专利名称：转矩传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据从磁铁引出的磁通密度来检测作用于扭杆的转矩的转矩传感器。
背景技术：
以往，作为设置于车辆转向装置的转矩传感器，采用通过磁场强度来检测作用于转向轴的转向转矩的非接触型的传感器。日本国专利局于2007年发行的JP2007-240496A及JP2007-292550A中公开的转矩传感器均包括能够旋转地收容在壳体内的扭杆、连结在扭杆两端的输入轴及输出轴、作为固定于输入轴的多极磁铁的磁产生部、作为固定于输出轴的多极磁轭的旋转磁路部、固定于壳体的固定磁路部、以及用于检测被引导至固定磁路部的磁通密度的磁传感器。磁产生部由后部磁轭及环形磁铁构成，该后部磁轭作为固定于输入轴的轭铁，该环形磁铁作为借助粘接剂固定于后部磁轭的多极磁铁。在对扭杆施加转矩而使扭杆扭转变形时，磁产生部与旋转磁路部在旋转方向上的相对位置改变。随着该扭转变形，自磁产生部经由旋转磁路部被引导至固定磁路部的磁通密度改变。磁传感器输出基于磁通密度的信号。根据自磁传感器输出的信号来检测作用于扭杆的转矩。但是，在以往的转矩传感器中，存在如下问题在粘接剂剥离而使构成磁产生部的环形磁铁自后部磁轭脱落的情况下，环形磁铁向后部磁轭固定的固定位置在输入轴旋转方向上产生错位，导致转矩传感器的输出产生误差。
发明内容
本发明的目的在于，在转矩传感器中，防止环形磁铁在输入轴旋转方向上向后部磁轭进行固定的固定位置产生错位。为了达到上述目的，本发明的转矩传感器包括用于在配置于同一条轴线上的第一轴及第二轴之间传递转矩的扭杆、固定于第一轴的磁产生部、及固定于第二轴的旋转磁路部，该转矩传感器根据自磁产生部引导至旋转磁路部的磁通密度来检测作用于扭杆的转矩。磁产生部包括从外部与第一轴嵌合的后部磁轭、及设置在后部磁轭的端面的环形磁铁。 后部磁轭包括用于与第一轴嵌合的嵌合部、用于与环形磁铁结合的结合部、及用于缓和向结合部传递嵌合部的在径向上的变形应力的应力缓和切口部。本发明的详细内容及其他特征、优点在说明以下的记载中进行说明，并表示在附图中。
图1是本发明的第1实施方式的动力转向装置的纵剖视图。图2A及图2B是本发明的第1实施方式的磁产生部的纵剖视图及仰视图。
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图3是本发明的第1实施方式的旋转磁路部的立体图。图4A及图4B是构成磁产生部的后部磁轭的纵剖视图及仰视图。图5A及图5B是构成磁产生部的环形磁铁的纵剖视图及仰视图。图6A及图6B是本发明的第2实施方式的磁产生部的纵剖视图及仰视图。图7是本发明的第3实施方式的动力转向装置的纵剖视图。图8A及图8B是本发明的第3实施方式的磁产生部的纵剖视图及仰视图。
具体实施例方式参照图1说明应用本发明的、搭载在车辆发动机室中的动力转向装置1。动力转向装置1是如下一种装置，即，转向轴10和输出轴12与转向盘联动地旋转，使与设置在输出轴12的下端的小齿轮啮合的齿条轴在轴线方向上移动，从而使车轮转向。动力转向装置1作为辅助地给予转向转矩的辅助机构，其还包括连结于输出轴12 的蜗轮、与蜗轮啮合的蜗杆、及驱动蜗杆旋转的电动机。动力转向装置1利用电动机给予输出轴12以转向辅助转矩。转向轴10由扭杆21和作为第一轴的输入轴11构成。输入轴11借助滚动轴承37 而能够旋转地被壳体30支承。作为第二轴的输出轴12借助滚动轴承38而能够旋转地被壳体49支承。在输入轴11的下端部与输出轴12之间夹装有滑动轴承39。输入轴11和输出轴12以彼此之间能够相对旋转的方式在同一轴线上被支承。壳体30与输入轴11之间利用防尘圈36来密封。输入轴11形成为圆筒状，在输入轴11的内部同轴地容纳有扭杆21。扭杆21的上端部借助销28连结于输入轴11的上端部。扭杆21的下端部与输入轴11的下端部相比向下方突出，其借助花键四连结于输出轴12的上端部。扭杆21将经由转向盘输入到输入轴11的转向转矩传递到输出轴12，并且，该扭杆21与该转向转矩相应地以旋轴0为中心扭转变形。在上述转向装置1中设有用于检测作用于扭杆21的转向转矩的非接触式的转矩传感器2。转矩传感器2包括与输入轴11 一同旋转的磁产生部22、与输出轴12 —同旋转的旋转磁路部25、固定于壳体30的固定磁路部31、以及用于检测被引导至固定磁路部31的磁通密度的磁传感器48。转矩传感器2根据磁传感器48的输出来检测作用于扭杆21的转向转矩。另外，转矩传感器2也可以是在输出轴12上设置磁产生部22，在输入轴11上设置旋转磁路部25的结构。参照图1、图2A及图2B，磁产生部22包括从外部嵌合于输入轴11的后部磁轭对、 及固定在后部磁轭M的下端面的环形磁铁23。参照图2B、图5A及图5B，环形磁铁23是在输入轴11及扭杆21的旋轴0方向上产生磁力的圆环状的永久磁铁。环形磁铁23是通过朝向输入轴11的旋轴0方向将硬磁体磁化而形成的多极磁铁。在环形磁铁23的上端面及下端面的整个圆周方向上等间隔地分别形成有12个磁极。在环形磁铁23的上端面及下端面交替配设有6个N极和6个S极。参照图2A、图4A及图4B，后部磁轭对由软磁体形成为圆筒状。后部磁轭M抵接于环形磁铁23的作为上部磁极面的上端面。后部磁轭M起到将环形磁铁23连结于输入轴11的支承构件的作用、及起到将环形磁铁23的相邻的磁极结合起来并引导磁通的轭铁的作用。由此，后部磁轭M使磁力集中在环形磁铁23的作为下部磁极面的下端面上。参照图1及图3，旋转磁路部25包括用于引导自磁产生部22的环形磁铁23产生的磁通的第一软磁性环沈和第二软磁性环27、安装于输出轴12的安装构件70、及用于将第一及第二软磁性环26、27固定于安装构件70的树脂模制件71。第一软磁性环沈由第一磁路环部^C、自第一磁路环部^C向下突出的6个第一磁路柱部^B、以及自各第一磁路柱部^B的下端分别向内弯折且与环形磁铁23的下端面对峙的第一磁路前端部26A构成。第二软磁性环27由第二磁路环部27C、自第二磁路环部 27C向上突出的6个第二磁路柱部27B、以及自各第二磁路柱部27B的上端分别向内弯折且与环形磁铁23的下端面对峙的第二磁路前端部27A构成。第一软磁性环沈和第二软磁性环27分别通过冲压加工来形成。另外，第一软磁性环沈和第二软磁性环27并不限定于冲压加工，也可以通过铸造、烧结等来形成。第一磁路环部26C和第二磁路环部27C在扭杆21的轴线方向上空开间隔地配置， 从而使第一磁路前端部26A和第二磁路前端部27A在与扭杆21的旋轴0正交的同一个水平面上间隔相等的角度地交替排列。第一磁路前端部26A和第二磁路前端部27A分别形成为平板状。在不对扭杆21 施加转矩的中立状态下，第一及第二磁路前端部2&k、TJk配置为各自的沿着扭杆21的径向延伸的中心线指向环形磁铁23的N极和S极的交界处。第一及第二磁路柱部^B、27B分别形成为平板状，其在扭杆21的旋轴0方向上延伸设置。第一磁路柱部^B以空开规定间隙地包围环形磁铁23的外周面的方式配置。第一磁路柱部26B设置为不使环形磁铁23的磁通短路。另外，第二磁路柱部27B沿着旋轴0 向与第一磁路柱部26B相反的方向延伸设置。这样，第一磁路柱部26B和第二磁路柱部27B向互相分开的方向延伸，从而，第一磁路环部26C和第二磁路环部27C在扭杆21的旋轴0方向上充分地分开，因此，能够避免两者之间的磁短路。第一及第二磁路环部^C、27C配置在与旋轴0正交的平面上。第一及第二磁路环部沈(、27(形成为在整周连续的圆环。第一及第二磁路环部沈(、27(并不限定于上述形状， 其也可以是在圆环状的一个部位形成有狭缝的C字形状。第一磁路环部26C配置在环形磁铁23的下端面的上方，第二磁路环部27C配置在环形磁铁23的下方。S卩，环形磁铁23在扭杆21的旋轴0方向上配置在第一磁路环部26C 与第二磁路环部27C之间。参照图1，固定磁路部31包括沿着第一软磁性环沈的第一磁路环部^C的外周设置的第一集磁环32、沿着第二软磁性环27的第二磁路环部27C的外周设置的第二集磁环33、连接于第一集磁环32的第一集磁磁轭34、以及连接于第二集磁环33的第二集磁磁轭35。第一集磁磁轭34和第二集磁磁轭35形成为块状。第一集磁环32和第二集磁环33铆接固定在壳体30的内周壁上。第一集磁环32的内周面与第一软磁性环26的第一磁路环部26C相对，第二集磁环33的内周面与第二软磁性环27的第二磁路环部27C相对。第一集磁磁轭34以抵接于第一集磁环32的外周的方式设置，第二集磁磁轭35以抵接于第二集磁环33的外周的方式设置。在第一集磁磁轭34与第二集磁磁轭35之间，形成有作为在圆周方向上并列的一对空隙的磁隙。在磁隙内设置有磁传感器48。第一集磁磁轭34、第二集磁磁轭35、磁传感器48及基板47借助树脂模制件45固定于传感器支架40。树脂制的传感器支架40借助螺栓安装于金属制的壳体30。用于检测磁性的磁传感器48采用霍尔元件。霍尔元件是将与通过该元件的磁通密度相对应的电压作为信号来输出的一种元件。磁传感器48借助基板47及端子44输出与磁隙的磁场的大小及方向相对应的电压。另外，磁传感器48也可以采用包括将霍尔元件的信号放大的电路、进行温度补偿的电路、或者噪声滤波器的电路等的传感器。磁传感器48的端子44借助连接于传感器支架40的配线与控制器连接。接着，说明转矩传感器2检测作用于扭杆21的转向转矩的功能。在不对扭杆21施加转矩的中立状态下，第一软磁性环沈的第一磁路前端部26A 与第二软磁性环27的第二磁路前端部27A分别以相同的面积与环形磁铁23的N极和S极对峙。此时，由于N极和S极磁短路，因此，磁通不会被引导至旋转磁路部25和固定磁路部 31。在驾驶员操作转向盘而对扭杆21施加指定方向的转矩的情况下，扭杆21与该转矩的方向相应地扭转变形。在扭杆21扭转变形时，第一磁路前端部26A面对S极的面积大于其面对N极的面积，第二磁路前端部27A面对N极的面积大于其面对S极相的面积。来自环形磁铁23的磁通被弓I导至旋转磁路部25和固定磁路部31，磁传感器48输出与磁场的强度及方向相应的信号。引导该磁通的旋转磁路部25和固定磁路部31中的磁路是自N极经由第一软磁性环沈、第一集磁环32、第一集磁磁轭34、磁传感器48、第二集磁磁轭35、第二集磁环33、第二软磁性环27朝向S极的路径。另一方面，在通过驾驶员操作转向盘而对扭杆21施加与上述反向的转矩的情况下，扭杆21与该转矩的方向相应地向反向扭转变形。在扭杆21扭转变形时，第一磁路前端部26A面对N极的面积大于其面对S的面积，第二磁路前端部27A面对S极的面积大于其面对N极的面积。来自环形磁铁23的磁通以与上述磁路相反的磁路被引导。磁传感器48 输出与磁场的强度及方向相应的信号。引导该磁通的旋转磁路部25和固定磁路部31中的磁路是自N极经由第二软磁性环27、第二集磁环33、第二集磁磁轭35、磁传感器48、第一集磁磁轭34、第一集磁环32、第一软磁性环沈朝向S极的路径。扭杆21与输入转矩相应地扭转变形。第一磁路前端部26A与环形磁铁23的N极和S极对峙的面积差、及第二磁路前端部27A与环形磁铁23的N极和S极对峙的面积差越大，磁隙的磁场越强，磁传感器48的输出信号也越大。形成于环形磁铁23的端面的磁极数量在两个以上的数量范围内任意地设定。在与环形磁铁23相对的第一软磁性环沈及第二软磁性环27的面积相同的情况下，通过增加磁极数量，能够提高被引导至磁传感器48的磁通密度。参照图2A及图2B，环形磁铁23例如由烧结金属形成。环形磁铁23形成为圆环状，环形磁铁23的截面形状是四边形。环形磁铁23利用磁力吸附于后部磁轭24，并借助粘
6接剂64结合于后部磁轭M。粘接剂64以液体状态涂敷在后部磁轭M与环形磁铁23之间。粘接剂64在涂敷之后固化，将后部磁轭M和环形磁铁23结合起来。环形磁铁23借助粘接剂64固定在后部磁轭M的下端面。后部磁轭M具有与输入轴11的外周面嵌合的嵌合部61D。后部磁轭M借助嵌合部61D被压入到输入轴11的安装面IlA0另外，磁产生部22在压入到输入轴11之前组装。在组装磁产生部22时，首先，进行利用粘接剂64将环形磁铁23粘接于后部磁轭M的粘接工序，其次，进行使用硬磁体将环形磁铁23磁化的磁化工序。将这样地组装成的磁产生部22安装于输入轴11。在将磁产生部22安装于输入轴11时，首先，进行轴线方向对位工序，即，将后部磁轭对以能够滑动的方式轻轻压入到沿着输入轴11的轴线方向设定的安装面IlA的上部。 接下来，进行旋转方向对位工序，即，在后部磁轭M被轻轻压入的状态下，测量被引导至旋转磁路部25的磁力的磁通密度并推导出磁产生部22的旋转方向中立位置。然后，进行固定工序，即，将配置在旋转方向中立位置的后部磁轭M用力地压入到输入轴11的安装面IlA 来进行固定。由此，正确地推导出磁产生部22的旋转方向中立位置，并将后部磁轭M从外部嵌合于输入轴11。但是，在将后部磁轭M压入到输入轴11时，后部磁轭M的嵌合部61D以在输入轴11的径向上扩张的方式变形。随着该变形，在后部磁轭M与环形磁铁23的粘接界面中产生剪切应力，促进了用于固定环形磁铁23的粘接剂64的劣化。在本实施方式的转矩传感器2中，后部磁轭M具有缓和随着压入时后部磁轭M 的变形而产生的剪切应力的结构。参照图2A及图4A，说明后部磁轭M的构造。后部磁轭M包括在嵌合部61D的下端沿着与旋轴0正交的方向形成的环状的台阶部51、及自台阶部51向下方突出的突出部52。突出部52的下端面形成为能够安装环形磁铁23的安装端面61A。在突出部52的安装端面61A上沿环形磁铁23的内周突出形成有圆筒状的突起61B。因而，环形磁铁23利用粘接剂64固定于安装端面61A及突起61B的外周面。这样，后部磁轭M作为与环形磁铁23结合的结合部，其具有安装端面61A和突起61B。后部磁轭M的安装端面6IA及突起6IB设置在自后部磁轭M的嵌合部6ID的下端向下方偏置的位置。因而，安装于后部磁轭M的环形磁铁23配置在嵌合部61D的下方。参照图1，在后部磁轭M安装于输入轴11的状态下，在后部磁轭M的突出部52 与输入轴11之间形成有间隙。该环状间隙成为应力缓和切口部阳，其用于缓和随着后部磁轭M的变形而产生的剪切应力。参照图2A，说明包括后部磁轭M的磁产生部22的功能，该后部磁轭M具有应力缓和切口部阳。在后部磁轭M借助嵌合部61D被压入到输入轴11的安装面IlA时，嵌合部61D 以在输入轴11的径向上扩张的方式变形。由此，在后部磁轭M中产生图2A中的箭头所示的变形应力。在磁产生部22中，环形磁铁23设置在突出部52的下端面，该突出部52形成在后部磁轭M的嵌合部61D的下端。由于在后部磁轭M的突出部52与输入轴11之间形成有应力缓和切口部55，因此，伴随后部磁轭M的嵌合部61D的扩径而产生的变形应力难以传递到后部磁轭M的安装端面6IA及突起61B。通过这样地在后部磁轭24的嵌合部6ID与安装端面61A及突起61B之间配置应力缓和切口部55，能够降低在后部磁轭M与环形磁铁 23的粘接界面产生的剪切应力。由此，能够抑制安装端面61A和突起61B的外周面上的粘接剂64的劣化。如图1所示，在输入轴11上，在安装面IlA的供后部磁轭M压入的上部及下部以环状凹陷地形成有回避槽11B、11C。在后部磁轭M借助嵌合部61D固定于输入轴11的状态下，由于嵌合部61D的上端部及下端部分别与回避槽IlBUlC相对，因此，嵌合部61D的上端部及下端部不会抵接于输入轴11的外周面。通过这样地构成输入轴11，即使将后部磁轭M压入到输入轴11上，也能够抑制后部磁轭M的嵌合部61D的上端部及下端部在输入轴11的径向上扩张，从而能够进一步降低在后部磁轭M与环形磁铁23的粘接界面产生的剪切应力。但是，由于图1所示的动力转向装置1搭载在车辆的发动机舱中，因此要在高温下使用。因此，环形磁铁23在作为磁化方向的旋轴0方向上热膨胀，由于其与后部磁轭M的热膨胀差会导致在环形磁铁23的粘接界面中产生剪切应力。特别是，在由钕形成环形磁铁 23的情况下，环形磁铁23易于热膨胀，因此，在环形磁铁23的粘接界面中产生的剪切应力变大。随着粘接剂64的时效劣化的发展，由于剪切应力而导致固定环形磁铁23和后部磁轭M的粘接剂64剥离，环形磁铁23有可能自后部磁轭M脱落。环形磁铁23脱落的话， 环形磁铁23向后部磁轭M固定的固定位置在输入轴11的旋转方向上发生错位，导致转矩传感器2的输出产生误差。因此，转矩传感器2包括在环形磁铁23脱落时防止环形磁铁23相对于后部磁轭 24转动的止转部件。止转部件起到使环形磁铁23不会在旋转方向上发生错位的防故障功能。参照图1、图2A、图4A及图4B，说明环形磁铁23的止转部件。如上所述，粘接剂64在涂敷于后部磁轭M与环形磁铁23之间之后固化。因此， 粘接剂64在后部磁轭M与环形磁铁23之间形成为圆环状，其具有与后部磁轭M和环形磁铁23之间的间隙相应的厚度。参照图4A及图4B，在后部磁轭M上，作为开口于安装端面6IA的孔形成有4个止转凹部61C。这些止转凹部61C以扭杆21的旋轴0为中心错开90°地等间隔配置。止转凹部61C形成为与旋轴0平行地延伸的截面为圆形的孔，其具有规定的深度 Li。另外，止转凹部61C并不限定于该形状，也可以是槽状。参照图2A，在后部磁轭M与环形磁铁23之间形成为圆环状的粘接剂64包括作为进入到止转凹部61C中的突起的凸部64C。与止转凹部61C形成的孔状相对地，凸部64C 利用填充于止转凹部61C的粘接剂64形成为突起状。凸部64C与止转凹部61C相对应地形成有4个。凸部64C形成为圆柱状，其具有规定的突出量Li。参照图1，在环形磁铁23的下端面与第一及第二软磁性环沈、27的第一及第二磁路前端部26A、27A之间形成有空气隙72。空气隙72将其旋轴0方向上的间隙设为L2。间隙L2形成得小于形成于后部磁轭M的止转凹部61C的深度Li。即，设定为Ll > L2的关系。粘接剂64被设定为其对于环形磁铁23的粘接力大于其对于后部磁轭M的粘接力。例如，在粘接剂64是环氧类粘接剂的情况下，通过由环氧类树脂对环形磁铁23进行表面处理，能够提高粘接剂64与环形磁铁23之间的粘接力。由此，在由时效劣化等导致粘接剂64的粘接力降低的情况下，粘接剂64与后部磁轭M相粘接的粘接部比其与环形磁铁23 相粘接的粘接部先剥离。即，固化状态的粘接剂64与环形磁铁23 —同自后部磁轭M脱落。在环形磁铁23脱落后，后部磁轭M的止转凹部61C和粘接剂64的进入到止转凹部61C内的凸部64C起到将环形磁铁23相对于后部磁轭M的转动卡定的止转的作用。在由热冲击、时效劣化等导致粘接剂64与后部磁轭M之间的粘接部剥离，环形磁铁23自后部磁轭M脱落时，环形磁铁23因磁力和自重而抵接于第一及第二软磁性环26、 27的第一及第二磁路前端部^A、27A。由此，限制了环形磁铁23在轴线方向上的进一步位移。通过环形磁铁23脱落，粘接剂64的凸部64C从后部磁轭M的止转凹部61C脱出空气隙72的间隙L2的量。粘接剂64的凸部64C不会完全脱离止转凹部61C，凸部64C的前端部依然卡合于止转凹部61C。在环形磁铁23脱落的状态下，操作转向盘，利用转向转矩使输入轴11和输出轴12 相对旋转时，环形磁铁23借助后部磁轭M的与止转凹部61C卡合的粘接剂64的凸部64C 而与输入轴11 一同旋转。此时，环形磁铁23的下端面在第一及第二软磁性环沈、27的第一及第二磁路前端部^A、27A上滑动。这样，在环形磁铁23抵接于第一磁路前端部26A及第二磁路前端部27A的情况下，磁传感器48的输出信号与环形磁铁23未脱落的正常时相比增大。因此，动力转向装置1随着磁传感器48的输出信号增大，其转向辅助转矩与正常时相比增大。另外，由于环形磁铁23向后部磁轭M固定的固定位置在输入轴11的旋转方向上不会发生错位，因此， 磁传感器48的在转向盘处于使车辆直线行驶的位置时中点输出与正常时相比几乎没有错位。因而，在动力转向装置1中，不会由磁传感器48的中点输出错位导致在左右转弯时转向辅助转矩产生差异、或者由转向辅助转矩引起自行转向。驾驶员通过转向辅助转矩增大一些、即操作转向盘所需的力变小，能够知晓动力转向装置1发生异常。另外，在利用粘接剂64的凸部64C将脱落的环形磁铁23的转动卡定的状态下，剪切与止转凹部61C卡合的凸部64C所需的力被设定得大于环形磁铁与在第一软磁性环沈的第一磁路前端部^5A、第二软磁性环27的第二磁路前端部27A之间产生的摩擦力。另外， 为了降低环形磁铁23与第一及第二磁路前端部2&k、21k的摩擦力，也可以在环形磁铁23 和第一及第二磁路前端部2&k、21k上涂敷润滑剂。参照图6A及图6B，说明本发明的第2实施方式的磁产生部22。图6A是磁产生部22的纵剖视图，图6B是磁产生部22的仰视图。第2实施方式的磁产生部22具有与第1实施方式的磁产生部大致相同的构造，但后部磁轭M的构造有所不同。下面，以该不同点为中心进行说明。磁产生部22由后部磁轭M和环形磁铁23构成。后部磁轭M包括作为形成在其与输入轴11之间的环状间隙的应力缓和切口部阳、及作为开口于外周面24B地形成的环状槽的应力缓和切口部56。
应力缓和切口部56在后部磁轭M的嵌合部61D的下端与台阶部51相邻地设置。在后部磁轭M借助嵌合部61D被压入到输入轴11的安装面IlA时，嵌合部61D 以在输入轴11的径向上扩张的方式变形。由此，在后部磁轭M中产生图2A中箭头所示的变形应力。由于在后部磁轭M中产生的变形应力借助应力缓和切口部55得到缓和，因此，在环形磁铁23向后部磁轭M粘接的粘接界面中产生的剪切应力降低。另外，由于后部磁轭M的应力缓和切口部56形成在用于与输入轴11卡合的嵌合部61D和用于安装环形磁铁23的安装端面61A及突起61B的外周面之间的位置，因此，上述变形应力也借助应力缓和切口部56得到缓和，从而难以传递到后部磁轭M的用于设置环形磁铁23的安装端面6IA及突起61B。因而，与第1实施方式的情况相比，能够进一步降低在环形磁铁23向后部磁轭M 粘接的粘接界面中产生的剪切应力，从而能够提高安装端面61A及突起61B的外周面上的粘接剂64的劣化抑制效果。由此，能够防止环形磁铁23脱落，从而能够避免环形磁铁23 向后部磁轭M固定的固定位置发生错位。参照图7、图8A及图8B，说明本发明的第3实施方式的磁产生部22。图7是包括第3实施方式的磁产生部22的动力转向装置1的纵剖视图。图8A及图8B是第3实施方式的磁产生部22的纵剖视图及仰视图。第3实施方式的磁产生部22 具有与第1实施方式的磁产生部大致相同的构造，但后部磁轭M的构造有所不同。下面， 以该不同点为中心进行说明。第3实施方式的磁产生部22的后部磁轭M与第1实施方式不同，不包括台阶部 51、突出部52及应力缓和切口部55。环形磁铁23固定在安装端面61A及突起61B的外周面，该安装端面61A及突起61B形成在后部磁轭M的下端面24A上。后部磁轭M的下端面24A是在输入轴11的径向上延伸设置的面，其与输出轴12的上端面相对。后部磁轭M在其位于环形磁铁23内侧的下端面24A上包括应力缓和切口部50。 应力缓和切口部50是开口于后部磁轭M的下端面24A的环状槽。应力缓和切口部50以旋轴0为中心地形成为圆环状。在后部磁轭M中，按自后部磁轭M的中心侧到外侧顺序设置嵌合部61D、应力缓和切口部50、安装端面6IA及突起61B。S卩，后部磁轭M的应力缓和切口部50形成在用于与输入轴11嵌合的嵌合部61D和用于安装环形磁铁23的安装端面61A及突起61B的外周面之间的位置。在后部磁轭M借助嵌合部61D被压入到输入轴11的安装面IlA时，嵌合部61D 以在输入轴11的径向上扩张的方式变形。由此，在后部磁轭M中产生变形应力。在压入后部磁轭M时产生的变形应力借助应力缓和切口部50得到缓和，从而难以传递到后部磁轭M的用于设置环形磁铁23的安装端面61A及突起61B。因而，能够与第1实施方式同样地降低在环形磁铁23向后部磁轭M粘接的粘接界面中产生的剪切应力，从而能够抑制安装端面61A及突起61B的外周面上的粘接剂64的劣化。由此，能够防止环形磁铁23脱落，从而能够避免环形磁铁23向后部磁轭M固定的固定位置发生错位。显而易见，本发明并不限定于上述实施方式，能够在其技术思想的范围内进行各种变更。例如，在第1实施方式的后部磁轭M中，也可以在台阶部51中形成与第3实施方式同样的环状槽的应力缓和切口部。在这种情况下，压入时在后部磁轭M中产生的变形应力不仅借助应力缓和切口部55、也借助台阶部51的应力缓和切口部得到缓和，从而难以传递到设有环形磁铁23的后部磁轭M的安装端面61A及突起61B。因而，与第1实施方式的情况相比，能够进一步降低在环形磁铁23向后部磁轭M粘接的粘接界面中产生的剪切应力。另外，在第2实施方式的后部磁轭M中，也可以在台阶部51中形成与第3实施方式同样的环状槽的应力缓和切口部。在这种情况下，压入时在后部磁轭M中产生的变形应力不仅借助应力缓和切口部55及应力缓和切口部56得到缓和，还借助台阶部51的应力缓和切口部得到缓和，从而难以传递到后部磁轭M的用于设置环形磁铁23的安装端面61A 及突起61B。因而，与第2实施方式的情况相比，能够进一步降低在环形磁铁23向后部磁轭 M粘接的粘接界面中产生的剪切应力。 并且，在第3实施方式的后部磁轭M中，也可以在外周面24B中形成与第2实施方式同样的环状槽的应力缓和切口部。在这种情况下，压入时在后部磁轭M中产生的变形应力不仅借助应力缓和切口部50得到缓和，还借助外周面MB的应力缓和切口部得到缓和， 从而难以传递到后部磁轭M的用于设置环形磁铁23的安装端面61A及突起61B。因而，与第3实施方式的情况相比，能够进一步降低在环形磁铁23向后部磁轭M粘接的粘接界面中产生的剪切应力。并且，在第1 第3实施方式的转矩传感器2中，也可以在输入轴11的安装面IlA 形成花键，以降低在后部磁轭M的嵌合部61D中产生的变形应力。本发明的实施例所包含的排他的性质或者特长如下地声明。
1权利要求
1.一种转矩传感器，该转矩传感器( 包括用于在配置于同一个轴线上的第一轴(11) 及第二轴(1 之间传递转矩的扭杆(21)、固定于第一轴(11)的磁产生部(22)、及固定于第二轴(1 的旋转磁路部(25)，该转矩传感器( 根据自磁产生部0 引导至旋转磁路部05)的磁通密度来检测作用于扭杆的转矩，其中，磁产生部0 包括后部磁轭(M)，其外嵌于第一轴(11)；环形磁铁(23)，其结合于后部磁轭04)的端面，后部磁轭04)包括嵌合部(61D)，其用于与第一轴(11)嵌合；结合部(61A)、(61B)，用于供环形磁铁(23)结合；应力缓和切口部(50)、(55)、(56)，用于缓和向结合部(61A)、(61B)传递嵌合部(61D) 的在径向上的变形应力。
2.根据权利要求1所述的转矩传感器，其中，后部磁轭04)包括自嵌合部(61D)的端部沿着第一轴(11)的轴线方向突出的突出部 (52)；应力缓和切口部(5 是形成在突出部(5 和第一轴(11)之间的间隙；上述结合部(61A)、(61B)形成在突出部(52)上，该突出部(52)形成于相对于嵌合部 (61D)沿着第一轴的轴线方向偏置的位置。
3.根据权利要求1所述的转矩传感器，其中，应力缓和切口部(56)是形成于后部磁轭04)的外周面Q4B)的槽。
4.根据权利要求1所述的转矩传感器，其中，应力缓和切口部(50)是在后部磁轭04)的端面Q4A)上形成在环形磁铁03)的内侧的槽。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的转矩传感器，其中，应力缓和切口部(50)、(55)、(56)以第一轴(11)的轴线为中心地形成为环状。
全文摘要
本发明提供一种转矩传感器。该转矩传感器(2)根据自磁产生部(22)导入到旋转磁路部(25)的磁通密度，对作用于设置在第一轴(11)与第二轴(12)之间的扭杆(21)的转矩进行检测。磁产生部(22)包括后部磁轭(24)和环形磁铁(23)。后部磁轭(24)包括用于与第一轴(11)嵌合的嵌合部(61D)、用于与环形磁铁(23)结合的结合部(61A)、(61B)、及用于缓和向结合部(61A)、(61B)传递嵌合部(61D)的在径向上的变形应力的应力缓和切口部(50)、(55)、(56)。
文档编号G01L3/10GK102183328SQ20111002024
公开日2011年9月14日 申请日期2011年1月12日 优先权日2010年1月12日
发明者前原秀雄 申请人:萱场工业株式会社