行程傳感器和相應(yīng)的踏板單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶有傳感器單元(20)和發(fā)生器單元(10)的行程傳感器，所述發(fā)生器單元通過帶動件(14)經(jīng)歷杠桿的運動，從而所述傳感器單元(20)獲取所述運動，其中，所述發(fā)生器單元(10)和所述傳感器單元(20)具有獨立的、相互連接的殼體(12、22)。根據(jù)本發(fā)明，在所述發(fā)生器單元(10)的殼體(12)和所述傳感器單元(20)的殼體(22)之間的連接通過至少一個空心的鉚接連接部(30)實現(xiàn)，至少一個固定元件可在所述空心的鉚接連接部的空腔中被引導(dǎo)。
【專利說明】行程傳感器和相應(yīng)的踏板單元
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明基于一種根據(jù)獨立權(quán)利要求1的類型的行程傳感器和一種根據(jù)獨立權(quán)利要求9的類型的踏板單元。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，在制造行程傳感器時將獨立的部件、特別是傳感器單元和發(fā)生器單元結(jié)合并預(yù)制成一個共同的結(jié)構(gòu)單元。在這種狀態(tài)中，編入至少一個電的特性曲線，這需要在發(fā)生器單元和傳感器單元之間預(yù)定的距離。為此，需要這兩個部件不可分離的預(yù)裝配，這例如可通過粘接和/或釬焊和/或熔焊和/或卡鎖和/或旋接等實現(xiàn)。之后，完成裝配的行程傳感器被安裝在待感應(yīng)的杠桿的軸承體處。傳感單元和發(fā)生器單元通常實施成帶有壓力注塑包封的鋼套，其承受使傳感器單元和發(fā)生器單元相互連接和/或使完成裝配的行程傳感器與踏板單元或杠桿單元的軸承體相連接的固定元件的預(yù)緊力。例如通過帶動件與杠桿相連接的行程傳感器測量待感應(yīng)的杠桿的行程或旋轉(zhuǎn)角度，該杠桿例如可實施成腳踏起動器曲柄、特別是踏板或手柄等。
[0003]在公開文獻(xiàn)DE102007000649A1中描述了一種用于帶有傳感器單元和發(fā)生器單元的行程傳感器的裝配結(jié)構(gòu)。發(fā)生器單元通過帶動件經(jīng)歷杠桿的運動，從而傳感器單元獲取該運動，其中，發(fā)生器單元和傳感器單元具有獨立的、相互連接的殼體。在此，發(fā)生器單元和傳感器單元的兩個殼體通過激光焊接相互焊接在一起并且通過固定螺釘通過裝配支撐固定在踏板單元上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]相對地，帶有獨立權(quán)利要求1所述的特征的根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器具有的優(yōu)點是，在發(fā)生器單元的殼體和傳感器單元的殼體之間的連接通過至少一個空心的鉚接連接部實現(xiàn)，至少一個固定元件可在該鉚接連接部的空腔中被引導(dǎo)。由此，本發(fā)明的實施方式提供了一種在發(fā)生器單元和傳感器單元之間不可分離的連接并且同時提供了一種用于將行程傳感器裝配在杠桿單元的軸承體處所需的對應(yīng)的固定元件的引導(dǎo)部。在兩個部件之間的這種類型的連接方案中，以有利的方式簡化了完成的行程傳感器的裝配，因為已經(jīng)存在用于固定元件的引導(dǎo)部。此外，本發(fā)明的實施方式使兩個部件的節(jié)省空間的連接成為可能，因為在一個區(qū)域上進(jìn)行了所有所需的固定和/或連接措施。此外，適用用于連接兩個部件且用于引導(dǎo)固定元件的空心鉚釘?shù)膽?yīng)用是節(jié)省材料的，因為不需要用于相應(yīng)的固定元件的壓力注塑包封的鋼套。此外，至少一個固定元件不會由于過強(qiáng)地拉緊而損壞兩個部件的殼體，因為空心鉚釘承受了預(yù)緊力。此外，也可在部件中使用熱敏感的構(gòu)件，因為無需使用熔焊和/或釬焊連接以裝配兩個部件。
[0005]本發(fā)明的實施方式提供了一種行程傳感器，其包括傳感器單元和發(fā)生器單元。該發(fā)生器單元通過帶動件經(jīng)歷杠桿的運動，可由傳感器單元獲取該運動。發(fā)生器單元和傳感器單元具有獨立的、相互連接的殼體。根據(jù)本發(fā)明，在發(fā)生器單元和傳感器單元的殼體之間的連接通過至少一個空心的鉚接連接部實現(xiàn)，至少一個固定元件可在該空心鉚接連接部的空腔中被引導(dǎo)。
[0006]在此，發(fā)生器單元理解為包括用于產(chǎn)生物理參數(shù)的信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)單元。所產(chǎn)生的物理參數(shù)通過杠桿的運動經(jīng)由帶動件直接或間接地變化。例如，可能的信號發(fā)生器為永磁體。從屬的可變化的物理參數(shù)為磁場,其中,磁場的磁力線以有利的方式通過杠桿的運動而在其方向上變化。電磁波源和/或聲波源可用作其它可能的信號發(fā)生器。由于杠桿的運動變化的振幅和/或波長和/或波頻率可用作物理參數(shù)。為了保護(hù)信號發(fā)生器不受外部影響干擾，其可被密封件包圍。
[0007]在此，傳感器單元可理解為這樣的結(jié)構(gòu)單元，S卩，其包括至少一個與信號發(fā)生器相關(guān)地進(jìn)行確定的傳感器，該傳感器根據(jù)由信號發(fā)生器產(chǎn)生的物理參數(shù)的變化獲取杠桿的運動。特別是，可獲取所述物理參數(shù)的角度相關(guān)性。根據(jù)信號發(fā)生器的物理特性，傳感器單元例如包括霍爾傳感器和/或磁阻傳感器和/或感應(yīng)傳感器和/或光學(xué)傳感器和/或超聲波傳感器和/或高頻傳感器和/或雷達(dá)傳感器和/或其它合適的傳感器。此外，傳感器單元包括評估單元，其將物理參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成電信號、優(yōu)選地為調(diào)整信號。例如實施成插接連接部的接口將所產(chǎn)生的調(diào)整信號給出到控制單元處以進(jìn)一步處理。
[0008]通過在從屬權(quán)利要求中闡述的措施和改進(jìn)方案實現(xiàn)在獨立權(quán)利要求1中給出的行程傳感器和在獨立權(quán)利要求9中給出的踏板單元的有利的改進(jìn)方案。
[0009]特別有利的是，在根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器的發(fā)生器單元和傳感器單元的殼體之間的連接部實施成至少一個管形鉚釘。有利地，該管形鉚釘可作為批量產(chǎn)品以不同的合適的實施方式且大量地成本適宜地制造。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器的有利的設(shè)計方案中，發(fā)生器單元的殼體和/或傳感器單元的殼體在兩個部件的連接區(qū)域上具有防濺部。發(fā)生器單元的信號發(fā)生器布置在這兩個部件之間的連接區(qū)域中。為了保護(hù)信號發(fā)生器不受外部影響、特別是濕氣的干擾，在發(fā)生器單元的殼體和傳感器殼體之間設(shè)置密封件。此外，在兩個部件之間的連接區(qū)域中的防濺部防止:例如由清潔設(shè)備、特別是高壓清潔器產(chǎn)生的噴射水柱直接射到該密封件上且損壞該密封件或使其失效。此外，該防濺部以有利的方式防止粗的污物到達(dá)發(fā)生器單元的內(nèi)部中和/或發(fā)生器單元和傳感器單元之間并且由此阻礙信號發(fā)生器的運動性和/或塞住發(fā)生器單元和/或使發(fā)送信號失真。
[0011]在根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器的另一有利的設(shè)計方案中，防濺部實施成抬高部和/或斜面和/或棱邊和/或凸緣。這實現(xiàn)了有效的與外部的情況相匹配的防濺部，通過使內(nèi)部構(gòu)件不會由于污物和/或濕氣提前失效和/或損壞，提高了行程傳感器的使用壽命。
[0012]在根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器的另一有利的設(shè)計方案中，發(fā)生器單元的殼體還容納帶動件。以這種方式防止:濕氣和/或污物通過帶動件到達(dá)行程傳感器的內(nèi)部中。此外，發(fā)生器的殼體保護(hù)帶動件不受外部影響、例如冷和/或熱和/或濕氣和/或不是由待感應(yīng)的杠桿運動產(chǎn)生的外力的干擾，帶動件與所述殼體相聯(lián)接。以這種方式保證，僅僅杠桿的待感應(yīng)的運動通過帶動件傳遞，但是不傳遞不期望的外部的顫動和/或振動。此外，發(fā)生器單元的殼體保護(hù)帶動件不受損壞。
[0013]在根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器的另一有利的設(shè)計方案中，帶動件與軸相連接并且驅(qū)動該軸，其中，該軸支承在發(fā)生器單元的空心軸中并且包括與軸處于有效連接的信號發(fā)生器，其中，該信號發(fā)生器產(chǎn)生隨著軸的運動變化的物理參數(shù)。傳感器單元獲取該可變化的物理參數(shù)并且對其進(jìn)行評估。由此，帶動件在一側(cè)上與杠桿相聯(lián)接并且在另一側(cè)上與軸相聯(lián)接。由于杠桿的運動，軸例如通過帶動件被旋轉(zhuǎn)。信號發(fā)生器例如通過釬焊和/或粘接和/或旋接固定在軸上。以這種方式，信號發(fā)生器與軸一起運動。信號發(fā)生器和傳感器單元的傳感器通過氣隙彼此分離。這實現(xiàn)了順暢的信號傳遞。此外，如果殼體由可由信號發(fā)生器的物理參數(shù)透過的材料制成，傳感器可完全安置在傳感器單元的殼體中。例如，如果信號傳感器實施成永磁體，磁力線穿過殼體并且傳感器例如可獲取通過信號發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)運動引起的磁場變化。由此，可通過殼體保護(hù)傳感器不受外部影響干擾。由于存在多種可能的將運動轉(zhuǎn)化成變化的物理參數(shù)的信號發(fā)生器，得到多種可與對應(yīng)的待獲取的運動相匹配的行程和/或角度變化的獲取可能性。
[0014]在根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器的另一有利的設(shè)計方案中，圍繞發(fā)生器單元的空心軸安裝且實施成壓力彈簧的彈簧元件，其中，該彈簧元件調(diào)節(jié)在帶動件和軸之間的距離和/或在信號發(fā)生器和傳感器單元之間的距離。由此，安裝到軸處的帶動件以有利的方式始終被壓向一例。由此，除了軸在空心軸中所需的軸向間隙，還防止了嘎嘎噪聲的產(chǎn)生，從而根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器可特別無噪聲地運行。此外，信號發(fā)生器相對于傳感器的距離始終保持在相同的距離上并且由此提高了測量精度。
[0015]在根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器的另一有利的設(shè)計方案中，彈簧元件如此安裝，使得彈簧元件的預(yù)緊力將帶動件帶入預(yù)定的初始位置中。在此，彈簧元件以有利的方式通過鉤住、卡鎖、粘接等安裝在發(fā)生器單元的殼體處以及帶動件處。彈簧元件的回位力將帶動件帶回其初始位置中。以這種方式，對待感應(yīng)的杠桿在其初始位置同樣所處于的未操縱的狀態(tài)得到恒定的基礎(chǔ)位置。通過將帶動件可靠地引導(dǎo)回其初始位置，不出現(xiàn)所獲取的特征曲線的變化。此外，通過彈簧元件的回位力產(chǎn)生公差偏移，其平衡了待感應(yīng)的杠桿的彈性的操縱變形并且不將這種不期望的變形傳遞到發(fā)生器單元上。
[0016]例如，根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器的實施方式可應(yīng)用在帶有踏板杠桿和軸承體的踏板單元中以用于獲取踏板杠桿的踏板行程。在此，行程傳感器固定在踏板杠桿的軸承體上并且通過帶動件與踏板杠桿相聯(lián)接。由于行程傳感器已經(jīng)完成裝配，其可快速地聯(lián)接到每個任意踏板單元上。
[0017]在根據(jù)本發(fā)明的踏板單元的有利的設(shè)計方案中，行程傳感器通過至少一個被弓I導(dǎo)穿過管形鉚釘?shù)目涨坏墓潭ㄔc踏板單元的軸承體相聯(lián)接。這使行程傳感器快速地且成本適宜地裝配到踏板單元處成為可能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]在附圖中示出了本發(fā)明的實施例并且在以下描述中詳細(xì)進(jìn)行解釋。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示具有相同或相似功能的組件。
[0019]圖1從上方示出了根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器的實施例的分解圖，
[0020]圖2從下方示出了圖1的根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器的實施例的分解圖，
[0021]圖3示出了用于圖1或圖2中的根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器的已裝配的發(fā)生器單元的示意性的透視圖，
[0022]圖4示出了用于圖1或圖2中的根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器的已裝配的發(fā)生器單元的另一示意性的透視圖，
[0023]圖5示出了用于圖1或圖2中的根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器的已裝配的傳感器單元的示意性的透視圖，
[0024]圖6示出了用于圖1或圖2中的根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器的已裝配的傳感器單元的另一示意性的透視圖
[0025]圖7示出了圖1或圖2中的已裝配的根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器的示意性的橫向剖視圖，
[0026]圖8示出了圖1或圖2中的根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器的示意性的縱向剖視圖?！揪唧w實施方式】
[0027]如可從圖1至8中看出的那樣，根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器I的所示出的實施例包括傳感器單元20和發(fā)生器單元10。該發(fā)生器單元10通過帶動件14經(jīng)歷待感應(yīng)的未示出的杠桿的運動，該運動被傳感器單元20獲取。如還可從圖1至8中看出的那樣，發(fā)生器單元10和傳感器單元20具有獨立的殼體12、22，其相互連接并且在所示出的實施例中實施成塑料殼體。在發(fā)生器單元10和傳感器單元20的殼體12、22之間的連接通過至少一個空心鉚接連接部、特別是通過管形鉚釘30實現(xiàn)，至少一個未示出的固定元件可在該管形鉚釘?shù)目涨恢斜灰龑?dǎo)。
[0028]為了將傳感器單元20和發(fā)生器單元10連接，傳感器單元20通過兩個對中銷36和在發(fā)生器單元10中的兩個相應(yīng)的對中孔34位置正確地定位在發(fā)生器單元10處。兩個部件10、20的殼體12、22如此成型，使得除了在傳感器單元20的下側(cè)和發(fā)生器單元10的上側(cè)之間的狹長區(qū)域之外，傳感器單元20封閉發(fā)生器單元10的上部的敞開區(qū)域。管形鉚釘30被引導(dǎo)通過在傳感器單元20的殼體22和發(fā)生器單元10的殼體中的規(guī)定的插入孔32，并且在插入之后通過相應(yīng)的工具被擴(kuò)展和鉚接。由此，傳感器單元20的殼體22與發(fā)生器單元10的殼體12固定地相連接并且管形鉚釘30恒定地與所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)單元固定在一起。在發(fā)生器單元10的殼體12和傳感器單元20的殼體22之間布置密封件18.2，以保護(hù)發(fā)生器單元10的內(nèi)部不受外部影響、特別是不受濕氣和污物影響。通過鉚接連接部30，使密封件18.2壓靠到傳感器殼體22的殼體底部22.1上，從而可實現(xiàn)發(fā)生器單元10的更好的密封。
[0029]如特別是可從圖3中看出的那樣，發(fā)生器單元10的殼體12在所示出的實施例中具有防濺部12.1，以防止在傳感器單元20和發(fā)生器單元之間的連接區(qū)域受到外部影響、例如污物的干擾。此外，防濺部12.1在兩個部件10、20之間的連接區(qū)域中防止，例如由清潔設(shè)備、特別是由高壓凈化器產(chǎn)生的噴射水柱直接射到密封件18.2上并且損壞該密封件或使其失效。在備選的、未不出的實施方式中，防派部12.1布置在傳感器殼體22的殼體底部22.1上或者不僅布置在傳感器殼體22上而且還布置在發(fā)生器殼體12上。
[0030]如特別是還可從圖4中看出的那樣，發(fā)生器單元10的殼體12也幾乎完全容納帶動件14，由此同樣保護(hù)帶動件14不受不期望的外部影響干擾。帶動件14與軸18相連接，該軸支承在發(fā)生器單元10的空心軸17中且被帶動件14驅(qū)動。在此,軸18通過帶動件14的運動進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。信號發(fā)生器18.1在所示出的實施例中實施成永磁體并且固定地與軸18相連接，從而信號發(fā)生器18.1與軸18 —起運動。通過軸18的旋轉(zhuǎn)運動使由傳感器單元20例如通過至少一個實施成霍爾元件的傳感器24所獲取的永磁體18.1的磁場發(fā)生變化。以上描述的防濺部12.1以有利的方式防止，粗的污物到達(dá)發(fā)生器單元10的內(nèi)部中和/或發(fā)生器單元10和傳感器單元20之間并且由此阻礙帶有信號發(fā)生器18.1的軸18的運動性和/或塞住發(fā)生器單元20和/或使發(fā)送信號失真。相對于信號發(fā)生器18.1靜止的傳感器24記錄信號發(fā)生器18.1的磁場變化。在所示出的實施例中，實施成霍爾元件的傳感器24通過氣隙和殼體底部22.1與發(fā)生器單元10的信號發(fā)生器18.1分離。實施成霍爾元件的傳感器24將杠桿和/或帶動件14的位置轉(zhuǎn)化成調(diào)整信號。本發(fā)明的實施方式提供了一種帶有插接式容納部26的傳感器單元20，通過該插接式容納部可建立與控制單元的電連接，該控制單元接收并評估所產(chǎn)生的調(diào)整信號。
[0031]如還可從圖1至8中看出的那樣，發(fā)生器單元10具有彈簧元件16，其繞發(fā)生器單元10的空心軸17卷繞。該實施成螺旋扭力彈簧的彈簧元件16首先用于帶動件14的回位，但是同時也設(shè)計成壓力彈簧。由此，始終將粘接到軸14中的永磁體18.1壓向一側(cè)。由此，彈簧元件16減小了在軸18和例如實施成凸緣軸承的相應(yīng)的軸承之間所需的軸向間隙D1，并且除了存在必要的軸向間隙D1，還防止了在凸緣軸承中的軸14產(chǎn)生嘎嘎噪聲。此外，永磁體相對于實施成霍爾元件的傳感器24的距離始終保持在相同的距離并且由此提高了測量精度。彈簧元件16如此安裝，使得當(dāng)待感應(yīng)的杠桿具有未被操縱的狀態(tài)時，彈簧元件16的預(yù)緊力將帶動件14引入預(yù)定的初始位置中。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的行程傳感器的實施方式例如可應(yīng)用在未示出的帶有踏板杠桿和踏板組合件的踏板單元中以用于獲取踏板杠桿的踏板行程。如尤其地可從圖2和4中看出的那樣，發(fā)生器單元的殼體12具有用于將整個結(jié)構(gòu)單元定位和預(yù)固定在未示出的踏板單元的踏板組合件處的銷12.2。
【權(quán)利要求】
1.一種行程傳感器，所述行程傳感器帶有傳感器單元(20)和發(fā)生器單元(10)，所述發(fā)生器單元(10)通過帶動件(14)經(jīng)歷杠桿的運動，從而所述傳感器單元(20)獲取所述運動，其中，所述發(fā)生器單元(10)和所述傳感器單元(20)具有獨立的、相互連接的殼體(12、22)，其特征在于，在所述發(fā)生器單元(10)的殼體(12)和所述傳感器單元(20)的殼體(22)之間的連接通過至少一個空心的鉚接連接部(30)實現(xiàn)，至少一個固定元件(38)能夠在所述空心的鉚接連接部的空腔中被引導(dǎo)。
2.按照權(quán)利要求1所述的行程傳感器，其特征在于，所述至少一個空心的鉚接連接部為管形鉚釘(30)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的行程傳感器，其特征在于，所述發(fā)生器單元(10)的殼體(12)和/或所述傳感器單元(20)的殼體(22)在所述連接區(qū)域上具有防濺部(12.1)。
4.按照權(quán)利要求3所述的行程傳感器，其特征在于，所述防濺部(12.1)為抬高部和/或斜面和/或棱邊和/或凸緣。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項所述的行程傳感器，其特征在于，所述發(fā)生器單元(10)的殼體(12)容納所述帶動件(14)。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一項所述的行程傳感器，其特征在于，所述帶動件(14)與軸(18)相連接并且驅(qū)動所述軸(18)，其中，所述軸(18)支承在發(fā)生器單元(10)的空心軸(17)中并且包括隨著所述軸(18)處于作用方向的信號發(fā)生器(18.1)，其中，所述信號發(fā)生器(18.1)產(chǎn)生隨著所述軸(18)的運動變化的物理參數(shù)，并且其中，所述傳感器單元(20)獲取并評估該能變化的物理參數(shù)。
7.按照權(quán)利要求1至6中任一項所述的行程傳感器，其特征在于，設(shè)有彈簧元件(16)，所述彈簧元件圍繞所述發(fā)生器單元(10)的空心軸(17)安裝，其中，所述彈簧元件(16)調(diào)節(jié)在所述帶動件(14)和所述軸(18)之間的距離和/或在所述信號發(fā)生器(18.1)和所述傳感器單元(24)之間的距離。
8.按照權(quán)利要求7所述的行程傳感器，其特征在于，所述彈簧元件(16)如此安裝，使得所述彈簧元件(16)的預(yù)緊力將所述帶動件(14)帶入預(yù)定的初始位置中。
9.一種踏板單元，所述踏板單元帶有踏板杠桿、軸承體和行程傳感器(I)，所述行程傳感器(I)獲取所述踏板杠桿的行程，其特征在于，所述行程傳感器(I)為按照權(quán)利要求1至8中任一項所述的行程傳感器(I)。
10.按照權(quán)利要求9所述的踏板單元，其特征在于，所述行程傳感器(I)通過至少一個被引導(dǎo)穿過所述空心的鉚接連接部(30)的空腔的固定元件(38)與所述軸承體相連接。
【文檔編號】G01D11/24GK103459985SQ201280014486
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月24日
【發(fā)明者】H·凱澤, E·邁特爾特 申請人:羅伯特·博世有限公司