CN102759424A - 扭矩传感器的转子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扭矩传感器的转子，其的设置增大了在扭矩中心调节过程中与一模具之间的机械耦合力，从而能够实现精确调节，该转子包括一转子本体，其具有一套筒，该套筒与一转动轴耦合，以及一磁轭，其突出的形成该套筒的一外周面，一环形磁铁，其与该磁轭的一外周面相耦合，以及一防滑结构，其形成在该转子本体上，且在扭矩中心调节的一转动过程中部分地与一夹具相接触，从而在转动力传送时防止该转子本体与该夹具之间的滑动，使得该夹具与该转子本体之间的滑动被阻止，实现该转动力的精确传送，由此在该扭矩中心的精确调节期间提高精确性。

Description

扭矩传感器的转子

技术领域

本发明大体上涉及一种扭矩传感器的转子，更具体地说，本发明涉及一种扭矩传感器的转子，其的设置用以在调节扭矩中心的过程中提高夹具的机械耦合力，从而实现精确调节。

背景技术

通常地，交通工具设置为通过操控连接车轮的方向盘从而改变驾驶方向。然而，如果车轮和路之间的阻力较大或存在转向障碍，操控力下降，则会使快速操控变得困难。为了解决该问题，转向助力系统已被运用。这种转向助力系统包括助力单元，其操控方向盘，从而减少操控力。

为了让助力单元辅助方向盘的操控，必须测量转向轴的扭矩。因此，不同类型的装置用于测量转向轴的扭矩。在这些装置中，一种装置通过测量与转向轴耦合的磁铁的磁场来检测扭矩，由于其更好的经济性故被广泛的运用。

一般的转向结构包括输入轴，与方向盘耦合，输出轴，与车轮的齿条杆咬合的小齿轮轴耦合，以及扭力杆，连接该输入轴和该输出轴。

如果方向盘转动，转动力传送至该输出轴，且车轮通过该小齿轮和该齿条杆之间的相互作用改变方向。这里，较大阻力为该输入轴的过多转动。因此，该扭力杆被扭转。该扭力杆扭转的角度通过利用磁场的扭矩传感器可被测量。

当方向盘停止操控时，该扭矩传感器保持中心位置。如果设定中心不正确，则在方向盘操控期间出现辅助转向力中的左侧和右侧之间的差异。因此，就助力转向系统来说，调整扭矩传感器的中心是十分重要的。

图1为常规扭矩传感器的转子的透视图。

转子1具有磁铁2，其与转向系统的输入轴耦合，以及定子，其与输出轴耦合。

如果该扭力杆通过在该输入轴耦合该转子1和该输出轴耦合该定子之间的一转数差而扭转，该磁铁2以及该定子相对于彼此转动。在这个时候，该磁铁和该定子之间的相对表面发生改变，使得一磁化值改变，因此通过磁化值的改变扭矩可被测量。

该转子1包括一套筒4，其耦合至该输入轴的一外周面，以及一磁轭3，其与该套筒4耦合以允许该磁铁2耦合至其外周面。

为了调节扭矩传感器的中心，采用了一种通过一夹具在该套筒4的外周面上保持一预定位置的方法，随后通过一摩擦力转动该转子1。

然而，这种方法是存在问题的，在这种方法中，夹具通过摩擦力转动套筒的外周面，以致于有很大的可能性该夹具与该套筒之间产生滑动，故精确的调节中心对其是困难的。

发明内容

因此，本发明用以解决上述发生在先前技术中的问题，且本发明的目的在于提供一扭矩传感器的转子，其可更精确地完成中心调节操作。

根据本发明的一方面，提供一扭矩传感器的转子，该转子包括：转子本体，其包括套筒，耦合至转动轴，以及磁轭，自该套筒的外周面突出；环形磁铁，其耦合至该磁轭的外周面；以及防滑结构，其形成在该转子本体上，且在调节扭矩中心的转动过程期间部分地接触夹具，从而在转送转动力时防止该转子本体与该夹具之间的滑动。因此，该夹具和该转子本体之间的滑动被阻止，以实现转动力的精确传送，从而提高扭矩中心精确调节时的精确度。

进一步地，该防滑结构可包括齿状突起，其沿圆周方向形成在该磁轭的上端，该齿状突起在调节所述中心的转动过程期间接触该夹具的下端，从而自该夹具传送该转动力至该磁轭。因此，该夹具接触到该磁轭，从而在该中心被调节时允许转动力可靠地传送。

进一步地，该防滑结构可包括孔洞，其形成在该套筒的外周面中，以及凸起，其形成在该夹具上并插入该孔洞，从而自该夹具传送该转动力至该套筒。因此，该夹具接触到该套筒，从而在该中心被调节时允许转动力更可靠地传送。

进一步地，该防滑结构可包括滚花部分，其形成在该套筒的外周面上，且该夹具部分地接触该套筒的该滚花部分，从而自该夹具传送转动力至该套筒。因此，该套筒和该夹具之间的摩擦力变大，从而允许转动力可靠地传送。

进一步地，该防滑结构可包括凹部，其自该套筒的上端向下形成；以及凸起，其形成在该夹具上并插入该凹部，从而自该夹具传送转动力至该套筒。因此，该套筒与该夹具之间的机械耦合力是良好的。

同时，根据本发明的另一方面，提供一种扭矩传感器的转子，该转子包括：转子本体，其耦合到转动轴；环形磁铁，其设置为向该转子本体的外周突出；以及防滑结构，其形成在该转子本体上，其中在调节扭矩中心的转动过程期间，夹具接触该转子本体的该外周面或该磁铁的上部，且该防滑结构形成在与该夹具接触的表面上，从而防止该夹具与该转子本体之间的滑动。因此，该夹具和该转子的接触部分之间的摩擦力变大，从而提高中心调节的精确性。

根据本发明的、结构如上文描述的扭矩传感器的转子是有利的，因为在调节转子的中心时，与夹具耦合部分的摩擦力增加，从而提供能够精确传送转动力的多种结构，且由此允许扭矩中心的精确调节，因此提高转向系统的操控可靠性。

附图说明

图1为常规扭矩传感器的转子的透视图；

图2为根据本发明的扭矩传感器的转子的透视图；

图3为夹具和根据本发明实施例的扭矩传感器的转子耦合的透视图；以及

图4为夹具和根据本发明另一实施例的扭矩传感器的转子耦合的透视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细说明根据本发明的优选实施例的扭矩传感器的转子。

图2为根据本发明的扭矩传感器的转子的透视图。

磁铁20，其形状类似环形，且其通常耦合至转向系统的输入轴的外周面，以随着该输入轴转动。

进一步地，定子(未图示)连接到输出轴，以随着该输出轴转动。

可以理解，当由于车轮的阻力导致该输入轴与该输出轴之间的转动量存在差异，就会产生扭矩。该差异采用上述的磁场测量。当然，该磁铁20可与该输出轴连接，且该定子可与该输入轴连接。

该转子10包括转子本体以及该环形磁铁20。该转子本体包括环形磁轭30，其从空心圆筒形状的套筒40的下端向外突出。该磁铁20耦合至该转子本体的外周面。更具体地，该磁铁20耦合至该磁轭30的外周面。

如上所述，该套筒40的内周面与该转向系统的转动轴连接，以随着该转动轴转动。

进一步地，该磁轭30耦合至该套筒40，以支撑该磁铁20，从而随着该套筒40转动。然而，该磁轭30可与套筒40一体地成型。

优选地，该磁铁20包括两个或更多个彼此相互连接的磁铁片段。更具体地，多个弧形磁铁片段形成该环形磁铁20。

通过在始于该套筒40的下部的所述转动轴上安装该转子10，使该转子10耦合至该转向系统的转动轴，且通过附加装置，夹具，调节扭矩中心。

根据本发明，该转子本体具有的形状允许转动力在该夹具和该转子10之间可靠传送，从而在该扭矩中心调节时防止该转子本体和该夹具之间的滑动，因此实现精确调节。这样的形状可通过防滑结构的各种实施例被实施，例如，增大接触部分之间摩擦力的诸如齿状突起或以微型槽一种结构，或提供机械耦合力的诸如一孔洞或一凹部一种结构。

因此，作为为了增大转动摩擦力的第一实施，齿状突起部分31形成在该磁轭30的上端。

该齿状突起部分31形成在该磁轭30的上表面的圆周，从该套筒40的下端向外突出，从而具有一不平坦形状。该不平坦形状优选为楔形，以允许该齿状突起部分31便于与该夹具耦合。

在这种情况下，该夹具的下端与该不平坦齿状突起部分31的上端接触，从而传送转动力。

进一步地，作为为了增大摩擦力的第二实施例，不平坦部分可形成在该磁轭30的上表面。

该不平坦部分可通过多条细线形槽形成，或可包括一单个凸起或多个凸起。在图4的例子中，该不平坦部分通过多个斜线形槽形成。

与该第一实施例相同，该第二实施例在夹具的下端接触该磁轭30的上表面时提供摩擦力。

进一步地，作为为了增大摩擦力的第三实施例，孔洞42形成在该套筒40的侧面中。

优选地，该孔洞42形成在与该夹具接触的该套筒40的侧面中，且凸起形成在该夹具的一部分上，从而固定地插入该孔洞42。

根据该夹具的形状，单个孔洞或多个孔洞可形成在该套筒40的侧面中。

同时，该孔洞42可用凹部、细线形槽、单个凸起或多个凸起来代替。

进一步地，作为为了增大摩擦力的第四实施例，凹部可形成在该套筒40的上端中。

该凹部从该套筒40的上端向下凹陷。在这种情况下，该夹具与该套筒40的上端接触，且包括凸起，该凸起插入该凹部，从而使其间的摩擦力最大化。

为了增大摩擦力的上述实施例可以被选择性地应用，但两个或多个实施例可彼此相互组合。

例如，该磁轭30的齿状突出部分31和该套筒40的孔洞42都可形成，且该夹具可设置为与该磁轭30的上表面和该套筒40的侧面都接触。在这种情况下，由于该转子10和该夹具的接触面之间的摩擦力被最大化，故中心调节操作可被精确地执行。

图3为夹具和根据本发明实施例的扭矩传感器的转子耦合的透视图。

当调节该扭矩传感器的转子的扭矩中心时，在该转子10与该转动轴的外周面相耦合的情况下，该夹具50的下端与该磁轭30的上表面相接触。

由于该齿状突起部分31形成在该磁轭30的上表面，且一个齿状突起部分同样形成在该夹具50的下端以对应该齿状突起部分31的形状，转动力可精确地在该磁轭30与该夹具50之间传送。

图4为夹具和根据本发明另一实施例的扭矩传感器的转子耦合的透视图。

不同于图3的实施例，夹具51与该套筒40的侧面相接触。

斜线形状滚花部分43形成在该套筒40的侧面。该滚花部分43增大该套筒40与该夹具51之间的接触部分的摩擦力，从而允许转动力被精确传送。

当然，如上所述，该滚花部分43可由孔洞42或凸起所替代。

根据上述的实施例，该夹具包括两个长杆。然而，该夹具可从包括个杆或环形的各种形状中选择，只要其可传送转动力至该转子且调节所述中心即可。

本发明提供各种结构用于在调节扭矩传感器的转子中心时，通过增大与夹具耦合部分的摩擦力从而精确传送转动力。因此，扭矩中心的精确调节变为可能。提高了转向系统的操控可靠性。

已经由相关实施例和附图描述了本发明。然而，应该理解为除了附加权利要求的限定外，本发明的范围不限于特定实施例和附图。

Claims (6)

1.一种扭矩传感器的转子，包括：

转子本体，包括与转动轴耦合的套筒，以及磁轭，其在该套筒的外周面突出地形成；

环形磁铁，其耦合于该磁轭的外周面；以及

防滑结构，其形成在该转子本体上，且在调节扭矩中心的转动过程中，部分地与夹具接触，从而在传送转动力时阳止该转子本体与该夹具之间的滑动。

2.如权利要求1所述的转子，其中该防滑结构包括齿状突起，其沿圆周方向形成在该磁轭的上端，该齿状突起在调节该中心的转动过程中与该夹具的下端接触，从而自该夹具传送转动力至该磁轭。

3.如权利要求1所述的转子，其中该防滑结构包括孔洞，其形成在该套筒的外周面中，并且形成在该夹具上的凸起插入该孔洞，从而自该夹具传送该转动力至该套筒。

4.如权利要求1所述的转子，其中该防滑结构包括滚花部分，其形成在该套筒的所述外周面上，且该夹具部分地与该套筒的该滚花部分相接触，从而自该夹具转送转动力至该套筒。

5.如权利要求1所述的转子，其中该防滑结构包括凹部，其自该套筒的上端向下形成，并且形成在该夹具上的凸起插入该凹部，从而自该夹具转送转动力至该套筒。

6.一种扭矩传感器的转子，包括：

转子本体，其与转动轴耦合；

环形磁铁，其设置为向该转子本体的外周突出；以及

防滑结构，其形成在该转子本体上，

其中在调节扭矩中心的转动过程中，夹具接触该转子本体的外周面或该磁铁的上部，且该防滑结构形成在接触该夹具的表面上，从而防止该夹具与该转子本体之间的滑动。

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