專利名稱:角度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明一般涉及角度傳感器,更具體地,涉及被配置為補(bǔ)償通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的主齒輪的偏心的角度傳感器,從而防止齒輪磨損和齒的強(qiáng)度降低,并且由此提高操作可靠性和耐用性。
背景技術(shù):
通常,由附加動(dòng)力支持的輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)被用作確保車輛的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的設(shè)備。常規(guī)上,所述輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用液壓。然而,近來(lái),已經(jīng)使用電動(dòng)助力動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),該電動(dòng)助力動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)消耗較少的動(dòng)力并且在準(zhǔn)確性方面非常優(yōu)異。這種電動(dòng)助力動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)根據(jù)車輛速度傳感器、角度傳感器和扭矩傳感器檢測(cè)到的駕駛狀態(tài),通過電子控制單元來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī),由此確保轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性并且提供快速 回復(fù)力,并且由此允許駕駛者安全地駕駛車輛。所述角度傳感器是輸出與轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角成比例的電信號(hào)的設(shè)備。近來(lái),所述角度傳感器經(jīng)常與用于測(cè)量轉(zhuǎn)向扭矩的扭矩傳感器組合來(lái)形成組件。圖I是圖示所述角度傳感器的示例的平面圖。就所述角度傳感器而言,在駕駛者轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí),附接到轉(zhuǎn)向軸上的主齒輪20與所述方向盤一起轉(zhuǎn)動(dòng),并且在所述轉(zhuǎn)向軸的輸入軸和輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角之間存在差異。此時(shí),磁性設(shè)備檢測(cè)附接到與主齒輪20嚙合的輔助齒輪21和22上的磁體31和33的磁場(chǎng)以及轉(zhuǎn)動(dòng)方向,并且隨后將所檢測(cè)到的信號(hào)發(fā)送給電子控制單元。主齒輪20和輔助齒輪21、22與外殼10的內(nèi)部聯(lián)結(jié)。主齒輪20與聯(lián)結(jié)件通過注射成型一體地形成,或者主齒輪20通過壓焊(bonding)與聯(lián)結(jié)件聯(lián)結(jié)。這里,聯(lián)結(jié)件設(shè)置在外殼10的一部分上,轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過外殼10。然而,這種聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)的問題在于,當(dāng)震動(dòng)被傳遞到所述外殼或所述聯(lián)結(jié)件時(shí),會(huì)導(dǎo)致所述主齒輪震動(dòng)。此外,在產(chǎn)生相對(duì)于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的偏心時(shí),會(huì)磨損齒輪并且降低齒輪的強(qiáng)度。因此,震動(dòng)和偏心會(huì)導(dǎo)致整個(gè)角度傳感器產(chǎn)生故障或損壞。
發(fā)明內(nèi)容
因此,鑒于現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)生的上述問題提出了本發(fā)明,并且本發(fā)明的目的是提供一種角度傳感器,該角度傳感器改善所述角度傳感器的主齒輪聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu),從而即使在發(fā)生震動(dòng)和偏心時(shí)也可以精確地傳遞轉(zhuǎn)動(dòng),并且確保耐用性。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種角度傳感器,所述角度傳感器包括外殼,形成有空間,以使得轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過所述空間;聯(lián)結(jié)件,布置在所述外殼中,并且與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸聯(lián)結(jié),以隨著所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng);環(huán)形主齒輪,與所述聯(lián)結(jié)件的外緣聯(lián)結(jié),并且隨著所述聯(lián)結(jié)件的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng);輔助齒輪,與所述主齒輪嚙合;內(nèi)突起,從所述主齒輪的內(nèi)緣向內(nèi)突出;以及槽,形成在所述聯(lián)結(jié)件中,所述內(nèi)突起插入到所述槽中,以將轉(zhuǎn)動(dòng)力從所述聯(lián)結(jié)件傳遞到所述主齒輪。因此,與利用壓配或注射成型的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)相比,所述角度傳感器的優(yōu)點(diǎn)在于它可以通過所述內(nèi)突起將所述轉(zhuǎn)動(dòng)力從所述聯(lián)結(jié)件精確地傳遞到所述主齒輪,并且能夠有效地補(bǔ)償所述聯(lián)結(jié)件不期望的移動(dòng)。此外,所述主齒輪的所述內(nèi)緣與所述聯(lián)結(jié)件的所述外緣隔開,以允許所述主齒輪的中心軸偏離所述聯(lián)結(jié)件的中心軸。因此,所述主齒輪與所述聯(lián)結(jié)件之間的細(xì)小間隙可以補(bǔ)償所述主齒輪的偏心,由此提高所述齒輪的耐用性。此外,所述內(nèi)突起的側(cè)壁與所述槽的內(nèi)壁隔開。因此,所述角度傳感器的優(yōu)點(diǎn)在于它可以穩(wěn)定地補(bǔ)償所述偏心。此外,所述槽在所述聯(lián)結(jié)件的軸向上形成,并且所述主齒輪通過在從所述聯(lián)結(jié)件的上部位置到下部位置的方向上滑動(dòng)而聯(lián)結(jié)到所述聯(lián)結(jié)件。因此,所述角度傳感器的優(yōu)點(diǎn)在于它有利于聯(lián)結(jié)過程并且使裝配期間聯(lián)結(jié)的損壞和缺陷最小化。
此外,兩個(gè)或更多突起在圓周方向上以固定間隔布置在所述主齒輪的所述內(nèi)緣上。因此,可以精確地傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)力。 根據(jù)上述描述顯而易見的是,根據(jù)本發(fā)明的角度傳感器被配置為使得所述聯(lián)結(jié)件插置于所述主齒輪與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間,以補(bǔ)償通過所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的所述主齒輪的偏心,通過所述內(nèi)突起和所述槽將轉(zhuǎn)動(dòng)力從所述聯(lián)結(jié)件傳遞到所述主齒輪,并且所述聯(lián)結(jié)件與所述主齒輪互相隔開以允許所述聯(lián)結(jié)件的中心軸偏離所述主齒輪的中心軸。這種構(gòu)造防止所述齒輪磨損并且防止齒的強(qiáng)度降低,由此提高操作可靠性和耐用性。此外,與利用壓配或注射成型的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)相比,所述角度傳感器可以使構(gòu)件的疲勞度最小,并且防止有缺陷的裝配,由此提高產(chǎn)率。
圖I是示出常規(guī)角度傳感器的平面圖;圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的角度傳感器的主齒輪聯(lián)結(jié)部分的平面圖;以及圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的角度傳感器的主齒輪聯(lián)結(jié)部分的透視圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的角度傳感器。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的角度傳感器的主齒輪聯(lián)結(jié)部分的平面圖,圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的角度傳感器的主齒輪聯(lián)結(jié)部分的透視圖。所述角度傳感器的外殼中設(shè)置有主齒輪和輔助齒輪。此外,所述角度傳感器包括與所述齒輪連接的磁性件、用于檢測(cè)磁變(magnetic variation)的霍爾IC和印刷電路板(PCB)。所述外殼可以安裝在方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,并且牢固地布置,不管轉(zhuǎn)動(dòng)軸如何轉(zhuǎn)動(dòng)都不會(huì)妨礙轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。主齒輪110的環(huán)形外緣上具有多個(gè)齒,并且主齒輪110的中央部分與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接,所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸在方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)隨著所述方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)。下面將參照所述方向盤的所述角度傳感器為例子在此描述本發(fā)明。然而,應(yīng)當(dāng)注意,根據(jù)本發(fā)明理念的角度傳感器可以用于測(cè)量各種轉(zhuǎn)動(dòng)軸或轉(zhuǎn)動(dòng)件的角度。與主齒輪110嚙合的第一輔助齒輪21 (參見圖I)通過主齒輪110的轉(zhuǎn)動(dòng)(S卩,所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng))而轉(zhuǎn)動(dòng)。主齒輪110和第一輔助齒輪21的轉(zhuǎn)動(dòng)比與主齒輪110和第一輔助齒輪21之間的齒數(shù)比成反比。與第一輔助齒輪21嚙合的第二輔助齒輪22 (參見圖I)通過第一輔助齒輪21的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。輔助齒輪21和22設(shè)置有磁體31和32,以通過轉(zhuǎn)動(dòng)改變磁場(chǎng)。由容納在外殼10中的霍爾IC檢測(cè)磁場(chǎng)變化,并且將磁場(chǎng)變化用作檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)角或轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的參數(shù)。同時(shí),考慮到所述角度傳感器的性能和所述角度傳感器的信號(hào)處理算法,可以省去所述第一輔助齒輪和所述第二輔助齒輪,所述第二輔助齒輪可以與所述主齒輪嚙合,以 及可以在需要時(shí)設(shè)置三個(gè)或更多輔助齒輪。將聯(lián)結(jié)件100插置于主齒輪110和所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間。根據(jù)本發(fā)明的理念,聯(lián)結(jié)件100和主齒輪110 —起機(jī)械地轉(zhuǎn)動(dòng),但是聯(lián)結(jié)件100和主齒輪110互相聯(lián)結(jié),以它們之間產(chǎn)生間隙。更具體地,聯(lián)結(jié)件100大致呈圓柱形狀。聯(lián)結(jié)件100的下部與外殼10聯(lián)結(jié),而主齒輪Iio與聯(lián)結(jié)件100的上部的外緣聯(lián)結(jié)。聯(lián)結(jié)件100的中央部分是中空的,并且具有與轉(zhuǎn)動(dòng)軸聯(lián)結(jié)的軸插孔120。由于聯(lián)結(jié)件100隨著轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),因此優(yōu)選的是將轉(zhuǎn)動(dòng)軸的中心軸與聯(lián)結(jié)件100的中心軸對(duì)齊。如上所述,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸偏離聯(lián)結(jié)件100的中心軸或者發(fā)生震動(dòng)時(shí),齒輪的齒會(huì)被磨損或者強(qiáng)度降低。在主齒輪110的內(nèi)緣與聯(lián)結(jié)到主齒輪110的聯(lián)結(jié)件100的上部的外緣之間,存在細(xì)小間隙。因此,即使聯(lián)結(jié)件100自己產(chǎn)生震動(dòng)或偏心,主齒輪110也可以精確地保持與所述輔助齒輪的嚙合。這樣的結(jié)果是提高了操作可靠性和耐用性。為了保持聯(lián)結(jié)件100和主齒輪110在轉(zhuǎn)動(dòng)方向上的聯(lián)結(jié)力,在主齒輪110的內(nèi)緣上設(shè)置內(nèi)突起111,該內(nèi)突起111從主齒輪110的內(nèi)緣向內(nèi)突出。槽101形成在聯(lián)結(jié)件100的預(yù)定位置處,從而與主齒輪110的內(nèi)突起111對(duì)應(yīng)。內(nèi)突起111被槽101鎖住,由此將轉(zhuǎn)動(dòng)力從聯(lián)結(jié)件100傳遞到主齒輪110。主齒輪110可以通過在從聯(lián)結(jié)件100的上部位置到下部位置的方向上滑動(dòng)而聯(lián)結(jié)到聯(lián)結(jié)件100。在此情形中,各個(gè)槽101形成為與聯(lián)結(jié)件100的軸向平行,主齒輪110的各個(gè)內(nèi)突起111沿著從主齒輪110的上部位置到下部位置的方向插入到槽101中。圖2示出了四個(gè)內(nèi)突起111以固定間隔形成在主齒輪110內(nèi)緣上的例子。然而,沿著主齒輪110的內(nèi)緣可以形成一個(gè)內(nèi)突起111,或者可以選擇性地形成兩個(gè)或三個(gè)內(nèi)突起 111。根據(jù)本發(fā)明,在主齒輪110的內(nèi)緣與聯(lián)結(jié)件100的外緣之間存在細(xì)小間隙,以補(bǔ)償聯(lián)結(jié)件100相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的震動(dòng)和偏心。為了穩(wěn)定地補(bǔ)償偏心,在內(nèi)突起111與槽101之間可以存在間隙,并且內(nèi)突起可以具有圓錐或半球形狀。在詳細(xì)的描述中,在內(nèi)突起111的側(cè)壁與槽101的內(nèi)壁之間存在細(xì)小間隙。這個(gè)間隙的優(yōu)點(diǎn)在于,它允許主齒輪110的中心軸偏離聯(lián)結(jié)件100的中心軸。根據(jù)本發(fā)明的角度傳感器被配置為使得聯(lián)結(jié)件100插置于主齒輪110與轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間,以補(bǔ)償通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的主齒輪110的偏心,通過內(nèi)突起111和槽101將轉(zhuǎn)動(dòng)力從聯(lián)結(jié)件100傳遞到主齒輪110,并且聯(lián)結(jié)件100與主齒輪110互相隔開以允許聯(lián)結(jié)件100的中心軸偏離主齒輪110的中心軸。這種構(gòu)造防止所述齒輪磨損并且防止齒的強(qiáng)度降低,由此提高操作可靠性和耐用性。如上所述,應(yīng)該理解,本發(fā)明的角度傳感器包括測(cè)量方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)件或設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)角或角速度的設(shè)備。將主齒輪與聯(lián)結(jié)件聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)當(dāng)然也可以應(yīng)用于所述輔助齒輪。已經(jīng)參照所述實(shí)施例和附圖描述了本發(fā)明。但是應(yīng)該理解的是,本發(fā)明的范圍不限于除了所附權(quán)利要求中限定的之外的具體實(shí)施例和附圖。權(quán)利要求
1.ー種角度傳感器,包括 外殼,形成有空間,以使得轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過所述空間; 聯(lián)結(jié)件,布置在所述外殼中,并且與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸聯(lián)結(jié),以隨著所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng); 環(huán)形主齒輪,與所述聯(lián)結(jié)件的外緣聯(lián)結(jié),并且隨著所述聯(lián)結(jié)件的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng); 輔助齒輪,與所述主齒輪嚙合; 內(nèi)關(guān)起,從所述王齒輪的內(nèi)緣向內(nèi)關(guān)出;以及 槽,形成在所述聯(lián)結(jié)件中,所述內(nèi)突起插入到所述槽中,以將轉(zhuǎn)動(dòng)カ從所述聯(lián)結(jié)件傳遞到所述主齒輪。
2.如權(quán)利要求I所述的角度傳感器,其中,所述主齒輪的所述內(nèi)緣與所述聯(lián)結(jié)件的所述外緣間隔開,以允許所述主齒輪的中心軸偏離所述聯(lián)結(jié)件的中心軸。
3.如權(quán)利要求I所述的角度傳感器,其中,所述內(nèi)突起的側(cè)壁與所述槽的內(nèi)壁間隔開。
4.如權(quán)利要求I所述的角度傳感器,其中,所述槽在所述聯(lián)結(jié)件的軸向上形成,并且所述主齒輪通過在從所述聯(lián)結(jié)件的上部位置到下部位置的方向上滑動(dòng)而聯(lián)結(jié)到所述聯(lián)結(jié)件。
5.如權(quán)利要求2所述的角度傳感器,其中,所述槽在所述聯(lián)結(jié)件的軸向上形成,并且所述主齒輪通過在從所述聯(lián)結(jié)件的上部位置到下部位置的方向上滑動(dòng)而聯(lián)結(jié)到所述聯(lián)結(jié)件。
6.如權(quán)利要求3所述的角度傳感器,其中,所述槽在所述聯(lián)結(jié)件的軸向上形成,并且所述主齒輪通過在從所述聯(lián)結(jié)件的上部位置到下部位置的方向上滑動(dòng)而聯(lián)結(jié)到所述聯(lián)結(jié)件。
7.如權(quán)利要求I所述的角度傳感器,其中,兩個(gè)或更多內(nèi)突起在圓周方向上以固定間隔布置在所述主齒輪的所述內(nèi)緣上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種角度傳感器,該角度傳感器被配置為補(bǔ)償通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的主齒輪的偏心,從而防止齒輪磨損和齒的強(qiáng)度降低,并且由此提高操作可靠性和耐用性。所述角度傳感器包括外殼,形成有空間,以使得轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過所述空間;聯(lián)結(jié)件,布置在所述外殼中,并且與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸聯(lián)結(jié),以隨著所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng);環(huán)形主齒輪,與所述聯(lián)結(jié)件的外緣聯(lián)結(jié),并且隨著所述聯(lián)結(jié)件的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng);輔助齒輪,與所述主齒輪嚙合;內(nèi)突起,從所述主齒輪的內(nèi)緣向內(nèi)突出;以及槽,形成在所述聯(lián)結(jié)件中,所述內(nèi)突起插入到所述槽中,以將轉(zhuǎn)動(dòng)力從所述聯(lián)結(jié)件傳遞到所述主齒輪。
文檔編號(hào)G01B7/30GK102735162SQ20121011185
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者李昌煥 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司