位置传感器组件制造技术

一种旋转位置传感器组件(10)，用于检测马达转子(104)的角度位置。组件(10)包括至少一个传感器(12)和传感器目标(14)，传感器目标(14)可相对于传感器(12)运动。传感器目标(14)包括管形本体(16)，其具有多个成一体形成的径向延伸部分(18)。这些部分(18)包括两个径向上边缘部分(24)，径向上边缘部分(24)由径向延伸的支承件支承，该支承件从边缘部分(24)向后设置。各上边缘部分(24)提供了用于传感器的目标。还提供了一种用于在位置传感器组件(10)中使用的传感器目标(14)、一种制造传感器目标(14)的方法以及一种使用旋转位置传感器组件(10)的机电致动器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】位置传感器组件本专利技术涉及用于与机电致动器一起使用的位置传感器组件，还涉及一种包括例如位置传感器的机电致动器。还涉及用于位置传感器组件的传感器目标以及一种制造传感器目标的方法。已知提供了一种位置传感器组件，该位置传感器组件能够确定绕轴线自由旋转的物体(例如马达的转子)的角度位置。这种类型的传感器有时称为旋转编码器，并将旋转运动转换成一个或多个输出信号，该输出信号的值独立地或在组合时指示旋转物体的角度位置。这种位置传感器组件的一个应用是测量马达转子的位置，用于控制马达的位置。马达有多种形式，但是本申请人考虑的一种特定形式是集成到用于液压制动系统的机电致动器中的马达。这种致动器可以用于将马达的旋转运动转换成与液压制动回路的缸连接的柱塞的线性运动。需要对马达位置进行高度准确地控制，且在大部分情况下空间有限，因此很难布置位置传感器。在US4909577公开的一种结构中，电磁致动器包括具有定子和转子的马达。转子是空心的，并在内表面上设有螺旋槽，该螺旋槽形成布置在转子内部的滚珠丝杠线性驱动器的一部分。该驱动器包括具有外螺旋槽的细长螺杆，该螺旋槽与转子的螺旋槽互补。这两个槽填充有金属滚珠，该滚珠作用在螺杆上，以产生螺杆相对于定子的线性运动。螺杆的线性运动用于控制车辆液压制动回路中的液压。转子在两端处由轴承支承。在本申请人的在先专利EP0317182中公开的另一结构中，步进马达有固定在马达转子的凸出端部上的螺杆，这样，当转子旋转时，螺杆也旋转。螺杆凸出至形成于活塞端面中的孔中，该活塞再插入充满液压流体的缸的孔中。防止活塞在缸内旋转，且当转子旋转时，活塞沿缸运动。这改变了与缸连接的液压制动回路中的流体的压力。本专利技术的目的是提供一种位置传感器装置，该位置传感器装置适合与电马达一起使用，特别是与液压制动系统的电磁致动器的马达一起使用。根据第一方面，本专利技术提供了一种用于检测马达转子的角度位置的旋转位置传感器组件，该位置传感器组件包括：至少一个传感器；以及传感器目标，该传感器目标可相对于所述传感器运动，该传感器目标包括管形本体和与该管形本体形成一体的多个基本径向延伸的部分；各个径向延伸的部分包括两个基本径向的上边缘部分以及从该上边缘部分向后设置的径向延伸的支承件，各上边缘部分提供了用于传感器的目标。两个上边缘部分可以绕管形本体沿周向偏移。支承件可以包括基部部分和两个直立唇缘，上边缘部分形成在该直立唇缘上。各唇缘可以远离基部部分而沿轴向延伸，从而以直角与基部部分连接。唇缘可以与基部部分形成一体。传感器目标可以在弓形区域内的所有点处没有材料，该弓形区域由相邻的径向延伸部分的上边缘部分沿各径向边缘界定。该区域的内边缘可以与管形本体部分的外径相对应。相邻的径向延伸部分的唇缘的最内侧端部可以通过传感器目标的主体的弓形边缘部分而相互连接。这些弓形边缘部分可以限定没有材料的弓形界定区域的内边缘。弓形部分的顶边缘可以布置在与径向延伸部分的上边缘部分相同的平面中。径向延伸部分与本体的连接以及使得径向延伸部分与相邻的径向延伸部分连接的边缘都可以沿公共圆形通路来布置。该通路可以与管形本体的直径相对应。传感器目标可以使用深拉制技术而由金属坯件形成。径向延伸部分和管形本体可以由单个坯件整体形成。坯件可以包括金属板，优选金属盘。盘最初可以有均匀的厚度。传感器目标的上边缘部分可以是大致平面形，并可以完全处于公共第一平面中，该公共第一平面可以与传感器目标的旋转轴线垂直。当存在时，各径向延伸部分的基部部分可以大致为平面形，并可以完全位于与传感器目标的旋转轴线垂直的单个平面中，该平面与第一平面偏离了在边缘上的唇缘的高度。不过，这对于本专利技术并不是必需的，可以优选的是，基部部分在径向延伸部分的外边缘处比在径向延伸部分的内边缘更远处地退回。这也意味着唇缘的高度将在朝着径向延伸部分的最外侧边缘的位置处比在径向延伸部分的内边缘处更低。各径向延伸部分的最外侧边缘(该最外侧边缘最远离与管形本体的连接)还可以包括最外侧上边缘部分，该最外侧上边缘部分连接两个上边缘部分中的每一个，从而形成连续的上边缘。这有助于为径向延伸部分提供刚性。这些可选的最外侧上边缘部分、上边缘部分和可选的弓形边缘部分一起可以形成传感器目标的连续顶部边沿。在各个径向延伸部分的上边缘部分之间的周向间距可以相同。类似地，在各支承件之间的、没有材料的区域可以有相同的周向长度。传感器目标的边缘可以是线性的，并可以从各支承件的内边缘沿径向延伸至各支承件的外边缘。传感器目标的管形本体可以沿与上边缘部分相反的方向而沿轴向延伸离开所述径向延伸部分。管形本体可以在使用时为马达转子的至少一部分提供保护盖，从而使得转子与定子分离。管形本体的、离径向延伸部分最远的端部可以相对于主体的中心部分有减小的直径，从而形成变窄部分。管形本体可以包括薄壁管。例如，管的壁厚可以小于管形本体的直径的百分之一，或者小于百分之五，或者甚至更小。减少厚度将减轻重量，且它足以使得本体在使用中保持它的形状并且支承凸缘。径向延伸部分的支承件的厚度可以与管形本体的壁的厚度相当，且目标段的厚度可以基本上等于管形本体的厚度或更大。坯件可以包括金属盘。当传感器是磁性传感器时，其可以是软钢。在使用磁性传感器的情况下，重要的是将支承件布置得偏离上边缘部分足够远，以使得传感器能够在传感器的输出信号中识别上边缘部分。上边缘部分可以有小于10mm的厚度，且优选是小于1mm。不过，这些尺寸并不限制本专利技术，唇缘的优选尺寸将取决于传感器的灵敏度和目标离传感器的距离。坯件可以有均匀的厚度。目标段和管形本体壁的相对厚度将取决于怎样拉制坯件。传感器目标可以包括至少四个，优选是至少5个径向延伸部分。它可以根据马达的极数而包含更多或更少的部分。优选是，径向延伸部分的数量将是马达极数的一半，这样，唇缘的数量等于所述极的数量。传感器目标或者至少传感器目标的径向延伸部分的上边缘部分可以是金属。传感器可以包括至少一个磁性传感器，例如霍尔效应传感器，当传感器目标绕它的轴线旋转时，该磁性传感器检测径向延伸部分的上边缘部分的通过情况。可以有三个磁性传感器，这三个磁性传感器布置成绕周向路径间隔开的位置处。这些可以定位而使得上边缘部分只在任何给定时间与传感器的子集对齐，而不会与全部传感器对齐。根据第二方面，本专利技术提供了一种用于位置传感器的传感器目标，它包括：管形本体；以及多个基本径向延伸部分，这些径向延伸部分与管形本体形成一体；各径向延伸部分包括两个基本径向的上边缘部分，以及从该上边缘部分向后设置的径向延伸的支承件，各上边缘部分提供了用于传感器的目标。传感器目标可以包括任何上述优选和/或可选的特征。根据第三方面，本专利技术提供了一种制造传感器目标的方法，该传感器目标用于第一方面的位置传感器，该方法包括：获取坯件，并使用冲头沿径向拉制坯件至成形模具中。该方法可以包括使用第一模具和冲头来拉制坯件，以便产生部分形成的传感器目标，随后使用不同的第二模具和冲头来拉制所述部分形成的传感器目标。可选地，可以在单个拉制步骤中将坯件转变为完成的传感器目标。在制造方法中，可以执行挤出步骤，其中，通过设置在坯件中心的引导孔而按压模具，以便向下和向外拉制材料，从而形成中间管形形状。同时(或者在挤出步骤之后的单独步骤中)，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测马达转子的角度位置的旋转位置传感器组件，所述位置传感器组件包括：至少一个传感器；以及传感器目标，所述传感器目标能够相对于所述传感器运动，所述传感器目标包括：管形本体；以及多个基本径向延伸部分，所述径向延伸部分与所述管形本体形成一体；各个径向延伸部分包括：两个基本径向的上边缘部分；以及径向延伸的支承件，所述径向延伸的支承件从所述上边缘部分向后设置；各个所述上边缘部分提供了用于所述传感器的目标。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.18 GB 1520343.31.一种用于检测马达转子的角度位置的旋转位置传感器组件，所述位置传感器组件包括：至少一个传感器；以及传感器目标，所述传感器目标能够相对于所述传感器运动，所述传感器目标包括：管形本体；以及多个基本径向延伸部分，所述径向延伸部分与所述管形本体形成一体；各个径向延伸部分包括：两个基本径向的上边缘部分；以及径向延伸的支承件，所述径向延伸的支承件从所述上边缘部分向后设置；各个所述上边缘部分提供了用于所述传感器的目标。2.根据权利要求1所述的位置传感器，其中：所述两个上边缘部分绕所述管形本体沿周向偏移。3.根据权利要求1或2所述的位置传感器，其中：所述支承件包括基部部分和两个直立唇缘，所述上边缘部分形成于所述直立唇缘上。4.根据权利要求3所述的位置传感器，其中：各唇缘远离所述基部部分沿轴向延伸，从而以直角与所述基部部分连接。5.根据权利要求3或4所述的位置传感器，其中：所述唇缘与所述基部部分形成一体。6.根据前述任意一项权利要求所述的位置传感器，其中：所述传感器目标在弓形区域内的所有点处没有材料，所述弓形区域由相邻的径向延伸部分的上边缘部分沿各径向边缘界定。7.根据权利要求6所述的位置传感器，其中：所述区域的内边缘与所述管形本体部分的外径相对应。8.根据前述任意一项权利要求所述的位置传感器，其中：所述传感器目标使用深拉制技术而由金属坯件形成。9.根据前述任意一项权利要求所述的位置传感器，其中：所述径向延伸部分和管形本体可由单个坯件整体形成。10.根据权利要求9所述的位置传感器，其中：所述坯件包括金属板，优选金属盘，可选择地具有均匀的厚度。11.根据前述任意一项权利要求所述的位置传感器，其中：所述上边缘部分完全处于公共的第一平面中，所述第一平面优选地与所述传感器目标的旋转轴线垂直。12.根据前述任意一项权利要求所述的位置传感器，其中：所述传感器是磁性传感器，用于在所述传感器目标绕它的轴线旋转时检测所述径向延伸部分的上边缘部分的通过，优选是霍尔效应传感器。13.一种位置传感器，基本如前面参考附图1至6c所述。14.一种用于位置传感器的传感器目标，包括：管形本体；以及多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·C·喜利，R·G·斯科特拉，
申请(专利权)人：TRW有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB