日本精工開發(fā)出了比原來(lái)輕13%的滾筒式電動(dòng)助力方向盤(EPS)通過(guò)模擬調(diào)整了強(qiáng)度和剛性,主要零件實(shí)現(xiàn)了小型化。重約5.0kg,在帶傾斜機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品中屬于世界Z輕。2017年將首先面向輕型汽車,在全球范圍內(nèi)供應(yīng)。
日本精工開發(fā)的滾筒式EPS
雖然照片中省卻了,但裝減速齒輪及扭矩傳感器的齒輪箱也通過(guò)小型化實(shí)現(xiàn)了輕量化。
滾筒式EPS當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí),配置在轉(zhuǎn)向軸上的扭矩傳感器就會(huì)檢測(cè)到扭矩。利用ECU(電子控制單元)計(jì)算出改變輪胎角度所需要的扭矩,利用馬達(dá)產(chǎn)生欠缺的扭矩。
此次實(shí)現(xiàn)小型化的是滾筒式EPS的主要零件——扭矩傳感器、減速齒輪及收納這些零件的齒輪箱。
EPS構(gòu)件實(shí)現(xiàn)小型化
(a)減速齒輪。構(gòu)成扭矩傳感器的(b)線圈和(c)套筒。通過(guò)利用模擬技術(shù)去掉不需要的部位減輕了重量。
扭矩傳感器由軸(輸入軸、輸出軸)、套筒和線圈構(gòu)成。輸入軸與輸出軸之間的扭桿利用扭曲構(gòu)造來(lái)檢測(cè)扭矩。輸入軸頂端配置有帶窗孔的套筒,其外側(cè)配置有線圈。而套筒內(nèi)側(cè)是有溝槽的轉(zhuǎn)子連接而成的輸出軸。輸入軸的套筒扭曲時(shí),套筒的孔與轉(zhuǎn)子的突起位置改變,磁場(chǎng)發(fā)生變化。根據(jù)磁場(chǎng)的變化來(lái)檢測(cè)出扭矩。
此次通過(guò)縮短軸徑,減小了配置在其周圍的線圈等的直徑。軸減輕了19%,套筒減輕了60%,線圈減輕49%。扭矩傳感器整體減輕了24%。
減速齒輪的直徑減小了15%。通過(guò)分析減速齒輪的齒的咬合,分散了應(yīng)力,實(shí)現(xiàn)了小型化。
齒輪箱是裝馬達(dá)輸出軸及扭矩傳感器軸等零件的箱子,還包含與車輛的安裝點(diǎn)。通過(guò)將厚度減薄0.5mm至3.0mm,比原來(lái)減輕了23%。日本精工原來(lái)將齒輪箱的設(shè)計(jì)和制造委托給了模具廠商。此次通過(guò)親自購(gòu)買模具制造裝置,優(yōu)化了設(shè)計(jì)。即使減薄厚度,也可以跟原來(lái)確保同等以上的強(qiáng)度和剛性。