[发明专利]用于确定扭转角的装置

说明书

技术领域

本发明以具有扭力轴以及具有转矩传感器的被分隔开的转向柱为出发点，所述转向柱在现有技术中已经被公知。对比文献DE 10 2006 055 049C(切瑞有限公司)和DE 101 52 704 A(梅赛德斯公司)特别描述了此类转向柱以及此类转矩传感器。

背景技术

在现有技术下公知了特别是各种不同的组合传感器。申请人切瑞有限公司的专利DE 10 2006 055 049 C提出了一种组合转角及转矩传感器，所述传感器以涡流阻尼为感应基础产生了两个360°角度范围内的角度测量信号。为此，以通常的方式通过扭转元件将转向柱分成主动轴和与此相对能够扭转的从动轴。在主动轴的尾端(临近按合处)布置了第一阻尼转子，而在从动轴的尾端布置了第二阻尼转子。与被分隔开的转向柱成直角设置了托架，托架在360°的整个角度范围内装配有多个扁平线圈且固定在壳体上。两个阻尼转子分别承载一个针对涡流阻尼的被动操作元件，其分别位置可选择地(即没有周期性重复的结构或代码磁道)作用于托架的扁平线圈上。由扁平线圈的信号得出了两个上述绝对角度测量信号且由此(通过加法和减法)确定了转角和转矩。

在此类技术下非常简单地通过另一个传感器托架(其在另一个测量平面上具有扁平线圈)以及通过相同的阻尼转子(在上述另一个平面上具有其它位置可选择的操作元件)获得通常所要求达到的冗余度。

DE3738607公知的内容是，行星齿轮装置包括具有太阳轮的驱动轴、至少一个嵌入太阳轮的行星齿轮、与行星齿轮啮合的、位置固定的内齿轮、支承行星齿轮的行星齿轮托架以及与行星齿轮托架相接的驱动轴。行星齿轮和内齿轮分别由两个单独的同轴部件组成，其中内齿轮的一个部件能够相对于内齿轮的另一个部件扭转以及固定。

DE2606724公知一种延迟和/或加速传感器，用于通过一种通常与所述需监控的旋转中的部件同时安装的转轮指出所监控的旋转中的部件是否超出规定的延迟值或加速值，其中转轮在超出规定的加速值和/或延迟值时相对于旋转中的部件在一定限度下扭转，其中所述相对扭转借助于布置在转轮上的信号发生器发出信号，其中在转轮上布置了相对于转轮移动布置的同步装置，所述同步装置在普通状态下随着需监控的部件以及转轮转动，不过能够克服可控的转矩相对于转轮转动。

DE102005011196提出了一种用于获取差角或转矩的传感器结构，所述传感器结构具有至少一个对磁场敏感的传感器元件，通过所述传感器元件能够分析磁路的磁场信息，磁路特别是由于作用到扭力轴上的转矩能够相对于传感器元件扭转。所述结构具有轴线延伸、不具有相互嵌入的齿的磁通环，可以通过磁通环影响磁极轮与传感器元件之间的磁流。磁通环的设计方式为，传感器元件和磁极轮位于直径较小的内磁通环与直径较大的外磁通环之间。

DE102005010909涉及一种力传感器以及角度传感器，用于测量轴的转角以及施加到轴上的力，其中在壳体中布置了相对于壳体抗扭设置的主导板、在主导板的一侧抗扭设置在轴上的用于测量转角的第一导板以及在主导板的另一侧与轴抗扭相连的用于测量力的第二导板，其中轴穿过壳体运转，主导板具有中间开孔，轴穿过主导板的中间开孔运转，第一导板具有中间开孔，轴穿过第一导板的中间开孔运转，第二导板具有中间开孔，轴穿过第二导板的中间开孔运转。第二导板在第二位置与轴抗扭相连，第一导板在第一位置与轴抗扭相连，第二导板与第一导板具有一定的间距。在主导板与第一导板以及主导板与第二导板相互面对的平面上布置了相对设置的用于测量转角或力的电极，所述电极用于以电容方法测量第一导板相对于主导板的扭转或测量第二导板相对于第一导板的扭转。

DE102004027954公知了感应角度传感器，特别用于测量比如转向柱上的扭转角，其中所述转向柱具有：

-定子，所述定子包括至少一个激励元件和至少一个第一探测元件，

-第一转子，

-第二转子，所述第二转子包括至少一个感应联动元件，所述转向柱还具有扭转元件，在所述扭转元件上以一定的间距布置了所述第一转子和第二转子。

DE2951148公知了用于在静止或旋转中的轴上无接触地静态或动态获取转角和/或转矩的测量装置，其特征在于，

-两个与轴同轴布置的轴体采用导电的非磁性材料组成，所述两个轴体中的一个轴体与轴抗扭连接，而另一个轴体能够相对于第一个轴体扭转；

-在与两个轴体非常接近的位置布置了通有高频交流电的同轴线圈；