用于機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向角度傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向角度傳感器，用于確定方向盤組件的在轉(zhuǎn)向運(yùn)動期間可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向元件的轉(zhuǎn)向角度，其中所述轉(zhuǎn)向角度傳感器包括：可旋轉(zhuǎn)地安裝的驅(qū)動元件（6），所述驅(qū)動元件在轉(zhuǎn)向元件（4）的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動期間同樣地執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；和可旋轉(zhuǎn)地安裝的從動元件（8），所述從動元件與驅(qū)動元件（6）接合且被驅(qū)動元件驅(qū)動，且其中通過檢測從動元件（8）的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和/或旋轉(zhuǎn)角度來確定所述轉(zhuǎn)向角度。驅(qū)動元件（6）和/或從動元件（8）包括彈性裝置（22），經(jīng)由所述彈性裝置（22），驅(qū)動元件（6）和從動元件（8）彼此支靠。
【專利說明】用于機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向角度傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向角度傳感器，用于確定方向盤組件的在轉(zhuǎn)向運(yùn)動期間可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向元件，例如方向盤和/或相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向角度。
【背景技術(shù)】
[0002]用于確定機(jī)動車輛的可旋轉(zhuǎn)地安裝的轉(zhuǎn)向元件，例如方向盤或相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向角度的如上所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器包括:可旋轉(zhuǎn)地安裝的驅(qū)動元件，所述驅(qū)動元件在轉(zhuǎn)向元件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動期間同樣地執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；和可旋轉(zhuǎn)地安裝的從動元件，所述從動元件與驅(qū)動元件接合且被驅(qū)動元件驅(qū)動。通過檢測從動元件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和/或旋轉(zhuǎn)角度來確定所述轉(zhuǎn)向角度。
[0003]轉(zhuǎn)向角度傳感器例如能夠用于確定機(jī)動車輛的方向盤的轉(zhuǎn)向角度。為此目的，轉(zhuǎn)向角度傳感器通常安裝在機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向柱中且檢測例如與方向盤關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
[0004]從W096/27116中已知了用于可旋轉(zhuǎn)體的角度測量的方法和設(shè)備，其中齒輪被安裝在可旋轉(zhuǎn)體的軸上，所述齒輪與兩個另外的齒輪聯(lián)接且驅(qū)動所述兩個另外的齒輪的旋轉(zhuǎn)。所述兩個另外的齒輪的旋轉(zhuǎn)角度借助于兩個周期性角度傳感器來測量。角度傳感器與電子估算電路連接，所述電子估算電路計算可旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度。
[0005]除了其它因素之外，轉(zhuǎn)向角度傳感器的測量準(zhǔn)確度取決于嚙合部的精度。一般地，齒的接合不是無間隙的，這是由于齒輪的制造所導(dǎo)致。此間隙另外由于安裝公差而增加。另夕卜，齒輪的隨時間的磨損起到作用。此外，齒的形狀和分布的不均勻性以及非圓形齒輪應(yīng)被考慮，這能夠?qū)е戮€性度誤差。齒輪的該間隙最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)向角度傳感器的測量誤差。在承載傳感器的齒輪的旋轉(zhuǎn)方向反向的情況中，此誤差自身具有遲滯誤差。
[0006]因?yàn)橛捎谶@些因素，轉(zhuǎn)向角度傳感器的測量結(jié)果受到誤差的影響，其中所述誤差不必然是系統(tǒng)誤差，希望的是降低齒輪的間隙以增加轉(zhuǎn)向角度傳感器的測量準(zhǔn)確度。
[0007]為此目的，EPl 132 716 BI建議了如上所述的位置傳感器，其中從動齒輪借助于彈簧彈性張緊桿被額外地徑向拉向或推向驅(qū)動齒輪的中心。從動齒輪與旋轉(zhuǎn)位置傳感器的可移動部分、更確切地旋轉(zhuǎn)部分聯(lián)接，所述旋轉(zhuǎn)部分與旋轉(zhuǎn)位置傳感器的靜止部分協(xié)作，以確定旋轉(zhuǎn)位置傳感器的旋轉(zhuǎn)部分且因此轉(zhuǎn)向元件的旋轉(zhuǎn)角度。在該裝置中，不利的是，旋轉(zhuǎn)位置傳感器的從動齒輪和旋轉(zhuǎn)部分徑向可偏移地安裝在垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的延伸方向延伸的平面中。因此，可移動部分的旋轉(zhuǎn)軸線相對于旋轉(zhuǎn)位置傳感器的靜止部分不是靜止的，使得即使齒的接合現(xiàn)在是無誤差的且安裝公差被補(bǔ)償，但是測量誤差也不可避免。至少齒輪的隨時間的磨損和齒和齒輪的以上所述的不均勻性仍導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確性。夾緊框是進(jìn)一步降低總是有限的安裝空間的另外部件這一事實(shí)也是劣勢。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明所基于的問題是指示帶有增加的測量準(zhǔn)確度的轉(zhuǎn)向角度傳感器。
[0009]該問題通過權(quán)利要求1的特征解決。
[0010]因此，驅(qū)動元件和/或從動元件包括彈性裝置，經(jīng)由所述彈性裝置，驅(qū)動元件和從動元件彼此支靠。由于支撐，驅(qū)動元件和從動元件之間的間隙在正確安裝的情況中被降低，而沒有不利地影響轉(zhuǎn)向角度傳感器的測量準(zhǔn)確度。另外，避免了安裝空間的尺寸由于用于降低間隙的裝置而減少。
[0011]驅(qū)動元件和從動元件每個均繞旋轉(zhuǎn)軸線安裝。所述兩個元件每個均包括接合區(qū)域，以彼此接合。
[0012]彈性裝置例如一方面支承在從動元件和/或驅(qū)動元件的基體上，經(jīng)由所述基體，從動元件和/或驅(qū)動元件可旋轉(zhuǎn)地安裝在軸承元件上，且另一方面作用在相應(yīng)元件的接合區(qū)域上，以將該元件支靠在對應(yīng)的另一個元件上。
[0013]驅(qū)動元件能夠與例如轉(zhuǎn)向軸形式的轉(zhuǎn)向元件不可旋轉(zhuǎn)地連接，且與其一起可旋轉(zhuǎn)地安裝，而從動元件可旋轉(zhuǎn)地安裝在剛性軸承元件上。該布置確保從動元件和驅(qū)動元件的旋轉(zhuǎn)軸線不能相互徑向偏移。另一方面，通過彈性裝置，從動元件和/或驅(qū)動元件的接合區(qū)域相對于相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸線徑向可移動。一個元件的接合區(qū)域相對于其旋轉(zhuǎn)軸線的徑向可偏移性允許該一個元件的接合區(qū)域能夠支靠在另一個元件上。
[0014]從動元件和驅(qū)動元件的基體相對于從動元件或驅(qū)動元件的旋轉(zhuǎn)軸線徑向不可移動地安裝。因此，通過彈性裝置，從動元件和/或驅(qū)動元件的接合區(qū)域相對于對應(yīng)的基體徑向可偏移。
[0015]然而，為實(shí)現(xiàn)從動元件和/或驅(qū)動元件的接合區(qū)域?qū)嶋H上通過彈性裝置抵著相應(yīng)的另一個元件被預(yù)緊，還有利的是，使得驅(qū)動元件的旋轉(zhuǎn)軸線和從動元件的旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離比驅(qū)動元件的半徑和從動元件的半徑的總和小，所述驅(qū)動元件和從動元件每個均被設(shè)計為相對于其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)對稱。在正確安裝的情況中，彈性裝置因此變形，且使從動元件和/或驅(qū)動元件的接合區(qū)域抵著相應(yīng)的另一個元件被預(yù)張緊。
[0016]為確定轉(zhuǎn)向元件的轉(zhuǎn)向角度，轉(zhuǎn)向角度傳感器包括相互協(xié)作的待被掃描的組件和掃描單元。待被掃描的組件例如由從動元件的基體承載。相應(yīng)地，待被掃描的組件與從動元件的基體一起繞其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，待被掃描的單元被合并到從動元件的基體中。待被掃描的組件相對于從動元件的旋轉(zhuǎn)軸線徑向不可移動地安裝。掃描單元相對于從動元件的旋轉(zhuǎn)軸線靜止地布置。這意味著待被掃描的組件相對于掃描單元可執(zhí)行的單個運(yùn)動是繞從動元件的旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。因此，能夠確保除待被掃描的組件繞從動元件的旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)之外，在待被掃描的組件和掃描單元之間不能夠進(jìn)行另外的相對運(yùn)動哦。由于此預(yù)防措施，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向角度傳感器的測量結(jié)果至少不能夠被待被掃描的組件的不期望運(yùn)動摻雜。也能夠構(gòu)思掃描單元與待被掃描的組件一起沿從動元件的旋轉(zhuǎn)軸線可偏移，其中掃描單元和待被掃描的組件之間的距離大致保持恒定。該可偏移性例如在將轉(zhuǎn)向角度傳感器組裝在機(jī)動車輛中期間能夠是有利的。
[0017]優(yōu)選地，待被掃描的組件包括磁性組件。替代地，例如還可構(gòu)思感應(yīng)(或可能地，光學(xué))組件。磁性組件例如形成為環(huán)形。例如，該組件形成為柱形或盤。磁環(huán)可被從動元件的基體的材料包絡(luò)。
[0018]此外，磁性組件能夠安裝在磁通環(huán)內(nèi)。在此情況中，彈性裝置例如支承在磁通環(huán)上且作用在從動元件的接合區(qū)域上。優(yōu)選地，磁通環(huán)軸向地突出超過磁性組件。此外，掃描單元軸向地陷入到磁通環(huán)中。由于此措施，磁性組件的磁通環(huán)有利地被集束且產(chǎn)生盡可能均勻的磁場。
[0019]還能夠構(gòu)思的是，使磁通環(huán)和彈性元件由相同的材料制成。例如，彈性裝置能夠從磁通環(huán)沖出和彎出，使得磁通環(huán)和彈性裝置形成一個單元。從動元件的制造方法因此能夠被簡化。磁通環(huán)優(yōu)選地包括磁性材料，從而待被掃描的組件有利地被屏蔽而抵抗外部干涉磁場。
[0020]掃描單元優(yōu)選地包括GMR傳感器(GMR意味著“巨磁阻”)。替代地，還能夠使用霍爾或XMR傳感器(XMR意味著X磁阻)。一般性術(shù)語XMR傳感器例如還覆蓋AMR (“各向異性磁阻”)傳感器、TMR (“隧道結(jié)磁阻”)傳感器和CMR (CMR意味著“龐磁阻”)傳感器。取決于待被掃描的組件的屬性，還能夠使用光學(xué)或感應(yīng)傳感器。
[0021]根據(jù)一個實(shí)施例，驅(qū)動元件和從動元件被形成為齒輪。接合區(qū)域則是嚙合部，所述元件經(jīng)由所述接合區(qū)域協(xié)作。
[0022]優(yōu)選地，轉(zhuǎn)向角度傳感器包括至少兩個從動元件，其中每個從動元件均承載待被掃描的組件。其優(yōu)勢是測量誤差進(jìn)一步降低且轉(zhuǎn)向角度傳感器的精度因此增加。一般地，建議從動元件包括彈性裝置。然而，驅(qū)動元件或甚至從動元件和驅(qū)動元件能夠包括彈性裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]將在下文中結(jié)合附圖參考示例實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。
[0024]其中:
[0025]圖1示出帶有一個驅(qū)動元件和兩個從動元件的轉(zhuǎn)向角度傳感器的示意性圖示；
[0026]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的從動元件的頂視圖；
[0027]圖3示出通過圖2的從動元件的橫截面；
[0028]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的從動元件的頂視圖；并且
[0029]圖5示出通過圖4的從動元件的橫截面。
【具體實(shí)施方式】
[0030]圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的轉(zhuǎn)向角度傳感器2。在示例性實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向角度傳感器2被設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸4形式的可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向元件上，以用于檢測轉(zhuǎn)向元件的轉(zhuǎn)向角度。替代地，轉(zhuǎn)向角度傳感器2還能夠例如與方向盤直接關(guān)聯(lián)。取決于車輛的類型，方向盤以及相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)向軸在±720°和±1440°之間的角度范圍可旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)向角度范圍為±1080° ,這對應(yīng)于方向盤和相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)向軸的±3圈。因此,轉(zhuǎn)向角度傳感器2被形成為使得還能夠測量大于360°的轉(zhuǎn)向角度。
[0031]根據(jù)在圖1中所示的實(shí)施例的轉(zhuǎn)向角度傳感器2包括:驅(qū)動元件6 ;兩個從動元件
8,該兩個從動元件8與驅(qū)動元件6接合；和掃描單元10,所述掃描單元10測量從動元件8的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
[0032]驅(qū)動元件6與轉(zhuǎn)向軸4 一起可旋轉(zhuǎn)地圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Al安裝。為此目的，驅(qū)動元件6不可旋轉(zhuǎn)地與轉(zhuǎn)向軸4連接。驅(qū)動元件6還能夠剛性地與轉(zhuǎn)向軸4連接。另外，還能夠使驅(qū)動元件6不可旋轉(zhuǎn)地或剛性地與方向盤連接。從動元件8每個均沿旋轉(zhuǎn)軸線A2可旋轉(zhuǎn)地安裝在靜止的軸承元件11上。術(shù)語“靜止的”應(yīng)意味著在轉(zhuǎn)向角度傳感器的參考系中不運(yùn)動。在轉(zhuǎn)向軸4繞旋轉(zhuǎn)軸線Al的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的情況下，驅(qū)動元件6旋轉(zhuǎn)，且由于所述驅(qū)動元件6與從動元件8接合,從動元件8也旋轉(zhuǎn)。
[0033]驅(qū)動元件6和從動元件8每個均包括接合區(qū)域12，經(jīng)由所述接合區(qū)域12，驅(qū)動元件6與從動元件8中的每個從動元件接合。經(jīng)由所述接合區(qū)域12,驅(qū)動元件6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動被傳遞到從動元件8。在圖中所示的示例性實(shí)施例中,驅(qū)動元件6和從動元件8被設(shè)計為齒輪，所述齒輪帶有作為接合區(qū)域12的嚙合部。所述嚙合部包括承載齒形輪廓14的外環(huán)13(見圖2和圖4)。由于齒輪的形狀配合，避免了驅(qū)動元件6和從動元件8的相互滑動且因此避免了轉(zhuǎn)向角度傳感器的摻雜信號。替代地，驅(qū)動元件6和從動元件8還能夠例如形成為齒形帶。對于特定的應(yīng)用，還能夠使用摩擦齒輪傳動。
[0034]驅(qū)動齒輪6與一個從動齒輪之間的傳動比不同于驅(qū)動齒輪6與另一個從動齒輪8之間的傳動比。傳動比被選擇為使得從動齒輪8在驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)一圈期間旋轉(zhuǎn)超過一次。
[0035]如下文所解釋，兩個從動元件8每個均承載用于檢測旋轉(zhuǎn)角度的組件。相應(yīng)地，測量了兩個信號，所述兩個信號中的每一個均取決于一個從動元件8的旋轉(zhuǎn)且所述兩個信號用于計算轉(zhuǎn)向軸4的旋轉(zhuǎn)角度。一個從動元件8僅能夠分辨例如360°的有限角度范圍。然而，轉(zhuǎn)向軸4能夠執(zhí)行±3圈，即旋轉(zhuǎn)±1080°。為了能夠覆蓋該轉(zhuǎn)向角度范圍，且特別地為了能夠分辨轉(zhuǎn)向軸4和相關(guān)聯(lián)的方向盤旋轉(zhuǎn)一次還是多次，需要第二從動元件8。通過應(yīng)用游標(biāo)原理(Nonius Theory)，因此能夠計算確切的旋轉(zhuǎn)角度。另外，即使在轉(zhuǎn)向角度傳感器2的無電流運(yùn)行之后，也能夠指示當(dāng)前的轉(zhuǎn)向角度，利用單個從動元件8僅對于例如0°到360°的有限程度范圍是可行的。因此，由每個組件的單獨(dú)信號導(dǎo)致的不明確數(shù)值被關(guān)聯(lián)到轉(zhuǎn)向軸4的每個轉(zhuǎn)向角度。
[0036]從動元件8每個均包括待被掃描的組件15,所述組件15被關(guān)聯(lián)到掃描單元10且用于確定轉(zhuǎn)向軸4的轉(zhuǎn)向角度。待被掃描的組件15隨從動兀件8繞相對于掃描單兀10靜止的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)軸線A2旋轉(zhuǎn)。待被掃描的組件15相對于掃描單元10的(僅)可能的相對運(yùn)動因此在于待被掃描的組件15繞旋轉(zhuǎn)軸線A2旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向軸4的轉(zhuǎn)向角度通過檢測具有待被掃描的組件15的從動元件8的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和/或旋轉(zhuǎn)角度來確定。
[0037]待被掃描的組件15每個均由從動元件8的一個基體16承載。經(jīng)由所述基體16，相應(yīng)的從動元件8被安裝在相關(guān)聯(lián)的軸承元件11上。優(yōu)選地,待被掃描的組件15包括磁性結(jié)構(gòu)。替代地，還能夠構(gòu)思例如感應(yīng)(或可能地光學(xué))可掃描結(jié)構(gòu)。術(shù)語磁性結(jié)構(gòu)包括任何形狀的單件和多件磁體。磁場的定向或定向的改變被掃描單元10檢測且被轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)向角度信息。掃描單元10包括兩個GMR傳感器18(GMR意味著“巨磁阻”)。GMR傳感器18布置為使得每一個GMR傳感器18均與磁體結(jié)構(gòu)相互作用。優(yōu)選地，GMR傳感器18布置為距離在待被掃描的組件15上方或下方由待被掃描的旋轉(zhuǎn)組件15所限定的平面合適距離處。由GMR傳感器18檢測到的信號被轉(zhuǎn)遞到處理器20，所述處理器20計算轉(zhuǎn)向角度信息。
[0038]由于使用了兩個從動元件8，即兩個待被掃描的組件15，所以轉(zhuǎn)向角度傳感器2可運(yùn)行為根據(jù)游標(biāo)測量原則的多轉(zhuǎn)(multiturn)傳感器或“真實(shí)通電”(True Power On)傳感器。因此，在轉(zhuǎn)向角度傳感器2打開之后，能夠在測量范圍內(nèi)確定轉(zhuǎn)向元件，例如方向盤和/或相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)向軸的不明確角度位置。另外，在開啟之后獲得了冗余，即兩個角度信號彼此相關(guān)。由于轉(zhuǎn)向角度傳感器被視作安全性關(guān)鍵，所以冗余在此對誤差情況的檢測具有有利影響。
[0039]然而，還能夠僅利用該兩個待被掃描的組件15中的一個來運(yùn)行轉(zhuǎn)向角度傳感器2，或設(shè)置僅一個帶有待被掃描的組件15的從動元件8。另外，能夠構(gòu)思設(shè)置超過兩個從動元件8和待被掃描的組件15，如果這對于轉(zhuǎn)向角度傳感器2的具體使用是有利的話。
[0040]從動元件8設(shè)有彈性裝置22，所述彈性裝置使傳動元件8的接合區(qū)域支靠在驅(qū)動元件6上。由于所述彈性裝置22，在驅(qū)動元件6和從動元件8之間的結(jié)構(gòu)性要求的間隙以及因此由于該間隙而發(fā)生的遲滯得以減小。一般地，轉(zhuǎn)向角度傳感器2的測量準(zhǔn)確度通過利用從動元件8來支撐驅(qū)動元件6而增加。
[0041]彈性裝置22被布置為使得每個從動元件8的接合區(qū)域12由于彈性裝置22的作用而相對于相應(yīng)的從動元件8的旋轉(zhuǎn)軸線A2徑向可移動。這意味著彈性裝置22在從動元件8的基體16和從動元件8的接合區(qū)域12之間延伸。因此，實(shí)現(xiàn)了基體16和待被掃描的組件15徑向不可移動地安裝在軸承元件11上，而從動元件8的接合區(qū)域12相對于基體16和旋轉(zhuǎn)軸線A2徑向可偏移。在正確地安裝的情況下，驅(qū)動元件6和從動元件8被布置為使得在驅(qū)動元件6的旋轉(zhuǎn)軸線Al和從動元件8的旋轉(zhuǎn)軸線A2之間的距離被選擇為比驅(qū)動元件6和從動元件8的半徑的總和小。由于彈性裝置22和旋轉(zhuǎn)軸線Al、A2之間的距離的選擇，實(shí)現(xiàn)了在驅(qū)動元件6和從動元件8的正確安裝的情況下，從動元件8的接合區(qū)域12通過彈性裝置22而支靠在驅(qū)動元件6上。因此，彈性裝置22提供驅(qū)動元件6和從動元件8之間的間隙補(bǔ)償，其中待被掃描的組件15相對于掃描單元10徑向不可移動。
[0042]在圖1、圖2和圖4中，彈性裝置22被形成為圍繞基體16的圓周對稱地延伸的彈簧彈性腹板。該彈性裝置22由金屬和/或塑料材料制成。優(yōu)選地，彈性裝置22包括金屬材料。作為示例，在附圖中示出了每個從動元件8八個彈簧彈性腹板。然而，腹板的數(shù)目取決于轉(zhuǎn)向角度傳感器2的應(yīng)用可變。作為彈簧彈性腹板的替代，還能夠制造本質(zhì)彈性材料的彈性裝置22，其環(huán)形地包圍基體且在基體16和從動元件8的接合區(qū)域12之間延伸。這樣的材料例如是彈性體。
[0043]根據(jù)一個變體，不僅從動元件8，而且此外驅(qū)動元件6也包括彈性裝置22。根據(jù)另外的變體，并非從動元件8,而是驅(qū)動元件6包括彈性裝置22。
[0044]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的從動元件8的頂視圖。被形成為磁體結(jié)構(gòu)的待被掃描的組件15被布置為環(huán)形地圍繞從動元件8的旋轉(zhuǎn)軸線A2。待被掃描的組件例如能夠形成為盤或圓柱。待被掃描的組件15被嵌入到基體16中(見圖3)。基體16優(yōu)選地由塑料材料構(gòu)成，所述塑料材料被注入到待被掃描的組件中。替代地，待被掃描的組件15通過例如夾或鉤的緊固裝置被附接到基體16。在待被掃描的組件15的徑向外表面上設(shè)有塑料層，例如通過注模將彈性裝置22附接到該塑料層。
[0045]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的從動元件8的頂視圖。第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的差異在于形成為磁性結(jié)構(gòu)的待被掃描的組件15不被嵌入到基體16中。而是，環(huán)形待被掃描的組件15繞基體16延伸，且被安裝在筒形磁通環(huán)24中(見圖5)。該磁通環(huán)24軸向突出超過待被掃描的組件15，以將磁體結(jié)構(gòu)的磁通集束且生成盡可能均勻的磁場。磁通環(huán)24的效果在于降低磁性結(jié)構(gòu)的磁阻且集中在極之間延伸的磁場線。另外，磁通環(huán)24用于抵抗外部干涉磁場屏蔽待被掃描的組件15。有利地，掃描單元10部分地陷入到磁通環(huán)24 (未示出)中且因此陷入到集束的均勻磁場中，以增加掃描單元10的測量準(zhǔn)確度。磁通環(huán)24在其徑向外表面上承載彈性裝置22。磁通環(huán)24由例如鐵的導(dǎo)磁材料形成。根據(jù)一個變體，彈性裝置22由與磁通環(huán)相同的材料制成。另外，磁通環(huán)24能夠由塑料材料包模。塑料材料增加磁通環(huán)24的機(jī)械穩(wěn)定性。根據(jù)一個變體，彈性裝置22和磁通環(huán)形成為單件。例如，彈性裝置22從磁通環(huán)24沖出且彎出。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向角度傳感器，所述轉(zhuǎn)向角度傳感器用于確定方向盤組件的在轉(zhuǎn)向運(yùn)動期間能夠旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向元件的轉(zhuǎn)向角度，包括: -以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝的驅(qū)動元件(6),所述驅(qū)動元件在所述轉(zhuǎn)向元件(4)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動期間同樣地執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，和 -以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝的從動元件(8),所述從動元件與所述驅(qū)動元件(6)接合且被所述驅(qū)動元件(6)驅(qū)動， 其中，通過檢測所述從動元件(8)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和/或旋轉(zhuǎn)角度來確定所述轉(zhuǎn)向角度， 其特征在于， 所述驅(qū)動元件(6)和/或所述從動元件(8)包括彈性裝置(22)，經(jīng)由所述彈性裝置(22),所述驅(qū)動元件(6)和所述從動元件(8)彼此支靠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器，其特征在于，所述驅(qū)動元件(6)和所述從動元件(8)均能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線(Al、A2)旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器，其特征在于，所述驅(qū)動元件(6)和所述從動元件(8)均包括接合區(qū)域(12)，經(jīng)由所述接合區(qū)域(12)，所述驅(qū)動元件(6)和所述從動元件(8)彼此接合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2和3所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器，其特征在于，所述從動元件(8)和/或所述驅(qū)動元件(6)的接合區(qū)域(12)能夠相對于其旋轉(zhuǎn)軸線(A2、A1)徑向移動，且所述接合區(qū)域(12)通過所述彈性裝置(22)抵著這兩個元件(6、8)中的另一個元件被預(yù)張緊。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器，其特征在于，所述驅(qū)動元件(6)和所述從動元件(8)均包括基體(16),經(jīng)由所述基體(16),相應(yīng)的元件(6、8)以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝在軸承元件(11)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2和5所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器，其特征在于，所述彈性裝置(22)—方面支承在所述從動元件(8)和/或驅(qū)動元件(6)的基體(16)上，且另一方面作用在該元件(8,6)的接合區(qū)域(12)上，以使所述驅(qū)動元件(6)和所述從動元件(8)彼此支靠。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器，其特征在于，所述驅(qū)動元件(6)和/或所述從動元件(8)的基體(16)相對于其旋轉(zhuǎn)軸線(A1、A2)以不能徑向移動的方式安裝，且其接合區(qū)域(12)相對于所述基體(16)能夠徑向移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求2和3所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器，其特征在于，所述驅(qū)動元件(6)和所述從動元件(8)均被設(shè)計成旋轉(zhuǎn)對稱的,且所述驅(qū)動元件(6)的旋轉(zhuǎn)軸線(Al)和所述從動元件(8)的旋轉(zhuǎn)軸線(A2)之間的距離比所述驅(qū)動元件(6)和所述從動元件(8)的半徑的總和小，以使所述驅(qū)動元件(6)和所述從動元件(8)經(jīng)由所述彈性裝置(22)而彼此支靠。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中的任一項所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器，其特征在于，所述從動元件(8)的基體(16)包括待被掃描的組件(15)，用于確定所述轉(zhuǎn)向角度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器，其特征在于，所述待被掃描的組件(15)被設(shè)計為磁性組件。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器，其特征在于，所述待被掃描的組件(15)被形成為環(huán)形的。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中的任一項所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器，其特征在于，所述待被掃描的組件(15)被布置在磁通環(huán)(24)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器，其特征在于，所述磁通環(huán)(24)軸向突出超過所述待被掃描的組件(15)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13中的任一項所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向角度傳感器(2)包括掃描單元(10)，所述掃描單元(10)與所述待被掃描的組件(15)協(xié)作，用于確定所述轉(zhuǎn)向角度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器，其特征在于，所述待被掃描的組件(15)與所述從動元件(8)—起繞所述從動元件(8)的旋轉(zhuǎn)軸線(A2)以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝且相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線(A2 )不能徑向移動,且所述掃描單元(10 )相對于所述從動元件(8 )的旋轉(zhuǎn)軸線(A2)靜止地布置。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器，其特征在于，所述掃描單元(10)包括GMR傳感器、霍爾傳感器或XMR傳感器。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器，其特征在于，所述驅(qū)動元件(6)和所述從動元件(8)是齒輪，所述齒輪經(jīng)由作為接合區(qū)域(12)的嚙合部進(jìn)行協(xié)作。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的轉(zhuǎn)向角度傳感器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向角度傳感器(2)包括被所述驅(qū)動元件(6)驅(qū)動的至少兩個從動元件(8)，且所述從動元件(8)包括所述彈性裝置(22)。
【文檔編號】G01B21/22GK103723192SQ201310481970
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月15日
【發(fā)明者】阿克塞爾·施尼德斯, 馬庫斯·施托爾貝格, 霍爾格·弗蘭茲 申請人:高田股份公司