CN203920890U - 载重汽车方向盘扭矩转角传感器的组合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种载重汽车方向盘扭矩转角传感器的组合装置。其特征是同轴对置的输入与输出管轴内设有扭杆弹簧，扭杆弹簧的一端与输入管轴的进入端为键连接，扭杆弹簧的另一端与输出管轴的出口端为销连接，扭矩传感器设于输入与输出管轴对置的接合端，扭矩传感器的两个内圈分别连接输入管轴的出口端和输出管轴的进入端，转角传感器设于输入管轴的进入端。本组合装置由于将汽车的方向盘扭矩和转角传感器集成组合在一起，不仅为载重汽车装置EPS系统优化解决了整车的设置和布局，而且准确可靠地的实现了方向盘的扭矩与转角信号的采集。本实用新型结构合理紧凑，安装使用便捷，为载重汽车方向盘扭矩和转角信号的采集提供了有益的技术支持。

Description

载重汽车方向盘扭矩转角传感器的组合装置

技术领域

本实用新型涉及汽车方向盘ESP系统中方向盘扭矩及转角信号采集装置，尤其是关于一种载重汽车方向盘扭矩及转角传感器的组合装置。

背景技术

汽车电子化是当前汽车技术发展的必然趋势。EPS(电动助力转向系统)作为汽车电子化的典型技术已在轿车和轻型汽车领域得到了广泛应用，正逐步取代传统液压助力转向系统并有向重型汽车发展的趋势。现有轿车和轻型汽车EPS系统中的方向盘扭矩和转角信号采集装置是与驱动电机集成一体的，其主要结构由扭矩传感器、转角传感器、扭杆弹簧、输入、输出轴与驱动电机和涡轮蜗杆减速器等主要部件构成，其结构复杂且传递力矩较小，不适于直接借鉴用于载重汽车的EPS系统。鉴于目前国内的载重汽车的EPS尚处于起始阶段，且在结构上由于载重汽车的转向阻力较大，故，EPS系统所需要的驱动电机和减速器的功率和体积也需相应的加大，若采用现有的技术结构与方向盘扭矩、转角传感器集成，必将影响整车的设置和布局。因此根据重型汽车EPS系统控制的要求，载重汽车的方向盘扭矩和转角信号的采集装置应与驱动电机和减速器分开布设。如此，就需要一种独立的方向盘扭矩、转角传感器组合装置，用以完成或实现载重汽车EPS系统方向盘扭矩和转角信号的采集。

实用新型内容

本实用新型的目的，是为实现载重汽车EPS系统方向盘扭矩和转角信号的采集而提供一种装置，为此，采用如下的技术方案：一种载重汽车方向盘的扭矩转角传感器的组合装置，包括扭矩传感器、转角传感器、扭杆弹簧、输入轴及输出轴，其特征在于同轴对置输入与输出管轴内设有扭杆弹簧，扭杆弹簧的一端与输入管轴的进入端为键连接，扭杆弹簧的另一端与输出管轴的出口端为销连接，扭矩传感器设于输入与输出管轴对置的接合端，矩传感器的两个内圈分别连接输入管轴的出口端和输出管轴的进入端，转角传感器设于输入管轴的进入端，输入与输出管轴各设有相对连接的轴承座，两个轴承座内分别置有支撑输入和输出管轴的轴承；转角传感器与输入管轴的进入端为过盈配合连接；转角传感器的下方设有限位支架，限位支架固置于输入管轴轴承座的端盖，限位支架是一个直角弯板，直角弯板的弯板上设有叉口。

按本实用新型实施的组合装置，由于将汽车的方向盘扭矩和转角传感器集成组合在一起，不仅为载重汽车装置EPS系统优化解决了整车的设置和布局，而且使扭矩转角传感器准确可靠地的实现了方向盘的扭矩与转角信号的采集。本实用新型结构合理紧凑，安装使用便捷，为载重汽车的方向盘扭矩和转角信号的采集提供了有益的技术支持，对实际应用也具有一定意义。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的纵剖面结构示意图；

图2是图1的分解结构的展开示意图；

图3是本实用新型实际应用中的示范结构示意图。

具体实施方式

结合附图就该实施例作进一步的具体说明。图1所示的是本实用新型一种实施例的纵剖面结构示意图，同轴对置(是指输入与输出轴同轴心的相对置而不接为一体)输入管型轴17与输出管型轴12内设有扭杆弹簧111，扭杆弹簧111的一端与输入管型轴17的进入端为一对平键110连接，扭杆弹簧111的另一端与输出管型轴12的出口端为销11连接，扭矩传感器15设于输入管型轴17与输出管型轴12对置的接合部。本实施例选用SX—4428型的扭矩传感器15，扭矩传感器15由本体和内圈组成，本体和内圈之间可相对转动，内圈是由左右两个半圈构成，因扭矩传感器是成熟产品，故，附图1未示出其结构细节。按常规扭矩传感器的左右两个内圈分别连接输出管轴12的进入端和输入管轴17的出口端，其具体做法是输出管轴12进入端所设的卡槽与扭矩传感器15左半边(按图示的左方)内圈所设的突起扣接，与此同理，输入管轴17出口端所设的卡槽与扭矩传感器15右半边(按图示的右方)内圈所设的突起扣接。转角传感器19设于输入管轴17的进入端，本实施例选用600000025型的转角传感器，转角传感器19由本体和内圈组成，转角传感器19的内圈与输入管轴17由过盈配合连接。为防止转角传感器本体在工作时与内圈随输入管轴同步转动，在转角传感器的下方设有限位支架112，限位支架112固置于输入管轴17的轴承座16的端盖。限位支架112是一个直角弯板，直角弯板的弯板上设有叉口1120，转角传感器下端所设凸出的杆插置于直角弯板的叉口1120之中，致使转角传感器本体的转动受限。为使上述扭矩转角传感器组合为完整的一体，在输入与输出管轴的外围分别设有相对连接的轴承座14和16，轴承座14内置有支撑输出管轴12的一对轴承13，轴承座16内设有支撑输入管轴17的轴承18。通过上述的设置和安装即构成了本实用新型图1所示的剖面结构示意图。

图2所示的是本实施例的三维分解结构示意图。

图3所示的是本实施例应用于整车安装的示范示意图，其中转向管柱3将方向盘2固定在车体上，方向盘2与传动轴4的一端连接，传动轴4的另一端与角传动器5连接，角传动器5经由联轴器6与本组合装置1的输入管轴17连接，本组合装置的输出管轴12与汽车转向器一端的传动轴7连接，由此将转向动力传递给转向器。

本装置的使用过程是这样的。组合装置1由两个轴承座壳体固定于车体，当汽车需要转向时，转动方向盘2通过传动轴4、角传动器5、联轴器6带动本组合装置1的输入管轴17转动，输入管轴17的转动带动转角传感器19的内圈转动，致使转角传感器19的本体和内圈产生相对的角位移，转角传感器19将这一角位移转化为EPS所需的角度电信号。与此同时，输入管轴17的转动通过平键110带动扭杆弹簧111转动，并由其带动输出管轴12的转动，输出管轴的转动一方面将动力传递给与其连接的传动轴7，另一方面，扭杆弹簧111的扭转带动输出管轴12与输入管轴17作相对的转动，输入管轴17和输出管轴12的相对转动使得扭矩传感器15的左右两半内圈产生转角相位差，此时，扭矩传感器15也将这一转角相位差转化为EPS所需的扭矩电信号。至此，本装置即准确可靠的完成了汽车方向盘转向时扭矩及转角信号的采集。

Claims (4)

1.一种载重汽车方向盘的扭矩转角传感器的组合装置，包括扭矩传感器、转角传感器、扭杆弹簧、输入轴及输出轴，其特征在于同轴对置的输入与输出管轴内设有扭杆弹簧，扭杆弹簧的一端与输入管轴的进入端为键连接，扭杆弹簧的另一端与输出管轴的出口端为销连接，扭矩传感器设于输入与输出管轴对置的接合端，扭矩传感器的两个内圈分别连接输入管轴的出口端和输出管轴的进入端，转角传感器设于输入管轴的进入端，输入与输出管轴各设有相对连接的轴承座，两个轴承座内分别置有支撑输入和输出管轴的轴承。

2.按权利要求1所述载重汽车方向盘的扭矩转角传感器的组合装置，其特征在于转角传感器与输入管轴的进入端为过盈配合连接。

3.按权利要求1或2所述载重汽车方向盘的扭矩转角传感器的组合装置，其特征在于转角传感器的下方设有限位支架，限位支架固置于输入管轴轴承座的端盖。

4.按权利要求3所述载重汽车方向盘的扭矩转角传感器的组合装置，其特征在于限位支架是一个直角弯板，直角弯板的弯板上设有叉口。