[发明专利]方向盘转角传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种方向盘转角传感器。 

背景技术

现有技术中，方向盘转角传感器包括编码盘，编码盘装在转向轴上，通常在编码盘在径向上设置有多组码道，并对应码道设置有光耦元件，通过光耦元件对光的接受与否输出相应的数字码，可获取转向轴的转动方向和转动角度。现有方向盘转角传感器结构存在的不足之处在于，方向盘转角传感器径向尺寸较大，结构复杂，不利于其在转向轴上的安装，且该方向盘转角传感器的元件较多，其增加了制造成本。 

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种方向盘转角传感器，结构简单，有效减少径向尺寸，便于安装。

实现本发明目的技术方案：

一种方向盘转角传感器，转向轴上装有编码盘，其特征在于：编码盘的下方设有PCB板，编码盘可相对PCB板转动；编码盘的盘面上沿圆周方向均匀设有多个同心码道，码道由多个相同的长码道和多个相同的短码道组成，长码道和短码道交替设置；PCB板上设有与码道相配合的第一副光耦元件和第二副光耦元件。

长码道和短码道均为不透光扇区，长码道和短码道之间为透光扇区，长码道的扇区角度为短码道扇区角度的2倍。 

第一副光耦元件和第二副光耦元件均由发光器和受光器组成，发光器和受光器分别位于码道的径向两侧。

第一副光耦元件和第二副光耦元件之间的扇区角度为长码道扇区角度的整数倍。

第一副光耦元件和第二副光耦元件之间的扇区角度与长码道扇区角度相同。

所述编码盘和PCB板位于壳体内，转向轴穿过该壳体；壳体由底座和顶盖组成，PCB板位于底座的上方。

底座上设有槽口，顶盖上设有与槽口相配合的卡爪，底座与顶盖通过槽口与卡爪的配合连接固定。

本发明具有的有益效果：

本发明码道沿编码盘的圆周方向设置，相应地在PCB板上设有与编码盘上码道相配合的两副光耦元件，即可实现对转向轴的转动方向和转动角度的感测。本发明结构简单，可有效减小径向尺寸，便于在转向轴上的安装，并且所需元件少，有效降低成本，具有更佳的实用性和经济性。

附图说明

图1为本发明的安装结构示意图；

图2为本发明的分解结构示意图；

图3为本发明的剖视图；

图4为本发明PCB板的结构示意图； 

图5为本发明编码盘与PCB板的配合结构示意图；

图6为本发明的工作原理示意图；

图7为本发明光耦元件输出的脉冲图。

具体实施方式

如图1所示，方向盘转角传感器1安装在转向管柱的转向轴2上。

如图2、图3所示，方向盘转角传感器1包括编码盘3、PCB板4、底座5和顶盖6。底座5和顶盖6组成壳体，转向轴2穿过该壳体，编码盘3和PCB板4位于壳体内，PCB板4位于底座5的上方。在底座5上设置多个槽口7，在顶盖6上设置与槽口7相对应的卡爪8，且卡爪8具有一定的挠性以便于底座5和顶盖6的安装。在底座5和顶盖6配合安装过程中，底座5挤压设置在顶盖6上的卡爪8，使得卡爪8朝向底座5的侧壁挠曲，在顶盖6顺利地安装到相应的安装位置时，卡爪8通过弹性回复作用卡在底座5圆周面上的槽口7内，从而实现了底座5和顶盖6的固定连接。 

如图2所示，在编码盘3的内圆周面上设置有与转向轴2相配合的径向定位机构9。径向定位机构9可以是与转向轴2的外圆周接触的凸起部或凹陷部等，本实施例中，径向定位机构9采用三条凹槽，并沿编码盘3的轴向方向平行延伸，三条凹槽等间距分布在编码盘3的内圆周面上。所述三条凹槽与设置在转向轴2外圆周面上的三条凸棱接触，并在凹槽和凸棱之间形成一定的过盈配合，从而确保了编码盘3相对于转动轴2的径向定位，并保证了编码盘3和转动轴2转动的同轴性。

如图6、图2所示，编码盘3的盘面上沿圆周方向均匀设有多个同心码道，码道由多个相同的长码道11和多个相同的短码道12组成，长码道11和短码道12交替设置，长码道和短码道均为不透光扇区，长码道和短码道之间为透光扇区，长码道11的扇区角度为短码道12扇区角度的2倍。设置在编码盘3上的码道数越多，其方向盘角度传感器感测的精度越高。