[发明专利]扭矩传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种扭矩传感器。

背景技术

已知一种检测例如车辆的电动助力转向装置中的轴扭矩的扭矩传感器。例如，JP2003-149062A（对应于US2002189371A）教导了一种扭矩传感器，其借助于检测两个磁轭中产生的磁通来检测轴扭矩。在两个磁轭中产生的、由扭矩传感器检测的磁通是由于在连接于输入轴与输出轴之间的扭力杆中产生扭转时、多极磁体与两个磁轭之间的周向相对位置的变化而引起的。

JP2003-329523A（对应于US2003167857A1）教导了两个磁通汇集环，其汇集来自两个磁轭的磁通，并且构造为半圆形状，即，敞开的半环形形式，以使得磁通汇集环能够沿径向安装，借此改进组装效率。

JP2008-216019A教导了一种扭矩传感器，其使用永磁体，该永磁体被磁化成在一个轴向侧具有N极而在另一轴向侧具有S极。

在JP2003-149062A（对应于US2002189371A1）和JP2003-329523A（对应于US2003167857A1）的扭矩传感器中，两个磁通汇集环（用作两个磁通汇集体）被布置在两个磁轭的径向外侧，使得磁通汇集环仅在径向方向上与磁轭相对。因此，在两个磁通汇集环构造为半圆形的情况下，与两个磁通汇集环构造为圆形形状的情况相比较，两个磁通汇集环的与两个磁轭相对的相对面积的总尺寸减小为约一半，由此导致能够由磁通汇集环以磁性方式汇集的可汇集磁通的量减小。

在JP2008-216019A的扭矩传感器中，在磁体的径向外侧布置有三个构件——即磁体侧磁性体、磁性体和附属磁性体——作为磁通传导构件。具体地，磁体侧磁性体和磁性体对应于两个磁轭，而附属磁性体对应于两个磁通汇集体。因此，JP2008-216019A的扭矩传感器的部件数量增加并且径向尺寸增大。此外，每个部件的形状均变得复杂。

此外，在JP2003-149062A（对应于US2002189371A1）和JP2003-329523A（对应于US2003167857A1）的扭矩传感器中，两个磁通汇集环（用作两个磁通汇集体）布置在两个磁轭的径向外侧，使得磁通汇集环仅在径向方向上与磁轭相对。两个磁通汇集环可以在轴向方向上布置在两个磁轭之间，使得两个磁通汇集环在轴向方向上与两个磁轭相对。以此方式，增大了能够以磁性方式汇集的可汇集磁通。

然而，在这种情况下，当将磁传感器——其检测由两个磁通汇集环以磁性方式汇集的磁通密度——布置为过于靠近位于磁传感器的径向内侧的多极磁体时，磁传感器可能受到由扭力杆的扭转位移引起的磁通的周期性变化的影响。因此，当在向扭力杆施加恒定扭矩的状态下旋转扭力杆时，磁传感器的输出电压可能周期性变化。

发明内容

本公开内容解决了上述缺点。因此，本公开内容的目的是提供一种解决上述缺点中的至少一个的扭矩传感器。

根据本公开内容，提供了一种扭矩传感器，其包括扭力杆、多极磁体、第一和第二磁轭、第一和第二磁通汇集体和磁传感器。扭力杆同轴地联接在第一轴和第二轴之间，并且将施加在第一轴和第二轴之间的扭矩转换为扭力杆中的扭转位移。多级磁体固定至扭力杆的一个端部和第一轴中的一个。第一和第二磁轭布置在多级磁体的径向外侧，并且固定至扭力杆的另一端部和第二轴中的一个，其中所述扭力杆的另一端部在轴向方向上与扭力杆的所述一个端部相反。第一和第二磁轭在轴向方向上彼此相对，同时在轴向方向上在第一和第二磁轭之间夹有间隙，并且第一和第二磁轭在由多极磁体产生的磁场中形成磁回路。第一和第二磁通汇集体中的每一个均具有开口，所述开口沿垂直于轴向方向的方向敞开，并且从第一和第二磁轭的一个径向侧安装至在轴向上位于第一和第二磁轭之间的对应位置。第一和第二磁通汇集体汇集来自第一和第二磁轭的磁通。磁传感器检测第一和第二磁通汇集体的磁场强度。在取自轴向方向的视图中，第一和第二磁通汇集体至少部分地与第一和第二磁轭重叠。