專利名稱：一種汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方向扭矩傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方向扭矩傳感器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的汽車一般沒(méi)有設(shè)置方向盤角度傳感器，不能采集方向盤的轉(zhuǎn)角信息，而實(shí)際上，車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)(Electronic Stability Program, ESP)、電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric Power Steering, EPS)、主動(dòng)懸掛系統(tǒng)、隨動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈等提高汽車駕駛安全性、舒適性的先進(jìn)技術(shù)都需要汽車方向盤的轉(zhuǎn)角信息。隨著駕駛員需求的日益增高，無(wú)論是技術(shù)還是市場(chǎng)，對(duì)汽車方向盤角度傳感器的需求都越來(lái)越迫切。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于其節(jié)能環(huán)保、裝配靈活、便于保養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn)正在逐步取代現(xiàn)有的電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，方向盤扭矩傳感器是重要的輔助控制器件，傳統(tǒng)的方向盤扭矩傳感器多為電位計(jì)式或電磁式工作原理。電位計(jì)式扭矩傳感器結(jié)構(gòu)內(nèi)安裝有電刷來(lái)傳遞信號(hào)，存在由于磨損而不能傳遞信號(hào)或傳遞信號(hào)不穩(wěn)定的隱患，而電磁式扭矩傳感器采用隔磁環(huán)原理，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方向扭矩傳感器，能夠米集方向盤角度信息。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:提供一種汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方向扭矩傳感器，包括輸出軸、多極磁環(huán)、固定環(huán)、輸入軸、第一傳導(dǎo)體、第二傳導(dǎo)體、電路板、第一齒輪和第二齒輪，所述多極磁環(huán)與輸出軸連接，并安置在第一傳導(dǎo)體內(nèi)，所述固定環(huán)與輸入軸連接，所述第一傳導(dǎo)體與第二傳導(dǎo)體形狀相同并成共軛分布狀交錯(cuò)固定在固定環(huán)上，所述固定環(huán)外圈設(shè)有外圈齒輪，所述第一齒輪和第二齒輪與所述外圈齒輪相互嚙合，所述第一齒輪和第二齒輪內(nèi)均設(shè)有柱形磁鐵；所述電路板布置在所述第一齒輪和第二齒輪上，所述電路板上設(shè)置有第一角度芯片和第二角度芯片；所述第一角度芯片在電路板上的位置與第一齒輪內(nèi)的柱形磁鐵相互對(duì)應(yīng)；所述第二角度芯片在電路板上的位置與第二齒輪內(nèi)的柱形磁鐵相互對(duì)應(yīng)；所述第一齒輪和第二齒輪的齒數(shù)不同。所述電路板上還設(shè)有位置芯片。所述電路板上的元器件擁有共同的工作電源與接地端。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:本實(shí)用新型在傳導(dǎo)體固定環(huán)上設(shè)置齒輪，與檢測(cè)方向盤角度信號(hào)相關(guān)的兩個(gè)齒輪嚙合，并將位置芯片與兩塊角度芯片設(shè)置在一塊電路板上，在齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由于兩個(gè)齒輪的大小不同，兩塊角度芯片分別檢測(cè)齒輪上柱形磁鐵的磁場(chǎng)變化，從而能夠采集方向盤角度信息。本實(shí)用新型將汽車方向盤角度傳感器集成到方向盤扭矩傳感器中，該傳感器具有安 裝方便，集成度高，經(jīng)濟(jì)性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的爆炸圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及一種汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方向扭矩傳感器，如圖1和圖2所不,包括輸出軸1、多極磁環(huán)2、固定環(huán)4、輸入軸6、第一傳導(dǎo)體3、第二傳導(dǎo)體5、電路板7、第一齒輪8和第二齒輪9,所述多極磁環(huán)2與輸出軸I連接，并安置在第一傳導(dǎo)體3內(nèi)，所述固定環(huán)4與輸入軸6連接，所述第一傳導(dǎo)體3與第二傳導(dǎo)體5形狀相同并成共軛分布狀交錯(cuò)固定在固定環(huán)4上，所述固定環(huán)4外圈設(shè)有外圈齒輪，所述第一齒輪8和第二齒輪9與所述外圈齒輪相互嚙合，所述第一齒輪8和第二齒輪9內(nèi)均設(shè)有柱形磁鐵；所述電路板7布置在所述第一齒輪8和第二齒輪9上，所述電路板7上設(shè)置有第一角度芯片71和第二角度芯片72 ;所述第一角度芯片71在電路板7上的位置與第一齒輪8內(nèi)的柱形磁鐵81相互對(duì)應(yīng)；所述第二角度芯片72在電路板7上的位置與第二齒輪9內(nèi)的柱形磁鐵91相互對(duì)應(yīng)；所述第一齒輪8和第二齒輪9的齒數(shù)不同。所述電路板7上還設(shè)有位置芯片73。其中，多極磁環(huán)與輸出軸連接，固定環(huán)與輸入軸連接，兩塊傳導(dǎo)體交錯(cuò)固定在傳導(dǎo)體固定環(huán)上，位置芯片用于檢測(cè)兩塊傳導(dǎo)體間的磁場(chǎng)變化，通過(guò)標(biāo)定轉(zhuǎn)化為方向盤扭矩信息。傳導(dǎo)體固定環(huán)上設(shè)置有外圈齒輪，大小兩個(gè)齒輪上設(shè)置有柱形磁鐵，分別與傳導(dǎo)體固定環(huán)上的齒輪嚙合，兩塊角度芯片分別檢測(cè)齒輪上柱形磁鐵的磁場(chǎng)變化，通過(guò)計(jì)算得到方向盤角度信息。工作時(shí)，多極磁環(huán)穿過(guò)傳導(dǎo)體固定環(huán)，第一傳導(dǎo)體與第二傳導(dǎo)體感應(yīng)極性相反的磁場(chǎng)，電路板上的位置芯片檢測(cè)第一傳導(dǎo)體與第二傳導(dǎo)體之間的磁場(chǎng)變化，通過(guò)標(biāo)定轉(zhuǎn)化為方向盤扭矩信息。傳導(dǎo)體固定環(huán)上設(shè)置外圈齒輪，小齒輪8內(nèi)設(shè)置有柱形磁鐵81，大齒輪9內(nèi)設(shè)置有柱形磁鐵91，分別與傳導(dǎo)體固定環(huán)4上的齒輪嚙合。第一角度芯片71和第二角度芯片72安裝在電路板7上，其位置對(duì)應(yīng)設(shè)置于小齒輪8內(nèi)的柱形磁鐵81和大齒輪9內(nèi)的柱形磁鐵91的正上方,方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),輸入軸6帶動(dòng)固定環(huán)4轉(zhuǎn)動(dòng)，與固定環(huán)4哨合的小齒輪8與小齒輪9跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，由于小齒輪8與大齒輪9的齒數(shù)不同，二者轉(zhuǎn)動(dòng)的角度也不相同，對(duì)應(yīng)兩塊第一角度芯片71和第二角度芯片72檢測(cè)到的磁場(chǎng)變化也不一樣，通過(guò)計(jì)算得到方向盤角度信息。不難發(fā)現(xiàn)，本實(shí)用新型在傳導(dǎo)體固定環(huán)上設(shè)置齒輪，與檢測(cè)方向盤角度信號(hào)相關(guān)的兩個(gè)齒輪嚙合，并將位置芯片與兩塊角度芯片設(shè)置在一塊電路板上，在齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由于兩個(gè)齒輪的大小不同，兩塊角度芯片分別檢測(cè)齒輪上柱形磁鐵的磁場(chǎng)變化，從而能夠采集方向盤角度信息。本實(shí)用新型將汽車方向盤角度傳感器集成到方向盤扭矩傳感器中，該傳 感器具有安裝方便，集成度高，經(jīng)濟(jì)性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方向扭矩傳感器，包括輸出軸(I)、多極磁環(huán)(2)、固定環(huán)(4)、輸入軸(6)、第一傳導(dǎo)體(3)、第二傳導(dǎo)體(5)、電路板(7)、第一齒輪(8)和第二齒輪(9)，所述多極磁環(huán)(2)與輸出軸(I)連接，并安置在第一傳導(dǎo)體(3)內(nèi)，所述固定環(huán)(4)與輸入軸(6)連接，所述第一傳導(dǎo)體(3)與第二傳導(dǎo)體(5)形狀相同并成共軛分布狀交錯(cuò)固定在固定環(huán)(4)上，其特征在于，所述固定環(huán)(4)外圈設(shè)有外圈齒輪，所述第一齒輪(8)和第二齒輪(9)與所述外圈齒輪相互嚙合，所述第一齒輪(8)和第二齒輪(9)內(nèi)均設(shè)有柱形磁鐵；所述電路板(7 )布置在所述第一齒輪(8 )和第二齒輪(9 )上，所述電路板(7 )上設(shè)置有第一角度芯片(71)和第二角度芯片(72);所述第一角度芯片(71)在電路板(7)上的位置與第一齒輪(8)內(nèi)的柱形磁鐵相互對(duì)應(yīng)；所述第二角度芯片(72)在電路板(7)上的位置與第二齒輪(9)內(nèi)的柱形磁鐵相互對(duì)應(yīng)；所述第一齒輪(8)和第二齒輪(9)的齒數(shù)不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方向扭矩傳感器，其特征在于，所述電路板(7)上還設(shè)有位置芯片(73)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方向扭矩傳感器，其特征在于，所述電路板(7)上的元器件擁有共同的工作電源與接地端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方向扭矩傳感器，包括輸出軸、多極磁環(huán)、固定環(huán)、輸入軸、第一傳導(dǎo)體、第二傳導(dǎo)體、電路板、第一齒輪和第二齒輪，所述固定環(huán)外圈設(shè)有外圈齒輪，所述第一齒輪和第二齒輪與所述外圈齒輪相互嚙合，所述第一齒輪和第二齒輪內(nèi)均設(shè)有柱形磁鐵；所述電路板布置在所述第一齒輪和第二齒輪上，所述電路板上設(shè)置有第一角度芯片和第二角度芯片；所述第一角度芯片在電路板上的位置與第一齒輪內(nèi)的柱形磁鐵相互對(duì)應(yīng)；所述第二角度芯片在電路板上的位置與第二齒輪內(nèi)的柱形磁鐵相互對(duì)應(yīng)；所述第一齒輪和第二齒輪的齒數(shù)不同。本實(shí)用新型能夠采集方向盤角度信息。
文檔編號(hào)G01B7/30GK203024914SQ20132002614
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月17日
發(fā)明者汪根養(yǎng), 袁文俊, 陸江, 馮明, 金星 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所