據(jù)本發(fā)明的用于獲取旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的 旋轉(zhuǎn)角度的傳感器組件的多極體的永磁體的不同實(shí)施例的示意性立體圖，
[0026] 圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的用于獲取旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)角度的傳感器組件的 第一布置實(shí)施例的示意圖，所述傳感器組件具有可移動(dòng)的帶有多極體的測(cè)量值發(fā)送器和固 定的測(cè)量值接收器，所述多極體包括兩個(gè)永磁體，
[0027] 圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的用于獲取旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)角度的傳感器組件的 第二布置實(shí)施例的示意圖，所述傳感器組件具有帶有多極體的靜止的測(cè)量值發(fā)送器和可移 動(dòng)的測(cè)量值接收器，所述多極體包括兩個(gè)永磁體，
[0028] 圖12示出了在根據(jù)本發(fā)明的用于獲取旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)角度的傳感器組件 的半徑、圓形軌跡和測(cè)量角度范圍之間的關(guān)系的示意圖，
[0029] 圖13和14示出了靜止的測(cè)量值接收器相對(duì)于在圓形軌跡上運(yùn)動(dòng)的測(cè)量值發(fā)送器 的可能的相對(duì)位置，
[0030] 圖15和16示出了位置固定的測(cè)量值發(fā)送器相對(duì)于在圓形軌跡上運(yùn)動(dòng)的測(cè)量值接 收器的可能的相對(duì)位置，
[0031] 圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的用于獲取旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)角度的傳感器組件的 第三實(shí)施例的示意圖，所述傳感器組件具有帶有多極體的可移動(dòng)的測(cè)量值發(fā)送器和靜止的 測(cè)量值接收器，所述多極體包括四個(gè)永磁體。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 如可從圖1至17中看出的那樣，所示出的根據(jù)本發(fā)明的用于獲取車輛的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 的構(gòu)件5的旋轉(zhuǎn)角度a、a 1、a 2的傳感器組件l、la、l'的實(shí)施例包括：測(cè)量值發(fā)送器10、 l〇a，所述測(cè)量值發(fā)送器10、10a包括至少一個(gè)具有磁性的北極N和磁性的南極S的永磁體 M1、M2、M3、M4并且相對(duì)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件5的旋轉(zhuǎn)軸線3以預(yù)定的第一徑向距離R、R1、R2、 R-I、R+I布置；以及測(cè)量值接收器20,其包括至少一個(gè)用于獲取至少一個(gè)磁性參數(shù)的傳感 器元件A、A'、Al、A2,所述傳感器元件A、A'、Al、A2相對(duì)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件5的旋轉(zhuǎn)軸線3 以預(yù)定的第二徑向距離R、R_I、R+I布置。在此，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件5的運(yùn)動(dòng)引起可被評(píng)估以 獲得旋轉(zhuǎn)角度a、a 1、a 2的至少一個(gè)磁性參數(shù)的變化，其中，至少一個(gè)永磁體M1、M2、M3、 M4沿著通過第一徑向距離R、Rl、R2、R-I、R+I預(yù)定的圍繞旋轉(zhuǎn)軸線3的圓弧B、Bl、B2或者 與所述圓弧相切地被極化，并且產(chǎn)生在垂直于磁體表面的探測(cè)平面中的磁矢量。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明，測(cè)量值發(fā)送器10、10a具有至少一個(gè)多極體MP、MPa、MP'、MPl、MP2，K 述多極體包括至少兩個(gè)永磁體Ml、M2、M3、M4,所述永磁體Ml、M2、M3、M4布置成，使得多極 體MP、MPa、MP'、MP1、MP2的直接相鄰的永磁體Ml、M2、M3、M4的相互面對(duì)的端部具有相同 磁性的極化S、N。
[0034] 如還可從圖1至4中看出的那樣，所示出的實(shí)施例示出了根據(jù)本發(fā)明的用于獲取 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件5的旋轉(zhuǎn)角度的傳感器組件的應(yīng)用，所述構(gòu)件5與踏板相聯(lián)結(jié)，以獲取在制 動(dòng)踏板或加速踏板處的駕駛意圖。如還可從圖1和2中看出的那樣，由未示出的踏板通過 杠桿5使軸3旋轉(zhuǎn)。包括多極體MP的測(cè)量值發(fā)送器10與軸3相連接，多極體MP隨著軸的 旋轉(zhuǎn)（例如30° )以相對(duì)于軸的軸線3具有預(yù)定的徑向距離R的方式在圓形軌跡上運(yùn)動(dòng)。 優(yōu)選實(shí)施成具有至少一個(gè)傳感器元件A的ASIC (專門針對(duì)應(yīng)用的集成的電路）的測(cè)量值接 收器20以反映磁性氣隙的限定距離位于多極體MP上方。該傳感器元件A獲取在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 期間在垂直于多極體MP的平面中變化的磁矢量。多極體MP在該平面中的旋轉(zhuǎn)與沿著圓形 區(qū)段B的路程具有限定的關(guān)系，該路程又與軸3的旋轉(zhuǎn)角度a具有根據(jù)等式（1)限定的關(guān) 系。
[0035]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于獲取旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)角度的傳感器組件，該傳感器組件具有：測(cè)量 值發(fā)送器（10、l〇a)，該測(cè)量值發(fā)送器包括具有磁性的北極區(qū)域（N)和磁性的南極區(qū)域（S) 的至少一個(gè)永磁體（Ml、M2、M3、M4)并且以相對(duì)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件（5)的旋轉(zhuǎn)軸線（3)具 有預(yù)定的第一徑向距離（R、R1、R2、R_I、R+I)的方式布置；以及測(cè)量值接收器（20)，該測(cè)量 值接收器包括至少一個(gè)用于獲取至少一個(gè)磁性參數(shù)的傳感器元件（A、A'、A1、A2)，所述傳 感器元件以相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件（5)的旋轉(zhuǎn)軸線（3)具有預(yù)定的第二徑向距離（R、 R_I、R+I)的方式布置，其中，所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件（5)的運(yùn)動(dòng)引起可被評(píng)估以獲得所述旋 轉(zhuǎn)角度（a、a 1、a 2)的至少一個(gè)磁性參數(shù)的變化，其中，所述至少一個(gè)永磁體（M1、M2、M3、 M4)沿著通過所述第一徑向距離（R、Rl、R2、R-I、R+I)預(yù)定的圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線（3)的圓 弧（B、B1、B2)或者與所述圓弧相切地被極化，并且產(chǎn)生在垂直于磁體表面的探測(cè)平面中的 磁矢量，其特征在于，所述測(cè)量值發(fā)送器（l〇、l〇a)具有至少一個(gè)多極體（MP、MPa、MP'、MP1、 MP2)，該多極體包括至少兩個(gè)永磁體（Ml、M2、M3、M4)，所述永磁體布置成，使得所述多極體 (MP、MPa、MP'、MPl、MP2)的直接相鄰的永磁體（M1、M2、M3、M4)的面對(duì)彼此的端部具有相同 磁性的極化（S、N)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器組件，其特征在于，所述至少一個(gè)傳感器元件（A)直 接探測(cè)所述磁矢量的角度，其中，所獲取的所述磁矢量的角度反映所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件（5) 的旋轉(zhuǎn)角度（a、a 1、a 2)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器組件，其特征在于，所述至少一個(gè)傳感器元件（A、A '、 A1、A2)探測(cè)有指向的磁通密度（BX、BZ)并且將所述有指向的磁通密度換算成所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 的構(gòu)件（5)的旋轉(zhuǎn)角度（a、a 1、a 2)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的傳感器組件，其特征在于，所述測(cè)量值發(fā)送器 (10、10a)與所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件（5)相聯(lián)結(jié)，并且所述測(cè)量值接收器（20)以相對(duì)于所述測(cè) 量值發(fā)送器（10、l〇a)的圓形軌跡具有預(yù)定的徑向距離（I)的方式被固定。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的傳感器組件，其特征在于，所述測(cè)量值接收器 (20)與所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件（5)相聯(lián)結(jié)，并且所述測(cè)量值發(fā)送器（10)以相對(duì)于所述測(cè)量值 接收器（20)的圓形軌跡具有預(yù)定的徑向距離（I)的方式被固定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的傳感器組件，其特征在于，使所述測(cè)量值發(fā)送器 (10、10a)和/或測(cè)量值接收器（20)相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件（5)的旋轉(zhuǎn)軸線（3)的預(yù) 定的第一和/或第二徑向距離0?、1?1、1?2、1?-1、1?+1)、和/或在所述測(cè)量值發(fā)送器（10、1〇8) 和所述測(cè)量值接收器（20)之間預(yù)定的徑向距離（I)、和/或所述至少一個(gè)多極體（MP、MPa、 MP'、MP1、MP2)的尺寸、和/或所述多極體（MP、MPa、MP'、MP1、MP2)的數(shù)量、和/或所述至 少一個(gè)多極體（MP、MPa、MP'、MPl、MP2)的至少一個(gè)永磁體（M1、M2、M3、M4)的尺寸、和/或 所述至少一個(gè)多極體（MP、MPa、MP'、MPl、MP2)的永磁體（M1、M2、M3、M4)的數(shù)量、和/或所 述測(cè)量值接收器（20)的至少一個(gè)傳感器元件（A、A'、Al、A2)的尺寸、和/或所述測(cè)量值 接收器（20)的傳感器元件（A、A'、A1、A2)的數(shù)量與安裝空間和測(cè)量角度范圍相匹配。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳感器組件，其特征在于，使所述測(cè)量值發(fā)送器（10、10a)和 /或所述測(cè)量值接收器（20)的布置與安裝空間和測(cè)量角度范圍相匹配，使得在所述測(cè)量角 度范圍上實(shí)現(xiàn)磁矢量角度的最大變化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的傳感器組件，其特征在于，所述測(cè)量值接收器 (20)的至少一個(gè)傳感器元件（A、A '、Al、A2)是AMR傳感器和/或GMR傳感器和/或霍爾 傳感器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的傳感器組件，其特征在于，所述測(cè)量值發(fā)送器 (10、10a)的至少一個(gè)多極體（MP、MPa、MP'、MPl、MP2)的至少兩個(gè)永磁體（M1、M2、M3、M4) 實(shí)施成具有圓形或矩形的橫截面的簡(jiǎn)單的棒式磁體、和/或具有圓形或矩形的橫截面且具 有單側(cè)的和/或雙側(cè)的倒圓部的棒式磁體。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的傳感器組件，其特征在于，所述倒圓部的曲率相應(yīng)于所述測(cè) 量值發(fā)送器（l〇、l〇a)或所述測(cè)量值接收器（20)的環(huán)繞軌跡的預(yù)定的圓?。˙、B1、B2)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的傳感器組件，其特征在于，所述測(cè)量值發(fā)送器 (10、10a)的至少一個(gè)多極體（MP、MPa、MP'、MPl、MP2)的至少兩個(gè)永磁體（M1、M2、M3、M4) 被結(jié)合成具有三個(gè)磁極（S、N)的三極體，所述三極體在其端部處具有相同的磁極（S、N)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的傳感器組件，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu) 件（5)是踏板或者轉(zhuǎn)向柱。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于獲取旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件(5)的旋轉(zhuǎn)角度(α)的傳感器組件(1)，其具有：測(cè)量值發(fā)送器(10)，其包括具有磁性的北極區(qū)域(N)和磁性的南極區(qū)域(S)的至少一個(gè)永磁體(M1、M2)并且以相對(duì)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件(5)的旋轉(zhuǎn)軸線(3)具有預(yù)定的第一徑向距離(R)的方式布置；測(cè)量值接收器(20)，其包括至少一個(gè)用于獲取至少一個(gè)磁性參數(shù)的傳感器元件(A)，所述傳感器元件以相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件(5)的旋轉(zhuǎn)軸線(3)具有預(yù)定的第二徑向距離的方式布置，其中，所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件(5)的運(yùn)動(dòng)引起可被評(píng)估以獲得所述旋轉(zhuǎn)角度(α)的至少一個(gè)磁性參數(shù)的變化，其中，所述至少一個(gè)永磁體(M1、M2)沿著通過所述第一徑向距離(R)預(yù)定的圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線(3)的圓弧(B)在周向上或者與所述圓弧相切地被極化，并且產(chǎn)生在垂直于磁體表面的探測(cè)平面中的磁矢量。根據(jù)本發(fā)明，所述測(cè)量值發(fā)送器(10)具有至少一個(gè)多極體(MP)，其包括至少兩個(gè)永磁體(M1、M2)，所述永磁體布置成，使得所述多極體(MP)的直接相鄰的永磁體(M1、M2)的面對(duì)彼此的端部具有相同磁性的極化(S)。
【IPC分類】G01R33-02, G01D5-14
【公開號(hào)】CN104583728
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380044245
【發(fā)明人】E·邁特斯, M·基默勒, K·瓦爾特, J·基斯納, J·西登托普夫
【申請(qǐng)人】羅伯特·博世有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年8月19日
【公告號(hào)】DE102012214916A1, EP2888559A1, US20150211890, WO2014029727A1