[發明專利]能同時測量轉向角與轉矩的轉向傳感器

無效

• 申請號: 200910060447.7
• 申請日: 2009-01-06
• 公開（公告）號: CN101458063A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 趙燕;徐漢斌
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30;G01L3/00;G01D5/16
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 鐘 鋒

技術領域

本發明涉及機動車轉向器上使用的傳感器，特別是轉向器上使用的轉向傳感器。

背景技術

目前，機動車轉向器上使用的轉向傳感器(如CN2227050Y公開的機動車轉向傳感器)，只能測量轉向角，不能測量轉向扭矩。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種能同時測量轉向角與轉矩的轉向傳感器。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

能同時測量轉向角與轉矩的轉向傳感器，它包括輸入軸、輸出軸、扭桿、第一信號圓盤、第二信號圓盤、第三信號圓盤；

扭桿的一端與輸入軸連接，另一端與輸出軸連接；

第一信號圓盤與輸入軸連接，第二信號圓盤、第三信號圓盤與輸出軸連接；

輸入軸、輸出軸、扭桿、第一信號圓盤、第二信號圓盤、第三信號圓盤同軸線。

上述的三個信號圓盤均為鐵磁材料制成齒輪，三個信號圓盤外圍設置有磁阻變換器組件，磁阻變換器組件包括三個磁感應傳感器，三個磁感應傳感器分別設置在三個信號圓盤外圍。

上述方案中，第二信號圓盤的齒數比第三信號圓盤的齒數多一個。

上述方案中，輸入軸上設有襯套，第一信號圓盤通過襯套與輸入軸連接；輸入軸與襯套同軸線；扭桿從襯套內穿過。

上述方案中，三個信號圓盤并排設置；輸出軸為空心軸，第二信號圓盤、第三信號圓盤與輸出軸一端的外壁連接，扭桿插入輸出軸并與輸出軸的另一端的連接。

上述方案中，磁感應傳感器為MR傳感器。

上述方案中，所述輸入軸通過軸銷與襯套、扭桿連接。

上述方案中，所述輸出軸通過軸銷與扭桿連接。

上述方案中，第一信號圓盤與第二信號圓盤的齒數相同。

與現有技術相比，本發明取得了以下的技術效果：

1、通過三個鐵磁材料制成齒輪的信號圓盤就可以的同時完成對轉向扭矩和轉向角的變換與測量，結構簡單，操作起來也很方便。

2、第二信號圓盤和第三信號圓盤都固定在輸出軸上，它們之間沒有相對轉動，但第三信號圓盤要少一個齒，所以通過第二信號圓盤和第三信號圓盤可以計算出方向盤轉過的絕對轉角。

3、輸入軸上設有襯套，第一信號圓盤通過襯套與輸入軸連接，有利于調整第一信號圓盤的位置。

4、三個信號圓盤并排設置，有利于磁阻變換器組件及其三個磁感應傳感器的布置，結構簡單，操作起來也很方便，精度也比較高。

5、磁感應傳感器為MR傳感器，克服了磁敏電阻受溫度的影響，進一步提高了測量的精度；另外，MR傳感器穩定性好，耐用性強，靈敏度高，可靠性好，響應速度快，工作壽命長。

6、所述輸入軸通過軸銷與襯套、扭桿連接，輸出軸通過軸銷與扭桿連接，裝置的拆卸更換的方便。

附圖說明

圖1為本發明實施例的結構剖視圖

圖2為本發明實施例的局部剖視圖

圖3為MR傳感器的工作原理框圖

圖4為本發明實施例測量轉矩的工作原理圖

圖5為本發明實施例測量轉向、轉角的工作原理圖

其中：1—第一信號圓盤、2—第二信號圓盤、3—第三信號圓盤、4—輸入軸、5—扭桿、6—滾動襯套、7—磁阻變換器組件、8—輸出軸、9—銷軸。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明實施例作進一步的描述。

如圖1、2所示的本發明能同時測量轉向角與轉矩的轉向傳感器實施例，它包括輸入軸4、輸出軸8、扭桿5、第一信號圓盤1、第二信號圓盤2、第三信號圓盤3；扭桿5的一端與輸入軸4連接，另一端與輸出軸8連接。第一信號圓盤1與輸入軸4連接；第二信號圓盤2、第三信號圓盤3與輸出軸8連接。

上述的三個信號圓盤均為鐵磁材料制成齒輪，第一信號圓盤與第二信號圓盤的齒數相同，齒數均為36；第二信號圓盤的齒數比第三信號圓盤的齒數多一個，三個信號圓盤外圍設置有磁阻變換器組件7，磁阻變換器組件7包括三個磁感應傳感器，三個磁感應傳感器分別設置在三個信號圓盤外圍。磁感應傳感器為MR傳感器。

三個信號圓盤并排設置；輸出軸8為空心軸，第二信號圓盤2、第三信號圓盤3與輸出軸8一端的外壁連接，扭桿5插入輸出軸8并與輸出軸8的另一端的連接。輸入軸4上設有襯套6，扭桿5從襯套6內穿過，第一信號圓盤1通過襯套6與輸入軸4連接。

輸入軸4、輸出軸8、扭桿5、襯套6、第一信號圓盤1、第二信號圓盤2、第三信號圓盤3同軸線。

輸入軸4通過軸銷9與襯套6、扭桿5連接。輸出軸8通過軸銷9與扭桿5連接。