扭矩角度传感器组合制造技术

一种扭矩角度传感器组合，安装在方向盘的转向柱上，用于检测车辆方向盘转动的转向扭矩和角度，包括上盖、扭矩感应单元、角度感应单元、外壳和可拆卸单元，所述上盖与外壳之间形成收容空间，用以收容扭矩感应单元和角度感应单元，所述可拆卸单元以可拆卸的方式固定在外壳上，所述可拆卸单元包括可拆卸本体、PCB板、和与PCB板电连接的信号输出端口，其中所述PCB板和信号输出端口分别固定在可拆卸本体的相对两侧，所述信号输出端口的导电端子与PCB板电连接，所述PCB板被收容在上盖与外壳之间形成的收容空间内，所述PCB板上对应于扭矩感应单元、角度感应单元设置有若干芯片，用以感应和采集扭矩感应单元、角度感应单元的信号。

【技术实现步骤摘要】
扭矩角度传感器组合
本技术涉及一种传感器组合、一种被配置用于监测车辆的转向状况的集成的扭矩角度传感器组合。
技术介绍
扭矩角度传感器，将扭矩传感器和角度传感器集成组合在一起，用于测量车辆方向盘转动的角度和受到的扭矩大小。现有的扭矩角度传感器具有盖体、扭矩测量模块、角度测量模块、电路板、连接器和壳体。使用时，盖体、扭矩测量模块、角度测量模块、电路板和壳体均套设在方向盘的转向管柱上，为保护扭矩角度传感器，转向管柱上还设置有用以收容并保护扭矩角度传感器的外壳体和外盖体。然而，使用过程中，如果电路板出现故障需要维修甚至替换新的电路板时，需要拆下盖体、扭矩测量模块、角度测量模块、壳体、外壳体和外盖体中的一个或多个元件，甚至需要拆开转向管柱并拆下方向盘用的电动机，才可以完成电路板的维修或替换，拆装操作较为复杂。另外，外盖体上还需要设置输入转接连接器和输出转接连接器，其中输入转接连接器用以与扭矩角度传感器的连接器电连接，输出转接连接器通过两端设置有连接器的线缆与电子控制装置电连接，从而将扭矩角度传感器的信号传输到电子控制装置。然而，安装过程中，由于扭矩角度传感器被外盖体和外壳体遮挡，安装人员很难将外盖体上的输入转接连接器准确快速地对准扭矩角度传感器的连接器，因此很难快速准确地完成两个连接器的插接。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了扭矩角度传感器组合，其可以简化拆装流程。首先，根据本技术的一个方面，它提供了一种扭矩角度传感器组合，安装在方向盘的转向柱上，用于检测车辆方向盘转动的转向扭矩和角度，包括上盖、扭矩感应单元、角度感应单元、外壳和可拆卸单元，所述上盖与外壳之间形成收容空间，用以收容扭矩感应单元和角度感应单元，所述可拆卸单元以可拆卸的方式固定在外壳上，所述可拆卸单元包括可拆卸本体、PCB板、和与PCB板电连接的信号输出端口，其中所述PCB板和信号输出端口分别固定在可拆卸本体的相对两侧，所述信号输出端口的导电端子与PCB板电连接，所述PCB板被收容在上盖与外壳之间形成的收容空间内，所述PCB板上对应于扭矩感应单元、角度感应单元设置有若干芯片，用以感应和采集扭矩感应单元、角度感应单元的信号。根据一个可行实施方式，其中，所述扭矩感应单元包括信号输入转子和信号输出转子，所述信号输入转子包括第一扇叶组，所述信号输出转子包括第二扇叶组。根据一个可行实施方式，其中，所述角度感应单元包括一中间齿轮以及带有磁体的感应齿轮，其中所述中间齿轮套设并固定在信号输入转子或信号输出转子上，所述中间齿轮与所述感应齿轮啮合，其中，所述信号输入转子或信号输出转子与中间齿轮通过焊接、镶件注塑、压入中的至少一种连接方式固定在一起。根据一个可行实施方式，其中，所述外壳设置有安装部和开口，所述PCB板通过所述开口被收容在上盖与外壳之间形成的收容空间内，所述安装部设置在开口附近，设置有卡扣件、卡槽、螺钉孔、粘胶和/或焊接材料的至少一种，被配置为与所述可拆卸本体组装在一起。根据一个可行实施方式，其中，所述外壳包括两个安装部，设置在开口两侧，所述安装部是凸伸出外壳的圆周面的耳状部，所述耳状部上设置有螺钉孔，所述可拆卸本体相应地设置有两个凸部，所述凸部上设置有螺钉孔，通过螺钉安装在外壳的安装部上。根据一个可行实施方式，其中，所述可拆卸本体与外壳之间设置密封件。根据一个可行实施方式，其中，所述信号输出端口凸伸出外壳之外。根据一个可行实施方式，其中，所述PCB板上设置有与所述方向盘的转向柱外围配合的C型缺口。根据一个可行实施方式，其中，所述PCB板上包括至少一个第一芯片，采用电磁感应、电阻应变式传感、电感式传感、电容式传感、压电式传感、光电式传感和霍尔式传感感应中的至少一种方式获取所述信号输入转子及信号输出转子的角度信号。根据一个可行实施方式，其中，所述PCB板包括至少一个第二芯片，用以感应和采集中间齿轮和感应齿轮的信号。与现有技术相比较，本技术扭矩角度传感器组合由于设置了可拆卸单元，可以很方便地拆装和替换PCB板，且可拆卸单元上设置的信号输出端口直接凸伸在外壳的外围，因此可以直接与控制装置建立电连接，不需要额外的转接连接器。附图说明通过以下结合附图所作的详细描述，将更全面地理解本技术的前述和其它方面，附图包括：图1示出了车辆的转向柱和本技术一实施方式的扭矩角度传感器组合的立体爆炸示意图。图2示出了车辆的转向柱和图1所示的扭矩角度传感器组合的部分组装示意图。图3示图1所示的扭矩角度传感器组合的可拆卸单元的立体示意图。具体实施方式下面通过示范性实施例详细描述本技术。下面，将参看附图更为详细地描述本技术的一些示例性实施例，以便更好地理解本技术的基本思想和优点。请参照图1至图3，车辆的转向柱包括自方向盘(未示出)的输入轴21、至转向轴连接器(未示出)的输出轴22以及连接在输入轴21与输出轴22之间的扭杆(未图示)。当方向盘受力后，扭杆发生形变，利用扭杆的材料的已知的力学特性，可以基于输入轴21相对于输出轴22的相对旋转角度来确定方向盘转向的转向扭矩，该相对旋转角度可表征扭杆的扭转变形。本技术一实施方式的扭矩角度传感器组合，安装在方向盘的转向柱上，用于检测车辆方向盘转动的转向扭矩和角度，扭矩角度传感器组合包括上盖7、扭矩感应单元、角度感应单元、外壳11和可拆卸单元100，上盖7与外壳11之间形成收容空间，用以收容扭矩感应单元和角度感应单元，可拆卸单元100以可拆卸的方式固定在外壳11上，可拆卸单元100包括可拆卸本体110、PCB板3和与PCB板3电连接的信号输出端口10，其中PCB板3和信号输出端口10分别固定在可拆卸本体110的相对两侧，信号输出端口10的导电端子31与PCB板3电连接，PCB板3被收容在上盖7与外壳11之间形成的收容空间内，PCB板3上对应于扭矩感应单元、角度感应单元设置有若干芯片，用以感应和采集扭矩感应单元、角度感应单元的信号。外壳11设置有安装部111和开口112，PCB板3通过该开口112被收容在上盖与外壳11之间形成的收容空间内，安装部111设置在开口112附近，设置有卡扣件、卡槽、螺钉孔、粘胶和/或焊接材料(未图示)的至少一种，被配置为与可拆卸本体110组装在一起。本实施方式中，外壳11包括两个安装部111，设置在开口112两侧，安装部111是凸伸出外壳11的圆周面的耳状部，耳状部上设置有螺钉孔，相应地，可拆卸本体110设置有两个凸部101，凸部101上设置有螺钉孔，通过螺钉安装在外壳11的安装部111上。可选地，根据实际密封要求，可拆卸本体110与外壳11之间设置密封件(未图示)。上盖7包括本体70和组装部71。本体70大致呈平板状，设置有通孔700，车辆的转向柱穿过通孔700，本体70与转向柱可转动地安装在一起，本实施方式中，输入轴21穿过通孔700。组装部71是自本体70的边缘沿本体70的轴向和/或径向延伸的连续本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扭矩角度传感器组合，安装在方向盘的转向柱上，用于检测车辆方向盘转动的转向扭矩和角度，其特征是：包括上盖(7)、扭矩感应单元、角度感应单元、外壳(11)和可拆卸单元(100)，所述上盖(7)与外壳(11)之间形成收容空间，用以收容扭矩感应单元和角度感应单元，所述可拆卸单元(100)以可拆卸的方式固定在外壳(11)上，所述可拆卸单元(100)包括可拆卸本体(110)、PCB板(3)和与PCB板(3)电连接的信号输出端口(10)，其中所述PCB板(3)和信号输出端口(10)分别固定在可拆卸本体(110)的相对两侧，所述信号输出端口(10)的导电端子(31)与PCB板(3)电连接，所述PCB板(3)被收容在上盖(7)与外壳(11)之间形成的收容空间内，所述PCB板(3)上对应于扭矩感应单元、角度感应单元设置有若干芯片，用以感应和采集扭矩感应单元、角度感应单元的信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种扭矩角度传感器组合，安装在方向盘的转向柱上，用于检测车辆方向盘转动的转向扭矩和角度，其特征是：包括上盖(7)、扭矩感应单元、角度感应单元、外壳(11)和可拆卸单元(100)，所述上盖(7)与外壳(11)之间形成收容空间，用以收容扭矩感应单元和角度感应单元，所述可拆卸单元(100)以可拆卸的方式固定在外壳(11)上，所述可拆卸单元(100)包括可拆卸本体(110)、PCB板(3)和与PCB板(3)电连接的信号输出端口(10)，其中所述PCB板(3)和信号输出端口(10)分别固定在可拆卸本体(110)的相对两侧，所述信号输出端口(10)的导电端子(31)与PCB板(3)电连接，所述PCB板(3)被收容在上盖(7)与外壳(11)之间形成的收容空间内，所述PCB板(3)上对应于扭矩感应单元、角度感应单元设置有若干芯片，用以感应和采集扭矩感应单元、角度感应单元的信号。


2.根据权利要求1所述的扭矩角度传感器组合，其特征在于，所述扭矩感应单元包括信号输入转子(4)和信号输出转子(1)，所述信号输入转子(4)包括第一扇叶组，所述信号输出转子(1)包括第二扇叶组。


3.根据权利要求2所述的扭矩角度传感器组合，其特征在于，所述角度感应单元包括一中间齿轮(6)以及带有磁体的感应齿轮(8)，其中所述中间齿轮(6)套设并固定在信号输入转子(4)或信号输出转子(1)上，所述中间齿轮(6)与所述感应齿轮(8)啮合，其中，所述信号输入转子(4)或信号输出转子(1)与中间齿轮(6)通过焊接、镶件注塑、压入中的至少一种连接方式固定在一起。


4.根据权利要求3所述的扭矩角度传感器组合，其特征在于，所述外壳(11)设置有安装部(111)和开口(112...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁高峰，M·舍尔，李响，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE