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