CN104949781B - 传感器单元、扭矩检测器和电力转向装置 - Google Patents

传感器单元、扭矩检测器和电力转向装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104949781B
CN104949781B CN201410589269.8A CN201410589269A CN104949781B CN 104949781 B CN104949781 B CN 104949781B CN 201410589269 A CN201410589269 A CN 201410589269A CN 104949781 B CN104949781 B CN 104949781B
Authority
CN
China
Prior art keywords
collector
stator
gap
axis
sensor housing
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.)
Active
Application number
CN201410589269.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104949781A (zh
Inventor
滨洋平
武藤宽之
大门巨一
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.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Showa 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 Showa Corp filed Critical Showa Corp
Publication of CN104949781A publication Critical patent/CN104949781A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104949781B publication Critical patent/CN104949781B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/221Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/24Devices for sensing torque, or actuated thereby

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

本发明涉及一种传感器单元、扭矩检测器和电力转向装置。传感器单元包括:收集器,该收集器面向引导磁通的定子,在收集器与定子之间具有空隙,并且收集器集中地吸引由定子引导的磁通;以及传感器壳体,具有覆盖收集器的外部的壁,并且保持收集器,其中间隙形成在收集器的相反表面与传感器壳体的壁之间,收集器的相反表面与收集器的面向定子的表面相反。

Description

传感器单元、扭矩检测器和电力转向装置
技术领域
本发明涉及一种传感器单元、扭矩检测器和电力转向装置。
背景技术
为了检测在车辆的电力转向装置的轴中产生的转向扭矩,使用一种扭矩检测器。该扭矩检测器包括:永磁体,该永磁体固定到由扭杆连接的输入轴和输出轴中的一个轴;定子,该定子固定到输入轴和输出轴中的另一个轴,并且根据一个轴与另一个轴之间的扭转角度引导磁通;以及传感器单元,该传感器单元将由定子引导的磁通转换为电信号,以输出电信号。
永磁体和定子单元由轴侧壳体覆盖。
传感器单元包括:收集器,该收集器面向定子,并且集中地吸引由定子引导的磁通;磁力传感器,该磁力传感器将由收集器集中地吸引的磁通转换为电信号,以输出电信号;以及传感器壳体,该传感器壳体具有覆盖这些接合器和磁力传感器的外部的周壁,已将收集器和磁力传感器保持在其中,并且固定到轴侧壳体(见专利文献1(JP-A-2013-195333))。
收集器由传感器保持,从而当传感器壳体固定到轴侧外壳时,在收集器和定子之间形成适当的间隙。
发明内容
包括传感器单元的扭矩检测器安装在车辆的转向机构中,并且因此布置在车辆的发动机室中。由于主要由发动机产生的热量,发动机室可能产生高温,并且传感器单元也暴露于该热量。
传感器单元的传感器壳体由树脂制成,并且因此常受热量的影响。当传感器壳体的周壁由于热量的影响而变形,并且外壁在定子的方向上挤压收集器时,收集器与定子之间的间隙减小,由收集器从定子集中地吸引的磁通变得不同于在适当间隙中集中地吸引的磁通。这可能影响检测精度。
已鉴于上述情况作出本发明,并且本发明的目的是提供一种传感器单元、扭矩检测器和电力转向装置,其中即使当传感器壳体接收热量时也能够防止或抑制由热量对收集器的影响。
本发明的一个方面提供一种传感器单元,包括:收集器,该收集器面向引导磁通量的定子,在所述收集器与所述定子之间具有空隙,并且该收集器集中地吸引由所述定子引导的所述磁通;以及传感器壳体,该传感器壳体具有覆盖所述收集器的外部的壁,并且保持所述收集器,其中间隙形成在所述收集器的相反表面与所述传感器壳体的壁之间,所述收集器的所述相反表面与所述收集器的面向所述定子的表面相反。
在传感器单元中,所述间隙可以形成在除了在所述收集器的纵向上的两端以外的范围中。
在传感器单元中,所述壁的除了与所述收集器的所述两端接触的部分以外的部分形成为凹状,从而形成了所述间隙。
在传感器单元中,除了所述收集器的两端以外的部分通过在远离所述壁的方向上弯曲而形成,从而形成了所述间隙。
另外,本发明的另一方面提供一种扭矩检测器,包括:磁体,该磁体固定到相对旋转并且同轴布置的两个轴中的一个轴;定子,该定子固定到所述两个轴中的另一个轴,并且根据所述一个轴与所述另一个轴之间的扭转角度引导磁通;以及传感器单元,该传感器单元包括:收集器,该收集器面向所述定子,所述收集器与所述定子之间具有空隙,并且所述收集器集中地吸引由所述定子引导的所述磁通;以及传感器壳体,该传感器壳体具有覆盖所述收集器的外部的壁,并且保持所述收集器,其中间隙形成在所述收集器的相反表面与所述传感器壳体的所述壁之间,所述收集器的所述相反表面与所述收集器的面向所述定子的表面相反。
另外,本发明的另一方面提供一种电力转向装置,包括:检测扭矩的扭矩检测器,包括:磁体,该磁体固定到相对旋转并且同轴布置的两个轴中的一个轴;定子,该定子固定到所述两个轴中的另一个轴,并且根据所述一个轴与所述另一个轴之间的扭转角度检测磁通;以及传感器单元,该传感器单元包括:收集器,该收集器面向所述定子,所述收集器与所述定子之间具有空隙,并且该收集器集中地吸引由所述定子引导的所述磁通;以及传感器壳体,该传感器壳体具有覆盖所述收集器的外部的壁,并且保持所述收集器;电动机,该电动机辅助所述一个轴和所述另一个轴中的一个的旋转;以及控制器,该控制器基于由所述扭矩检测器检测的结果来控制所述电动机的驱动,其中间隙,该间隙形成在所述收集器的相反表面与所述传感器壳体的壁之间,所述收集器的相反表面与所述收集器的面向所述定子的表面相反。
根据所述传感器单元,即使当传感器壳体接受热量时,也能够防止或抑制热量对收集器的影响。
根据所述扭矩检测器,即使当传感器壳体接受热量时,也能够防止或抑制热量对收集器的影响。
根据所述电力转向装置,即使当传感器壳体接受热量时,也能够防止或抑制热量对收集器的影响。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的电力转向装置的示意构造的图;
图2是示出根据本发明的实施例的扭矩传感器(扭矩检测器的实例)的构造的分解透视图;
图3是示出扭矩传感器的布置的截面图;
图4是传感器单元的前视图;
图5是示出沿图4中的线V-V截取的截面的截面图;
图6是沿图4中的线VI-VI截取的截面的一部分的局部截面图;
图7是示出第二收集器的透视图;以及
图8是示出根据另一实施例的传感器单元的前视图。
具体实施方式
下文将通过参考附图描述根据本发明的电力转向装置、扭矩检测器和传感器单元的实施例。
<电力转向装置100的示意说明>
图1是示出根据本发明的实施例的电力转向装置100的示意构造的图。电力转向装置100(下文中有时简称为“转向装置100”)是用于任意改变车辆的行驶方向的转向装置。在本实施例中,示例了在其中将转向装置应用于汽车的构造。
转向装置100包括:转向盘101,该转向盘101由驾驶员操纵;以及转向轴102,该转向轴102与转向盘101一体地设置。转向轴102与上连接轴103经由万向节103a连接,并且上连接轴103与下连接轴108(一个轴)经由万向节103b连接。
转向装置100包括:横拉杆104,该横拉杆104分别连接到用作滚轮的右和左前轮150;以及齿条轴105,该齿条轴105连接到横拉杆104。转向装置100包括小齿轮106a,该小齿轮106a连同形成在齿条轴105中的齿条齿105a一起构成了齿条与小齿轮机构。小齿轮106a形成在小齿轮轴106(另一轴)的下端上。
转向装置100具有转向齿轮箱107,该转向齿轮箱107容纳小齿轮轴106。小齿轮轴106经由在转向齿轮箱107中的扭杆112同轴地连接到下连接轴108,并且小齿轮轴106和下连接轴108根据扭杆112的扭转而相对地旋转。扭杆112的扭转对应于施加到转向盘101的转向扭矩T。
在转向齿轮箱107中,设置了作为根据本发明的扭矩检测器的实施例的扭矩传感器109,该扭矩传感器109基于下连接轴108与小齿轮轴106之间的相对旋转角度检测施加到转向盘101的转向扭矩T。
转向装置100还具有:电动机110,该电动机110由转向齿轮箱107支撑;以及减速机构111,该减速机构111减小电动机110的驱动力的速度,以将减小的速度传到小齿轮轴106。此外,转向装置100包括控制器10,该控制器10控制电动机110的操作。上述扭矩传感器109的输出值(由扭矩传感器109检测的结果)输入到控制器10。
在上述构造的转向装置100中,扭矩传感器109检测施加到转向盘101的转向扭矩T,控制器10基于检测的转向扭矩T控制电动机110的驱动,并且由电动机110产生的扭矩传输到小齿轮轴106。结果,由电动机110产生的扭矩辅助驾驶员施加到转向盘101的转向力。
<转扭矩传感器109的构造>
图2是示出扭矩传感器109的构造的分解透视图,并且图3是示出扭矩传感器109的布置的截面图。如图2所示,扭矩传感器109包括:磁铁环21和永磁体22(磁体的实例),该磁铁环21和永磁体22固定到作为输入轴的下连接轴108;第一定子31(定子的实例);第二定子32(定子的实例);定子保持器33(定子保持部件的实例);以及磁轭35,该第一定子31、第二定子32、定子保持器33和磁轭35固定到作为输出轴的小齿轮轴106;以及传感器单元40,该传感器单元40集中地吸引由第一定子31和第二定子32引导的磁通,并且根据下连接轴108与小齿轮轴106之间的相对旋转角度输出电信号。
固定到小齿轮轴106的第一定子31、第二定子32、定子保持器33以及磁轭35整体地配置成一单元。该整体配置的单元在下文中参考为定子单元34。
(输入轴侧的构造:永磁体22等)
永磁体22通过将N极和S极交替布置在周向方向而形成为环形形状,并且在周向上磁化。在根据本实施例的永磁体22中,以相等的角度安置了相同大小的八个N极和八个S极。
磁铁环21由铁材料形成为筒状,并且永磁体22装配在外周表面21a的周围,并且,例如,通过粘附将永磁体22固定到磁铁环21。如图2中所示,下连接轴108插入到磁铁环21的内周表面21b内,并且磁铁环21通过压嵌、焊接、填嵌等固定到下连接轴108。结果,永磁体22能够与下连接轴108一体地绕轴旋转。
(输出轴侧的构造:定子单元34)
由诸如透磁合金这样的软磁材料形成第一定子31和第二定子32。如图2所示,第一定子31具有形成为环形形状的环形部31b。第一定子31还具有8个定子爪31a,该定子爪31a从环形部31b的内周边缘在下连接轴108的轴向上突出并延伸,并且布置在周向上。这八个定子爪31a以等角间隔(45度间隔)形成在周向上。
另外,第一定子31具有三个突出片31c,该突出片31c从环形部31b的外周边缘在下连接轴108的轴向上突出并延伸。这三个突出片31c以等角间隔(120度间隔)形成在周向上。每个突出片31c均由工具等径向向内按压以弹性变形,并且定位并填嵌到定子保持器33的定位部33j,使得第一定子31连接到定子保持器33。
与第一定子31相同的第二定子32布置成在图中倒置,并且环形部32b、定子爪32a以及突出片32c分别对应于第一定子31的环形部31b、定子爪31a以及突出片31c。
与第一定子31类似,第二定子32填嵌到定子保持器33的定位部33j,使得第二定子32连接到定子保持器33。
定位并固定到定子保持器33的第一定子31的定子爪31a和第二定子32的定子爪32a以等角度间隔交替布置在周向上。
磁轭35由例如铁材料形成为短筒状,并且通过嵌件成型与大致筒状的树脂定子保持器33一体地形成。
定子保持器33由非磁性材料形成为大致的筒状。在第一定子31和第二定子32连接到定子保持器33的情况下,构造了包括磁轭35的定子单元34。
如图3所示,小齿轮轴106插入到磁轭35的内周表面35b内,并且定子单元34通过压嵌、焊接、填嵌等固定到小齿轮轴106。
此处,在转向扭矩T不作用在扭杆112(在下连接轴108与小齿轮轴106之间不发生相对旋转)的状态下,定子单元34固定到小齿轮轴106,使得固定到小齿轮轴106的定子单元34的每个定子爪31a和32a的周向中心线均与固定到下连接轴108的永磁体22的N极与S极之间的边界线相一致。
如图3所示,在输入轴侧的磁铁环21和永磁体22以及在输出轴侧的定子单元34由壳体170覆盖。
(传感器单元40的构造)
图4是传感器单元40的前视图,图5是示出沿图4中的线V-V截取的截面的截面图,并且图6是示出沿图4中的线VI-VI截取的截面的一部分的局部截面图。
传感器单元40包括第一收集器41、第二收集器42、磁力传感器43、基板44、传感器壳体46以及端子45(见图5)。
<传感器壳体46>
传感器壳体46由例如聚苯硫醚(PPS)树脂材料或者聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂材料形成。如图2和3所示,传感器壳体46具有:基部46p;长筒状周壁46q(壁的实例),该长筒状周壁46q从基部46p上升;以及连接部46r,该连接部46r形成在周壁46q的相反侧上,该基部46p在连接部46r与周壁46q之间。
第一收集器41、第二收集器42、基板44以及端子45容纳在由传感器壳体46的基部46p和周壁46q围绕的空间内,并且由传感器壳体46保持,如图5所示。即,周壁46q用作覆盖第一收集器41和第二收集器42的外侧的壁。
如图3所示,在传感器单元40中,周壁46q由壳体170的孔170a引导并且在图中所示的箭头方向上插入到孔170a内,并且基部46p由紧固部件(未示出)固定到壳体170。
在传感器壳体46中,压嵌后文描述的第一收集器41的第一突出部41b和41c(见图7),使得形成了支撑第一突出部41b和41c的第一支撑部46b和46c(见图6),并且压嵌第二突出部41d和41e(见图7),使得形成了支撑第二突出部41d和41e的第二支撑部46d和46e(见图4)。
另外,在传感器壳体46中,压嵌第二收集器42的第一突出部42b和42c(见图7),使得形成了支撑第一突出部42b和42c的第一支撑部46b和46c(见图6),并且压嵌第二突出部42d和42e(见图7),使得形成了支撑第二突出部42d和42e的第二支撑部46d和46e(见图4)。
此处,第一支撑部46b和46c均由周壁46q与形成在周壁46q内侧的空间中的支撑部件46s之间的空隙形成。
在周壁46q的第一支撑部46b与46c之间的范围中,周壁46q的内周表面形成为凹状。
<第一收集器41和第二收集器42>
图7是示出第二收集器42的透视图。如图7所示,第二收集器42形成为具有弧部42a的形状,该弧部42a形成在成形为弧状的平板中;以及第一突出部42b和42c、第二突出部42d和42e、和第三突出部42f和42g,该第一突出部42b和42c、第二突出部42d和42e、和第三突出部42f和42g从弧部42a的外周边缘在外部上延伸。
弧部42a形成为与作为第二定子32的环形部32b(见图2)的一部分的弧相对应的形状。在传感器壳体46固定到壳体170的状态下,弧部42a布置成以与第二定子32的环形部32b(见图2)之间的空隙面向第二定子32的环形部32b(见图2),并且集中地吸引由第二定子32引导的磁通。
第一突出部42b和42c形成在第二收集器42的纵向上的两端上,以在与弧部42a相同的平面上延伸。第一突出部42b和42c压嵌在传感器壳体46的第一支撑部46b和46c中并且由这些支撑部支撑。
第二突出部42d和42e相对于第一突出部42b和42c形成在周向方向上的内部位置处。第二突出部42d和42e通过弯曲而形成以具有从弧部42a的表面42A(下文称为面向表面42A)在图中向上的阶梯,该表面42A面向第二定子32的环形部31b。第二突出部42d和42e压嵌在传感器壳体46的在突出尖侧的部分处的第二支撑部46d和46e,以被支撑。
第三突出部42f和42g相对于第二突出部42d和42e形成在周向方向上的更内侧的位置处。第三突出部42f和42g通过弯曲形成以具有从弧部42a的面向表面42A在图中向上的阶梯,该阶梯比第二突出部42d和42e的阶梯更大。由于这些突出部均具有阶梯部,所以第三突出部42f和42g与磁力传感器43进行接触,并且将由弧部42a集中地吸引的磁通引导到磁力传感器43。
如图2所示,除了布置姿态是互相倒置的以外,第一收集器41和第二收集器42的构造是相同的,并且第一收集器41具有与第二收集器42相同的构造。因此,如由图7的括号中的参考标记所示,在第一收集器41中的弧部41a、第一突出部41b和41c、第二突出部41d和41e、第三突出部41f和41g以及面向表面41A分别对应于在第二收集器42中的弧部42a、第一突出部42b和42c、第二突出部42d和42e、第三突出部42f和42g以及面向表面42A。
在传感器壳体46固定到壳体170的状态下,弧部41a布置成以与第一定子31的环形部31b(见图2)之间的空隙面向第一定子31的环形部31b(见图2),并且集中地吸引由第一定子31引导的磁通。
在第一收集器41中,第一突出部41b和41c和第二突出部41d和41e压嵌在传感器壳体46的第一支撑部46b和46c和第二支撑部46d和46e中,从而由传感器壳体46保持。
在第一收集器41由传感器壳体46保持的状态下,间隙K形成在除了作为第一收集器41的纵向上的两端的第一突出部41b和41c的、与第一收集器41的面向表面41A相反的表面41B(下文称为相反表面41B)和周壁46q之间,如图4所示。
第一收集器41的纵向能够解释为面向第一收集器41的第一定子31的周向方向。
类似地,在第二收集器42由传感器壳体46保持的状态下,间隙K形成在除了作为第二收集器42的纵向上的两端的第一突出部42b和42c的、与第二收集器42的面向表面42A相反的表面42B(下文称为相反表面42B)与周壁46q之间,如图4所示。第二收集器42的纵向能够解释为面向第二收集器42的第二定子32的周向方向。
<磁力传感器43>
基于由第一收集器41和第二收集器42引导的磁通,磁力传感器43对与第一收集器41与第二收集器42之间的磁通密度相对应的电信号执行转换。
基板44包括处理电路,并且该处理电路执行对从磁力传感器43输出的电信号的处理。
端子45从基板44穿过基部46p,并且延伸到连接部46r(见图5),并且由基板44的处理电路处理的电信号被引导至连接部46r侧。
电线的连接器(未示出)连接到连接部46r,并且由基板44的处理电路处理的电信号从端子45通过电线输入到控制器10(见图1)。
<扭矩传感器109的作用>
根据上述构造的扭矩传感器109,当转向扭矩T施加到扭杆112时,在扭杆112中产生扭转,并且下连接轴108与小齿轮轴106相对地旋转,在定子爪31a和32a的周向方向上的各个中心线偏离到永磁体22的N极或S极侧。根据该偏离的角度,改变引导到每个第一定子31和第二定子32的磁通量。
引导到第一定子31的环形部31b的磁通由面向环形部31b的第一收集器41的弧部41a集中地吸引,并且从第三突出部41f和41g引导至磁力传感器43。
类似地,引导到第二定子32的环形部32b的磁通由面向环形部32b的第二收集器42的弧部42a吸引,并且从第三突出部42f和42g引导至磁力传感器43。
根据各个从第一收集器41的第三突出部41f和41g和第二收集器42的第三突出部42f和42g引导的磁通量,各个磁力传感器43对电信号,即对与在下连接轴108与小齿轮轴106之间的相对旋转角度相对应的电信号执行转换。
基板44使处理电路将电信号转换到对应于转向扭矩T的电信号,并且将转换的电信号从端子45通过电线输出到控制器10。
<实施例的效果>
本实施例的传感器单元40布置为例如在车辆的发动机室的电力转向装置100的一部分。在该情况下,传感器单元40可能接受来自发动机等的热量。当在传感器单元40中的由树脂材料形成的传感器壳体46接受热量时,内壁46q可能如图4的箭头所示地向内变形。
根据本实施例的电力转向装置100、扭矩传感器109和传感器单元40,各个间隙K形成在第一收集器41的相反表面41B与周壁46q之间以及第二收集器42的相反表面42B与周壁46q之间。
因此,即使当周壁46q向内变形时,向内变形的周壁46q也保持在间隙K中,并且不向内挤压第一收集器41的弧部41a和第二收集器42的弧部42a。
因此,即使在周壁46q受热变形的情况下,第一收集器41的弧部41a与第一定子31的环形部31b之间的距离以及第二收集器42的弧部42a与第二定子32的环形部32b之间的距离也不改变。
即,与该实施例不同,在间隙K不形成在第一收集器41的相反表面41B与周壁46q之间以及在第二收集器42的相反表面42B与周壁46q之间的情况下,向内变形的周壁46q向内挤压第一收集器41的弧部41a以及第二收集器42的弧部42a。在该情况下,与周壁46q不被挤压的情况相比,第一一收集器41的弧部41a与第一定子31的环形部31b之间的距离以及第二收集器42的弧部42a与第二定子32的环形部32b之间的距离缩短。结果,由第一收集器41和第二收集器42集中地吸引的磁通量比在周壁46q不被挤压的情况下集中地吸引的磁通量大,并且在由磁力传感器43检测的结果中发成误差。
然而,根据本实施例的传感器单元40、扭矩传感器109和电力转向装置100,即使当传感器壳体46接收热量时,也能够防止或抑制热量的影响而不改变由第一收集器41和第二收集器42集中地吸引的磁通量。
即使当传感器壳体46由于热量变形时,其变形量也由于传感器壳体46接近传感器壳体46的宽度方向(对应于第一收集器41和第二收集器42的宽度方向)上的端部而减小。这是因为周壁46q形成为弯曲成弧形,并且因此在宽度方向上的端部具有比在宽度方向上除端部以外的部分(例如,宽度方向上的中央部)更高的刚性。
因此,间隙K应该形成在除了第一收集器41和第二收集器42的纵向上的两个端部以外的范围中,在该两个端部处周壁46q的变形量较小。结果,与第一收集器41和第二收集器42的纵向上的两端相对应的第一突出部41b和41c以及第一突出部42b和42c能够分别由在周壁46q的引导端侧上的第一支撑部46b和46c支撑,并且能够精确地维持第一收集器41的弧部41a与第一定子31的环形部31b之间的距离以及第二收集器42的弧部42a与第二定子32的环形部32b之间的距离。
在本实施例中,传感器壳体46具有覆盖第一收集器41和第二收集器42的整个外周的周壁46q。然而,在本发明中的传感器壳体的壁不限于在周向方向上连接的周壁。
即,传感器壳体可以是具有在外部上至少覆盖第一收集器41的与面向第一定子31的表面41A(面向表面41A)相反的表面41B(相反表面41B)的部分的壁,以及具有在外部上至少覆盖第二收集器42的与面向第二定子32的表面42A(面向表面42A)相反的表面42B(相反表面42B)的部分的壁。
<修改例>
根据上述实施例的传感器单元40形成为使得传感器壳体46的周壁46q的除了与第一收集器41和第二收集器42的两端接触的部分以外的部分形成为凹形,使得间隙K形成在第一和第二收集器41和42与周壁46q之间。然而,本发明不限于该形式。
即,例如,如图8所示,除了第一收集器41和第二收集器42的两端以外的部分可以通过在远离周壁46q的方向上弯曲而形成,从而形成第一和第二收集器41和42的相反表面41B和42B与周壁46q之间的间隙K。
而且通过以该形式构造的传感器单元40,也能够发挥与上述实施例的传感器单元40相同的效果。
在上述各实施例中,传感器单元40包括两个磁力传感器43。然而,根据本发明的传感器单元、扭矩检测器以及电力转向装置不限于该形式,并且包括的磁力传感器的数量可以为一个。
上述各实施例的电力转向装置100是所谓的小齿轮辅助型。然而,本发明的电力转向装置不限于该类型,并且可以是所谓的助力型或齿条辅助型。

Claims (6)

1.一种传感器单元,包括:
收集器,该收集器面向引导磁通的定子,在所述收集器与所述定子之间具有空隙,并且该收集器集中地吸引由所述定子引导的所述磁通;以及
传感器壳体,该传感器壳体具有覆盖所述收集器的外部的壁,并且保持所述收集器,其中
间隙形成在所述收集器的相反表面与所述传感器壳体的所述壁之间,所述收集器的所述相反表面与所述收集器的面向所述定子的表面相反,
所述收集器具有与所述传感器壳体接触的在所述收集器的纵向上的两端,并且
所述间隙沿着所述收集器的长度形成在所述收集器的除了两端以外的纵向上。
2.根据权利要求1所述的传感器单元,其中
所述间隙形成在除了在所述收集器的纵向上的两端以外的范围中。
3.根据权利要求2所述的传感器单元,其中
所述壁的除了与所述收集器的所述两端接触的部分以外的部分形成为凹状,从而形成了所述间隙。
4.根据权利要求2所述的传感器单元,其中
除了所述收集器的两端以外的部分通过在远离所述壁的方向上弯曲而形成,从而形成了所述间隙。
5.一种扭矩检测器,包括:
磁体,该磁体固定到相对旋转并且同轴布置的两个轴中的一个轴;
定子,该定子固定到所述两个轴中的另一个轴,并且根据所述一个轴与所述另一个轴之间的扭转角度引导磁通;以及
传感器单元,该传感器单元包括:
收集器,该收集器面向所述定子,所述收集器与所述定子之间具有空隙,并且所述收集器集中地吸引由所述定子引导的所述磁通;以及
传感器壳体,该传感器壳体具有覆盖所述收集器的外部的壁,并且保持所述收集器,其中
间隙形成在所述收集器的相反表面与所述传感器壳体的所述壁之间,所述收集器的所述相反表面与所述收集器的面向所述定子的表面相反,
所述收集器具有与所述传感器壳体接触的在所述收集器的纵向上的两端,并且
所述间隙沿着所述收集器的长度形成在所述收集器的除了两端以外的纵向上。
6.一种电力转向装置,包括:
检测扭矩的扭矩检测器,包括:
磁体,该磁体固定到相对旋转并且同轴布置的两个轴中的一个轴;
定子,该定子固定到所述两个轴中的另一个轴,并且根据所述一个轴与所述另一个轴之间的扭转角度检测磁通;以及
传感器单元,该传感器单元包括:
收集器,该收集器面向所述定子,所述收集器与所述定子之间具有空隙,并且该收集器集中地吸引由所述定子引导的所述磁通;以及
传感器壳体,该传感器壳体具有覆盖所述收集器的外部的壁,并且保持所述收集器;
电动机,该电动机辅助所述一个轴和所述另一个轴中的一个的旋转;以及
控制器,该控制器基于由所述扭矩检测器检测的结果来控制所述电动机的驱动,其中
间隙形成在所述收集器的相反表面与所述传感器壳体的所述壁之间,所述收集器的相反表面与所述收集器的面向所述定子的表面相反,
所述收集器具有与所述传感器壳体接触的在所述收集器的纵向上的两端,并且
所述间隙沿着所述收集器的长度形成在所述收集器的除了两端以外的纵向上。
CN201410589269.8A 2014-03-27 2014-10-28 传感器单元、扭矩检测器和电力转向装置 Active CN104949781B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-067235 2014-03-27
JP2014067235A JP6209476B2 (ja) 2014-03-27 2014-03-27 センサユニット、トルク検出装置及び電動パワーステアリング装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104949781A CN104949781A (zh) 2015-09-30
CN104949781B true CN104949781B (zh) 2019-05-10

Family

ID=51799010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410589269.8A Active CN104949781B (zh) 2014-03-27 2014-10-28 传感器单元、扭矩检测器和电力转向装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9459165B2 (zh)
EP (1) EP2924407B1 (zh)
JP (1) JP6209476B2 (zh)
CN (1) CN104949781B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6294261B2 (ja) * 2015-04-27 2018-03-14 株式会社ホンダロック トルク検出装置
JP2018059740A (ja) * 2016-10-03 2018-04-12 Kyb株式会社 トルクセンサ
WO2018124723A1 (ko) * 2016-12-28 2018-07-05 엘지이노텍 주식회사 토크 센서 및 이를 포함하는 조향 장치
KR102363168B1 (ko) * 2017-04-25 2022-02-15 엘지이노텍 주식회사 센싱장치
US11958555B2 (en) 2017-07-24 2024-04-16 Lg Innotek Co., Ltd. Torque sensor
JP6791912B2 (ja) * 2017-09-01 2020-11-25 株式会社Soken トルク検出装置、及び、磁気センサモジュール
DE102018112840A1 (de) * 2018-05-29 2019-12-05 Thyssenkrupp Ag Drehmomentsensoreinheit mit eingepresster Sensoreinheit
US11054182B2 (en) 2018-05-31 2021-07-06 Air Products And Chemicals, Inc. Process and apparatus for separating air using a split heat exchanger
JP7081527B2 (ja) * 2019-02-25 2022-06-07 株式会社デンソー 磁気センサおよびそれを用いたトルク検出装置
JP7322811B2 (ja) * 2020-05-22 2023-08-08 株式会社デンソー 磁気センサ、トルク検出装置、ステアリング装置
JP2023031091A (ja) * 2021-08-24 2023-03-08 株式会社デンソー トルク検出装置
EP4163597A1 (de) * 2021-10-06 2023-04-12 thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft Lenksystem für ein kraftfahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102712341A (zh) * 2009-11-20 2012-10-03 Lg伊诺特有限公司 用于检测转向力矩和转向角的装置及具有该装置的转向系统
CN102749160A (zh) * 2011-04-15 2012-10-24 Lg伊诺特有限公司 扭矩传感器
CN103424218A (zh) * 2012-05-17 2013-12-04 Lg伊诺特有限公司 转矩角传感器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7174795B2 (en) * 2004-02-06 2007-02-13 Delphi Technologies, Inc. Integrated non-contacting torque and absolute position sensor for steering applications
FR2872896B1 (fr) * 2004-07-09 2008-01-11 Moving Magnet Tech Capteur de position, notamment destine a la mesure de la torsion d'une colonne de direction
US7363825B2 (en) * 2005-02-08 2008-04-29 Delphi Technologies, Inc. Non-contact position sensor housing using existing torque sensor probe
FR2896035B1 (fr) * 2006-01-06 2009-01-16 Moving Magnet Tech Capteur de position magnetique de faible course, en particulier destine a la mesure de torsion d'une colonne de direction
JP5153490B2 (ja) * 2008-07-11 2013-02-27 カヤバ工業株式会社 トルクセンサ
KR20100092245A (ko) * 2009-02-12 2010-08-20 엘에스전선 주식회사 Eps용 토크센서
US8448528B2 (en) * 2010-09-27 2013-05-28 Bourns Incorporated Three-piece torque sensor assembly
KR101863780B1 (ko) 2011-11-29 2018-06-01 엘지이노텍 주식회사 토크 센서
JP2013195333A (ja) 2012-03-22 2013-09-30 Showa Corp 電動パワーステアリング装置
JP5852484B2 (ja) * 2012-03-22 2016-02-03 Kyb株式会社 トルクセンサ
KR102052562B1 (ko) * 2012-11-08 2019-12-05 엘지이노텍 주식회사 토크 측정장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102712341A (zh) * 2009-11-20 2012-10-03 Lg伊诺特有限公司 用于检测转向力矩和转向角的装置及具有该装置的转向系统
CN102749160A (zh) * 2011-04-15 2012-10-24 Lg伊诺特有限公司 扭矩传感器
CN103424218A (zh) * 2012-05-17 2013-12-04 Lg伊诺特有限公司 转矩角传感器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015190816A (ja) 2015-11-02
US9459165B2 (en) 2016-10-04
JP6209476B2 (ja) 2017-10-04
CN104949781A (zh) 2015-09-30
EP2924407A1 (en) 2015-09-30
US20150276519A1 (en) 2015-10-01
EP2924407B1 (en) 2019-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104949781B (zh) 传感器单元、扭矩检测器和电力转向装置
EP2570787B1 (en) Torque sensor with relative angle sensing device
JP6228759B2 (ja) モーター
EP3470808B1 (en) Torque sensor
US8726530B2 (en) Relative angle sensing device and electric power steering apparatus
EP2858217B1 (en) Motor
EP3241721A1 (en) Torque sensor module and steering angle sensing device comprising same
CN107078600B (zh) 马达
EP2468605A1 (en) EPS motor having steering angle sensor
EP3618230B1 (en) Sensing device
US8578616B2 (en) Relative angle sensing device and electric power steering apparatus
CN106163881B (zh) 车载用检测装置
JP5044637B2 (ja) ブラシレスモータ
JP2009232600A (ja) モータおよびモータの製造方法
US20180086375A1 (en) Torque sensor module, steering angle sensing device, and stator manufacturing method
US20130134966A1 (en) Relative angle sensing device and electric power steering apparatus
JP4972593B2 (ja) 電動モータ、および電動モータの製造方法
JP2009232646A (ja) 電動モータ
JP2013137290A (ja) 相対角度検出装置および電動パワーステアリング装置
JP6264932B2 (ja) ブラシレスモータおよび電動パワーステアリング装置
JP6254865B2 (ja) センサ収容体
JP6753196B2 (ja) インサート成形方法、インサート成形品、トルク検出装置、及び電動パワーステアリング装置
JP2010130749A (ja) レゾルバの接続構造、および電動モータ
JP2016179760A (ja) 電動パワーステアリング装置、操舵角算出方法
JP2009092463A (ja) トルク検出装置、電動パワーステアリング装置、およびトルク検出装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220209

Address after: Ibaraki

Patentee after: Hitachi astemo Co.,Ltd.

Address before: Saitama Prefecture, Japan

Patentee before: SHOWA Corp.