242、242与圆弧状壁部266的外周面抵接,第二集磁环25的圆弧状部252、252与圆弧状壁部266的内周面抵接。另外,第二集磁环25的集磁部253与圆弧状壁部266的缺口部分的端面266b、266b抵接。一对集磁环24、25的集磁部243、253在圆弧状壁部266的缺口部分相对。圆弧状壁部266的x轴负方向面266a相对于旋转轴O以直角设置,形成有在焊接焊接板29时与焊接部30的卡合突起部302a卡合的卡合孔267。从第一卡合槽264及第二卡合槽265至圆弧状壁部266的x轴负方向面266a为止的X轴方向长度被设定成比第一集磁环24及第二集磁环25的x轴方向长度短。
[0079]如图16所示,在圆弧状壁部266的x轴负方向面266a上,除了卡合孔267的部分(图11的区域充填部分)之外,是能够焊接焊接板29的可焊接面。
[0080]在圆环部261的X轴正方向面261b上设置有支承霍尔IC传感器27的回路基板27b的圆柱部268。在圆柱部268形成有用于螺栓固定回路基板27b的螺纹孔268a。另外,X轴正方向面261b之中,在与圆弧状壁部266对应的位置沿周向形成有多个向X轴正方向侧开口的凹状的减厚部261d。
[0081]在圆环部261中,在与一对集磁部243、253之间的径向气隙对应的轴向位置形成有霍尔IC传感器27贯通的开口部261e。霍尔IC传感器27的传感器部配置于径向气隙的中间位置。
[0082]外周部262的X轴负方向侧端部具有可插嵌于齿轮箱外壳17的轴收容部17a (参照图2)的侧壁的外径。
[0083]圆柱部263形成有用于将集磁环架26螺栓固定于齿轮箱外壳17的螺纹孔263a。
[0084]焊接板29与磁轭组件的焊接板相同,但与将焊接板29焊接在支架部233的情况不同的是,非卡合部302b也变成焊接部分。图17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。
[0085]图18是图13的C 一 C剖面的主要部分放大图。
[0086]焊接板29通过在焊接部30的径向外侧的部分(保持部)与第一集磁环24抵接,将第一集磁环24保持在集磁环架26和焊接板29之间。另外,通过在焊接部30的径向内侧的部分(保持部)与第二集磁环25抵接,将第二集磁环25保持在集磁环架26和焊接板29之间。在此,一对集磁环24、25与焊接板29的抵接面比圆弧状壁部266的可焊接面更靠X轴正方向侧,相对于小径部301及放射方向连接部303的X轴向的厚度,焊接板29形成得足够薄,所以焊接板29在弹性变形的状态下与圆弧状壁部266焊接固定。
[0087]在将一对集磁环24、25安装于集磁环架26后,盖上焊接板29,通过超声波焊接集磁环架26和焊接板29,从而获得集磁环组件。一对集磁环24、25及焊接板29在集磁环架26的组装能够全部从一个方向进行,所以在组装作业性方面是有利的。另外,焊接板29使用与磁轭组件相同的焊接板,所以能够抑制零件数量的增加,有助于成本降低。
[0088]下面,说明实施例1的转矩传感器13的动作。
[0089]在没有转矩输入的状态下,爪部211、221的圆周方向中心位于多极磁铁20的极的边界上,从爪部211、221观察的对于多极磁铁20的N极、S极的导磁率相等,所以从多极磁铁20的N极产生的磁通进入爪部211、221,直接进入多极磁铁20的S极。因此,在一对集磁环24、25间不流动磁通,霍尔IC传感器27输出中间电压。
[0090]如果驾驶员旋转方向盘1,在扭力杆3上产生扭转,转向轴2和小齿轮轴4间产生相对角度变化。该相对角度变化作为爪部211、221和多极磁铁20之间的相对角度变化而显现。在爪部211、221和多极磁铁20之间产生相对角度变化时,导磁率的平衡被破坏,磁通流入含有霍尔IC传感器27的磁回路,即,从多极磁铁20的N极产生的磁通流入爪部211、221之中与N极相对的面积大的爪部,经由一对集磁环24、25,从与S极相对的面积大的爪部向多极磁铁20的S极返回的磁回路流动。这时,利用霍尔IC传感器27检测在一对集磁环24、25之间流动的磁通,由此能够测定相对角度变化,检测出作用在扭力杆3的转矩。
[0091]下面,说明实施例1的作用效果。
[0092]在旋转检测装置中,通过嵌入成形将检测部件保持在保持部件的情况下,因保持部件的冷却收缩,在检测部件内会产生内部应力,所以有可能降低检测精度。
[0093]相比之下,在实施例1的磁轭组件中,在利用焊接板29和轭架23将一对磁轭21、22在X轴方向上夹持的状态下,相互焊接固定焊接板29和轭架23。因此,一对磁轭21、22上不会产生伴随嵌入成形的冷却收缩导致的内部应力。因此,能够抑制一对磁轭21、22的歪斜,提高转矩传感器13的检测精度。另外,由于利用一对保持部件(焊接板29,轭架23)保持两个磁轭21、22,所以不需要对每个磁轭使用焊接板,能够减少零件数量。进而,由于提高了转矩检测精度,所以能够提高电动动力转向装置的转向辅助力的控制精度。
[0094]在实施例1的集磁环组件中,在利用焊接板29和集磁环架26将一对集磁环24、25在X轴方向上夹持的状态下,相互焊接固定焊接板29和集磁环架26。因此,在一对集磁环24、25上不产生伴随嵌入成形的冷却收缩导致的内部应力。由此,能够抑制一对集磁环24、25的歪斜,提高转矩传感器13的检测精度。另外,由于利用一对保持部件(焊接板29,集磁环架26)保持两个集磁环24、25,所以不需要对每个集磁环使用焊接板,能够减少零件数量。另外,由于提高了转矩检测精度,所以能够提高电动动力转向装置的转向辅助力的控制精度。
[0095]在一对磁轭21、22,连接爪部211、221与圆环部212、222的连接部213、223相对于旋转轴O以直角配置。由此,利用焊接板29和轭架23 —次就能够焊接固定一对磁轭21、22双方。另外,由于连接部213、223在平面上(
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