車輛用檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及檢測施加在車輛的旋轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速的車輛用檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，提出了檢測施加在車輛的轉(zhuǎn)向軸(旋轉(zhuǎn)軸)的轉(zhuǎn)矩、及轉(zhuǎn)向軸的原點位置(轉(zhuǎn)速)的車輛用檢測裝置。
[0003]專利文獻I所記載的車輛用檢測裝置具備磁性地檢測施加在轉(zhuǎn)向軸上的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳感器(轉(zhuǎn)矩檢測部)、磁性地檢測轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)的位置傳感器(旋轉(zhuǎn)檢測部)。
[0004]轉(zhuǎn)矩傳感器具備以包圍轉(zhuǎn)向軸的周圍的方式配置的圓筒狀的轉(zhuǎn)矩檢測用永久磁鐵、能檢測磁通密度的轉(zhuǎn)矩檢測用磁性傳感器、將由轉(zhuǎn)矩檢測用永久磁鐵形成的磁通導(dǎo)向磁性傳感器的磁性電路。磁性電路構(gòu)成為，由磁性傳感器檢測的磁通密度根據(jù)利用施加在轉(zhuǎn)向軸上的轉(zhuǎn)矩扭轉(zhuǎn)的扭桿的扭轉(zhuǎn)角度變化。
[0005]位置傳感器具備沿轉(zhuǎn)向軸的徑向形成一對磁極的位置檢測用永久磁鐵、將位置檢測用永久磁鐵固定在轉(zhuǎn)向軸上的樹脂制的磁鐵保持部件、用于檢測位置檢測用永久磁鐵位于轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)方向的規(guī)定位置的位置檢測用磁性傳感器、以及保持該磁性傳感器的樹脂制的傳感器支架，在磁鐵保持部件上保持磁鐵側(cè)磁軛，并在傳感器支架上保持檢測用磁軛。
[0006]磁鐵側(cè)磁軛與檢測用磁軛在位置檢測用永久磁鐵利用轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)到達規(guī)定位置時磁性地相關(guān)，位置檢測用永久磁鐵的磁通被磁鐵側(cè)磁軛及檢測用磁軛導(dǎo)向位置檢測用磁性傳感器。由此，能夠利用磁性傳感器的輸出信號的變化，磁性地檢測轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)。
[0007]另外，在該車輛用檢測裝置中，以磁鐵側(cè)磁軛介于位置檢測用永久磁鐵與轉(zhuǎn)矩傳感器之間的方式配置，利用由該磁鐵側(cè)磁軛產(chǎn)生的磁性屏蔽效果，抑制轉(zhuǎn)矩傳感器與位置傳感器的磁性干涉。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2011-88507號公報
[0010]但是，當(dāng)利用專利文獻I記載的車輛用檢測裝置時，位置檢測用永久磁鐵的一對磁極以沿轉(zhuǎn)向軸的徑向的方式配置，因此，磁鐵側(cè)磁軛及檢測用磁軛在轉(zhuǎn)向軸的徑向延伸，車輛用檢測裝置的位置傳感器的部分的大小沿轉(zhuǎn)向軸的徑向增大。另外，需要將磁鐵側(cè)磁軛保持在磁鐵保持部件上，并且，將檢測用磁軛保持在傳感器支架上，因此，部件件數(shù)及組裝工序數(shù)增大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]因此，本發(fā)明的目的在于提供能小型化，且能抑制從旋轉(zhuǎn)檢測部向轉(zhuǎn)矩檢測部的磁通干涉的車輛用檢測裝置。
[0012]本發(fā)明以解決上述課題為目的，提供一種車輛用檢測裝置，其具備磁性地檢測由操縱操作旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸受到的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩檢測部、以及磁性地檢測上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)檢測部，上述旋轉(zhuǎn)檢測部具備以與上述旋轉(zhuǎn)軸一體地旋轉(zhuǎn)的方式配置在上述旋轉(zhuǎn)軸的側(cè)方且具有一對磁極的磁鐵、配置在上述旋轉(zhuǎn)軸的側(cè)方且檢測由上述磁鐵伴隨上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而接近或離開產(chǎn)生的磁通密度的變化的磁性檢測元件，上述磁鐵以一對磁極沿上述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向排列的方式配置。
[0013]本發(fā)明的效果如下。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，能實現(xiàn)小型化，且能抑制從旋轉(zhuǎn)檢測部向轉(zhuǎn)矩檢測部的磁通干涉。
【附圖說明】
[0015]圖1是示意地表示本發(fā)明的第一實施方式的車輛用檢測裝置的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。
[0016]圖2是用于說明轉(zhuǎn)矩檢測部的動作的圖，(a)是表示未在扭桿上產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)的立體圖，(b)是表示在扭桿上產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)的立體圖。
[0017]圖3是用于說明旋轉(zhuǎn)檢測部的動作的圖，(a)是表示旋轉(zhuǎn)檢測用磁鐵最接近磁性檢測元件的狀態(tài)的剖視圖，(b)是表示旋轉(zhuǎn)檢測用磁鐵從磁性檢測元件離開的狀態(tài)的剖視圖，(C)是表示磁性檢測元件的輸出電壓的波形的圖表。
[0018]圖4是表示本發(fā)明的第二實施方式的車輛用檢測裝置的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。
[0019]圖中:
[0020]I 一車輛用檢測裝置，2—轉(zhuǎn)矩檢測部，3—旋轉(zhuǎn)檢測部，10—轉(zhuǎn)向軸(旋轉(zhuǎn)軸)，11一輸入軸，12一輸出軸，33—旋轉(zhuǎn)檢測用磁鐵(磁鐵)，33a—磁通,34—磁性檢測兀件，34a一檢測方向，36一磁性部件。
【具體實施方式】
[0021](第一實施方式)
[0022]圖1是示意地表示本發(fā)明的第一實施方式的車輛用檢測裝置的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。另外，將與轉(zhuǎn)向軸A平行的方向稱為軸向A，將與轉(zhuǎn)向軸正交的方向稱為徑向B。
[0023]該車輛用檢測裝置I具備磁性地檢測由轉(zhuǎn)向輪的操縱操縱旋轉(zhuǎn)的作為旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向軸10受到的操縱轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩檢測部2、磁性地檢測轉(zhuǎn)向軸10的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)檢測部3。在車輛的操縱系統(tǒng)上設(shè)有輔助操縱操作的省略圖示的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，根據(jù)車輛用檢測裝置I檢測的操縱轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)速(車輪的方向)輸出用于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的電動馬達使車輪轉(zhuǎn)向的輔助轉(zhuǎn)矩。
[0024]轉(zhuǎn)向軸10具備連接在轉(zhuǎn)向輪上且輸入操縱力的輸入軸11、連接在電動助力轉(zhuǎn)向裝置側(cè)的輸出軸12、連結(jié)輸入軸11與輸出軸12的扭桿13，能旋轉(zhuǎn)地支撐在未圖示的柱外殼的內(nèi)部。輸入軸11、輸出軸12、以及扭桿13由鐵類金屬等磁性材料構(gòu)成。扭桿13利用銷14與輸入軸11無法相對旋轉(zhuǎn)地固定轉(zhuǎn)向輪側(cè)的一方的端部，利用銷14與輸出軸12無法相對旋轉(zhuǎn)地固定另一方的端部。
[0025](轉(zhuǎn)矩檢測部2的結(jié)構(gòu))
[0026]轉(zhuǎn)矩檢測部2具備以包圍輸入軸11的周圍的方式固定在輸入軸11上的圓筒狀轉(zhuǎn)矩檢測用磁鐵20、固定在輸入軸11上的環(huán)狀的第一旋轉(zhuǎn)磁軛21、固定在輸出軸12上的環(huán)狀的第二旋轉(zhuǎn)磁軛22、設(shè)有間隙地配置在第一旋轉(zhuǎn)磁軛21的外側(cè)的第一固定磁軛23、設(shè)有間隙地配置在第二旋轉(zhuǎn)磁軛22的外側(cè)的第二固定磁軛24、配置在第一固定磁軛23及第二固定磁軛24之間的第一磁性檢測元件25A及第二磁性檢測元件25B(在圖1中，只表示第一磁性檢測元件25A)、以及保持第一及第二固定磁軛23、24的由模制樹脂形成的保持部件26。
[0027]第一及第二固定磁軛23、24、第一及第二磁性檢測元件25A、25B、以及保持部件26通過柱外殼固定在車身上。
[0028]轉(zhuǎn)矩檢測用磁鐵20在轉(zhuǎn)向軸10的軸向A的端部形成一對磁極(N極及S極)。轉(zhuǎn)矩檢測用磁鐵20在本實施方式中，在圖1中，是在上側(cè)形成N極、在下側(cè)形成S極的永久磁鐵。作為轉(zhuǎn)矩檢測用磁鐵20，例如能夠使用鐵磁鐵、釹磁鐵等。
[0029]第一及第二磁性檢測元件25A、25B在本實施方式中，使用霍爾元件，以磁通密度的檢測方向25a互相為反向的方式配置。通過該配置，抵消霍爾元件的溫度特性及軸向A的檢測靈敏度的影響，提高車輛用檢測裝置I的檢測精度。在第一及第二磁性檢測元件25A、25B的端子25b上連接電線25c。
[0030](旋轉(zhuǎn)檢測部3的結(jié)構(gòu))
[0031]旋轉(zhuǎn)檢測部3具備以與輸入軸11 一體旋轉(zhuǎn)的方式配置在輸入軸11的側(cè)方的旋轉(zhuǎn)檢測用磁鐵33、例如由模制樹脂等非磁性材料形成且相對于輸入軸11保持旋轉(zhuǎn)檢測用磁鐵33的保持部件32、配置在輸入軸11的側(cè)方且檢測由旋轉(zhuǎn)檢測用磁鐵33伴隨輸入軸11的旋轉(zhuǎn)而接近或離開產(chǎn)生的磁通密度的變化的磁性檢測元件34。其中，“側(cè)方”指徑向的外方。
[0032]旋轉(zhuǎn)檢測用磁鐵33以一對磁極沿輸入軸11的圓周方向排列的方式配置。更具體地說，旋轉(zhuǎn)檢測用磁鐵33在與輸入軸11正交的橫剖面中，在與輸入軸11的徑向B正交的方向的端部形成一對磁極。旋轉(zhuǎn)檢測用磁鐵33在本實施方式中，在圖1中，是在里側(cè)形成N極、在跟前側(cè)形成S極的永久磁鐵，與軸向軸10的外周面接觸地配置。作為旋轉(zhuǎn)檢測磁鐵33，能夠使用例如鐵磁鐵、釹磁鐵等。
[0033]磁性檢測元件34的磁通密度的檢測方向是沿輸入軸11的圓周方向的方向。即，磁性檢測元件34的磁通密度的檢測方向是與旋轉(zhuǎn)檢測用磁鐵33最接近磁性檢測元件34時的旋轉(zhuǎn)檢測用磁鐵33的一對磁極的排列方向平行的方向。
[0034]在磁性檢測元件34的多個端子34b上分別連接電線34c。這些電線34c與連接在轉(zhuǎn)矩檢測部2的第一及第二磁性檢測元件25A、25B的電線25c —起收納在波紋管15內(nèi)。波紋管15的一端部、從波紋管15導(dǎo)出的電線34c、磁性檢測元件34與轉(zhuǎn)矩檢測部2的第一及第二磁性檢測元件25A、25B —起由模制樹脂35模制。模制樹脂35通過柱外殼固定在車身上。
[0035]旋轉(zhuǎn)檢測部3的磁性檢測元件34的輸出信號通過電線34c傳遞到電動助力轉(zhuǎn)向裝置的控制部，并且，轉(zhuǎn)矩檢測部2的第一及第二磁性檢測元件25A、25B的檢測信號通過電線25c傳遞到電動助力轉(zhuǎn)向裝置的控制部。電動助力轉(zhuǎn)向裝置的控制部根據(jù)這些信號控制電動馬達，將用于輔助運轉(zhuǎn)人員的操縱操作的輔助轉(zhuǎn)矩施加到輸出軸12。
[0036]另外，作為磁性檢測元件34，例如能夠使用霍爾元件。另外，作為磁性檢測元件34，可以使用MR元件、GIG元件、GMR元件等其他磁性檢測元件。
[0037](轉(zhuǎn)矩檢測部2的動作)
[0038]圖2是用于說明轉(zhuǎn)矩檢測部2的動作的圖，(a)是表示在扭桿13上未產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)的立體圖，(b)是表示在扭桿13上產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)的立體圖。
[0039]如圖2(a)所示，第一旋轉(zhuǎn)磁軛21 —體地具有環(huán)狀的主體部210、從主體部210向軸向A突出形成的多個(在本實施方式中為十個)突起部211。同樣地，第二旋轉(zhuǎn)磁軛22一體地具有環(huán)狀的主體部220、從主體部220向軸向A突出形成的多個(與第一旋轉(zhuǎn)磁軛21的突起部211相同數(shù)量)突起部221。
[0040]第一固定磁軛23 —體地具備具有與第一旋轉(zhuǎn)磁軛21的主體部210在徑向B上對置的內(nèi)表面的環(huán)狀的環(huán)狀部230、從環(huán)狀部230向軸向A延伸地形成的延伸部231、從延伸部231的前端部向外方(從扭桿13離開的方向)突出的突出部232。同樣地，第二固定磁軛24 —體地具備具有與第二旋轉(zhuǎn)磁軛22的主體部220在徑向B上對置的內(nèi)表面的環(huán)狀的環(huán)狀部240、從環(huán)狀部240向軸向A延伸地形成的延伸部241、以及從延伸部241的前端部向外方突出的