CN108725574B - 一种汽车助力转向传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车助力转向传感器，包括上壳体、下壳体、输入轴转子、PCB总成及输出轴转子，其中，输入轴转子安装于汽车助力转向装置的输入轴上，并套设于上壳体上部，PCB总成安装于上壳体下部，上壳体与下壳体紧固连接，将PCB总成固定于上壳体与下壳体形成的空间中，上壳体套设于汽车助力转向装置的输入轴上，输出轴转子安装于汽车助力转向装置的输出轴上，汽车助力转向装置运行时，输入轴转子与输入轴同轴同速转动，输出轴转子与输出轴同轴同速转动，从而，上壳体保持与输入轴转子同心同轴。本发明通过改善上壳体及输入轴转子的结构，简化了传感器自身的安装工艺，提高了传感器的稳固性，具有优异的市场前景。

Description

一种汽车助力转向传感器

技术领域

本发明涉及汽车零部件领域，尤其涉及一种汽车助力转向传感器。

背景技术

汽车助力转向，就是通过增加外力来抵抗转向阻力，让驾驶者只需更少的力就能够完成转向，也称动力转向，它让驾驶变得更加简单和轻松，并且让车辆反应更加敏捷，一定程度上提高了安全性，从而得到广泛的重视。汽车助力转向传感器，通过探测司机在转向操作时方向盘产生的扭矩或转角的大小和方向，并将所需信息转化成数字信号输入控制单元，再由控制单元对这些信号进行运算后得到一个与行驶工况相适应的力矩，最后发出指令驱动电动机工作，电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力。因此传感器是汽车助力转向系统中最重要的器件之一。

在汽车助力转向传感器的现有技术中，输入轴转子径向上需要依赖上壳体定位，并与其安装相配。而输入轴转子旋转时，会与上壳体发生摩擦，导致输入轴转子产生磨损。所以转子内需另外嵌入圆形钢丝弹簧，使得始终有向外撑的作用力，可以弥补输入轴转子磨损带来的间隙。在轴向上，输入轴转子与齿轮焊接，使得上壳体轴向上相对固定。PCB总成与上壳体固定连接，PCB板夹持于下壳体及输入轴转子之间的技术方案，且其上壳体与下壳体采用激光焊接连接，工艺复杂。另外，转子采用包胶注塑生产，并采用激光焊接的方式与输入轴连接，往往导致固定和运动中定位不精确或者工艺复杂的问题。

发明内容

本发明旨在提出一种汽车助力转向传感器，其改变了壳体构造，使其集成了滑动轴承的结构特征，从而改变了传感器壳体与输入轴、输出轴转子的装配关系，简化了传感器自身的安装工艺，同时保证在环境温度变化情况下以及存在磨损情况下，PCB板可以保持稳固，且传感器始终与输入轴保持同心状态。

具体地，本发明提供一种汽车助力转向传感器，包括上壳体、下壳体、输入轴转子、PCB总成及输出轴转子，其中，所述输入轴转子安装于汽车助力转向装置的输入轴上，并套设于所述上壳体上部，所述PCB总成安装于所述上壳体下部，所述上壳体与所述下壳体紧固连接，将所述PCB总成固定于所述上壳体与所述下壳体形成的空间中，所述上壳体套设于汽车助力转向装置的输入轴上，所述输出轴转子安装于汽车助力转向装置的输出轴上，汽车助力转向装置运行时，所述输入轴转子与所述输入轴同轴同速转动，所述输出轴转子与所述输出轴同轴同速转动，所述上壳体保持与所述输入轴转子同心同轴。

优选地，所述上壳体的内部设置有安装部，所述安装部上集成有滑动轴承结构，所述滑动轴承结构为圆环形，设置于所述上壳体的中部，所述输入轴转子套设于所述上壳体的所述滑动轴承上，所述输入轴转子与所述上壳体同心同轴设置。

优选地，所述滑动轴承包括至少一个支撑部和至少一个弹性部，所述支撑部与所述弹性部间隔设置。

优选地，所述滑动轴承包括3组所述支撑部及所述弹性部，其中，所述支撑部和所述弹性部各自完全相同，且分别连接所述支撑部和弹性部的中心可得到两个中心重合的等边三角形。

优选地，所述支撑部包含相互平行的第一面和第二面，所述第一面的端部设置有凸台，所述凸台沿所述上壳体的径向方向朝远离轴心的方向凸出，所述凸台上沿与所述上壳体的轴向平行的方向上设置有凸柱，所述第二面与所述凸台相连接，所述第一面高于所述第二面。

优选地，所述弹性部为梯形结构，所述弹性部与所述支撑部之间设置有凹槽，所述弹性部自由端上，沿所述上壳体径向方向朝向所述上壳体的轴心设置有凸起，所述凸起朝向所述上壳体的面上设置有镂空槽，所述弹性部内部也设置有镂空结构。

优选地，所述弹性部与所述支撑部之间设置的凹槽为U型槽。

优选地，所述上壳体的安装部贯穿所述上壳体向下延伸，所述PCB总成环套于所述上壳体安装部的下端。

优选地，所述下壳体外边缘对应所述上壳体的结构特征向上延伸，安装后，所述下壳体外壁包裹所述上壳体上的结构。

优选地，所述上壳体与所述下壳体通过卡扣方式紧固连接。

优选地，所述上壳体上设置卡勾结构，所述下壳体上对应设置卡槽结构，安装时，上壳体的所述卡勾结构卡入下壳体的所述卡槽结构，实现所述上壳体与所述下壳体的紧固连接。

与现有技术相比较，本发明的技术优势在于：

1)通过将输入轴转子结构简化，精度提高，并独立于整个壳体之外，保证了输入轴转子与输入轴的同心度；

2)由于输入轴转子旋转时，径向与上壳体没有摩擦和磨损，所以无需另外添加钢丝圆形弹簧来补偿因此带来的间隙；

3)传感器轴向上，由于输入轴转子直接压在上壳体上，同样能保证上壳体的轴向定位，所以不再需要与齿轮零件配合；

4)集成于上壳体的滑动轴承结构，使壳体始终与输入轴保持轻微过盈配合，也能通过自身结构的形变来弥补磨损后带来的间隙。

5)通过采用卡扣连接的方式，克服了现有技术中上下壳体安装工艺复杂的问题，且便于后期拆卸维修等。

附图说明

图1为一符合本发明一优选实施例的汽车助力转向传感器的结构图；

图2为一符合本发明一优选实施例的汽车助力转向传感器的剖面图；

图3为一符合本发明一优选实施例的汽车助力传感器的上壳体的结构图。

附图标记：

1-输入轴转子，

2-上壳体，20-滑动轴承，200-滑动轴承结构，201-支撑部，202-弹性部，

3-PCB总成，

4-下壳体，

5-输出轴转子，

6-输入轴，

7-输出轴

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例，详细阐述本发明的技术优势。

参阅图1，其为一符合本发明一优选实施例的汽车助力转向传感器的结构图。从图中可以看出，本实施例所提供的汽车助力转向传感器，包括上壳体2、下壳体4、输入轴转子1、PCB总成3及输出轴转子5。

进一步参阅图2，可以看出，在本实施例装配时，所述输入轴转子1安装于汽车助力转向装置的输入轴6上，并套设于所述上壳体2上部；而所述PCB总成3安装于所述上壳体2下部，所述上壳体2与所述下壳体4紧固连接，将所述PCB总成3固定于所述上壳体2与所述下壳体4形成的空间中，所述上壳体2套设于汽车助力转向装置的输入轴6上，所述输出轴转子5安装于汽车助力转向装置的输出轴7上。汽车助力转向装置运行时，所述输入轴转子1与所述输入轴6同轴同速转动，所述输出轴转子5与所述输出轴7同轴同速转动，所述上壳体2保持与所述输入轴转子1同心同轴。鉴于上述设置，本实施例实现将输入轴转子1独立于整个壳体之外，并简化了输入轴转子的结构，从而，在同样保证上壳体的轴向定位的情况下，不再需要与齿轮零件配合，且无需另外添加钢丝圆形弹簧来补偿输入轴转子旋转时，径向与上壳体没有摩擦和磨损带来的间隙。

同时，参阅图3，其显示了一符合本发明的一优选实施例的汽车助力转向传感器的上壳体的结构图，从图中可以看出，优选地，本实施例在上壳体2的内部设置有安装部20，在所述安装部20的上部集成了滑动轴承结构200，该滑动轴承结构200为圆环形，设置于上壳体2的中部。参阅图2，可见，在汽车助力转向传感器装配时，首先上壳体2套设于汽车助力转向装置的输入轴6上，输入轴转子1也先套入于汽车助力转向装置的输入轴6，然后套设于上壳体2的滑动轴承200上，从而在汽车助力转向装置运行时，上壳体2于输入轴1可以始终保持同轴同心状态。

进一步参与图3，可以看出，本实施例的上壳体2上集成的滑动轴承结构200包括支撑部201和弹性部202，其中所述支撑部201与弹性部202相互间隔设置，即每个弹性部202均设置于两个支撑部201之间，而每个支撑部201也均设置于两个弹性部202之间。鉴于上述设置，当弹性部202收到外界应力的作用时，支撑部201可以向弹性部202提供支撑力，从而，在一定程度上防止弹性部202会受外部应力作用而损坏。

进一步参阅图3，可见，本实施例中所设置的支撑部201包括两个相互平行的弧形面第一面203及第二面204，其中，第一面203的端部位置设置有凸台，该凸台由第一面203，沿着上壳体2的径向方向，朝远离轴心的方向凸出，而在该凸台上沿与上壳体2的轴向相平行的方向上，设置有凸柱，其中第二面204与凸台相连接，且，第一面203高于第二面204。鉴于上述设置，当输入轴转子2套入滑动轴承结构200时，凸柱与输入轴转子2直接接触，从而避免助力转向装置运行时，输入轴转子1转动而对上壳体2产生摩擦损坏；同时，本实施例中，输入轴转子1与滑动轴承结构200配合安装，所以，设置第二面204连接两个相邻的凸台，可向整个滑动轴承结构200提供支持力，有效防止输入轴转子1与滑动轴承结构200配合安装时所产生的应力对滑动轴承结构的损坏。

另外，优选地，参阅图3，本实施例中，滑动轴承结构200的弹性部201为梯形结构。其中，在弹性部202与支撑部201之间还设置有凹槽。而，弹性部202的自由端上，沿上壳体2径向方向并朝向上壳体2的轴心方向上设置有凸起，在该凸起朝向所述上壳体2的面上设置有镂空槽，同时，在弹性部202的内部也设置有镂空结构。本实施例采用上述设置的原因在于，弹性部202的凸起结构可使上壳体2与输入轴6轻微过盈配合，而在汽车助力转向装置运行时，凹槽及镂空槽和内部镂空结构的配合设置，又使得弹性部202类似于弹簧片具有一定的回弹力，从而，上壳体2可通过自身形变来弥补输入轴转子1与上壳体2相互磨损后导致的配合不紧密问题，使得输入轴转子1与上壳体2始终保持同轴同心状态。

优选地，如图3所述，本实施例的滑动轴承结构200中包括3组所述支撑部201及所述弹性部202，其中，所述支撑部201和所述弹性部202各自完全相同，且分别连接所述支撑部201和弹性部202的中心可得到两个中心重合的等边三角形。上述设计可使得滑动轴承结构200整体上更加稳固，加强上壳体2对汽车助力转向传感器装配及运行过程中产生的应力的承受能力，有效减少上壳体2的损坏率。

参阅图3，更加优选地，弹性部202与支撑部201之间设置的凹槽为U型槽，该设置增强了弹性部的承压能力。

进一步优选地，参阅图2，上壳体2的安装部20贯穿上壳体2向下延伸，PCB总成3环套于上壳体2安装部的下端，从而，可保持PCB总成3始终与上壳体2同轴同心设置。

进一步优选地，参阅图1，,下壳体4外边缘对应上壳体2的结构特征向上延伸，安装后，下壳体4外壁包裹上壳体2上的结构，该设计也可保护上壳体2上的结构免于安装及助力转向装置运行中产生的外力或其他的损坏现象。

更加优选地，本实施例中，在上壳体2上设置卡勾结构，在下壳体4上对应设置卡槽结构，安装时，上壳体2的卡勾结构卡入下壳体4的卡槽结构，上壳体2与下壳体4通过卡扣方式紧固连接。该设计克服了现有技术中上下壳体安装工艺复杂的问题，同时便于后期拆卸维修等。

综上所述，本发明通过将输入轴转子结构简化，精度提高，并独立于整个壳体之外，保证了输入轴转子与输入轴的同心度；同时，由于输入轴转子旋转时，径向与上壳体没有摩擦和磨损，所以无需另外添加钢丝圆形弹簧来补偿因此带来的间隙；而在传感器轴向上，由于输入轴转子直接压在上壳体上，同样能保证上壳体的轴向定位，所以不再需要与齿轮零件配合；并且，集成于上壳体的滑动轴承结构，使壳体始终与输入轴保持轻微过盈配合，也能通过自身结构的形变来弥补磨损后带来的间隙；最后，本发明通过采用卡扣连接的方式，克服了现有技术中上下壳体安装工艺复杂的问题，且便于后期拆卸维修等。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种汽车助力转向传感器，包括上壳体、下壳体、输入轴转子、PCB总成及输出轴转子，其特征在于，

所述输入轴转子安装于汽车助力转向装置的输入轴上，并套设于所述上壳体上部，

所述PCB总成安装于所述上壳体下部，

所述上壳体与所述下壳体紧固连接，将所述PCB总成固定于所述上壳体与所述下壳体形成的空间中，

所述上壳体套设于汽车助力转向装置的输入轴上，

所述输出轴转子安装于汽车助力转向装置的输出轴上，

汽车助力转向装置运行时，所述输入轴转子与所述输入轴同轴同速转动，所述输出轴转子与所述输出轴同轴同速转动，所述上壳体保持与所述输入轴转子同心同轴，其中

所述上壳体的内部设置有安装部，所述安装部上集成有滑动轴承结构，所述滑动轴承结构为圆环形，设置于所述上壳体的中部，所述输入轴转子套设于所述上壳体的所述滑动轴承上，所述输入轴转子与所述上壳体同心同轴设置。

2.如权利要求1所述的汽车助力转向传感器，其特征在于，

所述滑动轴承包括至少一个支撑部和至少一个弹性部，所述支撑部与所述弹性部间隔设置。

3.如权利要求2所述的汽车助力转向传感器，其特征在于，

所述滑动轴承包括3组所述支撑部及所述弹性部，其中，所述支撑部和所述弹性部各自完全相同，且分别连接所述支撑部和弹性部的中心可得到两个中心重合的等边三角形。

4.如权利要求2所述的汽车助力转向传感器，其特征在于，

所述支撑部包含相互平行的第一面和第二面，

所述第一面的端部设置有凸台，所述凸台沿所述上壳体的径向方向朝远离轴心的方向凸出，

所述凸台上沿与所述上壳体的轴向平行的方向上设置有凸柱，所述第二面与所述凸台相连接，

所述第一面高于所述第二面。

5.如权利要求2所述的汽车助力转向传感器，其特征在于，

所述弹性部为梯形结构，

所述弹性部与所述支撑部之间设置有凹槽，

所述弹性部自由端上，沿所述上壳体径向方向朝向所述上壳体的轴心设置有凸起，

所述凸起朝向所述上壳体的面上设置有镂空槽，

所述弹性部内部也设置有镂空结构。

6.如权利要求5所述的汽车助力转向传感器，其特征在于，

所述弹性部与所述支撑部之间设置的凹槽为U型槽。

7.如权利要求1所述的汽车助力转向传感器，其特征在于，

所述上壳体的安装部贯穿所述上壳体向下延伸，所述PCB总成环套于所述上壳体安装部的下端。

8.如权利要求1所述的汽车助力转向传感器，其特征在于，

所述下壳体外边缘对应所述上壳体的结构特征向上延伸，安装后，所述下壳体外壁包裹所述上壳体上的结构。

9.如权利要求1所述的汽车助力转向传感器，其特征在于，

所述上壳体与所述下壳体通过卡扣方式紧固连接。

10.如权利要求9所述的汽车助力转向传感器，其特征在于，

所述上壳体上设置卡勾结构，所述下壳体上对应设置卡槽结构，安装时，上壳体的所述卡勾结构卡入下壳体的所述卡槽结构，实现所述上壳体与所述下壳体的紧固连接。

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