用于转向系统的磁性扭力感应装置的制作方法

本发明与扭力传感器有关，特别是指一种具有良好线性表现的用于转向系统的磁性扭力感应装置。
背景技术：
：就传感器而言，按照输出量与输入量之间的关系可以得到传感器的静态特性，静态特性的主要指针有线性度、磁滞性、重复性、灵敏度、准确度和再现性等，至于传感器的动态特性指的是输入量随着时间变化所产生的响应特性，通常是采用传递函数等自动控制的模型来描述。在静态特性当中所提到的线性度(linearity)是代表传感器的实际测量曲线与理想曲线之间的差异程度，差异程度越低表示传感器的线性度越好。有鉴于此，本发明的申请人提供了一种可以在线性度方面具有良好表现的用于转向系统的磁性扭力感应装置。技术实现要素：本发明的主要目的在于提供一种用于转向系统的磁性扭力感应装置，其具有良好的线性度表现。为了达成上述目的，本发明所提供的用于转向系统的磁性扭力感应装置包含有一外壳、一磁性单元、一集磁单元，以及一磁性感测组件。该磁性单元具有一固设在该外壳内的固定托架与一设在该固定托架的磁性环；该集磁单元具有一可转动地设在该外壳内的活动托架、一固设在该活动托架的内集磁环，以及一固设在该活动托架的外集磁环，使得该内、外集磁环能随着该活动托架转动，此外，该内集磁环具有多个呈间隔排列的内集磁部，该外集磁环具有多个呈间隔排列的外集磁部，该内集磁环的内集磁部与该外集磁环的外集磁部之间呈交错排列，而且，该内集磁环的内集磁部具有一面对该磁性环的第一侧面与一背对该磁性环的第二侧面，该外集磁环的外集磁部具有一面对该磁性环的第三侧面与一背对该磁性环的第四侧面，其中，该内集磁环的内集磁部的第一侧面与该磁性环之间具有一预定间隔，且该内集磁环的内集磁部的第一侧面齐平于该外集磁环的外集磁部的第三侧面；该磁性感测单元具有一设在该外壳的安装座与一设在该安装座内的磁性感测组件，该磁性感测组件对应于该内集磁环的内集磁部的第二侧面与该外集磁环的外集磁部的第四侧面，用以感测该内、外集磁环在相对于该磁性环转动时所产生的磁场变化。由此，本发明的用于转向系统的磁性扭力感应装置可以产生良好的线性表现。有关本发明所提供的用于转向系统的磁性扭力感应装置的详细构造、特点、组装或使用方式，将在后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，在本发明领域中技术人员应能了解，该等详细说明以及实施本发明所列举的特定实施例，仅是用于说明本发明，并非用以限制本发明的专利申请范围。附图说明图1为本发明的外观立体图。图2为本发明的立体分解图。图3为本发明的平面图。图4为图3沿4-4剖线的剖视图。图5为图4的局部放大图。图6为图3沿6-6剖线的剖视图。【符号说明】10扭力传感器20外壳21第一半壳体22第二半壳体23第一中心孔24第二中心孔25轴孔30磁性单元31固定托架32第一固定环座322嵌卡槽324环槽33第二固定环座332嵌卡部34磁铁35内拘束环36外拘束环37垫片38磁性环40集磁单元41活动托架42轴部43环部44第一承接面45第二承接面452内定位槽454外定位槽46内集磁环48外集磁环49外集磁部p1第一侧面p2第二侧面p3第三侧面p4第四侧面g预定间隔具体实施方式请先参阅图1及图2，本发明的用于转向系统的磁性扭力感应装置10包含有一外壳20、一磁性单元30、一集磁单元40，以及一磁性感测单元50。外壳20具有一第一半壳体21与一对接于第一半壳体21的第二半壳体22，其中的第一半壳体21具有一第一中心孔23，第二半壳体22具有一第二中心孔24，第一、第二中心孔23、24相互连通而形成一轴孔25(如图3所示)。磁性单元30具有一固定托架31，固定托架31具有一第一固定环座32与一第二固定环座33，第一固定环座32朝第二半壳体22的一侧面具有多个呈间隔排列的嵌卡槽322，第一固定环座32背对于第二半壳体22的一侧面具有一环槽324，第二固定环座33设在第二半壳体22的第二中心孔24内，而且，第二固定环座33的周缘具有多数个嵌卡部332，第二固定环座33通过嵌卡部332卡接于第一固定环座32的嵌卡槽322内，使第一、第二固定环座32、33能组装固定在一起。此外，磁性单元30更具有一磁性环38，在本实施例中，磁性环38是由多个永久磁铁34串接而成，相邻两个永久磁铁34之间相互吸引，磁性环38被局限在一内拘束环35与一外拘束环36之间且连同内、外拘束环35、36及一垫片37一起安装在第一固定环座32的环槽324内。在此需要补充说明的是，磁性环38不一定要使用多个永久磁铁34，也可以使用单一磁性结构直接充磁而成，这样也能达到相同的效果。集磁单元40具有一活动托架41，活动托架41具有一轴部42与一环部43，活动托架41的轴部42可转动地安装在第一半壳体21的第一中心孔23内且同轴对应于外壳20的轴孔25，用以供一主轴(图中未示)进行组装，活动托架41的环部43连接于活动托架41的轴部42的外周面且具有一第一承接面44与一背对于第一承接面44的第二承接面45，如图2及图4所示，活动托架41的环部43的第一承接面44抵接于磁性环38，活动托架41的环部43的第二承接面45具有多个呈间隔排列的内定位槽452与多个呈间隔排列的外定位槽454，内、外定位槽452、454之间呈交错排列且具有相反的开口方向。此外，如图2、4及5所示，集磁单元40更具有一内集磁环46与一外集磁环48，内集磁环46套设在活动托架41的轴部42且具有多个呈间隔排列的内集磁部47，内集磁部47嵌设在活动托架41的内定位槽452内，外集磁环48环绕于内集磁环46的周围且具有多个呈间隔排列的外集磁部49，外集磁部49嵌设在活动托架41的外定位槽454内，由此，内集磁环46的内集磁部47与外集磁环48的外集磁部49之间呈交错排列，使得内、外集磁环48、49在跟着活动托架41一起转动的过程中可以产生磁场变化。再如图5所示，内集磁环46的内集磁部47具有一面对磁性环38的第一侧面p1与一背对磁性环38的第二侧面p2，内集磁环46的内集磁部47的第一侧面p1与磁性环38之间具有一预定间隔g，此一预定间隔g介于0.2mm～0.8mm之间，其中又以0.2～0.6mm之间为最佳范围，测试结果如下表所示。预定间隔(mm)0.20.30.40.50.60.70.8线性度(％)0.4420.5470.6670.8480.9941.151.31另外，如图5所示，外集磁环48的外集磁部49具有一面对磁性环38的第三侧面p3与一背对磁性环38的第四侧面p4，外集磁环48的外集磁部49的第三侧面p3齐平于内集磁环46的内集磁部47的第一侧面p1，外集磁环48的外集磁部49的第四侧面p4齐平于内集磁环46的内集磁部47的第二侧面p2。如图2、5及6所示，磁性感测单元50具有一安装座51、一第一支撑件54、一第二支撑件55，以及一磁性感测组件56。安装座51具有一第一盖板52与一第二盖板53，第一盖板52固设在外壳20的第一半壳体21，第二盖板53对接于第一盖板52；第一支撑件54锁设在第一盖板52朝第二盖板53的一侧面，第二支撑件55锁设在第二盖板53朝第一盖板52的一侧面；磁性感测组件56(在此以霍尔组件为例)锁设在安装座51的第一、第二盖板52、53之间且被第一、第二支撑件54、55夹持定位住，使得磁性感测组件56的所在位置可以对应于内集磁环46的内集磁部47的第二侧面p2与外集磁环48的外集磁部49的第四侧面p4，用以感测内、外集磁环47、48在相对于磁性环38转动时所产生的磁场变化。由上述可知，本发明的用于转向系统的磁性扭力感应装置10不需要额外的固定组件就能够让内、外集磁环48与磁性环38之间稳定地保持在固定的间隔，使得本发明的用于转向系统的磁性扭力感应装置10可以透过此一固定间隔在线性度方面有良好的表现，进而达到本发明的目的。当前第1页12