[发明专利]一种电磁感应式扭矩转角传感器结构

说明书

本发明涉及一种电磁感应式扭矩转角传感器结构，包括依次同轴设置的齿轮组件、本体件、芯轴套转子组件、PCBA组件和输出转子；芯轴套转子组件贯穿本体件设置，且与齿轮组件固定连接，齿轮组件卡接在本体件上；芯轴套转子组件卡接在本体件上，PCBA组件与本体件固定连接；输出转子可绕其轴线旋转设置；齿轮组件、本体件、芯轴套转子组件、PCBA组件和输出转子的轴心位置处均设有通孔，所述扭力杆分别与芯轴套转子组件、输出转子固定连接；所述齿轮组件与PCBA组件组成霍尔组件，芯轴套转子组件与PCBA组件、PCBA组件与输出转子均组成电感式传感器。本发明具有结构灵活、零部件之间摩擦小的优点，提高了传感器的可靠性，延长了传感器的使用寿命。

技术领域

本发明属于汽车助力转向系统领域，具体地讲涉及一种电磁感应式扭矩转角传感器结构。

背景技术

当传感器安装在汽车上，输入轴与输出轴之间通过一个具有记忆特性的扭力杆连接，俩轴之间套设一个PCB板，输入轴和输出轴之间产生一个差角，PCB板感应并产生扭矩信号，此信号传给ECU控制单元，从而控制电动机输出相应的转动力矩，同时PCB板上设置有霍尔芯片，输入轴转角和霍尔芯片感应信号决定了方向盘的转角绝对位置。

因此，信号的精准决定了传感器的性能，而传感器零部件的组装和结构设计直接影响到信号的精准。现有的传感器，转子部位大多结构不够灵活，可靠度差，且转轴配合的零部件摩擦大，影响信号输出，降低了传感器的使用寿命。

发明内容

根据现有技术中存在的问题，本发明提供了一种电磁感应式扭矩转角传感器结构，其具有结构灵活、零部件之间摩擦小的优点，提高了传感器的可靠性，延长了传感器的使用寿命。

本发明采用以下技术方案：

一种电磁感应式扭矩转角传感器结构，包括依次同轴设置的齿轮组件、本体件、芯轴套转子组件、PCBA组件和输出转子；所述芯轴套转子组件贯穿本体件设置，且与齿轮组件固定连接，所述齿轮组件卡接在本体件上；所述芯轴套转子组件绕其轴线可旋转的卡接在本体件上，PCBA组件与本体件固定连接；所述输出转子可绕其轴线旋转设置；

所述齿轮组件、本体件、芯轴套转子组件、PCBA组件和输出转子的轴心位置处均设有用于贯穿扭力杆的通孔，所述扭力杆分别与芯轴套转子组件、输出转子固定连接；所述齿轮组件与PCBA组件组成霍尔组件，芯轴套转子组件与PCBA组件、PCBA组件与输出转子均组成电感式传感器，PCBA组件输出扭矩和角度信号。

优选的，所述齿轮组件包括相互外啮合的大齿轮和小齿轮，且所述大齿轮和小齿轮均可绕各自轴线旋转；所述大齿轮与芯轴套转子组件固定连接，且套接在所述扭力杆上；所述小齿轮卡接在本体件上。

更进一步优选的，所述大齿轮和小齿轮处于同一平面上；所述小齿轮在靠近PCBA组件的一侧面上设有磁铁，所述磁铁与PCBA组件组成霍尔组件。

更进一步优选的，所述芯轴套转子组件包括同轴设置的芯轴套、塑料件和输入转子；所述塑料件和输入转子均套接固定在芯轴套靠近PCBA组件的一端的外围，且塑料件靠近本体件设置，输入转子靠近PCBA组件设置；所述芯轴套贯穿本体件设置，且与大齿轮固定连接；所述塑料件卡接在本体件上，所述输入转子与PCBA组件组成电感式传感器。

更进一步优选的，所述PCBA组件在其与小齿轮相应的位置上设有霍尔芯片，所述霍尔芯片与磁铁组成霍尔组件；所述PCBA组件在靠近输入转子的一面设有输入线圈，PCBA组件在靠近输出转子的一面设有输出线圈，所述输入转子与输入线圈、输出转子与输出线圈均组成电感式传感器，且PCBA组件在输入线圈与输出线圈之间设有用于削弱干扰的铜层；所述霍尔组件得到的角度信号和两个传感器得到的扭矩信号均通过PCBA组件上的插接件输出。