[发明专利]一种汽车EPS系统有线无源式扭矩测量装置

权利要求书

1.一种汽车EPS系统有线无源式扭矩测量装置，其特征在于由机械传动部分，扭矩测量部分以及控制器三部分组成；

所述机械传动部分包括：

弹性扭杆轴(1)，所述弹性扭杆轴(1)可分为前端、中端及后端三部分，所述弹性扭杆(1)轴前端中部开有椭圆形销座孔(2)，所述弹性扭杆轴(1)的中端两侧切削有完全对称的第一矩形平面(3)与第二矩形平面(4)，所述弹性扭杆轴(1)后端制有外花键(5)；

输入轴(6)，所述输入轴(6)可分为前端、中端及后端三部分，所述输入轴(6)前端为等间距环形阵列布置的四个棘爪(8)，每个棘爪(8)两侧均有半圆形凸起(7)，所述输入轴(6)中端为中空桶结构，中端中部开有椭圆形销座孔(10)，所述输入轴(6)后端制有三段外花键(11)；

输出轴(12)，所述输出轴(12)可分为前端、中端及后端三部分，所述输出轴(12)前端为等间距环形阵列布置的四个棘爪(15)，每个棘爪(15)两侧均有半圆形凹槽(14)，所述输出轴(12)中端为中空桶结构，中端内表面制有内花键(16)，中端外表面靠近所述输出轴(12)的前端棘爪(15)槽口位置钻有对称的两个导线孔(20)，所述输出轴(12)中端外表面中部制有控制器安装平面(17)，控制器安装平面(17)后部制有定位凸台(18)，所述输出轴(12)后端制有两段外花键(19)；

椭圆形销轴(22)，所述椭圆形销轴(22)为中空结构，中空结构亦为椭圆形；

所述扭矩测量部分包括：

第一声表面波谐振器(23)，其为单端口谐振器，粘贴于弹性扭杆轴(1)的第一矩形平面(3)上，轴线方向与所述弹性扭杆轴(1)轴线方向呈45°，基底选择欧拉角为(0°,35.24°,0°)的石英单晶体，中心频率为400MHz；

第二声表面波谐振器(24)，其为单端口谐振器，粘贴于弹性扭杆轴(1)的第二矩形平面(4)上，轴线方向与所述弹性扭杆轴(1)轴线方向呈-45°，基底选择欧拉角为(0°,35.24°,0°)的石英单晶体，中心频率为404MHz；

数据传输线(25)，所述数据传输线(25)通过所述输出轴(12)中端外表面上的两个导线孔(20)将所述第一声表面波谐振器(23)、所述第二声表面波谐振器(24)与控制器(21)相连接；

其中所述控制器(21)包括：

PCB板，所述PCB板为中空圆形结构；

处理电路，所述处理电路部分包含信号激励电路、信号接收电路、信号处理电路，所述处理电路部分印刷于所述PCB板上。

2.据权利要求1所述的一种汽车EPS系统有线无源式扭矩测量装置，其特征在于：所述弹性扭杆轴(1)采用40Cr钢材料制作，所述弹性扭杆轴(1)中端两侧第一矩形平面(3)与第二矩形平面(4)位于所述弹性扭杆轴中端中心位置，切削深度为0.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种汽车EPS系统有线无源式扭矩测量装置，其特征在于：所述两个导线孔(20)圆心与所述第一声表面波谐振器(23)几何中心、所述第二声表面波谐振器(24)几何中心处于同一水平面内。

4.根据权利要求1所述的一种汽车EPS系统有线无源式扭矩测量装置，其特征在于：所述输入轴(6)的前端棘爪(8)与所述输出轴(12)的前端棘爪(15)长、宽、厚尺寸完全相同，处于同一圆周平面内，相互深入对方槽口内，所述输入轴(6)前端每个棘爪(8)两侧半圆形凸起(7)与所述输出轴(12)前端每个棘爪(15)两侧半圆形凹槽(14)半径相同，所述输入轴(6)前端每个棘爪(8)同与之相邻的所述输出轴(12)前端棘爪(15)的相对转角可变化范围为0～12°，所述输出轴(12)棘爪前端面(13)与所述输入轴(6)槽口底平面(9)距离为10mm。

5.根据权利要求1所述的一种汽车EPS系统有线无源式扭矩测量装置，其特征在于：所述控制器(21)平面垂直于所述输出轴(12)轴线方向，通过螺栓固定于所述输出轴(12)中端外表面中部的控制器安装平面(17)上。

6.根据权利要求1所述的一种汽车EPS系统有线无源式扭矩测量装置，其特征在于：所述数据传输线(25)通过所述输出轴(12)中端外表面上的两个导线孔(20)将所述第一声表面波谐振器(23)、所述第二声表面波谐振器(24)与所述控制器(21)相连接。