[發明專利]外置式非接觸式扭矩傳感器、組裝系統及組裝方法

在審

• 申請號: 202110323688.7
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN112793662A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 杜攀攀;唐功友
• 申請（專利權）人: 青島恒諾汽車電子科技有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種外置式非接觸式扭矩傳感器，其特征在于：其用于安裝于電動助力轉向系統殼體的外部；其包括扭矩轉換角位移部件(1)、磁力產生部件(2)及磁力感應元件(3)；

磁力感應元件(3)與磁力產生部件(2)的充磁平面平行且兩者之間軸向設置有氣隙(4)；

扭矩轉換角位移部件(1)包括用于與滑環(5)環形槽道滾動接觸的軸承(11)，軸承(11)插裝有軸承軸銷(12)，軸承軸銷(12)旋轉設置在搖臂(13)的一端部，在搖臂(13)的另一端設置有轉軸(14)的定位鍵部(10)。

2.根據權利要求1所述的外置式非接觸式扭矩傳感器，其特征在于：磁力產生部件(2)為端面兩極充磁的圓柱形磁體；

磁力產生部件(2)同軸安裝在轉軸(14)端面上；

磁力產生部件(2)的磁力線從N極出發通過氣隙(4)到達磁力感應元件(3)，再通過氣隙(4)到達磁力產生部件(2)的S極，構成了一個閉合的磁路；磁感應元件(3)實時地接收閉合的磁路中磁力線的方向變化量，以測量轉向軸的輸出軸及輸入軸的扭矩；

在軸承(11)外側壁上套有錐面滾套(7)，用于與滑環(5)槽道滾動接觸；在軸承軸銷(12)端部具有阻擋端面擋盤(8)，以阻擋錐面滾套(7)脫離；在錐面滾套(7)大端與搖臂(13)之間設置有調隙彈簧片(9)；

定位鍵部(10)為平鍵。

3.根據權利要求1所述的外置式非接觸式扭矩傳感器，其特征在于：

扭矩轉換角位移部件(1)利用由轉向管柱內設置的扭桿和滑塊裝置將轉向軸的扭矩轉化為轉向軸軸向的位移量，扭矩轉換角位移部件(1)將轉向軸軸向的位移量轉化為軸向垂直于轉向管柱軸向的角位移量；角位移量與轉向軸的扭矩呈反正弦函數關系，

即：

α＝k arcsin T

其中k為增益系數磁力產生部件(2)包括一個軸向端面充磁的磁體；磁力產生部件(2)同軸設置于扭矩轉換角位移部件(1)的外端面；根據所測扭矩的大小，扭矩轉換角位移部件(1)帶動磁力產生部件(2)與扭矩轉換角位移部件(1)同軸轉動，即根據轉向軸的扭矩的大小，磁力產生部件轉動相應的角度；

磁力產生部件(2)端面具有N極與S極，磁力產生部件(2)對應有磁力感應元件(3)；磁力感應元件(3)根據磁力產生部件(2)的轉動角度產生對應的扭矩測量輸出信號；

磁力感應元件(3)為可編程器件，通過軟件編程，將傳感器的輸出信號設置為與磁力產生部件的轉角V的正弦函數關系，即：

V＝h sinα

其中h為增益系數；在安裝外置式非接觸式扭矩傳感器時，只需調節機械對中，電子對中和傳感器的線性輸入輸出特性可以通過軟件編程實現。