新型传感器的小齿轮电动助力转向器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型传感器的小齿轮电动助力转向器。该型传感器结构简单，安装方便。采用集成芯片，抗干扰能力强，便于安装及调试。同时，传感器实现信号无损传递，大大提高了小齿轮电动助力转向器使用寿命。本实用新型采用模块化设计，即以新型非接触扭矩传感器、蜗轮蜗杆及助力减速上壳体为核心的模块一，以助力减速机构下壳体及齿条为核心的模块二。该模块化设计简单，方便不同车型小齿轮电动助力转向器的应用，同时便于生产与安装。两模块之间可以按90度旋转，使模块一相对模块二有四种定位位置，极大方便了不同车型的应用。两模块之间由轴承支撑，简化了装配方式，同时保证了小齿轮轴在使用过程中不会产生轴向窜动。
【专利说明】新型传感器的小齿轮电动助力转向器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种新型的电动助力转向器，尤其是一种具有新型传感器结构的小齿轮型助力转向器。
【背景技术】
[0002]小齿轮电动助力转向器广泛应用于乘用汽车的转向器中。原有的转向器为机械式转向器，该型转向器没有助力，转向沉重，适用车型少。为改善转向沉重问题，由机械式转向器发展为液压助力式转向器，该转向器由液压泵为动力来源，实现了助力转向功能。但随着节能环保的要求，发展成为小齿轮式电动助力转向器。该型助力转向器不但能够实现转向助力，更重要的是其节能、环保、免维护、使用寿命长以及安装便利性等特点。
[0003]现有的小齿轮电动助力转向器采用的传感器是电阻式接触传感器，相比于新型的磁电非接触式传感器，其抗干扰能力差，稳定性差，安装精度要求高，生产成本较高。现有小齿轮电动助力转向器普遍存在没模块化设计，生产不方便，对不同车型适应性差等缺点。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了新型传感器的小齿轮电动助力转向器。
[0005]本实用新型采用了以下技术方案是:新型非接触扭矩传感器的外测环固定于助力减速机构上壳体上，其导磁环固定于小齿轮轴上，其磁环固定于输入轴上，输入轴与小齿轮轴通过扭杆相连。输入轴转动时，小齿轮轴相对于扭杆形变也随输入轴转动，因扭杆形变，使得导磁环检测到磁环磁通量的变化，该变化传递到外测环，以电压信号的形式输送到控制器。
[0006]与现有技术相比本实用新型的有益效果是:该扭矩传感器为一种非接触式扭矩传感器。该型传感器结构简单，安装方便，同时外测环对磁通量变化采用集成芯片，抗干扰能力强，便于安装及调试。由于采用新型非接触式传感器，传感器实现信号无损传递，大大提高了小齿轮电动助力转向器使用寿命。
[0007]本实用新型采用另一技术方案是:该实用新型采用了模块化设计，即以新型非接触扭矩传感器、蜗轮蜗杆及助力减速上壳体为核心的模块一，以助力减速机构下壳体及齿条为核心的模块二。模块一组成包括非接触式扭矩传感器、蜗轮蜗杆输入轴、小齿轮轴、助力减速机构上壳体及向心球轴承等其他附属部件。模块二组成包括助力减速机构下壳体、齿条及拉杆等其他附属部件。另外，模块一之助力减速上壳体与模块二之助力减速下壳体之间通过四个固定螺孔相连，模块一可以90度旋转。两模块由轴承支撑。
[0008]与现有技术相比本实用新型的有益效果是:采用模块化设计，设计简单，方便不同车型小齿轮电动助力转向器的应用，同时便于生产与安装。两模块之间可以按90度旋转，使模块一相对模块二有四种定位位置，极大方便了不同车型的应用。两模块之间由轴承支撑，简化了装配方式，同时保证了小齿轮轴在使用过程中不会产生轴向窜动。【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为小齿轮电动助力转向器的结构图。
[0010]图2为小齿轮电动助力转向器的剖视图。
[0011]图1中，I为助力电机，2为输入轴，3为方向机助力减速机构，4为方向机固定支架，5为方向机齿条，6为防尘罩，7为拉杆接头。
[0012]图2中，8为扭杆，9为外测环，10为助力减速机构上壳体，11为蜗杆，12为O型圈，13为助力减速机构下壳体，14为导磁环，15为磁环，16为蜗轮，17为向心球轴承，18为小齿轮输出轴，19为齿条，20为轴承。
【具体实施方式】
[0013]本实用新型模块一:外测环(9)及蜗杆(11)安装于助力减速机构上壳体(10)。输入轴(2)与磁环(15)相连，导磁环(14)、蜗轮(16)及向心球轴承(17)顺次压装于小齿轮输出轴(18)上，输入轴(2)与小齿轮输出轴(18)由扭杆(8)销接相连接。将其连接体安装于助力减速机构上壳体(10)中。
[0014]本实用新型模块二:方向机齿条(5)与拉杆接头(7)连接，连接处有防尘罩(6)覆盖，将此连接体安装于助力减速下壳体(13)中。
[0015]模块一装配于模块二中，模块一的小齿轮输出轴(18)由模块二的轴承(20)支撑，并与模块二的蜗杆(11)啮合。模块一和模块二由四个固定螺孔相连，由O型圈(12)密封，达到良好的防水效果。
[0016]当输入轴⑵有转向力时，输入轴⑵与小齿轮输出轴(18)之间有力矩差，使得扭杆(8)发生形变，输入轴(2)上的磁环(15)与小齿轮输出轴(18)上的导磁环(14)发生相对转动，导致导磁环(14)上的磁通量发生变化，该磁能量变化量传递至外测环(9)，外测环(9)将磁能量信号转换成电信号，送至控制器。
[0017]控制器接收到此信号后，经计算发出指令控制助力电机(1)，助力电机⑴与蜗杆(11)相连接，蜗杆(11)将助力通过蜗轮(16)传递至小齿轮输出轴(18)，小齿轮输出轴
[18]的转动带动齿条(5)做轴向运动,实现小齿轮电动助力效果。
[0018]本实用新型可节约能量、在各种行驶工况下提供合适的助力、零件少、质量轻、结构紧凑、装配自动化程度高，是一种可靠性高、使用寿命长、安全环保的车辆动力转向器。
【权利要求】
1.一种新型传感器的小齿轮电动助力转向器，包括非接触式扭矩传感器，助力电机，蜗轮，蜗杆，轴承，助力减速机构上壳体，助力减速机构下壳体，小齿轮轴，齿条，转向器总成及扭杆，输入轴与小齿轮轴通过扭杆相连，输入轴转动时，小齿轮轴相对于扭杆形变也随输入轴转动，因扭杆形变，使得非接触式扭矩传感器将形变信号转变为电压信号，输送到控制器，控制器依据此信号控制助力电机，助力电机将助力力矩通过蜗轮蜗杆传递至小齿轮轴，小齿轮轴带动齿条做直线运动，实现助力转向。
2.根据权利要求1所述的一种新型传感器的小齿轮电动助力转向器，其特征在于:所述的非接触扭矩传感器的外测环固定于助力减速机构上壳体上，其导磁环固定于小齿轮轴上，其磁环固定于输入轴上。
3.根据权利要求1所述的一种新型传感器的小齿轮电动助力转向器，其特征在于:所述的小齿轮电动助力转向器采用了模块化设计，即以非接触扭矩传感器、蜗轮蜗杆及助力减速上壳体为核心的模块一，以助力减速机构下壳体及齿条为核心的模块二 ；模块一组成包括非接触式扭矩传感器、蜗轮蜗杆输入轴、小齿轮轴、助力减速机构上壳体及向心球轴承，模块二组成包括助力减速机构下壳体、齿条，另外模块一之助力减速上壳体与模块二之助力减速下壳体之间通过四个固定螺孔相连，模块一可以90度旋转，两模块由轴承支撑。
【文档编号】B62D5/04GK203739969SQ201320728201
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】王豪, 李志杰, 李伟 申请人:天津德科汽车部件有限公司