磁轭单元、磁轭单元制造方法、扭矩检测装置以及电动助力转向装置制造方法
【专利摘要】磁轭单元(50)包括：第一磁轭(60)、第二磁轭(70)以及树脂部(80)。第一磁轭(60)具有多个第一磁极齿(61)。第二磁轭(70)具有多个第二磁极齿(71)。多个第一磁极齿(61)和第二磁极齿(71)交替地设置。树脂部(80)使磁轭(60、70)成一体。在树脂部(80)的内表面(81)上，在第一磁极齿(61)与第二磁极齿(71)之间形成有凹部(82)。
【专利说明】磁轭单元、磁轭单元制造方法、扭矩检测装置以及电动助力转向装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及磁轭单元、制造磁轭单元的方法、包括磁轭单元的扭矩检测器以及包括扭矩检测器的电动助力转向装置。
【背景技术】
[0002]通过参照图19描述常规的磁轭单元300。该磁轭单元300包括第一磁轭310、第二磁轭320以及树脂部330。第一磁轭310包括多个第一磁极齿311、第一磁轭芯312以及贯通孔313。该贯通孔313形成在第一磁轭芯312中。第二磁轭320包括多个第二磁极齿321、第二磁轭芯322以及贯通孔323。该贯通孔323形成在第二磁轭芯322中。第一磁轭310和第二磁轭320彼此同轴。每个第二磁极齿321设置在第一磁极齿311中的两个相邻的第一磁极齿311之间。树脂部330使第一磁轭310和第二磁轭320彼此成一体。专利文献I公开了常规的磁轭单元的示例。
[0003]通过参照图20描述了制造磁轭单元300的方法。
[0004]磁轭单元300例如通过使用销500和下模具400而制造。首先，销500被依次插入到贯通孔323和贯通孔313中。这确定了第一磁轭310和第二磁轭320相对于下模具400在周向方向上的相应位置。接着，熔融树脂被注入到围绕下模具400设置的模具(在附图中未示出)与下模具400之间的空间中。然后，熔融树脂被固化以使树脂部330成形。
[0005]第一磁轭310和第二磁轭320在周向方向上的相应位置通过使用贯通孔313和贯通孔323来确定。因此，贯通孔313或贯通孔323的位置的误差可能会降低第一磁轭310和第二磁轭320的相应位置的精度。
[0006]现有技术文献
[0007]特许文献
[0008]特许文献1:日本公开特许公报N0.2008-2979ο
【发明内容】
[0009]本发明要解决的问题
[0010]本发明的目的是提供:磁轭单元，该磁轭单元可以抑制在确定第一磁轭和第二磁轭的相应位置方面的精度的降低；制造磁轭单元的方法；扭矩检测器；以及电动助力转向
>J-U ρ?α装直。
[0011]解决问题的手段
[0012]为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了磁轭单元，该磁轭单元包括:具有多个第一磁极齿的第一磁轭；具有多个第二磁极齿的第二磁轭，每个第二磁极齿设置在第一磁极齿中的两个相邻的第一磁极齿之间，第二磁轭与第一磁轭同轴；以及使第一磁轭和第二磁轭彼此成一体的树脂部。该树脂部包括形成在树脂部的内表面中的凹部。该凹部设置在第一磁极齿与第二磁极齿之间。
[0013]磁轭单元通过第一步骤、第二步骤和第三步骤制造。在第一步骤中，第一磁轭装配至下模具以从第一磁轭和第二磁轭的相应内表面支承第一磁轭和第二磁轭。在第二步骤中，第二磁轭装配至下模具。在第三步骤中，使树脂部成形。
[0014]形成磁轭单元的树脂部的内表面设置有布置在第一磁极齿与第二磁极齿之间的凹部。具体地，下模具包括形成在与凹部对应的位置中的凸部。因而，在第一步骤中，可以通过使第一磁极齿接触凸部来确定第一磁轭相对于下模具在周向方向上的位置。在第二步骤中，可以通过使第二磁极齿接触凸部来确定第二磁轭相对于下模具在周向方向上的位置。因此，可以确定第一磁轭和第二磁轭在周向方向上的相应位置。这可以抑制第一磁轭和第二磁轭的相应位置的精度的降低。
[0015]在上述磁轭单元中，优选的是，第一磁极齿在第一磁极齿的前视图中具有V形，并且凹部具有与V形对应的形状。
[0016]形成在磁轭单元中的凹部具有V形。具体地，用于制造磁轭单元的下模具的凸部具有V形。在该结构中，凸部可以支承第一磁极齿的两个倾斜表面。这可以提高第一磁轭和第二磁轭相对于凸部在周向方向上的相应位置的精度。
[0017]在上述磁轭单元中，优选的是，凹部接触第二磁极齿。
[0018]在第三步骤中，能够在凸部接触第二磁极齿的同时使树脂部成形。因而，在第三步骤中，第二磁轭相对于凸部在周向方向上的位置不太可能被移位。
[0019]在上述磁轭单元中，优选的是，树脂部在没有形成凹部的区域中的外表面与磁轭单元的中心之间的距离比树脂部在形成凹部的区域中的外表面与磁轭单元的中心之间的距离小。
[0020]在形成磁轭单元的树脂部中，在没有形成凹部的区域中的外表面与磁轭单元的中心之间的距离比形成有凹部的区域中的外表面与磁轭单元的中心之间的距离小。具体地，使磁轭单元在没有形成凹部的区域中减薄。这与未经受减薄的磁轭单元相比，可以减小磁轭单元的重量。
[0021]为了实现上述目的，本发明的第二方面提供了制造磁轭单元的方法。该磁轭单元包括:具有多个第一磁极齿的第一磁轭；具有多个第二磁极齿的第二磁轭；以及使第一磁轭和第二磁轭彼此成一体的树脂部。第一磁轭和第二磁轭彼此同轴。每个第二磁极齿设置在第一磁极齿中的两个相邻的第一磁极齿之间。该制造方法包括:将第一磁轭装配至下模具以从第一磁轭和第二磁轭的相应内表面支承第一磁轭和第二磁轭的第一步骤；将第二磁轭装配至下模具的第二步骤；以及使树脂部成形的第三步骤。在第一步骤中，通过使第一磁极齿接触形成在下模具中的凸部来确定第一磁轭相对于下模具在周向方向上的位置。在第二步骤中，通过使第二磁极齿接触凸部来确定第二磁轭相对于下模具在周向方向上的位置。
[0022]下模具包括凸部。因而，在第一步骤中，第一磁轭相对于下模具在周向方向上的位置可以通过使第一磁极齿接触凸部来确定。在第二步骤中，第二磁轭相对于下模具在周向方向上的位置可以通过使第二磁极齿接触凸部来确定。因此，能够确定第一磁轭和第二磁轭在周向方向上的相应位置。这可以抑制第一磁轭和第二磁轭的相应位置的精度的降低。
[0023]为了实现上述目的，本发明的第三方面提供了包括上述磁轭单元或通过上述方法制造的磁轭单元的扭矩检测器。
[0024]为了实现上述目的，本发明的第四方面提供了包括上述扭矩检测器的电动助力转向装置。
[0025]本发明的有益效果
[0026]本发明可以提供:可以抑制在确定第一磁轭和第二磁轭的相应位置方面的精度的降低的磁轭单元；制造磁轭单元的方法；扭矩检测器；以及电动助力转向装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为示出了根据本发明的第一实施方式的电动助力转向装置的整体结构的示意图。
[0028]图2为以放大的方式示出了扭矩检测器及其附近的局部截面图。
[0029]图3为扭矩检测器的立体分解图。
[0030]图4(a)为示出了磁轭单元的内侧的立体图。
[0031]图4(b)为磁轭单元的立体图。
[0032]图4(c)为以放大的方式示出了形成在磁轭单元的内表面中的凹部的局部前视图。
[0033]图5(a)为用于制造磁轭单元的下模具的俯视图。
[0034]图5(b)为下模具的前视图。
[0035]图6(a)为用于制造磁轭单元的周围模具的俯视图。
[0036]图6(b)为形成周围模具的第一分割体的侧视图。
[0037]图7(a)为用于制造磁轭单元的上模具的俯视图。
[0038]图7(b)为沿着图7(a)的线7b_7b截取的截面图。
[0039]图8 (a)为示出了合模步骤A的立体图。
[0040]图8(b)为以放大的方式示出了下模具的凸部和凸部附近的局部前视图。
[0041]图9(a)为示出了合模步骤B的立体图。
[0042]图9(b)为以放大的方式示出了下模具的凸部和凸部附近的局部前视图。
[0043]图10为示出了合模步骤C的立体图。
[0044]图11为示出了合模步骤D的立体图。
[0045]图12(a)为示出了即将在合模步骤D中装配周围模具之前的状态的局部截面图。
[0046]图12(b)为示出了在合模步骤D中装配周围模具之后的状态的局部截面图。
[0047]图12(c)为以放大的方式示出了下模具的凸部和凸部附近的局部前视图。
[0048]图13(a)为示出了合模步骤E的立体图。
[0049]图13(b)为沿着图13(a)的线13b_13b截取的截面图。
[0050]图14(a)为示出了冷却步骤的立体图。
[0051]图14(b)为沿着图14(a)的线14b_14b截取的截面图。
[0052]图15(a)为形成根据本发明的第二实施方式的扭矩检测器的磁轭单元的立体图。
[0053]图15(b)为磁轭单元的俯视图。
[0054]图16为磁轭单元的局部截面图，其中，包括磁轭单元的中心和磁轭单元的没有形成凹部的区域。
[0055]图17为磁轭单元的局部截面图，其中，包括磁轭单元的中心和磁轭单元的形成有凹部的区域。
[0056]图18(a)为示出了根据不同示例的下模具的俯视图。
[0057]图18(b)为以放大的方式示出了根据不同示例的下模具的凸部和凸部附近的局部前视图。
[0058]图19为示出了常规磁轭单元的内侧的立体图。
[0059]图20为示出了制造常规磁轭单元的步骤的立体图。
【具体实施方式】
[0060](第一实施方式)
[0061]通过参照图1至图4(b)描述电动助力转向装置的结构。
[0062]如图1中所示，电动助力转向装置I包括:转向角传动机构10、辅助致动器18、电子控制器30、扭矩检测器40、以及车速传感器31。该转向角传动机构10包括:转向轴11、齿条-小齿轮机构15、拉杆17以及扭力杆21。转向角传动机构10将方向盘2的旋转传输至转向轮3。转向轴11包括柱轴12、小齿轮轴14以及中间轴13。操作方向盘2使转向轴11旋转。
[0063]柱轴12包括输入轴12A和输出轴12B。方向盘2固定至柱轴12的前端。小齿轮轴14通过齿条-小齿轮机构15联接至齿条轴16。中间轴13连接柱轴12和小齿轮轴14。齿条-小齿轮机构15将转向轴11的旋转转换成齿条轴16的线性运动。拉杆17将齿条轴16的线性运动传输至转向节(在附图中未示出)。
[0064]如图2中所示，扭力杆21具有两个销24。扭力杆21设置在输入轴12A与输出轴12B之间。旋转方向盘2引起扭力杆21的扭转。其中一个销24用于将扭力杆21的输入侧端部22固定至柱轴12的输入轴12A。另一销24用于将扭力杆21的输出侧端部23固定至柱轴12的输出轴12B。
[0065]如图1中所示，辅助致动器18包括马达18A和减速机构18B。辅助致动器18将待用于辅助方向盘2上的操作的辅助力施加至转向角传动机构10。马达18A的旋转通过减速机构18B被减速并且然后被传输至转向轴11。此时从马达18A施加至转向轴11的扭矩用作辅助力。具有刷的DC马达用作马达18A。
[0066]扭矩检测器40将输出信号SA输出至电子控制器30。输出信号SA响应于因方向盘2上的操作而施加至转向轴11的扭矩来生成。车速传感器31将输出信号SB输出至电子控制器30。输出信号SB响应于作为车辆后轮的转向轮的旋转速度而生成。
[0067]电子控制器30基于来自扭矩检测器40的输出信号SA而计算转向扭矩τ。转向扭矩τ为以下计算值:该计算值对应于因方向盘2上的操作而输入至转向轴11的扭矩值。电子控制器30基于来自车速传感器31的输出信号SB而计算车速V。车速V为与车辆的行进速度对应的计算值。
[0068]电子控制器30执行动力辅助控制和转向扭矩变换控制。执行动力辅助控制以响应于车辆的行进状况——比如车速V以及方向盘2的转向状况——来调节辅助力。执行转向扭矩变换控制以校正动力辅助控制中的所将要使用的转向扭矩τ。
[0069]如图3中所示，扭矩检测器40包括两个集磁环41、圆筒形磁体42、两个磁性传感器43以及磁轭单元50。霍尔IC用作磁性传感器43。集磁环41中的每个集磁环具有环形部41A和两个臂部41B。其中一个集磁环41设置在与从磁轭单元50的外表面50B突出的第一磁轭60对应的位置。另一集磁环41设置在与从磁轭单元50的外表面50B突出的第二磁轭70对应的位置。环形部41A设置成沿着磁轭单元50的外表面50B延伸。两个臂部41B将磁性传感器43保持在它们之间。
[0070]在圆筒形磁体42中，N极42A和S极42B沿圆筒形磁体42的周向方向交替设置。圆筒形磁体42固定至柱轴12的输入轴12A。每个磁性传感器43设置在集磁环41中的一个集磁环的臂部41B与另一集磁环41的臂部41B之间。磁轭单元50固定至柱轴12的输出轴12B。
[0071]在图4(a)中，树脂部80的仅外表面83由双点划线表示，并且未示出树脂部80的除了外表面83之外的部分。如图3和图4(a)中所不,磁轭单兀50包括内表面50A、外表面50B、轴环51、第一磁轭60和第二磁轭70、以及树脂部80。轴环51具有圆筒形状。轴环51的面向第一磁轭60的端部设置有两个凹槽部51B。轴环51接收压配合在轴环51中的柱轴12的输出轴12B。
[0072]第一磁轭60包括第一磁轭芯62和多个第一磁极齿61。第一磁轭芯62由平板组成并且以第一磁轭60的轴线为中心形成为环形。每个磁极齿61从第一磁轭芯62朝向第二磁轭70突出。如图4(c)中所示，第一磁极齿61具有第一倾斜部61A和第二倾斜部61B。第一磁极齿61在前视图中具有V形。
[0073]如图4(a)中所示，第二磁轭70包括第二磁轭芯72和多个第二磁极齿71。第二磁轭芯72由平板组成并且以第二磁轭70的轴线为中心形成为环形。每个第二磁极齿71从第二磁轭芯72朝向第一磁轭60突出。如图4(c)中所不,第二磁极齿71具有第一倾斜部7IA和第二倾斜部71B。第二磁极齿71在前视图中具有V形。
[0074]如图4(b)中所不,第一磁轭60和第二磁轭70彼此同轴。第一磁极齿61和第二磁极齿71沿第一磁轭60和第二磁轭70各自的周向方向交替地设置。如图4(c)中所不，第一磁极齿61的第一倾斜部61A和第二磁极齿71的第一倾斜部7IA彼此面对。第一磁极齿61的第二倾斜部61B和第二磁极齿71的第二倾斜部71B彼此面对。
[0075]如图4(b)中所示，树脂部80包括内表面81、三个凹部82、以及外表面83。树脂部80覆盖第一磁极齿61和第二磁极齿71的相应外周边。树脂部80填充在第一磁极齿61与第二磁极齿71之间。三个凹部82形成在树脂部80的内表面81中，同时以120度的间距彼此间隔开。三个凹部82各自形成在相邻的第二磁极齿71之间。树脂部80使第一磁轭60和第二磁轭70以及轴环51彼此成一体。这固定了第一磁轭60和第二磁轭70以及轴环51的相应位置。第一磁轭60和第二磁轭70以及轴环51被固定，同时它们彼此之间不接触。
[0076]如图4(c)中所示，每个凹部82由第一凹部82A、第二凹部82B以及第三凹部82C形成。第一凹部82A形成在第一磁极齿61的第一倾斜部61A与第二磁极齿71的第一倾斜部71A之间。第二凹部82B形成在第一磁极齿61的第二倾斜部61B与第二磁极齿71的第二倾斜部71B之间。第三凹部82C形成在第一磁极齿61的顶点部与磁轭单元50的端部之间。第三凹部82C连接第一凹部82A和第二凹部82B。
[0077]第一凹部82A在其面向第二凹部82B的区域中具有与第一倾斜部71A的形状对应的形状。第二凹部82B在其面向第一凹部82A的区域中具有与第二倾斜部71B的形状对应的形状。凹部82具有与第一磁极齿61的V形对应的形状。第一凹部82A接触第一倾斜部71A的基端。第二凹部82B接触第二倾斜部71B的基端。所有的第一凹部82A、第二凹部82B以及第三凹部82C不接触第一磁极齿61。
[0078]如图4(b)中所不,磁轭单兀50的外表面50B由树脂部80的外表面83以及第一磁轭芯62和第二磁轭芯72的相应外表面形成。磁轭单元50的内表面50A由下述组成，即:第一磁轭60的作为第一磁极齿61的内表面的内表面60A、第二磁轭70的作为第二磁极齿71的内表面的内表面70A、树脂部80的内表面81、以及轴环51的内表面51A。
[0079]从磁轭单元50的上端到其下端，磁轭单元50的外径始终是恒定的。在磁轭单元50中，由树脂部80形成的部段的外径略微小于由第一磁轭芯62和第二磁轭芯72形成的部段的直径。在磁轭单元50中，由树脂部80形成的部段具有恒定的外径。在磁轭单元50中，由轴环51形成的部段的内径小于磁轭单元50的除了轴环51之外的部段的内径。
[0080]通过参照图3对磁轭单元50与圆筒形磁体42之间的关系进行描述。
[0081]如果未发生扭力杆21的扭转，则圆筒形磁体42的N极42A与S极42B之间的边界与第一磁极齿61和第二磁极齿71的每个顶点部的中心相一致。此时，从N极42A到达第一磁极齿61和第二磁极齿71的磁力线的数量与来自S极42B的磁力线的数量相同。因此，磁力线在第一磁轭60与第二磁轭70之间形成闭环。因此，圆筒形磁体42的磁通未到达第一磁轭60与第二磁轭70之间的磁隙。在这种情况下，来自磁性传感器43的输出信号SA表示基准值。
[0082]如果由于方向盘2上的转向动作而发成扭力杆21的扭转，则N极42A与S极42B之间的边界相对于第一磁极齿61和第二磁极齿71的每个顶点部的中心而移位。此时，N极42A与S极42B之间的边界从第一磁极齿61和第二磁极齿71的每个顶点部的中心移位。因此，与来自S极42B的磁力线的数量相比，更大数量的磁力线从N极42A到达第一磁极齿61和第二磁极齿71中的一者。此外，与来自N极42A的磁力线的数量相比，更大数量的磁力线从S极42B到达第一磁极齿61和第二磁极齿71中的另一者。因此，圆筒形磁体42的磁通到达第一磁轭60与第二磁轭70之间的磁隙。在这种情况下，来自磁性传感器43的输出信号SA表不响应于扭力杆21的扭转量-具体地方向盘2的旋转量-的大小(参见图1)。
[0083]通过参照图5(a)至图14(b)对制造磁轭单元50的方法进行描述。
[0084]制造磁轭单元50的步骤包括与注射模制有关的步骤。与注射模制有关的步骤包括:合模步骤、注射步骤、冷却步骤、开模步骤以及取出步骤。合模步骤包括合模步骤A、合模步骤B、合模步骤C、合模步骤D以及合模步骤E。
[0085]首先，如图8(a)中所示，在合模步骤A中，第二磁轭70设置在下模具110中的为第二磁轭70准备的适当地方中。接着，如图9(a)中所示，在合模步骤B中，第一磁轭60设置在下模具HO中的为第一磁轭60准备的适当地方中。接着，如图10中所示，在合模步骤C中，轴环51设置在下模具110中的为轴环51准备的适当地方中。接着，如图11中所示，在合模步骤D中，相对于下模具110而设置周围模具120。接着，如图13(a)中所示，在合模步骤E中，相对于下模具110和周围模具120而设置上模具130。在注射步骤中，作为模制材料的树脂被注入到形成在下模具110的外周与周围模具120和上模具130的相应内周之间的填充空间S中。合模步骤A与“第二步骤”对应。合模步骤B与“第一步骤”对应。冷却步骤与“第三步骤”对应。
[0086]如图5(a)、图5(b)和图8(a)中所示，下模具110包括台部111和圆筒部112。该台部111从下面支承第二磁轭70。台部111具有凹槽部111A。该凹槽部IllA设置在圆筒部112的下端附近并且沿着圆筒部112的外周面延伸。圆筒部112具有磁轭装配部113和轴环装配部117。第一磁轭60和第二磁轭70以及轴环51装配至圆筒部112。轴环51装配至轴环装配部117。轴环装配部117在外径上比磁轭装配部113小。
[0087]磁轭装配部113包括三个凸部114和轴环固定部118。第一磁轭60和第二磁轭70装配至磁轭装配部113。轴环固定部118形成在磁轭装配部113的上端处。轴环51的凹槽部51B装配至轴环固定部118。三个凸部114形成在磁轭装配部113与台部111之间的边界附近。三个凸部114的相应下端被布置在凹槽部IllA中。凸部114形成在圆筒部112的周向面处，同时以120度的间距彼此间隔开。
[0088]如图8(b)中所示，每个凸部114具有侧表面115和支承表面116。侧表面115形成在每个凸部114的相对两侧。侧表面115沿圆筒部112的轴线方向延伸。支承表面116形成在两个侧表面115之间。支承表面116具有V形以与图4(c)中不出的第一磁极齿61对应。
[0089]如图6 (a)和图6(b)中所示，周围模具120由第一分割体120A和第二分割体120B形成。彼此组合的第一分割体120A和第二分割体120B形成周围模具120的圆筒形状。周围模具120的内表面在周围模具120的沿其轴线方向的中间区域处朝向周围模具120的轴线突出。这在周围模具120的内表面的沿周围模具120的轴线方向的相对两端形成了第一环槽121和第二环槽122。
[0090]如图7(a)和图7(b)中所示，上模具130呈具有封闭底部的圆筒形状。上模具130在内径上与周围模具120相同。
[0091]接下来通过参照图8(a)至图14(b)对磁轭单元50的注射模制步骤进行描述。
[0092](合模步骤A)
[0093]如图8(a)和图8(b)中所示，第二磁轭70以第二磁极齿71朝上的状态装配至圆筒部112。圆筒部112的凸部114装配在相邻的第二磁极齿71之间。在这种情况下，相邻的第二磁极齿71的相应下端与凸部114的侧表面115的下端彼此接触。这确定了第二磁轭70相对于圆筒部112在周向方向上的位置。
[0094](合模步骤B)
[0095]如图9(a)和图9(b)中所示，第一磁轭60以第一磁极齿61朝下的状态装配至圆筒部112。第一磁极齿61装配至凸部114的支承表面116内侧的位置。在这种情况下，支承表面116接触第一磁极齿61的第一倾斜部61A和第二倾斜部61B。这确定了第一磁轭60相对于圆筒部112在周向方向上的位置。执行合模步骤A和合模步骤B确定了第一磁轭60和第二磁轭70相对于彼此在周向方向上的相应位置。
[0096](合模步骤C)
[0097]如图10中所示，轴环51从第一磁轭60上方的位置装配至轴环装配部117。轴环51的凹槽部51B装配至轴环固定部118。这确定了轴环51相对于圆筒部112在周向方向上的位置。
[0098](合模步骤D)
[0099]如图11中所示，周围模具120的第一分割体120A被放置在台部111之上。尽管附图中未示出第二分割体，但是第二分割体120B也被放置在台部111之上。这使周围模具120覆盖磁轭装配部113。在这种情况下，如图12(a)和图12(b)中所示，第二磁轭70的第二磁轭芯72装配在周围模具120的第二环槽122中。此外，第一磁轭60的第一磁轭芯62装配在周围模具120的第一环槽121中。将第一磁轭芯62装配在第一环槽121中使第一磁轭60向上移动。
[0100](合模步骤E)
[0101]如图13(a)中所示，上模具130被放置在周围模具120之上并且围绕轴环51。
[0102](注射步骤)
[0103]如图13(b)中所示，填充空间S形成在上模具130的内表面与下模具110之间、在周围模具120的内表面与下模具110之间、以及在凹槽部IllA的内侧。作为模制材料的树脂被注入到填充空间S中。
[0104](冷却步骤)
[0105]如图14(a)和图14(b)中所示，填充空间S中的模制材料被冷却以使树脂部80成形。
[0106](开模步骤)
[0107]周围模具120和上模具130与下模具110脱开。
[0108](取出步骤)
[0109]磁轭单元50向上移动以从下模具110取出磁轭单元50。
[0110]第一实施方式的磁轭单元50实现了以下效果。
[0111](I)根据常规的制造方法，在第一磁轭芯62和第二磁轭芯72中形成有贯通孔，并且销被插入到这些贯通孔中的两个贯通孔中以确定第一磁轭60和第二磁轭70的相应位置。在该方法中，贯通孔在第一磁轭芯62和第二磁轭芯72中的位置的误差可能会降低第一磁轭60和第二磁轭70的相应位置的精度。
[0112]根据第一实施方式，磁轭单元50包括形成在树脂部80的内表面81中的凹部82。下模具110包括凸部114。因而，在合模步骤B中，第一磁轭60相对于下模具110在周向方向上的位置可以通过使第一磁极齿61接触凸部114的支承表面116来确定。在合模步骤A中，第二磁轭70相对于下模具110在周向方向上的位置可以通过使第二磁极齿71接触凸部114的侧表面115来确定。因此,可以在周向方向上确定第一磁轭60和第二磁轭70的相应位置。
[0113]与使用贯通孔的常规的制造方法相比，上述方法可以抑制第一磁轭60和第二磁轭70的相应位置的精度的降低。在使用销的常规的制造方法中，如果销被磨损以致变形，则可能会降低第一磁轭60和第二磁轭70的相应位置的精度。在这方面，根据第一实施方式，使用比销刚度更高的凸部114可以抑制凸部114由于其磨损而造成的变形。
[0114]常规的制造方法涉及在第一磁轭60和第二磁轭70中形成贯通孔，从而增加了磁性传感器43的磁阻。这可能会减小扭矩检测器40的检测灵敏度。在这方面，第一实施方式针对使用凸部114的方法。因而，与常规的制造方法不同，第一实施方式的方法不涉及在第一磁轭60和第二磁轭70中形成贯通孔。这抑制了扭矩检测器40的检测灵敏度的减小。
[0115]在磁轭单元50中，树脂部80的体积比没有形成凹部82的树脂部80小。这可有助于树脂部80的重量减小。另外，树脂部80的磁阻与空气的磁阻之间的差异足够小。这抑制了由于凹部82的存在引起的扭矩检测器40的检测灵敏度的减小。
[0116](2)下模具110的凸部114具有呈V形的支承表面116。该结构允许凸部114从下面支承第一磁极齿61的第一倾斜部61A和第二倾斜部61B。因而，在合模步骤B中，第一磁轭60、下模具110以及第二磁轭70在周向方向上的相应位置以较高的精确度被确定。
[0117](3)第一凹部82A接触第一倾斜部71A的基端。第二凹部82B接触第二倾斜部71B的基端。在注射步骤中，树脂部80在凸部114的侧表面115与第二磁极齿71彼此接触的情况下成形。因而，在注射步骤和冷却步骤中，第二磁轭70相对于凸部114在周向方向上的位置不太可能移位。
[0118](4)凸部114的侧表面115沿着下模具110的轴线延伸。因而，在取出步骤中，磁轭单元50不太可能在其向上移动时与侧表面115卡住。
[0119](第二实施方式)
[0120]通过参照图15(a)至图17对本发明的第二实施方式进行描述。第二实施方式与第一实施方式不同之处在于磁轭单元50的外表面53具有凹凸形状并且周围模具120的内表面和凹槽部IlA的外表面各自具有凹凸形状。第二实施方式的与第一实施方式的部分对应的部分将不再进行详细地描述。
[0121]如图15 (a)和图15 (b)中所不，磁轭单兀50包括内表面50A、外表面50B、轴环51、第一磁轭60和第二磁轭70、以及树脂部90。树脂部90包括内表面91、三个凹部92、以及外表面93。树脂部90覆盖第一磁极齿61和第二磁极齿71的相应外周。树脂部90填充在第一磁极齿61与第二磁极齿71之间。
[0122]三个凹部92形成在树脂部90的内表面91中，同时以120度的间距彼此间隔开。三个凹部92各自形成在相邻的第二磁极齿71之间。树脂部90使第一磁轭60和第二磁轭70以及轴环51彼此成一体。这固定了第一磁轭60和第二磁轭70以及轴环51的相应位置。第一磁轭60和第二磁轭70以及轴环51被固定，同时它们彼此不接触。
[0123]外表面93包括第一端部94、第二端部95以及中间部96。第一端部94与轴环51对应并且具有圆形形状。第二端部95位于轴环51的相反侧。第二端部95包括三个凹部对向部95A和三个凹部非对向部95B。每个凹部对向部95A在磁轭单元50的周向方向上的位置与凹部92的位置相同。每个凹部非对向部95B形成在相邻的凹部对向部95A之间。中间部96限定在第一磁轭芯62与第二磁轭芯72之间。中间部96包括三个凹部对向部96A和三个凹部非对向部96B。每个凹部对向部96A在磁轭单元50的周向方向上的位置与凹部92的位置相同。每个凹部非对向部96B形成在相邻的凹部对向部96A之间。
[0124]磁轭单兀50的外表面50B由树脂部90的外表面93以及第一磁轭芯62和第二磁轭芯72的相应外表面形成。磁轭单元50的内表面50A由下述形成，即:第一磁轭60的作为第一磁极齿61的内表面的内表面60A、第二磁轭70的作为第二磁极齿71的内表面的内表面70A、树脂部90的内表面91、以及轴环51的内表面51A。
[0125]如图15(b)中所示，磁轭单元50的由树脂部形成的部段在周向方向上的不同地方具有不同的外径。磁轭单元50的中心50C与凹部非对向部95B之间的距离LB比中心50C与凹部对向部95A之间的距离LA小。具体地，在树脂部90中，在没有形成凹部92的区域中的外表面93与中心50C之间的距离LB比形成有凹部92的区域中的外表面93与中心50C之间的距离LA小。中心50C与第一端部94之间的距离与距离LB相同。
[0126]通过参照图16和图17对制造磁轭单元50的方法进行描述。
[0127]第一端部94由上模具130的内表面形成。第二端部95由凹槽IlA的外表面形成。中间部96由周围模具120的内表面形成。
[0128]在没有形成凹部92的区域中，中心50C与周围模具120的内表面之间的距离与距离LB相同。在形成有凹部92的区域中，中心50C与周围模具120的内表面之间的距离与距离LA相同。在没有形成凹部92的区域中，中心50C与凹槽IlA的外表面之间的距离与距离LB相同。在形成有凹部92的区域中，中心50C与凹槽IlA的外表面之间的距离与距离LA相同。在没有形成凹部92的区域中，中心50C与上模具130的内表面之间的距离与距离LB相同。在形成有凹部92的区域中，中心50C与上模具130的内表面之间的距离也与距离LB相同。
[0129]除了第一实施方式的效果(I)至效果(4)之外，第二实施方式的磁轭单元50还实现了以下效果。
[0130](5)磁轭单元50在没有形成凹部92的区域中减薄。与未经受减薄的第一实施方式的磁轭单元相比，这可以减轻磁轭单元50的重量。这还减小了树脂部90的体积，使得可以减小作为模制材料的树脂的量。
[0131](6)如果磁轭单元50通过使用销的方法制造，则减小周围模具120的内径使周围模具120的内表面与销彼此接触。因此，在插入有销的区域中只能减薄很少的量。在这方面，在第二实施方式中，第一磁轭60和第二磁轭70的相应位置可以通过使用磁轭单元50的内表面50A的形状而确定。因而，树脂部90的外径可以比通过常规的制造方法制造的磁轭单元的外径小。
[0132]第一实施方式和第二实施方式可以作如下改变。
[0133]在上述实施方式中的每个实施方式中，第一磁极齿61和第二磁极齿71可形成为U形。
[0134]在上述实施方式中的每个实施方式中，凸部114的数量可以是一个、两个或四个或更多个。在设置了两个或更多个凸部的情况下，所有凸部114以规则间距或不规则间距设置在磁轭装配部113的周向表面上。
[0135]在上述实施方式中的每个实施方式中，凸部114可以用图18中示出的凸部214取代。每个凸部214具有这样的形状:其不包括凸部114的与第二倾斜部61B与第二倾斜部71B之间的区域对应的部分。在这种情况下，在合模步骤A中，侧表面215接触第二磁极齿71的第一倾斜部71A，并且在合模步骤B中，支承表面216接触第一磁极齿61的第一倾斜部61A。这允许下模具110精确地确定第一磁轭60和第二磁轭70在周向方向上的相应位置。
[0136]在上述实施方式中的每个实施方式中，凸部114中的每个凸部具有与第一磁极齿61的V形对应的形状。同时，凸部114也可以具有与第二磁极齿71的V形对应的形状。
[0137]在上述实施方式中的每个实施方式中，在合模步骤B中，使三个凸部114中的每个凸部接触第一磁极齿61。同时，三个凸部114中的一个凸部或两个凸部可以不要求接触第一磁极齿61。
[0138]在上述实施方式中的每个实施方式中，在合模步骤A中，使三个凸部114中的每个凸部接触第二磁极齿71。同时，三个凸部114中的一个凸部或两个凸部可以不要求接触第二磁极齿71。
[0139]在上述实施方式中的每个实施方式中，在保持每个凸部114与第一磁极齿61之间有间隙的同时，进行冷却步骤。同时，可以在每个凸部114接触第一磁极齿61的同时，进行冷却步骤。在这种情况下，在合模步骤D中省去第一磁轭60的向上运动。在通过该方法制造的磁轭单元50中，凹部82接触第一磁极齿61。
[0140]在上述实施方式中的每个实施方式中，在每个凸部114接触第二磁极齿71的同时，进行冷却步骤。同时，可以在保持每个凸部114与第二磁极齿71之间有间隙的同时，进行冷却步骤。在这种情况下，在合模步骤B之后，为了避免第二磁轭70相对于第一磁轭60在周向方向上的位置的改变，第二磁轭70相对于下模具110向上或向下移动。在通过该方法制造的磁轭单元50中，凹部82不接触第二磁极齿71。
[0141]根据制造上述实施方式中的每个实施方式的磁轭单元50的方法，第二磁轭70装配至第一磁轭60下面的位置。同时，第一磁轭60可以装配至第二磁轭70下面的位置。
[0142]包括本发明的磁轭单元50的扭矩检测器40可以应用于除了电动助力转向装置I之外的装置。本发明的磁轭单元50可以应用于除了扭矩检测器40之外的装置。总之，本发明可以应用于任何装置，只要该装置包括下述磁轭单元即可，即:该磁轭单元包括具有多个第一磁极齿的第一磁轭、具有多个第二磁极齿的第二磁轭、以及使第一磁轭和第二磁轭彼此成一体的树脂部。
[0143]附图标记列表
[0144]I 电动助力转向装置
[0145]2 方向盘
[0146]3 转向轮
[0147]10转向角传动机构
[0148]11转向轴
[0149]12 柱轴
[0150]12A输入轴
[0151]12B输出轴
[0152]13 中间轴
[0153]14小齿轮轴
[0154]15齿条-小齿轮机构
[0155]16齿条轴
[0156]17 拉杆
[0157]18辅助致动器
[0158]18A 马达
[0159]18B减速机构
[0160]21扭力杆
[0161]22输入侧端部
[0162]23输出侧端部
[0163]24 销
[0164]30电子控制器
[0165]31车速传感器
[0166]40扭矩检测器
[0167]41集磁环
[0168]41A环形部
[0169]41B臂部
[0170]42圆筒形磁体
[0171]42AN 极
[0172]42BS 极
[0173]43磁性传感器
[0174]50磁轭单元
[0175]50A内表面
[0176]50B外表面
[0177]51轴环
[0178]5IA内表面
[0179]51B凹槽部
[0180]60第一磁轭
[0181]60A内表面
[0182]61第一磁极齿
[0183]6IA第一倾斜部
[0184]6IB第二倾斜部
[0185]62第一磁轭芯
[0186]70第二磁轭
[0187]70A内表面
[0188]71第二磁极齿
[0189]7IA第一倾斜部
[0190]7IB第二倾斜部
[0191]72第二磁轭芯
[0192]80、90 树脂部
[0193]81、91 内表面
[0194]82凹部
[0195]82A第一凹部
[0196]82B第二凹部
[0197]83C第三凹部
[0198]83、93 外表面
[0199]110下模具
[0200]111台部
[0201]IllA 凹槽部
[0202]112圆筒部
[0203]113磁轭装配部
[0204]114,214 凸部
[0205]115,215 侧表面
[0206]116、216 支承表面
[0207]117轴环装配部
[0208]118轴环固定部
[0209]120周围模具
[0210]120A第一分割体
[0211]120B第二分割体
[0212]121 第一环槽
[0213]122 第二环槽
[0214]130上模具
【权利要求】
1.一种磁轭单元，包括: 第一磁轭，所述第一磁轭具有多个第一磁极齿； 第二磁轭，所述第二磁轭具有多个第二磁极齿，每个第二磁极齿设置在所述第一磁极齿中的两个相邻的第一磁极齿之间，所述第二磁轭与所述第一磁轭同轴；以及 树脂部，所述树脂部使所述第一磁轭和所述第二磁轭彼此成一体，所述树脂部包括形成在所述树脂部的内表面中的凹部，所述凹部设置在所述第一磁极齿与所述第二磁极齿之间。
2.根据权利要求1所述的磁轭单元，其中 所述第一磁极齿在所述第一磁极齿的前视图中具有V形，以及 所述凹部具有与所述V形对应的形状。
3.根据权利要求1或2所述的磁轭单元，其中，所述凹部接触所述第二磁极齿。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的磁轭单元，其中，所述树脂部的在没有形成所述凹部的区域中的外表面与所述磁轭单元的中心之间的距离比所述树脂部的在形成有所述凹部的区域中的外表面与所述磁轭单元的中心之间的距离小。
5.一种制造磁轭单元的方法，所述磁轭单元包括:具有多个第一磁极齿的第一磁轭；具有多个第二磁极齿的第二磁轭；以及使所述第一磁轭与所述第二磁轭彼此成一体的树脂部，所述第一磁轭和所述第二磁轭彼此同轴，所述第二磁极齿中的每个第二磁极齿设置在所述第一磁极齿中的两个相邻的第一磁极齿之间，所述方法包括: 将所述第一磁轭装配至下模具以从所述第一磁轭和所述第二磁轭的相应内表面支承所述第一磁轭和所述第二磁轭的第一步骤； 将所述第二磁轭装配至所述下模具的第二步骤；以及 使所述树脂部成形的第三步骤，其中 在所述第一步骤中，通过使所述第一磁极齿接触形成在所述下模具中的凸部来确定所述第一磁轭相对于所述下模具在周向方向上的位置，以及 在所述第二步骤中，通过使所述第二磁极齿接触所述凸部来确定所述第二磁轭相对于所述下模具在周向方向上的位置。
6.一种包括如权利要求1至4中的任一项所述的磁轭单元或者通过如权利要求5所述的方法制造的磁轭单元的扭矩检测器。
7.一种包括如权利要求6所述的扭矩检测器的电动助力转向装置。
【文档编号】G01L3/10GK104169700SQ201280064351
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2012年12月25日 优先权日:2011年12月26日
【发明者】松井裕介, 水谷文彦, 山嵜邦男 申请人:株式会社捷太格特, 山清工业株式会社