[發明專利]用于機動車輛的轉向角度傳感器

有效

• 申請號: 201310481970.3
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN103723192B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 阿克塞爾·施尼德斯;馬庫斯·施托爾貝格;霍爾格·弗蘭茲
• 申請（專利權）人: 高田股份公司
• 主分類號: B62D15/02
• 分類號: B62D15/02;G01D5/04;G01B21/22;G01B7/30
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 沈同全,車文

技術領域

本發明涉及根據權利要求1的前序部分的用于機動車輛的轉向角度傳感器，用于確定方向盤組件的在轉向運動期間可旋轉的轉向元件，例如方向盤和/或相關聯的轉向軸的轉向角度。

背景技術

用于確定機動車輛的可旋轉地安裝的轉向元件，例如方向盤或相關聯的轉向軸的轉向角度的如上所述的轉向角度傳感器包括：可旋轉地安裝的驅動元件，所述驅動元件在轉向元件的旋轉運動期間同樣地執行旋轉運動；和可旋轉地安裝的從動元件，所述從動元件與驅動元件接合且被驅動元件驅動。通過檢測從動元件的旋轉運動和/或旋轉角度來確定所述轉向角度。

轉向角度傳感器例如能夠用于確定機動車輛的方向盤的轉向角度。為此目的，轉向角度傳感器通常安裝在機動車輛的轉向柱中且檢測例如與方向盤關聯的轉向軸的旋轉運動。

從WO96/27116中已知了用于可旋轉體的角度測量的方法和設備，其中齒輪被安裝在可旋轉體的軸上，所述齒輪與兩個另外的齒輪聯接且驅動所述兩個另外的齒輪的旋轉。所述兩個另外的齒輪的旋轉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體的旋轉角度。

除了其它因素之外，轉向角度傳感器的測量準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致。此間隙另外由于安裝公差而增加。另外，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被考慮，這能夠導致線性度誤差。齒輪的該間隙最終導致轉向角度傳感器的測量誤差。在承載傳感器的齒輪的旋轉方向反向的情況中，此誤差自身具有遲滯誤差。

因為由于這些因素，轉向角度傳感器的測量結果受到誤差的影響，其中所述誤差不必然是系統誤差，希望的是降低齒輪的間隙以增加轉向角度傳感器的測量準確度。

為此目的，EP1?132?716?B1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動齒輪的中心。從動齒輪與旋轉位置傳感器的可移動部分、更確切地旋轉部分聯接，所述旋轉部分與旋轉位置傳感器的靜止部分協作，以確定旋轉位置傳感器的旋轉部分且因此轉向元件的旋轉角度。在該裝置中，不利的是，旋轉位置傳感器的從動齒輪和旋轉部分徑向可偏移地安裝在垂直于旋轉軸線的延伸方向延伸的平面中。因此，可移動部分的旋轉軸線相對于旋轉位置傳感器的靜止部分不是靜止的，使得即使齒的接合現在是無誤差的且安裝公差被補償，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致測量不準確性。夾緊框是進一步降低總是有限的安裝空間的另外部件這一事實也是劣勢。

發明內容

本發明所基于的問題是指示帶有增加的測量準確度的轉向角度傳感器。

該問題通過權利要求1的特征解決。

因此，驅動元件和/或從動元件包括彈性裝置，經由所述彈性裝置，驅動元件和從動元件彼此支靠。由于支撐，驅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向角度傳感器的測量準確度。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。

驅動元件和從動元件每個均繞旋轉軸線安裝。所述兩個元件每個均包括接合區域，以彼此接合。

彈性裝置例如一方面支承在從動元件和/或驅動元件的基體上，經由所述基體，從動元件和/或驅動元件可旋轉地安裝在軸承元件上，且另一方面作用在相應元件的接合區域上，以將該元件支靠在對應的另一個元件上。

驅動元件能夠與例如轉向軸形式的轉向元件不可旋轉地連接，且與其一起可旋轉地安裝，而從動元件可旋轉地安裝在剛性軸承元件上。該布置確保從動元件和驅動元件的旋轉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/或驅動元件的接合區域相對于相應的旋轉軸線徑向可移動。一個元件的接合區域相對于其旋轉軸線的徑向可偏移性允許該一個元件的接合區域能夠支靠在另一個元件上。

從動元件和驅動元件的基體相對于從動元件或驅動元件的旋轉軸線徑向不可移動地安裝。因此，通過彈性裝置，從動元件和/或驅動元件的接合區域相對于對應的基體徑向可偏移。

然而，為實現從動元件和/或驅動元件的接合區域實際上通過彈性裝置抵著相應的另一個元件被預緊，還有利的是，使得驅動元件的旋轉軸線和從動元件的旋轉軸線之間的距離比驅動元件的半徑和從動元件的半徑的總和小，所述驅動元件和從動元件每個均被設計為相對于其旋轉軸線旋轉對稱。在正確安裝的情況中，彈性裝置因此變形，且使從動元件和/或驅動元件的接合區域抵著相應的另一個元件被預張緊。