[實用新型]扭矩角度傳感器

有效

• 申請號: 201922275720.X
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN210981599U
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: M·舍爾;梁高峰
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01L3/10
• 分類號: G01L3/10;G01B7/30
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡洪貴

1.一種扭矩角度傳感器，用于檢測車輛的方向盤轉向的轉向扭矩和角度，所述扭矩角度傳感器包括扭矩感應單元、角度感應單元和PCB板(3)，所述扭矩感應單元包括信號輸入轉子(4)和信號輸出轉子(1)，所述角度感應單元包括主動齒輪(6)以及從動齒輪(8)，所述主動齒輪(6)套設并固定在信號輸出轉子(1)上或信號輸入轉子(4)上，所述PCB板(3)設置有扭矩磁場產生單元、輸入軸信號采集單元(31)和輸出軸信號采集單元(32)，用以感測信號輸入轉子(4)和信號輸出轉子(1)的旋轉角度和扭矩，所述PCB板(3)還設置有角度磁場產生單元(33)和角度采集單元(34)，用以感測所述主動齒輪(6)和從動齒輪(8)的旋轉角度，所述扭矩磁場產生單元、輸入軸信號采集單元(31)、輸出軸信號采集單元(32)、角度磁場產生單元(33)和角度采集單元(34)均以印刷電路形成的線圈的形式實現。

2.根據權利要求1所述的扭矩角度傳感器，其特征在于，所述信號輸入轉子(4)包括圓筒狀第一本體(41)和自第一本體(41)的外圓周沿徑向均勻延伸設置的若干第一凸齒(40)，各所述第一凸齒(40)的形狀大致相同，所述信號輸出轉子(1)包括圓筒狀的第二本體(11)和自第二本體(11)的外圓周沿徑向均勻延伸設置的若干第二凸齒(10)，各所述第二凸齒(10)的形狀大致相同。

3.根據權利要求2所述的扭矩角度傳感器，其特征在于，所述主動齒輪(6)套設并固定在信號輸出轉子(1)的第二本體(11)上或信號輸入轉子(4)的第一本體(41)上，并且與從動齒輪(8)嚙合，所述主動齒輪(6)與從動齒輪(8)的軸線平行。

4.根據權利要求3所述的扭矩角度傳感器，其特征在于，所述從動齒輪(8)上固定設置有導電片(80)。

5.根據權利要求4所述的扭矩角度傳感器，其特征在于，所述角度磁場產生單元(33)和角度采集單元(34)按照一定旋繞規律在所述PCB板(3)上形成，同軸地呈圓環狀環繞排布，所述角度采集單元(34)的軸線對應于從動齒輪(8)的軸線。

6.根據權利要求5所述的扭矩角度傳感器，其特征在于，所述角度磁場產生單元(33)同軸地環繞于角度采集單元(34)的外側。

7.根據權利要求2所述的扭矩角度傳感器，其特征在于，所述扭矩磁場產生單元是激勵線圈，所述輸入軸信號采集單元(31)是輸入軸接收線圈，所述輸出軸信號采集單元(32)是輸出軸接收線圈。

8.根據權利要求7所述的扭矩角度傳感器，其特征在于，所述輸入軸信號采集單元(31)和輸出軸信號采集單元(32)的內外徑分別大致對應于所述第一凸齒(40)與第二凸齒(10)的內外徑。

9.根據權利要求8所述的扭矩角度傳感器，其特征在于，所述扭矩磁場產生單元僅包括一個扭矩磁場產生單元，所述輸入軸信號采集單元(31)和輸出軸信號采集單元(32)共用該扭矩磁場產生單元。

10.根據權利要求8所述的扭矩角度傳感器，其特征在于，所述扭矩磁場產生單元包括第一扭矩磁場產生單元(301)和第二扭矩磁場產生單元(302)，其中，所述第一扭矩磁場產生單元(301)是輸入軸激勵線圈，與所述輸入軸信號采集單元(31)設置在PCB板(3)的表面(3A)，面對所述信號輸入轉子(4)；所述第二扭矩磁場產生單元(302)是輸出軸激勵線圈，與所述輸出軸信號采集單元(32)設置在PCB板(3)的另一表面(3B)，面對所述信號輸出轉子(1)。

11.根據權利要求10所述的扭矩角度傳感器，其特征在于，所述第一凸齒(40)與第二凸齒(10)的外徑大致相等，第一凸齒(40)與第二凸齒(10)分別位于PCB板(3)的不同側。

12.根據權利要求10或11所述的扭矩角度傳感器，其特征在于，所述第一扭矩磁場產生單元(301)同軸地位于輸入軸信號采集單元(31)的外側，所述第二扭矩磁場產生單元(302)同軸地位于輸出軸信號采集單元(32)的外側。