[发明专利]用于检测转矩的装置及具有该装置的转向系统

说明书

技术领域

根据本发明示例性实施例的教导一般涉及一种用于车辆的电子转向装置的转矩测量设备。

背景技术

通常，由于很大的摩擦阻力被施加到用作转向轮的前轮，动力转向系统提供辅助转向力，以使得驾驶员能平稳地操纵转向把手。通过测量在对转向把手进行转向时施加到扭力杆的转矩来确定所述辅助转向力。

为了测量所述方向盘的转矩，已经研制和使用了多种转矩测量设备。在这些转矩测量设备中，利用磁场的转矩测量设备由于它在部件数量和价格方面的优势而被广泛使用。

在利用磁场的转矩测量设备中，磁体耦接到作为输入轴的转向把手，用于固定定子的定子固定件的一侧通过扭力杆耦接到该输入轴，并且该定子固定件的另一侧耦接到前轮的输出轴。

因此，当通过对转向把手施加外力而转动该转向把手时，通过根据耦接到输入轴的磁体的转动角与耦接到定子固定件以随着输出轴转动的定子的转动角之间的差来检测磁场，测量转矩。基于所测量的转矩确定辅助转向力，并且根据该辅助转向力驱动电机。

当前使用的利用磁场的转矩测量设备包括：定子，固定到与方向盘侧连接的第二轴；磁体，与定子齿部相对地布置并且固定到与转向把手侧连接的第一轴；感测单元，检测通过定子与磁体之间产生的磁场；以及定子固定件，固定到所述定子和所述轴。

所述定子固定件包括：由非磁性塑料注塑成型的产品形成的定子夹具和由金属材料形成并且具有预定强度的轴夹具，其中，所述定子夹具与所述轴夹具通过嵌入成型（insert molding）互相结合。

然而，所述定子固定件的缺点在于，由于所述定子夹具与所述轴夹具通过嵌入成型互相结合，导致制造成本高。

另一个缺点是，因为金属材料和塑料材料被嵌入成型，所以当执行嵌入成型时，由于温度使缺陷率增大并且使塑料注塑成型产品变形。

又一个缺点是，在所述定子固定件制成之后，金属的轴夹具与塑料的定子夹具会分离。

发明内容

技术问题

本发明提供一种转矩测量设备，该转矩测量设备被配置为通过改进定子固定件的结构降低制造成本并且使制造过程中产生的缺陷最小化。

本发明要解决的技术问题不限于以上描述，本领域技术人员可以通过下面的描述将清楚地理解到目前为止未提及的任何其它技术问题。

技术方案

本发明的一个目的是整体或部分地解决以上问题的至少一个或多个和/或缺点，并且至少提供下文所描述的优点。为了整体或部分地实现以上目的，并且与本发明的目标一致，如举例或概括描述的，在本发明的一个方面，提供一种转矩测量设备，该转矩测量设备的特征在于：定子，布置在外壳内表面；磁体，与所述定子相距预定间隙布置；感测单元，检测所述定子与所述磁体之间产生的磁场；以及非磁性定子固定件，一体地形成有固定到所述定子的定子夹具和固定到轴的轴夹具。

优选地，所述定子固定件由非磁性金属材料形成。

优选地，所述定子固定件的所述定子夹具包括：容纳定子的主体的容纳单元；以及插入孔，沿所述容纳单元的周向相距预定间隙地形成，以使得定子齿部插入所述插入孔，其中，所述轴夹具以比所述定子夹具的直径小的直径从所述定子夹具的侧面延伸为圆柱形状。

优选地，所述定子固定件由铝材料形成。

优选地，所述定子固定件由锌材料形成。

优选地，所述定子固定件由非磁性金属化合物形成。

优选地，所述定子固定件通过压铸方法来制造。

优选地，所述定子包括固定在所述定子固定件的一个侧面的第一定子和固定在所述定子固定件的另一个侧面的第二定子，其中，所述第一定子和所述第二定子的定子齿部以预定间隔啮合在一起。

在本发明的另一个方面，提供一种车辆转向设备，该车辆转向设备包括：第一轴，与方向盘连接；与转向轮连接的第二轴，该第二轴经由扭力杆与所述第一轴连接；定子，布置在外壳内表面；磁体，与所述定子相距预定间隙布置；感测单元，检测所述定子与所述磁体之间产生的磁场；以及非磁性定子固定件，一体地形成有固定到所述定子的定子夹具和固定到轴第二的轴夹具。

有益效果

根据本发明的转矩测量装置的有益效果在于，定子固定件的定子夹具和轴夹具由非磁性材料一体形成，以保持能够压装轴的强度并且使制造成本最小化。

根据本发明的转矩测量装置的另一个有益效果在于，所述定子夹具和所述轴夹具一体形成以使制造过程中产生的缺陷最小化，并且防止定子夹具与轴夹具分离。

附图说明