[發明專利]多旋轉絕對位置檢測扭矩角度傳感器模塊

在審

• 申請號: 202011188037.3
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN113108689A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 許容壽;韓椿洙;樸省相;鄭智敏
• 申請（專利權）人: 韓國SKF密封解決方案（株）
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30;G01L3/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 鄧毅;黃綸偉

本發明的多旋轉絕對位置檢測扭矩角度傳感器模塊包括：主齒輪磁鐵，具有第一磁鐵部，所述第一磁鐵部在圓周面部上下配置由相互不同的極性交替配置的磁條構成的主軌道和游標軌道，所述主軌道和所述游標軌道的極性分布為以一個以上的極性差相互錯開配置，主齒輪配置在上側，并且連接于扭矩軸的一側；小齒輪磁鐵，連接于所述主齒輪，并且由第二磁鐵部構成，所述第二磁鐵部由齒數少于主齒輪的小齒輪及設置在所述小齒輪的磁鐵形成；電路板，配置在所述主齒輪磁鐵和小齒輪磁鐵的下部；第一、二傳感器部，設置在所述電路板，分別感應所述第一、二磁鐵部的磁力；外殼，具有上下結合并容納所述主齒輪磁鐵、小齒輪磁鐵、電路板的容納空間，并且被扭矩軸貫通。

技術領域

本發明涉及多旋轉絕對位置檢測扭矩角度傳感器，更詳細地說，涉及如下的扭矩角度傳感器模塊：在檢測旋轉角度時可精確的檢測根據多旋轉的絕對角度位置，在檢測扭矩時也可將角度傳感器的磁場的干涉最小化的同時利用扭矩軸的扭轉量檢測扭矩。

背景技術

通常，作為用于保障汽車轉向穩定性的裝置使用用單獨的動力進行輔助的輔助轉向裝置。以往，作為如此的輔助轉向裝置使用了液壓驅動裝置，但是在最近使用動力損失少并準確性優秀的電動勢轉向裝置(EPS,Electronic Power Steering System)。

基于由車速傳感器、扭矩傳感器及角度傳感器等感應的行駛條件及駕駛員操作信息由電子控制裝置(Electronic Control Unit)驅動馬達，由電動式轉向裝置確保轉動穩定性并且提供快速的恢復力，使得駕駛員能夠安全行駛。

車速傳感器感應正在行駛的汽車的行駛速度；扭矩傳感器(Torque Sensor)感應施加于扭矩軸的扭矩，輸出比例于感應到的扭矩的電信號；角度傳感器(Angle Sensor)為輸出比例于轉向軸的旋轉角的電信號的裝置。

近來，提出了在這些傳感器中將感應駕駛員的轉向輪操作信息的扭矩傳感器和角度傳感器合二為一的扭矩角度傳感器(TAS)，而且正在增加使用。

圖1是示出如上所述的現有的扭矩角度傳感器的分解立體圖。

扭矩角度傳感器從上部開始由上部外殼100、轉子500及定子600、PCB 400、主齒輪410及副齒輪420和下部外殼300構成。

以所述PCB 400為基準，在上側配置執行扭矩傳感器的感應作用的轉子500和定子600，在下側配置起到角度傳感器作用的齒輪410、420。

扭矩傳感器的情況下，沿著連接于扭矩軸一側的轉子500的外周面配置磁鐵，在這外周面具有與磁鐵的極性對應的凸出片，并且配置連接于扭矩軸另一側的定子600，進而根據相互旋轉量的差異檢測磁通量，由此檢測扭矩軸的扭矩，向電子控制裝置發送。

角度傳感器的情況下，隨著駕駛員旋轉轉向輪，附著于驅動軸的主齒輪410聯動進行旋轉，同時出現旋轉角度的差異，此時由霍爾傳感器(Hall IC)401、402識別在附著于副齒輪420的磁鐵的磁場變化，計算電信號，發送至電子控制裝置，其中所述副齒輪420附著于主齒輪410。

然而，現有技術為所述角度傳感器根據主齒輪和副齒輪之間的嚙合結構出現齒隙(一對齒輪之間的間隙；backlash)，因此出現很難準確檢測轉向角的問題。

另外，現有技術的扭矩傳感器為在外周面配置有磁鐵的轉子和配置扭矩傳感器的定子構成在扭矩軸的兩側，而角度傳感器單元由附著于副齒輪的磁鐵和霍爾傳感器構成。即，現有技術的情況下，扭矩傳感器單元和角度傳感器單元分開構成，進而增加零部件數量，由此出現提高制造成本并加大體積的問題。

(現有技術文獻)

(專利文獻)

(專利文獻0001)KR 10-1681778B,2016.12.01.,圖3