CN102779613A - 消间隙式充磁夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种消间隙式充磁夹具，包括滑块、支座、以及挤压件，所述支座具有供输入轴伸入的腔体，支座的上端两侧具有与所述滑块匹配的开槽，所述滑块的外缘面自下而上向内倾斜，所述挤压件支撑于滑块的外缘面上端，通过挤压件的向下挤压使得滑块向中间靠拢进而夹紧输入轴上的机械扁口，夹紧状态下滑块内缘面与机械扁口的限位平面紧贴。本发明提供一种能自动消除工件与充磁夹具间隙、实现磁圈相位自动对中、提高传感器性能、确保传感器一致性的充磁夹具。

Description

消间隙式充磁夹具

技术领域

本发明涉及EPS Hall式扭矩传感器的磁圈充磁夹具。

背景技术

磁圈，作为EPS Hall式扭矩传感器的磁场发生源，其工作原理决定了该磁圈必须与包含机械扁口的输入轴连接为一体后，再由位于工作台上的充磁线圈对磁圈进行多对极充磁，充磁后磁圈的NS极中心位置须对准机械扁口中心位置。

图1-图2是磁圈组件的结构示意图，该磁圈组件包括输入轴11以及装在输入轴11上的磁圈12，该磁圈12由位于工作台上的充磁线圈充磁，充磁后充磁线圈的NS极相位中心决定了磁圈12的NS极相位中心，也就是说，充磁后充磁线圈的NS极相位中心与磁圈12的NS极相位中心对准；机械扁口位于输入轴的磁圈下方，该机械扁口，包括位于两侧的限位平面13以及连接两限位平面13的曲面14，通过调整该机械扁口的位置（即机械扁口与充磁线圈的相对位置）可以使得磁圈上的NS极相位中心与机械扁口的中心位置对准。具体来说，一般的磁场的充磁线圈的NS极相位固定不变，磁圈装配完成后，初始状态机械扁口的两限位平面13之间的中心线16需要对准所述充磁线圈的N极和S极之间的相位中心，由于充磁后磁圈12的NS极相位中心与充磁线圈的NS极相位中心对准，因此只要两限位平面13之间的中心线16对准充磁线圈的NS极相位中心，就可以实现充磁后磁圈的NS极相位中心对准机械扁口中心位置。

充磁夹具是磁圈充磁过程中夹持工件用的工具，该工件具体是指输入轴，充磁夹具是夹持在输入轴的机械扁口的两限位平面13上，通常的充磁夹具考虑到工件的取放，工件与夹具之间留放有一定的间隙。由此导致磁圈充磁时相位偏离要求的位置，影响传感器输出信号的线性度。

因此，针对Hall传感器对磁圈充磁相位的要求，有必要设计一种能自动消除工件与充磁夹具间隙、实现磁圈相位自动对中的夹具，从而提升传感器性能，确保传感器一致性。

发明内容

为了解决现有的EPS Hall式扭矩传感器的磁圈充磁夹具存在的上述问题，本发明提供一种能自动消除工件与充磁夹具间隙、实现磁圈相位自动对中、提高传感器性能、确保传感器一致性的充磁夹具。

本发明采用以下的技术方案：

消间隙式充磁夹具，包括滑块、支座、以及挤压件，所述支座具有供输入轴伸入的腔体，支座的上端两侧具有与所述滑块匹配的开槽，所述滑块的外缘面自下而上向内倾斜，所述挤压件支撑于滑块的外缘面上端，通过挤压件的向下挤压使得滑块向中间靠拢进而夹紧输入轴上的机械扁口，夹紧状态下滑块内缘面与机械扁口的限位平面紧贴。

进一步，所述挤压件为架设在滑块的外缘面上的压盖，所述压盖具有与滑块的外缘面相抵的挤压部，挤压部内缘面与滑块的外缘面相配合。

优选的，所述开槽包括位于上端的方槽以及位于方槽下端的燕尾槽。

优选的，所述支座为管体，管体的厚度可供滑块横向滑行不坠落。

本发明的技术构思是：充磁前将磁圈组件的输入轴放入充磁夹具内，输入轴上的磁圈抵靠于挤压件的上端面，输入轴上机械扁口的限位平面与滑块内缘面基本贴合；充磁时，由于磁圈组件受到来自上方的气缸压力，因此压盖受到一定的向下力，由于滑块的外缘面自下而上向内倾斜，压盖的挤压部内缘面又与滑块的外缘面配合，所以向下力转化为侧向力使两个滑块均往中心位置移动，滑块内缘面与机械扁口的限位平面在侧向力的作用下紧紧贴合，由此达到自动消除充磁工件与充磁夹具间隙的目的。当磁圈组件摆放角度有一定偏差时，由于滑块侧向力的作用，可将机械扁口偏转角度纠正，实现滑块内缘面与机械扁口的限位平面贴合。

本发明的有益效果在于：提供一种能自动消除工件与充磁夹具间隙、实现磁圈相位自动对中、提高传感器性能、确保传感器一致性的充磁夹具。

附图说明

图1是磁圈组件的结构示意图之一。

图2是磁圈组件的结构示意图之二。

图3是本发明实施例的滑块的立体结构图。

图4是本发明实施例的滑块的正视图。

图5是本发明实施例的滑块的侧视图。

图6是本发明实施例的支座的立体结构图。

图7是本发明实施例的支座的侧视图。

图8是本发明实施例的压盖的立体结构图。

图9是本发明实施例的压盖的俯视图。

图10是图9的A-A剖视图。

图11是本发明消间隙式充磁夹具实施例的结构示意图。

图12是本发明实施例的滑块的运动示意图。

图13是本发明实施例在充磁时的受力示意图。

图14是本发明实施例的充磁装夹示意图。

附图标号：11-输入轴；12-磁圈；13-限位平面；14-曲面；16-中心线；2-滑块；21-外缘面；22-滑块内缘面；23-竖直面；24-倾斜面；3-支座；31-腔体；32-开槽；321-方槽；322-燕尾槽；4-挤压件；41-挤压部；411-挤压部内缘面；51-充磁线圈；52-工作台。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

参照图3-13：消间隙式充磁夹具，包括滑块2、支座3、以及挤压件4，所述支座3具有供输入轴11伸入的腔体31，支座3的上端两侧具有与所述滑块2匹配的开槽32，所述开槽32包括位于上端的方槽321以及位于方槽321下端的燕尾槽322，该燕尾槽322的侧面与底面的夹角为α，与开槽32匹配的滑块2，其侧面包括上部的竖直面23和下部的倾斜面24，倾斜面24与水平面的夹角为α；所述滑块2的外缘面21自下而上向内倾斜，外缘面21的倾斜角度为θ，所述挤压件4支撑于滑块2的外缘面21上端，通过挤压件4的向下挤压使得滑块2向中间靠拢进而夹紧输入轴11上的机械扁口，夹紧状态下滑块内缘面22与机械扁口的限位平面13紧贴。

本实施例中，所述挤压件4为架设在滑块2的外缘面21上的压盖，所述压盖具有与滑块2的外缘面21相抵的挤压部41，挤压部内缘面411与滑块2的外缘面21相配合，因此，挤压部内缘面411也具有自下而上向内倾斜的倾角θ。

所述支座3为管体，管体的厚度可供滑块2横向滑行不坠落。

本实施例的工作原理是：充磁夹具由压盖、滑块2、支座3组成，装配时将两个滑块2对称装入支座3两侧的开槽32内，滑块2的倾角α与开槽32的倾角α相同，因此滑块2可以在支座3中沿如图12所示轴线滑动；压盖装配在滑块2上方，压盖的挤压部内缘面411和滑块2的外缘面21倾角相同，挤压部内缘面411和滑块2的外缘面21贴合在一起。

充磁前将磁圈组件的输入轴11放入充磁夹具内，输入轴11上的磁圈12抵靠于挤压件4的上端面，输入轴11上机械扁口的限位平面13与滑块内缘面22基本贴合；充磁时，由于磁圈组件受到来自上方的气缸压力，因此压盖受到一定的向下力，由于滑块2的外缘面21自下而上向内倾斜，压盖的挤压部内缘面411又与滑块2的外缘面21配合，所以向下力转化为侧向力使两个滑块2均往中心位置移动，滑块内缘面22与机械扁口的限位平面13在侧向力的作用下紧紧贴合，由此达到自动消除充磁工件与充磁夹具间隙的目的。当磁圈组件摆放角度有一定偏差时，由于滑块2侧向力的作用，可将机械扁口偏转角度纠正，实现滑块内缘面22与机械扁口的限位平面13贴合。

图14是本发明实施例的充磁装夹示意图，磁圈组件的输入轴11插入支座3的腔体31内，磁圈组件的磁圈12位于压盖的上端，充磁夹具下方是充磁线圈51，该充磁线圈51位于工作台52上。

本实施例使用楔形块原理对输入轴11的机械扁口进行夹紧，使得磁圈组件在装夹后机械扁口的相位中心对应充磁极性中心，当本实施例充磁夹具装夹时轴向受向下压力将机械扁口夹紧后，将磁圈组件和充磁夹具下降，使磁圈12进入充磁线圈17中进行充磁，借用输入轴11的机械扁口中位来确定传感器充磁中位。

本实施例中，充磁夹具的夹紧效果可通过调整施加在磁圈组件上力的大小来实现，需要将输入轴11从充磁夹具中取出时，只要撤销掉加在磁圈组件上的气缸压力，即可将输入轴11轻松拔出。

本实施例所述的方槽321和燕尾槽322，其侧面均为曲面，方槽和燕尾槽是指将该曲面拉直后的形状。

上述实施例仅仅是本发明技术构思实现形式的列举，本发明的保护范围不仅限于上述实施例，本发明的保护范围可延伸至本领域技术人员根据本发明的技术构思所能想到的等同技术手段。

Claims (4)

1.消间隙式充磁夹具，其特征在于：包括滑块、支座、以及挤压件，所述支座具有供输入轴伸入的腔体，支座的上端两侧具有与所述滑块匹配的开槽，所述滑块的外缘面自下而上向内倾斜，所述挤压件支撑于滑块的外缘面上端，通过挤压件的向下挤压使得滑块向中间靠拢进而夹紧输入轴上的机械扁口，夹紧状态下滑块内缘面与机械扁口的限位平面紧贴。

2.如权利要求1所述的消间隙式充磁夹具，其特征在于：所述挤压件为架设在滑块的外缘面上的压盖，所述压盖具有与滑块的外缘面相抵的挤压部，挤压部内缘面与滑块的外缘面相配合。

3.如权利要求1或2所述的消间隙式充磁夹具，其特征在于：所述开槽包括位于上端的方槽以及位于方槽下端的燕尾槽。

4.如权利要求3所述的消间隙式充磁夹具，其特征在于：所述支座为管体，管体的厚度可供滑块横向滑行不坠落。

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