-
Stand der Technik
-
Die Erfindung geht aus von einer magnetischen Messanordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und von einer Sensoranordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 6.
-
In der
DE 10 2009 055 104 A1 wird eine Magnetfeldsensoranordnung zur Wegerfassung an translatorisch beweglichen Bauteilen beschrieben. Bei der beschriebenen Magnetfeldsensoranordnung ändern sich räumliche Komponenten des magnetischen Feldes eines Magnetsystems am bewegten Bauteil in ihrer Richtung über dem zu erfassenden Weg, so dass deren Position gegenüber einem ortsfesten Sensor entsprechend detektierbar ist. An dem linearen und in einem weiteren Freiheitsgrad beweglichen Bauteil befindet sich mindestens ein Magnet als Bestandteil des Magnetsystems, dem in einem vorgegebenen Abstand mindestens ein gegenüberliegender ortsfester magnetfeldempfindlicher Sensor zugeordnet ist.
-
In der
DE 10 2007 024 867 A1 wird eine Messeinrichtung zur berührungslosen Erfassung eines Drehwinkels beschrieben. Die beschriebene Messeinrichtung umfasst einen ersten Körper, auf dem ein Magnet mit radialem Abstand zu einer Drehachse angeordnet ist, und einen zweiten Körper mit einem magnetfeldempfindlichen Element zur Erzeugung eines Messsignals. Hierbei sind das magnetfeldempfindliche Element und der Magnet bei einer Relativbewegung zwischen dem ersten und zweiten Körper tangential in Bezug zu einer Kreisbahn der Relativbewegung angeordnet, wobei der Magnet in einer zur Drehachse senkrecht zur Radialrichtung angeordneten Ebene radial magnetisiert oder polarisiert ist.
-
In der
DE 10 2008 020 153 A1 wird eine Winkelerfassungsvorrichtung beschrieben. Die beschriebene Vorrichtung umfasst ein Drehelement mit mindestens einem magnetischen Nordpolbereich und mindestens einem magnetischen Südpolbereich, welche abwechselnd um eine Drehmitte angeordnet sind, einen Magnetfelderfassungsabschnitt mit einer Magnetplatte und Erfassungselementen, welche Größen von magnetischen Komponenten in einer zur Magnetplatte senkrechten Richtung erfassen, und eine Recheneinheit, welche einen Drehwinkel des Drehelements bestimmt. Der Magnetfelderfassungsabschnitt ist so angeordnet, dass die Magnetplatte senkrecht zu einer ersten Richtung ausgerichtet ist, in welcher die magnetische Feldstärke maximal ist, wobei der Magnetfelderfassungsabschnitt die Größen der magnetischen Komponenten in der ersten Richtung und in einer zweiten Richtung erfasst, die einer Richtung entspricht, in welcher die magnetischen Nord- und Südpolbereiche umfangsmäßig angeordnet sind.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die erfindungsgemäße magnetische Messanordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und die erfindungsgemäße Sensoranordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 6 haben demgegenüber den Vorteil, dass mittels eines Abschirmelements die Einflüsse von magnetischen Fremdfeldern minimiert werden.
-
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise eine einfache Integration des Abschirmelements in ein bestehendes Design, so dass kein zusätzliches Verbauvolumen erforderlich ist.
-
Der Kern der Erfindung liegt in der Verwendung eines Abschirmelements aus einem ferromagnetischen bzw. magnetisch leitfähigen Material. Das Abschirmelement ist so angeordnet, dass es das mindestens eine ein Magnetfeld erfassende Sensorelement und/oder den mindestens einen das Magnetfeld erzeugenden Magneten zumindest teilweise umschließt. So kann beispielsweise ein Abschirmelement vorgesehen werden, dass sowohl das mindestens eine Sensorelement als auch den mindestens einen Magneten umschließt. Alternativ kann ein Abschirmelement vorgesehen werden, welches das mindestens eine Sensorelement oder den mindestens einen Magneten umschließt. Des Weiteren können zwei Abschirmelemente vorgesehen werden, wobei ein erstes Abschirmelement das mindestens eine Sensorelement und ein zweites Abschirmelement den mindestens einen Magneten umschließt. Dadurch können die Erzeugung des Magnetfeldes durch den mindestens einen Magneten und/oder die Erfassung des erzeugten Magnetfeldes durch das mindestens eine Sensorelement vor externen Magnetfeldeinflüssen geschützt und die Messgenauigkeit erhöht werden. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können sowohl zur Drehwinkelerfassung von drehbeweglichen Bauteilen als auch zur Positionserfassung von translatorisch bewegten Bauteilen verwendet werden.
-
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine magnetische Messanordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils zur Verfügung, welche mindestens einen Permanentmagneten und mindestens ein Sensorelement zur Erfassung mindestens einer magnetischen Größe umfasst. Der mindestens eine Permanentmagnet und das mindestens eine Sensorelement sind relativbeweglich beabstandet zueinander angeordnet, wobei eine Bewegung des bewegten Bauteils eine Veränderung der erfassten mindestens einen magnetischen Größe bewirkt, welche zur Ermittlung eines Drehwinkels und/oder einer Position des bewegten Bauteils auswertbar ist. Erfindungsgemäß ist mindestens ein Abschirmelement vorgesehen, welches aus einem magnetisch leitfähigen Material gefertigt und so angeordnet ist, dass es den mindestens einen Permanentmagneten und/oder das mindestens eine Sensorelement zumindest teilweise umschließt. Zur Änderung der erfassten mindestens einen magnetischen Größe kann der mindestens eine Sensor oder der mindestens eine Magnet mit dem beweglichen Bauteil verbunden werden.
-
Die erfindungsgemäße magnetische Messanordnung wird vorzugsweise in einer Sensoranordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils eingesetzt, welche einen Messwertgeber und einen Messwertaufnehmer umfasst.
-
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen magnetischen Messanordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils und der im unabhängigen Patentanspruch 6 angegebenen Sensoranordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils möglich.
-
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen magnetischen Messanordnung kann das mindestens eine Abschirmelement beispielsweise als Rahmen oder Bügel oder als Hohlkörper mit einem runden oder eckigen Querschnitt ausgeführt werden. Das als Rahmen ausgeführte mindestens eine Abschirmelement kann geschlossen oder mit einem Spalt ausgeführt werden. Der Rahmen kann beispielsweise durch Verprägen oder Schweißen geschlossen werden. Der Spalt kann beispielsweise eine gerade oder gestufte oder schräge oder gezackte Kontur aufweisen. Hierbei wird die Kontur des Spaltes vorzugsweise so gewählt, dass sich die Rahmen während des Transports nicht ineinander verhaken können. Zur Anpassung an die konstruktiven Belange des Sensordesigns kann das mindestens eine Abschirmelement auch in einer anderen beliebigen Geometrie ausgeführt werden. So kann das mindestens eine Abschirmelement beispielsweise auch als Topf oder Haube ausgeführt werden.
-
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung kann der Messwertaufnehmer ein erstes Gehäuse aufweisen, in welchem das mindestens eine Sensorelement angeordnet ist. Der Messwertgeber kann ein zweites Gehäuse aufweisen, in welchem der mindestens eine Permanentmagnet angeordnet ist. Das erste Gehäuse kann über Verbindungselemente, die beispielsweise als Hohlnieten ausgeführt sind, mit dem zweiten Gehäuse verbunden werden.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung kann das mindestens eine Abschirmelement in das erste Gehäuse und/oder das zweite Gehäuse integriert werden oder das erste Gehäuse und/oder das zweite Gehäuse zumindest teilweise umschließen. Das mindestens eine Abschirmelement kann an das erste Gehäuse und/oder das zweite Gehäuse angepasst werden und mindestens eine Aussparung und/oder variierende Abmessungen aufweisen. Das mindestens eine Abschirmelement kann Aussparungen aufweisen und in der Höhe und/oder in der Dicke variieren, um an das Gehäuse des Messwertgebers und/oder an das Gehäuse des Messwertaufnehmers angepasst werden zu können. Des Weiteren kann das mindestens eine Abschirmelement als Abschirmhaube, welche das erste und/oder zweite Gehäuse teilweise bzw. vollständig umschließt, oder als Abschirmtopf ausgeführt werden, welcher in das erste und/oder zweite Gehäuse integriert ist.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung kann das Gehäuse eine Aussparung aufweisen, in welche das mindestens eine Abschirmelement eingelegt ist. Hierbei kann das mindestens eine Abschirmelement vorzugsweise als geschlitzter Rahmen mit einem größeren Außendurchmesser als die Aussparung ausgeführt und unter Spannung in die Aussparung eingelegt werden.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung kann das bewegliche Bauteil einem Pedal oder einer Lenksäule entsprechen.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen magnetischen Messanordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils.
-
2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen magnetischen Messanordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils.
-
3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen magnetischen Messanordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils.
-
4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen magnetischen Messanordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils.
-
5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines fünften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen magnetischen Messanordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils.
-
6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen magnetischen Messanordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils.
-
7 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Abschirmelements für eine erfindungsgemäße magnetische Messanordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils.
-
8 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Abschirmelements für eine erfindungsgemäße magnetische Messanordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils.
-
9 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines Abschirmelements für eine erfindungsgemäße magnetische Messanordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils.
-
10 zeigt eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines Abschirmelements für eine erfindungsgemäße magnetische Messanordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils.
-
11 zeigt eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels eines Abschirmelements für eine erfindungsgemäße magnetische Messanordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils.
-
12 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils in einem vormontierten Zustand.
-
13 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils in einem teilmontierten Zustand.
-
14 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils in einem montierten Zustand.
-
15 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils in einem montierten Zustand.
-
16 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils in einem montierten Zustand.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
Zur Winkelerfassung einer drehenden Welle ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die Drehbewegung eines Magneten zentrisch auf der Welle zu erfassen. Dazu wird die Drehung des Magnetvektors um die Drehachse mit entsprechend sensitiven Magnetsensoren, wie beispielsweise AMR- und/oder GMR-Sensoren, Hallsensoren, Hallsensoren mit integrierten Magnetfeldkonzentratoren usw. erfasst. Für das eingesetzte Sensorelement ist die Erfassung des rotierenden Magnetvektors wesentlich. Bei einem beispielsweise als Rundmagnet ausgeführten Magneten, welcher sich vor dem Sensorelement dreht, dreht sich auch der Magnetvektor. Diese Drehbewegung wird durch ein davor stehendes Sensorelement erfasst, welches Teil eines ASICs (Anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis) ist und den zur Magnetoberfläche parallelen Magnetvektor detektiert. Dies erfolgt bei einem zweidimensionalen oder dreidimensionalen Hallsensor durch eine indirekte Winkelerfassung über eine Arcus-Tangens-Funktion der gerichteten magnetischen Flussdichten. Ein solcher Hallsensor kann die Winkelposition des Rundmagneten über 360° eindeutig detektieren. AMR-Sensoren ermöglichen eine direkte Winkelerfassung und erfassen prinzipbedingt den Winkel des Magnetvektors direkt. Vorrichtungen zur Winkel- bzw. Wegerfassung können in Fahrzeugen in verschiedenen Betätigungseinrichtungen für Fahrzeugbremssysteme, zur Leuchtweitenregulierung, zur Winkelpositionserfassung von Wellen eingesetzt werden, insbesondere aber auch für eine Fahrerbremswunscherfassung am Bremspedal bzw. eine Fahrerbeschleunigungswunscherfassung am Gaspedal. Unter Einwirkung von magnetischen Fremdfeldern, die beispielsweise durch stromdurchflossene Leiter entstehen, kann die magnetische Flussdichte beeinflusst werden, so dass es zu einer Signalabweichung kommen kann.
-
Zur Positionserfassung eines translatorisch sich bewegenden Schlittens kann die Translationsbewegung mindestens eines Magneten erfasst werden, welcher mit dem Schlitten gekoppelt ist. Dazu wird die Drehung des Magnetvektors entlang des mindestens eines Magneten mit entsprechend sensitiven Magnetsensoren erfasst werden, welche beispielsweise als AMR- und/oder GMR-Sensoren, Hallsensoren, Hallsensoren mit integrierten Magnetfeldkonzentratoren oder andere 2D- oder 3D-Hall- oder AMR-Sensoren ausgeführt sind. Für das Sensorelement ist die Erfassung des drehenden Magnetvektors wesentlich. So kann beispielsweise ein sich translatorisch bewegender Stabmagnet verwendet werden. Mit dem Verschieben des Stabmagneten ändert sich die Orientierung der Magnetfeldvektoren bezogen auf einen fixen Punkt. Diese Orientierungsänderung der Magnetfeldvektoren kann durch das mindestens eine Sensorelement erfasst und ausgewertet werden. Dies erfolgt bei einem 2D- oder 3D-Hall-Sensorelement über eine Arcus-Tangens-Bildung der magnetischen Flussdichte bzw. eine indirekte Winkelerfassung über inplanare Magnetfeldkomponenten erfolgen. Ein solcher Hallsensor kann die Winkelposition des Rundmagneten über 360 eindeutig detektieren.
-
Wie aus 1 bis 6 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen magnetischen Messanordnung 1a, 1b, 1c, 1d, 20a, 20b zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils mindestens einen Permanentmagneten 5, 25 mit einem magnetischen Nordpolbereich N und einem magnetischen Südpolbereich S und mindestens ein Sensorelement 7, 27 zur Erfassung mindestens einer magnetischen Größe. Der mindestens eine Permanentmagnet 5, 25 und das mindestens eine Sensorelement 7, 27 sind relativbeweglich beabstandet zueinander angeordnet, wobei eine Bewegung des bewegten Bauteils eine Veränderung der erfassten mindestens einen magnetischen Größe bewirkt, welche zur Ermittlung eines Drehwinkels und/oder einer Position des bewegten Bauteils auswertbar ist. Erfindungsgemäß ist mindestens ein Abschirmelement 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g vorgesehen, welches aus einem magnetisch leitfähigen Material gefertigt und so angeordnet ist, dass es den mindestens einen Permanentmagneten 5, 25 und/oder das mindestens eine Sensorelement 7, 27 zumindest teilweise umschließt.
-
Wie aus 1 bis 6 weiter ersichtlich ist, ist das mindestens eine Abschirmelement 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g so angeordnet, dass eine Hochachse bzw. Längsachse des mindestens einen Abschirmelements 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g vorzugsweise senkrecht zu einer sensitiven Ebene steht, welche beispielsweise aus einer Flussdichte Bx entlang einer x-Richtung und aus einer Flussdichte By entlang einer y-Richtung aufgespannt wird.
-
Bei den in 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen wird die erfindungsgemäße magnetische Messanordnung 1a, 1b, 1c, 1d zur Erfassung eines Drehwinkels eines um eine Drehachse 3 drehbewegten nicht sichtbaren Bauteils verwendet, mit welchem der mindestens eine Permanentmagnet 5 gekoppelt ist. Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Sensorelement 7 mit dem drehbewegten nicht sichtbaren Bauteil verbunden und der mindestens eine Permanentmagnet 5 ist ortsfest angeordnet.
-
Bei den in 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispielen wird die erfindungsgemäße magnetische Messanordnung 20a, 20b zur Erfassung einer Position eines entlang einer Bewegungsrichtung 9 translatorisch bewegten nicht sichtbaren Bauteils verwendet, mit welchem der mindestens eine Permanentmagnet 25 gekoppelt ist. Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Sensorelement 27 mit dem translatorisch bewegten nicht sichtbaren Bauteil verbunden und der mindestens eine Permanentmagnet 25 ist ortsfest angeordnet.
-
Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, ist das Abschirmelement 10 im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel als oben und unten offener Rahmen 10a bzw. Hohlkörper mit einem runden oder eckigen Querschnitt ausgeführt, welcher sowohl das Sensorelement 7 als auch den Permanentmagneten 5 umschließt.
-
Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, ist das Abschirmelement 10 im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel als unten offener Topf 10b bzw. Hohlkörper mit einem runden oder eckigen Querschnitt ausgeführt, welcher sowohl das Sensorelement 7 als auch den Permanentmagneten 5 umschließt.
-
Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, ist das Abschirmelement 10 im dargestellten dritten Ausführungsbeispiel als oben und unten offener Rahmen 10c mit einem runden oder eckigen Querschnitt ausgeführt, welcher nur das Sensorelement 7 umschließt.
-
Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, ist das Abschirmelement 10 im dargestellten vierten Ausführungsbeispiel als oben und unten offener Rahmen 10d mit einem runden oder eckigen Querschnitt ausgeführt, welcher nur den Permanentmagneten 5 umschließt.
-
Wie aus 5 weiter ersichtlich ist, ist das Abschirmelement 10 im dargestellten fünften Ausführungsbeispiel als unten offener Topf 10e bzw. Bügel mit einem eckigen Querschnitt ausgeführt, welcher das Sensorelement 27 vollständig und den Permanentmagneten 25 teilweise umschließt.
-
Wie aus 6 weiter ersichtlich ist, ist das Abschirmelement 10 im dargestellten fünften Ausführungsbeispiel als Ring bzw. vorne und hinten offener Hohlkörper mit einem eckigen Querschnitt ausgeführt, welcher das Sensorelement 27 und den Permanentmagneten 25 umschließt.
-
Wie aus 7 bis 11 ersichtlich ist, umfassen in den dargestellten Ausführungsbeispielen die als Rahmen ausgeführte Abschirmelemente 10 jeweils einen Grundkörper 12a, 12b, 12c, 12d, 12e mit einem Spalt 14a, 14b, 14c, 14d, 14e ausgeführt.
-
Wie aus 7 weiter ersichtlich ist, weist der Grundkörper 12a des dargestellten Abschirmelements 10 einen runden Querschnitt und einen Spalt 14a mit einer gestuften Kontur auf.
-
Wie aus 8 weiter ersichtlich ist, weist der Grundkörper 12b des dargestellten Abschirmelements 10 einen eckigen Querschnitt und einen Spalt 14b mit einer schrägen Kontur auf.
-
Wie aus 9 weiter ersichtlich ist, weist der Grundkörper 12c des dargestellten Abschirmelements 10 einen eckigen Querschnitt und einen Spalt 14c mit einer schrägen Kontur auf. Zudem weisen zwei Seiten des Grundkörpers 12c unterschiedliche Höhen auf und in zwei weiteren Seiten des Grundkörpers 12c sind Aussparungen 16 eingebracht.
-
Wie aus 10 weiter ersichtlich ist, weist der Grundkörper 12d des dargestellten Abschirmelements 10 einen eckigen oder runden Querschnitt und einen Spalt 14d mit einer geraden Kontur auf.
-
Wie aus 11 weiter ersichtlich ist, weist der Grundkörper 12e des dargestellten Abschirmelements 10 einen eckigen oder runden Querschnitt und einen Spalt 14e mit einer gezackten Kontur auf.
-
Wie aus 12 bis 16 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung 30a, 30b, 30c zur Bewegungserfassung eines bewegten Bauteils 58 jeweils einen Messwertgeber 50 und einen Messwertaufnehmer 40a, 40b, 40c. Wie aus 12 bis 16 weiter ersichtlich ist, weist der Messwertaufnehmer 40a, 40b, 40c ein erstes Gehäuse 42a, 42b, 42c auf, in welchem das mindestens eine Sensorelement 7 angeordnet ist. Der Messwertgeber 50 weist ein zweites Gehäuse 52 auf, in welchem der mindestens eine Permanentmagnet 5 angeordnet ist. Zudem ist das erste Gehäuse 42a, 42b, 42c über beispielsweise als Hohlnieten ausgeführte Verbindungselemente 44 mit dem zweiten Gehäuse 52 verbunden. Zur Befestigung der Sensoranordnung 30a, 30b, 30c im Fahrzeug können Schrauben durch die Hohlnieten geführt und in entsprechenden Aufnahmen festgeschraubt werden.
-
Wie aus 12 bis 16 weiter ersichtlich ist, werden die dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 30a, 30b, 30c zur Ermittlung einer Drehbewegung eines Betätigungshebels 58 eingesetzt, der mit einem nicht dargestellten Pedal gekoppelt ist, um einen Fahrerwunsch am Bremspedal oder Gaspedal zu erfassen. Wie aus 12 bis 16 weiter ersichtlich ist, ist der Messwertgeber 50 in den dargestellten Ausführungsbeispielen identisch ausgeführt. Hierbei wird eine mit dem mindestens einen Permanentmagneten 5 verbundene Welle über den Betätigungshebel 5 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 59 von dem nicht dargestellten Pedal verdreht. Über dem Permanentmagneten 5 befindet sich in einem definierten Abstand, welcher einen magnetischen Luftspalt repräsentiert, das mindestens eine Sensorelement 7, welches vorzugsweise als ASIC (Anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis) ausgeführt ist. Das mindestens eine Sensorelement 7 erfasst mindestens eine magnetische Größe, die sich aufgrund der Drehbewegung des mindestens einen Permanentmagneten 5 ändert. Dadurch kann das mindestens eine Sensorelement 7 ein Signal an eine nachgeschaltete Auswerteschaltung des ASICs liefern‚ welches in den absoluten Drehwinkel, den der Betätigungshebel 5 erfährt, überführt werden kann.
-
Wie aus 12 bis 16 weiter ersichtlich ist, weist das Gehäuse 52 des Messwertgebers 50 eine Aussparung 54 auf, in welche ein als geschlitzter Rahmen 10d mit einem runden Querschnitt ausgeführtes Abschirmelement 10, 10d eingelegt ist. In vorteilhafter Weise ist das Abschirmelement 10, 10d mit einem größeren Außendurchmesser als die Aussparung 54 ausgeführt und unter Spannung in die Aussparung 54 eingelegt und positioniert. Zusätzlich ist eine Dichtung 56 in der Aussparung 54 angeordnet, die an der Innenseite das Abschirmelements 10, 10d anliegt.
-
Wie aus 12 bis 14 weiter ersichtlich ist, weist das dargestellte erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 30a nur ein Abschirmelement 10, 10d auf, welches im zweiten Gehäuse 52 des Messwertgebers 50 so angeordnet ist, dass es den mindestens einen Permanentmagneten 5 umschließt.
-
Wie aus 15 weiter ersichtlich ist, weist das dargestellte zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 30b neben dem im zweiten Gehäuse 52 des Messwertgebers 50 angeordneten Abschirmelement 10, 10d ein weiteres als Haube 10g ausgeführtes Abschirmelement 10 auf, welches das erste Gehäuse 42b des Messwertaufnehmers 40b und somit das mindestens eine Sensorelement 7 teilweise umschließt.
-
Wie aus 16 weiter ersichtlich ist, weist das dargestellte dritte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 30c neben dem im zweiten Gehäuse 52 des Messwertgebers 50 angeordneten Abschirmelement 10, 10d ein weiteres als Topf 10b ausgeführtes Abschirmelement 10 auf, welches in das erste Gehäuse 42c des Messwertaufnehmers 40c integriert ist und das mindestens eine Sensorelement 7 umschließt.
-
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen durch das mindestens eine Abschirmelement eine Minimierung des Einflusses von externen magnetischen Fremdfeldern und eine einfache Integration des Abschirmelements in das bestehende Gehäusedesign, so dass kein zusätzliches Verbauvolumen erforderlich ist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102009055104 A1 [0002]
- DE 102007024867 A1 [0003]
- DE 102008020153 A1 [0004]
