CN104684790B - 电动动力转向装置 - Google Patents

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Abstract

转向柱助力式的电动动力转向装置(10)具备：转向轴(22)；磁致伸缩式转矩传感器(80)，其检测在转向轴(22)上产生的转矩；以及轴承(64、65)，其将转向轴(22)支承为旋转自如。磁致伸缩式转矩传感器(80)包括：磁致伸缩膜(81)，其设置在转向轴(22)的外周面上；和检测部(83)，其与该磁致伸缩膜(81)对置设置来检测导磁率变化。轴承(64、65)在转向轴(22)的轴向上以夹着检测部(83)的方式安装于两个部位。

Description

电动动力转向装置
技术领域
本发明涉及一种改良后的电动动力转向装置。
背景技术
在多数车辆的转向系统中使用电动动力转向装置。电动动力转向装置是在驾驶员对方向盘进行旋转操作时，减轻驾驶员的转向力，从而对驾驶员赋予舒适的转向感觉的装置。
这种电动动力转向装置具有旋转转矩检测机构。旋转转矩检测机构是在驾驶员对方向盘进行旋转操作时，对作用于车辆的转向系统的旋转转矩(转向转矩)的大小及方向进行检测的装置。根据旋转转矩检测机构检测的检测结果而通过电动机产生辅助转矩，并将该辅助转矩向转向系统施加。
尤其是将使辅助转矩向转向轴传递的形式的电动动力转向装置称为转向柱助力式电动动力转向装置。关于转向柱助力式电动动力转向装置，例如公知有下述专利文献1中记载的技术。
在该专利文献1中公知的转向柱助力式电动动力转向装置具有方向盘、一端与该方向盘连接的转向轴、将该转向轴支承为旋转自如的两个轴承、以及对转向轴的转向转矩进行检测的转矩传感器。转矩传感器配置在方向盘侧的轴承与方向盘之间。转矩传感器使用接触式的压力传感器。
对于这样的接触式的压力传感器，近年来，大多使用不与转向轴接触就能计测转向转矩的非接触式的传感器。作为非接触式的传感器，公知有磁致伸缩式转矩传感器。
在专利文献1那样的电动动力转向装置中采用磁致伸缩式转矩传感器的情况下，需要在转向轴的外周面上设置磁致伸缩膜，并设置与该磁致伸缩膜对置而检测磁致伸缩膜的导磁率变化的检测部。检测部具有用于检测磁致伸缩膜的导磁率的变化的一对检测电路。
然而，在使用磁致伸缩式转矩传感器时可能产生如下问题。
例如，在进入车库时，有时会缓慢地使方向盘最大限度地旋转。当要从旋转至极限的状态进一步进行旋转时，弯曲力矩可能作用于方向盘及与该方向盘连结的转向轴。
另外，在转向轴的另一端经由万向接头而形成角度地连结有中间轴。因此，当轮胎撞击道牙而被输入冲击时，有时从万向接头侧也会作用有弯曲力矩。
上述的弯曲力矩因在旋转轴的轴向的截面位置而大小不同。具体而言，弯曲力矩在弯曲力矩的作用点处为0(零)，随着截面位置远离作用点而增大。因此，在截面位置与作用点的位置不同的磁致伸缩材料上作用有大小不同的弯曲力矩。对于两个磁致伸缩材料而言，旋转力矩和弯曲力矩均作为同样的应变而被检测。即，由于检测弯曲力矩，使得用于检测旋转力矩的磁致伸缩式转矩传感器的精度降低。由于在两个磁致伸缩材上作用有大小不同的弯曲力矩，因此即使从对应的检测机构分别取得交流电阻等的输出的差量，也不能抵消弯曲力矩的量。因此，转向转矩的检测精度降低。转矩的检测精度存在进一步改良的余地。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-103638号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的课题在于提供一种具备旋转转矩检测机构的电动动力转向装置，该旋转转矩检测机构能够对作用于旋转轴的旋转转矩的大小及方向进行高精度地检测。
用于解决课题的手段
根据本发明，提供一种电动动力转向装置，其具备：
磁致伸缩式转矩传感器，其检测在转向轴上产生的转矩；
轴承，其将所述转向轴支承为旋转自如；以及
方向盘，其位于所述转向轴的一端，
所述电动动力转向装置的特征在于，
所述磁致伸缩式转矩传感器包括：磁致伸缩膜，其设置在所述转向轴的外周面上；以及检测部，其与该磁致伸缩膜对置设置来检测导磁率变化，
所述轴承在所述转向轴的轴向上以夹着所述检测部的方式安装于两个部位。
优选通过所述磁致伸缩式转矩传感器及所述转向轴构成旋转转矩检测装置，所述磁致伸缩式转矩传感器用于在驾驶员对所述方向盘进行旋转操作时，对作用在所述转向轴上的旋转转矩的大小及方向进行检测，
所述电动动力转向装置具备产生辅助转矩的辅助转矩用电动机，
通过所述辅助转矩用电动机产生与由所述旋转转矩检测装置检测到的检测结果对应的辅助转矩，并将该辅助转矩向所述转向轴施加。
优选安装于两个部位的轴承中的至少一方的轴承由双列式滚动轴承构成。
优选安装于两个部位的轴承中的至少一方的轴承由沿着所述轴连续安装的多个单列式滚动轴承构成。
发明效果
在本发明中，轴承在轴的轴向上以夹着检测部的方式安装于两个部位。即，检测部配置在两个轴承之间。例如，轴承之间的距离设定为比从方向盘侧的轴承到方向盘的距离长。通过距离长，从而向轴施加的弯曲力矩的变化程度比从方向盘侧的轴承到方向盘的变化程度小。通过弯曲力矩的变化程度小，从而能够提高磁致伸缩式转矩传感器所检测的转向转矩的检测精度。
在轴上设置的磁致伸缩式转矩传感器的检测精度高这一情况在将辅助转矩向转向轴施加的转向柱助力式电动动力转向装置中尤其有益。
并且，在本发明中，旋转转矩检测机构的轴承使用了双列轴承，因此除了该轴承部处的转向轴的挠曲之外，还能够限制挠曲角度，并且能够对来自比轴承靠外侧的弯曲力矩进行抑制。其结果是，在驾驶员对方向盘进行旋转操作时，能够对作用于车辆的转向系统的旋转转矩的大小及方向进行高精度地检测，并且能够提高驾驶员的转向感觉(转向感)。
并且，在本发明中，通过将两个旋转转矩检测机构的轴承排列，从而除了该轴承部处的转向轴的挠曲之外，还能够限制挠曲角度，并且能够对来自比轴承靠外侧的弯曲力矩进行抑制。其结果是，在驾驶员对方向盘进行旋转操作时，能够对作用于车辆的转向系统的旋转转矩的大小及方向进行高精度地检测，并且能够提高驾驶员的转向感觉(转向感)。
附图说明
图1是本发明的实施例1的转向柱助力式的电动动力转向装置的示意图。
图2是图1所示的电动动力转向装置的主要部分剖视图。
图3是对图2所示的转向柱助力式电动动力转向装置与比较例的转向柱助力式电动动力转向装置进行比较的图。
图4是对图2所示的转向柱助力式电动动力转向装置的效果进行说明的图。
图5是对本发明的实施例2的转向柱助力式的电动动力转向装置进行说明的图。
图6是对本发明的实施例3的转向柱助力式的电动动力转向装置进行说明的图。
图7是本发明的实施例4的转向柱助力式的电动动力转向装置的主要部分剖视图。
图8是本发明的实施例5的转向柱助力式的电动动力转向装置的主要部分剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。
实施例1
基于图1，对搭载有实施例1的旋转转矩检测装置的转向柱助力式电动动力转向装置的结构进行说明。
如图1所示，转向柱助力式电动动力转向装置10(以下称为“电动动力转向装置10”。)包括从车辆的方向盘21到车辆的转向车轮29、29(例如前轮)的转向系统20和向该转向系统20施加辅助转矩的辅助转矩机构40。
在转向系统20中，在方向盘21上经由转向轴22(轴22)及万向接头23、23而连结有小齿轮轴24，在小齿轮轴24上经由齿轮齿条机构25而连结有齿条轴26，在齿条轴26的两端经由左右的横拉杆27、27及转向节28、28而连结有左右的转向车轮29、29。
齿轮齿条机构25包括在小齿轮轴24上形成的小齿轮31和在齿条轴26上形成的齿条32。
根据转向系统20，驾驶员对方向盘21进行转向，从而能够通过该转向转矩而经由齿轮齿条机构25及左右的横拉杆27、27来使左右的转向车轮29、29转向。
辅助转矩机构40为如下这样的机构，即，通过磁致伸缩式转矩传感器80(旋转转矩检测装置80)对施加在方向盘21上的转向系统20的转向转矩进行检测，基于该磁致伸缩式转矩传感器80的转矩检测信号而由控制部42产生控制信号，且基于该控制信号而由辅助转矩用电动机43(以下称为“电动机43”。)产生与转向转矩对应的辅助转矩，并将该辅助转矩经由蜗轮机构44向转向轴22传递，然后将辅助转矩从转向轴22向转向系统20的齿轮齿条机构25传递。磁致伸缩式转矩传感器80对施加在转向轴22上的转矩进行检测，并作为转矩检测信号而输出。
根据电动动力转向装置10，在通过驾驶员的转向而产生的转向转矩上加上电动机43的辅助转矩，并通过它们的复合转矩对转向车轮29、29进行转向。
如图2所示，方向盘21、转向轴22及蜗轮机构44由转向柱61支承。转向柱61例如经由安装部62而悬挂并支承于转向吊架。转向吊架是在车身前部的整个车宽方向上安装的管状的构件。
收纳蜗轮机构44的壳体63的一端插入转向柱61。由此，壳体63与转向柱61一体地形成。
在转向柱61的方向盘21侧的端部安装有第一轴承64(轴承64)。在壳体63的另一端部安装有第二轴承65(轴承65)。第一轴承64及第二轴承65均为单列式的滚动轴承。第一轴承64与第二轴承65之间的距离L2设定为比从方向盘21到第一轴承64的距离L1长。虽然详细内容后述，但通过使L2充分长，从而能够缓和在第一轴承64与第二轴承65之间产生的弯曲力矩的变化程度。
转向轴22由上述的第一轴承64及第二轴承65支承为能够旋转。在该转向轴22的一端经由轴套66而安装有方向盘21。在第一轴承64与第二轴承65之间安装有检测在转向轴22上产生的转矩的磁致伸缩式转矩传感器80。
转向轴22包括与方向盘21连接的第一轴22a、和通过联轴器与该第一轴22a连结并朝向万向接头(图1、符号23)延伸的第二轴22b。
壳体63包括一端插入转向柱61且另一端开口的基体63a、和关闭该基体63a的开口且将第二轴承65固定的盖体63b。基体63a的插入转向柱61的部位的长度比没有插入转向柱61的部位的长度形成得长。通过插入充分的长度，能够以高强度支承壳体63。
用于驱动蜗轮机构44的电动机43的电动机轴(图1、符号43a)进行延伸。电动机轴是将蜗轮机构44的蜗杆轴连结了的输出轴。蜗杆轴具备一体形成的蜗杆。
蜗轮机构44为如下这样的结构，即，使从动侧的蜗轮73与驱动侧的蜗杆啮合，从蜗杆经由蜗轮73而向第二轴22b传递转矩。蜗轮73安装在第二轴22b上。第二轴承65安装在比蜗轮73更远离方向盘21的部位。
磁致伸缩式转矩传感器80包括：磁致伸缩膜81，其设置在第二轴22b的外周面上，且磁致伸缩特性(磁特性)根据转矩而变化；以及检测部83，其以在周向上包围该磁致伸缩膜81的方式配置，且对磁致伸缩膜81上产生的导磁率变化进行检测。磁致伸缩膜81由在第二轴22b的轴长度方向施加了互为反向的残存应变的磁致伸缩膜构成。
磁致伸缩膜81是由相对于应变的变化而磁通密度的变化大的材料构成的膜。例如，是在第二轴22b的外周面上通过气相沉积法形成的Ni-Fe系的合金膜。该合金膜的厚度优选为30～50μm左右。需要说明的是，合金膜的厚度也可以在其以下或在其以上。磁致伸缩膜81是在第二轴22b的外周面上整周形成的、大致固定的宽度且固定的厚度的膜。
Ni-Fe系的合金膜在含有大致50重量％的Ni时，磁致伸缩常数变大，因此磁致伸缩效果处于提高的倾向，从而优选使用这样的Ni含有率的材料。例如，作为Ni-Fe系的合金膜，使用含有50～70重量％的Ni且剩余部分为Fe的材料。
需要说明的是，磁致伸缩膜81只要是强磁性体的膜即可，不限于Ni-Fe系的合金膜。例如，磁致伸缩膜81也可以是Co-Fe系的合金膜、Sm-Fe系的合金膜。
检测部83对磁致伸缩膜81上产生的磁致伸缩效果进行电检测，并将其检测信号作为转矩检测信号而输出。该检测部83包括在磁致伸缩膜81的外周固定于第二轴22b的线圈骨架84和在该线圈骨架84上分别卷绕多层的线圈85、85。线圈85包括向磁致伸缩膜81施加交流电压的励磁线圈和对磁致伸缩膜81上产生的导磁率的变化进行检测的检测线圈。即，在一对线圈85、85上分别卷绕有励磁线圈及检测线圈。
磁致伸缩膜81与线圈骨架84的间隙设定为0.5～1mm左右的范围。线圈85、85在1～100kHz的范围内以例如10kHz左右的适当的频率被励磁，来对线圈85、85与赋予了各向异性的磁致伸缩膜81之间的导磁率进行检测。
当乘客对方向盘21进行转向时，转向轴22与方向盘21一起旋转。通过旋转，在转向轴22上产生转向转矩。通过磁致伸缩式转矩传感器80对该转向转矩进行检测。控制部(图1、符号42)基于检测到的转向转矩而使电动机43工作。由于电动机43工作，因而蜗杆旋转，且蜗杆使蜗轮73旋转。通过蜗轮73旋转，从而辅助转矩向转向轴22传递。
在图3(a)中示出了实施例的电动动力转向装置10。在图3(b)中简单地示出了图3(a)所示的电动动力转向装置10。
如图3(a)及图3(b)所示，在实施例中，在转向轴22上配置有两个轴承64、65。在上述的轴承64、65之间配置有磁致伸缩式转矩传感器80。通过向方向盘21施加载荷W，从而在转向轴22上产生弯曲力矩。
图3(c)所示的图是表示在图3(b)的转向轴22上产生的弯曲力矩的大小的弯曲力矩图。横轴与转向轴22的各部位对应，纵轴示出弯曲力矩的大小。
同时也参照图3(c)。由于施加于转向轴22的端部的载荷W而在转向轴22中产生的弯曲力矩M在第一轴承64处成为最大P1。在第一轴承64处成为最大的弯曲力矩M朝向第二轴承65而逐渐降低，在第二轴承65处成为0。使线S1与横轴所成的角的角度为α，其中，线S1是对从与第一轴承64对应的部位到与第二轴承65对应的部位进行连结的线。
在图3(d)中简单地示出了比较例1的电动动力转向装置100。该电动动力转向装置100在比第一轴承164靠方向盘(图3(a)参照)侧的端部配置有磁致伸缩式转矩传感器180。
如图3(d)所示，通过在转向轴122的端部施加载荷W，从而在转向轴122上产生弯曲力矩。
图3(e)所示的图是图3(d)的状态下的弯曲力矩图。横轴与转向轴122对应，纵轴示出弯曲力矩的大小。
同时也参照图3(e)，由于施加于转向轴122的端部的载荷W而在转向轴122中产生的弯曲力矩M在第一轴承164的位置成为最大P1。在第一轴承164的位置成为最大的弯曲力矩M朝向第二轴承165而逐渐降低，在第二轴承165处成为0。使线S2与横轴所成的角的角度为β，其中，线S2是对从与转向轴122的端部对应的部位到与第一轴承164对应的部位进行连结的线。
在图3(f)中简单地示出了比较例2的电动动力转向装置200。该电动动力转向装置200在第一轴承264与第二轴承265之间配置有第三轴承266，在第一轴承264与第三轴承266之间配置有磁致伸缩式转矩传感器280。在这种情况下，通过在转向轴222的端部施加载荷W，从而也在转向轴222上产生弯曲力矩。
图3(g)所示的图是图3(f)的状态下的弯曲力矩图。横轴与转向轴222对应，纵轴示出弯曲力矩的大小。
由于施加于转向轴222的端部的载荷W而在转向轴222中产生的弯曲力矩M在第一轴承264的位置成为最大P1。在第一轴承264的位置成为最大值的弯曲力矩M在第三轴承266处达到与向第一轴承264施加的弯曲力矩反向的弯曲力矩的峰值。从第三轴承266朝向第二轴承265而逐渐降低，在第二轴承265处成为0。使线S3与横轴所成的角的角度为γ，其中，线S3是对从与第一轴承264对应的部位到与第三轴承266对应的部位进行连结的线。
参照图4，对实施例、比较例1及比较例2进行比较。
如图4(a)及图4(b)的实施例所示，向各检测部83、83施加的弯曲力矩的差为t1。
如图4(c)及图4(d)的比较例1所示，向各检测部183、183施加的弯曲力矩的差为t2。同样，如图4(e)及图4(f)的比较例2所示，向各检测部283、283施加的弯曲力矩的差为t3。
对实施例及比较例1、2中的弯曲力矩的差进行比较，t1＜t3＜t2。在实施例中，在弯曲力矩的变化程度小的部位、即在轴承64、65之间设置了磁致伸缩式转矩传感器80。在实施例中，各检测部83、83之间的弯曲力矩的差t1小。由于向各检测部83、83之间施加的弯曲力矩的差小，因此能够提高磁致伸缩式转矩传感器80所检测的转向转矩的检测精度。
比较例1的角度β比实施例的角度α大(α＜β)。即，在比较例1中，与实施例的情况相比，在弯曲力矩的变化程度大的部位设置磁致伸缩式转矩传感器180。由此，向各检测部183、183施加的弯曲力矩的差t2比实施例的情况(t1)大。由于向各检测部183、183施加的弯曲力矩的差大，因而转向转矩的检测精度降低。比较例2的角度γ也比实施例的角度α大，可以说是同样的结果。
对以上进行总结，可以说是以下内容。
也参照图2，轴承64、65在转向轴22的轴向上以夹着检测部83、83的方式安装于两个部位。即，检测部83、83在两个轴承64、65之间配置。一般来说，轴承64、65之间的距离L2设定为比从方向盘21侧的轴承64到方向盘21的距离L1长。由于距离L2长，因此向转向轴22施加的弯曲力矩的变化程度比从方向盘21侧的轴承64、65到方向盘21的变化程度小。由于弯曲力矩的变化程度小，从而能够提高磁致伸缩式转矩传感器80所检测的转向转矩的检测精度。
在转向轴22上设置的磁致伸缩式转矩传感器80的检测精度高这一情况在将辅助转矩向转向轴22施加的转向柱助力式电动动力转向装置10中尤其有益。
需要说明的是，弯曲力矩的变化程度表示向转向轴22施加的弯曲力矩的每单位长度的变化量。更简单地讲，指图3及图4所示的弯曲力矩图的线的倾斜度(参照α～γ。)。
实施例2
接着，基于附图，对本发明的实施例2进行说明。
图5(a)示出搭载有实施例2的旋转转矩检测装置的电动动力转向装置的截面结构，与上述图2对应地进行表示。相对于实施例1的电动动力转向装置，变更了配置在一个部位的轴承的数量。
如图5(a)所示，在实施例2的电动动力转向装置10A中，第一轴承64A、64A由沿着转向轴22连续地安装的多个单列式滚动轴承构成。在这样形成的电动动力转向装置10B中，也能够得到本发明规定的效果。
也参照图5(b)，第一轴承64A、64A排列有多个。由此，转向轴22相对于外力W而挠曲量变小。通过挠曲量小，也能够减小弯曲力矩的变化程度。通过弯曲力矩的变化程度小，从而能够进一步提高磁致伸缩式转矩传感器80所检测的转向转矩的检测精度。
实施例3
接着，基于附图，对本发明的实施例3进行说明。
图6(a)示出搭载有实施例3的旋转转矩检测装置的电动动力转向装置的截面结构，与上述图2对应地进行表示。相对于实施例1的电动动力转向装置，变更了配置于一个部位的轴承的数量。
如图6(a)所示，在实施例3的电动动力转向装置10B中，第二轴承65B、65B由沿着转向轴22连续地安装的多个单列式滚动轴承构成。在这样形成的电动动力转向装置10B中，也能够得到本发明规定的效果。
也参照图6(b)，第二轴承65B、65B排列有多个。由此，转向轴22相对于外力W而挠曲量变小。通过挠曲量小，从而也能够减小弯曲力矩的变化程度。通过弯曲力矩的变化程度小，从而能够进一步提高磁致伸缩式转矩传感器80所检测的转向转矩的检测精度。
尤其是通过在万向接头侧排列多个第二轴承65B、65B，从而对于来自万向接头侧的外力也能够提高检测精度。
通过将两个单列式滚动轴承排列，从而除了第二轴承65B、65B处的转向轴22的挠曲之外，还能够限制挠曲角度，且能够对来自比第二轴承65B、65B靠外侧的弯曲力矩进行抑制。其结果是，在驾驶员对方向盘21进行旋转操作时，能够对作用于车辆的转向系统20的旋转转矩的大小及方向进行高精度地检测，并且能够提高驾驶员的转向感觉(转向感)。
需要说明的是，第二轴承65B、65B也可以设置三个以上。另外，第一轴承64也可以由多个单列式滚动轴承构成。
实施例4
接着，基于附图，对本发明的实施例4进行说明。
图7示出搭载有实施例4的旋转转矩检测装置的电动动力转向装置的截面结构，与上述图2对应地进行表示。相对于实施例1的电动动力转向装置，变更了轴承的种类。
如图7所示，实施例4的电动动力转向装置10C的第二轴承65C由双列式滚动轴承构成。在这样形成的电动动力转向装置10C中，也能够得到本发明规定的效果。
第二轴承65C使用了双列式滚动轴承，因此除了第二轴承65C处的转向轴22的挠曲之外，还能够限制挠曲角度，且能够对来自比第二轴承65C靠外侧的弯曲力矩进行抑制。其结果是，在驾驶员对方向盘21进行旋转操作时，能够对作用于车辆的转向系统20的旋转转矩的大小及方向进行高精度地检测，并且能够提高驾驶员的转向感觉(转向感)。需要说明的是，第一轴承64也可以由双列式滚动轴承构成。
实施例5
接着，基于附图，对本发明的实施例5进行说明。
图8示出搭载有实施例5的旋转转矩检测装置的电动动力转向装置的截面结构，与上述图2对应地进行表示。相对于实施例1的电动动力转向装置，变更了轴承的位置。
如图8所示，电动动力转向装置10F的第二轴承65F比蜗轮73更接近方向盘21而配置。在该情况下，第一轴承64与第二轴承65F之间的距离L3也比从方向盘21到第一轴承64的距离L1长。在这样形成的电动动力转向装置10F中，也能够得到本发明规定的效果。
需要说明的是，以方向盘21为基准，将第二轴承设置在比蜗轮73更远的实施例1的电动动力转向装置的轴承之间的距离(图2、L2)长。由于轴承之间的距离越长弯曲力矩的变化程度越小，因而实施例1的电动动力转向装置比实施例5更加优选。
需要说明的是，也可以在不同实施例之间进行轴承的组合、位移限制构件的搭载。例如，可以在一方的部位连续配置单列式滚动轴承，而在另一方的部位配置双列式滚动轴承。除此之外，还可以在实施例之间选择任意的组合。
工业实用性
本发明的旋转转矩检测装置适合于转向柱助力式电动动力转向装置。
符号说明：
10、10A、10B、10C、10F…转向柱助力式电动动力转向装置(旋转转矩检测装置)
21…方向盘
22…转向轴
43…辅助转矩用电动机
64、64A…第一轴承(单列式滚动轴承)
65、65B、65F…第二轴承(单列式滚动轴承)
65C…第二轴承(双列式滚动轴承)
80…磁致伸缩式转矩传感器(旋转转矩检测装置)
81…磁致伸缩膜
83…检测部

Claims (1)

1.一种电动动力转向装置，其具备：
转向柱及壳体，它们相互一体地形成；
轴承，其将转向轴旋转自如地支承于所述转向柱及所述壳体；
磁致伸缩式转矩传感器，其检测在所述转向轴上产生的转矩；
方向盘，其直接安装于所述转向轴的一端；
万向接头，其设置于所述转向轴的另一端；
小齿轮轴，其经由所述万向接头与所述转向轴连结；
齿条轴，其与所述小齿轮轴连结；以及
蜗轮机构，其收纳于所述壳体，将由辅助转矩用电动机产生的辅助转矩向所述转向轴传递，
所述电动动力转向装置的特征在于，
所述磁致伸缩式转矩传感器包括：磁致伸缩膜，其设置在所述转向轴的外周面上；以及检测部，其与该磁致伸缩膜对置设置来检测导磁率变化，
所述轴承在所述转向轴的轴向上以夹着所述检测部及所述蜗轮机构的方式仅安装于两个部位，所述轴承包括所述转向柱上的设置在所述检测部与所述方向盘之间的第一轴承及所述壳体上的设置在所述检测部与所述万向接头之间的第二轴承，通过所述磁致伸缩式转矩传感器构成旋转转矩检测装置，所述磁致伸缩式转矩传感器用于在驾驶员对所述方向盘进行旋转操作时，对作用在所述转向轴上的旋转转矩的大小及方向进行检测，所述电动动力转向装置具备产生辅助转矩的辅助转矩用电动机，通过所述辅助转矩用电动机产生与由所述旋转转矩检测装置检测到的检测结果对应的辅助转矩，并将该辅助转矩向所述转向轴施加，
所述第二轴承的个数比所述第一轴承的个数多，或者所述第一轴承为一个单列式滚动轴承且所述第二轴承为一个双列式滚动轴承。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3733479A4 (en) * 2017-12-28 2021-09-29 Nsk Ltd. ASSISTANCE MECHANISM AND ELECTRICAL ENERGY STEERING DEVICE
JP7169586B2 (ja) * 2019-01-30 2022-11-11 ユニパルス株式会社 トルク変換器
DE102019107577A1 (de) * 2019-03-25 2020-10-01 Zf Automotive Germany Gmbh Steer-by-Wire Lenksystem
DE102019109886A1 (de) * 2019-04-15 2020-10-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Handkraftaktuator mit einem Sensorsystem zur Drehmomentdetektion
DE102019112155A1 (de) 2019-05-09 2020-11-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Anordnung zum Messen eines auf eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeuges wirkenden Momentes und Verfahren zum Prüfen der Anordnung
DE102020104134A1 (de) * 2020-02-18 2021-08-19 Thyssenkrupp Ag Elektromechanische Hilfskraftlenkung mit einteiliger Sensorwelle und magnetoelastischem Drehmomentsensor

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6301975B1 (en) * 1998-02-26 2001-10-16 Nsk Ltd. Torque sensor having improved reliability against thermal expansion and axial displacement of components
JP2001296193A (ja) * 2000-04-17 2001-10-26 Suzuki Motor Corp 操舵力検出用磁歪式トルクセンサ
JP2002257648A (ja) * 2001-02-28 2002-09-11 Honda Motor Co Ltd トルク検出装置及びトルク検出装置を搭載した電動パワーステアリング装置
US6959781B2 (en) * 2003-02-04 2005-11-01 Honda Motor Co., Ltd. Rotational torque detection mechanism and power steering apparatus
DE102005007357A1 (de) * 2004-02-17 2005-09-08 Hitachi, Ltd. Hilfskraflenkungs-Vorrichtung eines Elektromotors
JP4539277B2 (ja) 2004-10-08 2010-09-08 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
WO2007055296A1 (ja) * 2005-11-10 2007-05-18 Nsk Ltd. 電動式パワーステアリング装置
JP2007285793A (ja) * 2006-04-14 2007-11-01 Honda Motor Co Ltd 磁歪式トルクセンサ
EP1892172B1 (en) * 2006-08-21 2009-09-16 JTEKT Corporation Steering apparatus
JP4801816B2 (ja) * 2006-11-01 2011-10-26 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
JP2008216162A (ja) * 2007-03-07 2008-09-18 Honda Motor Co Ltd 磁歪式トルクセンサおよび電動パワーステアリング装置
DE102007044776A1 (de) * 2007-09-19 2009-04-09 Schaeffler Kg Wälzlager mit einem geteilten Lagerring
JP2009090732A (ja) * 2007-10-04 2009-04-30 Nsk Ltd ピニオンアシスト型電動パワーステアリング装置
JP5228680B2 (ja) * 2008-08-04 2013-07-03 日本精工株式会社 電動式パワーステアリング装置
CN102574541A (zh) * 2009-12-08 2012-07-11 本田技研工业株式会社 电动动力转向装置的制造方法
JP5364066B2 (ja) * 2010-09-24 2013-12-11 日立オートモティブシステムズステアリング株式会社 パワーステアリング装置のトルクセンサの中立点調整方法

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