转动检测装置和包括这种装置的车辆踏板的制作方法
转动检测装置和包括这种装置的车辆踏板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于检测车辆踏板转动的转动检测装置和一种包括这种装置的车辆踏板。
【背景技术】
[0002]通过检测绕车辆踏板轴的转动来测定车辆踏板的位置是先前已知的。可以通过在磁场感测部件/传感器，如霍尔元件之上移动磁性元件来检测转动。
[0003]先前已知的商业解决方案将磁场感测部件的中心放置在轴的转动中心上以便减小各部分的磨损并增加精度。然而，这种放置在轴向上需要空间，这是一个缺点，因为在车辆中的踏板齿轮周围通常缺少空间。
[0004]但是，现有技术中还存在解决此问题的办法并将传感器放置在踏板的转动轴线的外部。
[0005]这种现有技术解决方案在例如专利EP1801542A2中描述，其公开了一种带有用于检测绕轴转动角度的传感器装置的踏板。该传感器装置包括磁性元件，所述磁性元件被安装在可转动臂上，所述可转动臂绕踏板的转动轴线安装，以及带有磁场感测传感器的定子。传感器产生信号，所述信号源自于可移动磁性元件和固定安装的传感器之间磁性相互作用。
[0006]进一步的解决方案在专利US7816913B2中公开。该文件描述了一种带有用于检测踏板转动角度的传感器装置的踏板。该传感器装置包括含有磁铁的可移动部分，所述部分被安装在踏板上，以及固定部分，所述固定部分包括磁场感测部件。所述传感器装置径向地设置在踏板的转动轴线的外部并产生源自于固定部分和可移动部分之间磁性相互作用的信号。
[0007]先前已知的系统使用强力且昂贵的磁铁，很难在轴线方向上控制。为了能够在一段时间的使用和磨损后维持读数的精度，必须控制传感器和磁铁之间的距离。
[0008]本发明中描述的构造提供了以上讨论的问题的解决方案。
[0009]关于现有技术的解决方案，检测装置的校准也是个问题。本发明的构造还解决了这些问题。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是提供一种用于车辆踏板的转动检测装置，该装置节约空间、具有高精度、较少且简单的部件，并且在装配时和装配后的检查中易于装配和校准。
[0011]因此，本发明涉及一种用于检测车辆踏板绕转动轴线转动的转动检测装置，其包括可移动的第一部分，所述第一部分跟随所述踏板的转动运动，固定的第二部分，其中所述第一和第二部分径向地设置在所述踏板的所述转动轴线的外部并具有彼此共同的接触表面。所述装置还包括磁场感测部件以及磁性元件。所述磁场感测部件设置在所述第一部分或所述第二部分中，所述磁性元件设置在所述第一或第二部分中未设置所述磁场感测元件的那部分中，由此当所述第一和第二部分的接触表面相对彼此移动时，所述磁场感测元件产生源自于所述第一和第二部分之间磁性相互作用的电信号。本发明的特征在于，第一部分联接到所述第二部分使得所述第一部分相对于所述第二部分的运动受控。
[0012]使用上述构造，磁铁的运动被控制，使得它不能相对于磁场感测部件在径向上移动。这导致更加可靠的测量结果和更好的精度。磁场感测部件可以例如是霍尔型或里德型的，其依据磁性元件相对于磁场感测部件的位置检测磁场。转动检测装置的物理设计解决了不具备足够空间的问题，该问题通常发生在为车辆中的踏板嵌入传感器的时候。不再必须要在物理上使转动检测装置的中心在转动轴线中心的上方，而是装置可以容易地被安装在踏板齿轮的侧面/支架中的一个中，然后其还能作为转动检测装置的保护件。
[0013]在一个实施例中，所述第一部分包括基座部分和至少一个臂，所述至少一个臂从所述基座部分凸出并设置成使得所述至少一个臂至少部分地围绕所述第二部分。
[0014]当第一部分的至少一个臂围绕第二部分时，两个部分相对于彼此的导向在径向上产生。如果仅使用一个臂，其可以，例如被放置在第一部分的、面向远离踏板的转动轴线的部分上。还可以使用两个臂，第二部分的各侧上各一个，其产生对第二部分的、在从转动轴线延伸的两个径向轴线上的包围。
[0015]在一个实施例中，至少一个凸起被设置在所述第一部分的所述至少一个臂上，其在基本垂直的方向上从所述臂朝向所述第二部分延伸，其用来与设置在所述第二部分中的第一导向槽配合。
[0016]因此，第二部分在第一部分中的槽中滑动，其联接至固定底盘。由此，第一部分的运动被导向，使得它相对于第二部分在轴向上也保持在恒定的距离。由于磁性元件位于独立于踏板的部分上，而且在轴向上被导向，磁铁将能够在轴向上对于磁场感测部件具有相同的距离，即使踏板在轴向上有微小的移动。这导致可以将磁铁和磁场感测部件之间的距离减小，而同时轴向和径向公差可被吸收，而不需要物理中心。此设计还使得第一部分能通过校准步骤以及通过互动部件的设计吸收周围部件在χ/y/z方向上的公差。
[0017]在一个实施例中，所述第一元件的凸起具有至少三个突出的腿，所述至少三个突出的腿分别在所述第一导向槽中运行。
[0018]通过使至少三个突起的腿在导向槽中滑动，第一部分被卡住的问题，也就是所谓的抽屉效应，得到解决。接触表面被保持在最小，以便最小化摩擦以及由此带来的噪音问题。
[0019]在一个实施例中，所述第一部分的所述凸起在径向和/或轴向上是弹性的。
[0020]当腿是有弹性的，踏板位置传感器允许在槽中有一定量的灰尘和外来颗粒，而不会经历任何明显的信号质量的衰减。
[0021 ] 在一个实施例中，所述磁性元件被设置在所述第一部分中，所述磁场感测元件被设置在所述第二部分中。
[0022]磁性元件/磁铁因此被紧固在跟随踏板的转动运动的部分中，但与踏板是独立的。
[0023]在一个实施例中，所述第一部分嵌入到自润滑材料中。
[0024]如果使用自润滑材料，就不必要使用润滑脂或类似润滑剂的物质来减少部分之间的摩擦。
[0025]在一个实施例中，所述第一部分通过联接件联接到所述踏板的所述踏板轴，并且所述第二部分安装在支架中，所述支架紧固在车辆的底盘中。
[0026]第一部分可使转动中心与踏板的转动中心相同，即中心在转动轴线上，或在独立的转动中心上。此设计还能容易地通过使用早已存在的毂锁定来紧固第一部分在踏板齿轮中而不需额外的紧固元件。
[0027]在一个实施例中，所述第二部分用来可移动地相对于调节支架设置，所述调节支架被设置成部分地围绕所述第二部分，所述第二部分安装在支架中，所述支架紧固在车辆的所述底盘中。由此可以相对于车辆的所述底盘调整所述转动检测装置的位置。
[0028]由此调节支架和第二部分之间的滑动和整个转动检测装置相对于车辆底盘的位置的调整被允许，这便于转动检测装置的安装和校准。
[0029]在一个实施例中，所述第二部分包括第二导向槽，所述第二导向槽允许在所述调节支架和所述第二部分之间的滑动。
[0030]导向槽控制调节支架和第二部分之间的在轴向上的运动。
[0031]在一个实施例中，所述第一和第二部分之间的在所述第一导向槽中的摩擦低于所述第二 部分和所述调节支架之间的在所述第二导向槽中的摩擦。
[0032]在一个实施例中，所述第一和第二部分相对于彼此是用销可锁定的，所述销被设置成在所述第一和第二部分中的孔中运行。
[0033]由于不同的导向槽和相应的在槽中滑动的部分之间的摩擦不同，运动可被控制，使得当第一和第二部分相对于彼此用销锁定时，滑动运动发生在支架和第二部分之间，而当销被移除时，滑动运动发生在第一和第二部分之间。
[0034]在一个实施例中，所述第一部分通过槽联接至所述踏板的所述踏板轴，所述槽直接设置在所述踏板中、所述槽在焊接到所述踏板上的组件中或作为紧固到所述踏板的毂上的外部部件。
[0035]本发明还涉及一种车辆踏板，其特征在于，所述车辆踏板包括踏板轴、踏板部分和根据前述任一实施例的转动检测装置，所述踏板部分可绕转动轴线转动，所述转动轴线延伸穿过所述踏板轴的中心，所述转动检测装置用来检测所述踏板部分的转动角。
[0036]以上所有实施例或实施例中的各部分可以自由组合，只要组合是不矛盾的。
【附图说明】
[0037]现在结合附图通过示出本发明的示例性实施例来描述本发明。在图中:
[0038]图1示出根据本发明的安装在车辆踏板上的转动检测装置；
[0039]图2a，2b和2c示出转动检测装置的第一和第二实施例；
[0040]图3以不同视图不出转动检测装置的第一部分；
[0041]图4，5和6示出用于将转动检测装置安装在不同材料制成的踏板齿轮中的不同解决方案；
[0042]图7a_d示出不同类型的印刷电路板。
【具体实施方式】
[0043]下面将详细描述本发明的实施方式。所有示例应被视为整体说明书的部分，因此通常可以相结合。
[0044]图1示出根据本发明的安装在踏板齿轮2上的转动检测装置I。车辆踏板2可以是例如刹车、油门或离合器踏板，其通过联接件3连接至机构4，机构4用来将踏板运动转换至力传递介质，例如液压液体。车辆踏板2通过支架6或相似的紧固机构被紧固在车辆的底盘5中。优选地，另一支架设置成与第一支架平行，踏板轴的另一端安装在其中，然而此支架在图中被移除，以便更清楚的图示说明本发明。车辆踏板2包括踏板轴14和踏板部分2a，踏板部分2a绕转动轴线Al可转动，转动轴线Al穿过踏板轴14的中心延伸。底盘5和安装支架6在此所述为固定的，但当然这是相对于另一固定的车辆部件而言的，而不是相对于环境而言，如果车辆本身移动的话。
[0045]转动检测装置I包括第一可移动部分7，第一可移动部分7直接地，或通过联接件8与踏板轴14联接并跟随踏板部分2a的转动运动；以及固定的第二部分9，第二部分9通过支架6紧固在底盘5中。第一和第二部分7，9径向地设置在踏板的转动轴线Al的外部。第一部分7联接至第二部分9，使得第一部分7的运动相对于第二部分9在径向方向上受控。
[0046]图2a示出转动检测装置的第一实施例的详细视图。在图中，第一部分7包括磁性元件/磁铁10 (同样如图3中所示)，第二部分9包括磁场感测部件11或霍尔或里德式传感器。传感器11依据磁性元件相对于磁场感测部件所处的位置检测磁场。依据不同的磁场感测部件，产生不同的信号，对应于车辆踏板的特定转动。信号在这段运动上可以部分是数字的(通/断)或线性的。当然，磁铁10可以放置在第二部分9中，而磁场感测部件11放置在第一部分7中。
[0047]第二部分9包括印刷电路板9a，磁场感测部件11放置于其中；以及传感器外壳9bο传感器外壳9b优选地设计成盘状物或圆的一部分，其具有沿着踏板轴的周缘方向的延伸部。该装置可依据印刷电路板的设计传递一个或几个类型的位置信号。信号可以是数字或模拟特性的，或者如有需要的话可以是两者结合。为了保护印刷电路板9a和传感器11，盖9c设置在印刷电路板的顶部。至少第一导向槽12a设置在传感器外壳9b的至少外侧上，但同样也在其内侧上，即，相对于踏板的转动轴线14在外壳上的径向地横向的表面上。第二部分9还包括紧固部分9d，其用来以不同的方式被紧固在踏板齿轮6中，其在图4-6中更详细的描述。在传感器外壳9b中还设置了导销和凸起触销，其用来被紧固在印刷电路板9a中并将来自磁场感测部件11的信号引导至分析信号的单元。
[0048]第一部分7包括基底部分7a和至少一个臂7b，臂从基底部分凸起。在图2a中，第一部分被示出具有两个臂7b。臂7b如此设置使得，当第一和第二部分组装在一起时，它们至少部分围绕第二部分9。在臂7b上设置至少一个凸起7c，其在基本垂直的方向上从臂7b朝向第二部分9延伸。凸起7c用来在第一导向槽12a中滑动并与第一导向槽配合，第一导向槽设置在第二部分9中，并且在组装时，第一部分7适配进第二部分9的导向槽12a中。在基底部分7a还设置有紧固部分13，紧固部分13在基本平行于踏板轴14的方向上从第一部分7凸起。紧固部分13用来被紧固在踏板的转动轴14中，可以直接地或者通过联接件8，联接件8可以与踏板2整合或以其他一些方式紧固于踏板2中。例如，第一部分7可以通过直接设置在踏板中的槽与踏板的踏板轴14联接，所述槽在焊接至踏板上部件8中或作为紧固在踏板的毂上的外部部分。在图2a中所示的实施例在输出信号具有线性特性时是合适的，其中第二部分9直接地，例如通过支架6，紧固在固定底盘5中。然后通过使用适配的算法进行电子零点校准，算法储存在印刷电路板9c上的处理器中或者车辆的处理器之一中，可在合适的情况下使用。当确定司机的脚不在踏板上时，踏板位置传感器I通过读取其本身的输出信号来获知其零点并在特定标准被满足时将其储存。所述标准的例子可以是:踏板位置传感器的输出信号处于所预期的可接受范围内且同时信号足够稳定，即，一个人用他的脚对其产生影响然后在采样时间内读取最小值时，是不可能确定真正的零值已经达到。因此踏板位置传感器I电子地自我校准。此校准可以在车辆的使用寿命内、在工厂、在使用期间以及自动随时间推移，以所需的方式进行。也可以得到以此方式校准的开关(通/断)信号，但信号在这段范围上仍必须是线性的。
[0049]图2b示出转动检测装置I的第二实施例的详细视图。在图中，第一部分7包括磁性元件/磁铁10和第二部分9磁场感测部件11或传感器。第二部分9包括印刷电路板9a，磁场感测部件11放置在其中，传感器外壳9b和盖9d设置在印刷电路板的顶部。在传感器外壳9b的外侧上、在其相对于踏板的转动轴线14的径向地横向的表面上设置有第一和第二导向槽12a、12b。第一部分7在此还包括基底部分7a和两个臂7b，臂7b从基底部分凸起并具有用来在第一导向槽12a中滑动并与第一导向槽配合的凸起7c。紧固部分13用来直接地或通过联接件8被紧固在踏板的转动轴14中，联接件8可与踏板轴14整合或以任何其他方式紧固在踏板轴14中。
[0050]在图2b中，示出了第一部分7，7’的两个不同的实施例，区别在于紧固部分13的设计。实施例之一示出了紧固部分13具有铸造O型环，而另一个实施例具有单独的O型环。两个O型环构造用来使踏板2接合并附接至 紧固部分13，并可以占用公差。
[0051]图2b的这个实施例与图2a中示出的前一个实施例的区别在于，第二部分9相对于调节支架15可移动地设置，并设置成部分地围绕第二部分9，而且安装在支架6中的是调节支架15，支架6被紧固在底盘5中。第二部分9的传感器外壳9b包括第二导向槽12b，调节支架15在第二导向槽12b中滑动。由此可以允许调节支架15和第二部分9之间的滑动以及整个转动检测装置I相对于车辆的底盘5的位置的调整，这样便于转动检测装置的安装和校准。此实施例还示出用于将第一部分7与第二部分9锁定在一起的销16。销16延伸通过第一部分7中的孔17并通过第二部分9的传感器外壳9b中的孔17。槽12a，12b和第一部分的凸起7c中的滑动表面以及调节支架的滑动表面如此设计使得，当调节支架15相对于第二部分的背侧移动时，被联接的第一和第二部分在槽12a中得到的摩擦阻力高于在第二槽12b中产生的摩擦阻力。
[0052]将转动检测装置安装在车辆中时，只要踏板移动，锁定在一起的部分(销16、第一部分7和第二部分9)在调节支架15中运行，直到踏板2与装置4会合，装置4用来将踏板运动转换至动力传送介质。以此方式，可以在踏板位置传感器I安装在车辆中以及踏板与运动转换装置4，例如刹车助力器或离合器缸体连接之后进行机械校准。当踏板与运动转换装置4保持在一起时，安装者移除销16以释放第一部分7。只要销16置放在位，第二部分9和第一部分7将会相对于彼此卡住，并且它们会相对于踏板2在调节支架15中移动。当销16被移除时，第一部分7将相对于第二部分9与踏板2 —起移动，因为在第一部分7和第二部分9之间的摩擦力远小于第二部分9和调节支架15之间的摩擦力。
[0053]此实施例在以下那些情况下特别合适:转动检测装置I的部件是开关型(通/断)的，以及精度的要求很高以致不校准就无法达到要求。反转点的确定是通过将部件相对于嵌入的磁铁10放置在印刷电路板9a上实现的。
[0054]因此，有两种校准转动检测装置的方式。对于旧车辆，其电子系统是冻结的，使用根据实施例一的带有调节支架15的装置。对于新车辆，其电子系统没有冻结，或者在有机会在其中做出改变或者被允许在转动检测装置中植入智能的情况下，可以使用自学习算法，自学习算法在车辆使用寿命期间调节踏板的电子零点位置。此处，人们可以选择不使用调节板和销。当踏板2不受影响时，转动检测装置I自我学习。
[0055]图2c示出转动检测装置I的另一个实施例。此处，整个装置被封装在外壳20中。外壳20起防尘保护作用，或者可选地作为EMC保护，如果它内侧用箔片内衬的话。还可以用箔片覆在传感器外壳％内侧或者用特殊塑料生产外壳以便增加对于EMC干扰的抵抗。
[0056]图3中以不同视图示出第一部分7。凸起7c在此处时至少为三个(图中示出为四个)凸起的腿7cl，7c2，7c3，7c3单独在第一导向槽12中运行。这些凸起腿7cl, 7c2, 7c3, 7c4在径向和/或轴向方向上是有弹性的，并如此设计使得它们将铲除所有之前这些腿无法从其上弹开的颗粒，且以此方式使滑动表面不会受到以外来颗粒的形式的较大干扰。较小颗粒通过弹性来处理，这通过第一部分7的一对腿的设计来达到。没有被铲除的颗粒通过腿的弹性来处理而使得信号不会明显衰减。
[0057]第一和第二部分7，9都可以容易地用塑料注塑得到并自动组装，成本可以相当于目前传感器的成本的不到一半。在此，选择塑料是有利的，塑料可以保护电路不受EMC辐射。对第二部分的部件，即盖9c和传感器外壳％，的EMC保卫将导致保护很好的传感器。还可以将第一部分7通过将其模塑进自润滑材料而将其嵌入。磁铁10也是通过模塑进第一部分7中的。
[0058]在转动检测装置组装期间，电路板9a向下安装在模塑在传感器外壳9b中的导销和凸起的触销9e的上方，触销与电路板9a接合在一起。必要时在电路板9a的顶部敷上保护涂层，以便保护电路板不会因为冷凝水或类似物而短路。此后，为了进一步保护电路板9a，盖被应用。盖9c采用激光焊接、超声波焊接、熔化、粘合或类似紧固过程被紧固在传感器外壳9b中。可替代地，传感器外壳9b用导热霄填充。第一部分7现在被装入第二部分9的第一导向槽12a中并被推入位置。转动检测装置I现在用其零点编程，且如果使用调节支架15，那么就安装销16。转动检测装置I现在已完成，并准备安装在具有其踏板支架6的踏板齿轮中。
[0059]根据一个实施例，描述了一种制造转动检测装置的方法，该装置用来检测车辆踏板2围绕转动轴线Al的转动。转动检测机构可以包括可移动的第一部分7，其跟随踏板2的转动运动，并且包括磁性元件10以及第二固定部分9，第二固定部分9包括磁场感测元件11，其中第一和第二部分7，9用来径向地设置在踏板的转动轴线Al的外部，其中第二部分9包括电路板9a、传感器壳体9b和导向槽12a，并且在第一部分7上设置至少一个凸起7c，凸起7c用来与设置在第二部分9中的导向槽12a配合。此方法包括以下步骤:
[0060]-将电路板9a安装到从该传感器壳体9b凸起的触销上；
[0061 ]-将触销与电路板9a接合；
[0062]-将第一部分7的凸起7c引入第二部分9的导向槽12a中。
[0063]该方法还可以包括下列步骤中的任一或一些:供给和定位调节支架15 ;在调节支架15中供给和装配传感器外壳9b ;在电路板9a上应用保护漆；将盖9c盖在和紧固在传感器外壳9b上。此后转动检测装置用其零点进行编程。如果使用调节支架15，现在安装销16。
[0064]转动检测装置I可以使用不同设计的传感器外壳9b或调节支架15，被优化以用于在不同材料制成的踏板齿轮6中紧固，基本样例在图4，5和6中给出。转动检测装置I的紧固被认为是以不同方式实现的，这取决于踏板支架6是由板制成还是由塑料、铝、镁、或其它可模塑材料模塑成。
[0065]对于模塑的踏板支架，调节支架15的紧固部分9d或传感器外壳9b和踏板支架6的接口以图4所示的方式分别由模塑边缘21和扣紧件22形成。传感器外壳9b的紧固部分9d对着模塑边缘21，扣紧件21绕踏板齿轮中心上的螺栓或其他轴25扣住。转动检测装置I通过导向件21以及一个事实，即头部/螺母被拧紧在轴25周围并挤压它以被固定而被锁定在位。也可以通过使用任何其他锁定装置，例如销或类似物将装置锁定在位。
[0066]对于由板6制成的踏板支架，具有孔26的臂以示于图5中的方式被模塑在调节支架15中，根据是否使用调节支架15，还可以模塑在传感器外壳9b中。在踏板支架上形成凸起29并切出孔31用于踏板位置传感器的臂的穿过。臂踏板位置传感器被导向穿过切孔31，臂26中的孔绕切孔滑动。在踏板传感器上的模塑的导销27被放置在支架中的导向孔30中，随后，螺栓接头和螺母接头或其它锁定接头被以用于铸件的同样的方式拧紧，见图4。螺栓的螺母或套环现在通过来自螺栓接头的压力锁定踏板传感器，且导销保证了定位将足够准确。在图中仅所用到的盘支架6中的接口被定义。
[0067]在图6中示出另一个实 施例，其益处是可以在转动检测装置I被安装在钢或板支架6上时被使用。钢支架6具有一个槽18和至少两个卡扣孔19，卡扣孔19可以是正方形的。转动检测装置I被导入槽18，并扣合在孔19中。装配过程很节约时间和成本。有益的是，用于踏板轴14、槽18的孔和卡扣孔19在一个和相同的制造工序期间被从支架6上切割/冲压出来。这使其可以具有非常精密的公差。
[0068]图7a示出了用相同的磁铁产生两个冗余线性信号40和数字电压信号35或进而模拟线性信号的印刷电路板，信号的目的是用作电子校准开关信号。磁体34以阴影区域示出，并示出电路板32中的导孔的样例。电路板32抵靠于销的根部的台阶。还示出的用于与触针33连接的孔的样例。磁体被定位在半行程中，A的左侧位置显示了踏板的抵靠位置，B的右侧为最大行程。
[0069]图7b示出了具有模拟的电压输出信号38和开关39的电路板。
[0070]图7C示出如何获得冗余模拟信号36。
[0071]图7d示出如何得到行程上的单个模拟信号37，另外在此可以替换和放置霍尔或里德型开关。
[0072]所有这些电路板可以用普通强度和尺寸的磁铁34激活，这显著地增加了该设计的竞争力。所有实施例可以使用同样的部件。
【主权项】
1.一种用于检测车辆踏板(2)绕转动轴线(Al)转动的转动检测装置(1)，包括: 可移动的第一部分(7)，所述第一部分(7)跟随所述踏板(2)的转动运动， 固定的第二部分(9)，其中所述第一和第二部分(7，9)径向地设置在所述踏板的所述转动轴线(Al)的外部， 磁场感测部件(11)，所述磁场感测部件设置在所述第一部分(7)或所述第二部分(9)中，以及磁性元件(10)，所述磁性元件设置在所述第一或第二部分(7，9)中不包含所述磁场感测元件(11)的那部分中，其中，当所述第一和第二部分相对彼此移动时，所述磁场感测元件(11)产生源自于所述第一和第二部分(7，9)之间磁性相互作用的电信号，其中第一部分(7)联接到所述第二部分(9)使得所述第一部分的运动相对于所述第二部分受控，其特征在于:所述第一和第二部分(7，9)以这样一种方式联接使得所述第一部分(7)包括基座部分(7a)和至少一个臂(7b)，所述至少一个臂从所述基座部分(7a)突出并设置成使得所述至少一个臂(7b)至少部分地围绕所述第二部分(9)。2.根据权利要求1所述的转动检测装置(I)，其中至少一个凸起(7c)被设置在所述第一部分的所述至少一个臂(7b)上，其目的是与第一导向槽配合(12a)，所述第一导向槽设置在所述第二部分(9)中。3.根据权利要求2所述的转动检测装置(I)，其中所述至少一个凸起(7c)在基本垂直的方向上从所述至少一个臂(7b)朝向所述第二部分(9)延伸。4.根据权利要求2或3所述的转动检测装置⑴，其中所述第一部分(7)的所述凸起(7c)包括至少三个突出的腿(7cl，7c2，7c3，7c4)，所述至少三个突出的腿分别在所述第一导向槽(12a)中运行。5.根据权利要求2-4中任一权利要求所述的转动检测装置(I)，其中所述第一部分的所述凸起(7c)在径向和/或轴向上是弹性的。6.根据任一前述权利要求所述的转动检测装置(I)，其中所述磁性元件(10)被设置在所述第一部分(7)中，所述磁场感测元件(11)被设置在所述第二部分(9)中。7.根据上述任一权利要求所述的转动检测装置(I)，其中所述第一部分(7)嵌入到自润滑材料中。8.根据上述任一权利要求所述的转动检测装置(I)，其中所述第一部分(7)通过联接件联接到所述踏板的所述踏板轴(14)，所述转动轴线(Al)被设置在所述踏板的所述踏板轴中，并且其中所述第二部分(9)安装在支架(6)中，所述支架安装到车辆的底盘(5)。9.根据前述权利要求1至7中任一权利要求所述的转动检测装置(I)，其中所述第二部分(9)用来可移动地相对于调节支架(15)设置，所述调节支架被设置成部分地围绕所述第二部分(9)，所述第二部分安装在支架(6)中，所述支架安装在车辆的所述底盘(5)中，以允许相对于车辆的所述底盘(5)调整所述转动检测装置(I)的位置。10.根据权利要求9的方法，其中所述第二部分(9)包括第二导向槽(12b)，所述第二导向槽允许所述调节支架(15)和所述第二部分(9)之间的滑动。11.根据权利要求10所述的转动检测装置(I)，其中所述第一和第二部分(7，9)之间的在所述第一导向槽(12a)中的摩擦低于所述第二部分(9)和所述调节支架(15)之间的在所述第二导向槽(12b)中的摩擦。12.根据权利要求9或10或11所述的转动检测装置(I)，其中所述第一和第二部分(7,9)相对于彼此是用销(16)可锁定的，所述销被设置成在所述第一和第二部分(7，9)中的孔(17)中运行。13.根据权利要求8或9所述的转动检测装置(I)，其中所述第一部分(7)通过槽联接至所述踏板的所述踏板轴(14)，所述槽直接设置在所述踏板中、所述槽在焊接到所述踏板上的组件(8)中或作为安装到所述踏板的毂上的外部部件。14.根据上述任一权利要求所述的转动检测装置(I)，其中所述第二部分(9)具有扣紧件(22)，所述扣紧件(22)用于连接到所述踏板的所述踏板轴，从而使所述踏板和所述转动检测装置获得共同的转动中心。15.一种车辆踏板(2)，其特征在于，所述车辆踏板包括踏板轴(14)、踏板部分(2a)和根据前述任一权利要求所述的转动检测装置(I)，所述踏板部分(2a)可绕转动轴线(Al)转动，所述转动轴线延伸穿过所述踏板轴(14)的中心，所述转动检测装置用来检测所述踏板部分(2a)的转动角。
【专利摘要】一种用于检测车辆踏板(2)绕转动轴线(A1)转动的转动检测装置(1)，包括可移动的第一部分(7)，其跟随所述踏板(2)的转动运动，固定的第二部分(9)，其中第一和第二部分(7,9)径向地设置在踏板的转动轴线(A1)的外部，磁场感测部件(11)设置在所述第一(7)或所述第二部分(9)中，以及磁性元件(10)，其设置在所述第一或第二部分(7,9)中不包含所述磁场感测元件(11)的那部分中，其中，当第一和第二部分相对彼此移动时，所述磁场感测元件(11)产生源自于第一和第二部分(7,9)之间磁性相互作用的电信号，其中第一部分(7)联接到第二部分(9)使得第一部分的运动相对于第二部分受控，其中第一和第二部分(7,9)以这样一种方式联接使得第一部分(7)包括基座部分(7a)和至少一个臂(7b)从基座部分(7a)突出并设置成使得所述至少一个臂(7b)至少部分地围绕所述第二部分(9)。
【IPC分类】G01D5/12, B60K26/02, B60T7/00
【公开号】CN104903683
【申请号】CN201380062984
【发明人】卡尔·约翰·沃尔特·韦施克
【申请人】卡尔·约翰·沃尔特·韦施克
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年11月29日
【公告号】EP2926090A1, US20150253803, WO2014084791A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于检测车辆踏板转动的转动检测装置和一种包括这种装置的车辆踏板。
【背景技术】
[0002]通过检测绕车辆踏板轴的转动来测定车辆踏板的位置是先前已知的。可以通过在磁场感测部件/传感器，如霍尔元件之上移动磁性元件来检测转动。
[0003]先前已知的商业解决方案将磁场感测部件的中心放置在轴的转动中心上以便减小各部分的磨损并增加精度。然而，这种放置在轴向上需要空间，这是一个缺点，因为在车辆中的踏板齿轮周围通常缺少空间。
[0004]但是，现有技术中还存在解决此问题的办法并将传感器放置在踏板的转动轴线的外部。
[0005]这种现有技术解决方案在例如专利EP1801542A2中描述，其公开了一种带有用于检测绕轴转动角度的传感器装置的踏板。该传感器装置包括磁性元件，所述磁性元件被安装在可转动臂上，所述可转动臂绕踏板的转动轴线安装，以及带有磁场感测传感器的定子。传感器产生信号，所述信号源自于可移动磁性元件和固定安装的传感器之间磁性相互作用。
[0006]进一步的解决方案在专利US7816913B2中公开。该文件描述了一种带有用于检测踏板转动角度的传感器装置的踏板。该传感器装置包括含有磁铁的可移动部分，所述部分被安装在踏板上，以及固定部分，所述固定部分包括磁场感测部件。所述传感器装置径向地设置在踏板的转动轴线的外部并产生源自于固定部分和可移动部分之间磁性相互作用的信号。
[0007]先前已知的系统使用强力且昂贵的磁铁，很难在轴线方向上控制。为了能够在一段时间的使用和磨损后维持读数的精度，必须控制传感器和磁铁之间的距离。
[0008]本发明中描述的构造提供了以上讨论的问题的解决方案。
[0009]关于现有技术的解决方案，检测装置的校准也是个问题。本发明的构造还解决了这些问题。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是提供一种用于车辆踏板的转动检测装置，该装置节约空间、具有高精度、较少且简单的部件，并且在装配时和装配后的检查中易于装配和校准。
[0011]因此，本发明涉及一种用于检测车辆踏板绕转动轴线转动的转动检测装置，其包括可移动的第一部分，所述第一部分跟随所述踏板的转动运动，固定的第二部分，其中所述第一和第二部分径向地设置在所述踏板的所述转动轴线的外部并具有彼此共同的接触表面。所述装置还包括磁场感测部件以及磁性元件。所述磁场感测部件设置在所述第一部分或所述第二部分中，所述磁性元件设置在所述第一或第二部分中未设置所述磁场感测元件的那部分中，由此当所述第一和第二部分的接触表面相对彼此移动时，所述磁场感测元件产生源自于所述第一和第二部分之间磁性相互作用的电信号。本发明的特征在于，第一部分联接到所述第二部分使得所述第一部分相对于所述第二部分的运动受控。
[0012]使用上述构造，磁铁的运动被控制，使得它不能相对于磁场感测部件在径向上移动。这导致更加可靠的测量结果和更好的精度。磁场感测部件可以例如是霍尔型或里德型的，其依据磁性元件相对于磁场感测部件的位置检测磁场。转动检测装置的物理设计解决了不具备足够空间的问题，该问题通常发生在为车辆中的踏板嵌入传感器的时候。不再必须要在物理上使转动检测装置的中心在转动轴线中心的上方，而是装置可以容易地被安装在踏板齿轮的侧面/支架中的一个中，然后其还能作为转动检测装置的保护件。
[0013]在一个实施例中，所述第一部分包括基座部分和至少一个臂，所述至少一个臂从所述基座部分凸出并设置成使得所述至少一个臂至少部分地围绕所述第二部分。
[0014]当第一部分的至少一个臂围绕第二部分时，两个部分相对于彼此的导向在径向上产生。如果仅使用一个臂，其可以，例如被放置在第一部分的、面向远离踏板的转动轴线的部分上。还可以使用两个臂，第二部分的各侧上各一个，其产生对第二部分的、在从转动轴线延伸的两个径向轴线上的包围。
[0015]在一个实施例中，至少一个凸起被设置在所述第一部分的所述至少一个臂上，其在基本垂直的方向上从所述臂朝向所述第二部分延伸，其用来与设置在所述第二部分中的第一导向槽配合。
[0016]因此，第二部分在第一部分中的槽中滑动，其联接至固定底盘。由此，第一部分的运动被导向，使得它相对于第二部分在轴向上也保持在恒定的距离。由于磁性元件位于独立于踏板的部分上，而且在轴向上被导向，磁铁将能够在轴向上对于磁场感测部件具有相同的距离，即使踏板在轴向上有微小的移动。这导致可以将磁铁和磁场感测部件之间的距离减小，而同时轴向和径向公差可被吸收，而不需要物理中心。此设计还使得第一部分能通过校准步骤以及通过互动部件的设计吸收周围部件在χ/y/z方向上的公差。
[0017]在一个实施例中，所述第一元件的凸起具有至少三个突出的腿，所述至少三个突出的腿分别在所述第一导向槽中运行。
[0018]通过使至少三个突起的腿在导向槽中滑动，第一部分被卡住的问题，也就是所谓的抽屉效应，得到解决。接触表面被保持在最小，以便最小化摩擦以及由此带来的噪音问题。
[0019]在一个实施例中，所述第一部分的所述凸起在径向和/或轴向上是弹性的。
[0020]当腿是有弹性的，踏板位置传感器允许在槽中有一定量的灰尘和外来颗粒，而不会经历任何明显的信号质量的衰减。
[0021 ] 在一个实施例中，所述磁性元件被设置在所述第一部分中，所述磁场感测元件被设置在所述第二部分中。
[0022]磁性元件/磁铁因此被紧固在跟随踏板的转动运动的部分中，但与踏板是独立的。
[0023]在一个实施例中，所述第一部分嵌入到自润滑材料中。
[0024]如果使用自润滑材料，就不必要使用润滑脂或类似润滑剂的物质来减少部分之间的摩擦。
[0025]在一个实施例中，所述第一部分通过联接件联接到所述踏板的所述踏板轴，并且所述第二部分安装在支架中，所述支架紧固在车辆的底盘中。
[0026]第一部分可使转动中心与踏板的转动中心相同，即中心在转动轴线上，或在独立的转动中心上。此设计还能容易地通过使用早已存在的毂锁定来紧固第一部分在踏板齿轮中而不需额外的紧固元件。
[0027]在一个实施例中，所述第二部分用来可移动地相对于调节支架设置，所述调节支架被设置成部分地围绕所述第二部分，所述第二部分安装在支架中，所述支架紧固在车辆的所述底盘中。由此可以相对于车辆的所述底盘调整所述转动检测装置的位置。
[0028]由此调节支架和第二部分之间的滑动和整个转动检测装置相对于车辆底盘的位置的调整被允许，这便于转动检测装置的安装和校准。
[0029]在一个实施例中，所述第二部分包括第二导向槽，所述第二导向槽允许在所述调节支架和所述第二部分之间的滑动。
[0030]导向槽控制调节支架和第二部分之间的在轴向上的运动。
[0031]在一个实施例中，所述第一和第二部分之间的在所述第一导向槽中的摩擦低于所述第二 部分和所述调节支架之间的在所述第二导向槽中的摩擦。
[0032]在一个实施例中，所述第一和第二部分相对于彼此是用销可锁定的，所述销被设置成在所述第一和第二部分中的孔中运行。
[0033]由于不同的导向槽和相应的在槽中滑动的部分之间的摩擦不同，运动可被控制，使得当第一和第二部分相对于彼此用销锁定时，滑动运动发生在支架和第二部分之间，而当销被移除时，滑动运动发生在第一和第二部分之间。
[0034]在一个实施例中，所述第一部分通过槽联接至所述踏板的所述踏板轴，所述槽直接设置在所述踏板中、所述槽在焊接到所述踏板上的组件中或作为紧固到所述踏板的毂上的外部部件。
[0035]本发明还涉及一种车辆踏板，其特征在于，所述车辆踏板包括踏板轴、踏板部分和根据前述任一实施例的转动检测装置，所述踏板部分可绕转动轴线转动，所述转动轴线延伸穿过所述踏板轴的中心，所述转动检测装置用来检测所述踏板部分的转动角。
[0036]以上所有实施例或实施例中的各部分可以自由组合，只要组合是不矛盾的。
【附图说明】
[0037]现在结合附图通过示出本发明的示例性实施例来描述本发明。在图中:
[0038]图1示出根据本发明的安装在车辆踏板上的转动检测装置；
[0039]图2a，2b和2c示出转动检测装置的第一和第二实施例；
[0040]图3以不同视图不出转动检测装置的第一部分；
[0041]图4，5和6示出用于将转动检测装置安装在不同材料制成的踏板齿轮中的不同解决方案；
[0042]图7a_d示出不同类型的印刷电路板。
【具体实施方式】
[0043]下面将详细描述本发明的实施方式。所有示例应被视为整体说明书的部分，因此通常可以相结合。
[0044]图1示出根据本发明的安装在踏板齿轮2上的转动检测装置I。车辆踏板2可以是例如刹车、油门或离合器踏板，其通过联接件3连接至机构4，机构4用来将踏板运动转换至力传递介质，例如液压液体。车辆踏板2通过支架6或相似的紧固机构被紧固在车辆的底盘5中。优选地，另一支架设置成与第一支架平行，踏板轴的另一端安装在其中，然而此支架在图中被移除，以便更清楚的图示说明本发明。车辆踏板2包括踏板轴14和踏板部分2a，踏板部分2a绕转动轴线Al可转动，转动轴线Al穿过踏板轴14的中心延伸。底盘5和安装支架6在此所述为固定的，但当然这是相对于另一固定的车辆部件而言的，而不是相对于环境而言，如果车辆本身移动的话。
[0045]转动检测装置I包括第一可移动部分7，第一可移动部分7直接地，或通过联接件8与踏板轴14联接并跟随踏板部分2a的转动运动；以及固定的第二部分9，第二部分9通过支架6紧固在底盘5中。第一和第二部分7，9径向地设置在踏板的转动轴线Al的外部。第一部分7联接至第二部分9，使得第一部分7的运动相对于第二部分9在径向方向上受控。
[0046]图2a示出转动检测装置的第一实施例的详细视图。在图中，第一部分7包括磁性元件/磁铁10 (同样如图3中所示)，第二部分9包括磁场感测部件11或霍尔或里德式传感器。传感器11依据磁性元件相对于磁场感测部件所处的位置检测磁场。依据不同的磁场感测部件，产生不同的信号，对应于车辆踏板的特定转动。信号在这段运动上可以部分是数字的(通/断)或线性的。当然，磁铁10可以放置在第二部分9中，而磁场感测部件11放置在第一部分7中。
[0047]第二部分9包括印刷电路板9a，磁场感测部件11放置于其中；以及传感器外壳9bο传感器外壳9b优选地设计成盘状物或圆的一部分，其具有沿着踏板轴的周缘方向的延伸部。该装置可依据印刷电路板的设计传递一个或几个类型的位置信号。信号可以是数字或模拟特性的，或者如有需要的话可以是两者结合。为了保护印刷电路板9a和传感器11，盖9c设置在印刷电路板的顶部。至少第一导向槽12a设置在传感器外壳9b的至少外侧上，但同样也在其内侧上，即，相对于踏板的转动轴线14在外壳上的径向地横向的表面上。第二部分9还包括紧固部分9d，其用来以不同的方式被紧固在踏板齿轮6中，其在图4-6中更详细的描述。在传感器外壳9b中还设置了导销和凸起触销，其用来被紧固在印刷电路板9a中并将来自磁场感测部件11的信号引导至分析信号的单元。
[0048]第一部分7包括基底部分7a和至少一个臂7b，臂从基底部分凸起。在图2a中，第一部分被示出具有两个臂7b。臂7b如此设置使得，当第一和第二部分组装在一起时，它们至少部分围绕第二部分9。在臂7b上设置至少一个凸起7c，其在基本垂直的方向上从臂7b朝向第二部分9延伸。凸起7c用来在第一导向槽12a中滑动并与第一导向槽配合，第一导向槽设置在第二部分9中，并且在组装时，第一部分7适配进第二部分9的导向槽12a中。在基底部分7a还设置有紧固部分13，紧固部分13在基本平行于踏板轴14的方向上从第一部分7凸起。紧固部分13用来被紧固在踏板的转动轴14中，可以直接地或者通过联接件8，联接件8可以与踏板2整合或以其他一些方式紧固于踏板2中。例如，第一部分7可以通过直接设置在踏板中的槽与踏板的踏板轴14联接，所述槽在焊接至踏板上部件8中或作为紧固在踏板的毂上的外部部分。在图2a中所示的实施例在输出信号具有线性特性时是合适的，其中第二部分9直接地，例如通过支架6，紧固在固定底盘5中。然后通过使用适配的算法进行电子零点校准，算法储存在印刷电路板9c上的处理器中或者车辆的处理器之一中，可在合适的情况下使用。当确定司机的脚不在踏板上时，踏板位置传感器I通过读取其本身的输出信号来获知其零点并在特定标准被满足时将其储存。所述标准的例子可以是:踏板位置传感器的输出信号处于所预期的可接受范围内且同时信号足够稳定，即，一个人用他的脚对其产生影响然后在采样时间内读取最小值时，是不可能确定真正的零值已经达到。因此踏板位置传感器I电子地自我校准。此校准可以在车辆的使用寿命内、在工厂、在使用期间以及自动随时间推移，以所需的方式进行。也可以得到以此方式校准的开关(通/断)信号，但信号在这段范围上仍必须是线性的。
[0049]图2b示出转动检测装置I的第二实施例的详细视图。在图中，第一部分7包括磁性元件/磁铁10和第二部分9磁场感测部件11或传感器。第二部分9包括印刷电路板9a，磁场感测部件11放置在其中，传感器外壳9b和盖9d设置在印刷电路板的顶部。在传感器外壳9b的外侧上、在其相对于踏板的转动轴线14的径向地横向的表面上设置有第一和第二导向槽12a、12b。第一部分7在此还包括基底部分7a和两个臂7b，臂7b从基底部分凸起并具有用来在第一导向槽12a中滑动并与第一导向槽配合的凸起7c。紧固部分13用来直接地或通过联接件8被紧固在踏板的转动轴14中，联接件8可与踏板轴14整合或以任何其他方式紧固在踏板轴14中。
[0050]在图2b中，示出了第一部分7，7’的两个不同的实施例，区别在于紧固部分13的设计。实施例之一示出了紧固部分13具有铸造O型环，而另一个实施例具有单独的O型环。两个O型环构造用来使踏板2接合并附接至 紧固部分13，并可以占用公差。
[0051]图2b的这个实施例与图2a中示出的前一个实施例的区别在于，第二部分9相对于调节支架15可移动地设置，并设置成部分地围绕第二部分9，而且安装在支架6中的是调节支架15，支架6被紧固在底盘5中。第二部分9的传感器外壳9b包括第二导向槽12b，调节支架15在第二导向槽12b中滑动。由此可以允许调节支架15和第二部分9之间的滑动以及整个转动检测装置I相对于车辆的底盘5的位置的调整，这样便于转动检测装置的安装和校准。此实施例还示出用于将第一部分7与第二部分9锁定在一起的销16。销16延伸通过第一部分7中的孔17并通过第二部分9的传感器外壳9b中的孔17。槽12a，12b和第一部分的凸起7c中的滑动表面以及调节支架的滑动表面如此设计使得，当调节支架15相对于第二部分的背侧移动时，被联接的第一和第二部分在槽12a中得到的摩擦阻力高于在第二槽12b中产生的摩擦阻力。
[0052]将转动检测装置安装在车辆中时，只要踏板移动，锁定在一起的部分(销16、第一部分7和第二部分9)在调节支架15中运行，直到踏板2与装置4会合，装置4用来将踏板运动转换至动力传送介质。以此方式，可以在踏板位置传感器I安装在车辆中以及踏板与运动转换装置4，例如刹车助力器或离合器缸体连接之后进行机械校准。当踏板与运动转换装置4保持在一起时，安装者移除销16以释放第一部分7。只要销16置放在位，第二部分9和第一部分7将会相对于彼此卡住，并且它们会相对于踏板2在调节支架15中移动。当销16被移除时，第一部分7将相对于第二部分9与踏板2 —起移动，因为在第一部分7和第二部分9之间的摩擦力远小于第二部分9和调节支架15之间的摩擦力。
[0053]此实施例在以下那些情况下特别合适:转动检测装置I的部件是开关型(通/断)的，以及精度的要求很高以致不校准就无法达到要求。反转点的确定是通过将部件相对于嵌入的磁铁10放置在印刷电路板9a上实现的。
[0054]因此，有两种校准转动检测装置的方式。对于旧车辆，其电子系统是冻结的，使用根据实施例一的带有调节支架15的装置。对于新车辆，其电子系统没有冻结，或者在有机会在其中做出改变或者被允许在转动检测装置中植入智能的情况下，可以使用自学习算法，自学习算法在车辆使用寿命期间调节踏板的电子零点位置。此处，人们可以选择不使用调节板和销。当踏板2不受影响时，转动检测装置I自我学习。
[0055]图2c示出转动检测装置I的另一个实施例。此处，整个装置被封装在外壳20中。外壳20起防尘保护作用，或者可选地作为EMC保护，如果它内侧用箔片内衬的话。还可以用箔片覆在传感器外壳％内侧或者用特殊塑料生产外壳以便增加对于EMC干扰的抵抗。
[0056]图3中以不同视图示出第一部分7。凸起7c在此处时至少为三个(图中示出为四个)凸起的腿7cl，7c2，7c3，7c3单独在第一导向槽12中运行。这些凸起腿7cl, 7c2, 7c3, 7c4在径向和/或轴向方向上是有弹性的，并如此设计使得它们将铲除所有之前这些腿无法从其上弹开的颗粒，且以此方式使滑动表面不会受到以外来颗粒的形式的较大干扰。较小颗粒通过弹性来处理，这通过第一部分7的一对腿的设计来达到。没有被铲除的颗粒通过腿的弹性来处理而使得信号不会明显衰减。
[0057]第一和第二部分7，9都可以容易地用塑料注塑得到并自动组装，成本可以相当于目前传感器的成本的不到一半。在此，选择塑料是有利的，塑料可以保护电路不受EMC辐射。对第二部分的部件，即盖9c和传感器外壳％，的EMC保卫将导致保护很好的传感器。还可以将第一部分7通过将其模塑进自润滑材料而将其嵌入。磁铁10也是通过模塑进第一部分7中的。
[0058]在转动检测装置组装期间，电路板9a向下安装在模塑在传感器外壳9b中的导销和凸起的触销9e的上方，触销与电路板9a接合在一起。必要时在电路板9a的顶部敷上保护涂层，以便保护电路板不会因为冷凝水或类似物而短路。此后，为了进一步保护电路板9a，盖被应用。盖9c采用激光焊接、超声波焊接、熔化、粘合或类似紧固过程被紧固在传感器外壳9b中。可替代地，传感器外壳9b用导热霄填充。第一部分7现在被装入第二部分9的第一导向槽12a中并被推入位置。转动检测装置I现在用其零点编程，且如果使用调节支架15，那么就安装销16。转动检测装置I现在已完成，并准备安装在具有其踏板支架6的踏板齿轮中。
[0059]根据一个实施例，描述了一种制造转动检测装置的方法，该装置用来检测车辆踏板2围绕转动轴线Al的转动。转动检测机构可以包括可移动的第一部分7，其跟随踏板2的转动运动，并且包括磁性元件10以及第二固定部分9，第二固定部分9包括磁场感测元件11，其中第一和第二部分7，9用来径向地设置在踏板的转动轴线Al的外部，其中第二部分9包括电路板9a、传感器壳体9b和导向槽12a，并且在第一部分7上设置至少一个凸起7c，凸起7c用来与设置在第二部分9中的导向槽12a配合。此方法包括以下步骤:
[0060]-将电路板9a安装到从该传感器壳体9b凸起的触销上；
[0061 ]-将触销与电路板9a接合；
[0062]-将第一部分7的凸起7c引入第二部分9的导向槽12a中。
[0063]该方法还可以包括下列步骤中的任一或一些:供给和定位调节支架15 ;在调节支架15中供给和装配传感器外壳9b ;在电路板9a上应用保护漆；将盖9c盖在和紧固在传感器外壳9b上。此后转动检测装置用其零点进行编程。如果使用调节支架15，现在安装销16。
[0064]转动检测装置I可以使用不同设计的传感器外壳9b或调节支架15，被优化以用于在不同材料制成的踏板齿轮6中紧固，基本样例在图4，5和6中给出。转动检测装置I的紧固被认为是以不同方式实现的，这取决于踏板支架6是由板制成还是由塑料、铝、镁、或其它可模塑材料模塑成。
[0065]对于模塑的踏板支架，调节支架15的紧固部分9d或传感器外壳9b和踏板支架6的接口以图4所示的方式分别由模塑边缘21和扣紧件22形成。传感器外壳9b的紧固部分9d对着模塑边缘21，扣紧件21绕踏板齿轮中心上的螺栓或其他轴25扣住。转动检测装置I通过导向件21以及一个事实，即头部/螺母被拧紧在轴25周围并挤压它以被固定而被锁定在位。也可以通过使用任何其他锁定装置，例如销或类似物将装置锁定在位。
[0066]对于由板6制成的踏板支架，具有孔26的臂以示于图5中的方式被模塑在调节支架15中，根据是否使用调节支架15，还可以模塑在传感器外壳9b中。在踏板支架上形成凸起29并切出孔31用于踏板位置传感器的臂的穿过。臂踏板位置传感器被导向穿过切孔31，臂26中的孔绕切孔滑动。在踏板传感器上的模塑的导销27被放置在支架中的导向孔30中，随后，螺栓接头和螺母接头或其它锁定接头被以用于铸件的同样的方式拧紧，见图4。螺栓的螺母或套环现在通过来自螺栓接头的压力锁定踏板传感器，且导销保证了定位将足够准确。在图中仅所用到的盘支架6中的接口被定义。
[0067]在图6中示出另一个实 施例，其益处是可以在转动检测装置I被安装在钢或板支架6上时被使用。钢支架6具有一个槽18和至少两个卡扣孔19，卡扣孔19可以是正方形的。转动检测装置I被导入槽18，并扣合在孔19中。装配过程很节约时间和成本。有益的是，用于踏板轴14、槽18的孔和卡扣孔19在一个和相同的制造工序期间被从支架6上切割/冲压出来。这使其可以具有非常精密的公差。
[0068]图7a示出了用相同的磁铁产生两个冗余线性信号40和数字电压信号35或进而模拟线性信号的印刷电路板，信号的目的是用作电子校准开关信号。磁体34以阴影区域示出，并示出电路板32中的导孔的样例。电路板32抵靠于销的根部的台阶。还示出的用于与触针33连接的孔的样例。磁体被定位在半行程中，A的左侧位置显示了踏板的抵靠位置，B的右侧为最大行程。
[0069]图7b示出了具有模拟的电压输出信号38和开关39的电路板。
[0070]图7C示出如何获得冗余模拟信号36。
[0071]图7d示出如何得到行程上的单个模拟信号37，另外在此可以替换和放置霍尔或里德型开关。
[0072]所有这些电路板可以用普通强度和尺寸的磁铁34激活，这显著地增加了该设计的竞争力。所有实施例可以使用同样的部件。
【主权项】
1.一种用于检测车辆踏板(2)绕转动轴线(Al)转动的转动检测装置(1)，包括: 可移动的第一部分(7)，所述第一部分(7)跟随所述踏板(2)的转动运动， 固定的第二部分(9)，其中所述第一和第二部分(7，9)径向地设置在所述踏板的所述转动轴线(Al)的外部， 磁场感测部件(11)，所述磁场感测部件设置在所述第一部分(7)或所述第二部分(9)中，以及磁性元件(10)，所述磁性元件设置在所述第一或第二部分(7，9)中不包含所述磁场感测元件(11)的那部分中，其中，当所述第一和第二部分相对彼此移动时，所述磁场感测元件(11)产生源自于所述第一和第二部分(7，9)之间磁性相互作用的电信号，其中第一部分(7)联接到所述第二部分(9)使得所述第一部分的运动相对于所述第二部分受控，其特征在于:所述第一和第二部分(7，9)以这样一种方式联接使得所述第一部分(7)包括基座部分(7a)和至少一个臂(7b)，所述至少一个臂从所述基座部分(7a)突出并设置成使得所述至少一个臂(7b)至少部分地围绕所述第二部分(9)。2.根据权利要求1所述的转动检测装置(I)，其中至少一个凸起(7c)被设置在所述第一部分的所述至少一个臂(7b)上，其目的是与第一导向槽配合(12a)，所述第一导向槽设置在所述第二部分(9)中。3.根据权利要求2所述的转动检测装置(I)，其中所述至少一个凸起(7c)在基本垂直的方向上从所述至少一个臂(7b)朝向所述第二部分(9)延伸。4.根据权利要求2或3所述的转动检测装置⑴，其中所述第一部分(7)的所述凸起(7c)包括至少三个突出的腿(7cl，7c2，7c3，7c4)，所述至少三个突出的腿分别在所述第一导向槽(12a)中运行。5.根据权利要求2-4中任一权利要求所述的转动检测装置(I)，其中所述第一部分的所述凸起(7c)在径向和/或轴向上是弹性的。6.根据任一前述权利要求所述的转动检测装置(I)，其中所述磁性元件(10)被设置在所述第一部分(7)中，所述磁场感测元件(11)被设置在所述第二部分(9)中。7.根据上述任一权利要求所述的转动检测装置(I)，其中所述第一部分(7)嵌入到自润滑材料中。8.根据上述任一权利要求所述的转动检测装置(I)，其中所述第一部分(7)通过联接件联接到所述踏板的所述踏板轴(14)，所述转动轴线(Al)被设置在所述踏板的所述踏板轴中，并且其中所述第二部分(9)安装在支架(6)中，所述支架安装到车辆的底盘(5)。9.根据前述权利要求1至7中任一权利要求所述的转动检测装置(I)，其中所述第二部分(9)用来可移动地相对于调节支架(15)设置，所述调节支架被设置成部分地围绕所述第二部分(9)，所述第二部分安装在支架(6)中，所述支架安装在车辆的所述底盘(5)中，以允许相对于车辆的所述底盘(5)调整所述转动检测装置(I)的位置。10.根据权利要求9的方法，其中所述第二部分(9)包括第二导向槽(12b)，所述第二导向槽允许所述调节支架(15)和所述第二部分(9)之间的滑动。11.根据权利要求10所述的转动检测装置(I)，其中所述第一和第二部分(7，9)之间的在所述第一导向槽(12a)中的摩擦低于所述第二部分(9)和所述调节支架(15)之间的在所述第二导向槽(12b)中的摩擦。12.根据权利要求9或10或11所述的转动检测装置(I)，其中所述第一和第二部分(7,9)相对于彼此是用销(16)可锁定的，所述销被设置成在所述第一和第二部分(7，9)中的孔(17)中运行。13.根据权利要求8或9所述的转动检测装置(I)，其中所述第一部分(7)通过槽联接至所述踏板的所述踏板轴(14)，所述槽直接设置在所述踏板中、所述槽在焊接到所述踏板上的组件(8)中或作为安装到所述踏板的毂上的外部部件。14.根据上述任一权利要求所述的转动检测装置(I)，其中所述第二部分(9)具有扣紧件(22)，所述扣紧件(22)用于连接到所述踏板的所述踏板轴，从而使所述踏板和所述转动检测装置获得共同的转动中心。15.一种车辆踏板(2)，其特征在于，所述车辆踏板包括踏板轴(14)、踏板部分(2a)和根据前述任一权利要求所述的转动检测装置(I)，所述踏板部分(2a)可绕转动轴线(Al)转动，所述转动轴线延伸穿过所述踏板轴(14)的中心，所述转动检测装置用来检测所述踏板部分(2a)的转动角。
【专利摘要】一种用于检测车辆踏板(2)绕转动轴线(A1)转动的转动检测装置(1)，包括可移动的第一部分(7)，其跟随所述踏板(2)的转动运动，固定的第二部分(9)，其中第一和第二部分(7,9)径向地设置在踏板的转动轴线(A1)的外部，磁场感测部件(11)设置在所述第一(7)或所述第二部分(9)中，以及磁性元件(10)，其设置在所述第一或第二部分(7,9)中不包含所述磁场感测元件(11)的那部分中，其中，当第一和第二部分相对彼此移动时，所述磁场感测元件(11)产生源自于第一和第二部分(7,9)之间磁性相互作用的电信号，其中第一部分(7)联接到第二部分(9)使得第一部分的运动相对于第二部分受控，其中第一和第二部分(7,9)以这样一种方式联接使得第一部分(7)包括基座部分(7a)和至少一个臂(7b)从基座部分(7a)突出并设置成使得所述至少一个臂(7b)至少部分地围绕所述第二部分(9)。
【IPC分类】G01D5/12, B60K26/02, B60T7/00
【公开号】CN104903683
【申请号】CN201380062984
【发明人】卡尔·约翰·沃尔特·韦施克
【申请人】卡尔·约翰·沃尔特·韦施克
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年11月29日
【公告号】EP2926090A1, US20150253803, WO2014084791A1
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