专利名称：具有非接触式位置传感器的致动器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种具有非接触式位置传感器的致动器。
本发明可有利地用于公路车辆的动力变速器，以下说明书以例子的方式单指动力变速器。
背景技术：
动力变速器变得越来越普遍，其结构类似于传统的手动变速器，除了由司机操作的离合器踏板和换档杆由相应的电子或液压伺服控制所代替。使用手动动力变速器，司机能简单地指示变速器的中央控制单元来增档或减档，且变速器的中央控制单元作用在发动机、离合器和变速器伺服控制上，从而独立地换档。
变速器伺服控制通常为液压式的，并作用在变速器的控制轴上，以轴向地、即沿着中心轴线移动控制轴，从而选择档位，并且使控制轴绕中心轴线旋转，从而与各单独档位接合和脱离接合。因此，变速器伺服控制包括机械式连接到控制轴以轴向地移动该控制轴的液压式直线致动器；以及机械式连接到控制轴以旋转该控制轴的液压式旋转致动器。
为了正确地选择档位，直线致动器必须确保控制轴的精确定位，特别是在选择中间档位的时候。也就是说，当选择末端档位时，控制轴靠在限制止动部上，从而该止动部部分地确保了控制轴的正确定位，而当选择中间档位时，控制轴处于两个限制止动部的中间，使得控制轴的正确定位完全地取决于直线致动器的精确性。
对控制轴的精确定位要求直线致动器的反馈控制，这意味着通过位置传感器来确定控制轴的位置。出于这样的目的，已经提出了，使用具有固定在控制轴上的活动部件以及定位于靠近控制轴的固定部件的机械式位置传感器，但实践证明这样的位置传感器占用体积较大且价格昂贵。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有非接触式位置传感器的致动器，其设计用以减少上述的缺陷，具体地说，其结构非常紧凑而且价格便宜且易于生产。
根据本发明，提供了一种致动器，包括固定部分；活动部分，该活动部分可相对所述固定部分在行进方向上移动；以及非接触式位置传感器，该位置传感器连接到所述活动部分以读取所述活动部分的位置，该位置传感器包括连接到所述固定部分并具有磁芯的读取装置；以及连接到所述活动部分的磁指针，该磁指针被磁化成使得所述磁芯在磁指针处局部饱和；所述致动器的特征在于，所述磁指针被一体集成在所述活动部分中，并且由该活动部分的磁化部分形成。
参考以下附图，以例子的方式来说明本发明的非限定实施例，其中图1为根据本发明的直线致动器的示意图，其中为了清楚显示而移去了一些部件；图2为图1所示致动器的位置传感器的较大比例的示意图。
具体实施例方式
图1中的数字1表示用于具有控制轴2的变速器的整个伺服控制。伺服控制1作用在变速器的控制轴2上，以轴向地、即沿着中心轴线3移动控制轴2，从而选择档位，并且使控制轴2绕中心轴线3旋转，从而与各单独档位接合和脱离接合。变速器的伺服控制1包括固定框架4，控制轴2穿过该固定框架4来装配，且该固定框架4支撑液压式直线致动器5和液压式旋转致动器6，其中液压式直线致动器5被机械式连接到控制轴2用以轴向移动控制轴2，液压式旋转致动器6被机械式连接到控制轴2用以绕中心轴线3旋转控制轴2。
直线致动器5定位于控制轴2的中间部分，并具有两个腔室7，在两个电磁阀(未示出)的控制下，这两个腔室7被交替地充满加压流体，从而使控制轴2在两个方向上轴向地移动。更具体地，两个腔室7装配有穿过其中的控制轴2，且它们沿控制轴2串联地布置并由凸缘8分隔开，该凸缘8与控制轴2成一体，并且限定出液压式直线致动器5的活塞。凸缘8包括容纳环形密封件10的中心环形腔9。
液压式旋转致动器6定位于具有销11的控制轴2的端部，所述销11从控制轴2径向地突出并与凸轮12接合，该凸轮12由与控制轴2共轴的圆柱管状件13支撑。凸轮12，即支撑凸轮12的管状件13，通常绕中心轴线3自由旋转，且液压式旋转致动器6连接与固定框架4有角度地成为一体的凸轮12，即支撑凸轮12的管状件13，从而使控制轴2随着控制轴2轴向移动而绕中心轴线3旋转。换句话说，当液压式旋转致动器6处于空闲时，即当凸轮12相对固定框架4自由旋转时，控制轴2的轴向移动使凸轮12绕中心轴线3旋转，且控制轴2并不围绕中心轴线3旋转；相反，当液压式旋转致动器6作用时，即当凸轮12有角度地与固定框架4成为一体时，控制轴2的轴向移动迫使控制轴2在凸轮12的控制下绕中心轴线3旋转。
管状件13容纳控制轴2的端部部分，并且被旋转致动器6沿轴向推向固定框架4，从而将管状件13成角度地锁定到固定框架4。旋转致动器6包括腔室14，该腔室14内充满加压流体，从而在电磁阀(未示出)的控制下沿轴向移动管状件13。
控制轴2装配有非接触式位置传感器15，该位置传感器读取控制轴2的轴向位置(即控制轴2沿中心轴线3的位置)；所读取的控制轴2的轴向位置被控制单元(未示出)用于反馈控制直线致动器5。
位置传感器15包括集成在控制轴2中的磁指针16；以及平行于控制轴2且在磁指针16处靠近控制轴2定位的读取装置17，其用来读取磁指针16的轴向位置。
通过包括控制轴2的磁化部分，磁指针16被集成在控制轴2中。换句话说，与装配于控制轴2的外部部件相反，磁指针16包括控制轴2的适当处理部分。
如图2中所示，读取装置17包括低矫顽磁性直线磁芯18，该磁芯18平行于控制轴2并且缠绕有沿大致整个磁芯18延伸的主线圈19。磁芯18的两端缠有两个串联连接的相同的次级线圈20，使得由两个次级线圈20所产生的磁通量的相位相反。
在一个优选实施例中，主线圈19被缠绕在次级线圈20上。在另一替换实施例中，主线圈19被缠绕在次级线圈20之下，或是被缠绕在次级线圈20旁边，且与次级线圈20没有重叠。
磁指针16被磁化成使得磁芯18在磁指针16处局部饱和。换句话说，磁芯18面对着磁指针16的部分受到由磁指针16产生的足够强的磁场的影响，从而使构成磁芯18的磁性材料磁性饱和。
主线圈19的两个端子被连接到交变电压发生器21的接线端，且两个串联的次级线圈20的两个端子被连接到伏特计22的接线端。
在实际应用中，电压发生器21将交变电压供应到主线圈19的端子，产生流过主线圈19的交变电流；该交变电流生成交变磁场，该交变磁场与两个次级线圈20联系，从而在其中感应出交变电压。两个次级线圈20被串联连接起来，使得由两个次级线圈20产生的磁通量相位相反，在两个次级线圈20中感应出的两个交变电压也相位相反，且趋向于互相抵消。
在两个次级线圈20中感应出的两个交变电压的数值以互补(complementary)的方式作为磁指针16位置的函数而发生变化。更具体的，当磁指针16处于两个次级线圈20之间的中间位置时，在两个次级线圈20中感应出的两个交变电压相同，使得伏特计22在其接线端之间读出的电压值为零；相反，当磁指针16较靠近一个次级线圈20时，较小量的磁通量与该更靠近的次级线圈20联系，并且在该更靠近的次级线圈20中感应出比另一个次级线圈中更低的交变电压，使得伏特计22在其接线端之间读出一个非零的电压，且该电压大致与磁指针16和次级线圈20之间的距离成比例。
换句话说，作为磁指针16位置的函数，由伏特计22读出的两个串联次级线圈20的端子的电压在两个极限值之间线性地变化。
在上述实施例中，交变电压发生器21与主线圈19的端子相连，伏特计22与两个串联的次级线圈20的端子相连；在一个替换的功能相同的实施例中，交变电压发生器21与两个串联的次级线圈20的端子相连，而伏特计22与主线圈19的端子相连。
在第一实施例中，交变电压发生器21将恒定的有效交变电压值供应到主线圈19的端子。在一替换实施例中，交变电压发生器21将变化的有效交变电压值供应到主线圈19的端子，以保持恒定的有效交变电流值流过主线圈19(即发生器21为“恒定电流”发生器)，从而消除随着磁指针16的位置变化而在主线圈19的阻抗中的任何变化所感应出的非线性效应。
上述非接触式位置传感器15具有多项优点，它简单、经济和结构紧凑，且易于在任何现有致动器中安装。这主要是由于位置传感器15的活动部件，即磁指针16，其包括控制轴2的适当磁化的部分，而不同于连接于控制轴2的外部部件。
利用这些优点，上述的位置传感器15可与所有的变速器伺服控制致动器结合使用，或与离合器伺服控制致动器结合使用。
权利要求
1.一种致动器(5)，包括固定部分(4)；活动部分(2)，其可相对于所述固定部分(4)在行进方向(3)上移动；以及非接触式位置传感器(15)，其被连接到所述活动部分(2)以读取所述活动部分(2)的位置，该位置传感器(15)包括连接到所述固定部分(4)并具有磁芯(18)的读取装置(17)；以及连接到所述活动部分(2)的磁指针(16)，该磁指针(16)被磁化成使得在磁指针(16)处的所述磁芯(18)局部饱和；所述致动器(5)的特征在于，所述磁指针(16)被一体集成在所述活动部分(2)中，并且由该活动部分(2)的磁化部分限定。
2.如权利要求1所述的致动器(5)，其中所述读取装置(17)包括沿整个磁芯(18)缠绕的主线圈(19)；以及围绕磁芯(18)的两端缠绕的两个相同的次级线圈(20)，所述两个次级线圈(20)彼此串联连接，从而由这两个次级线圈(20)产生的磁通量相位相反。
3.如权利要求2所述的致动器(5)，其中所述读取装置(17)包括连接到所述主线圈(19)接线端的交变电压发生器(21)；以及连接到所述两个串联的次级线圈(20)的接线端的伏特计(22)。
4.如权利要求2所述的致动器(5)，其中所述读取装置(17)包括连接到所述两个串联的次级线圈(20)的接线端的交变电压发生器(21)；以及连接到所述主线圈(19)的接线端的伏特计(22)。
5.如权利要求1所述的致动器(5)，其中所述活动部分(2)由变速器的控制轴(2)限定，且沿其本身的中心轴线(3)轴向移动。
6.如权利要求5所述的致动器(5)，其包括两个腔室(7)，该两个腔室(7)被交替地充满加压流体，以在两个方向上轴向地移动所述控制轴(2)，并且所述控制轴(2)穿过两个腔室(7)装配，且两个腔室(7)沿所述控制轴(2)串联定位并由凸缘(8)分隔开，该凸缘(8)与所述控制轴(2)为一体并且限定出所述致动器(5)的活塞。
7.一种用于变速器的伺服控制(1)，包括如权利要求1中所述的致动器(5)。
全文摘要
一种致动器(5)，具有固定部分(4)；活动部分(2)，该活动部分(2)可相对于所述固定部分(4)在行进方向(3)上移动；以及非接触式位置传感器(15)，该位置传感器(15)被连接到所述活动部分(2)以读取所述活动部分(2)的位置。该位置传感器(15)具有连接到所述固定部分(4)并具有磁芯(18)的读取装置(17)；以及磁指针(16)，该磁指针(16)一体集成在所述活动部分(2)中，并且由该活动部分(2)的磁化部分形成，该磁指针(16)被磁化成使得所述磁芯(18)在磁指针(16)处局部饱和。
文档编号G01B7/00GK101050813SQ20071009671
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月6日 优先权日2006年4月6日
发明者马尔塞洛·科利, 欧金尼奥·德拉戈尼, 纳萨里奥·贝拉托, 安德烈亚·巴尔达萨里 申请人:玛涅蒂玛瑞利动力系公开有限公司