CN201945415U - 一种电动助力转向***扭矩传感装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电动助力转向***扭矩传感装置，属转向***扭矩传感器制造技术领域。它由扭矩转换单元、机电信号转换单元和电子信号处理单元构成，扭矩转换单元由输入轴、输出轴、扭杆、检测环和隔磁环等组成；输入轴和输出轴通过扭杆连接，输入轴上装有输入检测环和辅助检测环，输出轴上装有输出检测环；机电信号转换单元由检测线圈、辅助检测线圈和隔离垫组成。该传感装置当输入轴转动时，输出轴在扭杆作用下一起转动，当输入、输出轴之间有力矩差时，扭杆会产生一定变形而引起检测线圈的输出电压信号发生变化，并转换为输出信号给控制器动作。解决了现有传感装置机械磨损、电位漂移和输出信号滞后的问题。且精度高，稳定性、灵敏性好。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种电动助力转向***扭矩传感装置，属转向***扭矩传感器制造技术领域。
背景技术：
传统的电动助力转向***所用的传感装置，由扭矩传感器及螺旋滚道、钢珠、滑套等组成。其工作过程为当钢珠在螺旋滚道内滑动时，带动滑套运动，从而带动扭矩传感器工作。由于钢珠、螺旋滚道、滑套和扭矩传感器之间均为相互接触连接，因此工作过程中不可避免地会产生机械磨损，导致扭矩传感器输出信号发生偏移，加上机械配合中固有的间隙，使得传感器输出信号的变化滞后于扭矩的变化，转向手感差；另外，由于各机械零部件的加工误差，也会导致装配后扭矩传感器信号波动大，一致性不好，影响转向***正常工作。
发明内容：
本实用新型的目的在于，提供一种能将扭矩转换单元产生的机械位移，转换为电动助力转向***控制器可以识别的电信号输出，以解决现有传感装置存在机械磨损、温度漂移及输出信号滞后的问题；具有跟随性好、精度高、调整简单、生产成本低的电动助力转向***扭矩传感装置。
本实用新型是通过如下技术方案来实现上述目的的：
该电动助力转向***扭矩传感装置由扭矩转换单元、机电信号转换单元和电子信号处理单元构成，机电信号转换单元和电子信号处理单元装置在同一个封闭的金属壳体内，其特征在于：所述的扭矩转换单元由输入轴、输出轴、扭杆、输入检测环、输出检测环、辅助检测环和隔磁环组成；输入轴和输出轴通过扭杆固装连接，输入轴上固装有输入检测环和辅助检测环，输出轴上固装有输出检测环，输出检测环、输入检测环和辅助检测环一端的端面上均布制作有齿形；输入检测环与输出检测环齿形相对安装，齿面间留有间隙，辅助检测环有齿形的一端相对于输入检测环无齿形一端安装，且留有间隙，输入检测环内安装有隔磁环；所述的机电信号转换单元由检测线圈、辅助检测线圈、隔离垫组成，检测线圈套装在输入检测环和输出检测环间隙处，辅助检测线圈套装在输入检测环和辅助检测环间隙处，隔离垫安装在检测线圈和辅助检测线圈之间。
本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：
该电动助力转向***扭矩传感装置采用在扭矩转换单元的输入轴上安装输入检测环和辅助检测环；在输出轴上安装输出检测环；机电信号转换单元的检测线圈套装在输入检测环和输出检测环的间隙处，机电信号转换单元的辅助检测线圈套装在输入检测环和辅助检测环间隙处；当输入轴转动时，输出轴在扭杆的作用下一起转动，但由于扭杆刚度较小，当输入轴和输出轴之间有力矩差时，扭杆会产生一定变形，从而引起检测线圈的输出电压信号发生相应的变化而转换为输出提供给外部控制器使其动作。解决了现有传感装置机械磨损、电位漂移和输出信号滞后的缺陷。且精度高，稳定性、灵敏性好。机电信号转换单元和电子信号处理单元装在封闭的金属壳体内，抗干扰能力强，有效延长了使用寿命。
附图说明：
图1为一种电动助力转向***扭矩传感装置的剖视图；
图2为扭矩转换单元和电子信号处理单元示意图。
图中：1、扭矩转换单元，2、机电信号转换单元，3、电子信号处理单元，4、输入轴，5、输出轴，6、扭杆，7、输入检测环，8、输出检测环，9、辅助检测环，10、隔磁环，11、检测线圈，12、辅助检测线圈，13、隔离垫。
具体实施方式：
该电动助力转向***扭矩传感装置由扭矩转换单元1、机电信号转换单元2和电子信号处理单元3构成，机电信号转换单元2和电子信号处理单元3装置在同一个封闭的金属壳体内，以屏蔽外界信号，避免干扰传感装置。电子信号处理单元3包括集成IC电子零件，它可根据需要调整信号输出，以适用于不同条件下的不同功能的产品。所述的扭矩转换单元1由输入轴4、输出轴5、扭杆6、输入检测环7、输出检测环8、辅助检测环9、隔磁环10构成，输入轴4和输出轴5通过扭杆6固装连接，输入轴4上固装有输入检测环7和辅助检测环9，输出轴5上固装有输出检测环8，输出检测环8、输入检测环7和辅助检测环9一端的端面上均布制作有齿形；输入检测环7与输出检测环8齿形相对错开角度安装，齿面间留有间隙，辅助检测环9有齿形的一端相对于输入检测环7无齿形的一端安装，且留有间隙，输入检测环7内安装有隔磁环10。所述的机电信号转换单元2由检测线圈11、辅助检测线圈12、隔离垫13组成，检测线圈11套装在输入检测环7和输出检测环8的间隙处，辅助检测线圈12套装在输入检测环7和辅助检测环9的间隙处，隔离垫13安装在检测线圈11和辅助检测线圈12之间。
该电动助力转向***扭矩传感装置工作时，当输入轴4转动时，输出轴5在扭杆6的作用下一起转动，由于扭杆6刚度较小，当输入轴4和输出轴5之间有力矩差时，扭杆6会产生一定的变形；同时，会导致输出检测环8和输入检测环7端面上齿形之间的相对重叠面积发生变化；当力矩差不同时，扭杆的变形量也不同，则输出检测环8和输入检测环7齿形之间的相对重叠面积也不相同，使得齿形上的磁感强度改变，磁感强度的变化通过线圈转化为电压信号，从而引起检测线圈11的输出电压信号发生相应的变化，电子信号处理单元3采集到这个变化后，将其转换为相应的输出信号提供给外部控制器使其动作。在整个工作过程中，输入检测环7与辅助检测环9之间的相对位置关系始终不变，此处的输出信号只会随温度变化而改变，电子信号处理单元3采集到这个变化后，将变化量补偿到最终的输出信号中，从而消除温度变化带来的影响。隔磁环10装置在输入检测环7和输入轴4之间；隔离垫13装置在检测线圈11和辅助检测线圈12之间，以保证输入、输出检测信号不受干扰，送出准确的检测信号。输出检测环8与输入检测环7之间的间隙信号值和输入检测环7与辅助检测环9之间的间隙信号值有一个对应关系，通过该对应关系比较输出，由电子信号处理单元3调整、控制，消除温度变化带来的温飘影响。
Claims (1)
1.一种电动助力转向***扭矩传感装置，它由扭矩转换单元(1)、机电信号转换单元(2)、电子信号处理单元(3)构成，机电信号转换单元(2)和电子信号处理单元(3)装置在同一个封闭的金属壳体内，其特征在于：所述的扭矩转换单元(1)由输入轴(4)、输出轴(5)、扭杆(6)、输入检测环(7)、输出检测环(8)、辅助检测环(9)和隔磁环(10)组成；输入轴(4)和输出轴(5)通过扭杆(6)固装连接，输入轴(4)上固装有输入检测环(7)和辅助检测环(9)，输出轴(5)上固装有输出检测环(8)，输出检测环(8)、输入检测环(7)和辅助检测环(9)一端的端面上均布制作有齿形；输入检测环(7)与输出检测环(8)的齿形相对安装，齿面间留有间隙，辅助检测环(9)有齿形的一端相对于输入检测环(7)无齿形的一端安装，且留有间隙，输入检测环(7)内安装有隔磁环(10)；所述的机电信号转换单元由检测线圈(11)、辅助检测线圈(12)和隔离垫(13)组成，检测线圈(11)套装在输入检测环(7)和输出检测环(8)的间隙处，辅助检测线圈(12)套装在输入检测环(7)和辅助检测环(9)的间隙处，隔离垫(13)安装在检测线圈(11)和辅助检测线圈(12)之间。
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| CN102607751A (zh) * | 2012-03-07 | 2012-07-25 | 中国航空动力机械研究所 | 涡轴发动机的输出扭矩测量装置 |
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