[发明专利]扭矩传感器以及车辆

说明书

本发明提供了一种扭矩传感器以及车辆，扭矩传感器包括：磁环、导磁组件、导磁环、集磁件和霍尔传感器，所述导磁组件套在所述磁环外；所述导磁环套在所述导磁组件外，所述导磁环具有导磁环周向缺口；所述集磁件与所述导磁环相邻设置；所述霍尔传感器与所述集磁件感应配合。由此，通过将导磁环设置在导磁组件与集磁件之间，能够增加集磁件与导磁组件的相对投影面积，可以增加导磁组件传递给集磁件的磁通量，并且，通过设置导磁环周向缺口，能够防止磁通传递过程中导磁环中发生震荡，可以提高磁通传递过程的稳定性，也可以提高扭矩传感器抵抗外界磁干扰的能力，从而可以节省磁屏蔽结构的设计，进而可以降低扭矩传感器的制造成本。

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种扭矩传感器以及具有该扭矩传感器的车辆。

背景技术

扭矩传感器是电动助力转向系统的重要组成部分，它能够准确检测到驾驶员作用在方向盘上的扭矩及方向，信号经内部优化处理后，实时传递给控制器，由控制器控制电机转动从而输出扭矩，电机扭矩通过蜗轮蜗杆啮合运动实现减速增扭，进而将扭矩传递给其他转向单元，从而实现转向助力功能。

扭矩传感器采用的是霍尔原理，将电磁信号转换为电信号并传递给控制器，控制器通过电信号的属性从而判断转动扭矩的大小及转动方向，传感器一般包含三大部分：永久磁体、导磁部分、检测部分，并由这三大部分形成磁性回路，从而感知方向盘的转动方向及扭矩大小。其中，永久磁体一般安装在输入轴或者输出轴上，而导磁部分安装在输入轴或者输出轴并与永久磁体相异的一根轴上，检测部分一般安装在传感器壳体上或者通过支架与导磁部分做成一体。输入轴与输出轴间通过扭杆连接，在对输入轴输入扭矩时，由于扭杆的存在造成输入轴与输出轴在传递扭矩过程中产生相对转动角度差，从而引起永久磁体与导磁部分产生相对转动，引起导磁部分本身的磁通量的变化，检测部分通过检测磁通量的变化量并将此变化量转换为电信号传递给控制器，控制器通过电信号的属性判断扭矩的大小及转动的方向。

相关技术中，市场上现有的传感器的检测单元均为两个集磁片与霍尔芯片组成，两个集磁片与导磁部分相对接触面积较小，导致传导的磁通量小，传感器极易受外界磁干扰，会导致传感器在工作过程中不稳定造成错误信号的传递，所以不得不增加磁屏蔽的结构来保证磁通传递的稳定性，造成传感器成本增高及设计制造困难。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种扭矩传感器，可以解决集磁件与导磁组件的相对投影面积小的问题，也可以解决磁通传递过程中稳定性差的问题，还可以解决扭矩传感器制造成本高的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种扭矩传感器包括：磁环、导磁组件、导磁环、集磁件和霍尔传感器，所述导磁组件套在所述磁环外；所述导磁环套在所述导磁组件外，所述导磁环具有导磁环周向缺口；所述集磁件与所述导磁环相邻设置；所述霍尔传感器与所述集磁件感应配合。

在本发明的一些示例中，所述导磁组件包括：第一齿环和第二齿环，所述第一齿环和所述第二齿环中的每一个均包括：环形本体和设置在所述环形本体上的多个齿，所述第一齿环的多个所述齿与所述第二齿环的多个所述齿在所述扭矩传感器的周向上交错布置。

在本发明的一些示例中，所述导磁环对应地套在每个所述环形本体外。

在本发明的一些示例中，所述集磁件与所述导磁环一一对应。

在本发明的一些示例中，所述集磁件包括：圆弧形的集磁板。

在本发明的一些示例中，所述集磁板与所述导磁环的曲率相同且同轴布置，所述集磁板对应的圆心角不超过180°。

在本发明的一些示例中，所述集磁件还包括：传感器固定支板，所述传感器固定齿板设置在所述集磁板上且向着远离所述磁环的方向延伸。