电动助力转向系统安装非接触式传感器的转向轴的制作方法

本发明涉及一种转向轴，尤其是涉及一种电动助力转向系统安装非接触式传感器的转向轴。

背景技术：

电动助力转向系统是目前一种新型的动力转向系统。主要由传感器、控制器、电机、减速机构等组成。在转向轴上的传感器，能够及时和准确的转化转向轴上的转矩和角度的信号，是最能体现出传感器的性能特点。为此，制造转向轴是最为重要的。

通常设计电动助力转向系统的转向轴，目前国内大都为电位计接触式传感器安装在转向轴上，传感器有限位块，转向轴铣凹槽，安装时传感器限位块固定在转向轴凹槽里，转向轴绕中轴线转动，传感器内圈也跟着转动，从而产生扭矩和转角信号。

由于电位计接触式传感器与中间轴为花键和限位块连接，为间隙配合、机械式旋转，容易产生噪音和卡滞。因为有间隙，不能有效准确的检测相应的扭矩和转角信号。再由于转向轴凹槽加工难度大，加工精度虽然要求高，但还是很难保证输入轴和输出轴装配工艺的一致性，难免会产生误差，随之传感器的响应时间和死区也会增大，扭杆的扭矩波动也会增大。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种新型的电动助力转向系统转向轴，该转向轴安装非接触霍尔式角度和扭矩传感器，从而实现此传感器能够精确输出转向轴所要的扭矩和角度的要求。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电动助力转向系统安装非接触式传感器的转向轴，其特征在于，包括非接 触式传感器以及由输入轴总成和输出轴总成压装而成的转向轴总成，所述的非接触式传感器包括与输入轴总成连接的传感器转子和与输出轴总成连接的传感器定子，所述的传感器转子和传感器定子间留有间隙且相对设置。

所述的输入轴总成由输入轴和扭杆压装而成，所述的输出轴总成由输出轴和滚针轴承直接安装配合。

所述的输入轴与输出轴安装配合时留有间隙，扭杆和输入轴、扭杆和输出轴进行过盈配合连接。

所述的传感器转子上安装有传感器磁石及合金件。

所述的传感器定子上安装有传感器磁轭及合金件。

所述的转向轴总成上压装有用于和传感器磁轭及合金件连接的圆柱销。

所述的传感器磁轭及合金件上设有与圆柱销对应的凹槽。

所述的输入轴通过固化胶水与传感器转子进行固化配合连接。

所述的输出轴通过固化胶水与传感器定子进行固化配合连接。

所述的输入轴总成和输出轴总成分别设有用于铆压非接触式传感器的铆压凹槽。

与现有技术相比，本发明相对于电位计接触式传感器转向轴，对装配时相对角度的要求较低，输入轴和输出轴配合简单，便于加工。且减少由于机械配合产生的振动和冲击，保证了转向系统的平顺性和稳定性。同时可以在传感器安装完成后重新调整零位，以确保传感器工作性能更加稳定。

附图说明

图1为转向轴与传感器安装剖面图；

图2为转向轴输入、输出轴安装位置结构示意图。

图中，1为传感器上壳体，2为传感器磁石及合金件，3为传感器下壳体，4为传感器磁轭及合金件，5为输出轴，6为扭杆，7为输入轴，8为圆柱销，9为滚针轴承，10为铆压凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

本发明非接触霍尔式传感器转向轴，对装配时相对角度的要求较低，相对于电位计接触式传感器与中间轴，输入轴和输出轴配合简单，便于加工。且减少由于机械配合产生的振动和冲击，保证了转向系统的平顺性和稳定性。同时可以在传感器安装完成后重新调整零位，使传感器信号电压稳定(不受转速高低的影响)，频率响应信号和抗电磁波干扰能力高，以确保传感器工作性能更加稳定等优点。

本发明如图1所示，非接触传感器结构包括：传感器上壳体1、传感器下壳体3、安装在传感器转子上的传感器磁石及合金件2和安装在传感器定子上的传感器磁轭及合金件4。

图1所示转向轴与非接触式传感器剖面图，输入轴7与扭杆6压装成输入轴总成，滚针轴承9与输出轴5压装为输出轴总成，再将输入轴总成与输出轴总成压装，压装好后再压装用于和传感器磁轭及合金件连接的圆柱销8成为转向轴总成，其中扭杆6与输入轴7为过盈配合，扭杆6与输出轴5进行过盈配合连接。转向轴总成按照安装传感器位置处加工有4处铆压凹槽10用于传感器的铆压需求。将传感器定位于压装好后的转向轴总成后，传感器磁轭及合金件4的凹槽与转向轴总成圆柱销8相配合固定。在传感器磁石及合金件2与输入轴7配合面通过固化胶水与进行配合连接，传感器磁轭及合金件4与输出轴7的配合面通过固化胶水与进行配合连接，再进行传感器转子进行传感器校准，校准后保持相对位置进行胶水加热固化，使传感器与转向轴固化至一定位置，固定后将传感器与转向轴通过铆压凹槽10铆压固定。

图2所示，输入轴和输出轴在安装配合时留有间隙，使扭杆6变形范围在机械部件输入轴7和输出轴5的相对位置旋转范围之内，防止扭杆6变形超出非接触式传感器测量范围、避免非接触式传感器损坏。当扭杆6输出信号在2.5V范围时，扭矩为0，输入轴7与输出轴5配合面在相应的对称位置，扭杆6不会发生形变。