专利名称：一种汽车电动助力转向系统的方向扭矩传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传感器技术领域，特别是涉及一种汽车电动助力转向系统的方向扭矩传感器。
背景技术：
现有的汽车一般没有设置方向盘角度传感器，不能采集方向盘的转角信息，而实际上，车身电子稳定系统(Electronic Stability Program, ESP)、电子助力转向系统(Electric Power Steering, EPS)、主动悬挂系统、随动转向大灯等提高汽车驾驶安全性、舒适性的先进技术都需要汽车方向盘的转角信息。随着驾驶员需求的日益增高，无论是技术还是市场，对汽车方向盘角度传感器的需求都越来越迫切。电动助力转向系统由于其节能环保、装配灵活、便于保养等优点正在逐步取代现有的电动液压转向系统。在电动助力转向系统中，方向盘扭矩传感器是重要的辅助控制器件，传统的方向盘扭矩传感器多为电位计式或电磁式工作原理。电位计式扭矩传感器结构内安装有电刷来传递信号，存在由于磨损而不能传递信号或传递信号不稳定的隐患，而电磁式扭矩传感器采用隔磁环原理，结构复杂，制造成本高。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种汽车电动助力转向系统的方向扭矩传感器，能够米集方向盘角度信息。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种汽车电动助力转向系统的方向扭矩传感器，包括输出轴、多极磁环、固定环、输入轴、第一传导体、第二传导体、电路板、第一齿轮和第二齿轮，所述多极磁环与输出轴连接，并安置在第一传导体内，所述固定环与输入轴连接，所述第一传导体与第二传导体形状相同并成共轭分布状交错固定在固定环上，所述固定环外圈设有外圈齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮与所述外圈齿轮相互啮合，所述第一齿轮和第二齿轮内均设有柱形磁铁；所述电路板布置在所述第一齿轮和第二齿轮上，所述电路板上设置有第一角度芯片和第二角度芯片；所述第一角度芯片在电路板上的位置与第一齿轮内的柱形磁铁相互对应；所述第二角度芯片在电路板上的位置与第二齿轮内的柱形磁铁相互对应；所述第一齿轮和第二齿轮的齿数不同。所述电路板上还设有位置芯片。所述电路板上的元器件拥有共同的工作电源与接地端。有益效果由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:本实用新型在传导体固定环上设置齿轮，与检测方向盘角度信号相关的两个齿轮啮合，并将位置芯片与两块角度芯片设置在一块电路板上，在齿轮转动时由于两个齿轮的大小不同，两块角度芯片分别检测齿轮上柱形磁铁的磁场变化，从而能够采集方向盘角度信息。本实用新型将汽车方向盘角度传感器集成到方向盘扭矩传感器中，该传感器具有安 装方便，集成度高，经济性好、可靠性高等优点。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的爆炸图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本实用新型的实施方式涉及一种汽车电动助力转向系统的方向扭矩传感器，如图1和图2所不,包括输出轴1、多极磁环2、固定环4、输入轴6、第一传导体3、第二传导体5、电路板7、第一齿轮8和第二齿轮9,所述多极磁环2与输出轴I连接，并安置在第一传导体3内，所述固定环4与输入轴6连接，所述第一传导体3与第二传导体5形状相同并成共轭分布状交错固定在固定环4上，所述固定环4外圈设有外圈齿轮，所述第一齿轮8和第二齿轮9与所述外圈齿轮相互啮合，所述第一齿轮8和第二齿轮9内均设有柱形磁铁；所述电路板7布置在所述第一齿轮8和第二齿轮9上，所述电路板7上设置有第一角度芯片71和第二角度芯片72 ;所述第一角度芯片71在电路板7上的位置与第一齿轮8内的柱形磁铁81相互对应；所述第二角度芯片72在电路板7上的位置与第二齿轮9内的柱形磁铁91相互对应；所述第一齿轮8和第二齿轮9的齿数不同。所述电路板7上还设有位置芯片73。其中，多极磁环与输出轴连接，固定环与输入轴连接，两块传导体交错固定在传导体固定环上，位置芯片用于检测两块传导体间的磁场变化，通过标定转化为方向盘扭矩信息。传导体固定环上设置有外圈齿轮，大小两个齿轮上设置有柱形磁铁，分别与传导体固定环上的齿轮啮合，两块角度芯片分别检测齿轮上柱形磁铁的磁场变化，通过计算得到方向盘角度信息。工作时，多极磁环穿过传导体固定环，第一传导体与第二传导体感应极性相反的磁场，电路板上的位置芯片检测第一传导体与第二传导体之间的磁场变化，通过标定转化为方向盘扭矩信息。传导体固定环上设置外圈齿轮，小齿轮8内设置有柱形磁铁81，大齿轮9内设置有柱形磁铁91，分别与传导体固定环4上的齿轮啮合。第一角度芯片71和第二角度芯片72安装在电路板7上，其位置对应设置于小齿轮8内的柱形磁铁81和大齿轮9内的柱形磁铁91的正上方,方向盘转动时,输入轴6带动固定环4转动，与固定环4哨合的小齿轮8与小齿轮9跟随转动，由于小齿轮8与大齿轮9的齿数不同，二者转动的角度也不相同，对应两块第一角度芯片71和第二角度芯片72检测到的磁场变化也不一样，通过计算得到方向盘角度信息。不难发现，本实用新型在传导体固定环上设置齿轮，与检测方向盘角度信号相关的两个齿轮啮合，并将位置芯片与两块角度芯片设置在一块电路板上，在齿轮转动时由于两个齿轮的大小不同，两块角度芯片分别检测齿轮上柱形磁铁的磁场变化，从而能够采集方向盘角度信息。本实用新型将汽车方向盘角度传感器集成到方向盘扭矩传感器中，该传 感器具有安装方便，集成度高，经济性好、可靠性高等优点。
权利要求1.一种汽车电动助力转向系统的方向扭矩传感器，包括输出轴(I)、多极磁环(2)、固定环(4)、输入轴(6)、第一传导体(3)、第二传导体(5)、电路板(7)、第一齿轮(8)和第二齿轮(9)，所述多极磁环(2)与输出轴(I)连接，并安置在第一传导体(3)内，所述固定环(4)与输入轴(6)连接，所述第一传导体(3)与第二传导体(5)形状相同并成共轭分布状交错固定在固定环(4)上，其特征在于，所述固定环(4)外圈设有外圈齿轮，所述第一齿轮(8)和第二齿轮(9)与所述外圈齿轮相互啮合，所述第一齿轮(8)和第二齿轮(9)内均设有柱形磁铁；所述电路板(7 )布置在所述第一齿轮(8 )和第二齿轮(9 )上，所述电路板(7 )上设置有第一角度芯片(71)和第二角度芯片(72);所述第一角度芯片(71)在电路板(7)上的位置与第一齿轮(8)内的柱形磁铁相互对应；所述第二角度芯片(72)在电路板(7)上的位置与第二齿轮(9)内的柱形磁铁相互对应；所述第一齿轮(8)和第二齿轮(9)的齿数不同。
2.根据权利要求1所述的汽车电动助力转向系统的方向扭矩传感器，其特征在于，所述电路板(7)上还设有位置芯片(73)。
3.根据权利要求2所述的汽车电动助力转向系统的方向扭矩传感器，其特征在于，所述电路板(7)上的元器件拥有共同的工作电源与接地端。
专利摘要本实用新型涉及一种汽车电动助力转向系统的方向扭矩传感器，包括输出轴、多极磁环、固定环、输入轴、第一传导体、第二传导体、电路板、第一齿轮和第二齿轮，所述固定环外圈设有外圈齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮与所述外圈齿轮相互啮合，所述第一齿轮和第二齿轮内均设有柱形磁铁；所述电路板布置在所述第一齿轮和第二齿轮上，所述电路板上设置有第一角度芯片和第二角度芯片；所述第一角度芯片在电路板上的位置与第一齿轮内的柱形磁铁相互对应；所述第二角度芯片在电路板上的位置与第二齿轮内的柱形磁铁相互对应；所述第一齿轮和第二齿轮的齿数不同。本实用新型能够采集方向盘角度信息。
文档编号G01B7/30GK203024914SQ20132002614
公开日2013年6月26日 申请日期2013年1月17日 优先权日2013年1月17日
发明者汪根养, 袁文俊, 陆江, 冯明, 金星 申请人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所