CN113226892B - 感测设备 - Google Patents

Abstract

一实施例提供一种感测设备，其包括：第一旋转部；第二旋转部，第一旋转部被设置在第二旋转部中；壳体，第二旋转部被设置在壳体中；以及第一金属构件，被设置在壳体与第二旋转部之间，其中，第二旋转部包括第一托架以及与第一托架结合的第二托架，而且第一金属构件包括被设置在第一托架与壳体之间的本体以及从本体径向地向外延伸的第一凸缘部。

Description

感测设备

技术领域

实施例涉及一种感测设备。

背景技术

由于动力转向系统(electronic power system，以下简称为“EPS”)通过根据驾驶条件驱动电子控制单元中的感测设备来保证转向稳定性并提供快速恢复力，所以驾驶员能够安全地驾驶。

EPS包括传感器组件，该传感器组件测量转向轴的扭矩、转向角度等，以提供适当的扭矩。传感器组件可包括测量被施加至转向轴的扭矩的扭矩传感器、以及测量转向轴的角加速度的指标传感器。此外，转向轴可包括连接至手柄的输入轴、连接至位于车轮侧的动力传输构造的输出轴、以及连接输入轴和输出轴的扭杆。

扭矩传感器测量扭杆的扭转程度，且随后测量被施加至转向轴的扭矩。此外，指标传感器检测输出轴的旋转并测量转向轴的角加速度。在传感器组件中，扭矩传感器和指标传感器可被设置在一起并且被一体地构造。

扭矩传感器可通过包含壳体、转子、定子以及采集器来测量扭矩。定子可包括第一托架、第二托架以及定子齿。在此情况下，定子被部分地容置在壳体中，所存在的问题是，采用由金属制成的第一托架与由塑料制成的壳体，在滑动时会产生过度的噪音。

发明内容

技术问题

相应地，实施例旨在提供一种感测设备，其能够减小噪音和定子与壳体之间的磨损。

具体的说，实施例旨在提供一种感测设备，其通过在壳体的内侧表面的滑动部分上设置一金属构件(金属构件由与第一托架相同的材料形成)，而能够在驱动期间减小壳体与第一托架之间的摩擦噪音和磨损。

此外，实施例旨在提供一种感测设备，其通过在第一托架与第二托架之间的滑动部分上设置一金属构件，而能够减小第一托架与第二托架之间的摩擦噪音和磨损。

实施例所解决的问题并不限于上述问题，而本领域技术人员可以通过以下公开的内容理解未被提及的其它问题。

技术方案

实施例提供一种感测设备，其包括：第一旋转部；第二旋转部，第一旋转部被设置在第二旋转部中；壳体，第二旋转部被设置在该壳体中；以及第一金属构件，被设置在第二旋转部与壳体之间，其中，第二旋转部包括第一托架以及联接至第一托架的第二托架，而且第一金属构件包括被设置在第一托架与壳体之间的本体以及从本体径向地向外延伸的第一凸缘部。

优选地，壳体可包括开口部，第一托架被设置在开口部的内侧处，而且第二托架可被安置在开口部上。

优选地，第一金属构件可被固定至开口部，而且第一金属构件可以在垂直于旋转轴线的方向上与第二托架不重叠。

优选地，第一凸缘部可接触开口部的与第二托架相对的端部。

优选地，第一凸缘部的外侧端可在轴向上与开口部的外侧表面共线地设置。

优选地，第一托架和开口部可在径向上彼此间隔开，第一金属构件可在径向上被设置在第一托架与开口部之间，而且第一托架的外周表面可与第一金属构件接触。

优选地，第一凹槽可形成于第一托架的外周表面中，而且第一托架可包括被设置在第一凹槽中的接合构件。

优选地，第二托架与接合构件可在轴向上彼此间隔开，而且第一金属构件可在轴向上被设置在第二托架的端部与接合构件之间。

优选地，接合构件可被形成为环形，而且接合构件的内周缘表面可与第二托架接触。

优选地，第一金属构件可包括从本体径向地向外延伸的第二凸缘部，第二托架与壳体可在轴向上彼此间隔开，而且第二凸缘部可在轴向上被设置在第二托架与壳体之间。

优选地，第二托架与壳体之间在轴向上的分离距离可以与第二凸缘部在轴向上的厚度相同。

优选地，感测设备可包括位于第二托架与第二凸缘部之间的第二金属构件。

优选地，第二托架与壳体之间在轴向上的分离距离可以与第二凸缘部和第二金属构件在轴向上的厚度之和相同。

优选地，在第一托架的外周表面中可形成有多个第二凹槽，多个第二凹槽被设置成在径向上彼此间隔开，而且多个第二凹槽可在径向上与第二托架重叠。

优选地，第一托架可形成有侧壁，该侧壁在径向上与第二凹槽重叠，而且该侧壁可被形成为曲面。

优选地，第一托架可形成有在径向上与第二凹槽重叠的底部表面，而且该底部表面可在周向上变得更靠近第二托架。

优选地，第二托架可包括：内侧部，联接至第一托架；外侧部，被设置成基于径向与内侧部的外侧间隔开；以及隔板，被构造成连接内侧部和外侧部。

优选地，内侧部可包括：第一区域，第一托架被设置在第一区域的内侧处，而且第一区域的一端被安置在壳体上；第二区域，被设置成基于径向与第一区域的外侧间隔开；以及第三区域，被构造成连接第一区域与第二区域。

优选地，第一区域的另一端的高度可与第一托架的端部相同。

优选地，第一区域在径向上的厚度可以大于第一托架与开口部之间的分离距离。

优选地，第二区域和第三区域可在轴向上与开口部间隔开，而且开口部从第三区域朝向第二区域可以变得更加靠近。

优选地，第二凸缘部在径向上的长度可以大于第一区域在径向上的厚度，而且第二凸缘部的外侧端可在轴向上与第三区域重叠。

优选地，第二金属构件可被设置在第一区域与第二凸缘部之间。

另一实施例提供一种感测设备，其包括：第一旋转部；第二旋转部，第一旋转部被设置在第二旋转部中；壳体，第二旋转部被设置在壳体中；以及第一金属构件，被设置在壳体与第二旋转部之间，其中，第二旋转部包括第一托架以及联接至第一托架的第二托架，而且第一金属构件被设置在第一托架与壳体之间，并且被固定至壳体。

有益效果

在根据实施例的具有上述构造的感测设备中，由于第一金属构件被设置在第一托架和壳体的滑动部分上，因此第一托架在旋转的同时在相同的金属材料上滑动，能够减小第一托架与壳体之间产生的噪音和磨损。

此外，由于由金属材料形成的第二金属构件和第二凸缘部被设置在第二托架和第一托架的滑动部分上，因此第一托架在旋转的同时在相同的金属材料上滑动，能够减小第一托架与第二托架之间产生的噪音和磨损。

另外，由于柱形的第一金属构件被设置在第一托架和壳体的具有最大噪音的滑动部分上，所以在简化形状的同时有效地减小了噪音。

附图说明

图1是示出根据实施例的感测设备的立体图。

图2是示出图1中所示第二旋转部与壳体的立体图。

图3是第二旋转部、壳体以及第一金属构件的分解立体图。

图4是沿图2中的线A-A截取的截面图。

图5是图4中一部分的放大图。

图6是示出第一金属构件的修改示例的截面图。

图7是图6中一部分的放大图。

图8是包含第二金属构件的截面图。

图9是示出第一金属构件的另一修改示例的分解立体图。

具体实施方式

以下，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。

然而，本发明的技术精神不受限于将要被描述的一些实施例，而是通过各种方式来实施，并且各实施例中的一个或多个元件可被选择性地组合及替代，以在本发明的技术精神范围内被使用。

此外，本发明实施例中使用的术语(包括技术和科学术语)，除非被特别定义和描述，否则可以用本领域技术人员通常理解的含义来解释，而通常使用的术语，诸如在字典中被定义的术语，则可以考虑到它们在相关技术中的上下文含义来理解。

另外，本说明书中所用术语并非被用来限制本发明而是被用来描述实施例。

在本说明书中，除非上下文另有明确说明，单数形式还可以包括复数形式，并且当公开为“A、B和C”中的至少一个(或一个或多个)时，可以包括A、B和C的所有可能组合中的一种或多种。

此外，诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语可被用来描述本发明的实施例中的各元件、要素。

这些术语仅供用以将上述元件与其它元件区分开，而元件的本质、顺序、次序等不受术语的限制。

此外，当特定元件被公开为“连接”、“联接”或“链接”至其它元件时，该元件不仅可以涵盖直接地连接、联接或链接至其它元件的情况，而且还涵盖通过位于该元件与其它元件之间的元件而连接、联接或链接至其它元件的情况。

另外，当一个元件被公开为形成在另一个元件“之上或之下”时，术语“之上或之下”包括这两个元件彼此直接接触的情况以及这两个元件之间设置有至少另一元件(间接)的情况。此外，当术语“上或下”被表述时，其基于一个元件，不仅可包括向上方向的含义，还可包括向下方向的含义。

以下，将参考附图详细描述实施例，相同的附图标记被应用于相同或相应的元件，并且将省略其冗余描述。

图1是示出根据实施例的感测设备的立体图，图2是示出图1中所示第二旋转部与壳体的立体图，图3是第二旋转部、壳体以及第一金属构件的分解立体图，图4是沿图2中的线A-A沿截取的截面图，而图5是图4中一部分的放大图。

参考图1至图5，根据实施例的感测设备1可包括第一旋转部100、第二旋转部200、壳体300以及第一金属构件400。

此处，内侧可以指被设置成相对于第二旋转部200的径向朝向中心C的方向，而外侧可以指与内侧相反的方向。

在此情况下，第二旋转部200可连接至输出轴(图中未示)，且第一旋转部100可连接至输入轴(图中未示)，第一旋转部的至少一部分被可旋转地设置在第二旋转部200中，但本发明并非必须受限于此。

第一旋转部100包括磁体(图中未示)。第一旋转部100可相对于第二旋转部200被可旋转地设置。

第二旋转部200可包括第一托架210、第二托架220以及接合构件230。

第一托架210可连接至电动转向装置的输出轴。相应地，第一托架210可以随着该输出轴的旋转而旋转。第一托架210可被形成为柱形。此外，第一托架210可由金属材料制成。

第一托架210可包括第一凹槽211。第一凹槽211形成于从第一托架210的壳体300暴露的部分。第一凹槽211被形成为沿外周表面凹入。接合构件230被设置在第一凹槽211中。

第一托架210可联接至第二托架220。

多个第二凹槽212可形成于第一托架210的联接至第二托架220的外周表面中。第二凹槽212可被设置成多个。多个第二凹槽212可沿第一托架210的周向间隔开。第一托架210可包括围绕第二凹槽212的侧壁212a，且侧壁212a可具有曲面。在此情况下，第二凹槽212可呈“D”形。此外，第一托架210具有面对第二凹槽212的底部表面，且该底部表面可朝向侧壁倾斜。亦即，第二凹槽212可呈朝向曲面212a的深度增加的形状。第二凹槽212可防止第一托架210与第二托架220分离，并防止第一托架210在第二旋转部200旋转时进行滑动。

第二托架220可被设置在第一托架210的一侧端部处。第二托架220可通过插入注射法(insert injection method)联接至第一托架210。第二托架由壳体300支撑。第二托架220可由塑料材料制成。

第二托架220包括内侧部221、外侧部222以及隔板223。内侧部221和外侧部222中的每一个呈柱形。外侧部222被设置成基于径向，与内侧部221的外侧间隔开。隔板223连接内侧部221和外侧部222。内侧部221、外侧部222以及隔板223可以是一体。第一托架210可联接至内侧部221的内侧。外侧部222与内侧部221之间可形成有空间S。隔板223可被形成为板状。隔板223可被设置在内侧部221与外侧部222之间。

内侧部221可包括第一区域2211、第二区域2212以及第三区域2213。

第一托架210被设置在第一区域2211的内侧处。第一区域2211的一端被安置在开口部311上。在此情况下，第一区域2211在径向上的长度大于第一托架210与壳体开口部311之间在径向上的距离。在此情况下，第一区域2211的另一端表面在垂直于旋转轴线的方向上与第一托架210的端表面共线地设置。

第二区域2212基于径向被设置在第一区域2211的外侧处。第二区域2212的一端倾斜，以在旋转轴线的方向上向外突出。第二区域2212的另一端表面在垂直于旋转轴线的方向上与外侧部222的端表面共线地设置。

第三区域2213将第一区域2211和第二区域2212彼此连接。第三区域2213的一端在旋转轴线的方向上凹陷。第二区域2212的另一端倾斜，以在旋转轴线的方向上向外突出。

接合构件230用于防止壳体300从第二旋转部200的下侧分离。接合构件230可呈C形环状。接合构件230可由金属材料制成。接合构件230可由可弹性变形的材料制成。

接合构件230联接至第一托架210的第一凹槽211。接合构件230具有与第一凹槽211对应的形状。接合构件230可被可拆卸地联接至第一托架210。接合构件230位于壳体300的下表面的下方，同时联接至第一托架210。另外，接合构件230可被设置在第一凸缘部420之下，以支撑第一凸缘部420的下表面。在此情况下，接合构件230的外环的直径可被形成为大于壳体300的开口3111。

壳体300呈包括上表面和下表面的板状，并且上部和下部是开口(敞开)的。壳体300包括开口部311，开口3111形成于开口部中的中心。第一托架210位于开口3111的内侧处。

壳体300可包括第一本体310和第二本体320。

在第一本体310中，开口部311被设置在中心处，而且第一托架210的一部分被设置在开口3111的内侧处。在此情况下，由于第一托架210的直径被形成为小于开口3111的直径，在第一托架210与开口3111的内侧表面之间会产生间隙。第一金属构件400的一部分被设置在第一托架210与开口3111的内侧表面之间。

第二本体320连接至第一本体310且有多个齿轮(图中未示)被设置在其中，并连接至外部线缆。第一本体310和第二本体320由塑料制成且可被一体地形成。

第一金属构件400被设置在第二旋转部200与壳体300之间。第一金属构件400被设置成围绕开口部311的一部分。

第一金属构件400可包括本体410和第一凸缘部420。在此情况下，本体410和第一凸缘部420可被一体地形成。第一金属构件400可通过插入注射法来联接至壳体300的开口部311。

本体410被设置在第一托架210与壳体300之间。本体410基于第二旋转部200的径向被设置在第一托架210与壳体开口部311之间。在本体410中，外环的尺寸对应于壳体开口3111的尺寸，而内环的尺寸对应于第一托架210的外环的尺寸。本体410可由金属材料制成。

亦即，本体410被设置在第一托架210和壳体开口部311的滑动部分上，以防止当由金属材料制成的第一托架210和由塑料材料制成的壳体300进行滑动时产生噪音。在此情况下，第一托架210在旋转的同时与由相同金属材料制成的本体410进行滑动。如上所述，当由不同金属材料制成的多个部件进行滑动时，与由金属材料制成的部件和由塑料材料制成的部件进行滑动的情况相比，噪音可被显著减小。

第一凸缘部420从本体410的一端径向地向外延伸。在此情况下，第一凸缘部420基于第二旋转部200的轴向，被设置在开口部311的端部与接合构件230之间。第一凸缘部420的一个表面可与开口部311的端部接触，而第一凸缘部420的另一表面可与接合构件230的上表面接触。在此情况下，第一凸缘部420的端表面在旋转轴线的方向上与开口部311共线地设置。

第一凸缘部420被设置在接合构件230和壳体开口部311的滑动部分上，以防止由金属材料制成的接合构件230和由塑料材料制成的壳体300进行滑动所产生的噪音。在此情况下，接合构件230在通过第一托架210而旋转的同时，与由相同金属材料制成的第一凸缘部420进行滑动。与上述类似，当由不同金属材料制成的多个部件进行滑动时，与由金属材料制成的部件和由塑料材料制成的部件进行滑动的情况相比，噪音可被显著减小。

图6是示出第一金属构件的修改示例的截面图，而图7是图6中一部分的放大图。

参考图6和图7，根据实施例的感测设备可包括第二凸缘部430。

第二凸缘部430从本体410的另一端径向地向外延伸。第二凸缘部430可由金属材料制成。第二凸缘部430基于第二旋转部200的轴向，而被设置在开口部311的上端与第二托架220的下端之间。第二凸缘部430可有一个表面与开口部311的上端表面接触，而另一表面与第二托架的内侧部221的下端表面接触。

第二凸缘部430的径向长度大于第一区域2211的径向长度而小于内侧部221的径向长度。在此情况下，第二凸缘部430的端表面与第二区域2212的倾斜部间隔开。

第二凸缘部430通过插入注射法而联接至壳体的开口部311。在此情况下，本体410、第一凸缘部420以及第二凸缘部430可被一体地形成，但本发明不受限于此。本体410、第一凸缘部420以及第二凸缘部430可以在彼此间隔开的同时被插入注射至壳体300内。

图8是包含第二金属构件的截面图。

参考图8，第二金属构件600被设置在第二托架220与第二凸缘部430之间。第二金属构件600被形成为与第二托架220的端表面对应的环形。第二金属构件600的径向长度可大于轴向长度。第二金属构件600的径向长度可短于第二凸缘部430。在此情况下，第二金属构件600被固定至第二托架220。更优选地，第二金属构件600可被设置在第一区域2211上。此外，第二金属构件600可通过插入注射而联接至第二托架220。在此情况下，第二金属构件600在通过第二托架220而旋转的同时与第二凸缘部430进行滑动。与上述类似，在第二托架220和壳体开口部311中，由于第二凸缘部430和由金属材料制成的第二金属构件600被设置在滑动部分上，因第二托架220与壳体开口部311之间的塑性摩擦(plastic friction)而产生的噪音可被减小。

图9是示出第一金属构件的另一修改示例的分解立体图。

参考图9，第一金属构件500被形成为柱形。第一金属构件500被设置在第一托架210与壳体开口部311之间。在此情况下，第一金属构件500通过插入注射联接至开口部311。第一金属构件500在垂直于旋转轴线的方向上与第二托架220不重叠。因为第一金属构件500被设置在第一托架210和壳体300的具有最大噪音的滑动部分上，所以能够在简化形状的同时减小噪音。

以上，参考附图详细地观察了根据本发明的一个优选实施例的感测设备。

本发明的实施例应被认为是示例性的而非限制性的，并且本发明的范围将由所附权利要求而非以上详细描述来表示。此外，所有从权利要求及其等同方案的含义和范围得出的形式上的可能变化或修改均应被视为处在本发明的范围内。

附图标记：

100：第一旋转部 200：第二旋转部

210：第一托架 211：第一凹槽

212：第二凹槽 212a：曲面

220：第二托架 221：内侧部

2211：第一区域 2212：第二区域

2213：第三区域 222：外侧部

223：隔板 230：接合构件

300：壳体 310：第一本体

320：第二本体 400，500：第一金属构件

410：本体 420：第一凸缘部

430：第二凸缘部 600：第二金属构件

Claims (15)

1.一种感测设备，包括：

第一旋转部；

第二旋转部，所述第一旋转部被设置在该第二旋转部中；

壳体，所述第二旋转部被设置在该壳体中；以及

第一金属构件，被设置在所述第二旋转部与所述壳体之间，

其中，所述第二旋转部包括第一托架以及联接至该第一托架的第二托架，

所述第一托架由金属材料制成，而且

所述第一金属构件包括被设置在所述第一托架与所述壳体之间的本体以及从该本体径向地向外延伸的第一凸缘部。

2.如权利要求1所述的感测设备，其中：

所述壳体包括开口部，所述第一托架被设置在该开口部的内侧处；而且

所述第二托架被安置在所述开口部上；

所述第一金属构件被固定至所述开口部；而且

所述第一金属构件在垂直于旋转轴线的方向上与所述第二托架不重叠。

3.如权利要求2所述的感测设备，其中，所述第一凸缘部接触所述开口部的与所述第二托架相对的端部；而且

所述第一凸缘部的外侧端在轴向上与所述开口部的外侧表面共线地设置。

4.如权利要求2所述的感测设备，其中：

所述第一托架与所述开口部在径向上彼此间隔开；

所述第一金属构件在径向上被设置在所述第一托架与所述开口部之间；而且

所述第一托架的外周表面与所述第一金属构件接触。

5.如权利要求1所述的感测设备，其中：

所述第一托架的外表面周缘中形成有第一凹槽；

所述第一托架包括被设置在所述第一凹槽中的接合构件；

所述第二托架与所述接合构件在轴向上彼此间隔开；

所述第一金属构件在轴向上被设置在所述第二托架的端部与所述接合构件之间；

所述接合构件被形成为环形；而且

所述接合构件的内周表面与所述第二托架接触。

6.如权利要求1所述的感测设备，其中：

所述第一金属构件包括从所述本体径向地向外延伸的第二凸缘部；而且

所述感测设备还包括位于所述第二托架与所述第二凸缘部之间的第二金属构件。

7.如权利要求1所述的感测设备，其中：

所述第一托架的外周表面中形成有多个第二凹槽，该多个第二凹槽被设置成在径向上彼此间隔开；

所述多个第二凹槽在径向上与所述第二托架重叠；

所述第一托架形成有侧壁，该侧壁在径向上与所述第二凹槽重叠；而且

所述侧壁被形成为曲面。

8.如权利要求7所述的感测设备，其中：

所述第一托架形成有底部表面，该底部表面在径向上与所述第二凹槽重叠；而且

所述底部表面在周向上变得更靠近所述第二托架。

9.如权利要求2所述的感测设备，其中，所述第二托架包括：内侧部，联接至所述第一托架；外侧部，被设置成基于径向与该内侧部的外侧间隔开；以及隔板，被构造成连接该内侧部与该外侧部。

10.如权利要求9所述的感测设备，其中，所述内侧部包括：第一区域，所述第一托架被设置在该第一区域的内侧处，而且该第一区域的一端被安置在所述壳体上；第二区域，被设置成基于径向与所述第一区域的外侧间隔开；以及第三区域，被构造成连接所述第一区域与所述第二区域。

11.如权利要求10所述的感测设备，其中，所述第一区域的另一端的高度与所述第一托架的端部相同；而且

所述第一区域在径向上的厚度大于所述第一托架与所述开口部之间的分离距离。

12.如权利要求10所述的感测设备，其中：

所述第二区域和所述第三区域在轴向上与所述开口部间隔开；而且

所述开口部从所述第三区域朝向所述第二区域变得更加靠近。

13.如权利要求10所述的感测设备，其中：

所述第一金属构件包括从所述本体径向地向外延伸的第二凸缘部；

所述第二凸缘部在径向上的长度大于所述第一区域在径向上的厚度；而且

所述第二凸缘部的外侧端在轴向上与所述第三区域重叠。

14.如权利要求10所述的感测设备，其中，

所述第一金属构件包括从所述本体径向地向外延伸的第二凸缘部；

所述感测设备还包括位于所述第二托架与所述第二凸缘部之间的第二金属构件；而且

所述第二金属构件被设置在所述第一区域与所述第二凸缘部之间。

15.一种感测设备，包括：

第一旋转部；

第二旋转部，所述第一旋转部被设置在该第二旋转部中；

壳体，所述第二旋转部被设置在该壳体中；以及

第一金属构件，被设置在所述壳体与所述第二旋转部之间，

其中，所述第二旋转部包括第一托架以及联接至该第一托架的第二托架，

所述第一金属构件被设置在所述第一托架与所述壳体之间而且被固定至所述壳体，而且

所述第二托架包括：内侧部，联接至所述第一托架；外侧部，被设置成基于径向与该内侧部的外侧间隔开；以及隔板，被构造成连接该内侧部与该外侧部。

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