CN116601464A - 具有带有止动装置的支承件的竖直位置传感器 - Google Patents
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Abstract
一种传感器，具有以旋转地能偏移的方式支承在基座单元(2)的支承件(21)中的杠杆单元(1)，其中，该杠杆单元(1)具有轴(11)，该轴通过其轴支承部分(13)支承在该支承件(21)中，并且该杠杆单元具有与该轴(11)连接的杠杆(12)，其中，该轴(11)具有编码器(14)，并且其中，该基座单元(2)具有检测该编码器(14)的至少一个传感器元件(22)，其中，该基座单元的支承件(21)具有多个止动装置(23)、特别是止动钩和/或止动突起，该多个止动装置以环绕方式布置在该支承件(21)的内周上并且与该支承件一件式地构造，并且其中，这些止动装置(23)直接或间接地固持和/或引导该轴支承部分(13)。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的传感器。
发明内容
本发明的目的是提出一种包括基座单元和杠杆单元的传感器，其中，该传感器相对便宜和/或坚固和/或紧凑和/或具有相对精确的测量能力。
根据本发明，所述目的通过如权利要求1所述的传感器实现。
本发明优选地涉及一种传感器，该传感器具有以旋转地能偏移的方式支承在基座单元的支承件中的杠杆单元，其中，杠杆单元具有轴，该轴通过其轴支承部分支承在支承件中，并且杠杆单元具有与所述轴连接的杠杆，其中，轴具有编码器，并且
其中，基座单元具有至少一个传感器元件，该至少一个传感器元件检测编码器或检测由所述编码器产生和/或调制的磁场，其中，基座单元的支承件具有多个止动装置、特别是止动钩和/或止动突起，该多个止动装置以环绕方式布置在支承件的内周上并且与支承件一件式地构造，并且其中，所述止动装置直接或间接地固持和/或引导轴支承部分。
表述“轴支承部分通过止动装置被间接地固持和/或引导”优选地理解为是指：形成了或实现了支承件与轴支承部分之间相互形状锁合的卡环或其他连接装置通过止动装置被固持和/或引导和/或支承。
基座单元的支承件有利地是大致罐形或中空圆柱形构造。
传感器优选地被配置为角度传感器，该角度传感器用于测量杠杆单元和基座单元之间的相对旋转角度。
传感器有利地被配置为底盘位置传感器，该底盘位置传感器用于通过由传感器执行的角度测量来检测车辆底盘和驱动装置单元之间的相对偏移和/或位置。为此目的，传感器特别是具有杠杆单元，该杠杆单元以旋转地能偏移的方式支承在基座单元的支承件中，其中，杠杆单元具有轴，该轴通过其轴支承部分支承在支承件中，并且杠杆单元具有杠杆，杠杆特别优选地布置成相对于所述轴基本上成直角。
优选的是，除了编码器之外，杠杆单元基本上由塑料一件式地构造，并且基座单元的其中至少布置有传感器元件的壳体与基座单元的支承件一起由塑料一件式地构造。
除了编码器之外，优选地基本上一件式的杠杆单元优选地还具有连接元件，该连接元件一件式地与杠杆单元的杠杆连接，以用于联接到机动车辆部件。
轴支承部分、特别是整个杠杆单元优选地由碳纤维增强塑料和/或玻璃纤维增强塑料形成。杠杆单元和基座单元、或相应的壳体优选地由PBT形成。所述壳体相应一件式地构造并且在一个注塑成型操作中形成。
有利的是，轴支承部分并且在这种情况下特别是整个杠杆单元由碳纤维增强塑料形成，并且基座单元的支承件、特别是支承件和基座单元的壳体一起由玻璃纤维增强塑料形成，或者替代地优选地，
轴支承部分并且在这种情况下特别是整个杠杆单元由玻璃纤维增强塑料形成，并且基座单元的支承件、特别是支承件和基座单元的壳体一起由碳纤维增强塑料形成。特别是，这两个单元并非都由碳纤维增强塑料构成，因为这可能由于选择相同的材料而引起电联接。
编码器优选地被理解为是指永磁体，该永磁体特别是大致圆柱形的并且相对于轴基本上在径向方向上被磁化，特别优选地在直径上被磁化。编码器替代地优选地被配置为非永久磁性的铁磁目标/靶(Target)。
传感器元件优选地被理解为是指磁场传感器元件，特别是霍尔元件或磁阻磁场传感器元件。传感器元件替代地优选地具有至少一个通电的导体环，并且检测由编码器调制的磁场、或者由编码器感应的导体环中的电压。特别地，传感器元件具有用于产生磁场的至少一个发生器导体环、以及一个或两个接收器导体环，在接收器导体环中以依赖于由发生器导体环和编码器产生的磁场的方式检测产生的感应电压。
传感器元件有利地检测编码器的磁场或由编码器调制的磁场。
基座单元的支承件、特别是整个基座单元优选地由玻璃纤维增强塑料形成。
轴支承部分和/或支承件优选地由碳纤维增强塑料形成具有降低由于塑料或碳纤维磨损而在轴支承部分和支承件之间产生的表面摩擦的效果。
特别地，传感器被配置成使得没有油脂或没有额外的润滑剂被引入支承件中或轴支承部分处。
替代地优选地，基座单元的支承件和/或轴支承部分具有额外的润滑剂或油脂。
止动装置优选地被配置为止动钩和/或止动突起和/或止动凸耳。
优选的是，在该支承件的内周上分别以环绕方式布置两排相互间隔开的与该支承件一体地构造的止动装置，特别是所述两排止动装置被配置成彼此基本上平行。所述两排止动装置特别优选地在支承件的内周上形成凹槽、非常特别优选地是间断的凹槽，其中，所述凹槽非常特别有利地未突出到支承件的内周中，而是仅由两排特别是突出的止动装置形成。
杠杆单元的轴支承部分优选地具有凹槽，在该凹槽中布置有卡环，该卡环被配置成使得其在支承件侧以基本上形状锁合的方式可以被止动装置或者说两排止动装置接纳、或已被它们接纳或支撑。
卡环优选地是大致圆形的/圆环形的，或者替代地优选地被配置成不是圆形的而是大致椭圆形的或椭圆形/圆形的，并且同时具有波状构造。在这种情况下，环有利地具有间断的构造。
优选的是，至少一排止动装置在支承件的内周上沿着旋转方向或内周或旋转线或内周线相应地具有宽度，该宽度小于或基本上等于直接相邻的止动装置的间距。
优选的是，至少一排止动装置在支承件的内周上沿着旋转方向或内周或旋转线或内周线以与分别相邻的止动装置基本上均匀地间隔开的方式相应构造和布置，其中，至少一排止动装置、或该两排相互间隔开的止动装置分别特别优选地具有六个止动装置。
有利的是，编码器被布置在轴的背离杠杆一侧的端部，其中，所述编码器仅以形状锁合的方式通过轴的塑料本体被固持，并且特别优选地在其整个周长上特别是侧向地被围卡。为此目的，轴特别优选地具有两个或三个或更多个指状物或突起，这些指状物或突起特别是在编码器的整个高度或轴向范围上以形状锁合的方式侧向地固定编码器，其中非常特别优选的是，没有所述指状物或突起从下方支撑编码器。
编码器有利地不通过粘合剂与轴连接。
优选的是，基座单元的壳体具有至少两个紧固装置，紧固装置分别具有螺纹或大致星形的凹部，其中，紧固装置被配置为使得螺钉可以被拧入所述紧固装置的材料中，其方式是，所述螺钉至少部分地切入相应紧固装置的材料中。紧固装置特别地由塑料构成并且一件式地与基座单元的壳体连接或者全部由塑料一件式地构造。替代地优选的是，两个紧固装置之一被配置为可以以形状锁合的方式插入机动车辆部件凹部中的元件，该元件未被拧入并且特别地被配置为具有例如星形或多边形的外周形状或类似轮廓的插入凸耳或可插入的定位辅助装置，例如被配置为芯轴。
基座单元的壳体优选地具有至少两个凹部，该至少两个凹部在壳体的生产过程中产生并且分别使传感器元件的一部分和/或信号处理元件的一部分露出。特别地，传感器元件的壳体和/或信号处理元件的壳体的包封部分特别是在包封过程之前在所述凹部周围的区域中、特别是在所述凹部周围的至少1mm处、或在与凹部邻接的整个表面上被激光活化(laseraktiviert)。这特别是增加了壳体与传感器元件和信号处理元件之间的粘附或密封作用。
优选的是，杠杆单元的轴具有轴环，该轴环被配置成围卡大致中空的圆柱形支承件的环形边缘或环形的上边沿并被轴向地支撑在其上。特别地，轴环和支承件的环形的上边缘被配置成使得轴环可以卡止或以形状锁合的方式固定在边缘上/连接到边缘。支承件特别优选地在其外周上在上边缘下方具有凹槽，例如润滑剂或油脂被引入到该凹槽中并且环形密封件非常特别优选地被引入到该凹槽中，由此杠杆单元的轴环相对于支承件密封。
杠杆单元有利地在杠杆和轴之间的过渡处具有轴环。
传感器优选地被配置为角度传感器和/或竖直位置传感器和/或底盘位置传感器。
轴优选地具有大致中央的凹部，该凹部作为盲孔从杠杆的侧面沿基座单元的方向延伸，其中，特别地，所述中央凹部至少部分地以圆柱形和/或漏斗形和/或逐渐变细的方式构造。
基座单元有利地包括传感器元件和信号处理元件，传感器元件和信号处理元件分别与引线框架电接触并紧固到引线框架。特别地，引线框架以两个平行的端子区域突出到插头连接器中。插头连接器有利地是基座单元的壳体的一部分，并且引线框架的一部分、传感器元件和信号处理元件被嵌入或至少部分地嵌入壳体中，或者壳体在引线框架的一部分和所述元件的包封过程中在单个/唯一/单独的注塑成型操作中形成，其中，支承件、插头连接器和紧固装置特别优选地同时形成为壳体的一部分。
基座单元的壳体优选地具有至少两个或三个凹部，该至少两个或三个凹部在壳体的生产过程中产生并且分别使传感器元件的一部分和信号处理元件的一部分露出，并且特别地，两个相对置的凹部使传感器元件、或集成式传感器和信号处理元件露出。特别地，传感器元件和/或信号处理元件的壳体的包封部分(即每个所述元件的专用壳体)特别是在包封过程之前在所述凹部周围的区域中被激光活化。此外，基座单元的壳体特别优选地具有附加的定心凹部、有利地是两个定心凹部。
传感器元件和信号处理元件有利地一体形成为一个结构元件。
发明内容
附图标记列表
1 杠杆单元
11 轴
12 杠杆
13 轴支承部分
14 编码器
15 用于侧向地围卡编码器的装置
16 杠杆单元的轴环
17 凹槽
18 卡环
19 大致中央的凹部
2 基座单元
21 支承件
22 传感器单元
23 止动装置
24 紧固装置壳体基座单元
25 信号处理元件
26 支承件的环形边缘
27 引线框架
28 插头连接器
29 凹部壳体基座单元
30 位于基座单元的支承件上边缘下方的外周中的凹槽
在附图中，在示意性图示中：
图1示出了传感器的示例性实施例，
图2示出了示例性杠杆单元，
图3示出了示例性基座单元，
图4以截面示出了图1中的示例性传感器，以及
图5以截面示出了支承件和支承在支承件中的轴支承部分的示例性实施例。
具体实施方式
图1示出了传感器的示例性实施例。这里，传感器包括杠杆单元1和基座单元2。杠杆单元由杠杆12构成，在杠杆上布置有具有轴支承部分13的轴11，其中，轴支承部分13插入并支承在基座单元的支承件21中。编码器14布置在轴支承部分13的下端，该编码器仅由轴支承部分的示例性突起或指状物15以形状锁合的方式固持。这些突起15分别在编码器的整个高度上侧向地围卡所述编码器，但不在下方卡嵌编码器14或包围编码器。在杠杆12和轴11之间的过渡处，杠杆单元1具有轴环16，该轴环围卡基座单元2的支承件21的环形的上边缘。除了编码器14之外，杠杆单元1在示例中具体地在单个注塑成型操作中由碳纤维增强塑料一件式地构造。
至少基座单元2的壳体(传感器元件22和信号处理元件25布置在该壳体中以与引线框架27接触并紧固到引线框架，并且紧固装置24附接到壳体)以及基座元件的支承件21例如在单个注塑成型操作中共同地为由玻璃纤维增强塑料一件式地构造。基座单元2的壳体还与作为触点的引线框架一起形成插头连接器28。
在图1的前视图中，基座单元的紧固装置24中的一个紧固装置具有由金属构成的注塑成型套筒，以将传感器螺纹连接到车辆部件(未展示)。后部紧固装置24例如配置为具有星形轮廓的芯轴，以便插入车辆部件的接纳座(未展示)中。基座元件的支承件21具有止动装置23，该轴支承单元通过止动装置被引导或支承，例如间接地经由卡环被引导或支承。
图4以截面展示了图1的示例性实施例，其中卡环18在杠杆单元1的侧面支承在轴支承单元13的凹槽17中，并且在这种情况下卡环18同样通过基座单元2的支承件21的止动装置23而被引导或支承。这里，止动装置23一件式地连接到支承件21并且沿着内周线以环绕方式布置在支承件的内周上，或者例如布置在基本上两条相互平行的内周线上，由此止动装置23在支承件21的内周上形成间断的凹槽。
基座单元2的壳体具有三个凹部29，这些凹部在壳体的生产过程中产生，并且使传感器元件22的一部分在两侧露出并使信号处理元件25的一部分在一侧露出。在这些凹部29周围的区域中，传感器元件22和信号处理元件25的壳体的包封部分(也就是说所述元件的固有壳体)被激光活化，由此确保了元件壳体与基座单元2的壳体之间的密封连接。杠杆单元1的轴环16围卡支承件21的环形上边缘26。编码器14布置在轴11的下端，并且仅通过侧向地围卡而以形状锁合的方式被固持，其中，轴的突起15或指状物之一在该截面中展示出。
图2示出了具有杠杆12的示例性杠杆单元1，该杠杆形成为基本上与轴11成直角。轴11包括轴支承部分13，该轴支承部分可以插入并且可旋转地运动地支承在基座单元的支承件(未展示)中。轴支承部分13具有环绕凹槽17，卡环18可连接到该环绕凹槽或者所述卡环嵌接或突出到该凹槽中。编码器14布置在轴11的下端或远离杠杆的一端，编码器14仅通过突起或指状物15以形状锁合的方式被固持和固定，突起或指状物均侧向地嵌接编码器14。这里，突起或指状物15从轴11向下突出到基本上与编码器14在该方向上的高度一样的高度。
图3通过举例的方式展示了基座单元2，该基座单元具有支承件21、基座单元的两个紧固装置24、以及插头连接器28。
支承件21是大致罐形或中空圆柱形构造并且在其内周上具有基本上相互平行的两排止动凸耳作为止动装置23，这些止动凸耳一起在支承件21的内周上形成间断的凹槽以用于接纳和/或支承和/或引导卡环(未展示)的目的，该卡环继而与杠杆单元的轴支承部分(未展示)嵌接。
图5通过举例的方式示出了穿过基座单元的支承件21和杠杆单元的支承在支承件中的轴支承部分13的截面。轴优选地具有大致中央凹部19，该中央凹部作为盲孔从杠杆12的侧面沿基座单元的方向以逐渐变细的方式延伸。
杠杆单元的轴还具有轴环16，该轴环被配置成围卡大致中空圆柱形支承件21的环形边缘26或环形的上边沿并轴向地支撑在其上。这里，轴环16和支承件的环形上边缘26被配置成使得轴环可以或以形状锁合的方式固定在该边缘上/连接到边缘。在该示例中，支承件21在其外周上在上边缘26的下方具有凹槽30，例如润滑剂或油脂被引入到该凹槽中并且例如环形密封件被引入到该凹槽中，由此杠杆单元的轴环16相对于支承件21密封。
两排相互间隔开的止动装置23(这里设有不同的阴影线以使它们更清晰可见)分别以环绕方式布置在支承件21的内周上，但均与支承件一体形成，并且在该示例中，这两排止动装置23被配置成彼此基本上平行并且一起在支承件23的内周上形成间断的凹槽，其中，所述凹槽未突出到支承件的内周中而是仅由两排突起的止动装置23形成。卡环18相应突出到由止动装置23和轴支承部分13上的凹槽17构成的所述间断的凹槽中，并且所述卡环以形状锁合的方式连接轴支承部分13和支承件21。
基座单元还具有两个紧固装置24。
编码器14布置在轴的远离杠杆12一侧的端部，并且所述编码器14仅通过轴的塑料本体以形状锁合的方式被固持，并且侧向地围卡。为此目的，轴具有多个指状物或突起15，这些指状物或突起在编码器的整个高度或轴向范围上以形状锁合的方式侧向地固定编码器14。
在编码器14下方，或与编码器相对置地配设地，将传感器元件22嵌入基座单元的壳体中，并且分别通过传感器元件22上方和下方的凹部29相对置地露出，其中，传感器元件壳体在凹部周围的区域中被激光活化或激光粗糙化，以确保与基座单元的注塑成型壳体的密封连接。
Claims (13)
1.一种传感器，该传感器具有以旋转地能偏移的方式支承在基座单元(2)的支承件(21)中的杠杆单元(1)，其中，该杠杆单元(1)具有轴(11)，该轴通过其轴支承部分(13)支承在该支承件(21)中，并且该杠杆单元具有与所述轴(11)连接的杠杆(12)，其中，该轴(11)具有编码器(14)，并且
其中，该基座单元(2)具有检测该编码器(14)的至少一个传感器元件(22)，
其特征在于，
该基座单元的支承件(21)具有多个止动装置(23)、特别是止动钩和/或止动突起，该多个止动装置以环绕方式布置在该支承件(21)的内周上并且与该支承件一件式地构造，并且其中，所述止动装置(23)直接或间接地固持和/或引导该轴支承部分(13)。
2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，除了该编码器(14)之外，该杠杆单元(1)基本上由塑料一件式地构造，并且该基座单元(2)的其中至少布置有该传感器元件(22)的壳体与该基座单元(2)的支承件(21)一起由塑料一件式地构造。
3.如前述权利要求中至少一项所述的传感器，其特征在于，在该支承件(21)的内周上分别以环绕方式布置两排相互间隔开的与该支承件(21)一体地构造的止动装置(23)，特别是所述两排止动装置(23)被配置成彼此基本上平行。
4.如前述权利要求中至少一项所述的传感器，其特征在于，至少一排止动装置(23)在该支承件的内周上沿着旋转方向/内周相应地具有宽度，该宽度小于直接相邻的止动装置(23)的间距。
5.如前述权利要求中至少一项所述的传感器，其特征在于，至少一排止动装置(23)在该支承件(21)的内周上沿着旋转方向/内周以与分别相邻的止动装置(23)基本上均匀地间隔开的方式相应构造和布置，其中，至少一排止动装置(23)、或该两排相互间隔开的止动装置(23)特别是分别具有六个止动装置。
6.如前述权利要求中至少一项所述的传感器，其特征在于，该轴支承部分(13)、特别是整个杠杆单元(1)由碳纤维增强塑料形成。
7.如前述权利要求中至少一项所述的传感器，其特征在于，该基座单元(2)的支承件(21)由玻璃纤维增强塑料形成。
8.如前述权利要求中至少一项所述的传感器，其特征在于，该编码器(14)布置在该轴(11)的背离该杠杆(12)一侧的端部，其中，所述编码器(14)仅以形状锁合的方式通过该轴的塑料本体被固持，并且特别优选地在其整个周长上特别是侧向地被围卡。
9.如前述权利要求中至少一项所述的传感器，其特征在于，该基座单元(2)的壳体具有至少两个紧固装置(24)，所述紧固装置分别具有螺纹或大致星形的凹部，其中，这些紧固装置(24)被配置成使得螺钉能够被拧入所述紧固装置(24)的材料中，其方式是，所述螺钉至少部分地切入相应紧固装置(24)的材料中。
10.如前述权利要求中至少一项所述的传感器，其特征在于，该基座单元(2)的壳体具有至少两个凹部(29)，该至少两个凹部在该壳体的生产过程中产生并且分别使该传感器元件(22)的一部分和/或信号处理元件(25)的一部分露出。
11.如权利要求10所述的传感器，其特征在于，该传感器元件(22)的壳体和/或该信号处理元件(25)的壳体的包封部分特别是在包封过程之前在所述凹部(29)周围的区域中被激光活化。
12.如前述权利要求中至少一项所述的传感器，其特征在于，该杠杆单元(1)的轴(11)具有轴环(16)，该轴环被配置成围卡大致中空的圆柱形支承件(21)的环形边缘(26)并被轴向地支撑在其上。
13.如前述权利要求中至少一项所述的传感器，其特征在于，该传感器被配置为角度传感器和/或竖直位置传感器和/或底盘位置传感器。
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