CN102759424B - 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 (5)

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的套筒外周面和/或磁轭上端，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阻止该转子本体与该夹具之间的滑动，

其中该防滑结构包括齿状突起或微型槽，其沿圆周方向形成在该磁轭的上端，该齿状突起或微型槽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。

2.如权利要求1所述的转子，其中该防滑结构包括孔洞或凹部，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或凹部，从而自该夹具传送该转动力至该套筒。

3.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，从而自该夹具传送转动力至该套筒。

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，从而自该夹具传送转动力至该套筒。

5.一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。