用于确定轴的位移的传感器装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于确定轴（3）沿所述轴的纵向轴线（L）的位移（T）的传感器装置（1），其包括：传感器单元（5），其径向地布置在距所述纵向轴线（L）第一距离（A）处，其中，能够使所述轴（3）沿所述纵向轴线（L）相对于所述传感器单元（5）位移；以及检测元件（7），其布置在所述轴（3）与所述传感器单元（5）之间，且在径向地距所述纵向轴线（L）第二距离（R）处以固定的方式联接到所述轴（3），其中，背向所述纵向轴线（L）的所述检测元件（7）的侧面相对于垂直于所述纵向轴线（L）的平面凸出，并且所述传感器单元（5）被设计成产生轴位移信号，所述信号取决于所述检测元件（7）沿所述纵向轴线（L）相对于所述传感器单元（5）的位移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定轴沿其纵向轴线的位移的传感器装置。
技术介绍
DE69707536T2描述了感应型的线性位置检测装置，所述装置借助于单相交流电信号基于激励生成交流电信号，并且应对待检测的线性位置输出指示多相振幅函数特性的所述信号。出于此目的，线性位置检测装置具有圆筒形绕组部段和以合适的距离布置在所述绕组部段的绕组之间的杆形可变磁耦合部段。DE20115060U1描述了一种致动器，其不具有凸轮轴，且其目的在于用以振荡方式运动并联接到提升阀的挺杆激活内燃发动机的提升阀，其中，靶环附接到挺杆的外周，所述靶环至少被开槽一次且被实现为由基于FE的材料或铁素体材料组成的独立的、预制零件。提供环绕挺杆并在低频率下感应地操作的传感器，以便确定挺杆的位置。DE4120643A1涉及机动车辆的摩擦离合器，其具有：离合器板，其能够被夹持在两个部件之间并以旋转地固定的方式安置在传动轴上；用于夹持的离合器弹簧，其位于两个部件之间的离合器板中；离合器激活装置，其具有靠近离合器的从属装置；主装置，其远离离合器；以及传动装置，其布置在它们之间，其中，布置在从属缸之中或之上的行程传感器被布置在靠近离合器的从属装置中。出于对行程信号的能力检测（capacitydetection）的目的，环形活塞在其外周上设有导电涂层。环形活塞被容纳在突起中，所述突起与活塞的涂层形成电容器。DE102006031139A1涉及一种用于用在从10mm到200mm的范围中的设备元件、机器元件或激活元件的平面线圈非接触式且无磨损地测量绝对线性位置的装置，其中，这种元件自身能够执行转子的功能。在两个平面三角形线圈上测量由于转子中的涡流产生的电磁场损耗，所述三角形线圈差异性地布置在平面中。这些损耗与由转子所覆盖的三角形线圈的面积成比例，且因此与绝对位置成比例。第二对线圈布置在第二平面中，其补偿距离转子的距离的变化。DE102013214358A1涉及一种用于手动换档变速器的测量装置，其用于感测换档轴相对于壳体的位置，其包括传感器布置和传感器靶，其中，所述传感器布置包括感应传感器，借助于所述感应传感器检测所述感应传感器与传感器靶之间的距离，且传感器靶由传导性材料制成，其中，传感器靶的形状被配置成使得感应传感器与传感器靶之间的距离随换档轴相对于壳体的位置而变化。US4623840A描述了一种致动器，其包括圆筒形主体，线圈形成于所述主体的外表面上，且用作核心的活塞被布置在所述主体中。由于活塞的位移引起的线圈感应的变化，能够借助于检测电路来检测活塞的位移。
技术实现思路
本专利技术的目标在于提供一种用于确定轴沿其纵向轴线的位移的传感器装置，其准许位移确定的高度准确性和可靠性。所述目标借助于独立专利权利要求的特征实现。有利的发展的特征在从属权利要求中。根据第一方面，本专利技术以一种用于确定轴沿其纵向轴线的位移的传感器装置为特征，所述传感器装置包括径向地布置在距纵向轴线第一距离处的传感器单元。所述轴能够沿纵向轴线相对于传感器单元位移。传感器装置还包括布置在轴与传感器单元之间的检测元件。所述检测元件在径向地距纵向轴线第二距离处固定地联接到轴。背向纵向轴线的检测元件的侧面相对于垂直于纵向轴线的平面凸出，使得检测元件与传感器单元之间的间隙距离在传感器单元的范围内垂直于纵向轴线且独立于轴的倾斜角度变化。传感器单元被设计成生成轴位移信号，所述信号取决于检测元件沿纵向轴线相对于传感器单元的位移。检测元件的凸出构造具有以下优点：相比于检测元件的平面实施例，轴的倾斜角度对通过使检测元件与传感器单元的任何部分重叠所围封的体积的影响都是小的。以这种方式，使得可能高度准确和可靠地确定位移。由于传感器装置的高度准确性，因此即使在轴倾斜大约该倾斜角度的情况下，例如限制倾斜角度的引导轴的手段仍仅是任选的。因此，例如能够插入圆形轴，并且结果是有助于简单且成本有效地制造传感器装置。另外，在圆形轴的情况下，带有有效密封件（相比于环境介质）的轴承的可用性有助于传感器装置的高度可靠性。因此，轴位移信号表示轴沿纵向轴线相对于传感器单元的位移。具体地，相比于在检测元件的非凸出实施例的情况中的情形，轴位移信号相对于实际位移更加精确。在根据第一方面的一个有利实施例中，背向纵向轴线的检测元件的侧面的曲率体现在垂直于纵向轴线的平面中，以便基本上等于该平面中的环的曲率，所述环的半径对应于检测器元件距纵向轴线的第二距离。带有围绕纵向轴线基本上旋转对称的表面曲率的检测元件的凸出式实施例具有以下优点：检测元件与讨论中的传感器单元的部分重叠所围封的体积基本上独立于轴的倾斜角度，并且结果是，位移确定的高度准确性和可靠性变得可能。在根据第一方面的进一步的有利实施例中，检测元件被体现为片层件（lamellar）。在片层件经受磁场的情况中，磁场由于片层件所经历的阻尼表示检测元件相对于传感器单元的位移。另外，例如，变换性反馈（transformatoryfeedback）表示检测元件相对于传感器单元的位移。因此，使得可能简单地确定轴沿其纵向轴线的位移。出于该目的，例如，由传导性材料来实现片层件。在根据第一方面的进一步的有利实施例中，检测元件被实现为导体回路（conductorloop）。在导体回路经受磁场的情况中，变换性反馈表示检测元件相对于传感器单元的位移。因此，使得可能简单地确定轴沿其纵向轴线的位移。出于该目的，例如，由传导性材料来实现导体回路，使得导体回路的导体环绕检测元件的至少一部分。在根据第一方面的进一步的有利实施例中，传感器单元包括激励线圈和至少一个接收线圈。所述激励线圈和所述至少一个接收线圈实现为使得由激励线圈生成的磁场根据检测元件相对于传感器单元的位移在所述至少一个接收线圈中感应出相应的电压。此类布置准许成本有效地和准确地确定轴沿其纵向轴线的位移。传感器单元被设计成生成随相应电压而变的轴位移信号。在根据第一方面的进一步的有利实施例中，检测元件被实现为永久磁铁。传感器单元包括霍尔传感器，所述霍尔传感器根据永久磁铁相对于传感器单元的位移被由永久磁铁带来的磁场穿透。此类实施例具有以下优点：为了确定轴沿其纵向轴线的位移，所有必须的工作是确定永久磁铁的磁场，并且结果在于有助于简单地制造传感器装置。传感器单元被设计成生成随霍尔传感器的霍尔电压而变的轴位移信号。在根据第一方面的进一步的有利实施例中，检测元件被实现为永久磁铁。传感器单元包括磁阻传感器元件，所述磁阻传感器元件根据永久磁铁相对于传感器单元的位移被由永久磁铁带来的磁场所穿透。此类实施例具有以下优点：为了确定轴沿其纵向轴线的位移，所有必须的工作就是确定永久磁铁的磁场，并且结果是有助于简单地节约空间地制造传感器装置。传感器单元被设计成生成随磁阻传感器元件的电阻而变的轴位移信号。磁阻传感器元件被实现为，例如，各向异性磁电阻（AMR）、巨磁电阻（GMR）或穿隧磁电阻（TMR）。在根据第一方面的进一步的有利实施例中，检测元件被实现为电容器的至少第一电极。传感器单元包括电容器的至少第二电极。传感器单元被设计成生成随电容器的电容而变的轴位移信号。根据第二方面，本专利技术以废气再循环阀为特征，所述废气再循环阀布置在内燃发动机的废气系（exhaustgastrain）中以便控制废气流。废气再循环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定轴（3）沿其纵向轴线（L）的位移（T）的传感器装置（1），包括：‑传感器单元（5），其径向地布置在距所述纵向轴线（L）第一距离（A）处，其中，能够使所述轴（3）沿所述纵向轴线（L）相对于所述传感器单元（5）位移，‑检测元件（7），其布置在所述轴（3）与所述传感器单元（5）之间，且在径向地距所述纵向轴线（L）第二距离（R）处固定地联接到所述轴（3），其中，背向所述纵向轴线（L）的所述检测元件（7）的侧面相对于垂直于所述纵向轴线（L）的平面凸出，使得所述检测元件（7）与所述传感器单元（5）之间的间隙距离（B）在所述传感器单元（5）的范围内相对于所述纵向轴线（L）垂直且独立于所述轴（3）的倾斜角度（α）变化，‑所述传感器单元（5）被设计成生成轴位移信号，所述信号取决于所述检测元件（7）沿所述纵向轴线（L）相对于所述传感器单元（5）的位移。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.16 DE 102014213869.81.一种用于确定轴（3）沿其纵向轴线（L）的位移（T）的传感器装置（1），包括：-传感器单元（5），其径向地布置在距所述纵向轴线（L）第一距离（A）处，其中，能够使所述轴（3）沿所述纵向轴线（L）相对于所述传感器单元（5）位移，-检测元件（7），其布置在所述轴（3）与所述传感器单元（5）之间，且在径向地距所述纵向轴线（L）第二距离（R）处固定地联接到所述轴（3），其中，背向所述纵向轴线（L）的所述检测元件（7）的侧面相对于垂直于所述纵向轴线（L）的平面凸出，使得所述检测元件（7）与所述传感器单元（5）之间的间隙距离（B）在所述传感器单元（5）的范围内相对于所述纵向轴线（L）垂直且独立于所述轴（3）的倾斜角度（α）变化，-所述传感器单元（5）被设计成生成轴位移信号，所述信号取决于所述检测元件（7）沿所述纵向轴线（L）相对于所述传感器单元（5）的位移。2.根据权利要求1所述的传感器装置（1），其中，背向所述纵向轴线（L）的所述检测元件（7）的所述侧面的曲率实现在垂直于所述纵向轴线（L）的平面中，以便基本上等于该平面中的环的曲率，所述环的半径对应于所述检测器元件（7）距所述纵向轴线（L）的所述第二距离（R）。3.根据前述权利要求中的任一项所述的传感器装置（1），其中，所述检测元件（7）被实现为片层件。4.根据前述权利要求1或2中的任一项所述的传感器装置（1），其中，所述检测元件（7）被实现为导体回路。5.根据前述权利要求中的任一项所述的传感器装置（1），其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：P维泽，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE