转矩检测装置的制作方法

专利名称：转矩检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及转矩检测装置。
背景技术：
转矩检测装置例如具有通过扭杆同轴连结的输入轴及输出轴；固定 在输入轴的永久磁铁；配置在永久磁铁的磁场内、由形成磁路的软磁性体 构成且固定在输出轴的多个磁轭；感应来自磁轭的磁通的一对集磁环；检 测在集磁环上感应的磁通的磁传感器。 一对集磁环分别具有相互对置配置 的爪片。在一对爪片之间配置有磁传感器(例如，参照专利文献l)。
专利文献l:日本特开2004-101277号公报。
然而，有时将这样的转矩检测装置搭载于汽车的电动动力转向装置。 因此，要求部件更换的作业容易且提高设计的自由度。
另外，来自外部的磁力有时对磁传感器产生恶劣影响。为了防止这种 情况，考虑有在上述的单元设置磁屏蔽板，但在这种情况下，部件件数变 多。

发明内容
本发明的目的在于提供一种能够抑制来自外部的磁力的恶劣影响且 部件件数少的转矩检测装置。
为了实现所述目的，本发明的优选实施方式提供了 一种转矩检测装 置，其通过对在配置于永久磁铁的磁场内的一对软磁性体上产生的磁通变 化进行检测来检测转矩。所述转矩检测装置具备第一及第二单元；用于 将所述第一及第二单元安装于安装对象的一对固定螺钉，所述第一单元包 括与所述一对软磁性体分别磁结合的一对集磁环；模制所述一对集磁环 的第一合成树脂。所述第二单元包括含有金属的磁屏蔽板；固定在所述 磁屏蔽板的第二合成树脂；设置在所述第二合成树脂的一部分且从所述磁屏蔽板突出的插入凸部；保持在所述插入凸部的磁传感器。所述第一合成
树脂具有承受板，该承受板形成有承受所述磁屏蔽板的座，所述一对集磁 环具有相互对置的至少一对集磁突起。保持在所述插入凸部的所述磁传感 器插入在所述集磁突起间形成的插入凹部。所述一对固定螺钉相互分离， 所述插入凸部配置在所述一对固定螺钉之间。在所述承受板夹设在所述磁 屏蔽板及所述安装对象之间的状态下，通过所述一对固定螺钉，将所述磁 屏蔽板及所述承受板共同紧固于所述安装对象。
根据本方案，通过所述一对固定螺钉，将所述磁屏蔽板及所述承受板 共同紧固于所述安装对象，因此能够减少部件件数，其结果是，能够减少 制造成本。另外，在磁屏蔽板的作用下，能够抑制来自外部的磁力的影响。


图1是适用了本发明的一实施方式的转矩检测装置的电动动力转向装 置的概略结构图。
图2是图1所示的检测装置的分解立体图。 图3是图2的转矩检测装置的主要部分的分解立体图。 图4A 图4C是用于说明图2的转矩检测装置的动作的示意图，图4D 表示在输入轴和输出轴之间产生的扭转角和磁通密度的关系的图表。
图5是图2的转矩检测装置的剖面图，相当于沿着图6的S5-S5线的截面。
图6是沿着图5的S6-S6线的剖面图。
图7是本发明的另一实施方式的转矩检测装置的主要部分的放大剖面图。
图8是表示在图7的转矩检测装置中，磁传感器安装前的状态的工序图。
图9是本发明的又一实施方式的转矩检测装置的主要部分的放大图。 图IO是本发明的再一实施方式的转矩检测装置的主要部分的放大图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。在本实施方式
5中，对将转矩检测装置适用于汽车的电动动力转向装置的情况进行了说 明，但转矩检测装置也能够适用于电动动力转向装置以外的装置或设备。
图l是表示适用了本发明的一实施方式的转矩检测装置的电动动力转 向装置的概略结构的示意图。参照图l，电动动力转向装置l具有转向 轴4，其为了操纵转向轮2，传递施加在作为操纵部件的转向盘3上的操
纵转矩；操纵机构，其由用于在转向轴4的操纵转矩的作用下操纵转向轮 2的例如齿轮齿条机构构成。另外，电动动力转向装置1具有作为联轴器 的中间轴单元6，所述中间轴单元6设置在转向轴4及操纵机构5之间， 用于向转向轴4及操纵机构5之间传递旋转。
转向轴4支承在转向柱7且旋转自如。转向柱7经由托架8支承在车 体9。转向盘3与转向轴4的一个端部连接。中间轴单元6与转向轴4的 另一端部连结。中间轴单元6具有作为中间轴的动力传递轴10和万向接 头11、 12。
操纵机构5具有齿轮轴13、向汽车的左右方向(与前进方向正交的方 向)延伸的作为转向轴的齿条14、支承齿轮轴13及齿条14的齿条罩15。 齿轮轴13的轮齿13a与齿条14的齿条齿14a相互啮合。齿条14的各端 部经由转向横拉杆及转向节臂(未图示)与对应的转向轮2连结。
若操纵转向盘3，则操纵转矩经由转向轴4、中间轴单元6向操纵机 构5传递。由此能够操纵转向轮2。
电动动力转向装置11根据操纵转矩获得操纵辅助力。即，电动动力 转向装置1具有检测操纵转矩的转矩检测装置16、作为控制部的ECU
(Electronic Control Unit电子控制单元)17、操纵辅助用的电动马达18、 作为齿轮装置的减速器19。在本实施方式中，转矩检测装置16、电动马 达18及减速器19与转向柱7关联设置。
转向柱7具有转向轴管20、壳体21。壳体21收容支承转矩检测装置 16的至少一部分，且支承电动马达18，另外，构成减速器19的一部分。
转向轴4具有输入轴22、输出轴23和扭杆24作为轴方向下部，具有 连接轴25作为轴方向上部。输出轴22及输出轴23经由扭杆24在同一轴 线上相互连接。输入轴22经由连接轴25与转向盘3相连。输出轴23与 中间轴单元6相连。在向输入轴22输入操纵转矩时，扭杆24发生弹性扭转变形，由此，输入轴22及输出轴23相对旋转。
转矩检测装置16与转向轴4的扭杆24关联设置，根据经由扭杆24 的输入轴22及输出轴23间的相对旋转位移量来检测转矩。将转矩检测结 构给予ECU17。
ECU17根据上述的转矩检测结果和来自未图示的车速传感器施加的 车速检测结果等，控制电动马达18。减速器19具有通过电动马达18驱动 的蜗杆轴26和与该蜗杆轴26啮合的蜗轮27。蜗轮27与输出轴23相互固 定，从而一体旋转。
若操作转向盘3，则通过转矩检测装置16检测操纵转矩，根据转矩检 测结果及车速检测结果等电动马达18产生操纵辅助力。操纵辅助力经由 减速器19传递给操纵机构5。与此同时，转向盘3的动作也传递给操纵机 构5。其结果，操纵车轮2的同时辅助操纵。
图2是图1的转矩检测装置16的分解立体图。图3是图2的转矩检 测装置16的主要部分的分解立体图。图4A 图4C是用于说明图2的转矩 检测装置16的动作的示意图，图4D是表示在输入轴22和输出轴23之间 产生的扭转角和磁通密度的关系的图表。图5是图2的转矩检测装置16 的剖面图，相当于沿着图6的S5-S5线的截面。图6是沿着图5的S6-S6 线的剖面图。
参照图2、图5、图6，本实施方式的转矩检测装置16具有所述输入 轴22、输出轴23、扭杆24，具有永久磁体28作为形成磁路的磁路形成部 件，所述磁路是指根据作用在这些各部件22、 23、 24上的转矩从而磁通 变化的磁路，具有一对磁轭29A、 29B作为软磁性体。
转矩检测装置16具有作为安装对象的传感器壳体30;安装在该传 感器壳体30的固定侧单元31;用于将该固定侧单元31固定于传感器壳体 30的作为固定部件的两个固定螺钉32。所述固定螺钉32相互隔开配置。 另外，转矩检测装置16具有密封传感器壳体30和固定侧单元31之间的 环状的密封部件33A、在固定侧单元31的内部密封的环状的密封部件 33B。
输入轴22、输出轴23、扭杆24、永久磁铁28和一对磁轭29A、 29B 构成转矩检测装置16的可动部。传感器壳体30和固定侧单元31构成转矩检测装置16的固定部。
传感器壳体30作为所述壳体21的一部分形成为筒状，在内部具有空 洞30a。传感器壳体30的侧部30d具有形成外周且连通内外的连通孔30b。 在侧部30d形成有连通孔的安装开口 30e和用于安装固定侧单元31的安 装面30c。
安装面30c形成于包围安装开口 30e的环状的平坦面。该平坦面的内 侧及外侧的轮廓在从径向R观察时形成向与轴向S垂直的方向延伸的大致 长方形形状。在安装面30c形成有沿安装开口30e的缘部收容密封部件33A 的环状的阶梯部30f、固定螺钉32用的两个螺纹孔30g。各螺纹孔30g与 传感器壳体30的空洞30a独立，形成为有底的规定长度。此外，也可以 在固定于传感器壳体30的其他部件(未图示)上形成安装面30c。
固定侧单元31具有作为辅助软磁性体的一对集磁环34A、 34B;对 一对集磁环34A、 34B感应出的磁通进行检测的两个磁传感器35A、 35B; 作为电源部及信号处理部的电路基板36;用于抑制外部的磁力对该固定侧 单元31内部产生恶劣影响的由金属板构成的磁屏蔽板37A、 37B。固定侧 单元31具有相互连接的第一单元38及第二单元39。
在以下的说明中，将转向轴4的轴向S、径向R及周向T分别单独称 为轴向S、径向R及周向T。这些轴向S、径向R及周向T也是分别与输 入轴22、输出轴23、永久磁铁28、磁轭29A、 29B及集磁环34A、 34B 对应的轴向、径向及周向。另外，将径向R中的一个方向即固定侧单元 31的第一单元38及第二单元39相互连结的方向称为连结方向RP。
第一单元38在固定侧单元31具有作为形成磁路的部分的一对集磁环 34A、 34B以及磁屏蔽板37A。第一单元38通过作为绝缘体的第一合成树 脂40—体地模制形成各部34A、 34B、 37A。
第一单元38具有相对于连结方向RP配置在靠近第二单元39的承 受板38a、作为通过连通孔30b配置在传感器壳体30内的部分的环状部 38c。承受板38a由第一合成树脂40的一部分形成，由与所述轴向S平行 配置的矩形板构成。通过承受板38a的四个缘部形成有从环状部38c突出 的凸缘38b。该凸缘38b大于与传感器壳体30的连通孔30b的安装开口 30e对应的尺寸，且由第一合成树脂40形成。
8第二单元39具有磁传感器35A、 35B和电路基板36作为形成电路的 部分，且具有磁屏蔽板37B。通过作为绝缘体的第二合成树脂41 一体地 模制形成这些各部35A、 35B、 36、 37B。各部35A、 35B、 36、 37B在第 二合成树脂41成形时安装在第二单元39。即，作为第二合成树脂41的注 塑成形工序的结果，磁屏蔽板37B被固定于合成树脂41。
另外，第二单元39具有主体部39c和凸缘39b。另外，具有相对于连 结方向RP配置在靠近第一单元38的端部39a。
磁屏蔽板37B由硬质的金属板构成，可以使用作为磁性材料的钢铁 板。另外，也可以使用强磁性铁镍合金、非晶体、硅钢板、纯铁等具有高 磁导率的材料。磁屏蔽板37B从连结方向RP观察，以与第一单元38的 承受板38a相同的形状形成相同的大小，从而覆盖第一单元38的承受板 38a。
磁屏蔽板37B具有沿作为磁屏蔽板安装部的座38e的形状。该形状例 如是覆盖座38e并同时形成与座38e面接触的平坦面的板形状。
磁屏蔽板37B具有在连结方向RP贯通的螺钉贯通孔37a和贯通该磁 屏蔽板37B的中央部37b的贯通孔37c。在该贯通孔37c，第二合成树脂 41的一部分以贯通的方式形成。
第二合成树脂41的一部分在连结方向RP的两侧配置在贯通孔37c的 外侧，与该贯通孔37c邻接且与贯通孔37c相比直径扩大。另外，磁屏蔽 板37B在承受固定螺钉32螺纹嵌合时的轴力时，以在该轴力的作用下不 产生变形的厚度t、例如2~4mm的厚度形成。
主体部39c利用第二合成树脂41 一体地模制形成磁传感器35A、35B、 电路基板36、作为磁屏蔽板37B的一部分的中央部37。
凸缘3%延伸设置在主体部39c的两侧。凸缘39b的整体通过磁屏蔽 板37B形成。另外，凸缘39b具有两个上述的螺钉插通孔37a。两个螺钉 插通孔37a配置在隔着主体部39c的两侧。
在磁传感器30内收容有永久磁铁28和一对磁轭29A、 29B。另外， 第一单元38和第二单元39沿转向轴4的径向R并列且相互连结。第一单 元38通过传感器壳体30的连通孔30b的安装开口 30e，相对配置在转向 轴4的径向内方。作为第一单元38的一部分的环状部38c的集磁环34A、34B向传感器壳体30的内部突出。第二单元39相对配置在转向轴4的径 向外方、且配置在传感器壳体30的外部。
在本实施方式中，第一单元38的承受板38a的凸缘38b安装在传感 器壳体30的安装面30c，并且第二单元39的凸缘39b经由第一单元38的 凸缘38b，通过两个固定螺钉32螺纹固定而安装在传感器壳体30的安装 面30c。固定螺钉32将第一单元38的凸缘38b和第二单元39的凸缘39b 共同紧固。
参照图2和图5，永久磁铁28形成圆筒形状，与输入轴22同心且一 体旋转地固定在输入轴22。在永久磁铁28的外周，将多个磁极、例如24 极(N、 S各12极)沿周向T以等间隔磁化。
各磁轭29A、 29B形成圆筒形状，从径向外方以非接触的方式包围永 久磁铁28，而配置在永久磁铁28形成的磁场内，由此与永久磁铁28磁结 合。 一对磁轭29A、 29B相互非接触且不能相对移动地固定，并且与输出 轴23同心且一体旋转地固定。以如下方式构成一对磁轭29A、 29B，艮口， 若相对于周向T的磁轭29A、 29B和永久磁铁28的相对位置变化，则由 磁轭29A、 29B和永久磁铁28形成的磁路中产生的磁通密度变化。
参照图2、图3、图5，各磁轭29A、 29B具有圆板形状的环29a和从 该环29a的板面的内周部等间隔立起的多个、例如12个爪29b。两个磁轭 29A、 29B的环29a彼此在轴向S上隔开规定间隔而相互对置，且相互同 心配置。两个磁轭29A、 29B的爪29b彼此向轴向S相互靠近的方向突出， 且在周向T相互错开，从而交替地均匀配置。在该状态下，通过合成树脂 42—体地模制两个磁轭29A、 29B。模制后的成形件构成圆筒形状。
参照图3、图5、图6，两个集磁环34A、 34B分别与对应的磁轭29A、 29B磁结合，并将来自对应的磁轭29A、 29B的磁通分别感应在磁传感器 35A、 35B上。两个集磁环34A、 34B构成环状，与对应的磁轭29A、 29B 的外周同心且非接触地从径向外方包围。
各集磁环34A、 34B具有环状的主体部341和从该主体部341向径向 外方延伸的一对作为集磁突起的爪片342。两个爪片342相互形成相同的 形状，且在周向T相互隔开配置。两个集磁环34A、 34B相互非接触且在 以下的状态固定。 一个集磁环34A的一个爪片342与另一个集磁环34B的一个爪片342相互成对，且向相互接近的方向延伸，而沿轴向S对置。
与此相同， 一个集磁环34A的另一个爪片342与另一个集磁环34B的另
一个爪片342相互成对。在成对的爪片342彼此之间，在轴向S空出规定
量的间隙来作为插入凹部43。在该状态下， 一对集磁环34A、 34B通过第
一合成树脂40模制而一体化。集磁环34A、 34B经由爪片343相互磁结 合。
一对磁传感器35A、35B在周向T并列。如图5所示，各磁传感器35A、 35B由作为霍尔元件的包括检测部50的霍尔IC构成。检测部50通过外 装材料覆盖，且与电路基板36电连接。各磁传感器35A、 35B插入对应 的一对爪片342之间。
构成所述检测部50的霍尔元件利用如下霍尔效应，即，在磁场的作 用下使电流的方向弯曲，由此在与磁场及电流的方向正交的方向产生电 压。
参照图l、图6，电路基板36向磁传感器35A、 35B供电，对从磁传 感器35A、 35B输入的信号施加规定的信号处理，从而将处理后的信号向 ECU17输出。电路基板36例如具有电路部件、印刷配线板，组装这些部 件而形成。
参照图4B和图5，在转矩为作用于输入轴22及输出轴23之间的中 立状态下，磁轭29A、 29B的各爪29b的前端是指永久磁铁28的N极及 S极的边界。此时，在磁轭29A、 29B的各爪29b中，与永久磁铁28的N 极对置的面积和与S极对置的面积相等，因此，其结果，从N极进入的磁 通和向S极输出的磁通相等，在一对磁轭29A、 29B之间没有产生磁通。 因此，磁传感器35A、 35B没有检测出磁通。
参照图4A、图5，在一个方向的转矩作用于输入轴22及输出轴23之 间时，在扭杆24上产生扭转， 一对磁轭29A、 29B的各爪29b及永久磁 铁28的相对位置发生变化。
此时，在一方的磁轭29A的各爪29b中，与永久磁铁28的N极对置 的面积大于与永久磁铁28的S极对置的面积，在一方的磁轭29A中，从 N极进入的磁通大于向S极输出的磁通。在另一方的磁轭29B的各爪29b 中，与永久磁铁28的N极对置的面积小于与永久磁铁28的S极对置的面积，在另一个磁轭29B中，从N极进入的磁通小于向S极输出的磁通。
将在各磁轭29A、 29B上产生的磁通通过对应的集磁环34A、 34B分 别感应。其结果，产生从与一方的磁轭29A对应的集磁环34A的爪片342 向与另一方的磁轭29B对应的集磁环34B的爪片342的磁通。通过磁传感 器35A、 35B检测该磁通。
参照图4C、图5，另一方面，在另一方向的转矩作用于输入轴22及 输出轴23之间时，与所述的一个方向的转矩作用的情况相反， 一对磁轭 29A、 29B的各爪29b及永久磁铁28的相对位置向反方向变化，在各磁轭 29A、 29B中，反方向产生磁通。其结果，产生从与另一个磁轭29B对应 的集磁环34B的爪片342向与一个磁轭29A对应的集磁环34A的爪片342 的磁通，并检测该磁通。
参照图4D、图5。在图4D中，对表示与图4A、图4B及图4C的各 状态对应的扭杆24的扭转角和磁通密度的关系的点标注符号4A、4B、4C， 而进行图示。在实际使用的扭杆24的扭转角的范围内，在一对集磁环34A、 34B的成对的爪片342之间产生的磁通密度与在各磁轭29A、 29B的各爪 2%中与N极对置的面积和与S极对置的面积的差成比例，该差与扭杆24 的扭转角成比例，进而，与作用于输入轴22和输出轴23之间的转矩的大 小成比例。即，根据检测出的磁通密度，能够获得转矩。另外，通过集磁 环34A、 34B,磁传感器35A、 35B能够检测在磁轭29A、 29B的整周产 生的磁通密度的平均值。
参照图2、图5、图6，在本实施方式中，将固定侧单元31分割为第 一单元38及第二单元39。第一单元38和第二单元39相互作为不同的部 件而构成，在所述连结方向RP上相互机械连结，并且根据需要能够相互 分离。
第一单元38的承受板38a具有作为磁屏蔽板37B的安装部的座38e; 在座38e上围成的凹陷状的嵌合凹部38f;从嵌合凹部38f的底突出的一 对凹部形成部38g;安装在传感器壳体30的安装面30c的被安装面38h; 两个固定螺钉32分别插通的两个螺钉插通孔38i。
被安装面38h由包围第一单元38的环状部38c的矩形的成环状的平 坦面构成，且形成在凸缘38b的一方的面、即座38e的背面侧所在的面上，与传感器壳体30的安装面30c对置相接。
座38e在凸缘38b的端面平坦地形成为环状，与作为磁屏蔽板37B的 一个面的被安装面39h以面接触的状态接触。
螺钉插通孔38i贯通被安装面38h和座38e，且相互隔开配置在隔着 嵌合凹部38f的两侧。
嵌合凹部38f在从连结方向RP观察时，具有构成圆形的内周面。另 外，在嵌合凹部38f的底的中央部配置有一对凹部形成部38g。
各凹部形成部38g包括对应的集磁环34A、 34B的两个爪片343和第 一合成树脂40的一部分。
插入凹部43在一对凹部形成部38g之间、即集磁环34A、 34B的爪 片342之间以规定的间隙量形成，并且沿作为插入方向的连结方向RP向 径向外方打开。
第二单元39的端部39a具有在端部39a的端面即磁屏蔽板37B的 一方的面上平坦且形成为环状的被安装面39h;从端面突出的嵌合凸部 39f;从该嵌合凸部39f的顶面突出的磁通检测用的插入凸部44;与插入 凸部44同侧突出的两个引导用凸部39g。插入凸部44包括一对磁传感器 35A、 35B和第二合成树脂41的一部分。所述插入凸部44配置在所述一 对固定螺钉32之间。
嵌合凸部39f以环状配置在被安装面39h，且从被安装面39h突出规 定高度而形成，从连结方向RP观察时形成圆形。嵌合凸部39f具有形成 圆筒形状的外周面和顶面。插入凸部44及两个引导用凸部39g从顶面向 连结方向RP突出。
两个引导用凸部39g配置在嵌合凸部39f的顶面的靠近外周的部分， 相对于轴向S配置在隔着插入凸部44的相互相反侧，且沿连结方向RP 呈直线状延伸。通过引导用凸部39g与嵌合凹部38f的内周面接触，来对 第一单元38及第二单元39的相对移动进行引导。
固定螺钉32具有头部32a、与头部32a相比小径且从头部32a延伸的 的轴部32b、形成在轴部32b的前端的外螺纹。固定螺钉32插通在第二单 元39的螺钉插通孔37a，并且插通在第一单元38的螺钉插通孔38i,插通 的固定螺钉32的前端的阳螺纹与传感器壳体30的螺纹孔30g的阴螺纹嵌
13在传感器壳体30的安装面30c安装有第一单元38的承受板38a的凸 缘38b。沿着第二单元39的被安装面39h将第二单元39的磁屏蔽板37B 螺纹固定在第一单元38的座38e。
第一单元38夹持在传感器壳体30的安装面30c和第二单元39的磁 屏蔽板37B之间。在该状态下，插入凸部44从磁屏蔽板37B的中央部37b 向连结方向RP突出，并在保持磁传感器35A、 35B的状态下插入于插入 凹部43。 一方的磁传感器35A配置在一方的成对的爪片342之间，另一 方的磁传感器35B配置在另一方的成对爪片342之间。
第二单元39的端部39a的嵌合凸部39f嵌合在第一单元38的承受板 38a的嵌合凹部38f。通过使嵌合凹部38f和嵌合凸部39f相互嵌合，而对 相对于周向T及轴向S的第一单元38和第二单元39的相对移动进行限制。
本实施方式的转矩检测装置16具备第一单元38，其通过第一合成 树脂40模制分别与对应的作为软磁性体的磁轭29A、 29B磁结合的一对 集磁环34A、 34B，且安装于作为安装对象部件的传感器壳体30;第二单 元39,其利用第二合成树脂41模制磁传感器35A、 35B而形成。
第一单元38包括插入凹部43、形成有将该插入凹部43的周围包围的 座38e的承受板38a。第二单元39包括通过座38e承受的金属制的磁屏蔽 板37B、从该磁屏蔽板37B的中央部37b突出且在保持磁传感器35A、35B 的状态下插入于插入凹部43的插入凸部44。
承受板38a夹设在所述磁屏蔽板37B及传感器壳体30之间。在该状 态下，分别插通形成在磁屏蔽板37B的一对螺钉插通孔37a的一对固定螺 钉32插通在形成于第一单元38的承受板38a的一对螺钉插通孔38i。进 而，通过将所述一对固定螺钉32拧入于设置在传感器壳体30的螺纹孔 30g，而将第二单元39及第一单元38共同紧固于传感器壳体30。
根据本实施方式，在所述一对固定螺钉32的作用下，将磁屏蔽板37B 及承受板38a共同螺纹固定于传感器壳体30，因此，能够减少部件件数， 其结果，能够降低制造成本。另外，在磁屏蔽板37B的作用下，能够抑制 来自外部的磁力的影响。
通过金属制的磁屏蔽板37B，具体而言，通过螺钉插通孔37a的周缘部承受固定螺钉32的头部32a。因此，在第二单元39中不需要另行设置 用于承受固定螺钉32的金属制部件(未图示)即可。其结果，能够减少 制造成本。
另外，磁屏蔽板37B在第二单元19的第二合成树脂41的成形时安装 于第二单元39。在这种情况下，不需要另行设置将磁屏蔽板37B固定于 第二单元39的部件即可，因此能够减少制造成本。
另外，由于包括集磁环34A、34B的第一单元38和包括磁传感器35A、 35B的第二单元39相互作为独立的单元而构成，因此例如在需要更换磁 传感器35A、 35B时，能够仅更换包括磁传感器35A、 35B的第二单元39， 而不更换第一单元38即可。
这是因为，在第一单元38插通有转向轴4，因此为了更换第一单元 38，需要分解转向柱7而拔出转向轴4，第一单元38的更换耗费时间。由 此，能够经济且短时间地更换磁传感器35A、 35B。另外，仅更换第一单 元38，也同样经济。
另外，通过将固定侧单元31分割为包括集磁环34A、 34B的第一单 元38和包括磁传感器35A、 35B的第二单元39，转矩检测装置16的整体 设计自由度提高，因此能够将该转矩检测装置16容易地适用于多种的设 备或装置。
另外，由于设有磁屏蔽板37A、 37B，因此磁传感器35A、 35B的输 出信号不易受到外部的磁力的恶劣影响，其结果，在用于抑制该恶劣影响 的过滤器的作用下能够抑制输出信号的响应性降低的情况。因此，能够提 高电动动力转向装置1的操纵感。
另外，包括一对磁传感器35A、 35B的插入凸部44配置在一对引导 用凸部39g之间。由此，在组装第一单元38和第二单元39时，即，在将 嵌合凸部39f插入于嵌合凹部38f时，能够防止磁传感器35A、 35B破损 的情况。其结果，能够降低产品的不合格率，并提高生产率。
接下来，图7及图8表示本发明的另一实施方式。本实施方式如图7 所示，在作为集磁突起的一对爪片342之间配置有磁传感器35A。在各爪 片342及磁传感器35A的对置面之间夹设有具有磁性的作为磁性材料的润 滑脂61。在润滑脂61中混入例如铁素体粉末等软磁性体制的粉末。在爪片342的前端聚焦的磁通经由磁性材料61向磁传感器35A导入。 由于作为磁性材料的润滑脂61具有磁性，因此在爪片342的前端聚焦的 磁通几乎不会向周围漏出，从而通过磁性材料61抵接的磁传感器35A。 其结果，由于通过检测部50的磁通增加，因此能够进行高精度的转矩检
、、如图8所示，在将作为磁性材料的润滑脂61涂敷在磁传感器35A的 两面上后，如空心箭头所示，通过第二单元39的嵌合凸部39f插入于第一 单元38的嵌合凹部38f，而能够将磁传感器35A容易地配置在一对爪片 342之间。S卩，在将润滑脂61涂敷在磁传感器35A之后，通过将第二单 元39安装于第一单元38，而将磁传感器35A容易地组装在一对爪片342 之间。
另外，如图9所示，磁性材料也可以使用混入有铁素体粉末等软磁性 体制的粉末的硬化性树脂62。在这种情况下，在将第二单元39安装于第 一单元38后，通过加热或紫外线照射，而使硬化性树脂62硬化。在图9 的实施方式中，即使在高温状态或施加振动的使用环境下，也能够在爪片 342和磁传感器35A之间可靠地保持作为磁性材料的硬化性树脂62。因此， 能够稳定且高精度地进行转矩的检测。
接下来，图10表示本发明的又一实施方式。在本实施方式中，使用 作为磁性材料的具有磁性的一对橡胶63。具有磁性的橡胶63例如是含有 磁性体制的粉末的橡胶或者将表面绝缘覆盖的铁粉的橡胶。各橡胶63分 别安装在对应的爪片342的前端部。
隔着磁传感器35A对置的一对橡胶63的对置面包括相互逆向倾斜的 锥面63a。 一对橡胶63的锥面63a按照磁传感器35A的插入方向而相互 接近。磁传感器35A通过所述锥面63a引导，而插入在作为磁性材料的橡 胶63之间。通过在一对橡胶63最接近的突出部63b之间弹性夹持磁传感 器35A，而将磁传感器35A装入一对爪片342之间。
在本实施方式中，通过调整磁传感器35A的检测部50的位置和作为 磁性材料的一对橡胶63的突出部63b的位置，由此使经由爪片342的前 端而聚焦在具有磁性的橡胶63的突出部63b的磁通集中在检测部50。因 此，能够进一步增加通过检测部50的磁通，从而进一步精度良好地求解
16转矩。
另外，使用了具有弹性的橡胶作为磁性材料，因此，通过将磁传感器
35A插入在作为磁性材料的一对橡胶63之间，而能够在夹设作为磁性材 料的橡胶63的状态下容易地实现磁传感器35A的组装。另外，也能够容 易地进行磁传感器35A的拆卸。
另外，在所述各实施方式中，可以考虑如下的变形例。
例如，固定螺钉32也可以贯通传感器壳体30而与螺母螺纹嵌合。另 外，也存在将永久磁铁28固定在输出轴23、并将一对磁轭29A、 29B固 定在输出轴22的情况。
转矩检测装置16及作为驱动源的电动马达18设置在转向柱7，但也 可以考虑设置在操纵机构5。
以上，通过具体的方式对本发明详细地进行了说明，但理解了上述内 容的本领域技术人员可以容易地考虑出其变更、改变及等同物。因此，本 发明应该包含权利要求书的范围和与其等同的范围。
本申请与2007年3月29日在日本国特许厅提出的专利申请 2007-087971号及2007年3月30日在日本国特许厅提出的专利申请 2007-93386号对应，在这里通过引用而引入这些申请的公开内容。
权利要求
1.一种转矩检测装置，其通过对在配置于永久磁铁的磁场内的一对软磁性体上产生的磁通变化进行检测来检测转矩，所述转矩检测装置具备第一及第二单元；用于将所述第一及第二单元安装于安装对象的一对固定螺钉，所述第一单元包括与所述一对软磁性体分别磁结合的一对集磁环；模制所述一对集磁环的第一合成树脂，所述第二单元包括含有金属的磁屏蔽板；固定在所述磁屏蔽板的第二合成树脂；设置在所述第二合成树脂的一部分且从所述磁屏蔽板突出的插入凸部；保持在所述插入凸部的磁传感器，所述第一合成树脂具有承受板，该承受板形成有承受所述磁屏蔽板的座，所述一对集磁环具有相互对置的至少一对集磁突起，保持在所述插入凸部的所述磁传感器插入在所述集磁突起间形成的插入凹部，所述一对固定螺钉相互分离，所述插入凸部配置在所述一对固定螺钉之间，在所述承受板夹设在所述磁屏蔽板及所述安装对象之间的状态下，通过所述一对固定螺钉，将所述磁屏蔽板及所述承受板共同紧固于所述安装对象。
2. 根据权利要求1所述的转矩检测装置，其特征在于，所述一对固定螺钉分别通过形成于所述磁屏蔽板的对应的螺钉插通孔及形成于所述承受板的对应的螺钉插通孔，拧入所述安装对象的对应的螺纹孔中。
3. 根据权利要求l所述的转矩检测装置，其特征在于，所述一对固定螺钉分别具有头部，所述一对固定螺钉的各自的头部由所述磁屏蔽板承受。
4. 根据权利要求l所述的转矩检测装置，其特征在于，作为所述第二合成树脂的注塑成形工序的结果，所述磁屏蔽板固定在所述第二合成树脂。
5. 根据权利要求l所述的转矩检测装置，其特征在于，所述第二单元包括引导所述第二单元向所述第一单元安装的引导用凸部，所述插入凸部及所述引导用凸部向同一方向突出。
6. 根据权利要求1 5中任一项所述的转矩检测装置，其特征在于，在各个所述集磁突起和所述磁传感器之间夹设有磁性材料。
7. 根据权利要求6所述的转矩检测装置，其特征在于，所述磁性材料包含混入有磁性粉末的润滑脂。
8. 根据权利要求6所述的转矩检测装置，其特征在于，所述磁性材料包含混入有磁性粉末的硬化性树脂。
9. 根据权利要求6所述的转矩检测装置，其特征在于，所述磁性材料包含混入有磁性粉末的多个橡胶，各所述橡胶安装在对应的集磁突起，各所述橡胶与所述磁传感器弹性接触。
全文摘要
本发明提供一种具备第一及第二单元(38、39)的转矩检测装置(16)。第一单元(38)包括模制一对集磁环(34A、34B)的第一合成树脂(40)。第二单元(39)包括固定在含有金属的磁屏蔽板(37B)的第二合成树脂(41)、设置在合成树脂(41)的插入凸部(44)、保持在插入凸部(44)的磁传感器(35A、35B)。第一合成树脂(40)包括承受板(38a)，其形成有承受磁屏蔽板(37B)的座(38e)。在承受板(38a)夹设在磁屏蔽板(37B)及安装对象(30)之间的状态下，通过一对固定螺钉(32)将磁屏蔽板(37B)及承受板(38a)共同紧固在安装对象(30)。
文档编号G01L3/10GK101646931SQ20088000998
公开日2010年2月10日 申请日期2008年3月28日 优先权日2007年3月29日
发明者吉田一恭, 有田敬三, 高山慎吾 申请人:株式会社捷太格特