链驱动式转向角传感器制造技术

本申请公开了一种链驱动式转向角传感器，研发它的目的是解决与现有技术的转向角传感器相关联的问题，涉及在传感器的整个使用寿命中的精度、对温度变化的敏感性和噪声排放水平中的任何。传感器基于链驱动式传动机构，该链驱动式传动机构包括齿轮组件、一组滚轮（3）和正时链（4），该齿轮组件由毂（1）和至少两个磁齿轮（2）形成，该毂联接到可旋转部件。壳体（6）和盖围封传感器，在其内侧中包括两个元件，用于避免正时链（4）从毂（1）以及从磁齿轮（2）移位的链引导件（5）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】链驱动式转向角传感器
本申请涉及链驱动式转向角传感器。
技术介绍
转向角传感器（SAS）是一种连续地测量轮胎的角度、位置和旋转速度的装置。SAS通常联接到车辆的转向柱或联接在转向箱中。由SAS测量的信息被发送到汽车控制系统以进行分析，在汽车控制系统处，该信息与由其他传感器提供的信息一起用于控制各种驾驶辅助系统，诸如电子稳定性控制、动力转向和主动转向控制。安全连接在传动系统的整个使用寿命中是给定组件中的关键因素。存在许多SAS设计提议，诸如在文献US2009/0309583A1或EP2603774B1中公开的那些SAS设计提议。通常，传感器的结构包括壳体和盖。内部存在齿轮系统，该齿轮系统包含大的磁齿轮和两个小的磁齿轮，所述大的磁齿轮由车辆的转向柱和PCB板驱动。其中所公开的传感器基于塑料齿轮的直接接合，其由于所使用的塑料部件的不同热膨胀系数值而促进了接触的齿轮的变形、生成了噪声并且容易受到温度变化的影响。众多传动系统依靠链而不是齿轮的直接接触。文献DE102011108107A1公开了一种用于测量机动车辆的转向轴的位置角的装置。该装置包括联接到轴的驱动构件、以及具有集成的永磁体传感器的第一从动元件。两个部件通过链驱动式传动组件而直接联接，这意味着每个部件中存在物理旋转轴线以支持径向力，从而增加径向应力和链的滑动摩擦。文献DE19807522A1公开了一种用于机动车辆的转向柱的旋转角度和rpm（转速）传感器。该传感器包括至少一个固定的传感器元件，所述固定的传感器元件检测由机械零件的旋转所引起的物理变化。所述机械零件旋转以驱动传动装置，该传动装置穿过传感器元件。在传递介质的每个位置中，确定关于机械零件的角位置和绝对RPM的绝对值。传感器元件和机械零件通过链驱动式传动组件而直接联接，这意味着每个部件中存在物理旋转轴线以支持径向力，从而增加链的滑动摩擦和径向应力。
技术实现思路
本申请公开了一种链驱动式转向角传感器，其包括壳体和盖，所述壳体和盖用于围封以下各者：-处理单元；-齿轮组件，其由毂以及由至少两个磁齿轮形成，该毂用以联接到可旋转部件，该可旋转部件的旋转角度将被测量；-正时链，其联接毂和所述至少两个磁齿轮；-滚轮；-链引导件；其中，滚轮围绕齿轮组件定位，以在正时链和毂之间以及在正时链和每个磁齿轮之间提供切向接触。在传感器的一个实施例中，毂和磁齿轮在其表面中设置有带齿的结构。在传感器的另一个实施例中，正时链是橡胶材料的。又在传感器的又另一个实施例中，正时链是氯丁橡胶材料的，其用玻璃纤维、聚酯和芳族聚酰胺进行增强。在传感器的一个实施例中，滚轮是塑料材料的。在传感器的另一个实施例中，滚轮由聚氨酯制成。在传感器的一个实施例中，滚轮和链引导件的数量和位置非常取决于齿轮组件的几何形状。在传感器的一个实施例中，其包括六个滚轮和六个链引导件。一般描述本申请公开了一种链驱动式转向角传感器，研发它的目的是解决与现有技术的SAS系统相关联的问题，涉及在传感器的整个使用寿命中的精度、对温度变化的敏感性和噪声排放水平中的任何。根据本文中所描述的原理，提出了一种链驱动式转向角传感器，以用于确定旋转轴在轴端处的旋转角度。传感器联接到可旋转部件，并且其基于使用正时链的从动式传动组件。因此，本申请的目的是提出一种链驱动式转向角传感器，其提供更高的精度、对温度变化的更低的敏感性以及降低的噪声排放水平。根据本申请的一个方面，以上和其他目的能够借助于链驱动式转向角传感器来实现，该链驱动式转向角传感器允许通过齿轮组件经由正时链来传递可旋转部件的旋转运动。为实现这一点，现在研发的传感器基于链驱动式传动机构，该链驱动式传动机构包括齿轮组件、一组滚轮和正时链，该齿轮组件由较大齿轮（毂）和至少两个磁齿轮形成，该较大齿轮联接到可旋转部件。壳体和盖围封传感器，包括两个元件，在其内侧中，用于避免正时链从毂以及从磁齿轮移位的链引导件。毂和磁齿轮两者在其表面中设置有带齿的结构以用于联接正时链，以便将可旋转部件的扭矩从毂转移到磁齿轮上。在传动链中使用滚轮以确立正时链的位置及其在毂和磁齿轮当中的相应联接。它们被定位成使得正时链与毂和磁齿轮具有切向接触，从而允许通过每个部件中的切向接触进行运动的传递，从而最小化径向应力，同时减小正时链的滑动摩擦以及该运动所需的扭矩。在本描述的上下文中，切向接触应被解释为将在单个接触点处执行的在正时链和毂以及磁齿轮的表面之间的接触。滚轮的数量和位置能够取决于齿轮组件的几何形状而改变。所研发的链驱动式传动装置关于毂、磁齿轮和滚轮的几何形状和位置使得在切向接触点处在链和齿轮齿之间提供恒定的接合。这允许轻松传递力，同时最小化与毂和磁齿轮两者的接触长度并因此导致减小由于温度变化所致的摩擦和咔嗒噪声。正时链能够由橡胶或氯丁橡胶制成，其用玻璃纤维、聚酯和芳族聚酰胺进行增强，这允许由于温度变化所致的膨胀或收缩且因此吸收齿轮和壳体的变形。滚轮由塑料材料制成，例如聚氨酯。与常规SAS系统相比，所研发的链驱动式传动组件呈现了以下优点：-由于链和磁齿轮以及毂的齿轮齿之间的恒定接合所致而实现了更高的精度：以更大的精度实施通过链进行的运动传递，因为在磁齿轮和毂之间不存在直接接触，且因此消除了它们当中的间隙；-对温度变化的敏感性较小，因为由温度变化强加的变形通过链驱动式组件的弹性而得到补偿，该弹性沿着正时链的周边分布；-较低的噪声生成，因为在齿轮齿当中不存在直接接触，以及链的橡胶状行为。链能够膨胀和减小长度，且因此能够变形以避免齿轮和壳体的变形。传感器还包括处理单元，该处理单元被构造成根据由正时链从毂传递到磁齿轮的旋转运动基于所述磁齿轮的场方向的变化来确定可旋转部件的绝对角度。附图说明为了更容易地理解本申请，在附件中附上表示实施形式的附图，但是这些附图并不旨在限制本文中所公开的技术。图1图示了链驱动式传动组件，所提出的转向角传感器基于该链驱动式传动组件。附图标记表示：1–毂；2–磁齿轮；3–滚轮；4–正时链；5–链引导件；6–壳体。图2图示了在传感器的盖的内侧上的链引导件，其中附图标记表示：5–链引导件；7–盖。图3图示了所研发的传感器的分解图，其中附图标记表示：1–毂；2–磁齿轮；4–正时链；6–壳体；7–盖；8–处理单元。图4图示了链机构相对于毂和滚轮的位置，其中附图标记表示：1–毂；3–滚轮；4–正时链。具体实施方式现在，将参考附图来描述本申请的实施例。然而，它们并不旨在限制本申请的范围。在一个实施例中，根据图1，研发了一种用于确定方向盘柱的旋转角度的链驱动式转向角传感器。该传感器包括毂（1）、两个磁齿轮（2）、六个滚轮（3）和正时链（4），该毂联本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种链驱动式转向角传感器，所述传感器包括壳体和盖，所述壳体和盖用于围封以下各者：/n- 处理单元；/n- 齿轮组件，所述齿轮组件由毂以及由至少两个磁齿轮形成，所述毂用以联接到可旋转部件，所述可旋转部件的旋转角度待测量；/n- 正时链，所述正时链联接所述毂和所述至少两个磁齿轮；/n- 滚轮；/n- 链引导件；/n其中，所述滚轮围绕所述齿轮组件定位，以在所述正时链和所述毂之间以及在所述正时链和每个磁齿轮之间提供切向接触。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180524 PT 1107551.一种链驱动式转向角传感器，所述传感器包括壳体和盖，所述壳体和盖用于围封以下各者：
-处理单元；
-齿轮组件，所述齿轮组件由毂以及由至少两个磁齿轮形成，所述毂用以联接到可旋转部件，所述可旋转部件的旋转角度待测量；
-正时链，所述正时链联接所述毂和所述至少两个磁齿轮；
-滚轮；
-链引导件；
其中，所述滚轮围绕所述齿轮组件定位，以在所述正时链和所述毂之间以及在所述正时链和每个磁齿轮之间提供切向接触。


2.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述毂和所述磁齿轮在其表面中设置有带齿的结构。

【专利技术属性】
技术研发人员：J·F·比扎罗德梅雷莱斯，S·穆罕默德穆赫辛萨比特，M·D·马列罗杜拉多，J·A·阿塞韦多贡萨尔维斯，A·J·阿尔韦斯平托佩雷拉，
申请(专利权)人：博世汽车多媒体葡萄牙公司，米尼奥大学，
类型：发明
国别省市：葡萄牙;PT