[發明專利]動力轉向裝置

有效

• 申請號: 201010505582.0
• 申請日: 2010-10-11
• 公開（公告）號: CN102039930A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 前原秀雄
• 申請（專利權）人: 萱場工業株式會社
• 主分類號: B62D6/10
• 分類號: B62D6/10;G01L3/00;G01B7/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及車輛動力轉向裝置中的位置傳感器和扭矩傳感器的配置。

背景技術

日本專利局在2007年公布的JP2007-240496A中提出了一種非接觸型扭矩傳感器，該非接觸型扭矩傳感器檢測由車輛的駕駛員輸入到車輛動力轉向裝置的轉向輪操作扭矩。一旦感測到轉向輪操作扭矩，動力轉向裝置就將電動機的助力補充到轉向輪操作扭矩，由此以小的轉向輪操作扭矩的輸入來實現車輛的轉向。

扭矩傳感器包括：磁力產生部，其在殼體中與扭桿的一端一起旋轉；旋轉磁路，其與扭桿的另一端一起旋轉；固定磁路，其被固定到殼體；以及磁力傳感元件，其檢測通入固定磁路的磁通量的密度。

當扭桿響應于輸入扭矩而扭轉變形時，磁力產生部和旋轉磁路的相對轉動位置發生變化。結果，從磁力產生部經由旋轉磁路到達固定磁路的磁通量的密度發生變化并且磁力傳感元件輸出表現磁通量變化的信號。

此外，某些電動助力轉向裝置包括：旋轉位置傳感器，其從電動機的旋轉位置檢測車輛的轉向輪的轉向角；以及位置傳感器，其檢測車輛的轉向輪的中立位置以使轉向角的測量零點與該轉向輪的中立位置一致。

發明內容

考慮到動力轉向裝置的小型化和簡單化，優選地將扭矩傳感器和位置傳感器容納在公共殼體中，并且使用于從這些傳感器輸出信號的電路板一體化。

然而，當位置傳感器由磁非接觸型(magnetic?non-contacttype)傳感器構成時，位置傳感器和扭矩傳感器必須配置在分開的位置以防止扭矩傳感器的磁路與位置傳感器的磁路之間的磁干涉。因此難以共用公共電路板或者使殼體小型化。

因此，本發明的目的是能夠使扭矩傳感器與位置傳感器臨近配置而不會產生磁干涉。

為了實現上述目的，該發明提供一種車輛用動力轉向裝置，該車輛用動力轉向裝置包括：輸入軸；扭矩傳感器，其磁檢測輸入到輸入軸中的旋轉扭矩；以及位置傳感器，其檢測輸入軸的基準旋轉位置。

位置傳感器包括：磁體；第一磁路形成構件，其在輸入軸的基準旋轉位置形成磁體的第一磁回路(magnetic?loop)；磁力傳感元件，其被配置在第一磁回路中；以及第二磁路形成構件，其在輸入軸的非基準旋轉位置形成磁體的第二磁回路。

本發明的細節以及其它的特征和優點在說明書的剩余部分中闡述并且示出在附圖中。

附圖說明

圖1是根據本發明的動力轉向裝置的縱截面圖。

圖2是動力轉向裝置的主要部分的放大縱截面圖。

圖3是動力轉向裝置的控制系統的示意圖。

圖4是包括扭矩傳感器的動力轉向裝置的分解立體圖。

圖5A和圖5B分別是處于分解狀態和裝配狀態下的旋轉磁路的立體圖。

圖6是旋轉磁路和磁環的俯視圖。

圖7與圖2類似，但示出了本發明的另一實施方式。

具體實施方式

參照附圖中的圖1，車輛用動力轉向裝置1包括：輸入軸11，其根據由車輛的駕駛員進行的轉向輪的操作而旋轉；輸出軸12，其將轉向力傳遞到車輛的轉向輪；以及扭桿21，其連接輸入軸11和輸出軸12。輸出軸12經由固定到輸出軸12的下端的小齒輪軸向地驅動齒條軸，由此將轉向力傳遞到轉向輪。

蝸輪9被固定到輸出軸12。與蝸輪9嚙合的蝸桿由圖3中示出的電動機6驅動而旋轉，由此，將電動機6的扭矩補充到輸入到輸入軸11的轉向輪操作扭矩，并且總的扭矩作為轉向力從輸出軸12輸出。

參照圖3，電動機6的操作由控制器3控制。

控制器3由微型計算機構成，該微型計算機包括中央處理器(CPU)、只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)以及輸入/輸出接口(I/O接口)。該控制器3可以由多個微型計算機構成。

數據作為信號從扭矩傳感器2、位置傳感器5和作為旋轉角傳感器的旋轉角檢測電動機4被輸入到控制器3中，其中，扭矩傳感器2檢測輸入到輸入軸11的轉向輪操作扭矩，旋轉角傳感器檢測電動機6的旋轉角度，位置傳感器5檢測輸入軸11的基準旋轉位置。控制器3基于由上述輸入信號所表示的車輛行駛條件和表示如車輛速度等車輛行駛條件的信號控制電動機6的操作。

位置傳感器5檢測輸入軸11的作為基準旋轉位置的中立位置，該基準旋轉位置用作由旋轉角檢測電動機4檢測的輸出軸12的旋轉角的測量用零點，或者換句話說，用作轉向角的零點。控制器3基于從旋轉角檢測電動機4和位置傳感器5輸入的信號計算轉向輪從輸入軸11的中立位置起的旋轉角。