用于输出电信号的传感器

摘要

本发明涉及一种用于基于待检测的行程输出电信号的传感器(2)，包括：壳体(4)，所述壳体界定出内部空间(10)和外部空间(12)；从外部空间(12)穿过壳体(4)到内部空间(10)中的信号发生器(6)，所述信号发生器在外部空间(12)中具有行程感测元件(26)并且在内部空间(10)中具有场信号发生元件(36)，其中，行程感测元件(26)被布置用于使场信号发生元件(36)基于待检测的行程相对于壳体(4)转动；分析处理电路(48)，用于检测通过场信号发生元件(36)发出的物理场；以及湿气保护元件(37，40，42)，用于保护壳体(4)与信号发生器(6)之间的间隙以免侵入湿气(38)。

权利要求

1.一种用于基于待检测的行程输出电信号的传感器(2)，包括：

-壳体(4)，所述壳体界定出内部空间(10)和外部空间(12)，-从所述外部空间(12)穿过所述壳体(4)到所述内部空间(10)中的信号发生器(6)，所述信号发生器在所述外部空间(12)中具有行程感测元件(26)并且在所述内部空间(10)中具有场信号发生元件(36)，其中，所述行程感测元件(26)被布置用于使所述场信号发生元件(36)基于待检测的行程相对于所述壳体(4)转动，-分析处理电路(48)，用于检测通过所述场信号发生元件(36)发出的物理场，以及-湿气保护元件(37，40，42)，用于保护所述壳体(4)与所述信号发生器(6)之间的间隙以免侵入湿气(38)，其中，所述湿气保护元件(37，40，42)包括迷宫(37)，所述迷宫被布置用于延长侵入的湿气在所述间隙中的流动路径；所述迷宫(37)由构造在所述信号发生器(6)上的第一套筒(28)和构造在所述壳体(4)上的第二套筒(16)构成，所述第一套筒和所述第二套筒嵌套；

该传感器包括旁路元件(40)，所述旁路元件被布置用于引导侵入的湿气(38)绕过所述间隙，其中，所述旁路元件(40)是构造在所述两个套筒(16，28)至少之一中的排放沟(40)，其中，相应的另一个套筒(28，16)具有插入到所述排放沟(40)中的凸起(44)，所述排放沟是形成在所述第二套筒(16)的周向表面上的凹入部分；并且咬合部(46)从所述第二套筒(16)的周向表面径向地伸出并且与所述凸起(44)形成一径向间隙，使得增大或延长迷宫路径，从而增强迷宫作用；并且，所述传感器还包括由于凸缘(31)的存在而形成在第一套筒(28)的周向表面上的排放部分。

2.根据上述权利要求1所述的传感器(2)，其中，所述套筒(16，28)至少之一插入到周向槽(18，32)中，所述周向槽相应地构造在所述壳体(4)或所述信号发生器(6)上。

3.根据权利要求1或2所述的传感器(2)，其中，所述壳体(4)和/或所述信号发生器(6)构造得呈锥状延伸离开所述间隙的进入点(52)。

4.根据权利要求3所述的传感器(2)，其中，锥状廓形构造在内侧和外侧。

说明书

用于输出电信号的传感器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于基于待检测的行程输出电信号、尤其是角度的传感器。

背景技术

[0002] 由WO 2006/029 946 A1公知了一种具有发射磁体和测量电路的角度传感器，所述测量电路具有用于分析处理发射磁体的角度位置的分析处理电子装置。发射磁体与测量电路不具有直接的机械连接，由此，从分析处理电子装置的视角看发射磁体悬浮在测量电路上。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于，改进已知的角度传感器。

[0004] 该目的通过以下特征来实现。

[0005] 根据本发明的一个方面，一种用于基于待检测的行程输出电信号的传感器包括：壳体，所述壳体界定出内部空间和外部空间；从外部空间穿过壳体到内部空间中的信号发生器，所述信号发生器在外部空间中具有行程感测元件并且在内部空间中具有场信号发生元件，其中，行程感测元件被布置用于使场信号发生元件基于待检测的行程相对于壳体转动；分析处理电路，用于检测通过场信号发生元件发出的物理场；以及湿气保护元件，用于保护壳体与信号发生器之间的间隙以免侵入湿气。

[0006] 所给出的传感器是基于这样的构思：传感器可在车辆上用于检测车辆的车轮相对于其底盘的相对位置。以此方式，可实现主动的底盘调节系统，通过所述主动的底盘调节系统，运动型与舒适型的底盘协调之间的典型的目标矛盾可进一步解决。

[0007] 但在此表明，这种传感器非常容易故障，由此具有相对短的寿命。在此在所给出的传感器的范围内已认识到，寿命短的主要原因是侵入到传感器中的湿气，所述湿气损坏传感器的分析处理电路并且使其不能工作。所述进入的湿气归结为这样的原因：传感器安置在车辆下侧且直接暴露于从道路扬起的污物和湿气。

[0008] 因此，所给出的传感器基于这样的理念：所述传感器、尤其是其分析处理电路通过湿气保护元件保护以免侵入湿气。

[0009] 湿气保护元件可任意构造。以特别有利的方式，湿气保护元件包括迷宫，所述迷宫被布置用于延长侵入的湿气在间隙中的流动路径。这种迷宫可通过壳体上和/或信号发生器上的简单的几何变化来实现，因此原则上不需要新的元件，由此，湿气保护元件允许在不影响成本的情况下在所给出的传感器中实现。

[0010] 在所给出的传感器的一个扩展构型中，迷宫由构造在信号发生器上的第一套筒和构造在壳体上的第二套筒构成，所述第一套筒和所述第二套筒嵌套。这样的两个套筒在轴向上延长壳体与信号发生器之间的上述间隙，由此，侵入的湿气向内部空间中的进入被高度延迟。

[0011] 在另一个扩展构型中，所给出的传感器包括旁路元件，所述旁路元件被布置用于引导侵入的湿气绕过间隙。以此方式，湿气侵入的避免进一步得到改善。

[0012] 在所给出的传感器的一个特别的扩展构型中，旁路元件是构造在两个套筒至少之一中的排放沟。所述排放沟可在不影响成本的情况下通过套筒上的简单的几何变化来构造，而不需要附加的技术元件。排放沟可引导水例如沿周向绕过间隙，其中，水于是会在间隙下方从排放沟落下，而不侵入到所述间隙中。

[0013] 在所给出的传感器的一个优选的扩展构型中，相应的另一个套筒具有插入到排放沟中的凸起，所述排放沟是形成在所述第二套筒的周向表面上的凹入部分；并且咬合部从所述第二套筒的周向表面径向地伸出并且与所述凸起形成一径向间隙，使得增大或延长迷宫路径，从而增强迷宫作用；并且，所述传感器还包括由于凸缘的存在而形成在第一套筒的周向表面上的排放部分。以此方式，前面提及的间隙更进一步延长，并且因此迷宫作用进一步增强。

[0014] 为了更进一步增强迷宫作用，两个套筒至少之一、但优选两个套管分别插入到周向槽中，所述周向槽相应地构造在壳体或信号发生器上。

[0015] 在所给出的传感器的又一个扩展构型中，壳体和/或信号发生器构造得呈锥状延伸离开间隙的进入点。以此方式，可潜在地进入到间隙中的湿气的量从根本上得到降低。

[0016] 特别优选地，锥状廓形在此构造在内侧和外侧，由此，在内侧进入到间隙中的湿气又被引导返回到间隙。

[0017] 根据本发明的另一个方面，车辆包括所给出的传感器任意之一。

附图说明

[0018] 结合对参照附图详细描述的实施例的下述说明，本发明的上述特性、特征和优点及其如何被实现的方式和方法可更清楚且明显地理解，附图中：

[0019] 图1示出具有底盘调节系统的车辆的示意性视图，

[0020] 图2示出CPS传感器的一部分，

[0021] 图3示出作为替换方案的CPS传感器的一部分，

[0022] 图4示出另一个作为替换方案的CPS传感器的一部分，以及

[0023] 图5示出又一个CPS传感器的一部分。

具体实施方式

[0024] 在附图中，相同的技术元件设置有相同的参考标号并且仅描述一次。

[0025] 参考图1，图1示出了具有底盘调节系统56的车辆54的示意性视图。

[0026] 在所述底盘调节系统56的范围内，底盘58相对于未进一步示出的道路——车辆54的车轮60在竖轴62上位置固定地在所述道路上滚动——的上下运动、俯仰运动和侧倾运动应最小化，以便改善车辆54在沿行驶方向64行驶时的行驶特性。

[0027] 为此，底盘调节系统以例如由DE 10 2005 060 173A1公知的方式具有控制装置66，所述控制装置在当前实施形式中从设置在每个车轮60上的角度传感器2接收转动角度
68，所述转动角度描述相应的车轮60相对于底盘58的相对位置。基于所述转动角度68的差，控制装置66确定底盘58是否在竖轴62上运动、即是否实施上下运动，或者确定底盘58是否正在侧倾运动或俯仰运动，并且进行控制。在此情况下，控制装置66计算反作用于所述上下运动、侧倾运动和/或俯仰运动的反运动并且用合适的控制信号70控制设置在车轮60上的主动的弹簧滑柱72，以便用底盘6来平衡所述反运动。作为主动的弹簧滑柱72，例如可使用由DE 101 22 542B4公知的弹簧滑柱。

[0028] 为了例如在弯道行驶时考虑通过道路情况引起的上下运动、侧倾运动和/或俯仰运动，可给控制装置输送合适的给定值74。

[0029] 角度传感器2在当前实施形式中构造成底盘位置传感器2，在后面被称为CPS传感器2。底盘位置传感器测量车辆2的底盘58相对于其车架或车轮60之一的相对位置。这些CPS传感器2之一在后面要借助于图2至图5予以详细描述。

[0030] 图2中示出了CPS传感器2的一个实施形式。

[0031] CPS传感器2包括壳体4和信号发生器6，所述壳体例如可位置固定地与车辆54的底盘58连接，所述信号发生器检测车辆54的车架或车轮60相对于底盘58并且由此相对于壳体4的上述相对位置。为此，信号发生器6以可相对于壳体4转动的方式被支承着。

[0032] 壳体4包括壳体壁8，所述壳体壁使容纳未进一步示出的分析处理电路的内部空间10与外部空间12分开。

[0033] 另外，从所述壳体壁轴向地伸出第一壳体套筒14和相对于所述第一壳体套筒同轴线地设置的第二壳体套筒16，所述第一壳体套筒和第二壳体套筒共同形成径向上处于两者之间的壳体槽18。另外，从第一壳体套筒14同轴线地向内伸出壳体法兰20，第三壳体套筒22在所述壳体法兰的径向内侧连接在所述壳体法兰上。在所述第三壳体套筒22中保持着例如构造成滑动轴承的转动轴承24。

[0034] 信号发生器6包括图2中剖面所示的杠杆26，所述杠杆可例如通过车轮60运动并且因此可相对于壳体4转动。从杠杆26轴向地伸出第一信号发生器套筒28和相对于所述第一信号发生器套筒同轴线地设置的第二信号发生器套筒30，所述第一信号发生器套筒和第二信号发生器套筒在径向上在两者之间形成信号发生器槽32。在此，在第一信号发生器套筒28的与杠杆26轴向对置的端部上构造有信号发生器凸缘31。在两个信号发生器套筒28、30内部同轴线地设置有套管33，轴34借助于压配合保持在所述套管中。在轴的与杠杆轴向对置的端部上相对于轴34位置固定地设置有呈磁体36形式的场信号发生元件。

[0035] 通过上述结构，磁体36可通过轴34借助于杠杆26相对于壳体4——该壳体位置固定地相对于车辆的底盘设置——转动。在此，壳体4和信号发生器6这样彼此相对轴向地设置，使得第一信号发生器套筒28轴向插入到壳体槽18中并且第二壳体套筒16轴向插入到信号发生器槽32中，由此，在壳体4与信号发生器6之间形成迷宫式的间隙37。轴34在此引导设置在外部空间12中的杠杆26相对于磁体36到内部空间10中的运动。所述磁体发出呈磁场形式的根据杠杆26以及由此磁体36的位置而变化的物理场，所述物理场由未进一步示出的分析处理电路检测并且例如为了确定相对位置而以本身公知的方式分析处理。

[0036] CPS传感器2为了检测车架相对于底盘的相对位置而必须以不利的方式设置在车辆的底板侧，在所述底板侧相对多地暴露于侵入的湿气38。如果所述湿气38侵入到壳体4的内部空间10中，则其会损坏未进一步示出的分析处理电路并且使得CPS传感器2不能工作。出于此原因，构造有迷宫式的间隙37，所述间隙增大了用于湿气38的路径并且因此延长直到湿气可达到分析处理电路的时间。

[0037] 另外，信号发生器凸缘31与杠杆26和第一信号发生器套筒28一起形成一个另外的构造成旁路的湿气保护元件。所述旁路构造成在信号发生器套筒28的径向外侧延伸的排放沟40，所述排放沟收集由外侧12侵入的湿气并且在信号发生器套筒28的径向外侧沿周向围绕轴34引导经过迷宫式的间隙37，由此，湿气刚好完全不会侵入到所述迷宫式的间隙中。

[0038] 在当前实施形式中，作为再一个湿气保护元件，可在径向上在轴34与第二壳体套筒16之间设置有呈Y型密封装置42形式的密封装置，所述密封装置使壳体4的内部空间10相对于侵入的湿气在物理上密封。

[0039] 图3中示出了作为替换方案的CPS传感器2的一部分。所述作为替换方案的CPS传感器2仅包括第二壳体套筒16和第一信号发生器套筒28，在所述第二壳体套筒与第一信号发生器套筒之间构造有迷宫式的间隙37。为此，在第二壳体套筒16中构造有另外的排放沟40，在当前实施形式中，凸起44径向伸入到所述排放沟中。虽然所述凸起44使得待麻烦地制造的咬合部46成为必要，但通过凸起44进一步增大了迷宫式的间隙37。

[0040] 图4中示出了另一个作为替换方案的CPS传感器2的一部分。在图4中不可看到信号发生器上的杠杆26。但为此在图4中可看到分析处理电路，所述分析处理电路设置有参考标号48。从所述分析处理电路48伸出呈所谓的压接引脚50形式的电触点，通过所述电触点，分析处理电路48可连接在上级的控制装置、例如车辆的发动机控制装置上。在图4中仅所述压接引脚50之一设置有参考标号。

[0041] 在图4中，信号发生器凸缘31构造成锥状并且搭接迷宫式的间隙37的进入点52。以此方式进一步降低湿气侵入到迷宫式的间隙37的可能性。

[0042] 图5中示出了又一个CPS传感器2的一部分。在该CPS传感器2中，第一信号发生器套筒28构造得从迷宫式的间隙37的进入点52起朝杠杆26呈锥状延伸。所述锥状的形状在此在间隙37内部构造得也朝外部空间12，由此，湿气在外部空间从迷宫式的间隙37的进入点52引开并且在迷宫式的间隙37内部朝进入点52引去。