转矩传感器装置制造方法及图纸

提供了一种转矩传感器装置，该转矩传感器装置布置在输入轴和输出轴之间并且通过输入轴和输出轴之间的相对旋转位移来检测输入轴和输出轴之间的转矩。该转矩传感器装置包括：外壳，其容纳所述输入轴和所述输出轴的端部部分，被固定就位，并且能相对于所述输入轴和所述输出轴旋转；磁体单元，其与所述输入轴和所述输出轴中的一个的一端连接并且容纳在所述外壳中，以便能在外壳内旋转；收集器单元，其具有与所述输入轴和所述输出轴中的另一个的一端连接的一个或更多个部分，被布置成能在所述外壳内旋转，并且与所述磁体单元一起形成磁路；以及感测单元，其具有转矩传感器，所述转矩传感器围绕所述收集器单元的周缘布置并且检测由所述收集器单元集中的磁场，其中，所述收集器单元包括下收集器，所述下收集器具有环状下收集器环，所述下收集器环布置在所述输入轴和所述输出轴中的另一个的一端的径向方向上的外周缘上。

Torque sensor device

Provides a torque sensor device, the torque sensor device is arranged between the input shaft and the output shaft and the relative rotation displacement between the input shaft and the output shaft to measure the torque between the input shaft and output shaft. The torque sensor device comprises a housing which accommodates the input end portion of the shaft and the output shaft, are fixed in place, and with respect to the input shaft and the output shaft to rotate; the magnet unit, and the input shaft and the output shaft in a connected at one end and housed in the housing, so as to be able to rotate in the casing; the collector unit, which has one or more parts of one another and the input shaft and the output shaft of the connection, can rotate is arranged in the shell, and the magnet unit together form the magnetic circuit; and a sensing unit having a torque sensor, magnetic field, the torque sensor is arranged around the collector unit and detected by the collector unit from which the collector unit includes a collection The lower collector has an annular lower collector ring disposed at an outer periphery of the radial direction of the other end of the input shaft and the other end of the output shaft.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】转矩传感器装置
本专利技术涉及转矩传感器，更具体地，涉及用于检测施加到包括输入轴和输出轴的轴的转矩的转矩传感器。
技术介绍
通常，与路面接触的车辆车轮在车辆行驶或停驶期间根据方向盘的旋转而旋转。换句话讲，当方向盘向左或向右旋转时，车辆车轮在与方向盘的旋转方向相同的方向上旋转。然而，可能存在的问题是，因为车辆车轮与路面接触，所以方向盘和车辆车轮的旋转量由于车辆车轮和路面之间产生的摩擦而变得互不相同。为此原因，驾驶员需要很大的力量来操纵方向盘。车辆包括作为转向力辅助装置的动力转向(PS)系统。在动力转向系统中，使用电动机的EPS方案的覆盖范围正推广到现实生活中使用的乘用车中。出于动力辅助的目的，动力转向系统设置有转矩传感器，该转矩传感器测量与方向盘连接的输入轴侧和与车辆车轮连接的输出轴侧之间的旋转角度偏差，以检测输入轴和输出轴之间的转矩负载。转矩传感器被主要划分成接触型和非接触型。因为接触型牵涉到产生噪声并且耐久性降低的问题，所以非接触型是近来优选的。另外，非接触型转矩传感器被大致分类为磁阻检测型、磁变形监测型、电容检测型和光学检测型。同时，设置在电动力转向系统中的传统磁阻检测型转矩传感器包括输入轴和输出轴，输入轴的上端与驾驶员所操纵的方向盘联接，输出轴的上端通过扭力杆与输入轴的下端联接。输出轴的下端连接到车辆车轮。包括扭力杆的输入轴的下端和输出轴的上端被外壳覆盖，在外壳中容纳有如上所述的转矩传感器和动力装置。在这种情况下，输入轴包括磁极性以规则间隔交替布置的永磁体。另外，输出轴设置有具有齿轮结构的检测环，该齿轮结构的极性的数量对应于永磁体的极性的数量并且该齿轮结构由铁磁物质制成，铁磁物质可产生因输入轴中包括的永磁体所造成的磁感应。检测环被构造成，使得用于检测磁性的传感器连接到检测环。在这种情况下，设置在输入轴处的永磁体和设置在输出轴处的具有齿轮结构的检测环之间的相对扭转造成永磁体和检测环彼此面对的区域改变。因此，检测环中的磁通量改变并且由传感器来检测磁通量的变化，使得可检测输出轴相对于输入轴的扭转角度。然而，传统的非接触型转矩传感器遭遇的问题是，需要过量的构成元件并且组装过程是复杂的，从而导致出现错误操作的概率和制造成本增加，并且暴露出由于过量的构成元件而导致的与转矩传感器的耐用期关联的问题。另外，传统类型的转矩传感器牵涉到的问题是，永磁体和与永磁体对应的两个齿圈彼此交错，从而导致漏磁通量增加。
技术实现思路
技术问题因此，本专利技术致力于解决以上提到的现有技术中出现的问题，并且本专利技术的目的是提供可被制造为具有简单结构，可提高灵敏度和检测可靠性并且可降低制造成本的转矩传感器装置。技术方案为了实现以上目的，一方面，本专利技术提供了一种转矩传感器装置，该转矩传感器装置设置在输入轴和输出轴之间，并且被配置成通过所述输入轴和所述输出轴之间的相对旋转位移来检测所述输入轴和所述输出轴之间的转矩，该转矩传感器装置包括：外壳，该外壳被配置成容纳所述输入轴的端部和所述输出轴的端部并且被固定就位，以能够执行相对于所述输入轴和所述输出轴的相对旋转；磁体单元，该磁体单元以与所述输入轴和所述输出轴中的一个的一端连接这样的方式能旋转地容纳在所述外壳中；收集器单元，该收集器单元以与所述输入轴和所述输出轴中的另一个的一端至少部分连接这样的方式能旋转地容纳在所述外壳中，所述收集器单元被配置成与所述磁体单元一起形成磁路；以及感测单元，该感测单元包括转矩传感器，所述转矩传感器设置在所述收集器单元的外周缘处并且被配置成检测由所述收集器单元集中的磁场，其中，所述收集器单元包括下收集器，所述下收集器包括环状下收集器环，所述下收集器环沿周缘径向设置在所述输入轴和所述输出轴中的另一个的一端处。另一方面，本专利技术提供了一种转矩传感器装置，该转矩传感器装置设置在输入轴和输出轴之间，并且被配置成通过所述输入轴和所述输出轴之间的相对旋转位移来检测所述输入轴和所述输出轴之间的转矩，该转矩传感器装置包括：外壳，该外壳被配置成容纳所述输入轴的端部和所述输出轴的端部并且被固定就位，以能够执行相对于所述输入轴和所述输出轴的相对旋转；磁体单元，该磁体单元包括磁体环，所述磁体环以与所述输入轴和所述输出轴中的一个的一端连接这样的方式能旋转地容纳在所述外壳中；收集器单元，该收集器单元以与所述输入轴和所述输出轴中的另一个的一端至少部分连接这样的方式能旋转地容纳在所述外壳中，所述收集器单元被配置成与所述磁体单元一起形成磁路；以及感测单元，该感测单元包括转矩传感器，所述转矩传感器设置在所述收集器单元的外周缘处并且被配置成检测由所述收集器单元集中的磁场。所述收集器单元可包括：下收集器，该下收集器能旋转地设置成与所述磁体环相对；以及固定收集器，该固定收集器以按分隔方式设置在所述下收集器处这样的方式固定就位于所述外壳，并且所述转矩传感器设置在所述固定收集器的端部侧。所述下收集器可包括：环状下收集器环，所述下收集器环沿周缘径向设置在所述输入轴和所述输出轴中的另一个的一端处；以及下收集器齿阵列，所述下收集器齿阵列由多个下收集器齿构成，所述下收集器齿被形成为以彼此以相等的角间隔沿周缘分隔开这样的方式，从所述下收集器环的内周缘端部径向延伸。所述下收集器齿阵列可形成在所述输入轴和所述输出轴中的另一个的径向方向上。在该转矩传感器装置中，所述固定收集器可包括：下固定收集器，该上固定收集器以分隔方式设置在所述下收集器环上，从而面对所述下收集器环；以及上固定收集器，，该上固定收集器被设置成与所述下收集器齿阵列的至少一部分相对，其中，所述磁体环插在所述上固定收集器和所述下收集器齿阵列的所述至少一部分之间。在该转矩传感器装置中，所述上固定收集器可包括：弧形形状的上固定板，该上固定板被设置成与所述下收集器齿阵列的所述至少一部分相对；以及上固定端子，该上固定端子被形成为从所述上固定板的端部延伸。所述下固定收集器可包括：弧形形状的下固定板，该下固定板被设置成与所述下收集器环的至少一部分相对；以及下固定端子，该下固定端子被形成为从所述下固定板的端部延伸。所述转矩传感器可设置在所述上固定端子和所述下固定端子之间。在该转矩传感器装置中，所述上固定板的径向长度可大于所述下固定板的径向长度。另一方面，本专利技术提供了一种转矩传感器装置，该转矩传感器装置设置在输入轴和输出轴之间，并且被配置成通过所述输入轴和所述输出轴之间的相对旋转位移来检测所述输入轴和所述输出轴之间的转矩，该转矩传感器装置包括：外壳，该外壳被配置成容纳所述输入轴的端部和所述输出轴的端部并且被固定就位，以能够执行相对于所述输入轴和所述输出轴的相对旋转；磁体单元，该外壳包括磁体块，所述磁体块以与所述输入轴和所述输出轴中的一个的一端连接这样的方式能旋转地容纳在所述外壳中；收集器单元，该收集器单元以与所述输入轴和所述输出轴中的另一个的一端至少部分连接这样的方式能旋转地容纳在所述外壳中，所述收集器单元被配置成与所述磁体单元一起形成磁路；以及感测单元，该感测单元包括转矩传感器，所述转矩传感器设置在所述收集器单元的外周缘处并且被配置成检测由所述收集器单元集中的磁场。所述收集器单元可包括：下收集器，该下收集器能旋转地设置成与所述磁体块相对；以及固定收集器，该固定收集器以按分隔方式设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转矩传感器装置，该转矩传感器装置设置在输入轴和输出轴之间，并且被配置成通过所述输入轴和所述输出轴之间的相对旋转位移来检测所述输入轴和所述输出轴之间的转矩，该转矩传感器装置包括：外壳，该外壳被配置成容纳所述输入轴的端部和所述输出轴的端部并且被固定就位，以能够执行相对于所述输入轴和所述输出轴的相对旋转；磁体单元，该磁体单元以与所述输入轴和所述输出轴中的一个的一端连接这样的方式能旋转地容纳在所述外壳中；收集器单元，该收集器单元以与所述输入轴和所述输出轴中的另一个的一端至少部分连接这样的方式能旋转地容纳在所述外壳中，所述收集器单元被配置成与所述磁体单元一起形成磁路；以及感测单元，该感测单元包括转矩传感器，所述转矩传感器设置在所述收集器单元的外周缘处并且被配置成检测由所述收集器单元集中的磁场，其中，所述收集器单元包括下收集器，所述下收集器包括环状下收集器环，所述下收集器环沿周缘径向设置在所述输入轴和所述输出轴中的另一个的一端处。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.05 KR 10-2014-0119321;2014.09.05 KR 10-2011.一种转矩传感器装置，该转矩传感器装置设置在输入轴和输出轴之间，并且被配置成通过所述输入轴和所述输出轴之间的相对旋转位移来检测所述输入轴和所述输出轴之间的转矩，该转矩传感器装置包括：外壳，该外壳被配置成容纳所述输入轴的端部和所述输出轴的端部并且被固定就位，以能够执行相对于所述输入轴和所述输出轴的相对旋转；磁体单元，该磁体单元以与所述输入轴和所述输出轴中的一个的一端连接这样的方式能旋转地容纳在所述外壳中；收集器单元，该收集器单元以与所述输入轴和所述输出轴中的另一个的一端至少部分连接这样的方式能旋转地容纳在所述外壳中，所述收集器单元被配置成与所述磁体单元一起形成磁路；以及感测单元，该感测单元包括转矩传感器，所述转矩传感器设置在所述收集器单元的外周缘处并且被配置成检测由所述收集器单元集中的磁场，其中，所述收集器单元包括下收集器，所述下收集器包括环状下收集器环，所述下收集器环沿周缘径向设置在所述输入轴和所述输出轴中的另一个的一端处。2.根据权利要求1所述的转矩传感器装置，其中，所述磁体单元包括磁体环，其中，所述下收集器能旋转地设置成与所述磁体环相对，其中，固定收集器以按分隔方式设置在所述下收集器处这样的方式固定就位于所述外壳，并且所述转矩传感器设置在所述固定收集器的端部侧，其中，所述下收集器还包括下收集器齿阵列，所述下收集器齿阵列由多个下收集器齿构成，所述下收集器齿被形成为以彼此以相等的角间隔沿周缘分隔开这样的方式，从所述下收集器环的内周缘端部径向延伸，并且其中，所述下收集器齿阵列形成在所述输入轴和所述输出轴中的另一个的径向方向上。3.根据权利要求2所述的转矩传感器装置，其中，所述固定收集器包括：下固定收集器，该下固定收集器以分隔方式设置在所述下收集器环上，从而面对所述下收集器环；以及上固定收集器，该上固定收集器被设置成与所述下收集器齿阵列的至少一部分相对，其中，所述磁体环插在所述上固定收集器和所述下收集器齿阵列的所述至少一部分之间。4.根据权利要求3所述的转矩传感器装置，其中，所述上固定收集器包括：弧形形状的上固定板，该上固定板被设置成与所述下收集器齿阵列的所述至少一部分相对；以及上固定端子，该上固定端子被形成为从所述上固定板的端部延伸，其中，所述下固定收集器包括：弧形形状的下固定板，该下固定板被设置成与所述下收集器环的至少一部分相对；以及下固定端子，该下固定端子被形成为从所述下固定板的端部延伸，并且其中，所述转矩传感器设置在所述上固定端子和所述下固定端子之间。5.根据权利要求3所述的转矩传感器装置，其中，所述上固定板的径向长度大于所述下固定板的径向长度。6.根据权利要求1所述的转矩传感器装置，其中，所述磁体单元包括磁体块，其中，所述下收集器能旋转地设置成与所述磁体环相对，其中，固定收集器以按分隔方式设置在所述下收集器处这样的方式固定就位于所述外壳，并且所述转矩传感器设置在所述固定收集器的端部侧，其中，所述下收集器还包括下收集器齿阵列，所述下收集器齿阵列由多个下收集器齿构成，所述下收集器齿被形成为以彼此以相等的角间隔沿周缘分隔开这样的方式，从所述下收集器环的内周缘端部径向延伸，并且其中，所述下收集器齿阵列形成在所述输入轴和所述输出轴中的另一个的径向方向上。7.根据权利要求6所述的转矩传感器装置，其中，所述固定收集器包括：下固定收集器，该下固定收集器以分隔方式设置在所述下收集器环上，从而面对所述下收集器环；以及上固定收集器，该上固定收集器被设置成与所述下收集器齿阵列的至少一部分相对，其中，所述磁体块插在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：全昶遖，
申请(专利权)人：LS汽车电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR