CN113276943B - 扭矩指数传感器和包括该扭矩指数传感器的转向装置 - Google Patents

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Abstract

可以提供一种扭矩指数传感器，该扭矩指数传感器包括：基板；第一罩，第一罩容纳电路板；第一霍尔传感器和第二霍尔传感器，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器设置在电路板上；磁体座置构件，磁体座置构件联接至定子；第二磁体，第二磁体联接至磁体座置构件；以及第二罩，第二罩金属材料制成并且与第一罩联接，其中，磁铁座置构件和第二磁体设置在第一罩与第二罩之间，其中，第二罩包括：上板，上板上形成有通孔；以及侧板，侧板从上板沿旋转轴方向延伸，并且其中，侧板包括形成在与霍尔传感器相对应的位置处的凹槽。

Description

扭矩指数传感器和包括该扭矩指数传感器的转向装置
本申请是国际申请日为2017年11月8日、中国国家申请号为201780069059.8(国际申请号为PCT/KR2017/012572)且发明名称为“扭矩指数传感器和包括该扭矩指数传感器的转向装置”的申请的分案申请。
技术领域
实施方式涉及扭矩指数传感器和包括该扭矩指数传感器的转向装置。
背景技术
由于助力转向系统(在下文中称为电动助力转向系统(EPS))根据行驶状况驱动电子控制单元中的马达，以确保转弯稳定性并提供快速恢复力，因而驾驶员可以安全地驾驶。
EPS包括扭矩指数传感器(torque index sensor)，该扭矩指数传感器构造成对转向轴的扭矩、转向角等进行测量以提供适当的扭矩。扭矩指数传感器可以设置有扭矩传感器和指数传感器(index sensor)，扭矩传感器构造成对加载至转向轴的扭矩进行测量，指数传感器构造成对转向轴的角加速度进行测量。转向轴可以包括连接至手柄的输入轴、连接至车轮侧的动力传递结构的输出轴以及构造成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以测量加载至转向轴的扭矩。此外，指数传感器对输出轴的旋转进行感测以测量转向轴的角加速度。在扭矩指数传感器中，扭矩传感器和指数传感器可以设置在一起以被构造成一体。
然而，在扭矩指数传感器中，在扭矩传感器与指数传感器之间发生磁场干扰。因此，为了防止磁场干扰，在扭矩传感器与指数传感器之间单独设置有磁场屏蔽结构。因此，当扭矩指数传感器的整体厚度减小时，磁场屏蔽板和磁体变得彼此靠近，并因此发生磁漏。此外，在减小扭矩指数传感器的整体厚度方面由于磁场屏蔽结构的安装空间而存在限制。结果，存在磁场屏蔽结构成为增加扭矩指数传感器的整体厚度的重要因素的问题。
发明内容
技术问题
本发明旨在提供一种能够防止磁场干扰并减小其厚度的扭矩指数传感器以及包括该扭矩指数传感器的转向装置。
本发明希望解决的问题不限于上述问题，并且还包括从下面将描述的解决方案和实施方式理解的目的和效果。
技术方案
本发明的一个方面提供了一种扭矩指数传感器，该扭矩指数传感器包括：转子，转子具有外圆周表面，该外圆周表面上设置有第一磁体；定子，定子设置在转子的外侧；电路板；第一罩，第一罩构造成容纳电路板；安装在电路板上的第一霍尔传感器和第二霍尔传感器；联接至定子的磁体座置构件；联接至磁体座置构件的第二磁体；以及第二罩，第二罩由金属材料制成并联接至第一罩，其中，磁体座置构件和第二磁体设置在第一罩与第二罩之间，第二罩包括形成有通孔的上板和构造成从上板沿旋转轴方向延伸的侧板，并且侧板包括形成在与第二霍尔传感器相对应的位置处的凹槽。
第一霍尔传感器可以感测定子的磁通，并且第二霍尔传感器可以感测第二磁体的磁通。
第一罩可以包括1-1罩和1-2罩，1-1罩可以包括供转子穿过的第一孔，1-2罩可以包括供定子穿过的第二孔，并且电路板可以设置在1-1罩与1-2罩之间。
基板包括面向1-1罩的第一表面和面向1-2罩的第二表面，第一霍尔传感器可以设置在第一表面上，并且第二霍尔传感器可以设置在第二表面上。
侧板可以基于垂直于旋转轴的轴向方向设置在第二磁体与第二霍尔传感器之间。
第一罩可以包括霍尔传感器壳体，该霍尔传感器壳体构造成从第一罩的外表面突出并且第二霍尔传感器定位在该霍尔传感器壳体中。
霍尔传感器壳体可以设置有槽，该槽构造成容纳第二霍尔传感器，并且该槽可以具有敞开表面。
该槽可以包括止挡部，该止挡部构造成从敞开表面的入口突出。
第一罩可以包括容纳部，该容纳部设置在第一罩外表面上并且沿着供定子穿过的第一孔的圆周凹入地设置，使得磁体座置构件就位。
磁体座置构件可以包括面向第二罩的第一表面和面向第一罩的第二表面，并且第二磁体可以设置在第一表面上。
磁体座置构件可以包括第一联接部，该第一联接部在垂直于旋转轴的轴向方向上联接至定子。
定子可以包括两个定子环和构造成固定这两个定子环的模制构件，并且模制构件可以包括联接至第一联接部的第二联接部。
第一联接部可以是构造成从磁体座置构件的内圆周表面突出的至少一个突出部，并且第二联接部可以是设置在定子保持件的外圆周表面中且供第一联接部插入的凹槽。
第一罩可以包括霍尔传感器壳体，该霍尔传感器壳体构造成从第一罩的外表面突出并且第二霍尔传感器位于该霍尔传感器壳体中，并且第二罩的侧板的凹槽与霍尔传感器壳体可以基于旋转轴的旋转方向对准。
第二罩的侧板的内径可以大于磁体座置构件的外径。
第二罩可以包括供定子穿过的孔。
第二罩可以包括第三联接部，并且第一罩可以包括联接至第三联接部的第四联接部。
第三联接部可以是构造成从侧板突出并包括接合孔的接合凸缘，并且第四联接部可以是构造成从第一罩突出并插入到接合孔中的接合突出部。
本发明的另一方面提供了一种转向装置，该转向装置包括转向轴和连接至转向轴的扭矩指数传感器，其中，扭矩指数传感器包括：转子，转子具有外圆周表面，该外圆周表面上设置有第一磁体；定子，定子设置在转子的外侧；电路板；构造成容纳电路板的第一罩；安装在电路板上的第一霍尔传感器和第二霍尔传感器；联接至定子的磁体座置构件；联接至磁体座置构件的第二磁体；以及第二罩，第二罩由金属材料制成并联接至第一罩，其中，磁体座置构件和第二磁体设置在第一罩与第二罩之间，第二罩包括形成有通孔的上板和构造成从上板沿旋转轴方向延伸的侧板，并且侧板包括形成在与第二霍尔传感器相对应的位置处的凹槽。
本发明的又一方面提供了一种扭矩指数传感器，该扭矩指数传感器包括：转子，转子具有外圆周表面，该外圆周表面上设置有第一磁体；定子，定子设置在转子的外侧；罩，罩包括供定子穿过的孔；电路板，电路板设置在罩的一侧；安装至电路板的第一霍尔传感器和第二霍尔传感器；第二磁体和磁屏蔽件，第二磁体和磁屏蔽件设置在罩的另一侧，其中，定子包括联接至旋转轴的保持件，磁屏蔽件联接至保持件，磁屏蔽件包括上板和构造成从上板延伸的侧板，上板的内径与保持件的外径相同，上板的外径大于从保持件的中心至第二磁体的距离并且小于从保持件的中心至第二霍尔传感器的距离，并且侧板具有凹槽，该凹槽在尺寸方面形成为与第二霍尔传感器的宽度相对应。
第一霍尔传感器可以感测定子的磁通，并且第二霍尔传感器可以感测第二磁体的磁通。
第二霍尔传感器和第二磁体可以设置为面向侧板。
第二霍尔传感器和第二磁体可以设置成基于磁屏蔽件的周向方向对准。
第一霍尔传感器和第二磁体可以设置为面向彼此。
第二磁体可包括第一极和第二极，第一极可以基于磁屏蔽件的径向方向相对地设置在第二磁体的内侧，并且第二极可以基于第二磁体的径向方向相对地设置在第二磁体向的外侧。
第二极可以是N极。
磁屏蔽件的侧板可以包括外侧板和内侧板，外侧板构造成从上板的外圆周表面延伸，内侧板构造成从上板的内圆周表面延伸。
外侧板的厚度可以小于第二霍尔传感器与第二磁体之间的间隔距离。
磁屏蔽件可以压配合到保持件中。
磁屏蔽件可以由铁磁材料形成。
基于磁屏蔽件的径向方向，第二磁体可以设置在侧板中，并且第二霍尔传感器可以设置在侧板的外侧。
扭矩指数传感器可包括第一罩和第二罩，第一罩包括供转子穿过的第一孔，第二罩包括供定子穿过的第二孔。
第二罩可以包括霍尔传感器壳体，该霍尔传感器壳体构造成从第二罩的外表面突出并且第二霍尔传感器定位在该霍尔传感器壳体中。
第二罩可以包括磁体壳体，该磁体壳体构造成从第二罩的外表面突出以固定第二磁体。
本发明的又一方面提供了一种转向装置，该转向装置包括转向轴和联接至转向轴的扭矩指数传感器，其中，扭矩指数传感器包括：转子，转子具有外圆周表面，该外圆周表面上设置有第一磁体；定子，定子设置在转子的外侧；罩，罩包括供定子穿过的孔；设置在罩的一侧的电路板；安装在电路板上的第一霍尔传感器和第二霍尔传感器；以及设置在罩的另一侧的第二磁体和磁屏蔽件，其中，定子包括联接至旋转轴的保持件，磁屏蔽件联接至保持件，磁屏蔽件包括上板和构造成从上板延伸的侧板，上板的内径与保持件的外径相同，上板的外径大于从保持件的中心至第二磁体的距离并且小于从保持件的中心至第二霍尔传感器的距离，并且侧板具有凹槽，该凹槽在尺寸方面形成为与第二霍尔传感器的宽度相对应。
有益效果
根据实施方式，可以通过使用金属罩来防止磁场干扰，从而提供减小扭矩指数传感器的整体厚度的有利效果。
根据该实施方式，由于磁体座置构件和定子在垂直于旋转轴的轴向方向上彼此联接，因而可以进一步减小扭矩指数传感器的厚度。
根据该实施方式，由于通过固定的第二磁体和旋转的磁屏蔽件来检测信号，因而可以防止磁场干扰并且可以减小扭矩指数传感器的整体厚度。
根据该实施方式，由于磁屏蔽件直接压配合到保持件中并固定至保持件上，因而磁屏蔽件可以用作罩而无需安装单独的罩。
附图说明
图1是示出了根据实施方式的扭矩指数传感器的视图。
图2是图1中示出的扭矩指数传感器的分解图。
图3是图2中示出的电路板的侧视图。
图4是图2中示出的磁体座置构件的侧视图。
图5是示出了图2中1-2罩的视图。
图6是示出了1-2罩的霍尔传感器的视图。
图7是1-2罩的底部视图。
图8是示出了磁体座置构件的视图。
图9是示出了定子的模制构件与磁体座置构件之间的联接状态的视图。
图10是示出了第二罩的视图。
图11是示出了包括在第二罩中的磁体座置构件的视图。
图12是示出了设置在第二磁体与第二霍尔传感器之间的侧板的视图。
图13是示出了由于第二罩而引起的磁通(flux)的曲线图。
图14是对扭矩输出变化量进行比较的表格。
图15是示出了扭矩输出变化量的曲线图。
图16是示出了根据第二实施方式的扭矩指数传感器的视图。
图17是图16中示出的扭矩指数传感器的分解图。
图18是图17中示出的电路板的侧视图。
图19是示出了图17中示出的磁屏蔽件的视图。
图20是示出了磁屏蔽件和第二罩中的每一者的位置的视图。
图21是示出了磁屏蔽件的底表面的视图。
图22是示出了基于第二罩的第二磁体和第二霍尔传感器的视图。
图23是示出了面向彼此设置的第二磁体和第二霍尔传感器的视图。
图24是示出了旋转的磁屏蔽件和凹槽中的每一者的位置的视图。
图25是示出了第二霍尔传感器的输出的视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式。本发明的目的、特别的优点和新的特征可以通过以下与附图和实施方式有关的详细描述而变得更加明显。此外，说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应用通常定义或字典定义来解释，而应该基于下述原则被解释为与本发明的技术精神一致的含义和概念：发明人可以适当地定义术语的概念从而以用最佳的方法描述发明人的发明。另外，在描述本发明时，将省略可能不必要地使本发明的精神模糊的相关技术的详细描述。
此外，应理解的是，尽管本文中可以使用术语“第二”、“第一”等来描述各种元件，但是这些元件不受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件而不脱离本发明的范围。术语“和/或”包括多个相关的列举项目中的一个列举项目或全部列举项目的组合。
图1是示出了根据第一实施方式的扭矩指数传感器的视图，并且图2是图1中所示的扭矩指数传感器的分解图。
参照图1和图2，扭矩指数传感器10可以包括转子100、定子200、电路板300、第一罩400、第一霍尔传感器500、第二霍尔传感器600、磁体座置构件700、第二磁体800以及第二罩900。
转子100设置在定子200中。转子100连接至转向轴的输入轴。此处，输入轴可以是连接至车辆的手柄的转向轴。转子100可以包括筒形磁轭(yoke)110和设置在磁轭110上的第一磁体120。输入轴插入磁轭110中。此外，第一磁体120可以设置在磁轭110的外侧。第一磁体可以通过粘合或压配合固定至磁轭110的外圆周表面。
定子200设置在转子100的外侧。定子200可以包括定子环210、模制构件220和保持件230。一对定子环210可以设置为彼此间隔开且彼此相对。此外，两个定子环210可以分别固定至模制构件220的上侧和下侧。保持件230联接至模制构件220。保持件230可以连接至转向轴的输出轴。此处，输出轴可以是连接至车轮侧的动力传递结构的转向轴。因此，定子200连接至输出轴并随输出轴旋转。
同时，定子200可以邻近定子环210设置，并且定子200设置有收集器，该收集器构造成收集定子200的磁化量。
图3是图2中示出的电路板的侧视图。
如图2和图3中所示，第一霍尔传感器500和第二霍尔传感器600设置在电路板300上。
第一罩400可以包括1-1罩410和1-2罩420。1-1罩410和1-2罩420可以设置成面向彼此，并且1-1罩410和1-2罩420各自具有将定子200容纳在其中的空间。电路板300设置在1-1罩410与1-2罩420之间。1-1罩410可以包括供转子100穿过的第一孔411。此外，1-2罩420可以包括供定子200穿过的第二孔421。
参照图3，电路板300可以包括面向1-1罩410的第一表面310和面向1-2罩420的第二表面320。第一霍尔传感器500可以设置在第一表面310上。第二霍尔传感器600可以设置在第二表面320上。
第一霍尔传感器500对由转子100的第一磁体120与定子200之间的电相互作用产生的定子200的磁化量进行检测。第一霍尔传感器500可以设置在电路板300上。具体地，第一霍尔传感器500设置在两个收集器之间以对通过定子环210与第一磁体120之间的相互作用而磁化的磁化量进行检测。
转子100、定子200和第一霍尔传感器500构造成用于测量扭矩。由于输入轴与输出轴之间的旋转量的差异，在输入轴与输出轴之间的扭杆中发生扭转。当发生扭转时，转子100的第一磁体120的旋转量变得与定子200的旋转量不同。因此，由于第一磁体120的面向表面变得与定子环210的面向表面不同，因而磁化量发生变化。第一霍尔传感器500可以对磁化量的变化进行检测，以测量加载至转向轴的扭矩。
每当第二霍尔传感器600邻近设置在磁体座置构件700上的第二磁体800时，第二霍尔传感器600就可以输出具有360°周期的检测信号以计算输出轴的角加速度。
磁体座置构件700设置有供定子200穿过的环形孔710。
图4是图2中示出的磁体座置构件的侧视图。
参照图4，基于旋转轴的轴向方向C，磁体座置构件700可以包括面向第一罩400的第一表面711和面向第二罩900的第二表面721。第二磁体800可以设置在第二表面721上，以面向第二罩900。磁体座置构件700可以联接至定子200的保持件230，以在输出轴旋转时与输出轴一起旋转。
第二磁体800设置在磁体座置构件700上。第二磁体800可以插入模制至磁体座置构件700或粘附地固定至磁体座置构件700。当输出轴旋转时，第二磁体800与磁体座置构件700一起旋转。因此，当输出轴旋转时，第二磁体800重复接近和移动远离第二霍尔传感器600的状态。
第二罩900遮罩磁体座置构件700。第二罩900联接至第一罩400。第二罩900由金属材料制成，以将从第二磁体800产生磁通引导至第二罩900。由于从第二磁体800产生的磁通至第一磁体120的流动受到第二罩900的限制，因而不需要安装单独的屏蔽板来防止根据实施方式的扭矩指数传感器中的磁场干扰。
图5是示出了图2中的1-2罩的视图，图6是示出了1-2罩的霍尔传感器壳体的视图，并且图7是1-2罩的底部视图。
参照图5和图6，1-2罩420可以包括霍尔传感器壳体422和容纳部423。
霍尔传感器壳体422从1-2罩420的外表面突出。霍尔传感器壳体422邻近容纳部423设置。第二霍尔传感器600定位在霍尔传感器壳体422中。霍尔传感器壳体422用于固定第二霍尔传感器600的位置。霍尔传感器壳体422设置有构造成将第二霍尔传感器600容纳在其中的槽422a并且具有朝向容纳部423敞开的敞开表面。此外，构造成限制第二霍尔传感器600以防止第二霍尔传感器600穿过该敞开表面分离的止挡部422b可以从霍尔传感器壳体422的敞开表面的入口突出。如图7中所示，第二霍尔传感器600可以穿过入口422c设置在槽422a中，入口422c设置在1-2罩420的底表面中。
容纳部423可以从1-2罩420的外表面以凹入形状设置在第二孔421附近。容纳部423是容纳磁体座置构件700的地方。
同时，1-2罩420可以包括第四联接部424。第四联接部424联接至第二罩900。沿着容纳部423的边缘可以设置有多个第四联接部424。第四联接部424可以是接合突出部。此外，1-2罩420可以在1-2罩420的边缘设置有接合部425以联接至1-1罩410。
图8是示出了磁体座置构件的视图，并且图9是示出了定子的模制构件与磁体座置构件之间的联接状态的视图。
参照图8和图9，磁体座置构件700可以包括第一联接部720，第一联接部720构造成从磁体座置构件700的内圆周表面突出。当磁体座置构件700联接至定子200的模制构件220时，第一联接部720可以在垂直于旋转轴的轴向方向上联接至模制构件220。在这种情况下，在模制构件220的外圆周表面上可以设置有联接至第一联接部720的第二联接部221。第一联接部720可以是多个突出的突出部，并且第二联接部221可以是供第一联接部720插入的多个凹槽。
当磁体座置构件700联接至定子200的模制构件220时，由于第一联接部720和第二联接部221在垂直于旋转轴的轴向方向上彼此联接，因而可以减小扭矩指数传感器的整体厚度。换句话说，当第一联接部720和第二联接部221在旋转轴的轴向方向上彼此联接时，在旋转轴方向上需要联接空间，并且该联接空间导致扭矩指数传感器的整体厚度的增加。然而，由于根据实施方式的扭矩指数传感器的磁体座置构件700和定子200的模制构件220在垂直于旋转轴的轴向方向上彼此联接，因而设置在旋转轴方向上的联接空间可以被排除。
图10是示出了第二罩的视图，并且图11是示出了包括在第二罩中的磁体座置构件的视图。
参照图10和图11，第二罩900可以包括上板910和侧板920。上板910具有盘形形状，并具在上板910的中央设置有供定子200的保持件230穿过的通孔911。侧板920沿着上板910的边缘设置并且从上板910向下弯折。当第二罩900联接至第一罩400时，侧板920具有弯折并构造成从上板910沿旋转轴方向延伸的形状。如图10中所示，侧板920的内径R1可以设计成至少大于磁体座置构件700的外径R2。因此，基于垂直于旋转轴方向的方向，侧板920可以设置在磁体座置构件700与霍尔传感器壳体422之间。
同时，在侧板920的边缘上可以设置有第三联接部922。第三联接部922联接至1-2罩420的第四联接部424，以联接第二罩900和第一罩400。第三联接部922可以是构造成从侧板920突出并包括接合孔的接合凸缘。可以设置有多个第三联接部922。此外，所述多个第三联接部922的一些第三联接部可以邻近凹槽921设置。
图12是示出了设置在第二磁体与第二霍尔传感器之间的侧板的视图。
参照图2和图12，侧板920可以设置在磁体座置构件700与霍尔传感器壳体422之间。因此，侧板920遮罩设置在磁体座置构件700上的第二磁体800的侧表面。此外，侧板920可以包括凹槽921。凹槽921由侧板920的一部分的切口形成，并且凹槽921是使侧板920的内部与外部彼此连通的结构。凹槽921与第二霍尔传感器600。具体地，当第二罩900联接至第一罩400时，凹槽921与霍尔传感器壳体112在旋转轴的旋转方向上对准。也就是说，侧板920遮罩第二磁体800的侧表面，以遮罩第二磁体800与第二霍尔传感器600之间的空间，使得第二磁体800和第二霍尔传感器600通过凹槽921面向彼此。
当输出轴旋转时，第二磁体800也旋转。当第二磁体800旋转时，第二磁体800周期性地接近或移动远离第二霍尔传感器600。因此，第二霍尔传感器600可以产生具有360°周期的检测信号。
图13是示出了由于第二罩而引起的磁通的曲线图。
参照图13，在第一磁体120与第二磁体800之间不存在屏蔽结构的状态下，可以确定的是，通过第二磁体800的旋转产生的磁通通过第二罩900被引导。
图14是对扭矩输出变化量进行比较的表格，并且图15是示出了扭矩输出变化量的曲线图。
在图14和图15中，A是安装有屏蔽板的扭矩指数传感器，B是没有屏蔽板的扭矩指数传感器，并且C是根据实施方式的安装有由金属材料制成的第二罩900的扭矩指数传感器。
如图14和图15中所示，在没有屏蔽板的扭矩指数传感器B的情况下，由于发生了磁场干扰，扭矩输出变化量在从40°至160°的角度范围内的区段中大幅减小。
然而，在其中安装有由金属材料制成的第二罩900的扭矩指数传感器C的情况下，可以确定的是，扭矩输出变化量被检测为与其中安装有屏蔽板的扭矩指数传感器A的情况相同。因此，在根据该实施方式的扭矩指数传感器的情况下，可以确定的是，即使没有安装单独的屏蔽板，磁场干扰也被有效地屏蔽。
图16是示出了根据第二实施方式的扭矩指数传感器的视图，图17是图16中示出的扭矩指数传感器的分解图，并且图18是图17中示出的电路板的侧视图。
参照图16至图18，扭矩指数传感器20可以包括转子1000、定子1200、罩1300、电路板1400、第一霍尔传感器1500、第二霍尔传感器1600、第二磁体1700、磁屏蔽件1800以及保持件1230。
转子1000设置在定子1200中。转子1000连接至转向轴的输入轴。此处，输入轴可以是连接至车辆的手柄的转向轴。转子1000可以包括筒形磁轭1110和设置在磁轭1110上的第一磁体1120。输入轴插入磁轭1110中。此外，第一磁体1120可以设置在磁轭1110的外侧。第一磁体1120可以通过粘合或压配合固定至磁轭1110的外圆周表面。
定子1200设置在转子1000的外侧。定子1200可以包括定子环1210、模制构件1220和保持件1230。一对定子环1210可以设置成彼此间隔开且彼此相对。此外，两个定子环1210可以分别固定至模制构件1220的上侧和下侧。保持件1230联接至模制构件1220。保持件1230可以连接至转向轴的输出轴。此处，输出轴可以是连接至车轮侧的动力传递结构的转向轴。因此，定子1200连接至输出轴并与输出轴一起旋转。
同时，定子1200可以邻近定子环1210设置，并且定子1200设置有收集器，该收集器构造为收集定子1200的磁化量。
罩1300可以包括第一罩1310和第二罩1320。第一罩1310和第二罩1320可以设置成彼此相对，并且第一罩1310和第二罩1320各自具有用于将定子1200容纳在其中的空间。电路板1400设置在第一罩1310与第二罩1320之间。第一罩1310可以包括供转子1000穿过的第一孔1311。此外，第二罩1320可以包括供定子1200穿过的第二孔1321。
如图17和图18中所示，第一霍尔传感器1500和第二霍尔传感器1600设置在电路板1400上。
电路板1400可以包括面向第一罩1310的第一表面1410和面向第二罩1320的第二表面1420。第一霍尔传感器1500可以设置在第一表面1410上。第二霍尔传感器1600可以设置在第二表面1420上。
第一霍尔传感器1500对由转子1000的第一磁体1120与定子1200之间的电相互作用产生的定子1200的磁化量进行检测。具体地，第一霍尔传感器1500设置在两个收集器之间以对通过定子环1210与第一磁体1120之间的相互作用而磁化的磁化量进行检测。
转子1000、定子1200和第一霍尔传感器1500构造成用于测量扭矩。由于输入轴与输出轴之间的旋转量的差异，在输入轴与输出轴之间的扭杆中发生扭转。当发生扭转时，转子1000的第一磁体1120的旋转量变得与定子1200的旋转量不同。因此，由于第一磁体1120的面向表面变得与定子环1210的面向表面不同，因而磁化量发生变化。第一霍尔传感器1500可以对磁化量的变化进行检测，以测量加载至转向轴的扭矩。
当磁屏蔽件1800的凹槽1830与第二磁体1700对准时，第二霍尔传感器1600可以输出具有360°周期的检测信号以计算输出轴的角加速度。
磁屏蔽件1800设置有供定子1200穿过的环形孔1811。
图19是示出了图17中示出的磁屏蔽件的视图，并且图20是示出了磁屏蔽件和第二罩中的每一者的位置的视图。
参照图19，磁屏蔽件1800可以包括上板1810和侧板1820。上板1810具有盘形形状，并且在上板1810的中央设置有供定子1200的保持件1230穿过的孔1811。侧板1820沿着上板1810的边缘设置。
侧板1820可以包括外侧板1821和内侧板1822。侧板1821从上板1810的外圆周表面向下弯折。当第二罩1320联接至第一罩1310时，外侧板1821具有弯折并构造成从上板1810的外圆周表面沿轴向方向延伸的形状。内侧板1822从上板1810的内圆周表面向下弯折。
磁屏蔽件1800直接联接至定子1200的保持件1230。具体地，定子1200的保持件1230压配合到上板1810的孔1811中以联接至磁屏蔽件1800。在这种情况下，内侧板1822引导使得保持件1230可以容易地压配合到上板1810的孔1811中。由于磁屏蔽件1800和保持件1230彼此直接联接，因而当保持件1230旋转时，磁屏蔽件1800立即旋转。外侧板1821包括凹槽1830。凹槽1830允许外侧板1821的内部与外部彼此连通。
同时，磁屏蔽件1800可以由铁磁材料形成。
参照图20，第二罩1320可以包括霍尔传感器壳体1322和磁体壳体1323。霍尔传感器壳体1322从第二罩1320的外表面突出并且具有供定位第二霍尔传感器1600的空间。霍尔传感器壳体1322的前表面、即面向第二磁体1700的表面可以是敞开的。磁体壳体1323从第二罩1320的外表面突出并且磁体壳体1323中包括第二磁体1700。磁体壳体1323可以固定第二磁体1700，使得第二磁体1700的一部分可以被暴露。第二磁体1700通过磁体壳体1323固定至第二罩1320并且不移动。霍尔传感器壳体1322和磁体壳体1323设置成面向彼此。
图21是示出了磁屏蔽件的底表面的视图，并且图22是示出了基于第二罩的第二磁体和第二霍尔传感器的视图。
如图21中所示，磁屏蔽件1800的上板1810的内径R1可以与保持件1230的外径R2相同。磁屏蔽件1800压配合到保持件1230中。此外，上板1810的外径R3可以大于从保持件1230的中心C至第二磁体1700的距离L1，并且小于从保持件1230的中心C至第二霍尔传感器1600的距离L2。因此，侧板1820可以基于磁屏蔽件1800的径向方向位于第二霍尔传感器1600与第二磁体1700之间。
同时，外侧板1821的厚度(图21中的t)形成为小于第二霍尔传感器1600与第二磁体1700彼此间隔开的距离(图22中的d)。因此，外侧板1821可以在磁屏蔽件1800旋转的同时在第二霍尔传感器1600与第二磁体1700之间通过。
图23是示出了设置成面向彼此的第二磁体和第二霍尔传感器的视图。
参照图22和图23，第二霍尔传感器1600和第二磁体1700设置成面向彼此。也就是说，第二霍尔传感器1600和第二磁体1700可以设置成基于磁屏蔽件1800的周向方向对准。在这种情况下，第二霍尔传感器1600设置成面向外侧板1821的外侧并且第二磁体1700设置成面向外侧板1821的内侧。因此，外侧板1821设置在第二霍尔传感器1600与第二磁体1700之间。此外，设置在外侧板1821中的凹槽1830设置在第二霍尔传感器1600与第二磁体1700之间。第二霍尔传感器1600的宽度W可以对应于凹槽1830的尺寸。
同时，第二磁体1700可以包括第一极1710和第二极1720。第一极1710可以是N极，并且第二极1720可以是S极。第一极1710可以相对地设置在第二磁体1700的外侧，并且第二极1720可以相对地设置在第二磁体1700的内侧。第一极1710设置成面向第二霍尔传感器1600。
当保持件(图17中的1230)旋转时，磁屏蔽件1800一起旋转。在这种情况下，第二磁体1700处于固定状态。因此，不产生在第一磁体1120和第一霍尔传感器1500处引起磁场干扰的第二磁体1700的磁通。因此，不必安装构造成用于屏蔽磁场的单独的屏蔽板。当安装屏蔽板时，扭矩指数传感器的整体厚度因屏蔽板的安装空间而增大，并且由于在根据本实施方式的扭矩指数传感器中不必安装屏蔽板，因而存在可以减小扭矩指数传感器的整体厚度的优点。
图24是示出了旋转的磁屏蔽件和凹槽中的每一者的位置的视图，并且图25是示出了第二霍尔传感器的输出的视图。
图24(a)示出了外侧板1821阻挡第二霍尔传感器1600和第二磁体1700的状态。在图24(a)中的状态下，如图25中所示，由于没有从第二霍尔传感器1600产生输出，因而信号保持在关闭状态。之后，当磁屏蔽件1800沿顺时针方向CW旋转时，设置在外侧板1821上的凹槽1830也沿顺时针方向CW旋转。在图24(b)中的状态下，当凹槽1830变得靠近第二霍尔传感器1600时，第二磁体1700和第二霍尔传感器1600彼此连通，并且因此，产生第二霍尔传感器1600的输出并且信号被转换为打开(on)状态。另外，在图24(c)和图24(d)中的状态下，产生第二霍尔传感器1600的输出，并且信号随着磁屏蔽件1800旋转的继续进行而保持在打开状态并且因此直到凹槽1830经过第二霍尔传感器1600、即直到外侧板1821完全遮罩第二霍尔传感器1600和第二磁体1700为止。此外，当磁屏蔽件1800的旋转被保持并且因此外侧板1821完全遮罩第二霍尔传感器1600和第二磁体1700时，在图24(e)中的状态下，不产生第二霍尔传感器1600的输出，并且信号被转换为关闭(off)状态。
如上所述，尽管描述了磁屏蔽件1800沿顺时针方向CW旋转的示例，但是即使当磁屏蔽件1800沿逆时针方向CCW旋转时，与第二霍尔传感器1600的输出相对应的信号的打开或关闭也可以根据外侧板1821的凹槽1830的位置进行转换。
如上所述，根据实施方式的扭矩指数传感器20可以根据设置在磁屏蔽件1800的侧板1820中的凹槽1830的位置与第二霍尔传感器1600和第二磁体1700的位置在第二磁体1700不旋转且固定的状态下对准的周期来产生打开或关闭信号。因此，可以通过第二磁体1700的旋转产生磁通，并且可以防止由磁通引起的磁场干扰。
上面已经参照附图详细描述了根据本发明的一个实施方式的扭矩指数传感器和包括该扭矩指数传感器的转向装置。
应当认为本发明的实施方式是示例性的而不是限制性的，并且本发明的范围将由所附权利要求而不是上述详细描述来示出。此外，从权利要求的含义和范围以及权利要求的等同物得出的所有可改变或可修改的形式都应被认为是在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种扭矩指数传感器，包括：
转子，所述转子具有外圆周表面，所述外圆周表面上设置有第一磁体；
定子，所述定子设置在所述转子的外侧；
罩，所述罩包括供所述定子穿过的孔；
电路板，所述电路板设置在所述罩的一侧；
第一霍尔传感器和第二霍尔传感器，所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器安装在所述电路板上；以及
第二磁体和磁屏蔽件，所述第二磁体和所述磁屏蔽件设置在所述罩的另一侧，
其中，所述定子包括保持件，所述保持件联接至旋转轴，
所述磁屏蔽件联接至所述保持件，
所述磁屏蔽件包括上板和构造成从所述上板延伸的侧板，
所述上板的内径与所述保持件的外径相同，
所述上板的外径大于从所述保持件的中心至所述第二磁体的距离并且小于从所述保持件的中心至所述第二霍尔传感器的距离，并且
所述侧板具有凹槽，所述凹槽在尺寸方面形成为与所述第二霍尔传感器的宽度相对应。
2.根据权利要求1所述的扭矩指数传感器，其中，所述第二霍尔传感器和所述第二磁体设置为面向所述侧板。
3.根据权利要求2所述的扭矩指数传感器，其中，所述第二霍尔传感器和所述第二磁体设置为基于所述磁屏蔽件的周向方向对准。
4.根据权利要求3所述的扭矩指数传感器，其中，
所述第二磁体包括第一极和第二极；并且
所述第一极基于所述磁屏蔽件的径向方向相对地设置在所述第二磁体的内侧，并且所述第二极基于所述磁屏蔽件的径向方向相对地设置在所述第二磁体的外侧。
5.一种转向装置，包括：
转向轴；以及
扭矩指数传感器，所述扭矩指数传感器联接至所述转向轴，
其中，所述扭矩指数传感器包括：转子，所述转子具有外圆周表面，所述外圆周表面上设置有第一磁体；定子，所述定子设置在所述转子的外侧；罩，所述罩包括供所述定子穿过的孔；电路板，所述电路板设置在所述罩的一侧；第一霍尔传感器和第二霍尔传感器，所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器安装在所述电路板上；以及第二磁体和磁屏蔽件，所述第二磁体和磁屏蔽件设置在所述罩的另一侧，
其中，所述定子包括保持件，所述保持件联接至旋转轴，
所述磁屏蔽件联接至所述保持件，
所述磁屏蔽件包括上板和构造成从所述上板延伸的侧板，
所述上板的内径与所述保持件的外径相同，
所述上板的外径大于从所述保持件的中心至所述第二磁体的距离并且小于从所述保持件的中心至所述第二霍尔传感器的距离，并且
所述侧板具有凹槽，所述凹槽在尺寸方面形成为与所述第二霍尔传感器的宽度相对应。
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