[发明专利]扭矩传感器单元

说明书

技术领域

本发明涉及用于测定轴所负载的扭矩所使用的扭矩传感器单元。

背景技术

以往，在车辆的转向装置等中利用非接触方式的扭矩传感器(例如， 下述专利文献1)。作为非接触方式的扭矩传感器，有时使用两个能够检 测绝对旋转角度的磁性角度传感器。这些磁性角度传感器分别与轴同心 地配置。各角度传感器将各自的轴向位置的与上述旋转位移对应的绝对 旋转角度转换成输出信号。在负载有扭矩的轴扭转时，在轴上存在产生 相互不同的绕轴心的两处旋转位移。若将这两处旋转位移分别作为绝对 旋转角度来检测，则它们的输出差表示轴的上述两处之间的扭转角度。 在负载于轴的扭矩与该扭转角度之间存在基于轴的构造规格的相关性。 因此基于上述输出差与已知的相关性，能够间接地测定负载于轴的扭 矩。即，该方式的扭矩传感器能够称为将负载于轴的扭矩转换成上述两 处的绝对旋转角度的检测器。

作为磁性角度传感器，存在具有至少一个磁传感器和至少一个磁铁 的磁性角度传感器。该磁铁以产生与轴体的扭转角度对应的旋转位移的 方式与轴体同心地配置。磁铁的磁场与其旋转位移对应地相对于磁传感 器旋转。磁传感器将伴随着该磁场的旋转的磁通密度的变化转换成电信 号。磁性角度传感器根据该电信号生成与绝对旋转角度对应的输出信 号。

作为这样的磁性角度传感器的一个例子，能够列举出游标(vernier) 型。游标型的磁性角度传感器具有：主尺磁铁，其由沿圆周方向排列的 多个磁极对构成；副尺磁铁，其由与上述主尺磁铁呈同心圆状且以与上 述多个磁极对不同的对数排列的磁极对构成；第一磁传感器，其对上述 主尺磁铁的磁通密度进行检测；第二磁传感器，其对上述副尺磁铁的磁 通密度进行检测(下述专利文献2、下述非专利文献1)。

另外，作为磁性角度传感器的其他例子，能够列举出上述第一磁性 角度传感器以及上述第二磁性角度传感器分别具有：沿直径方向被磁化 的圆筒形磁铁、对上述圆筒形磁铁的磁场的切线方向成分进行检测的第 一磁传感器、以及对上述磁场的径向成分进行检测的第二磁传感器的例 子(下述专利文献3)。

专利文献1：日本特开2006-282172号公报

专利文献2：欧洲专利申请公开公报EP1353151A1

专利文献3：日本专利第5059772号公报

非专利文献1：株式会社NTN、“ニュース”、“新技術情報”、“高 度なモータ制御を可能にする『高精度磁気式角度センサ』を開発”、 [online]、2010年4月14日、NTN株式会社、[2013年8月21日検索]、 インターネット

<URL:http://www.ntn.co.jp/japan/news/news_files/new_products/news 201000022.html>

磁性角度传感器基于磁传感器带来的磁通密度的检测结果来求出 角度。因此磁铁与磁传感器的安装误差对绝对旋转角度的检测精度影响 较大。因此为了高精度的角度检测而对磁铁与磁传感器的安装要求准确 性。此外为了高精度地获得与扭矩对应的上述输出差，也要求决定两个 磁性角度传感器的位置关系(同心性、轴向间隔)的安装精度。

然而，专利文献1那样的扭矩传感器在组装于其他装置时，需要与 对其他装置的轴进行支承的轴承不同地将磁铁、磁传感器分别高精度地 安装于其他装置的轴侧、静止侧，从而需要确保用于分别组装的空间。

发明内容

因此，本发明所要解决的课题在于将扭矩传感器容易地组装于其他 装置。