一种新型传感器的电动助力转向器制造技术

一种新型传感器的电动助力转向器，其基本组成包括壳体、新型非接触式传感器、回缩卡位装置、通过轴承可转动连接于壳体的中间轴和输出轴，中间轴与输出轴通过有固定销的扭杆连接。非接触式测量元件两端安装有磁环检测线圈，所述磁环由相互交错的磁极圆周缠绕而成。上支架固定于壳体上端盖。作为安全性设计，本助力转向装置有独特的回缩卡位设计，当车前部遭到撞击时，冲压点会感受到这种状态，管柱会自动回缩，避免了方向盘对人产生的巨大冲击，从而保障了驾驶者的生命安全，由于扭矩传感器采用非接触式的工作方式，有使用寿命长、可靠性高、不易受到磨损等特点，因而具有相当好的发展前景。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种新型传感器的电动助力转向器，其基本组成包括壳体、新型非接触式传感器、回缩卡位装置、通过轴承可转动连接于壳体的中间轴和输出轴，中间轴与输出轴通过有固定销的扭杆连接。非接触式测量元件两端安装有磁环检测线圈，所述磁环由相互交错的磁极圆周缠绕而成。上支架固定于壳体上端盖。作为安全性设计，本助力转向装置有独特的回缩卡位设计，当车前部遭到撞击时，冲压点会感受到这种状态，管柱会自动回缩，避免了方向盘对人产生的巨大冲击，从而保障了驾驶者的生命安全，由于扭矩传感器采用非接触式的工作方式，有使用寿命长、可靠性高、不易受到磨损等特点，因而具有相当好的发展前景。【专利说明】一种新型传感器的电动助力转向器
本技术涉及一种新型传感器的电动助力转向器，用于保障驾驶员生命安全的电动汽车的转向装置。
技术介绍
电动助力转向系统(Electric Power Steering,缩写EPS)作为汽车的必要组成部分，一直以来备受关注和广泛的研究。它是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，与传统的液压助力转向系统HPS(Hydraulic Power Steering)相比,EPS系统具有降低燃油消耗、操作稳定性和回正性好、易于维护等优点。EPS主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元(ECU)等组成。其工作原理如下:首先，转矩传感器测出驾驶员施加在转向盘上的操纵力矩，车速传感器测出车辆当前的行驶速度，然后将这两个信号传递给ECU ;ECU根据内置的控制策略，计算出理想的目标助力力矩，转化为电流指令给电机;然后，电机产生的助力力矩经减速机构放大作用在机械式转向系统上，和驾驶员的操纵力矩一起克服转向阻力矩，实现车辆的转向。其中转向盘扭矩传感器是电动助力转向器的关键部件，因此转向盘扭距传感器的品质优劣直接影响电动助力转向器的性能。传统的电动助力转向装置传感器是电阻接触式，使用寿命短，使用过程中易产生偏差。当汽车遭到碰撞时，现有电动助力转向器如无回缩功能，由于驾驶员的前倾作用，方向盘会对驾驶员造成人身伤害。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:实现一种灵敏度高，不易受干扰的新型非接触式传感器的电动助力转向器，同时实现对驾驶者的安全保护功能。为实现上述功能，开发了一种新型传感器的电动助力转向器，其基本组成包括壳体、非接触式传感器、回缩卡位装置、通过轴承可转动连接于壳体的中间轴和输出轴、分布压力检测点的管柱。中间轴与输出轴通过有固定销的扭杆连接。非接触式传感器两端安装有磁环检测线圈，所述磁环由相互交错的磁极圆周缠绕而成。管柱固定于壳体的上面的端盖上。作为技术改进，所述新型传感器的外检测环连接于壳体上，内检测环左右导磁环相对的环面上沿轴向方向设有相向的多对感应齿。当输入轴和输出轴有相对作用力时，内检测环相对磁环有角度变化，磁变化通过内检测环传递至外检测环，外检测环输出电压信号，新型非接触式传感器输出的电信号给电动助力转向器，当两个磁道环之间的磁通量变化时，新型非接触式传感器输出与磁通量变化成比例的电信号变化输出。新型非接触式传感器的输出信号与扭杆变化量成比例，而扭杆变形量与作用在中间轴、输出轴上的扭矩成比例，从而达到测量作用在中间轴、输出轴上的扭矩的目的。作为技术改进，内检测环通过注塑固定两个内导磁环，外检测环通过注塑固定外导磁环。内检测环通过过盈配合连接于输出轴上。磁环上相互交错的磁极设有多对，磁环为永磁磁环。中间轴与输出轴通过轴承连接于壳体内。作为技术改进，两处回缩位置的设计，当出现紧急情况，外力作用于系统时，通过弹性卡圈，传感器中间轴向方向盘中间轴方向回缩；两端管柱上分布压力检测点，在一圈360°内平均分布4个检测点，共两圈8点，其在外力作用下会产生相对回缩。两处回缩避免了方向盘对驾驶员产生的冲击，从而保障了驾驶者的安全。本专利技术的优点:本专利技术装置由于采取了回缩式设计，当车前部遭到撞车紧急情况时，管柱上的冲击点会感受到这种状态，从而回缩管柱，避免了方向盘对人产生的巨大冲击，因而可以有效的保障驾驶员的人身安全。而且由于采用了非接触式转向盘扭距传感器，整个装置具有体积小，精度高、寿命长等优点，达到了既能保障安全又能方便实用的标准。【专利附图】【附图说明】图为本技术的结构示意图；图中:1为方向盘输入轴；2为管柱⑴；3为冲压点；4为管柱⑵；5为减速器总成；6为轴承；7为输出轴；8为扭杆；9为内检测环；10为内检测环上的连上内导磁环的左右磁环；11为检测元件上检测芯片；12为外检测环13上的外导磁环；13为外检测环；14为磁环；15为中间轴；16为弹性卡圈。【具体实施方式】本系统组成主要包括5-减速器总成、新型非接触式传感器、通过6-轴承可转动连接于5-减速器总成的15-中间轴，7-输出轴，15-中间轴与7-输出轴通过销固定连接在8-扭杆上，8-扭杆的一端设有14-磁环，另一端设有与14-磁环配合的检测环，检测磁通量的新型非接触式传感器设置于检测环外的适当位置。14-磁环固定于15-中间轴上，检测环包括内外检测环，9-内检测环通过过盈配合连接于7-输出轴上，9-内检测环包括通过注塑固定于其上的两个内导磁环，13-外检测环通过注塑固定有一个外导磁环，新型非接触式传感器设置于12-外导磁环的适当位置，检测13-外检测环的磁通量。15-中间轴和7-输出轴之间没有作用扭矩时，新型非接触式传感器上11-检测芯片的磁通量Φ。最小作为初始值。15-中间轴和7-输出轴之间有作用扭矩时，新型非接触式传感器检测到磁通量 ，磁通量变化和磁环与内检测环的相位变化成比例，Δ ΦΜΦ/ -(J)tl),上述变化经过12-外导磁环传递给新型非接触式传感器的11-检测芯片，并有新型非接触式传感器检测出磁通量的变化，以电信号的形式输出。作为技术改进，3-冲压点在一圈360°内平均分布4个点，共两圈8点，实现当一定大小的外力突然作用于转向系统时，实现2-管柱(I)和4-管柱(2)的相对位置回缩，16-弹性卡圈当受到一定大小的外力突然作用时，实现15-中间轴向1-方向盘输入轴方向的回缩。两处回缩的设计，当出现紧急情况，外力作用于系统时，保护驾驶者的安全。【权利要求】1.一种新型传感器的电动助力转向器，包括壳体、非接触式传感器、回缩卡位装置、通过轴承可转动连接于壳体的中间轴和输出轴、分布压力检测点的管柱；其特征在于:所述的中间轴与输出轴通过有固定销的扭杆连接，非接触式传感器两端安装有磁环检测线圈，所述磁环由相互交错的磁极圆周缠绕而成，管柱固定于壳体的上面的端盖上。2.如权利要求1中所述的一种新型传感器的电动助力转向器，其特征在于:所述的磁环连接于中间轴上，内检测环连接于输出轴上，外检测环连接于壳体上，左右导磁环相对的环面上沿轴向方向设有相向的多对感应齿。3.如权利要求1中所述的一种新型传感器的电动助力转向器，其特征在于:所述的压力检测点在一圈360°内平均分布4个检测点，共两圈8点。【文档编号】B62D5/04GK203612043SQ201320407882【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年7月10日 优先权日:2013年7月10日 【专利技术者】王豪, 李志杰, 黄钱, 李伟 申请人:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型传感器的电动助力转向器，包括壳体、非接触式传感器、回缩卡位装置、通过轴承可转动连接于壳体的中间轴和输出轴、分布压力检测点的管柱；其特征在于：所述的中间轴与输出轴通过有固定销的扭杆连接，非接触式传感器两端安装有磁环检测线圈，所述磁环由相互交错的磁极圆周缠绕而成，管柱固定于壳体的上面的端盖上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王豪，李志杰，黄钱，李伟，
申请(专利权)人：天津德科汽车部件有限公司，
类型：实用新型
国别省市：