[实用新型]用于机动车助力转向系统中的柱形光纤扭矩传感装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种扭矩传感装置，特别涉及一种用于机动车助力转向系统中的柱形光纤扭矩传感装置。

背景技术

为提高机动车驾驶的舒适性和安全性，现有的大部分机动车辆上在与方向盘连接的转向管柱上安置有助力转向装置。常见的助力转向装置有：液压助力转向装置、电液助力转向装置、电动助力转向装置(简称EPS)。电动助力转向装置因具有节能环保、结构简单、维护保养方便且易于控制等优点，已广泛应用于当前的机动车辆中。

EPS是一种直接由电机提供辅助扭矩的动量转向装置。EPS的种类很多，但其基本原理是相同的：扭矩传感装置与转向管柱连接在一起，当转向管柱在方向盘转动下随之转动，在扭转力矩作用下，扭矩传感装置中的扭杆两端产生相对转动位移应变，扭矩传感装置将给应变转化为电信号传给车辆的电子控制单元(简称ECU)，ECU根据车速传感装置和扭矩传感装置提供的信号控制电机的转动方向和助力电流大小，从而完成实时助力转向辅助。并且可以根据车辆速度不同提供不同的辅助助力，使车辆在低速时转弯灵活方便，高速时稳定行驶。

EPS主要由扭矩传感装置、车速传感装置、助力电机、减速机构和电子控制单元ECU构成。一般EPS助力的大小只与车速相关，俗称车速感应型。但随着EPS的发展，助力特性在与车速相关的同时还与方向盘转向角度相关，从而进一步提高了助力性能，提高了转向的舒适性病改善了回正性。方向盘转向角度传感装置也成为EPS的组成部分。

扭矩传感装置的功能是检测车辆驾驶人员作用在方向盘上的力矩大小和方向，并将这些信息传递给控制单元ECU以便控制其他部件。扭矩传感装置主要有接触式和非接触式两种。接触式主要是电位计型扭矩传感装置，其优点是成本低、安装使用方便，缺点是易受温度变化影响、容易磨损、使用寿命短容易受到电磁干扰，并在个别极端情况下由于传感装置内水的进入而丧失监测功能，如汽车被积水浸没；非接触式扭矩传感装置主要有电磁感应式、光电式以及超声波式扭矩传感装置，其优点是非接触、没有磨损、精度较高、寿命长，缺点是安装精度要求高、成本高，容易受到电磁干扰以及防水功能较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种用于机动车助力转向系统中的柱形光纤扭矩传感装置。本实用新型结构简单、设计合理、加工制作方便且使用方式灵活、灵敏度高、寿命长，并且可以抗电磁干扰并具有较好的防水防尘性能，满足机动车的实际使用要求。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：用于机动车助力转向系统中的柱形光纤扭矩传感装置，其特征在于：包括壳体、输入轴、输出轴和扭杆，所述输入轴、输出轴和扭杆设置在壳体内部，所述壳体与输入轴和输出轴活动连接，所述输入轴的下端安装在扭杆的上端，所述输出轴的上端安装在扭杆的下端，所述壳体内还设置有能使输入轴、输出轴和扭杆发生转动的转向装置，在所述扭杆的外侧壁或内侧壁上设置有曲线型缝隙，所述曲线型缝隙内部相对两侧设置有多组A侧变形齿和多组B侧变形齿，每一组A侧变形齿均包括一个A侧变形齿或并排布设的多个A侧变形齿，每一组B侧变形齿均包括一个B侧变形齿或并排布设的多个B侧变形齿，多组A侧变形齿和多组B侧变形齿之间呈交错布设且二者的头部间形成供一个或多个信号光纤穿过的曲线形通道，A侧变形齿和B侧变形齿对应布设在信号光纤两侧，信号光纤通过一端固定在输入轴或输出轴上的传输光纤一连接至测试单元，测试单元后接控制单元ECU。

上述的用于机动车助力转向系统中的柱形光纤扭矩传感装置，所述转向装置包括转向管柱一和转向管柱二，所述转向管柱一安装在输入轴的上端，所述转向管柱二安装输出轴的下端。

上述的用于机动车助力转向系统中的柱形光纤扭矩传感装置，壳体与输入轴和输出轴分别通过轴承一连接，壳体内的传输光纤一与壳体外的传输光纤一通过壳体上的固定点二连接，壳体内的传输光纤一与信号光纤通过固定点一连接，固定点一和固定点二之间的传输光纤一以变动状态的缠绕在输入轴和输出轴表面上，所以固定点一和固定点二之间的传输光纤一的长度大于输入轴或输出轴径向周长的一倍以上。

上述的用于机动车助力转向系统中的柱形光纤扭矩传感装置，所述传输光纤一套装有保护用弹簧丝。

上述的用于机动车助力系统中的柱形光纤扭矩传感装置，所述曲线型缝隙内填充有阻水油膏。