基于RFID的时钟弹簧设计.pdf

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1、基于RFID的时钟弹簧设计高军年，刘关，孙学龙，刘洁婷(1．兰州科庆仪器仪表有限责任公司，甘肃兰州730010；2．兰州吉利汽车工业有限公司，甘肃兰州730010)中图分类号：U463．66文献标识码：A文章编号：1003—8639(2014)07—0004—02随着汽车工业的不断发展和汽车设计的多样递。但是，由于弹簧簧片触头在滑动中极易出现氧化，在汽车设计中为了更好地体现以人为本的理化现象，造成接触不良，使得弹簧簧片结构的时钟念，为了方便驾驶员的操作和节约空间，转向盘上弹簧可靠性较差。已经越来越多地集成了功能按键

2、开关，比如音响功能开关、巡航开关、车载电话开关等。同时。为了2基于RFID技术的时钟弹簧设计安全问题，还在转向盘上安装了驾驶员气囊系统，基于RFID(射频识别，RadioFrequency而所有的这些功能都需要通过转向盘管柱上的时钟IDentification)的时钟弹簧硬件包括：固定组件、旋弹簧把转向盘上的动态电子部件与车身上静态电子转组件、固定组件电路板、旋转组件电路板4部分。部件的通信通道连接起来。时钟弹簧的可靠性决定固定组件固定在车身上：旋转组件固定在转向着转向盘上所有电子部件能否正常工作，也就极大盘管柱上

3、，其相对于转向盘管柱是不动的，但其随地影响着整车的品质着转向盘及管柱相对于车身的转动而转动。固定组件和旋转组件的结构示意图如图2所示。1时钟弹簧的结构时钟弹簧从结构上有2种：一种是绕线结构。其内部结构如图1所示；另外一种是弹簧线轮簧片结构。缆线一一、，同牵组件一RFID电子标l{转向盘管柱绕线结构的时钟弹图2固定组件和旋转组件结构示意图簧原理是：呈涡旋状的体柔性扁平电缆的一端随2．1固定组件设计转向盘的左右转动而一图1时钟弹簧整体结构图固定组件由5个模块构成，其分别是：RFID读起转动，当转向盘顺时写器天线、RFI

4、D读写器电路模块、固定组件CPU电针转动时，线轴受顺时针转动力矩，扁平电缆被卷路模块、固定组件输入输出接口模块、DC／DC电源紧，卷紧后的电缆各圈紧抱在线轴上；当转向盘逆模块，如图3所示。时针转动时，线轴受逆时针转动力矩，扁平电缆被松开，扁平电缆各圈被压紧在时钟弹簧壳体的内部边缘上。在汽车运动时，由于转向盘一直处于顺时针和逆时针的运动中，扁平电缆同样会处于不断地RFID读写器天线被卷紧和松开的状态中，极易出现机械疲劳而断固定组件cPu电路模块裂，造成绕线结构的时钟弹簧失效。对于弹簧簧片结构的时钟弹簧，它用弹簧簧片I

5、VCC‘固定组件输入输出接13模块ll替代了柔性结构中的时钟弹簧。弹簧簧片随着转向r丌—————一I盘的转动与其内部的固定滑槽形成滑动接触，从而完成动态电子部件和静态电子部件之间的信号传图3固定组件模块构成示意图收稿日期：2013—12—03：修回日期：2013—12—16作者简介：高军年(1974一)，男，工程师，研究方向为机械工程。I4《汽车电器》2o14年第7期2．2旋转组件设计与其连接的旋转组件输入输出接口模块传输给旋转旋转组件由6个模块构成，其分别是：RFID电组件CPU电路模块。经旋转组件CPU电路模块

6、的处子标签电源天线、RFID电子标签电源模块、RFID理，将转向盘上的各种电子部件的状态实时地传输电子标签信号天线、RFID电子标签电路模块、旋转给RFID电子标签电路模块，并通过RFID电子标签组件CPU电路模块、旋转组件输入输出接口模块．信号天线以无线电的形式发送给固定组件电路板。如图4所示。固定组件电路板通过其RFID读写器天线接受RFID电子标签信号天线发送的转向盘上电子部件的状态信号，并将此信号传输给RFID读写器电路模块进行处理。然后再传输给固定组件CPU电路模块，最后再传输给固定组件输入输出接口模块．

7、输出给与之相连接的其它汽车电子部件。旋转组件cPu电路模块同理，其它汽车电子部件也可将其信号传输给转向盘上的电子部件。由此完成转向盘上电子部件旋转组件输入输出接口模块L．与其它汽车电子部件的信号传输功能，实现了基于RFID的时钟弹簧装置的作用。图4旋转组件模块构成示意图4总结3基于RFID技术的时钟弹簧运行原理基于RFID技术的时钟弹簧解决了现有时钟弹簧3．1时钟弹簧各组件的连接因绕线电缆长时间的卷紧和松开，从而导致的电缆基于RFID的时钟弹簧中固定组件和旋转组件成机械疲劳而断裂．同时也解决了时钟弹簧簧片触头圆筒状

8、，被套装在转向盘管柱上，三者同处于一条在滑动中因氧化现象造成接触不良的问题。对于汽车中心轴上。旋转组件和转向盘管柱围绕共同的中心在转向盘上集成更多的操控功能提供了可靠性途径。轴线同步转动，固定组件相对于旋转组件而静止。固定组件和旋转组件之间留有一定的间隙。参考文献：固定组件中镶嵌有RFID读写器天线，旋转组件[1]郭支明，崔卫超，邹德坤．一种新型时钟弹簧的设