CN212409935U - 扭矩传感器 - Google Patents

Abstract

一种扭矩传感器，包括上盖、扭矩感应单元、外壳和可拆卸单元，上盖与外壳之间形成收容空间，外壳设置有拆卸开口，可拆卸单元通过所述拆卸开口被可拆卸地收容在所述上盖与外壳之间的收容空间内，可拆卸单元包括本体、PCB板和导电端子，本体包括两个相对延伸的侧板和连接侧板的端口板，侧板和端口板围成收容槽，用以收容所述PCB板，端口板上开设有端口，导电端子的一端与PCB板电连接，另一端收容在端口板的端口内，所述外壳上设置有导槽，与拆卸开口连通，所述可拆卸单元的侧板上设置有面向导槽的凸部，导槽用以收容凸部，或者，凸部设置在外壳上，凸伸到拆卸开口内，导槽开设在可拆卸单元的侧板上，面向并用以收容凸部。

Description

扭矩传感器

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，尤其是一种被配置用于监测车辆的转向状况的扭矩传感器。

背景技术

扭矩传感器，用于测量车辆方向盘转动受到的扭矩大小。现有的扭矩传感器具有盖体、扭矩测量模块、电路板、连接器和壳体。使用时，盖体、扭矩测量模块、电路板和壳体均套设在方向盘的转向管柱上。然而，使用过程中，如果电路板出现故障需要维修甚至替换新的电路板时，需要拆盖体、扭矩测量模块和壳体中的一个或多个元件，甚至需要拆开转向管柱并拆下方向盘用的电动机，才可以完成电路板的维修或替换，拆装操作较为复杂。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了扭矩传感器，其可以简化拆装流程。

首先，根据本实用新型的一个方面，它提供了一种扭矩传感器，安装在方向盘的转向柱上，用于检测车辆方向盘转动的转向扭矩，包括上盖、扭矩感应单元、外壳和可拆卸单元，所述可拆卸单元以可拆卸的方式固定在所述外壳上，所述上盖与外壳之间形成收容空间，用以收容扭矩感应单元，所述外壳设置有拆卸开口，所述可拆卸单元通过所述拆卸开口被收容在所述上盖与外壳之间的收容空间内，其特征在于：所述可拆卸单元包括本体、PCB板和导电端子，所述本体包括两个相对延伸的侧板和连接侧板的端口板，所述侧板和端口板围成收容槽，用以收容所述PCB板，所述端口板上开设有端口，所述导电端子的一端与PCB板电连接，另一端收容在端口板的端口内，所述外壳上设置有导槽，与所述拆卸开口连通，所述可拆卸单元的侧板上设置有面向导槽的凸部，所述导槽用以收容凸部，或者，所述凸部设置在外壳上，凸伸到拆卸开口内，所述导槽开设在可拆卸单元的侧板上，面向并用以收容凸部。

根据一个可行实施方式，其中，所述凸部是截面大致呈四边形、三角形和半圆形中的一种的条体或块体。

根据一个可行实施方式，其中，述导槽与凸部之间干涉配合。

根据一个可行实施方式，其中，所述凸部上设置有凸肋，与导槽配合，用以增强凸部与导槽之间的配合的稳固性，所述导槽上设置有收容凸肋的凹槽。

根据一个可行实施方式，其中，所述可拆卸单元还包括支撑PCB板的支撑部和固定导电端子的固定部，所述可拆卸单元还包括底板，连接两侧板，所述支撑部和固定部设置在底板上，所述底板设置有与转向柱配合的C型缺口，所述底板与PCB板至少部分地间隔设置，此处所述的“间隔设置”是指：底板与PCB板相隔一定距离，彼此不接触。所述可拆卸单元包括盖板，所述盖板设置有与转向柱配合的C型缺口，所述盖板与PCB板间隔设置，此处所述的“间隔设置”是指：所述盖板与PCB板相隔一定距离，彼此不接触。或者，所述支撑部设置在所述侧板上，凸伸到所述侧板和端口板围成的收容槽内，固定导电端子的固定部设置在所述端口板上。

根据一个可行实施方式，其中，所述外壳设置有安装部，所述安装部设置在拆卸开口附近，设置有卡扣件、卡槽、螺钉孔、粘胶和/或焊接材料的至少一种，被配置为与所述可拆卸单元的本体组装在一起。

根据一个可行实施方式，其中，所述外壳包括两个安装部，设置在拆卸开口两侧，所述安装部是凸伸出外壳的外表面的耳状部，所述安装部上设置有螺钉孔，所述可拆卸单元的本体设置有两个安装耳部，所述安装耳部上设置有螺钉孔，通过螺钉安装在外壳的安装部上。

根据一个可行实施方式，其中，所述可拆卸单元与外壳之间设置密封件。

根据一个可行实施方式，其中，所述扭矩感应单元包括信号输入转子和信号输出转子，所述信号输入转子包括第一扇叶组，所述信号输出转子包括第二扇叶组，所述信号输入转子的第一扇叶组和信号输出转子的第二扇叶组的至少一组伸入底板与PCB板之间，或者伸入盖板与PCB板之间。

根据一个可行实施方式，其中，所述PCB板对应于扭矩感应单元设置有芯片，采用电磁感应、电阻应变式传感、电感式传感、电容式传感、压电式传感、光电式传感和霍尔式传感感应中的至少一种方式获取所述信号输入转子及信号输出转子的角度信号，所述PCB板上设置有与所述方向盘的转向柱外围配合的C型缺口。

根据一个可行实施方式，其中，所述可拆卸单元还包括保护盖，用以可拆卸地安装在本体远离端口板的一侧。

与现有技术相比较，本实用新型扭矩传感器由于设置了可拆卸单元，可以很方便地拆装和替换PCB板。

附图说明

通过以下结合附图所作的详细描述，将更全面地理解本实用新型的前述和其它方面，附图包括：

图1示出了车辆的转向柱和本实用新型一实施方式的扭矩传感器的立体组合示意图。

图2示出了图1所示的扭矩传感器的部分组装示意图。

图3示出了图1所示的扭矩传感器的可拆卸单元的立体示意图。

图4示出了图1所示的扭矩传感器的可拆卸单元的本体的立体示意图。

图5示出了图1所示的扭矩传感器的外壳与可拆卸单元之间的安装位置关系的局部放大的立体示意图，其中可拆卸单元尚未被安装到外壳上。

图6示出了图1所示的扭矩传感器的外壳与可拆卸单元之间的安装位置关系的局部放大的立体示意图，以及外壳与可拆卸单元之间配合的局部剖视图，其中可拆卸单元被安装到外壳上。

上盖 7

输入轴 21

输出轴 22

外壳 11

导槽 110

安装部 111

拆卸开口 112

信号输入转子 4、

信号输出转子 1

可拆卸单元 5，

本体 50

安装耳部 501

底板 51

侧板 52

凸部 521

凸肋 522

端口板 53

支撑部 54

固定部 55

盖板 56

PCB板 3

导电端子 31

C型缺口 33

具体实施方式

下面通过示范性实施例详细描述本实用新型。

下面，将参看附图更为详细地描述本实用新型的一些示例性实施例，以便更好地理解本实用新型的基本思想和优点。

请参照图1至图2，车辆的转向柱包括自方向盘(未示出)的输入轴21、至转向轴连接器(未示出)的输出轴22以及连接在输入轴21与输出轴22之间的扭杆(未图示)。当方向盘受力后，扭杆发生形变，利用扭杆的材料的已知的力学特性，可以基于输入轴21相对于输出轴22的相对旋转角度来确定方向盘转向的转向扭矩。

本实用新型一实施方式的扭矩传感器，安装在方向盘的转向柱上，用于检测车辆方向盘转动的转向扭矩，扭矩传感器包括上盖7、扭矩感应单元、外壳11和可拆卸单元5，可拆卸单元5以可拆卸的方式固定在外壳11上，上盖7与外壳11之间形成收容空间，用以收容扭矩感应单元，外壳11设置有拆卸开口112，可拆卸单元5通过该拆卸开口112被收容在上盖7与外壳11之间形成的收容空间内。

请参照图3至图6，可拆卸单元5包括本体50、PCB板3和导电端子31。本体50包括两个相对延伸的侧板52和连接侧板52的端口板53，侧板52和端口板53围成收容槽，用以收容PCB板3，端口板53上开设有端口，导电端子31的一端与PCB板3电连接，另一端收容在端口板53的端口内，本实施方式中，可拆卸单元5的侧板52上设置有面向导槽110的凸部521，外壳11上设置有导槽110，与拆卸开口112连通，导槽110用以收容凸部521，从而更方便地在外壳11上装入或拆下可拆卸单元5。凸部521是截面大致呈四边形的条体或块体，在其他实施方式中，凸部521的截面是三角形、多边形、半圆形中的一种的条体或块体。可选地，导槽110与凸部521之间干涉配合，从而将可拆卸单元5更稳定地固定在外壳11上。凸部521上设置有凸肋522(见图6)，与导槽110配合，用以增强凸部521与导槽110之间配合的稳固性。对应地，导槽110上设置有收容凸肋522的凹槽(未标号)。

在其他实施方式中，凸部521设置在外壳11上，凸伸到拆卸开口112内，导槽110开设在可拆卸单元5的侧板52上，面向并用以收容凸部521。

可选地，可拆卸单元5还包括底板51，连接两侧板52，底板51上设置有支撑PCB板3的支撑部54和固定导电端子31的固定部55。底板51设置有与输入轴21或输出轴22的外围配合的C型缺口(未标号)。底板51与PCB板3至少部分地间隔设置。

在其他实施方式中，支撑部54设置在两侧板52上，凸伸到侧板52和端口板53围成的收容槽内，固定导电端子31的固定部55设置在端口板53上，在此实施方式中，可以省略底板51。

可拆卸单元5包括盖板56，间隔地盖在PCB板3的上方，盖板56设置有与输入轴21或输出轴22的外围配合的C型缺口(未标号)。盖板56与PCB板3间隔设置。

可拆卸单元5还包括保护盖6，可拆卸地安装在本体50的远离端口板53的一侧，被配置为在可拆卸单元5被安装到外壳11上之前保护可拆卸单元5。

外壳11设置有安装部111，安装部111设置在拆卸开口112附近，设置有卡扣件、卡槽、螺钉孔、粘胶和/或焊接材料(未图示)的至少一种，被配置为与可拆卸单元5的本体50组装在一起。本实施方式中，外壳11包括两个安装部111，设置在拆卸开口112两侧，本实施方式中，安装部111是凸伸出外壳11的外表面的耳状部，安装部111上设置有螺钉孔，相应地，可拆卸单元5的本体50设置有两个安装耳部501，安装耳部501上设置有螺钉孔，通过螺钉安装在外壳11的安装部111上。可选地，根据实际密封要求，可拆卸单元5的本体50与外壳11之间设置密封件(未图示)。

扭矩感应单元包括信号输入转子4和信号输出转子1(见图2)，信号输入转子4包括第一扇叶组，信号输出转子1包括第二扇叶组。信号输入转子4套设在输入轴21上，与输入轴21同轴旋转，信号输出转子1套设在输出轴22上，与输出轴22同轴旋转，使得输入轴21与输出轴22间的扭矩可转化为信号输入转子4与信号输出转子1间的扭矩，对信号输入转子4与信号输出转子1间的扭矩测量即可完成方向盘转向的扭矩测量。信号输入转子4的第一扇叶组和/或信号输出转子1的第二扇叶组伸入底板51与PCB板3之间，或者伸入盖板56与PCB板3之间转动。

PCB板3对应于扭矩感应单元设置有芯片(未图示)，用以感应和采集扭矩感应单元的信号。本实施方式中，PCB板3上设置有与输入轴21或输出轴22的外围配合的C型缺口33。PCB板3上的芯片采用电磁感应、电阻应变式传感、电感式传感、电容式传感、压电式传感、光电式传感和霍尔式传感感应中的至少一种方式获取所述信号输入转子4及信号输出转子1的角度信号。

本实用新型扭矩传感器由于设置了可拆卸单元，可以很方便地拆装和替换PCB板。

尽管这里参考特定实施例说明和描述了本实用新型，但是本实用新型并不限于所示的细节。而是，可以在本实用新型的范围内对这些细节进行各种修改。

Claims (11)

1.一种扭矩传感器，安装在方向盘的转向柱上，用于检测车辆方向盘转动的转向扭矩，包括上盖(7)、扭矩感应单元、外壳(11)和可拆卸单元(5)，所述上盖(7)与外壳(11)之间形成收容空间，所述扭矩感应单元被收容于所述收容空间内，所述外壳(11)设置有拆卸开口(112)，所述可拆卸单元(5)通过所述拆卸开口(112)被可拆卸地收容在所述上盖(7)与外壳(11)之间的收容空间内，其特征在于：所述可拆卸单元(5)包括本体(50)、PCB板(3)和导电端子(31)，所述本体(50)包括两个相对延伸的侧板(52)和连接侧板(52)的端口板(53)，所述侧板(52)和端口板(53)围成收容槽，用以收容所述PCB板(3)，所述端口板(53)上开设有端口，所述导电端子(31)的一端与PCB板(3)电连接，另一端收容在端口板(53)的端口内，所述外壳(11)上设置有导槽(110)，与所述拆卸开口(112)连通，所述可拆卸单元(5)的侧板(52)上设置有面向导槽(110)的凸部(521)，所述导槽(110)用以收容凸部(521)，或者，所述凸部(521)设置在外壳(11)上，凸伸到拆卸开口(112)内，所述导槽(110)开设在可拆卸单元(5)的侧板(52)上，面向并用以收容凸部(521)。

2.根据权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，所述凸部(521)是截面大致呈四边形、三角形和半圆形中的一种的条体或块体。

3.根据权利要求2所述的扭矩传感器，其特征在于，所述导槽(110)与凸部(521)之间干涉配合。

4.根据权利要求3所述的扭矩传感器，其特征在于，所述凸部(521)上设置有凸肋(522)，与导槽(110)配合，用以增强凸部(521)与导槽(110)之间的配合的稳固性，所述导槽(110)上设置有收容凸肋(522)的凹槽。

5.根据权利要求4所述的扭矩传感器，其特征在于，所述可拆卸单元(5)还包括支撑PCB板(3)的支撑部(54)和固定导电端子(31)的固定部(55)，所述可拆卸单元(5)还包括底板(51)，所述底板(51)连接两侧板(52)，所述支撑部(54)和固定部(55)设置在底板(51)上，所述底板(51)设置有与转向柱配合的C型缺口，所述底板(51)与PCB板(3)至少部分地间隔设置，所述可拆卸单元(5)包括盖板(56)，所述盖板(56)设置有与转向柱配合的C型缺口，所述盖板(56)与PCB板(3)间隔设置，或者，所述支撑部(54)设置在所述侧板(52)上，凸伸到所述侧板(52)和端口板(53)围成的收容槽内，固定导电端子(31)的固定部(55)设置在所述端口板(53)上。

6.根据权利要求5所述的扭矩传感器，其特征在于，所述外壳(11)设置有安装部(111)，所述安装部(111)设置在拆卸开口(112)附近，设置有卡扣件、卡槽、螺钉孔、粘胶和/或焊接材料的至少一种，被配置为与所述可拆卸单元(5)的本体(50)组装在一起。

7.根据权利要求6所述的扭矩传感器，其特征在于，所述外壳(11)包括两个安装部(111)，设置在拆卸开口(112)两侧，所述安装部(111)是凸伸出外壳(11)的外表面耳状部，所述安装部(111)上设置有螺钉孔，所述可拆卸单元(5)的本体(50)设置有两个安装耳部(501)，所述安装耳部(501)上设置有螺钉孔，通过螺钉安装在外壳(11)的安装部(111)上。

8.根据权利要求6或7所述的扭矩传感器，其特征在于，所述可拆卸单元(5)与外壳(11)之间设置密封件。

9.根据权利要求8所述的扭矩传感器，其特征在于，所述扭矩感应单元包括信号输入转子(4)和信号输出转子(1)，所述信号输入转子(4)包括第一扇叶组，所述信号输出转子(1)包括第二扇叶组，所述信号输入转子(4)的第一扇叶组和信号输出转子(1)的第二扇叶组的至少一组伸入底板(51)与PCB板(3)之间，或者伸入盖板(56)与PCB板(3)之间。

10.根据权利要求9所述的扭矩传感器，其特征在于，所述PCB板(3)对应于扭矩感应单元设置有芯片，采用电磁感应、电阻应变式传感、电感式传感、电容式传感、压电式传感、光电式传感和霍尔式传感感应中的至少一种方式获取所述信号输入转子(4)及信号输出转子(1)的角度信号，所述PCB板(3)上设置有与所述方向盘的转向柱外围配合的C型缺口(33)。

11.根据权利要求10所述的扭矩传感器，其特征在于，所述可拆卸单元(5)还包括保护盖(6)，用以可拆卸地安装在本体(50)远离端口板(53)的一侧。

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