一种集成非接触式角度扭矩传感器的电动助力转向机构的制作方法

本技术涉及一种集成非接触式角度扭矩传感器的电动助力转向机构，属汽车电动助力转向系统。

背景技术：

1、随着新能源汽车行业迅速发展，特别是新能源汽车智能辅助驾驶和自动驾驶场景的普及应用，对转向器的使用性能要求也越来越高。电动助力转向器(electric powersteering，eps)是一种节能、安全、环保的高科技型汽车转向装置。eps已成为全球汽车产品竞争的关键技术之一，eps结构紧凑，易于装配和维护，集成性好；eps对于纯电动汽车(ev)和混合动力汽车(hev)而言，是转向系统的最佳选择。

2、对于管柱式电动助力转向器(ceps)和小齿轮式电动助力转向器(peps)，需要使用到检测方向盘转动角度信号和扭矩信号的装置。在这类电动助力转向器中，蜗轮蜗杆啮合传动主要起到减速和传递扭矩的作用，传统的带霍尔传感器的电动助力转向机构无法同时实现角度、扭矩信号实时检测，受电动助力转向机构内部空间的制约，无法再安装带角度信号的传感器。随着新能源汽车智能辅助驾驶技术的普及应用，对具有角度扭矩信号的传感器的电动助力转向器大量需求，需重新设计产品结构，实现低速比角度扭矩信号实时输出。同时还要兼顾电动助力转向机构的结构强度，传递扭矩平稳性的要求。

3、因此，如何提供一种可长期使用、便于装配且能够有效实现角度扭矩信号传感器实时输出的电动助力转向机构，成为本领域亟需解决的技术难题。

技术实现思路

1、针对以上电动助力转向管柱所出现的问题，本实用新型目的在于，提供一种集成非接触式角度扭矩传感器的电动助力转向机构，能在满足电动助力转向机构结构强度，传递扭矩平稳性要求的同时，实现低速比角度扭矩信号实时精确输出。

2、通过旋动上盖至上盖内腔避空槽的侧壁与传感器定位凸台另一侧面接触，再转动上盖带动角度扭矩传感器旋转直到传感器预定位块与传感器限位立柱抵触，最后用两颗对称布置的塞打螺钉将上盖与支撑壳体连接固定，完成角度扭矩传感器在支撑壳体和上盖内腔的安装定位。

3、利用蜗轮锁紧螺母抵顶在安装在箱体轴承室内的轴承二的轴承外圈的一侧，以对支撑壳体轴承室内的轴承一实施相对预紧，消除蜗轮晃动带来的噪音影响。通过旋动旋接固定在箱体上的蜗杆旋紧螺母，且抵顶在蜗杆大端靠近轴承外圈的一侧，以对所述蜗杆两端所设轴承实施预紧，避免蜗杆在运转中轴向窜动。该结构简单紧凑，易于装配，维护方便。

4、本实用新型的上述技术问题通过下述技术方案加以解决的：

5、一种集成非接触式角度扭矩传感器的电动助力转向机构，其特征在于，包括：蜗轮、蜗轮锁紧螺母、蜗杆、蜗杆旋紧螺母、上盖、支撑壳体、箱体、花键输入轴、蜗轮输出轴、轴承一、轴承二、传感器定子、角度扭矩传感器、塞打螺钉、扭杆；

6、所述蜗杆转动安装在所述第一空腔内，所述蜗轮安装在所述第二空腔内部，且所述蜗杆一侧的蜗杆齿部与所述蜗轮齿部相互啮合，所述上盖和所述支撑壳体相互螺丝固定且两者内部安装有所述角度扭矩传感器和所述传感器定子；

7、所述花键输入轴、所述扭杆和所述蜗轮输出轴同轴固定，所述角度扭矩传感器、所述上盖套设固定在所述花键输入轴的周侧；同样所述支撑壳体、所述轴承一、所述传感器定子套设在所述蜗轮输出轴的周侧；所述上盖、所述支撑壳体和所述箱体通过三颗螺钉连接固定；

8、所述蜗轮锁紧螺母旋接固定在所述箱体上，所述箱体设有所述轴承室二，所述支撑壳体设有所述轴承室一，所述轴承二过渡配合安装在所述轴承室二内，所述蜗杆两端装两颗轴承，所述蜗杆旋紧螺母旋接固定在所述箱体上，且抵顶在所述蜗杆大端靠近轴承外圈的一侧，以对所述蜗杆两端所设轴承相对预紧。

9、所述轴承一过盈配合装配在所述轴承室一内，所述轴承一过盈配合压装在所述蜗轮输出轴上，所述蜗轮输出轴上通过套管焊接所述传感器定子，所述上盖内腔壁设有所述传感器预定位块。所述上盖内腔壁设有避让所述传感器定位凸台的避空槽。

10、所述支撑壳体上设有所述传感器限位立柱，所述角度扭矩传感器上设有所述传感器定位凸台，所述传感器定位凸台的一侧抵靠在所述传感器限位立柱上，所述角度扭矩传感器焊接固定在所述花键输入轴靠近蜗轮的一端。首先旋动上盖至上盖内腔避空槽的侧壁与传感器定位凸台另一侧面接触，再转动上盖直到传感器预定位块与传感器限位立柱抵触，最后通过两颗对称布置的塞打螺钉将上盖与支撑壳体连接固定，完成所述角度扭矩传感器在所述支撑壳体和所述上盖内腔的安装定位。

11、所述蜗轮锁紧螺母抵顶在所述轴承二的轴承外圈的一侧，旋动所述蜗轮锁紧螺母以对所述轴承一实施预紧。

12、综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

13、1,实现低速比角度扭矩信号实时精确输出；

14、2,转向管柱体积小，节省车身前舱内部安装空间；

15、3,本实用新型大大提高了机构的装配效率和可靠性，降低成本。

技术特征：

1.一种集成非接触式角度扭矩传感器的电动助力转向机构，其特征在于，包括：蜗轮、蜗轮锁紧螺母、箱体、第一空腔、第二空腔、轴承室二、蜗轮输出轴、蜗杆、轴承一、传感器定子、支撑壳体、轴承室一、传感器限位立柱、角度扭矩传感器、传感器定位凸台、上盖、传感器预定位块、塞打螺钉、花键输入轴、蜗杆旋紧螺母、轴承二、扭杆；

2.根据权利要求1所述的一种集成非接触式角度扭矩传感器的电动助力转向机构，其特征在于，所述轴承一过盈配合装配在所述轴承室一内，所述轴承一过盈配合压装在所述蜗轮输出轴上，所述蜗轮输出轴上通过套管焊接所述传感器定子。

3.根据权利要求1所述的一种集成非接触式角度扭矩传感器的电动助力转向机构，其特征在于，所述上盖内腔壁设有所述传感器预定位块，所述上盖内腔壁设有避让所述传感器定位凸台的避空槽。

4.根据权利要求1所述的一种集成非接触式角度扭矩传感器的电动助力转向机构，其特征在于，所述支撑壳体上设有所述传感器限位立柱，所述角度扭矩传感器上设有所述传感器定位凸台，所述传感器定位凸台的一侧面抵靠在所述传感器限位立柱上，所述角度扭矩传感器焊接固定在所述花键输入轴靠近蜗轮的一端。

5.根据权利要求1所述的一种集成非接触式角度扭矩传感器的电动助力转向机构，其特征在于，通过旋动所述上盖至所述上盖内腔避空槽的侧壁与所述传感器定位凸台另一侧面接触，再共同转动所述上盖直到所述传感器预定位块与所述传感器限位立柱相抵触，通过两颗对称布置的所述塞打螺钉将所述上盖与所述支撑壳体连接固定。

6.根据权利要求1所述的一种集成非接触式角度扭矩传感器的电动助力转向机构，其特征在于，所述蜗轮锁紧螺母抵顶在所述轴承二的轴承外圈的一侧，旋动所述蜗轮锁紧螺母以对所述轴承一实施相对预紧，消除轴承游隙导致蜗轮窜动带来的噪音影响。

技术总结本技术公开一种集成非接触式角度扭矩传感器的电动助力转向机构，能在满足电动助力转向机构的结构强度，传递扭矩平稳性要求的同时，实现低速比角度扭矩信号实时精确输出。通过旋动上盖带动角度扭矩传感器旋转直到传感器预定位块与传感器限位立柱相抵触，再用两颗对称布置的塞打螺钉将上盖与支撑壳体连接固定，完成角度扭矩传感器在支撑壳体和上盖内腔的安装定位。利用蜗轮锁紧螺母抵顶轴承二的轴承外圈的一侧，以对支撑壳体轴承室内的轴承一实施相对预紧，消除蜗轮晃动带来的噪音影响。通过旋动蜗杆旋紧螺母，以对蜗杆两端所设轴承实施相对预紧，避免蜗杆在运转中轴向窜动。该结构简单紧凑，易于装配，维护方便。技术研发人员：黄大辉,黄浩受保护的技术使用者：黄大辉技术研发日：20230913技术公布日：2024/6/20