用于獲取在車輛中的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件處的轉(zhuǎn)角的傳感器組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1所述類型的用于獲取在車輛中的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件處的轉(zhuǎn)角的傳感器組件。
【背景技術(shù)】
[0002]在已知的轉(zhuǎn)向角傳感器中，無(wú)接觸地借助于磁場(chǎng)傳感器探測(cè)用于確定方向盤轉(zhuǎn)數(shù)的計(jì)數(shù)輪。這種系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于，在切斷點(diǎn)火時(shí)必須提供靜態(tài)電流，以能夠在切斷點(diǎn)火的情況下識(shí)別方向盤的旋轉(zhuǎn)。這在車輛長(zhǎng)時(shí)間不使用的情況下會(huì)導(dǎo)致不期望的車輛電池放空。如果不提供這種靜態(tài)電流，則當(dāng)在點(diǎn)火切斷或電池中斷的情況下方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不再能清楚地確定轉(zhuǎn)向角。
[0003]例如在公開DE 10 2008 011 448 Al中說(shuō)明了一種用于獲取轉(zhuǎn)角的組件。所說(shuō)明的該組件包括發(fā)送器和傳感器，傳感器根據(jù)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)角變化探測(cè)由發(fā)送器產(chǎn)生的物理變量的變化作為可數(shù)字評(píng)估的信號(hào)。旋轉(zhuǎn)構(gòu)件具有至少一個(gè)耦聯(lián)在其圓周處的、通過(guò)其旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周較小的行星齒輪，該行星齒輪優(yōu)選具有角度傳感器，該角度傳感器通過(guò)軸向耦聯(lián)的內(nèi)擺線傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)同樣旋轉(zhuǎn)的內(nèi)擺線盤或內(nèi)擺線齒輪，該內(nèi)擺線盤或內(nèi)擺線齒輪的轉(zhuǎn)速通過(guò)內(nèi)擺線傳動(dòng)機(jī)構(gòu)降低，使得由此利用旋轉(zhuǎn)傳感器系統(tǒng)可獲取旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)向軸經(jīng)過(guò)多圈轉(zhuǎn)動(dòng)的絕對(duì)轉(zhuǎn)向角。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]而根據(jù)本發(fā)明的具有獨(dú)立權(quán)利要求1所述特征的用于獲取在車輛中的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件處的轉(zhuǎn)角的傳感器組件具有的優(yōu)點(diǎn)是，利用兩個(gè)獨(dú)立無(wú)接觸的、優(yōu)選基于渦流效應(yīng)的測(cè)量方法獲取旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的實(shí)際轉(zhuǎn)角。第一測(cè)量方法獲取360°旋轉(zhuǎn)，并且第二測(cè)量方法用作“圈計(jì)數(shù)器”，其通過(guò)距離變化探測(cè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的多圈旋轉(zhuǎn)。通過(guò)將待獲取的轉(zhuǎn)角分成轉(zhuǎn)動(dòng)和距離變化，根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的實(shí)施方式可非常簡(jiǎn)單地達(dá)到更高的分辨率。此外，通過(guò)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)和高度變化，即使在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的多圈旋轉(zhuǎn)下也始終存在明確的旋轉(zhuǎn)位置。以有利的方式將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)保持為機(jī)械的改變的轉(zhuǎn)動(dòng)和高度變化，使得即使在切斷點(diǎn)火或電池中斷之后或者在電子系統(tǒng)有故障時(shí)也提供正確的絕對(duì)轉(zhuǎn)角。由此可借助于渦流效應(yīng)特別可靠地運(yùn)行或特別可靠地識(shí)別轉(zhuǎn)角。另一優(yōu)點(diǎn)可表現(xiàn)為機(jī)械上的簡(jiǎn)化，這可促使成本節(jié)約，因?yàn)樵诟鶕?jù)本發(fā)明的傳感器組件的實(shí)施方式中不需要具有彼此嚙合的齒結(jié)構(gòu)的小齒輪或磁體來(lái)獲取在車輛中的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件處的轉(zhuǎn)角，這可促使成本節(jié)約。此外，根據(jù)本發(fā)明的用于獲取在車輛中的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件處的轉(zhuǎn)角的傳感器組件的實(shí)施方式由于可運(yùn)動(dòng)部件的減少可有利地非常低噪音地工作。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件可用于確定車輛的轉(zhuǎn)向角。在此，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件優(yōu)選實(shí)施為車輛的轉(zhuǎn)向柱或與轉(zhuǎn)向柱防止旋轉(zhuǎn)地連接的套管。
[0005]本發(fā)明的實(shí)施方式提供了用于獲取在車輛中的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件處的轉(zhuǎn)角的傳感器組件。旋轉(zhuǎn)構(gòu)件與測(cè)量值發(fā)送器耦聯(lián)，該測(cè)量值發(fā)送器與至少一個(gè)傳感器結(jié)合產(chǎn)生表示旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)角的信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明，測(cè)量值發(fā)送器與至少一個(gè)實(shí)施為轉(zhuǎn)角傳感器的傳感器構(gòu)成轉(zhuǎn)角探測(cè)器，該轉(zhuǎn)角探測(cè)器獲取旋轉(zhuǎn)構(gòu)件在360°旋轉(zhuǎn)的范圍中的角位置。此外，測(cè)量值發(fā)送器與至少一個(gè)實(shí)施為距離傳感器的傳感器構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)探測(cè)器，該轉(zhuǎn)動(dòng)探測(cè)器獲取旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)數(shù)。另外，測(cè)量值發(fā)送器與旋轉(zhuǎn)構(gòu)件構(gòu)成運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，該運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器將旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成測(cè)量值發(fā)送器相對(duì)于旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的軸向平動(dòng)，其中，至少一個(gè)距離傳感器獲取測(cè)量值發(fā)送器所經(jīng)過(guò)的軸向位移，該軸向位移代表旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)數(shù)。旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的實(shí)際轉(zhuǎn)角可從由轉(zhuǎn)角探測(cè)器獲取的角位置和由轉(zhuǎn)動(dòng)探測(cè)器獲取的轉(zhuǎn)數(shù)中求得。
[0006]通過(guò)在從屬權(quán)利要求中列出的措施和改進(jìn)方案可有利地改進(jìn)在獨(dú)立權(quán)利要求1中說(shuō)明的用于獲取在車輛中的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件處的轉(zhuǎn)角的傳感器組件。
[0007]特別有利的是，將測(cè)量值發(fā)送器實(shí)施為與旋轉(zhuǎn)構(gòu)件不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地耦聯(lián)的、具有基體的圓盤，該基體具有中央開口和設(shè)置在外圓周上的外螺紋，該外螺紋旋入在殼體的容納孔的內(nèi)壁中引入的內(nèi)螺紋中。殼體優(yōu)選實(shí)施為具有底部和蓋部的罐狀體，底部和蓋部具有孔，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件延伸穿過(guò)該孔。這有利地使得根據(jù)本發(fā)明的用于獲取在車輛中的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件處的轉(zhuǎn)角的傳感器組件有緊湊的結(jié)構(gòu)形式。
[0008]在根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的有利的設(shè)計(jì)方案中，基體可通過(guò)傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的帶動(dòng)件與旋轉(zhuǎn)構(gòu)件耦聯(lián)，其中，基體通過(guò)在外圓周處的軸向引導(dǎo)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制的軸向運(yùn)動(dòng)。于是可評(píng)估基體所經(jīng)過(guò)的軸向位移以獲取轉(zhuǎn)數(shù)。
[0009]在根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的另一有利設(shè)計(jì)方案中，傳感器可實(shí)施為具有預(yù)定數(shù)量的探測(cè)線圈和預(yù)定數(shù)量的對(duì)應(yīng)的探測(cè)區(qū)域的渦流傳感器，其通過(guò)相應(yīng)磁場(chǎng)的變化獲取距離或轉(zhuǎn)角。優(yōu)選地，至少一個(gè)實(shí)施為轉(zhuǎn)角傳感器的傳感器的線圈和至少一個(gè)實(shí)施為距離傳感器的傳感器的線圈布置在共同的線圈支架上。探測(cè)區(qū)域由可導(dǎo)電材料或鐵磁性材料構(gòu)成，在其中對(duì)應(yīng)的線圈感應(yīng)出渦流。線圈以及探測(cè)區(qū)域的數(shù)量和形狀可有利地匹配于所存在的安裝條件。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的另一有利設(shè)計(jì)方案中，至少一個(gè)實(shí)施為轉(zhuǎn)角傳感器的傳感器的探測(cè)區(qū)域可布置在測(cè)量值發(fā)送器的基體的內(nèi)側(cè)邊緣區(qū)域處。至少一個(gè)實(shí)施為距離傳感器的傳感器的探測(cè)區(qū)域例如可布置在測(cè)量值發(fā)送器的基體的外側(cè)邊緣區(qū)域處。此外，可在基體的內(nèi)側(cè)邊緣區(qū)域和外側(cè)邊緣區(qū)域之間布置可變形的中間區(qū)域，使得在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)期間內(nèi)側(cè)邊緣區(qū)域保持其軸向位置，并且只有外側(cè)區(qū)域?qū)嵤┩ㄟ^(guò)在外圓周處的軸向引導(dǎo)強(qiáng)制進(jìn)行的軸向運(yùn)動(dòng)。于是可評(píng)估外側(cè)邊緣區(qū)域所經(jīng)過(guò)的軸向位移以獲取轉(zhuǎn)數(shù)。
[0011]在根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的另一有利設(shè)計(jì)方案中，至少一個(gè)實(shí)施為距離傳感器的傳感器和至少一個(gè)實(shí)施為轉(zhuǎn)角傳感器的傳感器具有至少一個(gè)共同的探測(cè)線圈和/或至少一個(gè)共同的探測(cè)區(qū)域。
[0012]在根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的另一有利設(shè)計(jì)方案中，傳感器的探測(cè)線圈可分布在多個(gè)位置地布置在線圈支架中。由此可有利地實(shí)現(xiàn)更高的靈敏度、即在多個(gè)位置上串聯(lián)的更高的線圈電感率。
[0013]評(píng)估和控制單元可同時(shí)或以預(yù)定的順序評(píng)估至少一個(gè)轉(zhuǎn)角傳感器的和/或至少一個(gè)距離傳感器的線圈。這可有利地補(bǔ)償干擾影響、例如溫度變化等。此外，使用多個(gè)傳感器或線圈可有利地冗余地獲取在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件處的轉(zhuǎn)角。
[0014]本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出并且在以下說(shuō)明中予以詳細(xì)闡述。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示實(shí)現(xiàn)相同或相似功能的部件或元件。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1以第一位置示出了根據(jù)本發(fā)明的用于獲取在車輛中的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件處的轉(zhuǎn)角的傳感器組件的第一實(shí)施例的示意性立體截面圖。
[0016]圖2以第二位置示出了圖1的根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的第一實(shí)施例的示意性立體截面圖。
[0017]圖3示出了用于圖1和圖2中的根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的線圈支架的第一實(shí)施例的示意性俯視圖。
[0018]圖4示出了用于圖1和圖2中的根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的測(cè)量值發(fā)送器的第一實(shí)施例的示意性仰視圖。
[0019]圖5示出了用于圖1和圖2中的根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的線圈支架的第二實(shí)施例的示意性俯視圖。
[0020]圖6示出了用于圖1和圖2中的根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的測(cè)量值發(fā)送器的第二實(shí)施例的示意性仰視圖。
[0021]圖7以第一位置示出了根據(jù)本發(fā)明的用于獲取在車輛中的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件處的轉(zhuǎn)角的傳感器組件的第二實(shí)施例的示意性立體截面圖。
[0022]圖8以第二位置示出了圖7中的根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的第二實(shí)施例的示意性立體截面圖。
[0023]圖9示出了用于圖7和圖8中的根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的線圈支架的第一實(shí)施例的示意性俯視圖。
[0024]圖10示出了用于圖7和圖8中的根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的線圈支架的第二實(shí)施例的不意性俯視圖。
[0025]圖11示出了用于圖7和圖8中的根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的測(cè)量值發(fā)送器的第一實(shí)施例的示意性仰視圖。
[0026]圖12示出了用于圖7和圖8中的根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的測(cè)量值發(fā)送器的第二實(shí)施例的示意性仰視圖。