[发明专利]特别地用于检测转向柱的扭转的位置传感器

说明书

本发明涉及一种特别地用于检测转向柱的扭转的位置传感器，其包括：具有多个磁体的第一磁化的磁性转子结构件(100)；包括由齿(212、252)延伸的轴向地定向并互锁的两个环(210、250)的第二定子结构件(200)；以及包括两个通量收集部件(50、60)的固定的第三收集器结构件(300)，通量收集部件限定至少一个空气间隙，在空气间隙中安置有至少一个磁敏元件(301、302)，所述通量收集部件(50、60)和所述齿环(210、250)在两者之间限定了与所述第二定子结构件(200)的相对于所述第三收集器结构件(300)的相对径向位置和角位置无关的磁导，所述收集部件(50、60)各自包括角收集扇区(310、350)，并且每个收集部件(50、60)被限定成具有至少一个主收集区(311、351)，主收集区由具有至少一个辅助收集区(313、333、363、357、358)的至少一个延长部(312、353、354)延续，其中，所述辅助收集区(313、333、363、357、358)由形成所述空气间隙的两个极的平坦延伸部(359、360、316、317)终止，并且其中，所述空气间隙的横向中间平面(P)与所述延长部(312、353、354)中的至少一者相交。

技术领域

本发明涉及位置传感器领域，并且更特别地，涉及用于测量转向柱扭转的位置传感器，但是本申请是非排他性的。

背景技术

这种传感器的通用原理由申请人在欧洲专利EPI774272中进行了描述。

特别地用于检测转向柱的扭转的位置传感器包括：第一磁性转子结构件，第一磁性转子结构件包括多个磁体；第二定子结构件，第二定子结构件包括由齿延伸的两个环，两个环轴向地定向并互锁；以及固定的第三收集器结构件，第三收集器结构件包括两个通量收集部件，通量收集部件限定至少一个空气间隙，在该空气间隙中布置有至少一个磁敏元件。

通量收集部件和定子环在两者之间限定了磁导，该磁导与所述第二定子结构件和所述第三收集器结构件的相对径向位置和角位置无关。

与先前的传感器相比，这种传感器可以减少定子部分与包括霍尔探针的部分之间的磁性信号损耗，改善适于执行可靠测量的信噪比，增加传感器在其机械行程[图14E]上的磁通量调制并为定子部分和包括霍尔探针的部分的相对定位公差提供稳健性。

现有技术缺陷

然而，这些改进没有调节对外部磁场和电磁场的灵敏度，这些外部磁场和电磁场干扰由霍尔探针检测到的有用场。

特别地，当传感器安置在包括磁性物质或电磁辐射源的环境中时，传感器受到干扰，从而使由传感器提供的信号失真。

发明内容

本发明提供的解决方案

为了解决这些缺陷，本发明的目的不是如本领域技术人员所做的那样对外部干扰场创建磁屏蔽，而是在每个通量收集器结构件上创建用于收集该干扰场的两个区，这两个区分别被称为主收集区和辅助收集区，这两个区相对于测量空气间隙以特定方式布置。

本发明的原理实际上包括将收集的场带入到测量空气间隙中，但在两个不同的流动方向上最终允许抵消干扰场的整体分量。从这个角度看，优选地而非限制性地，寻求用主收集区收集与用辅助收集区收集的干扰场同样多的的干扰场并且由于这两个区的相对定位而使两个场在空气间隙处相对于彼此反转，同时使该空气间隙中的有用通量最大化。

更具体地，通过在限定空气间隙的中间横向平面的一个侧部上定位主收集区和在限定空气间隙的中间横向平面的另一侧部上定位辅助收集区，通过组合两个通量收集器结构件而形成磁场反转区，该磁场反转区使所收集的磁场的方向穿过空气间隙而反转。由第一收集器结构件的主收集区和辅助收集区收集到的通量与由第二结构件的主收集区和辅助收集区收集到的通量抵消或最小化，这将在各种附图中被更好地理解。