用于在车辆中的旋转构件处获取转角的传感器组件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于在车辆中的旋转构件处获取转角的传感器组件(1)，其具有第一测量值指示器(20)和第二测量值指示器(40)，第一测量值指示器在圆周侧以预先规定的第一速比与旋转构件(10)耦联，第二测量值指示器在圆周侧以预先规定的第二速比与旋转构件(10)耦联，其中，测量值指示器(20、40)分别与至少一个测量值接收器(30、50)连接而产生用于获取旋转构件的当前转角的至少一个信息。根据本发明专利技术，两个测量值指示器(20、40)装配在共同的旋转轴线(DA)上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种根据独立权利要求1所述类型的用于在车辆中的旋转构件处获 取转角的传感器组件。
技术介绍
在已知的转向角传感器中借助于磁场传感器无接触地探测用于确定方向盘的转 数的计数轮。这种系统的缺陷是，在关闭点火系统的情况下必须提供静态电流，以能够在关 闭点火系统的情况下识别方向盘的旋转。这在长期不使用的车辆中导致车辆电池的不必要 的放电。如果不提供这种静态电流，则当方向盘在点火系统关闭或电池切断的情况下进行 旋转时不再能够明确地确定转向角。 改进方案提供新的方向盘转角测量装置，其具有两个角度传感器，这些角度传感 器根据修改的游标原理工作并且不再有提供静态电流的缺陷。然而由于成本原因备选的变 型方案极为引人关注。 因此，例如DE195 06 938A1公开了用于在可旋转体中测量角度的方法和装置。 在此，可旋转体在圆周侧与至少两个另外的可旋转体共同作用。另外的可旋转体例如实施 为齿轮，其角位置借助于两个传感器获取。于是，由如此获取的两个附加的可旋转体的角位 置可确定可旋转体的角位置。为了对此能够明确地表明，需要所有三个可旋转体或齿轮分 别具有确定的齿数或速比。该方法和装置例如可用于获取机动车的转向角。所述的测量原 理可应用于任意的角度传感器类型，例如光学、磁式、电容式、电感式或电阻式传感器。在 此，另外的可旋转体用作测量值指示器，并且相应的传感器用作测量值接收器。 从DE10 2012 202 639A1中已知一种用于在车辆中的旋转构件处获取转角的传 感器组件。旋转构件在其圆周处与测量值指示器耦联，该测量值指示器与至少一个传感器 连接而产生代表旋转构件的转角的信号。在此，测量值指示器实施为运动转换器，其将旋转 构件的转动转换为测量值指示器的平移，其中至少一个传感器获取测量值指示器的代表旋 转构件转角的位移。
技术实现思路
与此相比，根据本专利技术的具有独立权利要求1所述特征的用于在车辆中的旋转构 件处获取转角的传感器组件的优点是，用于利用至少两个测量值指示器确定车辆的转角、 例如转向角所需要的电路板面积明显减小。在此，用于获取旋转构件的转角的两个测量值 指示器装配在共同的旋转轴线上并且或者布置在电路板两侧或者仅布置在电路板一侧。通 过将两个测量值指示器装配在一个旋转轴线上使得在相应的电路板上的投影基面更小。在 用于在车辆中的旋转构件处获取转角的、使用至少两个测量值指示器的传统传感器组件 中，测量值指示器分别布置在各自的旋转轴线上，使得需要显然更大的电路板面积。根据本 专利技术的传感器组件的实施方式例如可用于实施游标方法或者用于冗余地获取转角，对此相 应地需要至少两个测量值指示器。此外，通过在共同的旋转轴线上的布置方式基本上可实 现直接测量对于游标方法引人关注的在两个测量值指示器之间的角度差。另外，第一测量 值指示器可获取旋转构件在360°旋转范围内的角位置，并且第二测量值指示器可用作探 测旋转构件的多圈旋转的计圈器（Rundenzjihler)。 根据本专利技术的用于在车辆中的旋转构件处获取转角的传感器组件的实施方式例 如作为转向角传感器用于确定车辆的转向角。 本专利技术的实施方式提供一种用于在车辆中的旋转构件处获取转角的传感器组件。 在此，第一测量值指示器在圆周侧以预先规定的第一速比与旋转构件耦联，并且第二测量 值指示器在圆周侧以预先规定的第二速比与旋转构件耦联。测量值指示器分别与至少一个 测量值接收器连接而产生用于获取旋转构件的当前转角的至少一个信息。根据本专利技术，两 个测量值指示器装配在共同的旋转轴线上。 通过在从属权利要求中提出的措施和扩展方案可实现在独立权利要求1中说明 的用于在车辆中的旋转构件处获取转角的传感器组件的有利的改进方案。 特别有利的是，套筒可抗扭地与旋转构件耦联，其中套筒在内圆周处具有带动件 并且在外圆周处具有至少一个主齿圈。在此，第一测量值指示器可实施为带有第一齿圈的 第一齿轮，并且第二测量值指示器可实施为带有第二齿圈的第二齿轮。在此，至少一个主齿 圈与第一测量值指示器的第一齿圈和第二测量值指示器的第二齿圈啮合并且将测量值指 示器置于转动中。两个齿轮相对于主齿轮尽管有相同的轴间距但可具有不同的速比。为此 目的，齿轮的两个齿圈可具有不同的齿轮模数，并且主齿圈相应地实施为分开式且具有两 个相应地实施的齿部（Verzahnung)。另一可行方案在于，主齿圈同样实施为分开式且具有 两个齿部，这些齿部具有相同的齿轮模数但具有不同的齿数。在该实施方式中，分开的主齿 圈具有两个不同的直径。两个较小的齿轮如此啮合使得出现相同的轴间距。不同齿数和不 同模数的组合同样是可行的。 在根据本专利技术的传感器组件的有利的设计方案中，每个测量值指示器可具有至少 一个金属区，并且至少一个测量值接收器可实施为带有至少一个探测线圈的涡流传感器， 该探测线圈设置在至少一个电路板上并且与测量值指示器的金属区共同作用。至少一个 探测线圈例如可实施为螺旋线圈或扇形线圈，其分别可作为扁平线圈布置在电路板的表面 上。在利用涡流效应时至少一个探测线圈与金属物体的重叠或者至少一个探测线圈与金属 物体的距离的变化影响至少一个探测线圈的电感，该电感可以合适的方式测量。 在根据本专利技术的传感器组件的另一有利的设计方案中，两个测量值指示器中的至 少一个测量值指示器可与至少一个测量值接收器构成转角传感器，该转角传感器获取相应 的测量值指示器的转角。这种转角传感器获取旋转的相应的测量值指示器在360°的旋转 范围内的角位置，其中测量值指示器相对于相应的测量值接收器的至少一个探测线圈的轴 向距离是不变的。 在根据本专利技术的传感器组件的另一有利的设计方案中，第一测量值接收器的至少 一个探测线圈可设置在电路板的第一表面上，并且第二测量值接收器的至少一个探测线圈 可设置在电路板的第二表面上。在此，电路板设置在测量值指示器之间，使得第一测量值指 示器的至少一个金属区朝向第一测量值接收器的至少一个探测线圈，并且第二测量值指示 器的至少一个金属区朝向第二测量值接收器的至少一个探测线圈。由此可实现使两个测量 值指示器在没有螺纹的轴上以相对于相应的测量值接收器的至少一个探测线圈不变的距 离运转。在这种情况中探测两个测量值指示器的角位置并且通过游标方法进行评估。 在根据本专利技术的传感器组件的另一有利的设计方案中，第一速比可实施为与第二 速比相同，并且两个测量值指示器中的至少一个测量值指示器可与螺栓构成运动转换器， 该运动转换器将旋转构件的转动转换为相应的测量值指示器的带有轴向平移的转动。在 此，至少一个测量值接收器与相应的测量值指示器构成距离传感器，该距离传感器获取相 应的测量值指示器的至少一个金属区相对于至少一个测量值接收器的至少一个探测线圈 的轴向距离。实施为距离传感器的至少一个第二测量值接收器以有利的方式获取第二测量 值指示器的经过的轴向位移作为用于获取旋转构件的转数的信息。由此可旋转的构件的转 动引起在探测线圈和测量值指示器的金属区之间的距离的变化。在该实施方式中不一定需 要两个齿轮来通过转换成在多圈旋转上的平移运动明确地确定旋转构件的转角。第二测量 值指示器可用于实现冗余。 还可行的是，将设置在旋转轴线上的测量值指示器中的一个测量值指示器实施为 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在车辆中的旋转构件处获取转角的传感器组件，其具有第一测量值指示器(20)和第二测量值指示器(40)，所述第一测量值指示器在圆周侧以预先规定的第一速比与所述旋转构件(10)耦联，所述第二测量值指示器在圆周侧以预先规定的第二速比与所述旋转构件(10)耦联，其中，所述测量值指示器(20、40)分别与至少一个测量值接收器(30、50)连接而产生用于获取所述旋转构件(10)的当前转角(Ψ)的至少一个信息，其特征在于，两个所述测量值指示器(20、40)装配在共同的旋转轴线(DA)上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R·哈斯，S·莱迪希，M·金兹勒，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE