專利名稱：用于檢測(cè)轉(zhuǎn)矩的裝置及具有該裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的教導(dǎo)一般涉及一種用于車輛的電子轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常，由于很大的摩擦阻力被施加到用作轉(zhuǎn)向輪的前輪，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供輔助轉(zhuǎn)向力，以使得駕駛員能平穩(wěn)地操縱轉(zhuǎn)向把手。通過測(cè)量在對(duì)轉(zhuǎn)向把手進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)施加到扭力桿的轉(zhuǎn)矩來確定所述輔助轉(zhuǎn)向力。為了測(cè)量所述方向盤的轉(zhuǎn)矩，已經(jīng)研制和使用了多種轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備。在這些轉(zhuǎn)矩 測(cè)量設(shè)備中，利用磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備由于它在部件數(shù)量和價(jià)格方面的優(yōu)勢(shì)而被廣泛使用。在利用磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備中，磁體耦接到作為輸入軸的轉(zhuǎn)向把手，用于固定定子的定子固定件的一側(cè)通過扭力桿耦接到該輸入軸，并且該定子固定件的另一側(cè)耦接到前輪的輸出軸。因此，當(dāng)通過對(duì)轉(zhuǎn)向把手施加外力而轉(zhuǎn)動(dòng)該轉(zhuǎn)向把手時(shí)，通過根據(jù)耦接到輸入軸的磁體的轉(zhuǎn)動(dòng)角與耦接到定子固定件以隨著輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的定子的轉(zhuǎn)動(dòng)角之間的差來檢測(cè)磁場(chǎng)，測(cè)量轉(zhuǎn)矩?；谒鶞y(cè)量的轉(zhuǎn)矩確定輔助轉(zhuǎn)向力，并且根據(jù)該輔助轉(zhuǎn)向力驅(qū)動(dòng)電機(jī)。當(dāng)前使用的利用磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備包括定子，固定到與方向盤側(cè)連接的第二軸；磁體，與定子齒部相對(duì)地布置并且固定到與轉(zhuǎn)向把手側(cè)連接的第一軸；感測(cè)單元，檢測(cè) 通過定子與磁體之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)；以及定子固定件，固定到所述定子和所述軸。所述定子固定件包括由非磁性塑料注塑成型的產(chǎn)品形成的定子夾具和由金屬材料形成并且具有預(yù)定強(qiáng)度的軸夾具，其中，所述定子夾具與所述軸夾具通過嵌入成型(insert molding)互相結(jié)合。然而，所述定子固定件的缺點(diǎn)在于，由于所述定子夾具與所述軸夾具通過嵌入成型互相結(jié)合，導(dǎo)致制造成本高。另一個(gè)缺點(diǎn)是，因?yàn)榻饘俨牧虾退芰喜牧媳磺度氤尚?，所以?dāng)執(zhí)行嵌入成型時(shí)，由于溫度使缺陷率增大并且使塑料注塑成型產(chǎn)品變形。又一個(gè)缺點(diǎn)是，在所述定子固定件制成之后，金屬的軸夾具與塑料的定子夾具會(huì)分離。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備，該轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備被配置為通過改進(jìn)定子固定件的結(jié)構(gòu)降低制造成本并且使制造過程中產(chǎn)生的缺陷最小化。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題不限于以上描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過下面的描述將清楚地理解到目前為止未提及的任何其它技術(shù)問題。
技術(shù)方案本發(fā)明的一個(gè)目的是整體或部分地解決以上問題的至少一個(gè)或多個(gè)和/或缺點(diǎn)，并且至少提供下文所描述的優(yōu)點(diǎn)。為了整體或部分地實(shí)現(xiàn)以上目的，并且與本發(fā)明的目標(biāo)一致，如舉例或概括描述的，在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備，該轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備的特征在于定子，布置在外殼內(nèi)表面；磁體，與所述定子相距預(yù)定間隙布置；感測(cè)單元，檢測(cè)所述定子與所述磁體之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)；以及非磁性定子固定件，一體地形成有固定到所述定子的定子夾具和固定到軸的軸夾具。優(yōu)選地，所述定子固定件由非磁性金屬材料形成。優(yōu)選地，所述定子固定件的所述定子夾具包括容納定子的主體的容納單元；以及插入孔，沿所述容納單元的周向相距預(yù)定間隙地形成，以使得定子齒部插入所述插入孔，其中，所述軸夾具以比所述定子夾具的直徑小的直徑從所述定子夾具的側(cè)面延伸為圓柱形狀。
優(yōu)選地，所述定子固定件由鋁材料形成。優(yōu)選地，所述定子固定件由鋅材料形成。優(yōu)選地，所述定子固定件由非磁性金屬化合物形成。優(yōu)選地，所述定子固定件通過壓鑄方法來制造。優(yōu)選地，所述定子包括固定在所述定子固定件的一個(gè)側(cè)面的第一定子和固定在所述定子固定件的另一個(gè)側(cè)面的第二定子，其中，所述第一定子和所述第二定子的定子齒部以預(yù)定間隔嚙合在一起。在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種車輛轉(zhuǎn)向設(shè)備，該車輛轉(zhuǎn)向設(shè)備包括第一軸，與方向盤連接；與轉(zhuǎn)向輪連接的第二軸，該第二軸經(jīng)由扭力桿與所述第一軸連接；定子，布置在外殼內(nèi)表面；磁體，與所述定子相距預(yù)定間隙布置；感測(cè)單元，檢測(cè)所述定子與所述磁體之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)；以及非磁性定子固定件，一體地形成有固定到所述定子的定子夾具和固定到軸第二的軸夾具。有益效果根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)矩測(cè)量裝置的有益效果在于，定子固定件的定子夾具和軸夾具由非磁性材料一體形成，以保持能夠壓裝軸的強(qiáng)度并且使制造成本最小化。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)矩測(cè)量裝置的另一個(gè)有益效果在于，所述定子夾具和所述軸夾具一體形成以使制造過程中產(chǎn)生的缺陷最小化，并且防止定子夾具與軸夾具分離。


通過結(jié)合附圖考慮以下詳細(xì)描述可以更容易地理解本發(fā)明的教導(dǎo)，附圖中圖I是圖示根據(jù)本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向設(shè)備的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備的分解透視圖；圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的定子的分解透視圖；圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的定子的耦接透視圖；以及圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的定子固定件的耦接透視圖。最佳實(shí)施方式以下描述不是意圖將本發(fā)明限制在本文所公開的形式。因此，與以下教導(dǎo)對(duì)應(yīng)的變形和改進(jìn)，以及相關(guān)技術(shù)的技術(shù)手段和常識(shí)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。本文中所描述的實(shí)施例還意在說明通過實(shí)踐本發(fā)明了解的實(shí)施方式并且使本領(lǐng)域技術(shù)人員能以這些或其它實(shí)施例同時(shí)進(jìn)行本發(fā)明的特定申請(qǐng)人或使用者所需的各種改進(jìn)來利用本發(fā)明。參照附圖的圖I至圖5，可以最好地理解所公開的實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)，不同的附圖中使用相同的標(biāo)記表示相同或相應(yīng)的部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過查閱以下附圖和詳細(xì)描述，所公開的實(shí)施例的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)或?qū)⒆兊妹黠@。所有這些額外的特征和優(yōu)點(diǎn)意在被包括在所公開的實(shí)施例的范圍內(nèi)，并且受附圖的保護(hù)。此外，所例示的圖僅僅是示例性的，而不是意在主張或暗示對(duì)于不同實(shí)施例可以實(shí)施的環(huán)境、架構(gòu)或過程的限制。因此，所描述的方面意在涵蓋落入本發(fā)明的范圍和新構(gòu)思的所有替換、改進(jìn)和變型。此外，“示例性”僅僅意味著表示例子，而不是最好的。還應(yīng)當(dāng)理解，為了簡(jiǎn)單和易于理解的目的，在本文中所描繪的特征、層和/或元件被例示為相對(duì)于另一元件而具有特定尺寸和/或方向，并且實(shí)際尺寸和/或方向可以與所示的顯著不同。就是說，為清楚起見，在附圖中，層、區(qū)域和/或其它元件的尺寸和相對(duì)尺寸可以被夸大或縮小。在全部附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且將省略其重復(fù)的說明。下面，將參照附圖詳細(xì)描述本 發(fā)明。圖I是圖示根據(jù)本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向設(shè)備的示意性結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)DI，所述轉(zhuǎn)向設(shè)備包括方向盤100;第一軸200，與方向盤100連接以隨著方向盤100 —起轉(zhuǎn)動(dòng)；第二軸300，經(jīng)由扭力桿與第一軸200連接并且與車輪連接；以及插置于第一軸200與第二軸300之間的轉(zhuǎn)向力矩測(cè)量設(shè)備400，用來測(cè)量轉(zhuǎn)向力矩。圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備的分解透視圖，圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的定子的分解透視圖。參照?qǐng)D2和圖3，轉(zhuǎn)向力矩測(cè)量設(shè)備400包括外殼10、12、布置在該外殼10、12中的定子20a、20b以及用于檢測(cè)通過定子20a、20b與磁體30之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)的感測(cè)單元40。外殼10、12包括互相連接并且在它們之間具有空間的第一外殼10和第二外殼12。第一外殼10形成有被第一軸200穿過的通孔14，第二外殼12形成有被第二軸300穿過的通孔16。定子20a、20b包括以環(huán)形被固定到定子固定件128周緣的主體22 ;以及多個(gè)定子齒部24，所述多個(gè)定子齒部24各自以預(yù)定間隔形成在主體22內(nèi)周表面以耦接到定子固定件50的內(nèi)周表面。主體22的周緣以預(yù)定間隔形成有固定在定子固定件50周緣的多個(gè)固定銷26。就是說，以下述方式配置定子20a、20b，即，環(huán)形主體22容納在定子固定件50的一偵牝多個(gè)齒部24各自彎曲從而以預(yù)定間隔布置在定子固定件50的內(nèi)表面，并且多個(gè)固定銷26各自彎曲以容納在定子固定件50的周緣。定子20a、20b成對(duì)形成。就是說，定子20a、20b包括固定在定子固定件50的一個(gè)側(cè)面的第一定子20a和固定在定子固定件50的另一個(gè)側(cè)面的第二定子20b，并且第一定子20a和第二定子20b的定子齒部24以預(yù)定間隔互相嚙合。磁體30插入定子固定件50中，并且布置為以預(yù)定間隔與形成在定子固定件50內(nèi)表面的定子齒部24相對(duì),磁體30沿周向被磁化并且形成為具有多個(gè)磁極的環(huán)形。磁體30固定到磁體固定件32的周緣。磁體固定件32固定到所述第一軸,與所述方向盤連接的該第一軸穿過第一外殼10的通孔14。感測(cè)單元40固定在外殼10、12的內(nèi)表面。用于聚集從磁體30與定子20a、20b所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的金屬收集器(collector) 42被固定到外殼10、12的內(nèi)表面，以便使感測(cè)單元40能準(zhǔn)確地檢測(cè)從磁體30與定子20a、20b產(chǎn)生的磁場(chǎng)。參照?qǐng)D3至圖5，定子固定件50包括固定到定子20a、20b的定子夾具60和固定到所述第二軸的軸夾具70。定子夾具60突出地形成有容納單元62，以便能容納每個(gè)定子主體22周緣的每個(gè)末端，并且定子夾具60分別以預(yù)定間隔形成有齒插入孔64，以便定子齒部24周向地插入齒插入孔64中，并且該齒插入孔64布置在定子固定件50的內(nèi)表面。定子夾具60中形成有可以容納磁體30的空間。軸夾具70以比定子夾具60的直徑小的直徑從定子夾具60的側(cè)面延伸為圓柱形 狀。此時(shí)，定子固定件50必須由非磁性材料形成以防止用于聚集磁通量的定子齒部24的磁通量泄漏，并且必須具有高于預(yù)定級(jí)別的強(qiáng)度，以使得所述軸能夠插入定子固定件50。滿足所述條件的磁體固定件50由非磁性金屬材料形成，并且與定子夾具60和軸夾具70 —體形成。就是說，由非磁性金屬材料形成的磁體固定件50可以防止用于聚集磁通量的定子齒部24的磁通量泄漏，并且可以具有足以壓裝所述軸的強(qiáng)度。此外，定子固定件50是這樣的，定子夾具60和軸夾具70通過壓鑄一體制造，由此與定子夾具60和軸夾具70通過嵌入成型而一體制造相比可以顯著降低制造成本。此外，可以使制造過程中產(chǎn)生的缺陷最小化，可以防止嵌入成型產(chǎn)品的變形，并且可以防止金屬的軸夾具與塑料的定子夾具分離。定子固定件50可以由招材料制造,例如，可以由鋅材料制造，并且可以由非磁性金屬化合物制造。此外，定子固定件50可以由任何強(qiáng)度足以壓裝所述軸的非磁性金屬材料制造。
具體實(shí)施例方式下面將描述由此構(gòu)造的轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備的操作。在外力被施加到方向盤以轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的情形中，第一軸轉(zhuǎn)動(dòng)從而轉(zhuǎn)動(dòng)固定到該第一軸的磁體固定件32和磁體30。所述第一軸通過經(jīng)扭力桿接收第一軸的轉(zhuǎn)動(dòng)力進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，并且固定到所述第二軸的定子固定件50和定子20a、20b也轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，因?yàn)樗龅诙S連接到與道路接觸的車輪側(cè)，所以扭力桿由于與道路和車輪的摩擦阻力而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。磁體30和定子20a、20b的轉(zhuǎn)動(dòng)角度由于扭力桿的轉(zhuǎn)矩而不同，并且磁體30和定子20a、20b所產(chǎn)生的磁場(chǎng)由于磁體30的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與定子20a、20b的轉(zhuǎn)動(dòng)角度差異而不同。因此，通過感測(cè)單元40檢測(cè)磁體30和定子20a、20b所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，由此
可以測(cè)量轉(zhuǎn)矩。提供本發(fā)明的以上描述是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┗蚴褂帽景l(fā)明。本發(fā)明的各種改進(jìn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的，并且在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在本文中所限定的一般原理可以應(yīng)用于其它變型。因此，本發(fā)明不意在受到在此所描述的例子和設(shè)計(jì)的限制，而是符合與在此所公開的原理和新穎性相一致的最寬的范圍。工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明的工業(yè)應(yīng)用性在于，定子固定件的定子夾具和軸夾具由非磁性材料一體形成，以保持能夠壓裝軸的強(qiáng)度并且使制造成本最小化，并且所述定子夾具和所述軸夾具一 體形成以使制造過程中產(chǎn)生的缺陷最小化，并且防止定子夾具與軸夾具分離。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備，該轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備包括 定子，布置在外殼內(nèi)表面； 磁體，與所述定子相距預(yù)定間隙布置； 感測(cè)單元，檢測(cè)所述定子與所述磁體之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)；以及 非磁性定子固定件，一體地形成有固定到所述定子的定子夾具和固定到軸的軸夾具。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備，其中，所述定子固定件由非磁性金屬材料形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備，其中，所述定子固定件的所述定子夾具包括容納定子的主體的容納單元；以及插入孔，形成為沿所述容納單元的周向相距預(yù)定間隙，以使得定子齒部插入所述插入孔， 其中，所述軸夾具以比所述定子夾具的直徑小的直徑從所述定子夾具的側(cè)面延伸為圓柱形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備，其中，所述定子固定件由鋁材料形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備，其中，所述定子固定件由鋅材料形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備，其中，所述定子固定件由非磁性金屬化合物形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備，其中，所述定子固定件通過壓鑄方法來制造。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備，其中，所述定子包括固定在所述定子固定件的一個(gè)側(cè)面的第一定子和固定在所述定子固定件的另一個(gè)側(cè)面的第二定子， 其中，所述第一定子和所述第二定子的定子齒部以預(yù)定間隔嚙合在一起。
9.一種車輛轉(zhuǎn)向設(shè)備，該車輛轉(zhuǎn)向設(shè)備包括 第一軸，與方向盤連接； 與轉(zhuǎn)向輪連接的第二軸，該第二軸經(jīng)由扭力桿與所述第一軸連接； 定子，布置在外殼內(nèi)表面； 磁體，與所述定子相距預(yù)定間隙布置； 感測(cè)單元，檢測(cè)所述定子與所述磁體之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)；以及 非磁性定子固定件，一體地形成有固定到所述定子的定子夾具和固定到第二軸的軸夾具。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛轉(zhuǎn)向設(shè)備，其中，所述定子固定件由非磁性金屬材料形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛轉(zhuǎn)向設(shè)備，其中，所述定子固定件的所述定子夾具包括容納所述定子的主體的容納單元；以及插入孔，沿所述容納單元的周向相距預(yù)定間隙地形成，以使得定子齒部插入所述插入孔， 其中，所述軸夾具以比所述定子夾具的直徑小的直徑從所述定子夾具的側(cè)面延伸為圓柱形狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛轉(zhuǎn)向設(shè)備，其中，所述定子固定件由鋁材料形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛轉(zhuǎn)向設(shè)備，其中，所述定子固定件由鋅材料形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛轉(zhuǎn)向設(shè)備，其中，所述定子固定件由非磁性金屬化合物形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛轉(zhuǎn)向設(shè)備，其中，所述定子固定件通過壓鑄方法來制造。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛轉(zhuǎn)向設(shè)備，其中，所述定子包括固定在所述定子固定件的一個(gè)側(cè)面的第一定子和固定在所述定子固定件的另一個(gè)側(cè)面的第二定子， 其中，所述第一定子和所述第二定子的定子齒部相距預(yù)定間隔地嚙合在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備，該轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備包括定子，布置在外殼內(nèi)表面；磁體，與所述定子相距預(yù)定間隙布置；感測(cè)單元，檢測(cè)所述定子與所述磁體之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)；以及非磁性定子固定件，一體地形成有固定到所述定子的定子夾具和固定到軸的軸夾具，由此可以使制造成本最小化并且可以使制造過程中產(chǎn)生的缺陷最小化。
文檔編號(hào)G01L3/10GK102822038SQ201180017892
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者李昌煥 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司