用于获取在车辆中的旋转构件处的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获取在车辆中的旋转构件(10)处的转角的传感器组件(1、1A)，其中，旋转构件(10)与测量值发送器(20)耦联，该测量值发送器与至少一个传感器(40、50)结合产生表示旋转构件(10)的转角的信号。根据本发明专利技术，测量值发送器(20)与至少一个实施为转角传感器(40)的传感器构成转角探测器(3)，该转角探测器获取旋转构件(10)在360°旋转范围中的角位置。此外，测量值发送器(20)与至少一个实施为距离传感器(50)的传感器构成转动探测器(5)，该转动探测器获取旋转构件(10)的转数，其中，测量值发送器(20)与旋转构件(10)构成运动转换器，该运动转换器将旋转构件(10)的转动(12)转换成测量值发送器(20)相对于旋转构件(10)的轴向平动(14)，其中，至少一个距离传感器(50)获取测量值发送器(20)所经过的轴向位移，该轴向位移代表旋转构件(10)的转数，其中，旋转构件(10)的实际转角可从由转角探测器(3)获取的角位置和由转动探测器(5)获取的转数中求得。

【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根据独立权利要求1所述类型的用于获取在车辆中的旋转构件处的转角的传感器组件。
技术介绍
在已知的转向角传感器中，无接触地借助于磁场传感器探测用于确定方向盘转数的计数轮。这种系统的缺点在于，在切断点火时必须提供静态电流，以能够在切断点火的情况下识别方向盘的旋转。这在车辆长时间不使用的情况下会导致不期望的车辆电池放空。如果不提供这种静态电流，则当在点火切断或电池中断的情况下方向盘转动时不再能清楚地确定转向角。例如在公开DE102008011448A1中说明了一种用于获取转角的组件。所说明的该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探测由发送器产生的物理变量的变化作为可数字评估的信号。旋转构件具有至少一个耦联在其圆周处的、通过其旋转而转动的圆周较小的行星齿轮，该行星齿轮优选具有角度传感器，该角度传感器通过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，该内摆线盘或内摆线齿轮的转速通过内摆线传动机构降低，使得由此利用旋转传感器系统可获取旋转构件的转数和转向轴经过多圈转动的绝对转向角。
技术实现思路
而根据本专利技术的具有独立权利要求1所述特征的用于获取在车辆中的旋转构件处的转角的传感器组件具有的优点是，利用两个独立无接触的、优选基于涡流效应的测量方法获取旋转构件的实际转角。第一测量方法获取360°旋转，并且第二测量方法用作“圈计数器”，其通过距离变化探测旋转构件的多圈旋转。通过将待获取的转角分成转动和距离变化，根据本专利技术的传感器组件的实施方式可非常简单地达到更高的分辨率。此外，通过将旋转运动转变为机械转动和高度变化，即使在旋转构件的多圈旋转下也始终存在明确的旋转位置。以有利的方式将旋转运动保持为机械的改变的转动和高度变化，使得即使在切断点火或电池中断之后或者在电子系统有故障时也提供正确的绝对转角。由此可借助于涡流效应特别可靠地运行或特别可靠地识别转角。另一优点可表现为机械上的简化，这可促使成本节约，因为在根据本专利技术的传感器组件的实施方式中不需要具有彼此啮合的齿结构的小齿轮或磁体来获取在车辆中的旋转构件处的转角，这可促使成本节约。此外，根据本专利技术的用于获取在车辆中的旋转构件处的转角的传感器组件的实施方式由于可运动部件的减少可有利地非常低噪音地工作。优选地，根据本专利技术的传感器组件可用于确定车辆的转向角。在此，旋转构件优选实施为车辆的转向柱或与转向柱防止旋转地连接的套管。本专利技术的实施方式提供了用于获取在车辆中的旋转构件处的转角的传感器组件。旋转构件与测量值发送器耦联，该测量值发送器与至少一个传感器结合产生表示旋转构件的转角的信号。根据本专利技术，测量值发送器与至少一个实施为转角传感器的传感器构成转角探测器，该转角探测器获取旋转构件在360°旋转的范围中的角位置。此外，测量值发送器与至少一个实施为距离传感器的传感器构成转动探测器，该转动探测器获取旋转构件的转数。另外，测量值发送器与旋转构件构成运动转换器，该运动转换器将旋转构件的转动转换成测量值发送器相对于旋转构件的轴向平动，其中，至少一个距离传感器获取测量值发送器所经过的轴向位移，该轴向位移代表旋转构件的转数。旋转构件的实际转角可从由转角探测器获取的角位置和由转动探测器获取的转数中求得。通过在从属权利要求中列出的措施和改进方案可有利地改进在独立权利要求1中说明的用于获取在车辆中的旋转构件处的转角的传感器组件。特别有利的是，将测量值发送器实施为与旋转构件不可相对转动地耦联的、具有基体的圆盘，该基体具有中央开口和设置在外圆周上的外螺纹，该外螺纹旋入在壳体的容纳孔的内壁中引入的内螺纹中。壳体优选实施为具有底部和盖部的罐状体，底部和盖部具有孔，旋转构件延伸穿过该孔。这有利地使得根据本专利技术的用于获取在车辆中的旋转构件处的转角的传感器组件有紧凑的结构形式。在根据本专利技术的传感器组件的有利的设计方案中，基体可通过传递旋转运动的带动件与旋转构件耦联，其中，基体通过在外圆周处的轴向引导实现强制的轴向运动。于是可评估基体所经过的轴向位移以获取转数。在根据本专利技术的传感器组件的另一有利设计方案中，传感器可实施为具有预定数量的探测线圈和预定数量的对应的探测区域的涡流传感器，其通过相应磁场的变化获取距离或转角。优选地，至少一个实施为转角传感器的传感器的线圈和至少一个实施为距离传感器的传感器的线圈布置在共同的线圈支架上。探测区域由可导电材料或铁磁性材料构成，在其中对应的线圈感应出涡流。线圈以及探测区域的数量和形状可有利地匹配于所存在的安装条件。在根据本专利技术的传感器组件的另一有利设计方案中，至少一个实施为转角传感器的传感器的探测区域可布置在测量值发送器的基体的内侧边缘区域处。至少一个实施为距离传感器的传感器的探测区域例如可布置在测量值发送器的基体的外侧边缘区域处。此外，可在基体的内侧边缘区域和外侧边缘区域之间布置可变形的中间区域，使得在旋转构件转动运动期间内侧边缘区域保持其轴向位置，并且只有外侧区域实施通过在外圆周处的轴向引导强制进行的轴向运动。于是可评估外侧边缘区域所经过的轴向位移以获取转数。在根据本专利技术的传感器组件的另一有利设计方案中，至少一个实施为距离传感器的传感器和至少一个实施为转角传感器的传感器具有至少一个共同的探测线圈和/或至少一个共同的探测区域。在根据本专利技术的传感器组件的另一有利设计方案中，传感器的探测线圈可分布在多个位置地布置在线圈支架中。由此可有利地实现更高的灵敏度、即在多个位置上串联的更高的线圈电感率。评估和控制单元可同时或以预定的顺序评估至少一个转角传感器的和/或至少一个距离传感器的线圈。这可有利地补偿干扰影响、例如温度变化等。此外，使用多个传感器或线圈可有利地冗余地获取在旋转构件处的转角。本专利技术的实施例在附图中示出并且在以下说明中予以详细阐述。在附图中，相同的附图标记表示实现相同或相似功能的部件或元件。附图说明图1以第一位置示出了根据本专利技术的用于获取在车辆中的旋转构件处的转角的传感器组件的第一实施例的示意性立体截面图。图2以第二位置示出了图1的根据本专利技术的传感器组件的第一实施例的示意性立体截面图。图3示出了用于图1和图2中的根据本专利技术的传感器组件的线圈支架的第一实施例的示意性俯视图。图4示出了用于图1和图2中的根据本专利技术的传感器组件的测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于获取在车辆中的旋转构件处的转角的传感器组件，其中，所述旋转构件(10)与测量值发送器(20)耦联，该测量值发送器与至少一个传感器(40、50)结合产生表示所述旋转构件(10)的转角的信号，其特征在于，所述测量值发送器(20)与至少一个实施为转角传感器(40)的传感器构成转角探测器(3)，该转角探测器获取所述旋转构件(10)在360°旋转范围中的角位置，并且所述测量值发送器(20)与至少一个实施为距离传感器(50)的传感器构成转动探测器(5)，该转动探测器获取所述旋转构件(10)的转数，其中，所述测量值发送器(20)与所述旋转构件(10)构成运动转换器，该运动转换器将所述旋转构件(10)的转动(12)转换成所述测量值发送器(20)相对于所述旋转构件(10)的轴向平动(14)，其中，至少一个距离传感器(50)获取所述测量值发送器(20)所经过的轴向位移，该轴向位移代表所述旋转构件(10)的转数，其中，所述旋转构件(10)的实际转角能从由所述转角探测器(3)获取的角位置和由所述转动探测器(5)获取的转数中求得。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.18 DE 102013221191.01.用于获取在车辆中的旋转构件处的转角的传感器组件，其中，
所述旋转构件(10)与测量值发送器(20)耦联，该测量值发送器与
至少一个传感器(40、50)结合产生表示所述旋转构件(10)的转角
的信号，其特征在于，所述测量值发送器(20)与至少一个实施为转
角传感器(40)的传感器构成转角探测器(3)，该转角探测器获取
所述旋转构件(10)在360°旋转范围中的角位置，并且所述测量值
发送器(20)与至少一个实施为距离传感器(50)的传感器构成转动
探测器(5)，该转动探测器获取所述旋转构件(10)的转数，其中，
所述测量值发送器(20)与所述旋转构件(10)构成运动转换器，该
运动转换器将所述旋转构件(10)的转动(12)转换成所述测量值发
送器(20)相对于所述旋转构件(10)的轴向平动(14)，其中，至
少一个距离传感器(50)获取所述测量值发送器(20)所经过的轴向
位移，该轴向位移代表所述旋转构件(10)的转数，其中，所述旋转
构件(10)的实际转角能从由所述转角探测器(3)获取的角位置和
由所述转动探测器(5)获取的转数中求得。
2.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述测量值
发送器(20)实施为与所述旋转构件(10)不能相对转动地耦联的、
具有基体(22、22A、22B)的圆盘(20A)，该基体具有中央开口(26)
和设置在外圆周(22.1)上的外螺纹(22.2)，该外螺纹旋入在壳体
(30)的容纳孔(34)的内壁(34.1)中引入的内螺纹(34.2)中。
3.根据权利要求2所述的传感器组件，其特征在于，所述基体
(22B)通过传递旋转运动(12)的带动件(18)与所述旋转构件(10)
耦联，其中，所述基体(22B)通过在所述外圆周(22.1)处的轴向
引导实施强制的轴向运动，其中，能评估所述基体(22B)所经过的
轴向位移以获取转数。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器组件，其特征在于，
所述传感器(40、50)...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·哈斯，F·亨里齐，
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