[發(fā)明專利]用于檢測可沿縱向移位和可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸的軸向位置和轉(zhuǎn)動(dòng)位置的傳感器結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102607501A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·孟克莫勒
• 申請（專利權(quán)）人: 帕拉貢股份公司
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22;G01B7/30
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 江漪

1.一種用于檢測能沿縱向移位和能轉(zhuǎn)動(dòng)的軸(2)，諸如手動(dòng)變速器的換檔軸(2)的軸向位置和轉(zhuǎn)動(dòng)位置的傳感器結(jié)構(gòu)，所述傳感器結(jié)構(gòu)具有線性傳感器(3)和探測元件(4)，所述線性傳感器具有至少兩個(gè)傳感器元件(5)，所述傳感器元件沿所述軸(2)的縱向，較佳成排地平行于所述軸(2)并相對于所述軸(2)固定地設(shè)置，所述探測元件(4)構(gòu)造成在所述軸(2)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)在能單獨(dú)分析的傳感器元件(5)的至少一個(gè)傳感器元件中進(jìn)行與轉(zhuǎn)角有關(guān)的明確的測量信號變化。

2.如權(quán)利要求1所述的傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳感器結(jié)構(gòu)具有測量電子裝置，所述測量電子裝置被分配給所述至少兩個(gè)傳感器元件(5)并能借助于所述至少兩個(gè)傳感器元件(5)中的每個(gè)傳感器元件單獨(dú)分析，所述探測元件(4)設(shè)置在所述軸(2)處，并能隨所述軸移位和轉(zhuǎn)動(dòng)，并且能借助于所述探測元件(4)在所述至少兩個(gè)傳感器元件(5)中分別產(chǎn)生信號，所述信號具有針對所述軸(2)沿縱向的位移和所述軸(2)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置的表征性的且明確的信號曲線。

3.如權(quán)利要求1或2所述的傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳感器(3)的所述傳感器元件(5)構(gòu)造成機(jī)械的、磁性的或電容的并構(gòu)造為測量探頭、線圈、電感式傳感器元件、渦流傳感器元件，較佳為磁性預(yù)加載霍爾傳感器元件、電容式傳感器元件等。

4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述探測元件(4)具有諸如由鐵磁材料構(gòu)成的測量面，所述測量面離所述傳感器(3)的距離在所述軸(2)的在其中應(yīng)檢測到所述軸(2)的不同轉(zhuǎn)動(dòng)位置的轉(zhuǎn)角區(qū)域內(nèi)按照所述軸(2)的變化的轉(zhuǎn)動(dòng)位置而變化。

5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述探測元件(4)具有參考面，所述參考面在所述軸(2)的在其中應(yīng)檢測到所述軸(2)的不同轉(zhuǎn)動(dòng)位置的轉(zhuǎn)角區(qū)域內(nèi)具有離所述傳感器(3)基本恒定的距離。

6.如權(quán)利要求4或5所述的傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述探測元件(4)具有兩個(gè)測量面，所述測量面離所述傳感器(3)的距離在所述軸(2)的在其中應(yīng)檢測到所述軸(2)的不同轉(zhuǎn)動(dòng)位置的轉(zhuǎn)角區(qū)域內(nèi)反向變化。

7.如權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述探測元件(4)具有兩個(gè)測量面，其中第一或第二測量面在所述軸(2)的在其中應(yīng)檢測所述軸(2)的不同轉(zhuǎn)動(dòng)位置的轉(zhuǎn)角區(qū)域內(nèi)的第一或第二子區(qū)域內(nèi)具有離所述傳感器(3)基本恒定的距離。

8.如權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述探測元件(4)的所述測量面在所述手動(dòng)變速器的空轉(zhuǎn)位置具有離所述傳感器(3)最小的距離。

9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳感器(3)的傳感器元件(5)分配給手動(dòng)變速器的換檔軸(2)的每個(gè)離散的軸向位置或換檔叉軸撥塊凹槽。

10.如權(quán)利要求2至9中任一項(xiàng)所述的傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳感器結(jié)構(gòu)(1)或所述傳感器(3)的信號處理裝置構(gòu)造成，借助于所述信號處理裝置，例如借助于分配給所述信號處理裝置的處理器，一方面探測元件(4)和傳感器(3)與另一方面表征性的信號曲線之間的距離的非線性相關(guān)性能通過編程技術(shù)來線性化。

11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳感器(3)由電感式傳感器元件(5)構(gòu)成，其中的各兩個(gè)傳感器元件反向串聯(lián)。

12.如權(quán)利要求11所述的傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電感式傳感器元件的線圈體纏繞在由鐵磁材料制成的芯部上。

13.如權(quán)利要求11或12所述的傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，例如呈已準(zhǔn)備好的查找表形式的算法安裝在所述信號處理裝置中，電感式傳感器元件的電感值借助于所述算法能換算成所述軸(2)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。

14.如權(quán)利要求13所述的傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，較佳地呈三維查找表形式的、安裝在所述信號處理裝置內(nèi)的算法被擴(kuò)展。

15.如權(quán)利要求2至14中任一項(xiàng)所述的傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳感器結(jié)構(gòu)(1)或所述傳感器(3)的所述測量電子裝置或所述信號處理裝置構(gòu)造成借助于它們，例如借助于分配給它們的處理器能進(jìn)行信號的分類。