CN212868324U - 一种角度传感器齿轮模块 - Google Patents

Abstract

一种角度传感器齿轮模块，设置在角度传感器的壳体内，包括主齿轮、大齿轮、小齿轮，所述的主齿轮分别于大齿轮、小齿轮相啮合，所述的齿轮模块还包括用于限位大齿轮和小齿轮的齿轮架，以及与齿轮架固定连接并套在主齿轮上的齿轮架弹性壁；所述的齿轮架上设置有适配大齿轮、小齿轮的安装孔；所述的齿轮架通过定位孔套在角度传感器壳体的定位柱上。本实用新型结构解决了传统的角度传感器齿轮定位精度受加工误差影响，以及齿轮配合间隙量会导致误差累加，最后会导致轮齿啮合出现空行程及重合度下降，放大产品角度误差的问题。

Description

一种角度传感器齿轮模块

技术领域

本实用新型涉及汽车辅助转向系统，尤其涉及一种角度传感器齿轮模块。

背景技术

通常，由附加动力支持的辅助转向系统被用作确保车辆的转向稳定性的设备。近年来，已经使用电动助力动力转向系统，该电动助力动力转向系统消耗较少的动力并且在准确性方面非常优异。这种电动助力动力转向系统(EPS)根据车辆速度传感器、角度传感器和扭矩传感器检测到的驾驶状态，利用电子控制单元来驱动电机，由此确保转向时的稳定性并且提供快速回复力，并且使得驾驶者能安全地驾驶车辆。所述角度传感器是与转向轴的转动角成比例地输出电信号的设备，角度传感器经常与用于测量转向扭矩的扭矩传感器组合来形成组件。

目前，角度传感器产品通常包括上盖、下盖、主齿轮、大齿轮、小齿轮和线路板。大、小齿轮内设有磁铁，线路板同侧对应设有霍尔感应芯片，芯片和处理器通过线路板内电路连接，各齿轮及线路板通过安装结构固定于传感器下盖内。当方向盘转动时，通过筋槽等配合结构带动主齿轮随之等角度转动。而大、小齿轮间非直接接触，通过轮齿啮合随主齿轮同步转动。由于三个齿轮齿数不同，大、小齿轮各自转动角度不同使内部磁铁磁场转角角度会存在差值；只要将角度传感器初始位置标定后，在传感器量程内任意转动，其角度值必定对应唯一差值。根据此关系，通过霍尔感应芯片采集磁场变化后经算法反推即可计算出目前方向盘转角，并将角度信号通过CAN总线发出。

由于传统的角度传感器内的主齿轮、大齿轮、小齿轮的相对位置完全取决于传感器下盖壳体定位结构，定位精度受加工误差影响；同时为保证齿轮转动顺畅须设计间隙配合，间隙量亦会导致误差累加。综其影响，会引发轮齿啮合出现空行程及重合度下降，放大产品角度误差。为解决此问题，发明一种能完全消除齿轮配合间隙，并降低产品角度误差的角度传感器齿轮模块很重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种角度传感器齿轮模块，解决传统的角度传感器齿轮定位精度受加工误差影响，以及齿轮配合间隙量会导致误差累加，最后会导致轮齿啮合出现空行程及重合度下降，放大产品角度误差的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种角度传感器齿轮模块，设置在角度传感器的壳体内，包括主齿轮、大齿轮小齿轮，所述的主齿轮分别于大齿轮、小齿轮相啮合，其特征在于，所述的齿轮模块还包括用于限位大齿轮和小齿轮的齿轮架，以及与齿轮架固定连接并套在主齿轮上的齿轮架弹性壁；所述的齿轮架上设置有适配大齿轮、小齿轮的安装孔；所述的齿轮架通过定位孔套在角度传感器壳体的定位柱上。

进一步地，为了更好地调节齿轮上下方向的配合间隙，所述齿轮架弹性壁的外侧中心位置设置有第一弹性柱，所述齿轮架上与第一弹性柱反向的一侧还设置有第四弹性柱；为了更好地调节齿轮左右方向的配合间隙，所述的齿轮架的左右两侧分别设置有第二弹性柱、第三弹性柱；所述的齿轮架弹性壁、第一弹性柱、第二弹性柱、第三弹性柱、第四弹性柱均预留压缩量。

进一步地，为了保证使用寿命，所述齿轮架弹性壁、第一弹性柱、第二弹性柱、第三弹性柱、第四弹性柱的材料均为POM塑料。

本实用新型的有益效果：本实用新型一种角度传感器齿轮模块，通过增加一个齿轮架弹性壁取代现有壳体的刚性定位结构，依靠弹性壁的塑性变形提供弹性约束力，将各齿轮齿廓面夹紧。可完全消除齿轮配合间隙及因车行工况引起的震颤跳动，大幅降低产品角度误差，并且组装工艺简单，装配灵活。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型一种角度传感器齿轮模块的结构示意图。

图2为本实用新型中主齿轮与大、小齿轮啮合状态示意图。

图3为本实用新型中齿轮架及齿轮架弹性壁的结构示意图。

具体实施方式

实施例，如图1所示的一种角度传感器齿轮模块，设置在角度传感器的壳体内，并如图2所示，包括主齿轮1、大齿轮2、小齿轮3，所述的主齿轮1分别于大齿轮2、小齿轮3相啮合，大齿轮2、小齿轮3间非直接接触，为通过轮齿啮合随主齿轮1同步转动。如图3所示，所述的齿轮模块还包括用于限位大齿轮2和小齿轮3的齿轮架4，以及与齿轮架4固定连接并套在主齿轮1上的齿轮架弹性壁41；所述的齿轮架4上设置有适配大齿轮2、小齿轮3的安装孔45,46；所述的齿轮架4通过定位孔47,48套在角度传感器壳体的定位柱上固定。

为了更好地调节主齿轮1与大齿轮2、小齿轮3上下方向的配合间隙，所述齿轮架弹性壁41的外侧中心位置设置有第一弹性柱411，所述齿轮架4上与第一弹性柱411反向的一侧还设置有第二弹性柱42；为了更好地调节主齿轮1与大齿轮2、小齿轮3左右方向的配合间隙，所述的齿轮架4的左右两侧分别设置有第三弹性柱43、第四弹性柱44。通过该结构即可了解，所述的第一弹性柱411、第二弹性柱42、第三弹性柱43、第四弹性柱44均顶贴在传感器壳体的内侧壁上。当然，所述的齿轮架弹性壁41、一弹性柱411、第二弹性柱42、第三弹性柱43、第四弹性柱44在设计时均需预留一定的压缩量，将各齿轮装配到位后，靠压缩量将各齿轮压紧。

为了保证使用寿命，所述齿轮架弹性壁41、第一弹性柱411、第二弹性柱42、第三弹性柱43、第四弹性柱44均为具有高硬度、高钢性和高耐磨的POM塑料制成。且因该材料自身具有自润滑性，即使与齿轮接触的部位长期滑动出现摩损，摩擦系数也不会上升，长期使用卡滞风险低。

本实用新型的原理：取代了现有传感器壳体的刚性定位结构，依靠弹性部件的塑性变形提供弹性约束力，即通过齿轮架弹性壁41、第一弹性柱411、第二弹性柱42、第三弹性柱43、第四弹性柱44的塑性变形将各齿轮的齿廓面夹紧，完全消除了齿轮之间的配合间隙。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种角度传感器齿轮模块，设置在角度传感器的壳体内，包括主齿轮(1)、大齿轮(2)、小齿轮(3)，所述的主齿轮(1)分别于大齿轮(2)、小齿轮(3)相啮合，其特征在于，所述的齿轮模块还包括用于限位大齿轮(2)和小齿轮(3)的齿轮架(4)，以及与齿轮架(4)固定连接并套在主齿轮(1)上的齿轮架弹性壁(41)；所述的齿轮架(4)上设置有适配大齿轮(2)、小齿轮(3)的安装孔(45,46)；所述的齿轮架(4)通过定位孔(47,48)套在角度传感器壳体的定位柱上。

2.根据权利要求1所述的角度传感器齿轮模块，其特征在于，所述齿轮架弹性壁(41)的外侧中间位置设置有第一弹性柱(411)，所述齿轮架(4)上与第一弹性柱(411)反向的一侧还设置有第二弹性柱(42)；所述的齿轮架(4)的左右两侧分别设置有第三弹性柱(43)、第四弹性柱(44)；所述的齿轮架弹性壁(41)、第一弹性柱(411)、第二弹性柱(42)、第三弹性柱(43)、第四弹性柱(44)均预留压缩量。

3.根据权利要求2所述的角度传感器齿轮模块，其特征在于，所述齿轮架弹性壁(41)、第一弹性柱(411)、第二弹性柱(42)、第三弹性柱(43)、第四弹性柱(44)的材料均为POM塑料。

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