用于探测旋转构件的转角的角度传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于探测旋转构件的转角的角度传感器，该角度传感器具有测量值发送器和测量值接收器，该角度传感器还产生与旋转构件的旋转运动相关的角度信息，其中，角度传感器的第一部件(测量值发送器、测量值接收器)与旋转构件不可相对转动地连接，并且角度传感器的第二部件(测量值接收器、测量值发送器)位置固定地布置成与第一部件(测量值发送器、测量值接收器)具有预定的轴向间距(L)。本发明专利技术还涉及一种用于探测车辆中的旋转轴的转角的相应的传感器组件，该传感器组件具有至少一个这样的角度传感器。根据本发明专利技术，旋转构件在引导部中沿轴向和沿径向引导，其中，至少一个弹性的弹簧组件将旋转构件沿轴向压到引导部中。

【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的类型的用于探测旋转构件的转角的角度传感器和根据独立权利要求6的类型的用于探测车辆中的旋转轴的转角的传感器组件。
技术介绍
转向角传感器应测量方向盘的最多六转的转动，这相当于约2000°的角域。因此，除了角度测量值外，必须保证转动周期间隔的计数。由现有技术已知转向角传感器，其借助于两个齿轮测量方向盘的多转转动的转向角，该齿轮通过大齿轮与方向盘轴耦联。在齿轮的中部中布置有永磁体，并且借助于磁场传感器可确定齿轮的角度。两个齿轮具有稍微不同的齿数，从而由角度彼此的关系还可确定齿轮的相应的转动。因此可确定方向盘经过多转转动的角度。因此，对于该已知的实施方式，需要两个齿轮以及两个磁场传感器以确定实际的转角。例如在公开文献DE 10 2008 011 448 A1中说明了一种用于探测转角的组件。所说明的组件包括发送器和传感器，传感器根据旋转构件的转角变化将由发送器产生的物理参数变化探测为可数字评估的信号。旋转构件具有至少一个耦联在其周边处的、通过其旋转而转动的更小周长的卫星部(其优选地具有角度传感器)，该卫星部通过沿轴向耦联的内摆线传动机构驱动同样旋转的内摆线盘或内摆线齿轮，内摆线盘或内摆线齿轮的转动速度通过内摆线传动机构减速，使得可由此利用转动传感器系统关于转向轴的多转转动确定旋转构件的转动数和绝对的转向角。
技术实现思路
而具有独立权利要求1的特征的根据本专利技术的角度传感器和根据本专利技术的传感器组件具有的优点是，可减少用于探测车辆中的旋转轴的转角的旋转构件的噪声生成和轴向运动。此外，通过本专利技术的实施方式可明显降低旋转构件的倾翻风险，并且以有利的方式在使用寿命内几乎恒定地保持在测量值发送器和测量值接收器之间的气隙或间距。此外，本专利技术的实施方式可防止旋转构件在角度传感器的部件(例如电路板)上刮擦并且损坏在此存在的导电结构，例如导体电路。本专利技术的实施方式提供了一种用于探测旋转构件的转角的角度传感器，该角度传感器具有测量值发送器和测量值接收器，角度传感器产生与旋转构件的旋转运动相关的角度信息。在此，角度传感器的第一部件与旋转构件不可相对转动地连接，而角度传感器的第二部件位置固定地布置成与第一部件具有预定的轴向间距。根据本专利技术，旋转构件在引导部中沿轴向和沿径向引导，其中，至少一个弹性的弹簧组件将旋转构件沿轴向压到引导部中。因此，实施为永磁体的测量值发送器例如可与旋转构件连接，并且与之一起运动。实施为霍尔传感器的测量值接收器此时位置固定地布置成与永磁体有预定的轴向间距，并且探测磁场的通过旋转运动引起的变化。该布置方式能够实现霍尔传感器的简单的电气接触。备选地，霍尔传感器可与旋转构件连接，而永磁体可位置固定地来布置。此外，提出一种用于探测车辆中的旋转轴的转角的传感器组件，该传感器组件具有：第一角度传感器，该第一角度传感器产生与旋转轴的旋转运动相关的第一角度信息；和第二角度传感器，该第二角度传感器产生与旋转轴的旋转运动相关的第二角度信息。旋转轴的实际转角可在预定的值域中由第一角度信息和第二角度信息明确地确定。在此，旋转轴与转动发送器耦联，该转动发送器将旋转轴的运动传递给第一角度传感器和第二角度传感器。此外，转动发送器在引导部中沿轴向和沿径向引导，其中，弹性的第一弹簧组件将转动发送器沿轴向压到引导部中。根据本专利技术的传感器组件可在车辆中例如用于探测转向角或踏
板行程。通过在从属权利要求中阐述的措施和改进方案可有利地改进在独立权利要求1中说明的用于探测旋转构件的转角的角度传感器和在独立权利要求6中说明的用于探测车辆中的旋转轴的转角的传感器组件。特别有利的是，角度传感器的位置固定的部件可布置在电路板上。至少一个弹性的弹簧组件可布置在隔板处，隔板可布置在电路板和旋转构件之间，并且可在角度传感器的部件的区域中具有凹口。在根据本专利技术的角度传感器的有利的设计方案中，至少一个弹性的弹簧组件可具有两个弹簧元件，其布置在凹口的彼此相对而置的侧部处并且可迎向彼此地伸延，从而两个弹簧元件在两个彼此相对而置的支承点处沿轴向作用到旋转构件上。由此可降低旋转构件的倾斜倾向，并且引起旋转构件平地处在引导部的底部处。旋转构件和引导部的尺寸和材料选择如此彼此协调和匹配，使得它们几乎无间隙地共同作用，以实现沿径向和沿轴向引导的构件的旋转运动。优选地，弹簧元件可实施为弹簧舌片。在根据本专利技术的角度传感器的另一有利的设计方案中，旋转构件可实施为齿轮，在齿轮的基体处可模制有齿圈和引导边缘，至少一个弹簧组件可起作用到引导边缘上。通过实施为齿轮的方案，基体可与另一齿轮简单地耦联并且由该另一齿轮驱动，从而角度传感器可产生用于另一齿轮的运动的相应的角度信息。在根据本专利技术的传感器组件的有利的设计方案中，弹性的第一弹簧组件可包括至少两个弹簧元件，其可作用到引导边缘上，引导边缘可布置在转动发送器的包围旋转轴的开口处。因此，至少两个弹簧元件可布置在开口的彼此相对而置的侧部处并且迎向彼此地伸延，从而两个弹簧元件可在两个彼此相对而置的支承点处沿轴向作用到转动发送器上。由此可降低转动发送器的倾斜倾向，并且引起旋转的转动发送器平地处在引导部的底部处。优选地，可使用四个弹簧元件，其例如可实施为弹簧舌片，以进一步降低倾斜倾向。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，转动发送器可具有主齿圈，其可将旋转轴的运动传递到第一齿轮的第一齿圈和第二齿轮的第二齿圈上，其中，第一齿圈的齿数可不同于第二齿圈的齿数。在另一有利的设计方案中，根据本专利技术的传感器组件可具有多件式壳体，在其中可布置有第一角度传感器和第二角度传感器。在此，角度传感器的位置固定的部件可布置在共同的电路板上。此外，具有两个凹口和至少两个弹性的弹簧组件的共同的隔板可相应布置在第一齿轮与电路板之间和第二齿轮与电路板之间。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，第一弹簧组件的至少两个弹簧元件例如可布置在第一壳体件的开口(其至少部分地包围旋转轴)的边缘处。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，转动发送器的引导部可布置在第二壳体件的开口(其至少部分地包围旋转轴)的边缘处。附图说明在附图中示出了本专利技术的实施例，并且在下文的说明中对该实施例进行详细阐述。在附图中，相同的附图标记表示实施相同或相似功能的部件或元件。图1示出了用于探测车辆中的旋转轴的转角的根据本专利技术的传感器组件的实施例的示意性的立体的分解图示。图2示出了用于图1的根据本专利技术的传感器组件的根据本专利技术的角度传感器的实施例的示意性的详细图示。图3示出了图2的根据本专利技术的角度传感器的截面图示。具体实施方式如由图1至图3可见的那样，用于探测车辆中的未示出的旋转轴的转角的根据本专利技术的传感器组件1的示出的实施例包括：第一角度
传感器3，其产生与旋转轴的旋转运动相关的第一角度信息；和第二角度传感器4，其产生与旋转轴的旋转运动相关的第二角度信息。旋转轴的实际转角可在预定的值域中由第一角度信息和第二角度信息明确地确定。用于探测旋转构件20、30的转角的第一角度传感器3和第二角度传感器4分别包括测量值发送器26、36和测量值接收器12、14，并且产生与旋转构件20、30的旋转运动相关的角度信息。在此，角度传感器3、4的第一部件与旋转构件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于探测旋转构件(20、30)的转角的角度传感器(3、4)，该角度传感器具有测量值发送器(26、36)和测量值接收器(12、14)，该角度传感器产生与所述旋转构件(20、30)的旋转运动相关的角度信息，其中，所述角度传感器(3、4)的第一部件和所述旋转构件(20、30)不可相对转动地连接，并且所述角度传感器(3、4)的第二部件位置固定地布置成相对于所述第一部件具有预定的轴向间距(L)，其中，所述第一部件是测量值发送器(26、36)和测量值接收器(12、14)中的一个，而所述第二部件是测量值发送器(26、36)和测量值接收器(12、14)中的另一个，其特征在于，所述旋转构件(20、30)沿轴向并且沿径向在引导部(7.3)中引导，其中，至少一个弹性的弹簧组件(44)将所述旋转构件(20、30)沿轴向压到所述引导部(7.3)中。

【技术特征摘要】
2015.05.22 DE 102015209385.91.一种用于探测旋转构件(20、30)的转角的角度传感器(3、4)，该角度传感器具有测量值发送器(26、36)和测量值接收器(12、14)，该角度传感器产生与所述旋转构件(20、30)的旋转运动相关的角度信息，其中，所述角度传感器(3、4)的第一部件和所述旋转构件(20、30)不可相对转动地连接，并且所述角度传感器(3、4)的第二部件位置固定地布置成相对于所述第一部件具有预定的轴向间距(L)，其中，所述第一部件是测量值发送器(26、36)和测量值接收器(12、14)中的一个，而所述第二部件是测量值发送器(26、36)和测量值接收器(12、14)中的另一个，其特征在于，所述旋转构件(20、30)沿轴向并且沿径向在引导部(7.3)中引导，其中，至少一个弹性的弹簧组件(44)将所述旋转构件(20、30)沿轴向压到所述引导部(7.3)中。2.根据权利要求1所述的角度传感器，其特征在于，所述角度传感器(3)的位置固定的第二部件布置在电路板(10)上，其中，所述至少一个弹性的弹簧组件(44)布置在隔板(40)处，该隔板布置在所述电路板(10)和所述旋转构件(20、30)之间，并且在所述角度传感器(3、4)的第二部件的区域中具有凹口(42)。3.根据权利要求2所述的角度传感器，其特征在于，所述至少一个弹性的弹簧组件(44)具有两个弹簧元件(44.1、44.2)，该弹簧元件布置在所述凹口(42)的彼此相对而置的侧部处并且迎向彼此地伸延，从而所述两个弹簧元件(44.1、44.2)在两个彼此相对而置的支承点处沿轴向作用到所述旋转构件(20、30)上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的角度传感器，其特征在于，所述旋转构件(20、30)和所述引导部(7.3)无间隙地共同作用。5.根据权利要求4所述的角度传感器，其特征在于，所述旋转构件(20、30)为齿轮，在该齿轮的基体处模制有齿圈(22、32)和引导边缘(28、38)，所述至少一个弹簧组件(44)作用到该引导边缘
\t上。6.一种用于探测车辆中的旋转轴的转角的传感器组件(1)，该传感器组件具有：第一角度传感器(3)，其产生与所述旋转轴的旋转运动相关的第一角度信息；第二角度传感器(4)，其产生与所述旋转轴的旋转运动相关的第二角...

【专利技术属性】
技术研发人员：江藤昌也，
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