用于自动化地确定开关点的摆动驱动器的制造方法

文档序号:8663835阅读:308来源:国知局
用于自动化地确定开关点的摆动驱动器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于提供驱动轴围绕摆动轴线的角度受限的摆动运动的摆动驱动器,其带有驱动器壳体且带有安装在驱动器壳体处的用于测定驱动轴的旋转位置的传感装置,其中,驱动轴在一端部区域处装备有用于提供磁场的永磁体,且其中,传感装置包括用于输出取决于磁场的至少一个传感器信号的传感器件以及用于处理传感器信号的评估
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【背景技术】
[0002]由文件EP O 798 472 BI已知在确定用于容纳驱动轴的壳体的外侧处使一种流体操纵的旋转驱动器(其包括带有可旋转运动地支承的驱动轴的驱动装置)设有位置检测装置,其中,该位置检测装置构造为磁场敏感的接近开关(Naherungsschalter)且驱动轴关联有构造为永磁体的操纵元件,以便在靠近接近开关时触发开关信号。在此设置有径向上处于里面的永磁体的布置和相对于此径向上处于外面的接近开关的布置。

【发明内容】

[0003]本发明的目的在于提供一种带有改善的位置检测的摆动驱动器。
[0004]该目的对于开头所提及的类型的摆动驱动器利用本发明来实现。
[0005]一种用于提供驱动轴围绕摆动轴线的角度受限的摆动运动的摆动驱动器,其带有驱动器壳体且带有安装在驱动器壳体处的用于测定驱动轴的旋转位置的传感装置,其中,驱动轴在端部区域处装备有用于提供磁场的永磁体,且其中,传感装置包括用于输出取决于磁场的至少一个传感器信号的至少一个传感器件以及用于处理传感器信号的评估装置,在此设置成,永磁体和传感器件在轴向上彼此相间隔地布置并且评估装置包括用于存储与驱动轴的可预设的旋转位置相应的传感器信号的存储装置。
[0006]由于永磁体和传感器件的轴向布置实现,在驱动轴的旋转位置改变的情况下仅改变磁场的方向,而磁场的场强保持至少大致相同。由此可能在尤其被限制于小于360度的摆动角度范围内对于每个可调节的摆动角度进行驱动轴的旋转位置的可靠确定,而在此不需要大量布置在周向上的传感装置。此外,可通过永磁体与传感器件的轴向间隔来实现关于法向于摆动轴线取向的横截面平面摆动驱动器的特别细长的设计方案。构造用于存储至少一个传感器信号的存储装置使得能够储存驱动轴的一个或多个旋转位置且将所存储的传感器信号在之后的时刻用于进一步利用。在此尤其可设置成比较所存储的传感器信号与当前的传感器信号,以便由此获得关于驱动轴的旋转位置的信息。
[0007]当驱动轴以第一端部区域至少局部地伸入传感器壳体中且永磁体布置在驱动轴的轴向取向的端侧处时,是适宜的。由此可获得在驱动轴与传感装置之间的有利的空间接近,其中,传感器壳体在轴向上联接到驱动器壳体处并且/或者传感器壳体优选地直接与驱动器壳体相联结,以便确保在驱动器壳体与传感器壳体之间的密封连接。特别优选地,传感器壳体构造成杯形(napfformig)且围绕驱动轴的从驱动器壳体中伸出的第一端部区域。因此,只要传感器壳体与驱动器壳体共同确定密封的空间体积,对于驱动轴在驱动器壳体中的支承不须采取单独的相对环境影响的密封措施。通过将永磁体布置在驱动轴的轴向取向的端侧处,可再次改善在永磁体与传感器件之间的空间上的靠近。获得可预设的磁场强度(其应由永磁体提供到传感装置处以便使能够无缺陷地测定驱动轴的旋转位置)可由于该布置已利用非常紧凑地设计的永磁体来实现。
[0008]当永磁体布置在构造用于与驱动轴的端部区域抗扭连接的联轴器(Wellenkupplung)中并且/或者永磁体相对于摆动轴线在直径上或在单侧被两极磁化并且/或者永磁体同心于摆动轴线布置并且/或者永磁体构造成盘形时,是有利的。通过使用联轴器(其被安放到驱动轴的端部区域上且抗扭地与驱动轴相连接),永磁体可基本上独立于驱动轴的实施方案以最佳的方式被安装到传感装置的需要处。因此,联轴器用作适配器,其在其方面可成本有利地被匹配于驱动轴的不同几何结构。对于磁场(其由永磁体发出且由传感装置来探测)的场方向的所设置的检测,当永磁体在直径上被磁化时,是有利的。这意味着,由永磁体发出的磁场的磁性主轴线横向于驱动轴的摆动轴线取向。当永磁体构造成盘形、尤其带有圆形横截面时,是特别有利的。由此对于永磁体可实现紧凑的结构形式。此外由此避免对于摆动驱动器可能干扰性的不平衡(Unwucht)。
[0009]在本发明的一改进方案中设置成,传感器件包括至少二维的、尤其构造为霍尔传感器或磁阻传感器的至少一个传感器,以便根据驱动轴的旋转位置测定磁场的至少一个场分量。优选地,该至少一个传感器在传感器壳体中且相对永磁体布置成使得其可检测在驱动轴围绕摆动轴线的摆动运动中最强变化的场分量。优选地,在此涉及磁场的该分量,其在法向于摆动轴线取向的平面中具有其最强表现(Auspragung)且因此在驱动轴的摆动运动中经历通过至少一个相应地布置的传感器待精确地测定的其旋转方向的变化。优选地,该至少一个传感器布置成使得其一方面在驱动轴的任何旋转位置中能够始终可靠地由永磁体的磁场产生信号且另一方面可确保用于检测驱动轴的摆动运动的尽可能高的分辨率。这例如在霍尔传感器中可由此来保证,即两个霍尔传感器被彼此垂直地取向,其中,由通过霍尔传感器的电流和在霍尔传感器处可接收的霍尔电压所展开的平面法向于永磁体的场线的主方向取向。也可以以相同的方式使磁阻传感器取向。假如使用至少三维的传感器,也可在驱动轴和安装在其处的永磁体的旋转期间来测定磁场强度沿着摆动轴线的变化。利用该信息能够确定且可能在测定传感器信号时一起包括永磁体相对摆动轴线可能存在的翻倾,从而可至少部分地来补偿该翻倾。如果传感器件的中心装配是不可能的或不能被确保,那么这尤其也是有利的,因为通过在第三维度上的信息可进行偏心补偿。
[0010]在本发明的一有利的改进方案中设置成,评估装置布置在传感器壳体中并且传感器壳体关联有用于触发传感器信号在评估装置中的存储的输入器件和/或用于输出评估装置的状态信息的显示器件。通过将评估装置布置在传感器壳体中对于摆动驱动器使紧凑的结构形式成为可能。此外,传感器的信号可在较短的路径上被输送给评估装置,从而将来自周围环境的干扰影响保持得较小。当在传感器壳体处构造有输入器件(其例如可实施为按键开关且其可被用于当摆动轴线到达由使用者所期望的位置时将传感器信号存储在评估装置中)时,是有利的。在基于相应的操作逻辑的情况下借助于输入器件还可来进行所存储的传感器信号的删除。此外,当在传感器壳体处构造有显示器件(其例如以发光二极管、液晶显示器或多段显示器的形式来构造且其可根据评估装置的运行状态输出相应的状态?目息)时,是有利的O
[0011]在本发明的另一设计方案中设置成,评估装置包括布置在传感器壳体中的预处理单元和布置在传感器壳体之外的评估单元并且在预处理单元与评估单元之间设置有尤其根据I/o链接标准构造的通讯连接。当应提供特别紧凑的摆动驱动器(在其中完全布置在传感器壳体中的评估装置将要求太多的结构空间)时,评估装置的这样的两分(Zweiteilung)是有利的。此外可通过将评估装置划分成预处理单元和评估单元来实现评估单元的有利的可更换性,以便例如使能够匹配在传感器信号的处理和/或可供使用的存储空间方面的不同要求。在此,当在预处理单元与评估单元之间设置有根据I/O链接标准构造的通讯连接(借助于其可实现在预处理单元与评估单元之间的成本有利的信号传输)时,是有利的。
[0012]优选地设置成,评估装置构造用于根据优选地可自由编程的预设的比较标准比较该至少一个传感器信号与所存储的传感器信号且构造用于尤其根据比较标准的遵循或不遵循输出开关信号和/或角度信号。该比较标准例如可以是窗口比较器(Fensterkomparator)或滞后比较器(Hysteresekomparator),借助于其可确定当前存在的传感器信号是否处在围绕所存储的传感器信号的限定的区间(Intervall)中。在窗口比较器的情况下在此观察当前的传感器信号是否处在由最小值和最大值所限定的区间内。在滞后比较器的情况下设置成,利用优选地可调整的滞后带(Hystereseband)实现在低水平与高水平之间的信号电平(Signalpegel)的转换。优选地可将至少一个比较标准自由地编程到评估装置中,尤其设置成,可将多个比较标准存储在评估装置中且为了特殊目的个别来调用。此外,评估装置构造成输出开关信号和/或角度信号。当评估装置确定当前的传感器信号遵循或不遵循带有所存储的传感器信号的预设的比较标准时,尤其可输出开关信号。如果对与驱动轴的旋转位置成比例的输出信号(Ausgangssignal)感兴趣,那么角度信号的输出是感兴趣的。
[0013]一种用于测定测量
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