技术领域
[0001] 本
发明涉及用于机动车辆的霍尔效应线性
位置传感器,和包括这样的线性位置传感器的用于机动车辆的
致动器。本发明特别地旨在包括这样的霍尔效应线性位置传感器的用于机动车辆的
离合器控制装置或“离合器主缸”。
背景技术
[0002] 已知地,离合器主缸允许液压地控制
手动变速箱式机动车辆中的离合分离和接合。更具体地,诸如在VALEO EMBRAYAGES名下的
申请FR-A-2 862 114中所述的,这样的离合器主缸传统地使用于离合器液压控制回路的输入端处。主缸机械地连接到离合器
踏板,机动车辆的驾驶员通过杆作用于该离合器踏板上。该杆与在离合器主缸的空心主体中平移移动的
活塞联结,在该空心主体中限定体积可变的液压室。活塞被设置为用于向着液压控制回路的输出端排出包含在液压室中的控制
流体或液体,该输出端由大致与主缸相同的从动缸形成。
[0003] 由此,活塞在离合器主缸的液压室中的位置允许确定离合器的接合或分离状态。该信息尤其能够被机动车辆的速度调节器、用于在车辆停止时自动地中断内燃
发动机和起动内燃发动机的系统(以其英文“stop and start”已知)、或甚至电动
驻车制动器利用。
[0004] 为了知悉活塞在离合器主缸中的位置,已知的是如图1所示地给活塞10配置磁体12,尤其是通过将活塞10包覆模制在磁体12上。空心主体则包含集成的
磁场检测
电路,由此与活塞10中的磁体12一起形成霍尔效应线性位置传感器。
[0005] 磁体12在此具有截面呈环的一部分的形状的柱形形状,而活塞10则是具有圆形截面的柱形的。磁体具有轴向磁化,即场线与活塞和磁体12的主延伸方向大致平行,与图1的平面垂直,该主延伸方向还对应于活塞10的移动方向。
[0006] 磁体12由稀土制成,尤其是钕基、镝基或钐基稀土。这些材料提供非常良好的
磁性、尤其是剩磁性能,这些性能允许实现高性能的
霍尔效应传感器。然而,这些稀土基材料的成本非常高。
发明内容
[0007] 本发明的目的在于提出经完善的霍尔效应线性位置传感器。
[0008] 为此,本发明提出一种用于机动车辆的霍尔效应线性位置传感器,其尤其用于机动车用的致动器、特别是用于机动车用的离合器主缸,其包括相对于位置传感器的固定部分平移地可动的活塞,该活塞和该固定部分中的一个包括被接收到容置部中的直径磁化式磁体,该活塞和该固定部分中的另一个包括磁场检测电路,磁体和容置部被成形为允许仅在磁体的这样的
角度位置中将磁体插入容置部:在这些角度位置中,当磁体轴向地处于检测电路处时,从磁体到检测电路的方向与磁体中的场线方向大致平行。
[0009] 由此,本发明提出使用直径磁化式磁体。此外,磁体和容置部被成形为允许仅在磁体的这样的角度位置中将磁体插入容置部中:这些角度位置允许使得磁体和检测电路沿着与磁体中的场线大致平行的方向排齐。这允许优化被检测电路捕捉到的磁场的强度、因此允许降低传感器对噪音的敏感性。
[0010] 优选地,根据本发明的传感器具有以下特征中的一个或多个,以下特征被单独或组合地采用:
[0011] -磁体具有柱形形状,该柱形形状优选地具有一个或两个平坦面,更优选地具有两个对称的平坦面,
[0012] -磁体呈条形,该条形优选地具有凸的截面,
[0013] -磁体在一个侧端部上包括沟槽和肋部中的一个,其具有与在容置部的底部处实现的沟槽和肋部中的另一个互补的形状,
[0014] -磁体在其每个侧端部上包括沟槽或肋部,其具有与在容置部的底部处实现的沟槽和肋部中的另一个互补的形状,
[0015] -所述一个/多个沟槽和/或所述一个/多个肋部具有梯形截面,
[0016] -磁体上的所述一个或多个沟槽沿与磁体的磁化方向垂直的方向取向,[0017] -活塞包括磁体和接收磁体的容置部,
[0019] -磁体覆有涂层、尤其是覆有漆层。
[0020] 本发明还涉及一种用于机动车辆的致动器、尤其是离合器主缸,其包括用于控制致动器的可动部分相对于致动器的架身平移的控制机构和根据本发明的传感器,该传感器的活塞与致动器的可动部分联结或重合,并且固定部分与致动器的架身联结或重合。
附图说明
[0021] 图1是机动车辆的离合器主缸活塞的第一例子的正视图;
[0022] 图2是机动车辆的离合器主缸活塞的第二例子的正视图;
[0023] 图3以立体图示出了接收在图2的活塞中的磁体;
[0024] 图4以剖视图示意性地示出了可以被接收在机动车辆的离合器主缸的活塞中的磁体的另一例子。
具体实施方式
[0025] 在此,致动器指允许调节流体的流率或压强以在特定条件下操控另一系统的任何装置,像例如推顶件。离合器主缸是这样的致动器的一个例子,其允许在机动车辆的驾驶员致动离合器踏板的情况下控制离合器的从动缸中的流体压强变化,该流体压强变化操控机动车辆的离合器。
[0026] 在此,线性位置传感器指允许捕获一个元件(称作可动元件)相对于另一参考元件(称作固定元件)沿着直线方向的相对位置的变化的传感器。特别地,这样的传感器允许捕获可动元件相对于固定元件的相对平移。
[0027] 在此,霍尔效应传感器指基于磁学物理原理并尤其包括磁场源和磁场检测器的传感器,由该源发射并由检测器检测的磁场在此根据源与接收器之间的相对轴向位置变化。
[0028] 此外,在此,磁体的磁化方向指磁体中的磁场线的主要或平均方向。
[0029] 最后,在此,轴向方向指活塞的平移运动方向,该方向优选地对应于活塞的主延伸方向。特别地,当活塞呈柱形的时候,轴向方向对应于活塞的
主轴线的方向。
[0030] 本发明涉及一种用于机动车辆的霍尔效应线性位置传感器,其尤其用于机动车用的致动器、特别地是用于机动车辆的离合器主缸。该霍尔效应线性位置传感器包括相对于位置传感器的固定部分沿着轴线平移地可动的活塞。
[0031] 如图2所示,可动活塞20包括接收到具有互补截面的容置部24中的磁体22。
[0032] 传感器的固定部分包括磁场检测电路,该磁场检测电路允许检测由活塞20中的磁体22发射的磁场。被该检测电路检测的磁场根据活塞20相对于传感器的固定部分的位置而变化。
[0033] 磁体22在此具有柱形的形状。磁体22是直径磁化式的,即磁体中的磁场线沿着磁体的横截面的直径延伸。
[0034] 磁体22在此由
各向异性的铁素体制成,这相对于由稀土制成的磁体降低成本。然而,作为变型,磁体由稀土制成。
[0035] 磁体22优选地通过干式或湿式压缩制成,干式压缩由于其减小的成本而是优选的。
[0036] 如图2所示,磁体22和容置部24具有圆形截面。然而,磁体22在其侧端部上具有沟槽26、28。容置部24在其底部上具有互补肋部,该互补肋部允许仅根据不同的两个角度位置将磁体22
定位在容置部24中,这两个角度位置是对称的。
[0037] 在这些角度位置中,当磁体22轴向地位于传感器中的检测电路处时,从磁体22向着检测电路的方向与磁体22中的场线方向平行。与磁体在容置部中的合适的角度位置(因此相对于传感器中的检测电路、相对于磁体中的磁场线合适的角度位置)结合的磁体的直径磁化相比于轴向磁化在检测电路处提供更高的感应
水平。传感器由此具有更低的对噪音的敏感性。传感器的读取行程得到增大。传感器的输出
信号也更加具有线性。
[0038] 当然,磁体22可以仅在一个侧端部上具有沟槽。沟槽在这两个侧表面中的每个上的存在允许沿两个插入方向将磁体22无差别地定位到在容置部24中。
[0039] 沟槽26、28和容置部中的肋部在此具有梯形截面。这允许将肋部容易地插入沟槽中、然后阻止磁体相对于容置部的相对旋转。当然,可以考虑沟槽和肋部的其它形状。
[0040] 沟槽26、28可以通过机加工实现,尤其是在磁体由稀土制成时、在磁体压缩之后实现。
[0041] 然而,磁体22中的沟槽26、28优选地借助于被用于形成磁体22的压缩工具实现。由此,沟槽26、28的形成不需要机加工操作。这限制了为了获得磁体22的而执行的工艺步骤的数量。
[0042] 沟槽26、28优选地沿着与磁体中的场线方向垂直的方向取向,这是为了在最接近检测电路处保留最大量的材料。
[0043] 磁体22可以覆有涂层,以避免颗粒或碎片脱离磁体,尤其是在沟槽是通过机加工实现的情况下。磁体尤其可以被漆层
覆盖。
[0044] 图4示出磁体22的另一例子。图4的磁体22具有柱形的形象,该柱形形状具有矩圆形截面。更具体地说,磁体22具有柱形形状,该柱形形状具有圆形截面,其带有对称的两个平坦面30、32。所述平坦面优选地与磁体中的磁化方向平行。容置部则具有互补的截面,以根据两个角度位置接收磁体22。平坦面30、32可以通过磨削实现。
[0045] 如上所述的霍尔效应线性位置传感器尤其可以用于机动车用的致动器中,特别是用于离合器主缸中。致动器则可以包括用于控制致动器的可动部分相对于致动器的架身平移的控制机构和如上所述的传感器。活塞则与致动器的可动部分联结或重合,固定部分与致动器的架身联结或重合。平移控制机构可以是任何类型的。
[0046] 用于机动车辆的这样的致动器尤其可以是滚珠-
曲柄系统(un système bille-manivelle)、EGR
阀门(或排放气体再循环阀门)、制动踏板传感器。在离合器主缸的情况下,传感器的活塞与离合器主缸的活塞重合。活塞意于机械地连接到机动车辆的离合器踏板。活塞在离合器主缸的空心主体中移动,形成由活塞界定的控制流体室。空心主体接收磁场检测电路。由此,驾驶员在离合器踏板上的动作控制活塞的平移,该平移能够借助于传感器被测量。活塞的平移导致控制流体被排到室之外、流向离合器的液压控制电路。
[0047] 本发明不限于上述的仅仅几个实施方式,而是可以有多个变型。
[0048] 特别地,磁体可以具有柱形形状,该柱形形状具有任意截面。
[0049] 磁体也可以具有条形,该条形具有任意截面,然而凸的截面是优选的,以对于给定的磁体体积优化磁体的可磁化材料量。
[0050] 代替沟槽地,磁体可以包括肋部,容置部则具有形状与这些肋部互补的沟槽。
[0051] 最后,作为变型,活塞可以包括检测电路和固定部分。