WO2010023201A1 - Steering angle sensor with oldham coupling - Google Patents

Steering angle sensor with oldham coupling Download PDF

Info

Publication number
WO2010023201A1
WO2010023201A1 PCT/EP2009/060919 EP2009060919W WO2010023201A1 WO 2010023201 A1 WO2010023201 A1 WO 2010023201A1 EP 2009060919 W EP2009060919 W EP 2009060919W WO 2010023201 A1 WO2010023201 A1 WO 2010023201A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drive wheel
shaft
swash plate
adapter
offset
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/060919
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Matthias Moerbe
Matthias Waibler
Joern Dechow
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2010023201A1 publication Critical patent/WO2010023201A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/3473—Circular or rotary encoders
    • G01D5/34738—Axles; Driving or coupling means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021—Determination of steering angle
    • B62D15/0215—Determination of steering angle by measuring on the steering column
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24428—Error prevention
    • G01D5/24433—Error prevention by mechanical means
    • G01D5/24442—Error prevention by mechanical means by mounting means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2205/00—Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
    • G01D2205/60—Means for precisely aligning or centering the disk of a rotary encoder, e.g. fitting jigs

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

A device for measuring the angle of a rotatable member, in particular a shaft (12), is proposed comprising at least one drive wheel (24) that is connected to the rotatable member (10) for the purposes of detecting an angle. Means are provided for compensating a coaxial shift between the rotating member (10) and the drive wheel (24).

Description

Beschreibung description
Titel LENKWINKELSENSOR MIT OLDHAM KUPPLUNGTitle STEERING ANGLE SENSOR WITH OLDHAM CLUTCH
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Messung eines Winkels eines drehbaren Körpers nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs. Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist bereits aus der EP 877 916 Bl bekannt. Der Winkel einer Lenkachse wird ermittelt, indem drei Zahnräder in einer Ebene angeordnet sind. Eine Drehung der Lenkachse wirkt unmittelbar auf das erste Zahnrad, welches zwei weitere Zahnräder bewegt, deren Zähnezahl unterschiedlich gewählt ist. Entsprechende Sensoren erfassen die Position der zwei letztgenanntenThe invention is based on a device for measuring an angle of a rotatable body according to the preamble of the independent claim. A generic device is already known from EP 877 916 Bl. The angle of a steering axle is determined by arranging three gears in one plane. A rotation of the steering axle acts directly on the first gear, which moves two other gears, the number of teeth is chosen differently. Corresponding sensors detect the position of the latter two
Zahnräder, so dass auch eine Winkelerfassung über einen größeren Winkelbereich möglich ist.Gears, so that an angle detection over a larger angular range is possible.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen gewissen Koaxialversatz der Welle innerhalb des Sensoraufbaus zu kompensieren. Diese Aufgabe wird gelöst durch dieIt is an object of the invention to compensate for a certain coaxial displacement of the shaft within the sensor structure. This task is solved by the
Merkmale des unabhängigen Anspruchs.Features of the independent claim.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung eines Winkels eines drehbarenThe inventive device for measuring an angle of a rotatable
Körpers mit den Merkmales des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, einen Koaxialversatz zwischen drehbarem Körper, beispielsweise einer Welle, und Antriebsrad im Sensor zu kompensieren. Bei der gefundenen Lösung steigt auch das Antriebsmoment des Sensors nicht an. Auch eine starre Kopplung zwischen Mitnehmerwelle und Antriebsrad der Signalgeber wird so ermöglicht. Außerdem werden auch keine Winkelfehler erzeugt. Dies wird insbesondere durch eine quasi fliegende Lagerung der Mittel zum koaxialen Versatzausgleich erreicht. In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Mittel zum koaxialen Versatzausgleich eine Lagerung insbesondere in zwei Richtungen quer zur Drehachse des drehbaren Körpers zulassen. Hierzu ist beispielsweise eine Taumelscheibe vorgesehen, die gegenüber dem Antriebsrad einerseits und ge- genüber einer Adapterscheibe andererseits jeweils in einer Richtung beweglich gelagert ist. Dadurch wird bei einer Drehung der Welle durch ein Taumeln um die Mittellinie sämtlicher Koaxialversatz zwischen Mitnehmerwelle und Antriebsrad des Sensors ohne Winkelfehler ausgeglichen. Durch dieses Konzept ist es möglich, dass das Antriebsrad im Gehäuse des Sensors fest gelagert werden kann, während Taumel- und Adapterscheibe praktisch fliegend gelagert sind. Weiterhin kann die Mitnehmerwelle als Beispiel für einen drehbaren Körper mit der Adapterscheibe fest verbunden werden.In contrast, a body having the features of the independent claim has the advantage of compensating for a coaxial offset between a rotatable body, for example a shaft, and a drive wheel in the sensor. In the solution found also the drive torque of the sensor does not increase. A rigid coupling between the drive shaft and the drive wheel of the signal generator is thus made possible. In addition, no angle errors are generated. This is achieved in particular by a quasi-flying mounting of the means for coaxial offset compensation. In an expedient development it is provided that the means for coaxial offset compensation allow a bearing, in particular in two directions transverse to the axis of rotation of the rotatable body. For this purpose, for example, a swash plate is provided, which is mounted so as to be movable relative to the drive wheel, on the one hand, and to an adapter disc, on the other hand, in each case in one direction. As a result, when the shaft rotates, the coaxial offset between the carrier shaft and the drive wheel of the sensor is compensated by a wobble about the center line without angular error. By this concept, it is possible that the drive wheel can be fixedly mounted in the housing of the sensor, while wobble and adapter disc are mounted practically on the fly. Furthermore, the driving shaft can be fixedly connected to the adapter disc as an example of a rotatable body.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Adapter vor- zugsweise ring- bzw. rohrförmig ausgeführt ist, wobei im mittleren Bereich ein radial nach außen stehender Flansch vorgesehen ist. Dadurch wird es leicht möglich, dass der Adapter auf der Oberseite der Taumelscheibe aufsitzt, so dass eine Begrenzung der Bewegung in axialer Richtung erfolgt.In an expedient refinement, it is provided that the adapter is preferably designed as a ring or tubular, with a flange which projects radially outward being provided in the middle region. This makes it easily possible that the adapter is seated on top of the swash plate, so that there is a limitation of movement in the axial direction.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der als Mittel zum Ausgleich eines koaxialen Versatzes wirkende zumindest eine Adapter mit dem die Welle verbunden ist. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Adapter in die Welle integriert ist oder der Adapter als Teil der Welle ausgebildet ist. Durch die Integration der Funktion des Adapters direkt in die Welle, bei einem Lenksystem also direkt in die Lenkwelle, wird erreicht, dass sich die Anzahl der Scheiben des Hubs reduziert.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that acting as a means for compensating for a coaxial offset at least one adapter with which the shaft is connected. It is particularly advantageous if the adapter is integrated into the shaft or the adapter is formed as part of the shaft. By integrating the function of the adapter directly into the shaft, ie in a steering system directly into the steering shaft, it is achieved that the number of disks of the hub is reduced.
Diese Reduktion der Anzahl der Bauteile erlaubt vorteilhafterweise einen höheren Grad der Miniaturisierung.This reduction in the number of components advantageously allows a higher degree of miniaturization.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Adapter mit zu- mindest einer Nase oder Aussparung versehen ist, die mit einer Aussparung oder Nase in der Taumelscheibe zusammenwirkt. Hierdurch wird ein axialer Versatz quer zur Drehrichtung in einer definierten Richtung gezielt ermöglicht.In an expedient development, it is provided that the adapter is provided with at least one lug or recess which cooperates with a recess or nose in the swashplate. As a result, an axial offset is made possible transverse to the direction of rotation in a defined direction targeted.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Taumelscheibe zumindest eine Ausnehmung oder einen Überstand aufweist, welche/r mit einem Überstand oder einer Ausnehmung des Antriebsrads zusammenwirkt. Somit wird ein Versatz in Richtung quer zur Rotationsachse des drehbaren Körpers in definierter Weise ermöglicht. Das so gewählte Nut-Feder-Prinzip ermöglicht eine Bewegungsfreiheit in je eine definierte Richtung.In an expedient development it is provided that the swash plate has at least one recess or a protrusion, which / r with a Supernatant or a recess of the drive wheel cooperates. Thus, an offset in the direction transverse to the axis of rotation of the rotatable body is made possible in a defined manner. The chosen tongue and groove principle allows freedom of movement in each case a defined direction.
Vorzugsweise sind die Richtungen der Bewegungsfreiheit zwischen Taumelscheibe und Adapter sowie zwischen Taumelscheibe und Antriebsrad um vorzugsweise 90° versetzt.Preferably, the directions of freedom of movement between the swash plate and adapter and between the swash plate and the drive wheel are preferably offset by 90 °.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Außendurchmesser des Adapters so gewählt ist, dass ein Versatzausgleich im Inneren des Antriebsrads möglich ist.In an expedient development it is provided that the outer diameter of the adapter is selected so that an offset compensation in the interior of the drive wheel is possible.
Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.Further expedient developments emerge from further dependent claims and from the description.
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Messung eines Winkels eines dreh- baren Körpers ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the device for measuring an angle of a rotatable body is shown in the drawing and will be described in more detail below. Show it:
Die Figur 1 eine Explosionsdarstellung des Winkelsensors sowie1 shows an exploded view of the angle sensor and
Die Figur 2 eine Draufsicht auf den Winkelsensor im montierten Zustand.2 shows a plan view of the angle sensor in the mounted state.
Zur Winkelerfassung eines um eine Drehachse 8 drehbaren Körpers, beispielhaft eine Welle 12, ist ein Winkelsensor 10 vorgesehen. Hierzu ist die Welle 12 mit einem Adapter 14 verbunden. Der Adapter 14 ist rohrförmig ausgebildet mit einem in radialer Richtung nach außen überstehenden, etwa mittig liegenden Flansch 15. An der Unterseite dieses Flansches 15 sind zumindest zwei in radialer Richtung orientierte gegenüberliegende Nasen 16 ausgebildet. Diese Nasen 16 weisen quer zur Welle 12 orientierte Oberflächen auf, auf denen der Adapter 14 gegenüber einer Taumelscheibe 18 in einer Richtung quer zur Drehachse 8 verschoben werden kann. Hierzu weist die ebenfalls ringförmig ausgebildete Taumelscheibe 18 jeweils zwei gegenüberliegende Aussparungen 20 auf, so- dass die gewünschte Bewegungsfreiheit zwischen Taumelscheibe 18 und Adapter 14 in einer Richtung hergestellt wird. Der Durchmesser der Taumelscheibe 18 ist hierbei soviel größer als der Außendurchmesser des ebenfalls ringförmig ausgebildeten Adapters 14 gewählt, dass sicher ein koaxialer Versatz der Welle 12 zu einem Antriebsrad 24 ausgeglichen werden kann. Die Taumelscheibe 18 weist auf der zu dem Antriebsrad 24 zugewandten Seite jeweils zwei Ausnehmungen 22 auf. Die Ausnehmungen 22 sind jeweils gegenüber den Aussparun- gen 20 um 90° versetzt angeordnet. Dadurch soll ein koaxialer Versatz auch in dieser Richtung zwischen Welle 12 und Antriebsrad 24 ausgeglichen werden können. Hierzu weist das Antriebsrad 24 auf der der Taumelscheibe 18 zugewandten Seite jeweils zwei gegenüberliegende Überstände 26 auf, die mit den Ausnehmungen 22 der Taumelscheibe 18 so zusammenwirken, dass ein Versatz in einer Richtung quer zur Drehachse 8 ermöglicht wird. Das Antriebsrad 24 weist an seiner äußeren Umfangsseite Zahnräder auf, in die jeweils beispielhaft dargestellt zwei als Zahnräder ausgebildete Signalgeber 30 eingreifen. Nicht weiter dargestellt ist eine Signalerfassung, mittels derer die Stellungen der Signalgeber 30 erfasst werden, sodass mittels einer Auswerteeinheit eine eindeutige Zuordnung der Winkelstellung des Antriebsrads 24 und damit auch die Winkelstellung der Welle 12 ermittelt werden kann. Das Vorgehen hierzu ist bereits exemplarisch im Stand der Technik EP 0 877 916 Bl beschrieben, so dass auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen wird.For angle detection of a body rotatable about a rotation axis 8, for example a shaft 12, an angle sensor 10 is provided. For this purpose, the shaft 12 is connected to an adapter 14. The adapter 14 is tubular with a radially outwardly projecting, approximately centrally located flange 15. At the bottom of this flange 15 at least two radially oriented opposite lugs 16 are formed. These lugs 16 have transverse to the shaft 12 oriented surfaces on which the adapter 14 against a swash plate 18 in a direction transverse to the axis of rotation. 8 can be moved. For this purpose, the likewise annularly formed swash plate 18 in each case two opposite recesses 20, so that the desired freedom of movement between the swash plate 18 and adapter 14 is made in one direction. The diameter of the swash plate 18 is in this case much larger than the outer diameter of the likewise ring-shaped adapter 14 chosen that certainly a coaxial displacement of the shaft 12 can be compensated to a drive wheel 24. The swash plate 18 has two recesses 22 on the side facing the drive wheel 24. The recesses 22 are each offset from the recesses 20 by 90 °. As a result, a coaxial offset between the shaft 12 and drive wheel 24 should be compensated in this direction. For this purpose, the drive wheel 24 on the swash plate 18 side facing two opposing projections 26 which cooperate with the recesses 22 of the swash plate 18 so that an offset in a direction transverse to the axis of rotation 8 is made possible. The drive wheel 24 has gearwheels on its outer peripheral side, in each of which two signal-generating elements 30 designed as gearwheels engage. Not shown further is a signal detection, by means of which the positions of the signal generator 30 are detected, so that by means of an evaluation unit, an unambiguous assignment of the angular position of the drive wheel 24 and thus the angular position of the shaft 12 can be determined. The procedure for this is already described by way of example in the prior art EP 0 877 916 B1, so that reference is made to the corresponding explanations.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist zusätzlich zu den in Figur 1 beschriebenen Komponenten noch ein Gehäuse 32 vorgesehen. Das Antriebsrad 24 ist in diesem Gehäuse 32 fest gelagert. Aus Figur 2 lassen sich die geometrischen Größenordnungen entnehmen, mit denen erreicht wird, dass ein koaxialer Versatz zwischen Welle 12 und Antriebsrad 24 in zwei Bewegungsrichtungen ausgeglichen werden kann. Die Bewegungsfreiheit besteht zwischen Taumelscheibe 18 und Adapter 14 in Verbindung mit den nur eine definierte Richtung zulassenden Nasen 16 sowie Aussparungen 20. Die zweite Bewegungsfreiheit wird gebildet zwischen der Taumelscheibe 18 und dem Antriebsrad 24. Hierzu wirken Ausnehmungen 22 in der Taumelscheibe 18 mit den Überständen 26 am Antriebsrad 24 zusammen, um eine definierte Bewegung in einer Richtung quer zur Drehachse 8 zu ermöglichen. Diese Bewegung ist um 90° versetzt zu derjenigen Bewegungsrichtung ausgebildet, mit der die Taumelscheibe 18 gegenüber dem Adapter 14 verschoben werden kann.In the embodiment according to FIG. 2, a housing 32 is provided in addition to the components described in FIG. The drive wheel 24 is fixedly mounted in this housing 32. From Figure 2, the geometric orders of magnitude can be found, with which it is achieved that a coaxial offset between shaft 12 and drive wheel 24 can be compensated in two directions of movement. The freedom of movement exists between the swash plate 18 and adapter 14 in conjunction with only a defined direction permitting lugs 16 and recesses 20. The second freedom of movement is formed between the swash plate 18 and the drive wheel 24. For this purpose, recesses 22 in the swash plate 18 with the supernatants 26th at the drive wheel 24 to a defined movement in one direction across to allow the axis of rotation 8. This movement is offset by 90 ° to that direction of movement, with which the swash plate 18 can be moved relative to the adapter 14.
Somit ist der Winkelsensor 10 im Wesentlichen aus drei Teilen aufgebaut, nämlich Adapter 14, Taumelscheibe 18 und Antriebsrad 24. Dadurch lassen sich folgenden Funktionen erreichen: Antrieb der Signalgeber 30, Kompensation des Koaxialversatzes der Welle 12 zum Antriebsrad 24 im Winkelsensor 10 und eine feste Fixierung des Antriebsrades 24 auf der Mitnehmerwelle 12. Lediglich das Antriebsrad 24 ist im Gehäuse 32 fest gelagert. Die Taumelscheibe 18 und derThus, the angle sensor 10 is essentially composed of three parts, namely adapter 14, swash plate 18 and drive wheel 24. This allows the following functions to be achieved: drive the signal generator 30, compensation of the coaxial offset of the shaft 12 to the drive wheel 24 in the angle sensor 10 and a fixed fixation of the drive wheel 24 on the drive shaft 12. Only the drive wheel 24 is fixedly mounted in the housing 32. The swash plate 18 and the
Adapter 14 sind dagegen fliegend gelagert. Die Taumelscheibe 18, welche gegenüber dem Antriebsrad 24 und dem Adapter 14 je in eine Richtung beweglich gelagert ist, gleicht bei der Drehung der Welle 12 durch ein Taumeln um die Mittellinie sämtlichen Koaxialversatz zwischen Mitnehmerwelle 12 und Antriebsrad 24 des Winkelsensors 10 ohne Winkelfehler aus. Da das Antriebsrad 24 mit unveränderbarer Position im Gehäuse 32 angeordnet ist, ist kein Versatz des Antriebsrads 24 möglich. Auch die Signalgeber 30 sind im Gehäuse fest gelagert. In dem Gehäuse 32 können weitere Signalverarbeitungsvorrichtungen integriert sein, die beispielsweise die Stellung der beiden Signalgeber 30 zur Winkelerfas- sung aufnehmen und weiterverarbeiten.In contrast, adapters 14 are cantilevered. The swash plate 18, which is movably mounted relative to the drive wheel 24 and the adapter 14 in one direction, compensates for the rotation of the shaft 12 by a tumbling about the center line of all Koaxialversatz between cam shaft 12 and drive wheel 24 of the angle sensor 10 without angle error. Since the drive wheel 24 is arranged with a fixed position in the housing 32, no offset of the drive wheel 24 is possible. Also, the signal generator 30 are fixedly mounted in the housing. In the housing 32 further signal processing devices may be integrated, for example, record the position of the two signal generator 30 for Winkelerfas- sung and further processed.
Die fliegende Lagerung zwischen Taumelscheibe 18 und Adapter 14 bzw. Antriebsrad 26 könnte auch auf andere Weise realisiert sein. So könnten auch Nasen auf der Taumelscheibe 18 mit geeignet angebrachten Aussparungen am Adapter 14 die gewünschte Bewegungsfreiheit in einer Richtung erzielen. Entsprechend könnten auch Überstände an der Taumelscheibe 18 zur Erreichung der Bewegungsfreiheit mit Ausnehmungen am Antriebsrad 24 zusammenwirken.The flying bearing between the swash plate 18 and adapter 14 and drive wheel 26 could also be realized in other ways. Thus, noses on the swash plate 18 with suitably mounted recesses on the adapter 14 could achieve the desired freedom of movement in one direction. Accordingly, supernatants on the swash plate 18 could cooperate with recesses on the drive wheel 24 to achieve freedom of movement.
Die beschriebene Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Erfassung des Lenk- winkeis bei Kraftfahrzeugen. Sie ist jedoch hierauf nicht eingeschränkt.The device described is particularly suitable for detecting the steering angle of motor vehicles. However, it is not limited to this.
Insbesondere bei der Erfassung des Lenkwinkels bei Kraftfahrzeugen, aber nicht hierauf beschränkt, ist es sehr vorteilhaft, wenn die Funktion des Adapters (14) direkt in die Lenksäule (12) integriert wird. Das bedeutet, dass in dem bereits dargestellten Prinzip zur mechanischen Entkopplung der Antriebsachse (8) zum Drehwinkelsensor (10) durch diese zweckmäßige Erweiterung und Ausgestaltung der eigentlichen Lenkradwelle ein Element des Koaxialausgleichs in die Lenkwelle integriert werden. Damit reduziert sich die Anzahl der Scheiben des Hubs auf 2, wodurch dieses Prinzip die Anzahl der Bauteile reduziert und einen höheren Grad der Miniaturisierung erlaubt. In particular, in the detection of the steering angle in motor vehicles, but not limited thereto, it is very advantageous if the function of the adapter (14) is integrated directly into the steering column (12). This means that in the already described principle for the mechanical decoupling of the drive axle (8) for Angle of rotation sensor (10) are integrated by this expedient extension and design of the actual steering wheel shaft, an element of Koaxialausgleichs in the steering shaft. This reduces the number of discs in the hub to 2, which reduces the number of components and allows a higher degree of miniaturization.

Claims

Ansprüche claims
1. Vorrichtung zur Messung eines Winkels eines drehbaren Körpers (12), insbesondere einer Welle, umfassend zumindest ein Antriebsrad (24), das zur Winkelerfassung mit dem drehbaren Körper (10) mittelbar oder unmittelbar in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Ausgleich eines koaxialen Versatzes (14, 16, 18, 20, 26) zwischen dem drehbaren Körper (10) und dem Antriebsrad (24) vorgesehen sind.1. A device for measuring an angle of a rotatable body (12), in particular a shaft, comprising at least one drive wheel (24), which is for the detection of angles with the rotatable body (10) directly or indirectly in communication, characterized in that means for compensation a coaxial offset (14, 16, 18, 20, 26) between the rotatable body (10) and the drive wheel (24) are provided.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Ausgleich eines koaxialen Versatzes (14, 16, 18, 20, 26) so ausgebildet sind, dass sie eine Bewegung der Welle (12) quer zur Drehachse (8) der Welle (12) relativ zum Antriebsrad (24) zulassen.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the means for compensating a coaxial offset (14, 16, 18, 20, 26) are formed so that they move the shaft (12) transversely to the axis of rotation (8) of the shaft (12) relative to the drive wheel (24) allow.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass als Mittel zum Ausgleich eines koaxialen Versatzes zumindest ein Adapter (14) vorgesehen ist, mit dem die Welle (12) verbunden ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Adapter (14) in die Welle (12) integriert ist oder der Adapter (14) als Teil der Welle (12) ausgebildet ist.3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that as means for compensating a coaxial offset at least one adapter (14) is provided, with which the shaft (12) is connected, wherein it is provided in particular that the adapter ( 14) is integrated in the shaft (12) or the adapter (14) is formed as part of the shaft (12).
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (14) einen Flansch (15) aufweist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the adapter (14) has a flange (15).
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (14) zumindest eine Nase (16) und/oder eine Aussparung (20) aufweist zum Ausgleich eines koaxialen Versatzes.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the adapter (14) has at least one nose (16) and / or a recess (20) for compensating a coaxial offset.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zum Ausgleich eines koaxialen Versatzes eine Taumelscheibe (18) vorgesehen ist. 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a swash plate (18) is provided as means for compensating a coaxial offset.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taumelscheibe (18) zumindest eine Aussparung (20) und/oder Nase (16) aufweist, um eine Relativbewegung zwischen Taumelscheibe (18) und Adapter (14) zu ermöglichen.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the swash plate (18) has at least one recess (20) and / or nose (16) to allow a relative movement between the swash plate (18) and adapter (14).
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Taumelscheibe (18) Mittel (22) vorgesehen sind, die eine relative Bewegung zwischen Taumelscheibe (18) und Antriebsrad (24) in einer Richtung quer zur Drehachse (8) zulassen.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the swash plate (18) means (22) are provided which allow relative movement between the swash plate (18) and the drive wheel (24) in a direction transverse to the axis of rotation (8) ,
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taumelscheibe (18) zumindest eine Ausnehmung (22) und/oder einen Überstand (26) aufweist, um einen linearen Versatz zwischen Taumelscheibe (18) und Antriebsrad (24) zu ermöglichen.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the swash plate (18) has at least one recess (22) and / or a projection (26) to allow a linear offset between the swash plate (18) and drive wheel (24) ,
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (24) zumindest eine Ausnehmung (22) und/oder einen Überstand (26) aufweist, um einen Versatz mit der Taumelscheibe (18) zu ermöglichen.10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive wheel (24) has at least one recess (22) and / or a projection (26) to allow an offset with the swash plate (18).
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (24) in einem Gehäuse (32) gelagert ist.11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive wheel (24) is mounted in a housing (32).
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass mit dem Antriebsrad (24) zumindest ein Signalgeber (30) zusammenwirkt zur Erfassung des Winkels der Welle (12).12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that with the drive wheel (24) at least one signal generator (30) cooperates to detect the angle of the shaft (12).
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Winkel der Lenkwinkel bei einem Kraftfahrzeug gemessen wird. 13. The device according to claim 1, characterized in that is measured as the angle of the steering angle in a motor vehicle.
PCT/EP2009/060919 2008-08-26 2009-08-25 Steering angle sensor with oldham coupling WO2010023201A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008041552 2008-08-26
DE102008041552.9 2008-08-26
DE102009028860.0 2009-08-25
DE102009028860A DE102009028860A1 (en) 2008-08-26 2009-08-25 Device for measuring the angle of a rotatable body

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010023201A1 true WO2010023201A1 (en) 2010-03-04

Family

ID=41606300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/060919 WO2010023201A1 (en) 2008-08-26 2009-08-25 Steering angle sensor with oldham coupling

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102009028860A1 (en)
WO (1) WO2010023201A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010034261A1 (en) * 2010-08-13 2012-02-16 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Device for detecting a position angle of a rotatable component of a vehicle and vehicle with such a device
CN107543523A (en) * 2017-08-30 2018-01-05 华中农业大学 Reference direction anchoring device for the measurement of tractor front-wheel deflection angle
CN113376396B (en) * 2021-07-05 2024-04-16 宁波中车时代传感技术有限公司 Shaft end photoelectric speed sensor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3942826A1 (en) * 1989-12-23 1991-06-27 T & R Electronic Gmbh Rotation measurement device housing suspension - contains cross-linkage allowing radial motion of measurement shaft
EP0877916B1 (en) * 1995-02-28 2003-04-16 Robert Bosch Gmbh Angle measuring process and device for rotary bodies
DE102007027917A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-31 Yazaki Corp. Rotary transmission device equipped with built-in steering angle sensor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3942826A1 (en) * 1989-12-23 1991-06-27 T & R Electronic Gmbh Rotation measurement device housing suspension - contains cross-linkage allowing radial motion of measurement shaft
EP0877916B1 (en) * 1995-02-28 2003-04-16 Robert Bosch Gmbh Angle measuring process and device for rotary bodies
DE102007027917A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-31 Yazaki Corp. Rotary transmission device equipped with built-in steering angle sensor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R.J. DURLEY: "Kinematics of Mechanics - An elementary text book", 1903, JOHN WILEY & SONS, New York, article "Oldham's Coupling", pages: 127 - 131, XP002556137 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009028860A1 (en) 2010-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012022310A2 (en) Device for pressing a toothed rack
DE102008008835A1 (en) Device for determining a torque
EP2457753B1 (en) Actuator
DE202012001863U1 (en) Disc brake and sensor device for this
EP0926046A2 (en) Steer input device for vehicles
DE102008023759A1 (en) Steering device for a motor vehicle with a steering wheel, a steering shaft and a superposition gear
EP2018531A1 (en) Apparatus for determining a torque exerted on a shaft
DE202018105622U1 (en) Wheel speed pulse ring device
EP2383558A1 (en) Inductive angle sensor
DE60218903T2 (en) Hydrostatic steering system with improved steering feel
EP1032522B1 (en) Electromotive actuator for a motor vehicle steering system
DE60008474T2 (en) BEARING WITH INTEGRATED ENCODER
WO2010023201A1 (en) Steering angle sensor with oldham coupling
EP1917175A1 (en) Tubular jacket switch module
WO2016050382A1 (en) Combined sensor concept for steering systems of motor vehicles
DE112020005479T5 (en) ELECTRIC (STEER-BY-WIRE) STEERING DEVICE
DE19509568C1 (en) Gear, especially worm gear
EP1065134B1 (en) Steering angle sensor with equalizing part
DE102022205249A1 (en) Steer-by-wire steering device
EP0589402B1 (en) Position sensor for sequence of movements
WO1992012885A1 (en) Power-assisted steering for vehicles
DE102010002744A1 (en) Arrangement for determining absolute steering angles with steerable drive device of industrial truck, has distance sensor for determining angles, where distance between distance sensor and cam track is determined independence of angles
DE112005003272T5 (en) Instrumented system for operating a steering shaft with a fixed center
DE102019119719A1 (en) Steering head bearing arrangement for mounting a wheel module
DE102018117155A1 (en) Steering assist device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09782153

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09782153

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1