CN101046419B - 扭矩检测设备和组装扭矩检测设备的方法 - Google Patents

扭矩检测设备和组装扭矩检测设备的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101046419B
CN101046419B CN2007100889650A CN200710088965A CN101046419B CN 101046419 B CN101046419 B CN 101046419B CN 2007100889650 A CN2007100889650 A CN 2007100889650A CN 200710088965 A CN200710088965 A CN 200710088965A CN 101046419 B CN101046419 B CN 101046419B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotary part
face
detecting apparatus
axial direction
torque
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2007100889650A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101046419A (zh
Inventor
大须贺章朗
石原繁晴
中根直树
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
JTEKT Corp
Original Assignee
Denso Corp
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, JTEKT Corp filed Critical Denso Corp
Publication of CN101046419A publication Critical patent/CN101046419A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101046419B publication Critical patent/CN101046419B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • G01L3/104Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving permanent magnets

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

一种扭矩检测设备,所述扭矩检测设备通过使用圆筒形磁体(4)与轭环(5、5)之间的相对角位移,检测施加到通过扭力杆(3)同轴地彼此连接的第一轴(1)和第二轴(2)上的旋转扭矩,所述圆筒形磁体(4)固定地配合到第一轴(1)上并与第一轴(1)一体地旋转,所述轭环(5、5)围绕第一旋转部件(4)的外圆周并与第二轴(2)一体地旋转。面对部分(12、22)设置在第一轴(1)与第二轴(2)之间,并在轴向方向上以空间(a)彼此面对,所述空间(a)小于第一旋转部件(4)的下端面与第二轴(2)的上端面之间的空间(A)。参照面对表面(12、22)的空间变为零的位置,实施圆筒形磁体(4)和轭环(5、5)在轴向方向上的定位。

Description

扭矩检测设备和组装扭矩检测设备的方法
技术领域
本发明涉及一种检测施加到旋转轴上的旋转扭矩的扭矩检测设备,本发明也涉及一种组装所述扭矩检测设备的方法。
背景技术
通过当响应于例如方向盘的转向部件的转动操作时将电动机的驱动功率施加到转向机构,电动转向设备被广泛地用于协助转向操作。通常,这种传统的电动转向设备设置有用于检测施加到转向部件的转向扭矩的扭矩检测设备,由此控制用于协助所述转向的电动机的驱动。这种扭矩检测设备构造成连接转向部件与转向机构的转向轴(旋转轴)被分成两个轴(第一轴和第二轴),所述两个轴通过小径扭力杆同轴地彼此连接,且由转向部件的操作施加到转向轴的转向扭矩(旋转扭矩),可以被检测作为第一轴与第二轴之间的、通过扭力杆的扭曲产生的相对角位移。
用于检测第一轴与第二轴之间的相对角位移的扭矩检测装置传统上提出了各种构造。这些在先技术中已知的一个示例如下:所述扭矩检测装置设置有固定地配合到第一轴的外表面的圆筒形磁体(第一旋转部件),和围绕圆筒形磁体的外圆周并与第二轴一体地旋转的轭环(第二旋转部件),且所述扭矩检测装置构造成通过圆筒形磁体与轭环之间的磁路中的变化检测第一轴与第二轴之间的相对角位移(例如,参照公开待审的日本专利申请No.2003-149062)。
在传统的扭矩检测设备中,圆筒形磁体通过将N极和S极在圆筒形磁体的圆周方向上交替地布置而构成,并被固定地配合到第一轴的外表面。轭环由一对薄环构成,所述一对薄环由软磁体制成、尺寸上大体上彼此相同且设置有磁极齿,所述磁极齿与N极和S极的数量相同、且在圆周上等间距的布置在轭环的圆形环体的一侧的端部边缘。所述两个环通过由树脂制成的塑模体一体形成,所述塑模体形成为圆筒形形状。在一体形成的状态中,两个环定位成、两个环的磁极齿在圆周方向上交替地布置,并且布置在一个环上的每一个磁极齿定位在布置在另一环上的每一个相邻磁极齿之间的中心。所述模塑体通过金属轴环固定地配合到第二轴的连接侧端部部分,所述轴环与第二轴的一侧端部部分一体形成。
在第一轴与第二轴之间不存在任何相对角位移的中间状态下,圆筒形磁体和轭环在圆周方向上定位并组装在一起,从而磁极齿中的每一个对应于圆筒形磁极的N极和S极之间的边界。因此,当第一轴与第二轴之间的相对角位移由被施加有转向扭矩的转向轴引起时,两个轭环的磁极齿与圆筒形磁体的磁极之间的位置关系改变。当位置关系改变时,在两个轭环内产生的磁通改变。然后可以检测到磁通的改变以确定转向扭矩的大小。
然而,对于组装传统的扭矩检测设备而言必要的是,正确地定位与第一轴一体旋转的圆筒形磁体和与第二轴一体旋转的轭环,从而不仅在圆周方向上而且在轴向方向上保证了它们的位置对准。
在第一轴和第二轴通过扭力杆彼此连接之前,通过在轴向方向上相对移动第一轴和第二轴,实施在轴向方向上的定位。不过,因为要被定位的圆筒形磁体和轭环位于可旋转地支撑第一轴和第二轴的壳体内,所以它们的位置关系几乎不可以通过观看进行确认。由此,传统上,在轴向方向上的定位如下进行。首先,当第二轴被定位并被支撑在壳体内时,第一轴下降并插入,直到固定地配合到第一轴上的圆筒形磁体的端部部分碰撞第二轴或与第二轴一体形成的轭环。然后,通过使用碰撞部分作为参考位置,第一轴被向后移动或在远离第二轴的方向上被提高预定的距离。
然而,固定地配合到第一轴上的圆筒形磁体包括一组矩形形状的磁性片,所述磁性片在圆周方向上布置、并与圆筒形形状的树脂塑模体组装在一起。当圆筒形磁体通过塑模体固定地配合到第一轴上时,在上述定位操作中,通过第一轴碰撞第二轴以便确定参考位置,树脂塑模体可能受到损害,由此例如出现破裂或有裂纹。
当与具有没有认识到的任何瑕疵的塑模体一体形成的圆筒形磁体,在轴向方向和圆周方向上定位并被组装到设备上时,它的固定强度很低,由此使得扭矩检测的精度下降。这种缺点可以通过使用于确定参考位置的两个轴之间的碰撞最小化得到减轻。但仍然不能保证塑模体没有任何瑕疵,同时组装过程会变得更加复杂。
如所解释的,在电动转向设备中的任何其它传统的扭矩检测设备被相似地布置,以便使用各种检测装置检测通过扭力杆彼此连接的第一轴与第二轴之间的相对角位移。由此,因为任何其它传统的扭矩检测设备适于检测固定地配合到第一轴上的第一旋转部件与和第二轴一体地旋转的第二旋转部件之间的相对角位移,所以两个旋转部件在轴向方向上的相对定位将遇到前述缺点。
发明内容
考虑到上面情形提出本发明,且本发明的目的是提供一种扭矩检测设备,在所述扭矩检测设备中,分别与第一轴和第二轴一体地旋转的第一和第二旋转部件在轴向方向上的定位,可以被确定和容易地实施;和提供一种用于组装所述扭矩检测设备的方法。
根据本发明的扭矩检测设备是下面的一种扭矩检测设备,所述扭矩检测设备通过使用伴随扭力杆的扭曲而在第一旋转部件与第二旋转部件之间产生的相对角位移,检测施加到通过扭力杆同轴地彼此连接的第一轴和第二轴上的旋转扭矩,所述第一旋转部件固定地配合到第一轴上并与第一轴一体地旋转,所述第二旋转部件围绕第一旋转部件的外圆周并与第二轴一体地旋转。所述扭矩检测设备的特征在于包括面对部分,所述面对部分设置在第一轴与第二轴之间,并使得第一轴和第二轴在轴向方向上以小于第一旋转部件的下端面与第二轴的上端面之间的空间的空间彼此面对。
根据本发明的一种方法是组装扭矩检测设备的方法,所述扭矩检测设备通过使用第一旋转部件与第二旋转部件之间产生的相对角位移,且第一旋转部件与第二旋转部件在圆周方向和轴向方向上都被定位,检测施加到通过扭力杆同轴地彼此连接的第一轴和第二轴上的旋转扭矩,所述第一旋转部件固定地配合到第一轴上并与第一轴一体地旋转,所述第二旋转部件围绕第一旋转部件的外圆周并与第二轴一体地旋转。所述组装扭矩检测设备的方法的特征在于包括以下步骤:在第一轴与第二轴之间设置面对部分,所述面对部分使得第一轴和第二轴在轴向方向上以小于第一旋转部件的下端面与第二轴的上端面之间的空间的空间彼此面对;通过使得面对部件的所述空间变为零,确定用于在轴向方向上定位第一旋转部件和第二旋转部件的参考位置;通过在轴向方向上从预定的参考位置相对于第二轴向上移动第一轴预定空间,在轴向方向上定位第一旋转部件和第二旋转部件;和在完成在轴向方向上定位第一旋转部件与第二旋转部件之后,通过相对地旋转第一轴和第二轴,在圆周方向上定位第一旋转部件和第二旋转部件。
根据本发明,面对部分在轴向方向上以小于在第一旋转部件的下端面与第二旋转部件的上端面之间的空间的空间(space)彼此面对。因为通过使用面对部分的所述空间变为零的参考,第一旋转部件与第二旋转部件在轴向方向上的定位得到实施,所以可以防止第一旋转部件碰撞第二轴或第二旋转部件。
附图说明
通过下面参照附图的详细描述,本发明的上面和进一步的目的将被更加充分地理解。附图如下:
图1是根据本发明的扭矩检测设备的分解透视图;
图2是显示根据本发明的扭矩检测设备的、在组装状态的必要部分的纵剖视图;
图3A、图3B和图3C是显示轭环的磁极齿与圆筒形磁体的磁极之间的、沿着圆周的位置关系的解释性视图;和
图4A和图4B是显示定位圆筒形磁体和轭环的程序的解释性视图。
具体实施方式
下面将参照相关附图详细地描述本发明的优选实施例。图1是根据本发明的扭矩检测设备的分解透视图,且图2是显示根据本发明的扭矩检测设备的、在组装状态的必要部分的纵剖视图。
根据本发明的扭矩检测设备试图检测施加到通过扭力杆3同轴地彼此连接的两个轴(第一轴和第二轴)上的扭矩。根据本发明的扭矩检测设备构造为包括:与第一轴1一体旋转的圆筒形磁体4;与第二轴2一体旋转的一对轭环5、5;用于分别收集在轭环5、5中产生的磁通的磁力收集环6、6;和如下面将更加详细地描述的、设置在磁力收集环6和6之间的两个磁性传感器7、7。
扭力杆3是作为扭簧的小径圆杆。在扭力杆3的两个端部部分,分别形成了用于分别连接第一轴1和第二轴2的、具有大直径的连接部分30、30。通过将在扭力杆3的两个端部部分处的连接部分30、30配合到连接孔10、20内,并通过在轴向方向和圆周方向上定位之后敲打各自的连接销11和21,第一轴1和第二轴2被一体地连接,所述连接孔10、20分别形成在第一轴1和第二轴2的轴向中心部分内。
当旋转扭矩施加到以如此方式连接的第一轴1和第二轴2上时,由旋转扭矩的作用在扭力杆3内产生扭转变形。结果,在第一轴1与第二轴2之间,对应于施加的扭矩的大小的相对角位移在施加扭矩的方向上产生。
在图2中,在电动转向设备中,显示了下面的示例:根据本发明的扭矩检测设备被应用为转向扭矩检测装置,所述转向扭矩检测装置检测施加到连接转向部件和转向机构的转向轴的转向扭矩。通过在中间分开转向轴而成为各个轴的第一轴1和第二轴2,通过扭力杆3同轴地彼此连接。在上面位置的第一轴1连接到没有示出的转向部件,同时在下面位置的第二轴2连接到没有示出的转向机构。要注意的是,图2中只显示了扭力杆3和第二轴2的连接部分。
在转向机构侧的第二轴2,在两个位置被壳体8内的上下两个轴承80和81支撑,图2中只显示了所述壳体8的局部。蜗轮82固定地配合在两个轴承80和81之间。蜗轮82与固定到用于协助转向的电动机输出轴的蜗杆(没有示出)啮合。当用于协助转向的电动机被驱动时,由用于协助转向的电动机产生的旋转被减小并被传递到蜗轮82,且转向协助力通过第二轴2被应用到转向机构。
第二轴2具有大直径连接圆筒(面对部件)22,所述连接圆筒22连接地设置在轴承80的支撑位置上面。在第一轴1的连接侧的端部部分插入到支撑孔23内适当的长度,所述支撑孔23在连接圆筒22的端面处开口并连续至扭力杆3的连接孔20。第一轴1被衬套24支撑并与第二轴2维持同轴状态,所述衬套24紧密配合到支撑孔23内。
如图1中所示,与第一轴1一体地旋转的圆筒形磁体4,使用塑模体42覆盖它的端面和内面,并构造为多极磁体,在所述圆筒形磁体4中多个N极40、40、......和多个S极41、41......交替地布置在圆周方向上,所述塑模体42由适当厚度的树脂制成。如图2中所示,圆筒形磁体4固定地配合到插入塑模体42内的第一轴1上,并在轴向方向上定位成塑模体42的下端面与第二轴2的连接圆筒22的上端面以预定空间A彼此面对。
如图2中所示,第一轴1的、圆筒形磁体4固定地配合到其上的一部分形成为直径大于其它部分,并且从圆筒形磁体4横向和向下地延伸。当延伸的大直径部分的下端部分被垂直地即朝向轴心切下时,形成了以空间a面对第二轴2的连接圆筒22的上端面的面对表面12。面对部分由作为面对部件的这些连接圆筒22、和面对表面12组成。面对部分的空间,具体地,如图2中所示,连接圆筒22的上端面与面对表面12之间的空间a设定得比连接圆筒22的上端面与塑模体42的下端面之间的空间A小。
如图1中所示,与第二轴2一体地旋转的轭环5、5为由软磁体制成的圆环,且每一个具有环状形状的轭体50,磁极齿51、51.....沿着轭体50等间距布置在轭体50的内圆周边缘上,且每一个齿在轴向方向上延伸。轭环5的每一个磁极齿51形成为三角形形状,所述三角形形状从轭体50的基部延伸并且在宽度上朝向远端变得更窄。磁体齿51设置成与圆筒形磁体4的N极40和S极41的组数相等。两个轭环5、5同轴地布置成它们的磁极齿51面向远端且两个轭环5、5的每一个磁极齿51在圆周方向上交替地排列。然后,两个轭环5、5的外侧被树脂塑模体52一体地覆盖,所述塑模体52通过塑模形成为圆筒形形状。
如图2中所示,在第二轴2的上端部分,上述构造的轭环5、5通过轴环53被固定地配合到连接圆筒22上,所述轴环53被制成与塑模体52的下端部分的内圆周成为一体。要注意的是,轭环5、5的各自的内表面与固定地配合到第一轴1的圆筒形磁体4的外圆周间隔开很小的空气间隙,从而在可以获得轴向方向和圆周方向上相对于圆筒形磁体4的预定位置关系的状态下,轭环5、5相对于圆筒形磁体4被组装。
图3A、图3B和图3C是显示轭环的磁极齿与圆筒形磁体的磁极之间的位置关系的解释性视图。图3B中示出了在组装好的状态的两个轭环5、5的磁极齿51、51、......与圆筒形磁体4的每一个N磁极40和每一个S磁极41之间的关系。当在轴向方向(图中的垂直方向)上彼此对准时,轭环5、5和圆筒形磁体4相对地定位在圆周方向上,从而两个轭环中的一个5的磁极齿51、51、......中的每一个的远端对应于布置在圆筒形磁极4的圆周上的N极40和S极41(或S极41与N极40)之间的每一个边界;同时另一个轭环5的磁极齿51、51、......中的每一个的远端对应于布置在圆筒形磁极4的圆周上的S极41与N极40(或N极40和S极41)之间的每一个边界。因此,在相同的条件下,两个轭环5、5中的每一个磁极齿51位于在圆筒形磁体4的圆周处的相邻N极40与S极41之间产生的磁场内。结果,在连通磁极齿51的每一个近端的两个轭体50、50中产生的磁通变得相等。
基于伴随着扭力杆3的扭转、在圆筒形磁体4固定到其上的第一轴1与轭环5、5固定到其上的第二轴2之间产生的相对角位移,磁极齿51、51、......与N极40和S极41之间在圆周方向上的位置关系以如图3A或图3C中所示的相反方向变化。当这种变化出现时,因为在一个轭环5的磁极齿51、51、......中和另一轭环5的磁极齿51、51、......中,在相反磁极处的磁力线增加,所以在各个轭体50、50内产生了正磁通或负磁通。
所述正磁通或负磁通由圆筒形磁体4与轭环5、5之间即第一轴1与第二轴2之间的相对角位移的方向确定。同样,所述正磁通或负磁通密度由第一轴1与第二轴2之间的相对角位移的大小确定。因此,当轭体50、50内产生的磁通的正或负以及密度被检测到时,可以得出第一轴1与第二轴2之间的相对角位移,即施加到第一轴1和第二轴2上的旋转扭矩(转向扭矩)的方向和大小。
轭环5、5内产生的磁通由磁力收集环6、6收集,然后由磁性传感器7、7检测。磁力收集环6、6为由软磁体制成的圆环,且其内径稍微大于轭体50的外径。如图1中所示,磁力收集环6、6中的每一个具有在两个彼此对应的位置的磁力收集部分60、60,所述磁力收集部分60、60通过在轴向方向上从磁力收集环6、6延伸、然后以大体上成直角地将它们的远端向外弯曲而形成。这些磁力收集环6、6与磁力收集部分60、60在远端彼此相对的延伸侧同轴地布置,并在轴向方向上定位成它们的磁力收集部分60、60变得在远端彼此相对并分开预定的空气间隙。而且,如图2中所示,两个磁力收集环6、6通过被树脂塑模体61一体地覆盖,形成在单个单元内,所述塑模体61通过塑模形成为圆筒形形状。
磁性传感器7设置在磁力收集环6、6的两个相对的磁力收集部分60、60的空气间隙之间,所述磁性传感器7由例如霍耳装置(Hall device)的磁力检测元件组成。
如上所述,如图2中所示,在露出到内表面的各个磁力收集环6、6布置成非常近地面向对应的轭环5、5的外表面的状态下,保持磁力收集环6、6和磁性传感器7、7的塑模体61被固定地配合在壳体8内。结果,对于磁力收集环6、6,在轭环5、5内产生的将要耗散到那里的磁通被诱导并收集到磁力收集部分60、60。然后,因为磁通在磁力收集部分60、60之间的空气间隙内泄漏,磁性传感器7、7产生对应于泄漏的磁通密度的输出。
由磁性传感器7、7检测的磁通密度,基于与磁力收集环6、6的内侧相对的轭环5、5内的磁通而变化。同样如前所述的,此磁通基于第一轴1与第二轴2之间的相对角位移变化。因此,磁性传感器7、7的输出对应于施加到第一轴1和第二轴2上的、在第一轴1与第二轴2之间产生相对角位移的旋转扭矩的方向和大小;且基于这些磁性传感器7、7的输出变化,可以由此检测施加到第一轴1和第二轴2上的旋转扭矩。设置两个磁性传感器7、7的原因在于一个用于检测扭矩,而另一个用于判断安全运行。例如,由已知的程序实施安全运行,从而磁性传感器7、7的输出在时间序列上彼此比较,并且当发现两个输出之间差别显著时,在该时间之前和以后的输出已经不稳定的磁性传感器7被判断为故障状态。
为了以更高的精度检测旋转扭矩,有必要在轴向方向和圆周方向上正确地定位圆筒形磁体4和轭环5、5。在通过扭力杆3彼此连接第一轴1和第二轴2之前,所述定位应该通过相对移动圆筒形磁体4固定到其上的第一轴1以及轭环5、5固定到其上的第二轴2来完成。
图4A和图4B是显示定位圆筒形磁体4和轭环5、5的程序的解释性视图。当定位时,轭环5、5固定到其上的第二轴2被预先定位,且被壳体8内的两个轴承80和81支撑。然后,如图4A中所示,相对于第二轴2,在圆筒形磁体4固定到其上的第一轴1被同轴定位的状态下,第一轴1的前端在紧挨第二轴2的方向上移动并插入到支撑孔23内,所述支撑孔23在连接圆筒22的端部部分处开口。
此时,扭力杆3已经配合到连接孔20内,并被连接销21连接到第二轴2,同时扭力杆3没有连接到第一轴1。同时,第一轴1与第二轴2关联可在轴向方向和圆周方向上移动。要注意的是,在图4A和图4B中没有示出壳体8和轴承80、81。
第一轴1在轴向方向上的移动得到实施,直到第一轴1的面对表面12与第二轴2的连接圆筒22的上端面接触并且它的移动不再被允许。换言之,面对部件的空间为0的状态作为沿着轴向方向的参考位置。图4B图示了第一轴1与第二轴2直接接触的状态。如前所述,在根据本发明的扭矩检测设备的第一轴1的、圆筒形磁体4配合到其上的向下延伸端部部分处,形成了在轴向方向上面向第二轴2的连接圆筒22的上端面的面对表面12。面向表面12与连接圆筒22的上端面之间的空间a设定得小于圆筒形磁体4的下端面与连接圆筒22的上端面之间的空间A。如图4B中所示,因为两个空间a和A之间的这种关系,当面向表面12碰撞连接圆筒22时,出现第一轴1碰撞第二轴2。
此时,圆筒形磁体4面向第二轴2的连接圆筒22的上端面,且保持预定空间(A-a)。结果,不用担心圆筒形磁体4(具体地,覆盖圆筒形磁体4的外侧的树脂塑模体42),碰撞第二轴2(具体地,连接圆筒22的上端面)。因此,当在没有示出的壳体8内实施第一轴1对第二轴2的碰撞时,即使当使得第一轴1碰撞第二轴2时,被连接的圆筒形磁体4的塑模体42也可以防止例如破裂或裂纹的任何物理故障。
在认识到上述碰撞状态后,通过使得第一轴1相对于第二轴2的位置作为参考位置,第一轴1相对于第二轴2向后移动对应于上述空间a(见图2)在远离第二轴2的方向(如图4B中用白箭头所表示)上的距离。如上所述,第一轴1相对于第二轴2在轴向方向上的定位完成。结果,保证了第二轴2的连接圆筒22的上端面与第一轴1的面向表面12之间的空间a,并且也保证了在连接圆筒22的上端面与圆筒形磁体4的下端面之间的空间A。这意味着如图2中所示,圆筒形磁体4在轴向方向上相对于轭环5、5被正确地对准和定位。
在完成轴向方向上的定位之后,实施圆筒形磁体4和轭环5、5在圆周方向上的定位。当圆筒形磁体4与轭环5、5之间在圆周方向上的位置关系改变时,设置在磁力收集环6、6之间的两个磁性传感器7、7的输出如上所述地变化。因此,圆筒形磁体4和轭环5、5之间在圆周方向上的定位,通过下面的程序实施:第一轴1相对于第二轴2在圆周方向上旋转,同时监视磁性传感器7、7的输出。在完成上述定位之后,穿透第一轴1和扭力杆3的上侧连接部分30的通孔被镗孔用于敲打入连接销11。然后,通过将连接销11敲打入通孔,扭力杆3的另一端部连接到第一轴1。结果,第一轴1和第二轴2一体地连接。
当扭力杆3如上所述连接到第一轴1时,圆筒形磁体4和轭环5、5不仅在圆周方向上而且在轴向方向上被定位,从而可以更高的精度实施扭矩检测。在本发明中,定位圆筒形磁体4和轭环5、5所必要的第一轴1与第二轴2的碰撞,发生在设置在第一轴1处的面对表面12与设置在第二轴2处的连接圆筒22之间。因此,保持圆筒形磁体4的树脂塑模体42被防止受到损害。因此,因为在没有复杂的组装方案的情况下,圆筒形磁体4的固定强度可以被充分保证,所以可以消除由于固定错误引起的扭矩检测在精度上的任何偏差,并且有助于提高生产率或产品的产量并降低生产成本。如上所述,本发明的扭矩检测设备将非常适于检测施加到电动转向设备(如实施例中所示)内的转向部件上的转向扭矩。
在上述实施例中,对于扭矩检测设备进行了描述,所述扭矩检测设备构造成设置了作为固定地配合到第一轴1上的第一旋转部件的圆筒形磁体4,且圆筒形磁体4相对于轭环5、5(第二旋转部件)的相对角位移得到检测,所述轭环5、5与第二轴2一体地旋转。然而要理解的是,本实施例不限于该实施例的扭矩检测设备,而且可以同样应用到任何其他扭矩检测设备,所述扭矩检测设备具有另外构造的第一旋转部件和第二旋转部件、并且需要确定第一和第二旋转部件之间在轴向方向上的位置关系。

Claims (4)

1.一种扭矩检测设备,所述扭矩检测设备通过使用伴随扭力杆的扭转、在所述第一旋转部件与第二旋转部件之间产生的相对角位移,检测施加到通过扭力杆同轴地彼此连接的第一轴和第二轴上的旋转扭矩,所述第一旋转部件固定地配合到所述第一轴上并与所述第一轴一体地旋转,所述第二旋转部件围绕所述第一旋转部件的外圆周并与所述第二轴一体地旋转,所述扭矩检测设备的特征在于包括
面对部分,所述面对部分设置在所述第一轴与所述第二轴之间,并使得所述第一轴和所述第二轴在轴向方向上以小于所述第一旋转部件的下端面与所述第二轴的上端面之间的空间的空间彼此面对,
其中,所述第一旋转部件的所述下端面与所述第二轴的所述上端面之间的轴向距离大于所述第一轴与所述第二轴的所述上端面之间的轴向距离。
2.根据权利要求1所述的扭矩检测设备,其中
所述面对部分包括面对表面和面对部件,所述面对表面设置在所述第一轴上,所述面对部件设置在所述第二轴的上部上,
所述面对表面由垂直于轴向方向、并在低于所述第一旋转部件固定地配合到其上的所述第一轴的一部分处形成的表面构成,
所述面对部件具有上端面,所述上端面是所述第二轴的上端面,且
在所述面对表面与所述面对部件的所述上端面之间的空间被设定为a。
3.一种组装扭矩检测设备的方法,所述扭矩检测设备通过使用第一旋转部件与第二旋转部件之间产生的相对角位移,检测施加到通过扭力杆同轴地彼此连接的第一轴和第二轴上的旋转扭矩,所述第一旋转部件与所述第二旋转部件在圆周方向和轴向方向上都被定位,所述第一旋转部件固定地配合到所述第一轴上并与所述第一轴一体地旋转,所述第二旋转部件围绕所述第一旋转部件的外圆周并与所述第二轴一体地旋转,其特征在于包括以下步骤:
在所述第一轴与所述第二轴之间设置面对部分,所述面对部分使得所述第一轴和所述第二轴在轴向方向上彼此面对,其中,所述第一旋转部件的下端面与所述第二轴的上端面之间的轴向距离大于所述第一轴与所述第二轴的所述上端面之间的轴向距离;
通过使得所述面对部件的所述空间变为零,确定用于在轴向方向上定位所述第一旋转部件和所述第二旋转部件的参考位置;
通过在轴向方向上从预定的参考位置相对于所述第二轴向上移动所述第一轴预定空间,在轴向方向上定位所述第一旋转部件和所述第二旋转部件;和
在完成在轴向方向上定位所述第一旋转部件与所述第二旋转部件之后,通过相对地旋转所述第一轴和所述第二轴,在圆周方向上定位所述第一旋转部件和所述第二旋转部件。
4.根据权利要求3所述的组装扭矩检测设备的方法,其中
所述面对部分包括面对表面和面对部件,所述面对表面设置在所述第一轴上,所述面对部件设置在所述第二轴的上部上,
所述面对表面由垂直于轴向方向、并在低于所述第一轴的、所述第一旋转部件固定地配合到其上的一部分处形成的表面构成,
所述面对部件具有上端面,所述上端面是所述第二轴的上端面,且
在所述面对表面与所述面对部件的所述上端面之间的空间被设定为a。
CN2007100889650A 2006-03-29 2007-03-26 扭矩检测设备和组装扭矩检测设备的方法 Expired - Fee Related CN101046419B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006-091783 2006-03-29
JP2006091783 2006-03-29
JP2006091783A JP5127150B2 (ja) 2006-03-29 2006-03-29 トルク検出装置及びトルク検出装置の組立て方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101046419A CN101046419A (zh) 2007-10-03
CN101046419B true CN101046419B (zh) 2011-03-23

Family

ID=38248190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007100889650A Expired - Fee Related CN101046419B (zh) 2006-03-29 2007-03-26 扭矩检测设备和组装扭矩检测设备的方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7798019B2 (zh)
EP (1) EP1840546B1 (zh)
JP (1) JP5127150B2 (zh)
CN (1) CN101046419B (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5031672B2 (ja) * 2008-06-04 2012-09-19 カヤバ工業株式会社 トルクセンサの組立方法
JP5513902B2 (ja) * 2010-01-12 2014-06-04 カヤバ工業株式会社 トルクセンサ
JP5480758B2 (ja) * 2010-09-13 2014-04-23 日立金属株式会社 トルクインデックスセンサ
US8390276B2 (en) 2010-09-27 2013-03-05 Bourns Incorporated Target magnet assembly for a sensor used with a steering gear
US8448528B2 (en) 2010-09-27 2013-05-28 Bourns Incorporated Three-piece torque sensor assembly
CN102156078B (zh) * 2011-03-03 2012-11-21 西北工业大学 一种涡簧扭矩测试装置
JP5563549B2 (ja) 2011-12-16 2014-07-30 株式会社デンソー トルクセンサ
JP5994264B2 (ja) * 2012-02-01 2016-09-21 株式会社ジェイテクト トルク検出装置およびその製造方法
JP6144459B2 (ja) * 2012-03-28 2017-06-07 Kyb株式会社 電動パワーステアリング装置
JP6311926B2 (ja) 2014-06-18 2018-04-18 株式会社ジェイテクト トルクセンサおよび電動パワーステアリング装置
JP6217609B2 (ja) * 2014-11-27 2017-10-25 株式会社デンソー 磁気検出装置、および、これを用いたトルクセンサ
JP6217608B2 (ja) * 2014-11-27 2017-10-25 株式会社デンソー 磁気検出装置、および、これを用いたトルクセンサ
DE102015213902A1 (de) * 2015-07-23 2017-01-26 Robert Bosch Gmbh Messanordnung zur Messung des Drehmomentes an einer Welle, Kurbeltrieb und Fahrzeug
WO2024137701A2 (en) * 2022-12-19 2024-06-27 Gates Corporation Torque sensor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4800764A (en) * 1987-06-04 1989-01-31 Trw Inc. Apparatus for sensing relative rotation between members
US4881414A (en) * 1987-05-12 1989-11-21 Nippondenso Co., Ltd. Torque detection apparatus

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06281513A (ja) * 1993-03-25 1994-10-07 Jidosha Kiki Co Ltd トルクセンサ
JPH08304193A (ja) * 1995-04-28 1996-11-22 Nissan Motor Co Ltd トルクセンサ
FR2821668B1 (fr) * 2001-03-02 2003-05-02 Moving Magnet Tech Capteur de position, notamment destine a la detection de la torsion d'une colonne de direction
DE10262194B4 (de) * 2001-05-18 2014-01-23 Denso Corporation Drehmomentsensor und elektrisches servolenkungssystem mit drehmomentsensor
JP3874642B2 (ja) 2001-05-18 2007-01-31 株式会社デンソー トルクセンサ及びこのトルクセンサを具備する電動パワーステアリング装置
JP3913657B2 (ja) * 2002-10-02 2007-05-09 株式会社日本自動車部品総合研究所 トルクセンサ
JP2004135434A (ja) * 2002-10-10 2004-04-30 Seiko Precision Inc アクチュエータの組立方法
JP2005037177A (ja) * 2003-07-17 2005-02-10 Unisia Jkc Steering System Co Ltd トルクセンサ及びトルクセンサの固定方法
JP2005069994A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Koyo Seiko Co Ltd トルク検出装置
JP4389616B2 (ja) * 2004-03-15 2009-12-24 日本精工株式会社 電動式パワーステアリング装置
JP2005345284A (ja) * 2004-06-03 2005-12-15 Favess Co Ltd トルク検出装置
JP2005329784A (ja) * 2004-05-19 2005-12-02 Hitachi Ltd 電動パワーステアリング装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4881414A (en) * 1987-05-12 1989-11-21 Nippondenso Co., Ltd. Torque detection apparatus
US4800764A (en) * 1987-06-04 1989-01-31 Trw Inc. Apparatus for sensing relative rotation between members

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
图2.

Also Published As

Publication number Publication date
EP1840546B1 (en) 2015-03-18
CN101046419A (zh) 2007-10-03
EP1840546A2 (en) 2007-10-03
JP2007263871A (ja) 2007-10-11
JP5127150B2 (ja) 2013-01-23
US20070240521A1 (en) 2007-10-18
US7798019B2 (en) 2010-09-21
EP1840546A3 (en) 2009-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101046419B (zh) 扭矩检测设备和组装扭矩检测设备的方法
US7562590B2 (en) Torque detecting device and manufacturing method of yoke assembly
US8448742B2 (en) Electric power steering system
US7707900B2 (en) Torque detecting device having magnetic shield for shielding magnetic noise
CN105270467B (zh) 扭矩传感器以及电动动力转向装置
CN102401710B (zh) 转矩转位传感器
US20080258715A1 (en) Sensor System for Detecting a Differential Angle
CN103661595A (zh) 扭矩传感器及利用其的助力转向装置
EP3324167B1 (en) Torque detecting apparatus and method for manufacturing the same
CN104245477B (zh) 电动动力转向装置
US20220348250A1 (en) Steer-by-wire type steering apparatus
US4808934A (en) Position sensor for detecting angular position
CN105092128A (zh) 转矩传感器以及电动动力转向装置
US9164007B2 (en) Magnetic flux collector for a torque detection device
US20040145365A1 (en) Annular sensor housing
JP2018179701A (ja) 磁気検出装置、トルクセンサ及び電動パワーステアリング装置
CN109689474A (zh) 转向装置
CN2934010Y (zh) 汽车电动助力转向装置中的扭矩传感器
CN102713527A (zh) 用于曲轴角度传感装置的发送轮
KR101949432B1 (ko) 토크 센서 장치
EP1442959A2 (en) Torque detector and method of manufacturing the housing of the torque detector
KR100373521B1 (ko) 차량용 토크감지장치
KR100365834B1 (ko) 자동차용 전동식 파워스티어링 장치
JP2521982Y2 (ja) 車輌用操舵装置
JP2022068560A (ja) トルクセンサ

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110323

Termination date: 20190326

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee