转矩检测装置以及电动动力转向装置的制造方法
【专利说明】转矩检测装置以及电动动力转向装置
[0001]本申请在此引用于2013年08月02日提出的日本专利申请2013-161251号的包括说明书、附图和摘要在内的公开的全部内容。
技术领域
[0002]本发明涉及具有磁元件的转矩检测装置以及具备该转矩检测装置的电动动力转向装置。
【背景技术】
[0003]以往的转矩检测装置具有集磁单元以及传感器单元。集磁单元通过树脂成形与一对集磁环一体化。集磁单元具有嵌合凹部以及包围嵌合凹部的平板状的安装部。传感器单元具有磁元件。传感器单元具有磁元件、保持该磁元件的圆筒状的嵌合凸部、包围嵌合凸部的平板状的安装部以及安装于嵌合凸部的密封部件。集磁单元以及传感器单元的各安装部在嵌合凸部插入到嵌合凹部的状态下通过多个固定螺丝相互连结。由此，确定集磁环的元件对置部与磁元件的相对位置。密封部件配置于嵌合凹部以及嵌合凸部之间。密封部件密封嵌合凹部以及嵌合凸部之间的缝隙。日本特开2008 - 249598号公报示出了以往的转矩检测装置的构成的一个例子。
[0004]以往的转矩检测装置为了确保磁元件的防水性，例如，需要在传感器单元的安装部以及集磁单元的安装部之间安装密封部件，或者通过多个固定螺丝连结各安装部以使这些安装部之间的缝隙变小。因此，存在部件数增多、重量以及成本增加的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的之一在于提供对确保磁元件的防水性并降低重量以及成本做贡献的转矩检测装置以及具备该转矩检测装置的电动动力转向装置。
[0006]作为本发明的一方式的转矩检测装置具备:永磁铁，其为多极磁铁亦即在周向上配置了磁极的圆筒状的永磁铁；磁轭，其由磁性体形成，配置于上述永磁铁的周围且上述永磁铁形成的磁场内，相对于上述永磁铁旋转从而使与上述永磁铁的相对相位变化；磁元件，其配置在上述磁轭的周围，并输出与上述永磁铁形成的磁场以及包含上述磁轭的磁路的磁通对应的信号；端子，其与上述磁元件电连接；外壳，其配置在上述磁轭的周围，并收纳上述磁元件以及上述端子；以及外部壳体，其由树脂形成，并容纳上述永磁铁以及上述磁轭，且覆盖上述外壳的外侧面，该外部壳体与上述外壳一体化地成形。
[0007]根据上述构成，外壳与外部壳体一体化地成形，所以外部壳体与外壳的外侧面紧贝占。因此，水不容易向外壳的内部侵入。因此，水不容易附着在容纳于外壳内的磁元件。这样，根据本转矩检测装置，能够不使用密封部件以及多个固定螺丝，就对确保磁元件的防水性并降低重量以及成本做贡献。
[0008]上述方式的转矩检测装置也可以构成为具备:连通路填充部，其由与上述外部壳体的树脂相同材料的树脂形成，该连通路填充部与上述外部壳体一体化，且存在于上述外壳的壁部的内部；以及内部空间填充部，其由与上述外部壳体的树脂相同材料的树脂形成，该内部空间填充部与上述连通路填充部一体化，且存在于上述外壳的内部的上述磁元件以及上述端子的周围，上述连通路填充部形成于上述外壳的壁部，并且填满贯通了上述外壳的壁部的连通路，上述内部空间填充部形成于上述外壳的内部，并且与上述连通路连通，并且填满容纳了上述磁元件以及上述端子的内部空间。
[0009]根据上述构成，在外部壳体的成形工序中，外部壳体的成形材料经由连通路流入内部空间。因此，外壳的外部的成形材料作用给外壳的压力与流入到外壳的内部空间的成形材料作用给外壳的压力之差不容易增大。因此，在外部壳体的成形工序中外壳不容易变形。不容易产生由外壳的变形引起外壳按压于磁元件的情况。因此，能够抑制磁元件的磁通的检测功能降低。
[0010]上述方式的转矩检测装置也可以构成为具备集磁环，上述集磁环由磁性体形成，并容纳于上述外部壳体，该集磁环配置在上述磁轭的周围，并固定于上述外部壳体，供上述磁轭的磁通流通，上述外壳以及上述磁元件配置在上述集磁环的周围，上述集磁环具有配置在上述外壳的内部并与上述磁元件对置的元件对置部。
[0011]上述方案的一方式包括“转矩检测装置，上述转矩检测装置具备容纳于上述外部壳体并配置在上述磁轭的周围且固定于上述外部壳体并且与上述集磁环一体化的集磁架，上述外壳以及上述磁元件配置在上述集磁架的周围”。
[0012]上述方式的转矩检测装置也可以构成为，上述外壳由独立地形成的上部外壳以及下部外壳相互组合而成，上述集磁架由独立地形成的上部支架以及下部支架相互组合而成，上述上部外壳以及上述上部支架由相同材料的树脂一体化地形成，上述下部外壳以及上述下部支架由相同材料的树脂一体化地形成。
[0013]上述方式的转矩检测装置也可以构成为具备磁屏蔽部件，上述磁屏蔽部件安装在上述集磁架的外周面并与上述外部壳体紧贴，上述集磁架具备从上述集磁架的外周面突出形成的钩挂部，上述磁屏蔽部件被上述集磁架的外周面以及上述钩挂部夹住。
[0014]根据上述方式的转矩检测装置，不容易在集磁架的外周面与磁屏蔽部件之间形成缝隙。因此，在外部壳体的成形工序中，抑制外部壳体的成形材料进入集磁架的外周面与磁屏蔽部件之间。因此，抑制磁屏蔽部件向自与集磁环的外周面分离的方向变形。
[0015]作为本发明的其他方式的电动动力转向装置也可以构成为具备上述转矩检测装置。
[0016]上述方式的转矩检测装置以及上述方式的电动动力转向装置对确保磁元件的防水性并降低重量以及成本做贡献。
【附图说明】
[0017]通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的上述以及其它特征、优点得以进一步明确，其中，类似的附图标记用于表示类似的要素，其中:
[0018]图1是表示实施方式的电动动力转向装置的构成的示意图。
[0019]图2是实施方式的转矩检测装置的分解立体图。
[0020]图3是实施方式的转矩检测装置的纵剖视图。
[0021]图4是实施方式的转矩检测装置的传感器单元的立体图。
[0022]图5是实施方式的转矩检测装置的传感器单元的分解立体图。
[0023]图6是图4的Z4A — Z4A线的剖视图。
[0024]图7是图4的Z4B — Z4B线的剖视图。
[0025]图8A是传感器单元的侧视图，图8B是图8A的Z8 — Z8线的剖视图。
[0026]图9是图4的Z4C — Z4C线的剖视图。
[0027]图10是实施方式的转矩检测装置的剖视图，是图4的Z4D — Z4D线的剖视图。
【具体实施方式】
[0028]参照图1，对电动动力转向装置I的构成进行说明。
[0029]电动动力转向装置I具有转向操作机构10、转向机构20、辅助机构30以及转矩检测装置40。本实施例的电动动力转向装置I是小齿轮辅助式的电动动力转向装置。
[0030]转向操作机构10具有柱轴11、中间轴12以及小齿轮轴13。柱轴11的输入侧部分与转向操作部件2连接。中间轴12的输入侧部分与柱轴11的输出侧部分连接。
[0031]小齿轮轴13具有输入轴13A、输出轴13B以及扭杆13C。输入轴13A的输入侧部分与中间轴12的输出侧部分连接。在输出轴13B形成有小齿轮齿13D。在输出轴13B的输入侧部分安装有固定部件13E(参照图3)。扭杆13C根据输入轴13A的转矩和输出轴13B的转矩的差来扭转。
[0032]转向机构20具有齿条轴21以及齿条壳体22。在齿条轴21形成有第I齿条齿21A以及第2齿条齿21B。第I齿条齿21A以及小齿轮齿13D相互啮合。第I齿条齿21A以及小齿轮齿13D构成齿条小齿轮机构23。齿条壳体22具有安装部件22A。安装部件22A固定于齿条壳体22中被输出轴13B插入到的部分。
[0033]转向机构20通过柱轴11、中间轴12以及小齿轮轴13的旋转使齿条轴21进行直线运动，并经由转向横拉杆24使转向轮3转向。
[0034]辅助机构30具有辅助马达31、小齿轮轴32、蜗杆轴33、蜗轮34以及控制装置35。蜗杆轴33与辅助马达31的输出轴连结。蜗轮34外嵌于小齿轮轴32。在小齿轮轴32形成有小齿轮齿32A。第2齿条齿21B以及小齿轮齿32A相互啮合。第2齿条齿21B以及小齿轮齿32A构成齿条小齿轮机构25。
[0035]转矩检测装置40固定于安装部件22A。转矩检测装置40配置在小齿轮轴13的周围。转矩检测装置40将与扭杆13C的扭转量对应的信号输出给控制装置35。
[0036]控制装置35基于转矩检测装置40的输出信号，计算输入到转向操作部件2的转向操作转矩。控制装置35基于计算出的转向操作转矩，计算用于辅助驾驶员的转向操作的辅助转矩。控制装置35基于计算出的辅助转矩，控制辅助马达31的输出。
[0037]对转矩检测装置40的详细的构成进行说明。
[0038]转矩检测装置40具有如图2所示的磁铁单元50、磁轭单元60、传感器单元70和外部壳体110、以及、如图3所示的作为密封部件41的油封部、以及作为密封部件42的O型环。
[0039]如图3所示，密封部件41配置在转矩检测装置40的外部壳体110与小齿轮轴13之间。密封部件41安装于外部壳体110。密封部件42配置在外部壳体110与安装部件22A之间。
[0040]对磁铁单元50的构成进行说明。
[0041]如图2所示，磁铁单元50的形状为圆筒状。如图3所示，磁铁单元50与小齿轮轴13同轴状地配置。磁铁单元50具有永磁铁51以及固定部件52。永磁铁51为多极磁铁，并且磁极配置在圆周向ZC。固定部件52由树脂材料成形。固定部件52固定在输入轴13A的外周面。永磁铁51固定在固定