[发明专利]用于求得转矩和用于索引识别的传感器装置

权利要求书

1.用于求得通过扭杆相互连接的输入轴与输出轴之间的转矩的传感器装置，该传感器装置包括：

磁铁单元(1)，该磁铁单元具有用于产生磁场的磁极轮(11)，其中，所述磁铁单元(1)刚性地与两个轴中的一个轴连接；

磁通环单元(2)，该磁通环单元具有用于转变和传导由所述磁铁单元(1)产生的磁通的磁通环装置(20)，其中，所述磁通环单元(2)刚性地与另一个轴连接；和

传感器单元(3)，该传感器单元具有至少一个对磁场敏感的用于感测穿过所述磁通环装置(20)的磁通的变化的第一传感器元件(30)，其中，所述传感器单元(3)位置固定地安装在所述磁通环单元(2)对面；

其特征在于，至少一个索引磁铁(40)在由所述磁铁单元(1)产生的磁场的区域中被安装所述磁通环单元(2)上，所述传感器单元(3)包括至少一个对磁场敏感的另外的传感器元件(41)，所述另外的传感器元件(41)与所述第一传感器元件(301，302)共同地、但是与所述第一传感器元件间隔开地设置在所述磁通环装置(20)的区域中的一圆周上，并且设有用于分析处理所述第一和另外的传感器元件(301，302；41)的传感器信号的器件。

2.根据权利要求1的传感器装置，其特征在于，所述磁通环装置(20)包括与所述轴的轴线同心且与所述磁极轮(11)平行地安装的内磁通环(21)和外磁通环(22)，所述内磁通环(21)设有径向地从所述轴向外指向的铁磁的齿(23)并且所述外磁通环(22)设有径向地向内指向所述轴的铁磁的齿(24)，使得所述内磁通环(21)和所述外磁通环(22)的齿(23，24)啮合。

3.根据权利要求1或2的传感器装置，其特征在于，所述传感器单元(3)对于所述磁通环单元(2)的每个磁通环(21，22)包括至少一个磁通收集元件(31，32)，这些磁通收集元件彼此相邻地设置在相应的磁通环(21，22)的圆周上，所述第一和另外的传感器元件(301，302；41)设置在所述磁通收集元件(31，32)的区域中。

4.根据权利要求2和3的传感器装置，其特征在于，所述磁通收集元件(31，32)以各两个同心地设置且至少磁性地相互连接的由铁磁材料制成的环形区段(311，312；321，322)的形式实现，其中一个环形区段(311；321)设置在所属的磁通环(21；22)的内侧上并且另一个环形区段(312；322)设置在所属的磁通环(21，22)的外侧上，使得每个磁通环(21，22)与所述轴一起能够不受阻碍地在该磁通环的位置固定的磁通收集元件(31，32)的两个环形区段(311，312；321，322)之间扭转，并且所述第一和另外的传感器元件(301，302)设置在所述内磁通环(21)的磁通收集元件(31)的外环形区段(312)与所述外磁通环(22)的磁通收集元件(32)的内环形区段(321)之间的区域中。

5.根据权利要求4的传感器装置，其特征在于，至少所述内磁通环(21)的磁通收集元件(31)的外环形区段(312)和所述外磁通环(22)的磁通收集元件(32)的内环形区段(321)具有用于所述传感器元件(301，302；41)的专门的突出部(33)。

6.根据权利要求1至5之一的传感器装置，其特征在于，所述至少一个第一和另外的传感器元件(301，302；41)以线性霍尔传感器的形式实现。

7.用于尤其借助根据权利要求1至6之一的传感器装置求得通过扭杆相互连接的输入轴与输出轴之间的转矩并且用于检测该输出轴的预给定的角度位置(索引功能)的方法，其中：

借助与输入轴刚性地连接的磁极轮在与输出轴刚性地连接的磁通环装置中产生磁通，

借助该磁通环装置上的索引磁铁在该磁通环装置内部产生磁性的干扰信号，该干扰信号与磁极轮的磁通叠加并且主要可在输出轴的确定的角度位置范围中在预给定的测量位置上被检测，

在磁通环装置的区域中在至少两个固定地预给定并且相互间隔开的测量位置上检测合成的磁通，并且

由至少两个测量信号求得转矩信号和索引磁铁的位置。