[实用新型]汽车转向扭矩测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车转向扭矩的测量装置及其测量方法，尤其是一种非接触式扭矩测量装置及测量方法。

背景技术

转向盘扭矩传感器是电动助力转向系统中的关键部件，电动助力转向系统根据转向盘扭矩传感器输出信号的大小和车速信号的大小来控制助力电机的电流以输出助力，因此转向盘扭矩传感器品质的好坏直接影响电动助力转向系统的性能。非接触式转向盘扭矩传感器由于具有体积小，精度高、寿命长等优点，已成为电动助力转向的首选。非接触式扭矩传感器又可分为电容式、电磁式、电感式、光电式等等。

中国专利02116308.1公开了一种光电式转向盘扭矩传感器，该种转向盘扭矩传感器结构简单，但是其导线引出不方便。中国专利L200610031787.3公开了一种电磁式转向盘扭矩传感器，该种转向盘扭矩传感器结构也较简单，灵敏度高，但是需要专门的信号发生与处理电路，信号容易受干扰。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种精度高、调整方便、性能可靠、成本低的汽车转向扭矩传感装置，用于电动助力转向系统中转向盘扭矩的测量。

本实用新型解决现有问题的技术方案是：一种汽车转向扭矩测量装置，包括输入轴、输出轴、PCB电路板，作为本实用新型的改进，所述的输入轴、输出轴之间设有随输入轴与输出轴相对转动而联动产生轴向位移的滑套，滑套上设有环状交错分布的N、S磁极；所述的滑套套接有两个与滑套磁极对称的导磁环，所述的两个导磁环之间设有检测环磁通量、连接于PCB电路板上的霍尔元件。

作为本实用新型的进一步改进，所述的滑套通过螺旋导轨连接于输入轴、输出轴之间，随输入轴与输出轴相对转动而联动产生轴向位移；所述的导磁环通过导磁环套机体固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述的导轨还包括设置于输入轴或输出轴上的导向轨；所述的导磁环一侧均布有梯形凸缘；所述的导磁环套其材质为树脂。

作为本实用新型的进一步改进，所述的霍尔元件为可编程霍尔元件。

作为本实用新型的进一步改进，所述的滑套上设有三个交错的磁极，其磁极分布为N、S、N或S、N、S。

本实用新型是一种非接触式转向盘扭矩传感器，采用可编程霍尔元件检测随作用扭矩变化的磁通量，磁通量的变化量与扭矩变化量成比例。与现有技术相比较其有益效果是可以应用于电动助力转向系统，检测转向盘扭矩，不仅结构简单、安装方便，而且成本较低、精度较高，具有很好的应用前景。

附图说明

本实用新型的上述结构可以通过附图和实施例作进一步说明。

图1是本实用新型采用钢球连接的滑套上布置三个磁极的结构示意图。

图2是图1结构中滑套与导磁环的结构图。

图3-5是图1结构中滑套与导磁套的位置关系图。

图6是本实用新型的扭矩传感器输出信号大小与扭杆变形的关系图。

图7是本实用新型采用钢球连接的滑套上布置两个磁极的结构示意图。

图8是图7结构中导磁环的立体图。

图9是图7结构中滑套与导磁环的结构图。

图10-图12是图7结构中滑套与导磁套的位置关系图。

图13是本实用新型采用双销连接的滑套上布置三个磁极的结构示意图。

图14是本实用新型采用双销连接的滑套上布置两个磁极的结构示意图。

上述图中，1为输入轴；2为输出轴；3为扭杆；4为扭杆固定销；5为滑套机体；5A为S磁极；5B为N磁极；5C为S磁极；6为蜗轮；7为弹簧；8为钢球；8A为输入轴销；8B为输出轴销；9A为左侧导磁环；9B为右侧导磁环；9为导磁环机体；11为霍尔元件；12为PCB电路板。

具体实施方式

下面结合实施案例进一步阐述本实用新型的装置：

参见图1，包括输入轴1、输出轴2、固定连接与输入轴1与输出轴2之间的扭杆3、PCB电路板12，输入轴1、输出轴2之间设随输入轴1与输出轴2相对转动而联动产生轴向位移的滑套5，滑套5上设有环状交错分布的N、S磁极；滑套5套接有两个与滑套5磁极对称的导磁环，两个导磁环之间设有检测磁通量、连接于PCB电路板12上的霍尔元件11，霍尔元件11为可编程霍尔元件。

滑套5通过螺旋导轨连接于输入轴1、输出轴2之间，随输入轴1与输出轴2相对转动而联动产生轴向位移。导轨还包括设置于输入轴1或输出轴2上的导向轨。

实施案例1，