日本精工开发出全球最轻量滚筒式EPS,2017年配备到轻型汽车上

2016-08-110阅读0

  日本精工开发出了比原来轻13%的滚筒式电动助力方向盘(EPS)(图1)。通过模拟调整了强度和刚性,主要零件实现了小型化。重约5.0kg,在带倾斜机构的产品中属于世界最轻。2017年将首先面向轻型汽车,在全球范围内供应。

  

图1:日本精工开发的滚筒式EPS

  虽然照片中省却了,但装减速齿轮及扭矩传感器的齿轮箱也通过小型化实现了轻量化。

  滚筒式EPS当驾驶员转动方向盘时,配置在转向轴上的扭矩传感器就会检测到扭矩。利用ECU(电子控制单元)计算出改变轮胎角度所需要的扭矩,利用马达产生欠缺的扭矩。

  此次实现小型化的是滚筒式EPS的主要零件——扭矩传感器、减速齿轮及收纳这些零件的齿轮箱(图2)。

  

图2:EPS构件实现小型化

  (a)减速齿轮。构成扭矩传感器的(b)线圈和(c)套筒。通过利用模拟技术去掉不需要的部位减轻了重量。

  扭矩传感器由轴(输入轴、输出轴)、套筒和线圈构成。输入轴与输出轴之间的扭杆利用扭曲构造来检测扭矩。输入轴顶端配置有带窗孔的套筒,其外侧配置有线圈。而套筒内侧是有沟槽的转子连接而成的输出轴。输入轴的套筒扭曲时,套筒的孔与转子的突起位置改变,磁场发生变化。根据磁场的变化来检测出扭矩。

  此次通过缩短轴径,减小了配置在其周围的线圈等的直径。轴减轻了19%,套筒减轻了60%,线圈减轻49%。扭矩传感器整体减轻了24%。

  减速齿轮的直径减小了15%。通过分析减速齿轮的齿的咬合,分散了应力,实现了小型化。

  齿轮箱是装马达输出轴及扭矩传感器轴等零件的箱子,还包含与车辆的安装点。通过将厚度减薄0.5mm至3.0mm,比原来减轻了23%。日本精工原来将齿轮箱的设计和制造委托给了模具厂商。此次通过亲自购买模具制造装置,优化了设计。即使减薄厚度,也可以跟原来确保同等以上的强度和刚性。(记者:小川计介)

  (全文完)