[发明专利]具有防压拉装置的扭矩传感器

说明书

技术领域

本发明涉及汽车底盘性能测试设备技术领域，尤其为一种具有防压拉装置的扭矩传感器。

背景技术

电动助力转向系统主要由扭矩传感器，车速传感器，电动机，减速机构和电子控制单元等组成。该系统通过扭矩传感器感知驾驶员在转向操作时方向盘产生的扭矩力和转向角度，将操控信息转换成数字信号输入到控制单元，再由控制单元对这些信号进行运算得到一个最佳的力矩最后控制驱使电动机工作。以上是整个电动助力系统构成和工作的过程，不难看出扭矩传感器在电动助力系统中是最为重要的器件之一。

在电动助力系统中扭矩传感器的种类非常之多，目前应用在电动助力系统中的扭矩传感器主要主要有电位计式扭矩传感器、金属电阻应变片的扭矩传感器、非接触式扭矩传感器等，这些动态扭矩传感器基本以类似的原理在性能上得到最大应用。

但是电动助力系统中的涡轮式扭矩传感器还存在以下不足：1、由于硬性弹簧弹力大不易变形，会增加方向盘的扭力，转动困难；通常扭矩传感器内使用的是的软性轻质弹簧，但软性轻质弹簧在受到过度挤压后，会变形无法恢复，导致传感器测量不准确，精度低。2、软性轻质弹簧耐久度低，使用一段时间后需要更换，否则精度变低。

如何设计出一款防挤压的扭矩传感器，可防止弹簧被过度挤压、能长时间保持精度准确，便于推广使用是亟需解决的问题。

发明内容

针对于上述不足，本发明的目的在于提供一种具有防压拉装置的扭矩传感器，以解决现有技术中扭矩传感器内的弹性件受到过度挤压后，会变形无法恢复，精度变低；整体性差，套管从活动杆上弹出，不便推广使用的问题。

为达到上述目的，本发明提供一种具有防压拉装置的扭矩传感器，包括盒体，所述的盒体内底面上固定有活动杆，侧面上转动设置有涡轮；所述的活动杆上套接套管，套管上端面固定有齿排，齿排与涡轮的一边啮合传动，涡轮另一边啮合于蜗杆，涡轮与蜗杆啮合传动，所述的蜗杆套接固定在转向轴上，所述的活动杆的上端面固定有拉压一体传感器，拉压一体传感器上端面固定有电磁铁，电磁铁上端面固定有弹性件；所述的套管内顶面固定有永磁体。

套管向下运动，控制器控制电磁铁内电流方向，电磁铁产生与永磁体相同的极性相互排斥，防止弹性件过分压缩；套管向上运动，控制器控制电磁铁内电流方向，电磁铁产生与永磁体相反的极性相互吸引，防止弹性件过分拉伸，同时拉压一体传感器将测得的拉力和压力数据信号传输给控制器，控制器接收拉压一体传感器数据信号，经处理后转变成扭矩信号传输给电动助力系统；结构简单，可防止弹性件被过分挤压拉伸，能够在长期的扭转过程中，保持精度准确，使用寿命长，成本低廉，便于在低配汽车上推广使用。

较佳地，所述的活动杆上端边沿径向向外延伸出第一凸环，所述的套管下端面边沿径向向内延伸出第二凸环；

所述的第一凸环与第二凸环的大小相等。

第一凸环位于于第二凸环上方，防止套管从活动杆上滑落。

较佳地，所述的套管由上体和下体构成，下体通过螺纹旋接在上体内。

分体结构便于组装，易拆换。

较佳地，所述的第一凸环到永磁体的距离小于或等于套管一半的长度。

使得活动杆能够在套管内自由活动，不受凸环的限制。

较佳地，所述的电磁铁和弹性件自身重量很小。

电磁铁和弹性件的重量对测量造成误差。

较佳地，所述的弹性件上端固定在永磁体上，弹性件下端固定在电磁铁上端面。

较佳地，所述的活动杆竖直螺旋固定在盒体内底面上。

保证了盒体内的活动杆固定的稳定性。

较佳地，所述的套管和齿排可一体注塑成型。

减少了生产工序，适应快速工业化生产的需求。

较佳地，所述的齿排上下偏移的距离等于弹性件的长度。

保证了拉压力数据测量的精确度；避免弹性件的长度过短，拉压坏拉压一体传感器。

较佳地，所述的拉压一体传感器与电磁铁数据连接控制器，控制器接收拉压一体传感器数据信号，经处理后转变成扭矩信号传输出去。

发明的有益效果：