已知提供了一种位置传感器组件，该位置传感器组件能够确定绕轴线自由旋转的物体(例如马达的转子)的角度位置。这种类型的传感器有时称为旋转编码器，并将旋转运动转换成一个或多个输出信号，该输出信号的值独立地或在组合时指示旋转物体的角度位置。
这种位置传感器组件的一个应用是测量马达转子的位置，用于控制马达的位置。马达有多种形式，但是本申请人考虑的一种特定形式是集成到用于液压制动系统的机电致动器中的马达。这种致动器可以用于将马达的旋转运动转换成与液压制动回路的缸连接的柱塞的线性运动。需要对马达位置进行高度准确地控制，且在大部分情况下空间有限，因此很难布置位置传感器。
在us4909577公开的一种结构中，电磁致动器包括具有定子和转子的马达。转子是空心的，并在内表面上设有螺旋槽，该螺旋槽形成布置在转子内部的滚珠丝杠线性驱动器的一部分。该驱动器包括具有外螺旋槽的细长螺杆，该螺旋槽与转子的螺旋槽互补。这两个槽填充有金属滚珠，该滚珠作用在螺杆上，以产生螺杆相对于定子的线性运动。螺杆的线性运动用于控制车辆液压制动回路中的液压。转子在两端处由轴承支承。
在本申请人的在先专利ep0317182中公开的另一结构中，步进马达有固定在马达转子的凸出端部上的螺杆，这样，当转子旋转时，螺杆也旋转。螺杆凸出至形成于活塞端面中的孔中，该活塞再插入充满液压流体的缸的孔中。防止活塞在缸内旋转，且当转子旋转时，活塞沿缸运动。这改变了与缸连接的液压制动回路中的流体的压力。
本发明的目的是提供一种位置传感器装置，该位置传感器装置适合与电马达一起使用，特别是与液压制动系统的电磁致动器的马达一起使用。
根据第一方面，本发明提供了一种用于检测马达转子的角度位置的旋转位置传感器组件，该位置传感器组件包括：至少一个传感器；以及传感器目标，该传感器目标可相对于所述传感器运动，该传感器目标包括管形本体和与该管形本体形成一体的多个基本径向延伸的部分；
各个径向延伸的部分包括两个基本径向的上边缘部分以及从该上边缘部分向后设置的径向延伸的支承件，各上边缘部分提供了用于传感器的目标。
两个上边缘部分可以绕管形本体沿周向偏移。支承件可以包括基部部分和两个直立唇缘，上边缘部分形成在该直立唇缘上。
各唇缘可以远离基部部分而沿轴向延伸，从而以直角与基部部分连接。唇缘可以与基部部分形成一体。
传感器目标可以在弓形区域内的所有点处没有材料，该弓形区域由相邻的径向延伸部分的上边缘部分沿各径向边缘界定。该区域的内边缘可以与管形本体部分的外径相对应。
相邻的径向延伸部分的唇缘的最内侧端部可以通过传感器目标的主体的弓形边缘部分而相互连接。这些弓形边缘部分可以限定没有材料的弓形界定区域的内边缘。
弓形部分的顶边缘可以布置在与径向延伸部分的上边缘部分相同的平面中。
径向延伸部分与本体的连接以及使得径向延伸部分与相邻的径向延伸部分连接的边缘都可以沿公共圆形通路来布置。该通路可以与管形本体的直径相对应。
传感器目标可以使用深拉制技术而由金属坯件形成。径向延伸部分和管形本体可以由单个坯件整体形成。坯件可以包括金属板，优选金属盘。盘最初可以有均匀的厚度。
传感器目标的上边缘部分可以是大致平面形，并可以完全处于公共第一平面中，该公共第一平面可以与传感器目标的旋转轴线垂直。
当存在时，各径向延伸部分的基部部分可以大致为平面形，并可以完全位于与传感器目标的旋转轴线垂直的单个平面中，该平面与第一平面偏离了在边缘上的唇缘的高度。不过，这对于本发明并不是必需的，可以优选的是，基部部分在径向延伸部分的外边缘处比在径向延伸部分的内边缘更远处地退回。这也意味着唇缘的高度将在朝着径向延伸部分的最外侧边缘的位置处比在径向延伸部分的内边缘处更低。
各径向延伸部分的最外侧边缘(该最外侧边缘最远离与管形本体的连接)还可以包括最外侧上边缘部分，该最外侧上边缘部分连接两个上边缘部分中的每一个，从而形成连续的上边缘。这有助于为径向延伸部分提供刚性。这些可选的最外侧上边缘部分、上边缘部分和可选的弓形边缘部分一起可以形成传感器目标的连续顶部边沿。
在各个径向延伸部分的上边缘部分之间的周向间距可以相同。类似地，在各支承件之间的、没有材料的区域可以有相同的周向长度。
传感器目标的边缘可以是线性的，并可以从各支承件的内边缘沿径向延伸至各支承件的外边缘。
传感器目标的管形本体可以沿与上边缘部分相反的方向而沿轴向延伸离开所述径向延伸部分。管形本体可以在使用时为马达转子的至少一部分提供保护盖，从而使得转子与定子分离。
管形本体的、离径向延伸部分最远的端部可以相对于主体的中心部分有减小的直径，从而形成变窄部分。
管形本体可以包括薄壁管。例如，管的壁厚可以小于管形本体的直径的百分之一，或者小于百分之五，或者甚至更小。
减少厚度将减轻重量，且它足以使得本体在使用中保持它的形状并且支承凸缘。
径向延伸部分的支承件的厚度可以与管形本体的壁的厚度相当，且目标段的厚度可以基本上等于管形本体的厚度或更大。
坯件可以包括金属盘。当传感器是磁性传感器时，其可以是软钢。
在使用磁性传感器的情况下，重要的是将支承件布置得偏离上边缘部分足够远，以使得传感器能够在传感器的输出信号中识别上边缘部分。
上边缘部分可以有小于10mm的厚度，且优选是小于1mm。不过，这些尺寸并不限制本发明，唇缘的优选尺寸将取决于传感器的灵敏度和目标离传感器的距离。
坯件可以有均匀的厚度。目标段和管形本体壁的相对厚度将取决于怎样拉制坯件。
传感器目标可以包括至少四个，优选是至少5个径向延伸部分。它可以根据马达的极数而包含更多或更少的部分。优选是，径向延伸部分的数量将是马达极数的一半，这样，唇缘的数量等于所述极的数量。
传感器目标或者至少传感器目标的径向延伸部分的上边缘部分可以是金属。
传感器可以包括至少一个磁性传感器，例如霍尔效应传感器，当传感器目标绕它的轴线旋转时，该磁性传感器检测径向延伸部分的上边缘部分的通过情况。可以有三个磁性传感器，这三个磁性传感器布置成绕周向路径间隔开的位置处。这些可以定位而使得上边缘部分只在任何给定时间与传感器的子集对齐，而不会与全部传感器对齐。
根据第二方面，本发明提供了一种用于位置传感器的传感器目标，它包括：管形本体；以及多个基本径向延伸部分，这些径向延伸部分与管形本体形成一体；各径向延伸部分包括两个基本径向的上边缘部分，以及从该上边缘部分向后设置的径向延伸的支承件，各上边缘部分提供了用于传感器的目标。
传感器目标可以包括任何上述优选和/或可选的特征。
根据第三方面，本发明提供了一种制造传感器目标的方法，该传感器目标用于第一方面的位置传感器，该方法包括：获取坯件，并使用冲头沿径向拉制坯件至成形模具中。
该方法可以包括使用第一模具和冲头来拉制坯件，以便产生部分形成的传感器目标，随后使用不同的第二模具和冲头来拉制所述部分形成的传感器目标。
可选地，可以在单个拉制步骤中将坯件转变为完成的传感器目标。
在制造方法中，可以执行挤出步骤，其中，通过设置在坯件中心的引导孔而按压模具，以便向下和向外拉制材料，从而形成中间管形形状。
同时(或者在挤出步骤之后的单独步骤中)，可以向下按压所述中间管形形状的上部区域，且区域向外张口，以便形成凸缘段和唇缘。当在单个步骤中完成时，可以不需要其它步骤。
扁平坯件的外径可以小于凸缘部分的外径，但也可以大于主管形本体的最终直径。
根据第四方面，本发明提供了一种用于在车辆的液压制动回路中使用的机电致动器，它包括：电马达，该电马达有定子和转子；以及线性致动器，该线性致动器布置在马达内，其中：定子布置在壳体内，该壳体有第一端和第二端，转子布置在壳体内部，并包括细长的转子本体，该转子本体有孔，该孔从本体的一端通向另一端，孔在本体的第一部分上扩大，该第一部分布置得朝着马达的第一端，且该孔在本体的第二部分上有减小的尺寸，该第二部分布置得朝着马达的第二端，该线性致动器包括：细长轴，该细长轴布置在细长转子本体的孔中，该轴在一端处有螺纹部分，该螺纹部分承载外螺纹，该外螺纹沿所述轴的、布置在转子本体的孔的扩大部分中的部分延伸；以及固定部件，该固定部件在轴的另一端处，该固定部件紧密布置在在细长本体的第二部分的孔内，以便防止该轴相对于细长本体的径向运动，线性致动器还包括驱动螺母，该驱动螺母环绕所述轴的螺纹部分，并至少在退回位置中位于转子本体的第一部分的扩大孔内，驱动螺母有内螺纹，并通过一组滚珠而与螺纹部分连接，该组滚珠与驱动螺母和螺纹部分的螺纹啮合，且还包括根据本发明第一方面的位置传感器，其中，传感器目标固定在转子上，且传感器固定在定子或壳体上。
传感器目标可以压配合(或许是过盈或干涉配合)装配在转子本体的第一部分的端部内或端部上。
传感器目标的管形本体可以从第一部分的端面向外延伸，还可以保留在致动器的壳体内部。管形本体可以穿过致动器的定子。管形本体可以用作屏蔽件，该屏蔽件使得螺母与定子被物理地和电磁地分离。
下面将只通过实例来来参考附图介绍本发明的一个实施例，如在附图中所示，附图中：
图1是落在本发明方面的范围内的位置传感器组件实施例的关键部件的示意图；
图2表示了当金属物体进入和然后离开传感器的检测区域时一个传感器的输出怎样随着时间而变化；
图3详细表示了示例传感器目标；
图4是落在本发明另一方面的范围内的电磁致动器第一实施例沿竖直平面的剖视图；
图5是图1的致动器的透视图；
图6a至6c表示了目标传感器能够怎样由扁平金属坯件来制造。
图1示意表示了落在本发明第一方面的范围内的位置传感器组件10。传感器10适用于测量绕固定轴线旋转的任何物体(例如马达转子)的角度位置。这种位置传感器有时称为旋转编码器。位置传感器组件10将转子的运动转换成变化的输出信号，该输出信号的变化图形或瞬时值提供了角度位置的测量值。根据位置传感器的设置，该输出可以只在转子的一周旋转的一部分上或在整个一周旋转上或在多周旋转上提供明确的位置测量值。
位置传感器组件10包括一个或多个传感器12，在该实例中为三个霍尔效应传感器。传感器12由环形电路板来支承，并绕板的周边间隔开。各霍尔效应传感器12产生输出信号，该输出信号在金属目标位于传感器的检测区域内时具有一个值，在没有金属目标时具有第二值。图2表示了当金属物体通过检测区域时输出信号随时间的变化，值的变化对应于目标边缘进入该区域以及然后离开该区域。
位置传感器组件10还包括传感器目标14。传感器目标14的功能是确定多个金属目标，该金属目标将在传感器目标14绕轴线旋转时经过传感器12。例如，通过将传感器目标14固定在马达的转子上，该转子沿一个方向的连续旋转将使得各金属目标按顺序通过三个传感器中的各个传感器的检测区域。
附图中的图3表示了在该实施例中的传感器目标14。传感器目标14包括管形本体16和多个大致径向延伸部分18，该径向延伸部分18优选是与管形本体16形成一体，各径向延伸部分18包括径向延伸的支承件，在本例中，该径向延伸的支承件有基部部分20，该基部部分20从两个直立唇缘22向后，这两个直立唇缘22形成两个基本径向的上边缘部分24，在该实施例中，该上边缘部分24连接而形成连续的上边缘。各支承件沿一个边缘与管形本体16连接，支承件与相邻的径向延伸部分18的支承件沿周向间隔开。
如图4和5中所示，本体16布置成靠近传感器12，这样，当该本体16绕它的中心轴线旋转时，上边缘部分24穿过各传感器12的检测区域。这些上边缘部分24因此限定了用于传感器12的金属目标。重要的是，支承件(例如基部部分20)和主体16离传感器12足够远，这由唇缘22的高度、传感器12的灵敏度以及传感器12与上边缘部分24的接近度来确定。因此，传感器12可以不检测上边缘部分24和支承件以及主体16，或者能够在上边缘部分24和支承件以及主体16之间进行区分。
尽管参考本实施例进行了介绍，但是径向延伸部分可以以不同方式来构造。重要的是，应当存在可由位置传感器的传感器检测的径向延伸的边缘。而且，支承件应当从上边缘部分的高度退回，从而防止或限制传感器对支承件的检测。这样，径向延伸部分的其它可行构造可以包括在上边缘部分之间形成的凹形部分或空隙。因此，支承件可以是槽或碗状结构，而并不必需有明显不同的基部或唇缘。
各唇缘22沿与主体16的旋转轴线平行的方向延伸。因此，它们以90度角度与基部部分20连接。该角度很有利，因为可以避免由传感器12检测的信号的任何逐渐增加或减少。
在本实施例中，各唇缘22在它的最内侧端部26处通过弓形边缘部分28而与相邻唇缘22连接。弓形边缘部分28和与各部分28相互连接的上边缘部分或唇缘22形成了没有材料的弓形区域30的内边缘和径向边缘。弓形区域34的内边缘对应于管形本体16的外径，以便保证制造的最大效率。不过，内边缘可以处于不同的径向距离处。重要的是，该距离并不干扰传感器对上边缘部分的感测。类似地，由弓形边缘部分28的顶面确定的平面与上边缘部分24的顶面所确定的平面重合。因此，用于将传感器12安装在传感器目标14上方所需的间隙最小。当间隙不是问题时，可以使用可选结构。
与凸缘部分18相对的主体16端部包括变窄部分32，该变窄部分32有比主体16的直径更小的直径。因此，变窄部分32能够与组件中的相邻部件配合，如后面更详细所述。
位置传感器组件可以包括在机电致动器中，例如图4和5中所示。致动器包括两个主要功能部件：永磁体马达，该永磁体马达有定子和转子；以及线性致动器，该线性致动器包括固定在转子上的驱动螺杆和通过一组滚珠而与螺杆连接的驱动螺母。
在该实例中的马达包括定子部件102和转子部件104，该定子部件102和转子部件104都容纳在壳体106内，该壳体106呈铸造或拉拔金属罐的形式。壳体有柱形外壁，该柱形外壁在一端(在图中的右侧)处开口，并在第二端处由帽封闭。在封闭端处的帽108设有与壳体的轴线(从一端至另一端穿过罐)同心的进入孔110，该进入孔110的直径为壳体的外壁直径的大约百分之十。
定子组件102牢固布置在壳体内部并朝向开口的第一端。在该实例中，定子组件包括金属板的堆垛，金属线圈环绕该堆垛转圈。
转子组件布置在壳体内部，从一端延伸至另一端。它包括空心的细长本体112，该细长本体112在沿它的长度的大约三分之一处在直径上呈台阶形。台阶形空心转子本体的第一部分114最远离罐的封闭端并且在定子102内部，第一部分114的直径是外部罐的直径的大约一半，并有相对较薄的壁厚，以便限定在所述第一部分内的扩大柱形孔，该柱形孔在转子本体的端部处开口，以便面对壳体的第一端。转子本体的、最靠近外部罐的封闭基部的第二部分116的直径是罐的直径的大约1/5。第一部分114和第二部分116通过柱形结构的直径的台阶形变化来连接。孔从转子本体的一端连续地延伸至另一端，穿过较小直径的第二部分和较大直径的第一部分。该孔在第二部分内部有更小直径。
较小直径的第二部分116的第一功能是将转子结构固定至壳体上，这通过将四点接触轴承组件118按压在转子本体112的第二部分116的外侧上而实现。该轴承有：内座圈120，内座圈120与转子本体接触；以及外座圈122，该外座圈122压配安装在定位环上，该定位环在壳体的内部形成于帽108中。内座圈和外座圈通过滚珠轴承124来连接。所述轴承组件是四点接触轴承组件，并有沿径向和轴向方向的零间隙。
包括120、122和124的轴承组件保证了转子本体牢固地布置在罐的内部，因此不能相对于定子组件102沿轴向或径向运动或者倾斜。通过只在转子本体的一端处由单个轴承来提供支承，而在朝着壳体的开口的第二端处没有轴承，从而能够通过将螺杆和螺母滚珠驱动器布置在转子本体的扩大孔的内部而减小组件的总长度，如下面所述。
转子112的较大直径的第一部分114起到两种功能。第一功能是环绕它的外表面支承永磁体126的堆垛，该永磁体以已知方式与定子配合，以便在电流施加给定子时在该转子中产生转矩。产生该转矩的方式对于本发明并不重要，因此将不再详细解释。
第一部分114的第二功能是限定布置线性致动器的驱动螺杆和驱动螺母的空间。该螺杆形成于轴128的一部分上，该轴128沿转子本体112从一端通向另一端。
所述轴包括螺纹部分130和固定部分132。该固定部分132具有减小的直径，并布置在转子本体的第二部分116的孔中。螺纹部分布置在转子本体的扩大孔的内部。如图所示，驱动螺母134布置在转子本体内部。驱动螺母134有在内表面上的螺旋槽136，其面对所述轴的螺纹部分上的互补螺旋槽138。滚珠140布置在这些槽中，以使得驱动螺母和螺纹部分一起形成滚珠驱动的线性致动器。
所述轴的固定部分包括稍微锥形的部分142，其与在转子本体的第二部分中的孔的稍微锥形的部分144匹配。这使得能够通过从壳体的开口第一端压配合所述轴而将所述轴插入至孔中，该锥形保证螺杆正确地进行自定心。该锥形面使得由于螺母的负载而施加给螺杆的任何轴向负载都能够由转子承受，且重要的是，该负载将在相对较大的区域上被承载。另外，所述锥形用于将轴128锁定至转子组件112中，以使得扭矩可以横过在这两个部件之间的界面而传递，而不需要任何键-槽、定位销或其它锁定特征(除了由于螺纹146和螺母148的夹持作用而提供的两个部件的紧配合之外)。
为了将轴128固定至转子本体112上，轴128的固定部分的末端部分设有优选是较细的螺纹146。通过使转子第二部分中的孔在它的开口端处有过大尺寸来接近螺纹146。然后，将锁定螺母148从罐的封闭端外部拧紧至该螺纹上，通过罐的封闭端中的孔110来接近螺纹。能够看出，该锁定螺母将固定部件拉入转子本体中，并将轴承组件的内座圈压靠在转子上，这样，内座圈、转子和螺杆牢固地固定在一起。这能够只在转子被压入就位之后执行，然后插入所述轴。
并不通过定子来防止驱动螺母旋转，在该实例中，通过它与另一部件的连接而防止驱动螺母旋转，所述另一部件与致动器分开。这意味着驱动螺母不需要接触定子，从而减少摩擦。在使用中，当转子旋转时，驱动螺母将沿螺母运动。螺母的运动方向取决于马达的旋转方向以及螺纹的旋向。
位置传感器10布置在致动器的开口端，能够从该开口端接近驱动螺母。传感器目标14的主管形本体16的变窄部分30压配合装配至转子本体112的第一部分114的开口扩大孔中，且传感器12固定在传感器目标14附近，以使得上边缘部分24靠近传感器12。当转子104旋转时，上边缘部分24在每圈中经过各传感器12一次。上边缘部分24通过传感器12的序列能够用于确定传感器目标14的角度位置，因此确定转子104的位置。各传感器12的输出被供给至控制器，该控制器将所述输出转换成位置信号。多种方法能够用来这样做，且对于旋转编码器领域的任何技术人员都是很熟悉的。因此，这里将不会给出该方法的详细介绍。对于另外的详细说明，读者可参考wo2015/004472。
下面将介绍制造传感器目标14的一种方法，并在图6a至6c中表示。该方法基于深拉的方法，以便将扁平盘形金属坯件250转变成所需形状的传感器目标14。该方法包括使用冲头252将坯件压入模具300中。模具和冲头的形状与传感器目标的外部和内部形状相对应。模具和冲头在足够的力下压在一起，以使得坯件的材料流动成所需形状。
在所述方法中，坯件250在两步骤处理中形成传感器目标。第一步骤导致坯件250形成第一中间部件254。然后将该中间部件压入第二模具302中，以便形成第二中间部件256。然后，可以除去第二中间部件的坯件端部258，从而产生最终的传感器目标。
还可以提供其它生产方法。例如，可以在需要时使用复杂的模具在单步骤处理中制造传感器目标，例如不需要在处理后去除材料。还可以采取另外的步骤来形成所希望的形状，例如在处理后进行另外或不同的材料去除。