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1、(10)申请公布号 CN 102822038 A(43)申请公布日 2012.12.12CN102822038A*CN102822038A*(21)申请号 201180017892.0(22)申请日 2011.03.1510-2010-0028663 2010.03.30 KRB62D 6/10(2006.01)G01L 3/10(2006.01)G01L 3/00(2006.01)(71)申请人 LG伊诺特有限公司地址韩国首尔(72)发明人李昌焕(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司 11327代理人许向彤 林锦辉(54) 发明名称用于检测转矩的装置及具有该装置的转向系统(57) 。
2、摘要本发明涉及一种转矩测量设备，该转矩测量设备包括：定子，布置在外壳内表面；磁体，与所述定子相距预定间隙布置；感测单元，检测所述定子与所述磁体之间产生的磁场；以及非磁性定子固定件，一体地形成有固定到所述定子的定子夹具和固定到轴的轴夹具，由此可以使制造成本最小化并且可以使制造过程中产生的缺陷最小化。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2012.10.08(86)PCT申请的申请数据PCT/KR2011/001811 2011.03.15(87)PCT申请的公布数据WO2011/122775 EN 2011.10.06(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书5页 附图3页(19)。
3、中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 3 页1/2页21.一种转矩测量设备，该转矩测量设备包括：定子，布置在外壳内表面；磁体，与所述定子相距预定间隙布置；感测单元，检测所述定子与所述磁体之间产生的磁场；以及非磁性定子固定件，一体地形成有固定到所述定子的定子夹具和固定到轴的轴夹具。2.根据权利要求1所述的转矩测量设备，其中，所述定子固定件由非磁性金属材料形成。3.根据权利要求1所述的转矩测量设备，其中，所述定子固定件的所述定子夹具包括：容纳定子的主体的容纳单元；以及插入孔，形成为沿所述容纳单元的周向相距预定间隙，以使得定子齿部插入所述插入孔，其。
4、中，所述轴夹具以比所述定子夹具的直径小的直径从所述定子夹具的侧面延伸为圆柱形状。4.根据权利要求1所述的转矩测量设备，其中，所述定子固定件由铝材料形成。5.根据权利要求1所述的转矩测量设备，其中，所述定子固定件由锌材料形成。6.根据权利要求1所述的转矩测量设备，其中，所述定子固定件由非磁性金属化合物形成。7.根据权利要求1所述的转矩测量设备，其中，所述定子固定件通过压铸方法来制造。8.根据权利要求1所述的转矩测量设备，其中，所述定子包括固定在所述定子固定件的一个侧面的第一定子和固定在所述定子固定件的另一个侧面的第二定子，其中，所述第一定子和所述第二定子的定子齿部以预定间隔啮合在一起。9.一种车。
5、辆转向设备，该车辆转向设备包括：第一轴，与方向盘连接；与转向轮连接的第二轴，该第二轴经由扭力杆与所述第一轴连接；定子，布置在外壳内表面；磁体，与所述定子相距预定间隙布置；感测单元，检测所述定子与所述磁体之间产生的磁场；以及非磁性定子固定件，一体地形成有固定到所述定子的定子夹具和固定到第二轴的轴夹具。10.根据权利要求9所述的车辆转向设备，其中，所述定子固定件由非磁性金属材料形成。11.根据权利要求9所述的车辆转向设备，其中，所述定子固定件的所述定子夹具包括：容纳所述定子的主体的容纳单元；以及插入孔，沿所述容纳单元的周向相距预定间隙地形成，以使得定子齿部插入所述插入孔，其中，所述轴夹具以比所述定。
6、子夹具的直径小的直径从所述定子夹具的侧面延伸为圆柱形状。12.根据权利要求9所述的车辆转向设备，其中，所述定子固定件由铝材料形成。13.根据权利要求9所述的车辆转向设备，其中，所述定子固定件由锌材料形成。14.根据权利要求9所述的车辆转向设备，其中，所述定子固定件由非磁性金属化合物形成。权 利 要 求 书CN 102822038 A2/2页315.根据权利要求9所述的车辆转向设备，其中，所述定子固定件通过压铸方法来制造。16.根据权利要求9所述的车辆转向设备，其中，所述定子包括固定在所述定子固定件的一个侧面的第一定子和固定在所述定子固定件的另一个侧面的第二定子，其中，所述第一定子和所述第二定子。
7、的定子齿部相距预定间隔地啮合在一起。权 利 要 求 书CN 102822038 A1/5页4用于检测转矩的装置及具有该装置的转向系统技术领域0001 根据本发明示例性实施例的教导一般涉及一种用于车辆的电子转向装置的转矩测量设备。背景技术0002 通常，由于很大的摩擦阻力被施加到用作转向轮的前轮，动力转向系统提供辅助转向力，以使得驾驶员能平稳地操纵转向把手。通过测量在对转向把手进行转向时施加到扭力杆的转矩来确定所述辅助转向力。0003 为了测量所述方向盘的转矩，已经研制和使用了多种转矩测量设备。在这些转矩测量设备中，利用磁场的转矩测量设备由于它在部件数量和价格方面的优势而被广泛使用。0004 在。
8、利用磁场的转矩测量设备中，磁体耦接到作为输入轴的转向把手，用于固定定子的定子固定件的一侧通过扭力杆耦接到该输入轴，并且该定子固定件的另一侧耦接到前轮的输出轴。0005 因此，当通过对转向把手施加外力而转动该转向把手时，通过根据耦接到输入轴的磁体的转动角与耦接到定子固定件以随着输出轴转动的定子的转动角之间的差来检测磁场，测量转矩。基于所测量的转矩确定辅助转向力，并且根据该辅助转向力驱动电机。0006 当前使用的利用磁场的转矩测量设备包括：定子，固定到与方向盘侧连接的第二轴；磁体，与定子齿部相对地布置并且固定到与转向把手侧连接的第一轴；感测单元，检测通过定子与磁体之间产生的磁场；以及定子固定件，固。
9、定到所述定子和所述轴。0007 所述定子固定件包括：由非磁性塑料注塑成型的产品形成的定子夹具和由金属材料形成并且具有预定强度的轴夹具，其中，所述定子夹具与所述轴夹具通过嵌入成型（insert molding）互相结合。0008 然而，所述定子固定件的缺点在于，由于所述定子夹具与所述轴夹具通过嵌入成型互相结合，导致制造成本高。0009 另一个缺点是，因为金属材料和塑料材料被嵌入成型，所以当执行嵌入成型时，由于温度使缺陷率增大并且使塑料注塑成型产品变形。0010 又一个缺点是，在所述定子固定件制成之后，金属的轴夹具与塑料的定子夹具会分离。发明内容0011 技术问题0012 本发明提供一种转矩测量设。
10、备，该转矩测量设备被配置为通过改进定子固定件的结构降低制造成本并且使制造过程中产生的缺陷最小化。0013 本发明要解决的技术问题不限于以上描述，本领域技术人员可以通过下面的描述将清楚地理解到目前为止未提及的任何其它技术问题。说 明 书CN 102822038 A2/5页50014 技术方案0015 本发明的一个目的是整体或部分地解决以上问题的至少一个或多个和/或缺点，并且至少提供下文所描述的优点。为了整体或部分地实现以上目的，并且与本发明的目标一致，如举例或概括描述的，在本发明的一个方面，提供一种转矩测量设备，该转矩测量设备的特征在于：定子，布置在外壳内表面；磁体，与所述定子相距预定间隙布置；。
11、感测单元，检测所述定子与所述磁体之间产生的磁场；以及非磁性定子固定件，一体地形成有固定到所述定子的定子夹具和固定到轴的轴夹具。0016 优选地，所述定子固定件由非磁性金属材料形成。0017 优选地，所述定子固定件的所述定子夹具包括：容纳定子的主体的容纳单元；以及插入孔，沿所述容纳单元的周向相距预定间隙地形成，以使得定子齿部插入所述插入孔，其中，所述轴夹具以比所述定子夹具的直径小的直径从所述定子夹具的侧面延伸为圆柱形状。0018 优选地，所述定子固定件由铝材料形成。0019 优选地，所述定子固定件由锌材料形成。0020 优选地，所述定子固定件由非磁性金属化合物形成。0021 优选地，所述定子固定。
12、件通过压铸方法来制造。0022 优选地，所述定子包括固定在所述定子固定件的一个侧面的第一定子和固定在所述定子固定件的另一个侧面的第二定子，其中，所述第一定子和所述第二定子的定子齿部以预定间隔啮合在一起。0023 在本发明的另一个方面，提供一种车辆转向设备，该车辆转向设备包括：第一轴，与方向盘连接；与转向轮连接的第二轴，该第二轴经由扭力杆与所述第一轴连接；定子，布置在外壳内表面；磁体，与所述定子相距预定间隙布置；感测单元，检测所述定子与所述磁体之间产生的磁场；以及非磁性定子固定件，一体地形成有固定到所述定子的定子夹具和固定到轴第二的轴夹具。0024 有益效果0025 根据本发明的转矩测量装置的有。
13、益效果在于，定子固定件的定子夹具和轴夹具由非磁性材料一体形成，以保持能够压装轴的强度并且使制造成本最小化。0026 根据本发明的转矩测量装置的另一个有益效果在于，所述定子夹具和所述轴夹具一体形成以使制造过程中产生的缺陷最小化，并且防止定子夹具与轴夹具分离。附图说明0027 通过结合附图考虑以下详细描述可以更容易地理解本发明的教导，附图中：0028 图1是图示根据本发明的车辆转向设备的示意性结构图；0029 图2是图示根据本发明一个示例性实施例的转矩测量设备的分解透视图；0030 图3是图示根据本发明一个示例性实施例的定子的分解透视图；0031 图4是图示根据本发明一个示例性实施例的定子的耦接透。
14、视图；以及0032 图5是图示根据本发明一个示例性实施例的定子固定件的耦接透视图。0033 最佳实施方式0034 以下描述不是意图将本发明限制在本文所公开的形式。因此，与以下教导对应的说 明 书CN 102822038 A3/5页6变形和改进，以及相关技术的技术手段和常识在本发明的范围之内。本文中所描述的实施例还意在说明通过实践本发明了解的实施方式并且使本领域技术人员能以这些或其它实施例同时进行本发明的特定申请人或使用者所需的各种改进来利用本发明。0035 参照附图的图1至图5，可以最好地理解所公开的实施例及其优点，不同的附图中使用相同的标记表示相同或相应的部件。本领域技术人员通过查阅以下附图。
15、和详细描述，所公开的实施例的其它特征和优点将会或将变得明显。所有这些额外的特征和优点意在被包括在所公开的实施例的范围内，并且受附图的保护。此外，所例示的图仅仅是示例性的，而不是意在主张或暗示对于不同实施例可以实施的环境、架构或过程的限制。因此，所描述的方面意在涵盖落入本发明的范围和新构思的所有替换、改进和变型。0036 此外，“示例性”仅仅意味着表示例子，而不是最好的。还应当理解，为了简单和易于理解的目的，在本文中所描绘的特征、层和/或元件被例示为相对于另一元件而具有特定尺寸和/或方向，并且实际尺寸和/或方向可以与所示的显著不同。就是说，为清楚起见，在附图中，层、区域和/或其它元件的尺寸和相对。
16、尺寸可以被夸大或缩小。在全部附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且将省略其重复的说明。下面，将参照附图详细描述本发明。0037 图1是图示根据本发明的车辆转向设备的示意性结构图。0038 参照图1，所述转向设备包括：方向盘100；第一轴200，与方向盘100连接以随着方向盘100一起转动；第二轴300，经由扭力杆与第一轴200连接并且与车轮连接；以及插置于第一轴200与第二轴300之间的转向力矩测量设备400，用来测量转向力矩。0039 图2是图示根据本发明一个示例性实施例的转矩测量设备的分解透视图，图3是图示根据本发明一个示例性实施例的定子的分解透视图。0040 参照图2和图3，转向力矩。
17、测量设备400包括：外壳10、12、布置在该外壳10、12中的定子20a、20b以及用于检测通过定子20a、20b与磁体30之间产生的磁场的感测单元40。0041 外壳10、12包括互相连接并且在它们之间具有空间的第一外壳10和第二外壳12。第一外壳10形成有被第一轴200穿过的通孔14，第二外壳12形成有被第二轴300穿过的通孔16。0042 定子20a、20b包括：以环形被固定到定子固定件128周缘的主体22；以及多个定子齿部24，所述多个定子齿部24各自以预定间隔形成在主体22内周表面以耦接到定子固定件50的内周表面。主体22的周缘以预定间隔形成有固定在定子固定件50周缘的多个固定销26。
18、。0043 就是说，以下述方式配置定子20a、20b，即，环形主体22容纳在定子固定件50的一侧，多个齿部24各自弯曲从而以预定间隔布置在定子固定件50的内表面，并且多个固定销26各自弯曲以容纳在定子固定件50的周缘。0044 定子20a、20b成对形成。就是说，定子20a、20b包括固定在定子固定件50的一个侧面的第一定子20a和固定在定子固定件50的另一个侧面的第二定子20b，并且第一定子20a和第二定子20b的定子齿部24以预定间隔互相啮合。0045 磁体30插入定子固定件50中，并且布置为以预定间隔与形成在定子固定件50内表面的定子齿部24相对，磁体30沿周向被磁化并且形成为具有多个磁。
19、极的环形。0046 磁体30固定到磁体固定件32的周缘。磁体固定件32固定到所述第一轴，与所述说 明 书CN 102822038 A4/5页7方向盘连接的该第一轴穿过第一外壳10的通孔14。0047 感测单元40固定在外壳10、12的内表面。用于聚集从磁体30与定子20a、20b所产生的磁场的金属收集器（collector）42被固定到外壳10、12的内表面，以便使感测单元40能准确地检测从磁体30与定子20a、20b产生的磁场。0048 参照图3至图5，定子固定件50包括固定到定子20a、20b的定子夹具60和固定到所述第二轴的轴夹具70。0049 定子夹具60突出地形成有容纳单元62，以便。
20、能容纳每个定子主体22周缘的每个末端，并且定子夹具60分别以预定间隔形成有齿插入孔64，以便定子齿部24周向地插入齿插入孔64中，并且该齿插入孔64布置在定子固定件50的内表面。定子夹具60中形成有可以容纳磁体30的空间。0050 轴夹具70以比定子夹具60的直径小的直径从定子夹具60的侧面延伸为圆柱形状。0051 此时，定子固定件50必须由非磁性材料形成以防止用于聚集磁通量的定子齿部24的磁通量泄漏，并且必须具有高于预定级别的强度，以使得所述轴能够插入定子固定件50。满足所述条件的磁体固定件50由非磁性金属材料形成，并且与定子夹具60和轴夹具70一体形成。0052 就是说，由非磁性金属材料形。
21、成的磁体固定件50可以防止用于聚集磁通量的定子齿部24的磁通量泄漏，并且可以具有足以压装所述轴的强度。0053 此外，定子固定件50是这样的，定子夹具60和轴夹具70通过压铸一体制造，由此与定子夹具60和轴夹具70通过嵌入成型而一体制造相比可以显著降低制造成本。此外，可以使制造过程中产生的缺陷最小化，可以防止嵌入成型产品的变形，并且可以防止金属的轴夹具与塑料的定子夹具分离。0054 定子固定件50可以由铝材料制造，例如，可以由锌材料制造，并且可以由非磁性金属化合物制造。此外，定子固定件50可以由任何强度足以压装所述轴的非磁性金属材料制造。具体实施方式0055 下面将描述由此构造的转矩测量设备的。
22、操作。0056 在外力被施加到方向盘以转动方向盘的情形中，第一轴转动从而转动固定到该第一轴的磁体固定件32和磁体30。0057 所述第一轴通过经扭力杆接收第一轴的转动力进行转动，并且固定到所述第二轴的定子固定件50和定子20a、20b也转动。0058 然而，因为所述第二轴连接到与道路接触的车轮侧，所以扭力杆由于与道路和车轮的摩擦阻力而产生转矩。磁体30和定子20a、20b的转动角度由于扭力杆的转矩而不同，并且磁体30和定子20a、20b所产生的磁场由于磁体30的转动角度与定子20a、20b的转动角度差异而不同。因此，通过感测单元40检测磁体30和定子20a、20b所产生的磁场，由此可以测量转矩。
23、。0059 提供本发明的以上描述是为了使本领域技术人员能够实施或使用本发明。本发明的各种改进对于本领域技术人员是显而易见的，并且在不脱离本发明的精神或范围的情况说 明 书CN 102822038 A5/5页8下，在本文中所限定的一般原理可以应用于其它变型。因此，本发明不意在受到在此所描述的例子和设计的限制，而是符合与在此所公开的原理和新颖性相一致的最宽的范围。0060 工业应用性0061 本发明的工业应用性在于，定子固定件的定子夹具和轴夹具由非磁性材料一体形成，以保持能够压装轴的强度并且使制造成本最小化，并且所述定子夹具和所述轴夹具一体形成以使制造过程中产生的缺陷最小化，并且防止定子夹具与轴夹具分离。说 明 书CN 102822038 A1/3页9图1图2说 明 书 附 图CN 102822038 A2/3页10图3说 明 书 附 图CN 102822038 A10。