用于检测轴、特别是车辆的转向轴的至少一个转动角的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于检测轴、特别是车辆的转向轴的至少一个转动角的装置。所述装置具有：第一齿轮(1)，所述第一齿轮与第二齿轮(2)啮合；至少一个测量系统(18、20)，所述测量系统分别具有至少一个与所述齿轮(1、2)连接的标靶(5、6)。给所述标靶配设位于电路板(7)上的测量部件。为了使得所述装置具有紧凑且简单的结构并且仍能够检测>360

【技术实现步骤摘要】
用于检测轴、特别是车辆的转向轴的至少一个转动角的装置


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1或7或20的前序部分所述的用于检测轴、特别是车辆的转向轴的至少一个转动角的装置。

技术介绍

[0002]用于检测旋转运动的传感器是转动的机器元件的主要组成部分。检测角度位置、转速、角速度和加速度构成确保实现例如转向系统、内燃机和电驱动装置的功能。检测>360
°
的旋转运动是特别有难度的。由此提高了传感器系统的复杂度。
[0003]为了检测>360
°
的旋转运动，多数情况下，实现多个齿轮形式的升速/减速机构。由此可以产生传感器信号，所述传感器信号检测>360
°
的旋转运动。在已知的装置(EP 2 180 296 A1)中，第一齿轮以主转子的形式设有第一传感器单元，并且第二齿轮以附属转子的形式设有第二传感器单元。这些传感器单元包括感应式的和磁性的传感器。由两个传感器的传感器信号检测旋转运动。
[0004]这两个齿轮以直齿轮变速器的形式相互啮合。由此，所述装置需要很大的安装空间。为了可以检测>360
°
的旋转运动，相应地需要大的升速比/减速比。要检测的范围越大，必须选择的升速比/减速比就越大。相应地，需要大的齿轮。
[0005]此外，测量电路板也具有复杂的结构，因为对于每个齿轮都设置自己的标靶并且所述标靶以大距离并排设置。在这种已知的装置中，由于每个齿轮都配备了不同的传感器原理，也由此提高了复杂度。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是，将前面所述的装置构造成，使得所述装置具有紧凑且简单的结构并且仍能够检测>360
°
的旋转运动。
[0007]在所述类型的装置中，所述目的根据本专利技术利用权利要求1、7和20的特征部分的特征来实现。
[0008]在根据本专利技术的按权利要求1的构成中，两个齿轮不是并排设置，而是相互嵌接地设置。第一齿轮包围第二齿轮。第一齿轮具有内齿部，并且第二齿轮具有外齿部。内部的第二齿轮具有小于外部的第一齿轮的外径，由此，根据直径比或齿数或模数得到所述装置希望的升速/减速比。由于这两个齿轮相互嵌接，得到所述装置的一种非常紧凑的结构，从而所述装置可以在所有仅能提供较小安装空间的场合使用。由于齿轮的紧凑设置，这两个齿轮的标靶也相互靠近，从而可以所有测量所需的部件可以设置在单一的电路板上并且可以同样节省空间地安装电路板。
[0009]根据本专利技术的装置可以用于进行位置测量以及用于测量角加速度、角速度和旋转方向。
[0010]有助于实现紧凑的结构形式的是，两个齿轮的标靶由导电的、非铁磁性的材料制成并且所述标靶绕齿轮的相应旋转轴线延伸。
[0011]在一个有利的实施形式中，所述标靶在小于360
°
的角度范围上延伸。这个角度范围例如可以是270
°
。
[0012]内部的所述第二齿轮有利地与所述轴不可相对转动地连接。由于内部的第二齿轮嵌接到外部的第一齿轮中，所述第一齿轮是降速的并且以比安装在所述轴上的内部的第二齿轮低的速度转动。
[0013]也可以将外部的第一齿轮与所述轴不可相对转动地连接。此时，内部的第二齿轮是升速的并且以比安装在所述轴上的外部的第一齿轮高的速度转动。
[0014]由于两个齿轮这种紧凑的布置形式，所述电路板有利地设置成与两个齿轮隔开确定的距离。由于齿轮这种嵌套的布置形式，可以将所有与两个齿轮的标靶配合作用的部件安置在电路板上。
[0015]确定的距离是指对于所述装置最佳的可以用以实现希望的测量精度的距离。这样例如可以根据可供使用的安装空间和希望的测量精度将布置形式选择成，使得在电路板和标靶之间存在例如1mm的空隙。
[0016]所述电路板有利地安置在所述齿轮的下方。
[0017]在根据权利要求7的按本专利技术的构成方案中，同样实现了一种很紧凑的结构。所述电路板具有多个相叠设置的层，测量部件安置在所述层上。这些相叠设置的层实现了根据本专利技术的装置的一种非常紧凑的设计方案。
[0018]如果这种齿轮传动装置例如具有对应于权利要求1的构成，则电路板的尺寸只需具有略大于外部的第一齿轮的外径。
[0019]所述测量部件有利地具有至少一个发送器线圈和至少一个接收器线圈。所述发送器线圈和接收器线圈构成相应的测量系统。
[0020]所述发送器线圈优选构造成环形的，并且有利地设置成相对于相应齿轮的旋转轴线是同轴的。
[0021]所述接收器线圈有利地具有大致正弦形的走势。
[0022]在一个有利的构成方案中，圆形的发送器线圈包围正弦形的接收器线圈，或者相反，正弦形的接收器线圈包围圆形的发送器线圈。
[0023]有助于紧凑地构成所述装置的是，所述发送器线圈和接收器线圈有利地是电路板中的导体线路。
[0024]在一个有利的实施形式中，所述发送器线圈和/或所述接收器线圈设置成分布在电路板的至少两个层上，发送器线圈或接收器线圈在不同的层上的相应部分导电地相互连接。测量系统分布在不同的层上可以用于，设置希望的测量精度。测量精度取决于测量系统与两个齿轮的标靶之间的距离。这个距离越小，测量精度就可以越高。但必须保持确定的最小距离，因为否则无法将标靶与芯片和类似物区分开。
[0025]为了将发生器线圈或接收器线圈分布在不同层上的部分以简单方式电连接，所述层设有相应的贯穿孔，通过所述贯穿孔可以实现导电连接。
[0026]特别有利的是，在电路板上对于至少一个测量系统、但优选对于两个测量系统分别设有冗余系统。
[0027]所述冗余系统具有至少一个发送器线圈和至少一个接收器线圈。所述发送器线圈和接收器线圈有利地通过导体线路形成。
[0028]所述冗余系统的发送器线圈和/或接收器线圈有利地设置成在所述电路板的至少两个层上分布。所述发送器线圈或接收器线圈的位于不同层上的部分导电地相互连接。
[0029]有助于简单且紧凑地构成所述装置的是，所述电路板的各所述层为了实现所述发送器线圈或接收器线圈的各部分之间的导电连接设有贯穿孔，通过所述贯穿孔能够简单地建立导电连接。
[0030]如果测量系统和冗余系统到齿轮的标靶具有相同的距离，则测量系统和冗余系统具有相同的精度。
[0031]相反，如果测量系统和冗余系统到齿轮的标靶的距离不同，则测量系统和冗余系统具有不同的精度。
[0032]优选所述测量系统和/或所述冗余系统的测量部件设置在电路板或其层的朝向所述齿轮的侧面上。
[0033]有助于实现紧凑结构的是，所述层全等重合地相互重叠。
[0034]利用根据权利要求20的构成方案同样实现了很紧凑的结构，因为两个感应式系统设置在一个电路板丄。
[0035]所述感应式系统有利地通过测量系统和相对应的冗余系统形成。
[0036]有利地有助于实现紧凑结构的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于检测轴、特别是车辆的转向轴的至少一个转动角的装置，所述装置具有：第一齿轮(1)，所述第一齿轮与第二齿轮(2)啮合；至少一个测量系统(18、20)，所述测量系统分别具有至少一个与所述齿轮(1、2)连接的标靶(5、6)，给所述标靶配设位于电路板(7)上的测量部件(22、23)，其特征在于，所述第一齿轮(1)包围第二齿轮(2)，其中第一齿轮(1)具有内齿部(3)，并且第二齿轮(2)具有外齿部(4)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述标靶(5、6)由导电的、非铁磁性的材料制成，所述标靶优选是扁平的金属条，所述金属条围绕齿轮(1、2)相应的旋转轴线延伸。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述标靶(5、6)在小于360
°
的角度范围上延伸。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述两个齿轮(1、2)之一与所述轴不可相对转动地连接。5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述标靶(5、6)之一或所述齿轮(1、2)之一具有套筒部分(6a)，所述套筒部分不可相对转动地安装在所述轴上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述电路板(7)设置成到两个齿轮(1、2)有确定的距离。7.用于检测轴、特别是车辆的转向轴的至少一个转动角的装置，尤其是根据权利要求1至6中任一项所述的装置，所述装置具有：齿轮传动装置，所述齿轮传动装置具有第一齿轮(1)，所述第一齿轮与至少一个第二齿轮(2)啮合；至少一个测量系统(18、20)，所述测量系统分别具有至少一个与所述齿轮(1、2)连接的标靶(5、6)，给所述标靶配设位于电路板(7)上的测量部件(22、23)，其特征在于，所述电路板(7)具有多个相叠设置的层(8至13)，所述测量部件(22、23)设置在这些层上。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述测量部件具有至少一个发送器线圈(22)和至少一个接收器线圈(23)。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述发送器线圈(22)构造成环形的。10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述接收器线圈(23)具有大致正弦形的走势。11.根据权利要求8至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述发送器线圈(22)和所述接收器线圈(23)是所述电路板(7)中的导体线路。12.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：卡科有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：