[发明专利]用于测量转向杆的扭力的扭矩传感器和使用其的测量方法

权利要求书

1. 一种用于测量转向杆的扭力的扭矩传感器，输入轴和输出轴同轴地连接到所述转向杆，其中

所述输入轴和所述输出轴中的任一者包括转子单元，所述转子单元包括多个磁铁，且另一者包括定子单元，所述定子单元包括分别对应于所述多个磁铁的齿，

所述转子单元和所述定子单元允许磁通量沿一个方向流动，并且

所述扭矩传感器通过检测沿一个方向流动的所述磁通量的密度来测量所述转向杆的扭力。

2. 根据权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，当所述转子单元的磁铁与所述定子单元的齿之间的重叠面积最大时，在所述转子单元与所述定子单元之间沿一个方向流动的所述磁通量的密度最大化。

3. 根据权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，磁屏蔽体设在所述定子单元的齿之间。

4. 根据权利要求3所述的扭矩传感器，其特征在于，当所述转子单元的磁铁与所述定子单元的齿之间的重叠面积最大时，在所述转子单元与所述定子单元之间沿一个方向流动的所述磁通量的密度最大化。

5. 根据权利要求3所述的扭矩传感器，其特征在于，当所述转子单元的磁铁与所述定子单元的磁屏蔽体之间的重叠面积最大时，在所述转子单元与所述定子单元之间沿一个方向流动的所述磁通量的密度最小化。

6. 根据权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，磁屏蔽体设在所述定子单元的齿之间。

7. 根据权利要求6所述的扭矩传感器，其特征在于，所述定子单元分成上部部分和下部部分，以便所述磁通量在所述转子单元与所述定子单元之间沿一个方向流动。

8. 根据权利要求7所述的扭矩传感器，其特征在于，所述定子单元的上部部分和下部部分的齿朝彼此延伸。

9. 根据权利要求7所述的扭矩传感器，其特征在于，还包括收集器单元，所述收集器单元磁性地连接所述定子单元的上部部分和下部部分。

10. 根据权利要求9所述的扭矩传感器，其特征在于，所述收集器单元还包括磁性传感器，以检测所述磁通量的密度。

11. 根据权利要求8所述的扭矩传感器，其特征在于，所述定子单元具有向外弯曲的截面。

12. 根据权利要求1、权利要求3或权利要求6所述的扭矩传感器，其特征在于，对所述转子单元提供的所述磁铁沿竖直方向极化。

13. 根据权利要求12所述的扭矩传感器，其特征在于，还包括角形磁体，所述角形磁体安装到所述磁铁的上部部分和下部部分，以便感应从所述磁铁的N极发出的所述磁通量，且通过所述定子单元将所述磁通量集中至S极。

14. 根据权利要求6所述的扭矩传感器，其特征在于，所述定子单元相对于周向方向分成内侧和外侧，以便所述磁通量在所述转子单元与所述定子单元之间沿一个方向流动。

15. 根据权利要求14所述的扭矩传感器，其特征在于，所述定子单元的内侧和外侧的齿朝彼此弯曲和延伸。

16. 根据权利要求14所述的扭矩传感器，其特征在于，还包括收集器单元，所述收集器单元磁性地连接所述定子单元的内侧和外侧。

17. 根据权利要求16所述的扭矩传感器，其特征在于，所述收集器单元还包括磁性传感器，以检测所述磁通量的密度。

18. 根据权利要求1或权利要求14所述的扭矩传感器，其特征在于，对所述转子单元提供的所述磁铁相对于周向方向极化至内侧和外侧。

19. 一种使用在权利要求1至权利要求18中的任一项中请求保护的扭矩传感器来测量转向杆的扭力的方法，所述方法包括：

根据所述转子单元和所述定子单元的旋转偏转来检测所述磁通量的密度的变化；和

选择中性角度来作为所述变化的线性区的中点。