扭矩传感器制造技术

本公开提供一种扭矩传感器，该扭矩传感器被配置为轴向磁化磁体以及简化面对该磁体的定子结构，由此可以容易地控制能够收集磁力的构件的尺寸和形状来提供操作可靠性上优异的扭矩传感器。该扭矩传感器包括：环状且轴向磁化的磁体，该磁体与方向盘的输入轴以及输出轴中之一相连；以及定子，该定子包括与磁体轴向分离的环状主体以及多个垂直穿透该主体的孔，由此简化扭矩传感器的结构，以便提高磁性变化的汇聚效率。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及扭矩传感器。
技术介绍
在常规车辆中，与车轮相连的方向盘被操作来操纵车辆的行进方向。然而，在车轮和路面之间存在大阻力或者生成对转向操作的障碍的情况下，操作力可能降低，从而使得 难以快速地操作车辆。为了解决这个问题，提出了动力转向系统。该动力转向系统用来为方向盘的操作提供动力传送设备，由此减小操作力。为了使动力转向系统提供操作方向盘的力，需要测量施加给转向轴的扭矩、转向角以及角速度。提出了应用各种方法的装置来测量方向盘的扭矩。具体地，出于经济节约的原因，广泛使用一种检测扭矩的方法，其中测量与转向轴耦接的磁体的磁场来检测扭矩。转向结构通常包括与方向盘耦接的输入轴、与和车轮侧的齿条啮合的齿轮耦接的输出轴以及将输入轴连接到输出轴的扭杆。在转动方向盘的情况下，转动力被传送到输出轴来响应于齿轮和齿条的操作而改变车轮方向。在这种情况下，如果阻力大，则进一步转动输入轴来扭转扭杆，其中扭杆的扭曲程度通过采用磁场方法的扭矩传感器来测量。图I是例示根据现有技术的扭矩传感器的透视图。磁体(10)耦接到输入轴，其中磁体(10)的形状为环形。输出轴布置有定子(20，30)，定子(20，30)进而包括分离地布置在磁体(10)的外周上并且轴向弯曲的垂直突出条(21，31)。在利用耦接到磁体(10)的输入轴和耦接到定子(20，30)的输出轴之间的转动差造成的扭曲生成扭杆的情况下，相对于定子(20,30)转动磁体(10),其中磁体(10)的外周和突出条(21，31)之间的相对表面被改变来改变磁性值，由此可以测量扭矩。收集器(40)被布置来收集磁性值，以及磁性元件(50)检测收集器(40)所收集的磁性值。同时，在这种布置下，在获取能够磁化定子(20，30)的区域时存在限制，因此产生了弱扭矩信号(即，弱磁性信号)的缺点。结果是，产生了增加制备定子(20.30)的弯曲表面以及布置收集器(40)的不同过程的缺点，由此使得结构复杂，从而降低了磁性检测效率。这种结构下的另一缺点在于，因为必须同等地维持突出条(21，31)之间的间隙，所以难以以相同的尺寸和形状与磁体(10)相对地弯曲和布置突出条(21，31)，以及也难以准确地布置突出条(21，31)
技术实现思路
本公开旨在解决上述缺点，以及本公开的目的在于提供一种扭矩传感器，该扭矩传感器被配置为轴向磁化磁体以及简化面对该磁体的定子结构，由此可以容易地控制能够收集磁力的构件的尺寸和形状，从而提供操作可靠性上优异的扭矩传感器。本公开要解决的技术问题不限于上述描述，并且根据下面的描述，迄今没有描述的任何其它问题对于本领域技术人员也将是非常明白的。在本公开的一个总体方面中，提供了一种扭矩传感器，该扭矩传感器包括环状且轴向磁化的磁体，该磁体与方向盘的输入轴以及输出轴中之一相连；以及定子，该定子包括与磁体轴向分离的环状主体以及多个垂直穿透该主体的孔，从而简化扭矩传感器的结构来提高磁性变化的汇聚效率(concentrated efficiency)。 优选地，定子包括布置在磁体上侧的上定子以及布置在磁体下侧的下定子，其中磁体通过连接多个磁条形成，并且上定子和下定子的孔的数目与在磁体上形成的电极的数目相同，由此可以提高上定子和下定子的产率，并且可以提高上定子和下定子的尺寸和形状的准确性。优选地，磁体包括布置在上定子下侧的上磁体以及布置在下定子上侧的下磁体，从而可以极好地提高磁性变化的检测效率和节省磁性变化的检测成本。优选地，扭矩传感器还包括上收集器和下收集器，分别耦接到上定子和下定子，用于汇聚磁性变化，从而可以使得磁性变化的检测变得更加准确。优选地，扭矩传感器还包括与上收集器和下收集器耦接的磁性元件，用于检测定子的磁性变化。优选地，扭矩传感器还包括与上定子和下定子耦接的磁性元件，用于检测定子的磁性变化，从而简化扭矩传感器的结构来提高产率。优选地，孔的径向长度比磁体的径向宽度长，从而磁体中的磁性变化的汇聚可以变得更为准确。在本公开的另一总体方面，提供了一种扭矩传感器，该扭矩传感器包括环状且轴向磁化的磁体；以及上定子和下定子，定子的形状为环状板，布置在磁体的上侧和下侧，并且周边布置有多个垂直穿透孔。优选地，磁体包括布置在上定子的下侧的上磁体以及布置在下定子的上侧的下磁体，从而可以极好地提高磁体变化的检测效率以及节省磁性变化的检测成本。优选地，磁体周边布置有多个磁条。优选地，孔的数目被形成为与磁体上的电极的数目相同。优选地，孔的径向长度比磁体的径向宽度长，从而磁体中的磁性变化的汇聚可以变得更为准确。如根据前述显而易见的，根据本公开的示例实施例的扭矩传感器的优点在于，轴向形成磁通量，并且测量磁体的磁性变化的定子包括板状主体以及穿透该主体的孔，从而使得布置关系简单，并且磁性变化的测量可以变得更准确。考虑到在定子的制造和加工过程中常规定子需要弯曲定子条的事实，另一优点在于通过在主体上形成孔的简单过程形成定子，从而进一步改进对尺寸和形状的控制以及提高随后的产率。附图说明附图与描述一起用来说明本公开的原理，该附图被包括来提供对本公开的进一步理解并且并入在本公开中且构成本申请的一部分。在附图中图I是例示根据现有技术的扭矩传感器的透视图；图2是例示根据本公开的扭矩传感器的平面图；图3是例示根据本公开的扭矩传感器的侧面图；和图4是例示根据本公开的扭矩指数的透视图。具体实施例方式通过参考下述示例实施例的详细描述以及附图，更容易理解本专利技术的优点和特 征。为了简单和清楚，省略了公知功能、配置或构造的详细描述，以便避免具有不必要的细节而使得本公开的描述不清楚。因此，本公开不限于下面描述的示例实施例，而可以以其它形式实现。在附图中，为了便利，可以夸大或缩小组件的宽度、长度、厚度等。此外，在整个描述中，在说明附图时相同的参考标记将被分配给相同的组件，并且彼此重复的说明将被省略。相应地，在说明书和权利要求中使用的特定术语或词语的含义应该不限于字面或通常使用层面的含义，而应该根据用户或操作者的意图或定制用法解释或根据用户或操作者的意图或定制用法而可以不同。因此，特定术语或词语的定义应该基于说明符中的内容。本文中的术语“一”不是表示对数量的限制，而是表示存在至少一个所引用项。此外，“示例性”仅仅意在表示一个示例，而不是最优示例。还要明白的是，为了简化和理解容易，本文中描述的特征、层和/或元件相对于彼此以特定尺寸和/或方位例示，以及实际尺寸和/或方位可以与所例示的显著不同。如本文中所使用的，术语“基本上”和“近似地”为对应项目和/或项目之间的相对性提供工业上接受的容限。现在将参照附图详细描述根据本公开的示例实施例的扭矩传感器。图2是例示根据本公开的扭矩传感器，以及图3是根据本公开的扭矩传感器的侧面图。参见图2和图3，磁体(120，130)中的每个的形状为环状，并且通常布置在耦接在一起来转动的输入轴的外周上。此外，定子(200，300)中的每个连接到输出轴，以便一起转动。如果由于阻力而造成输入轴和输出轴之间的转动量不同，则理所当然地生成转矩，并且利用磁场测量差值。然而，应该显而易见的是，磁体(120，130)连接到输出轴，以及定子(200，300)连接到输入轴。磁体(120)优选由两个或多个磁条连接。因此，每个为弧形的多个磁条构成环状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扭矩传感器，所述扭矩传感器包括：环状且轴向磁化的磁体，所述磁体与方向盘的输入轴以及输出轴中之一相连；以及定子，所述定子包括与所述磁体轴向分离的环状主体以及多个垂直穿透所述主体的孔。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昌焕，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：