CN103033201B - 位置检测传感器、具备其的离合致动器及具备其的离合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及位置检测传感器、具备其的离合致动器及具备其的离合装置,其中,位置检测传感器(1)的磁场产生构件(3)具有:被检测位置构件(2)的直线移动方向上的长度是规定长度、通过磁铁而被磁化的例如铁等的软磁体(3a);以及相同大小的一对磁铁(3b、3c)。一对磁铁(3b、3c)分别在被检测位置构件(2)的直线移动方向上直线状地接合于软磁体(3a)的两端。即,磁铁(3b、3c)与软磁体(3a)在被检测位置构件(2)的直线移动方向上交替地配设。由此,与现有的磁场产生构件(3)的长度相比,将被检测位置构件(2)的直线移动方向上的磁场产生构件(3)的长度(L)设定得长。即使在被检测位置构件(2)的直线移动大的情况下也能使磁场产生构件(3)的位置检测更正确地进行检测,并且能够降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及通过对根据被检测位置构件的直线状的移动而直线状地移动并且产生磁场的磁场产生构件的磁场的变化进行检测,从而对被检测位置构件的位置进行检测的位置检测传感器的技术领域,涉及具备该位置检测传感器的离合致动器(clutch actuator)的技术领域,以及涉及具备离合致动器的离合装置的技术领域。
背景技术
历来,在车辆的离合器控制、变速杆控制等各种控制中多使用位置检测传感器,该位置检测传感器使用磁传感器,通过以磁场检测部对根据被检测位置构件的直线状的移动而直线移动并且产生磁场的磁场产生构件的磁场的变化进行检测,从而对被检测位置构件的位置进行检测。作为这样的位置检测传感器,根据日本特开2007-99258号公报,已知一种位置检测传感器,通过在根据作为被检测位置构件的变速杆的移动而直线移动的轴(shaft)设置作为磁场产生构件的磁体,并且以磁场检测部对与轴的移动一起移动的磁体的磁场变化进行检测,从而检测变速杆的位置。
图6是示意地表示现有的使用这样的磁传感器的位置检测传感器的图。在图6中,1是位置检测传感器,2是在图6中被检测位置的能直线状地移动的被检测位置构件,3是具有设置在被检测位置构件2的磁铁的磁场产生构件,4是检测磁场产生构件3的磁铁的磁场并变换成电信号的例如霍尔元件、线圈等的磁场检测部,5是读出由磁场检测部4检测出的磁场变化的电信号的信号读出部,6是被输入来自信号读出部5的电信号的电子控制装置(ECU)。在该情况下,位置检测传感器1由磁场产生构件3及磁场检测部4构成。
在这样的位置检测传感器1中,当被检测位置构件2在图6中在左右方向直线移动时,磁场产生构件3也与被检测位置构件2在相同方向一体地直线移动。通过该磁场产生构件3的移动,磁场检测部4检测的磁场产生构件3的磁场进行变化。磁场检测部4对检测的磁场产生构件3的磁场变化进行检测,变换成电压变化等的电信号。然后,信号读出部5读出由磁场检测部4检测出的磁场变化的电信号,例如向电子控制装置(ECU)6送出。ECU6基于来自信号读出部5的磁场变化的电信号,判断被检测位置构件2的位置。
可是,近年来有要求检测与现有的被检测位置构件2的移动量相比大得多的移动量的被检测位置构件2的位置的情况。可是,在这样的情况下,在现有的位置检测传感器1中,由于被检测位置构件2的直线移动方向上的磁场产生构件3的长度L'相对于大的被检测位置构件2的移动量较短,所以存在难以正确检测被检测位置构件2的位置的问题。
因此,如图7所示那样,考虑与现有的磁铁相比,单纯地增长被检测位置构件2的直线移动方向上的磁场产生构件3的磁铁的长度L。可是,由于磁铁比较昂贵,所以单纯地增长磁场产生构件3的磁铁的长度L,会产生磁铁的体积增加、位置检测传感器1的成本变高的其他问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种位置检测传感器,在被检测位置构件的直线移动大的情况下也能使磁场产生构件的位置检测更正确地进行检测,并且能够降低成本。
此外,本发明的另一个目的在于,提供一种通过具备本发明的位置检测传感器,从而能够更正确地进行动力传递控制的离合致动器以及具备其的离合装置。
为了实现该目的,本发明的位置检测传感器至少具有:根据位置被检测的被检测位置构件的直线移动而直线移动,并且产生磁场的磁场产生构件;以及对所述磁场产生构件的磁场进行检测的磁场检测部,在所述磁场产生构件通过所述被检测位置构件的直线移动而直线移动时,通过由所述磁场检测部检测所述磁场的变化,从而对所述被检测位置构件的位置进行检测,所述位置检测传感器的特征在于,所述磁场产生构件是将预定的第一规定数量的磁铁和预定的第二规定数量的软磁体在所述被检测位置构件的直线移动方向上直线状地接合而形成的。
此外,本发明的位置检测传感器的特征在于,所述磁铁和所述软磁体在所述被检测位置构件的直线移动方向上交替地配设。
进而,本发明的位置检测传感的特征在于,所述磁场产生构件关于通过所述被检测位置构件的直线移动方向上的中心并且与所述被检测位置构件的直线移动方向正交的面对称地形成。
另一方面,本发明的离合致动器至少具备:以使第一离合器板相对于第二离合器板抵接分离的方式进行抽动的活塞;根据所述活塞的冲程而直线移动的直线移动构件;以及对所述直线移动构件的直线移动进行检测的位置检测传感器,所述离合致动器的特征在于,所述位置检测传感器是上述本发明的位置检测传感器的任1个,所述被检测位置构件是所述直线移动构件,所述位置检测传感器对所述直线移动构件的位置进行检测。
此外,本发明的离合装置至少具备:以能相互抵接分离的方式设置的第一及第二离合器板;以及离合致动器,所述离合致动器具有以使所述第一离合器板相对于所述第二离合器板抵接分离的方式进行抽动的活塞,所述离合装置的特征在于,所述离合致动器是上述本发明的离合致动器。
进而,本发明的离合装置的特征在于,所述位置检测传感器的所述磁场产生构件设置在所述直线移动构件。
根据这样构成的本发明的位置检测传感器,因为在磁铁接合软磁体来构成磁场产生构件,所以通过软磁体被磁铁磁化,从而能够将磁场产生构件构成为1个磁铁。由此,与现有的磁场产生构件的长度相比,能够将被检测位置构件的直线移动方向上的磁场产生构件的长度设定得长。因此,即使在被检测位置构件的直线移动大的情况下,也能够使磁场产生构件的被检测位置构件的位置检测更正确地进行检测。
此外,即使将被检测位置构件的直线移动方向上的磁场产生构件的长度比现有的磁场产生构件的长度设定得长,因为使用比磁铁成本廉价的软磁体,所以与仅以磁铁构成的磁场产生构件相比,磁场产生构件的体积减少软磁体的体积的量。由此,能够有效地廉价地制造磁场产生构件。
像这样,即使在被检测位置构件的直线移动大的情况下也能使磁场产生构件的位置检测更正确地进行检测,并且能够降低成本。
另一方面,根据本发明的离合致动器和离合装置,因为具备本发明的位置检测传感器,所以即使在离合器板的冲程比现有的离合器板大的情况下,也能更正确地进行离合器的控制,并且即使在离合器设置能够检测长的直线移动的位置检测传感器,也能抑制离合器的成本的上升。
附图说明
图1是示意地表示本发明的位置检测传感器的实施方式的第一例的框图。
图2是示意地表示具备图1所示的位置检测传感器的本发明的离合器的实施方式的一例的图。
图3是示意地表示本发明的位置检测传感器的实施方式的第二例的框图。
图4是示意地表示本发明的位置检测传感器的实施方式的第三例的框图。
图5是示意地表示本发明的位置检测传感器的实施方式的第四例的框图。
图6是示意地表示使用现有的磁传感器的位置检测传感器的图。
图7是示意地表示认为能够解决现有的位置检测传感器的问题的位置检测传感器的图。
具体实施方式
以下,使用附图针对用于实施本发明的方式进行说明。
图1是示意地表示本发明的位置检测传感器的实施方式的第一例的框图。再有,通过对与上述的图6所示的结构要素相同的结构要素赋予相同的附图标记,从而省略它们的详细说明。
如图1所示,第一例的位置检测传感器1的磁场产生构件3具有:被检测位置构件2的直线移动方向上的长度是规定长度、通过磁铁而被磁化的例如铁等的软磁体3a;以及相同大小的一对磁铁3b、3c。一对磁铁3b、3c分别在被检测位置构件2的直线移动方向上直线状地接合于软磁体3a的两端。即,磁铁3b、3c与软磁体3a在被检测位置构件2的直线移动方向上交替地配设。在该情况下,磁铁3b、3c与软磁体3a利用磁铁3b、3c的磁力以能分离的方式被接合,或者利用适宜的粘接剂以不能分离的方式被接合。
而且,被检测位置构件2的直线移动方向上的磁场产生构件3的长度L,被设定得比图6所示的被检测位置构件2的直线移动方向上的现有的磁场产生构件3的长度L'长。也就是说,磁场产生构件3构成为软磁体3a被磁铁3b、3c磁化、被检测位置构件2的直线移动方向上的长度L的1个长的磁铁。在该情况下,磁场产生构件3关于通过被检测位置构件2的直线移动方向的中心并且与被检测位置构件2的直线移动方向正交的面对称地形成。一对磁铁3b、3c的朝向均是相同朝向。
根据这样构成的第一例的位置检测传感器1,因为在磁铁3b、3c接合软磁体3a来构成磁场产生构件3,所以通过软磁体3a被磁铁3b、3c磁化,从而能够将磁场产生构件3构成为1个磁铁。由此,与现有的磁场产生构件3的长度L'相比,能够将被检测位置构件2的直线移动方向上的磁场产生构件3的长度L设定得长。因此,即使在被检测位置构件2的直线移动大的情况下,也能够使磁场产生构件3的被检测位置构件2的位置检测更正确地进行检测。
此外,即使将被检测位置构件2的直线移动方向上的磁场产生构件3的长度L比现有的磁场产生构件3的长度L'设定得长,因为使用比磁铁成本廉价的软磁体3a,所以与仅以磁铁构成的磁场产生构件相比,磁场产生构件3的体积减少软磁体3a的体积的量。由此,能够有效地廉价地制造磁场产生构件3。
像这样,即使在被检测位置构件2的直线移动大的情况下,也能使磁场产生构件3的位置检测更正确地进行检测,并且能够使成本廉价。
第一例的位置检测传感器1的其他结构以及其他作用效果与图6所示的现有例相同。
图2是示意地表示具备图1所示的第一例的位置检测传感器的本发明的离合致动器的实施方式的一例,以及具备该离合致动器的本发明的离合装置的实施方式的一例的图。
如图2所示,本例的离合装置7至少具备:能够相互抵接分离的一对第一和第二离合器板8、9;使第一离合器板8工作的离合致动器10;用于对用于使离合致动器10工作的工作液体进行供给/排出控制的电磁切换阀11;用于向离合致动器10供给工作液体的泵12;驱动泵12的电动机13;以及贮存工作液体的贮液罐14。
离合致动器10具有:分泵(cylinder)部10a;在分泵部10a液密地区划液压室10b的活塞10c;将活塞10c连结于第一离合器板8的活塞杆10d(相当于本发明的直线移动构件);总是对活塞10c向非工作位置一方加力的复位弹簧10e。活塞10c以使第一离合器板8对第二离合器板9抵接分离的方式进行抽动。在该情况下,在本例的离合装置7中,离合致动器10的活塞10c的冲程(stroke)比现有的离合致动器的活塞10c的冲程设定得长。因此,在离合致动器10的活塞10c抽动时,活塞杆10d的直线移动与现有的离合器的致动器的活塞杆的直线移动相比变得相当长。此外,电磁切换阀11在非工作时如图2所示从泵12截断离合致动器10的液压室10b并且将其连接于贮液罐14,并且在工作时从贮液罐14截断离合致动器10的液压室10b并且将其连接于泵12。
进而,本例的离合装置7具备图1所示的第一例的位置检测传感器1。在该情况下,位置检测传感器1的磁场产生构件3设置在离合致动器10的活塞杆10d(相当于本发明的被检测位置构件)。因此,磁场产生构件3与活塞杆10d整体地直线移动。此外,位置检测传感器1的磁场检测部4经由信号读出部5连接于电子控制装置(ECU)6。此外,电磁切换阀11及泵12的电动机13也连接于ECU6。
在这样构成的本例的离合装置7中,如图2所示在离合装置7的切断时,离合致动器10的液压室10b通过电磁切换阀11被连接于贮液罐4,利用复位弹簧10e的作用力将活塞10c设定在非工作位置。因此,离合致动器10变成非工作状态。当为了连接离合装置7,ECU6对电磁切换阀11进行切换时,离合致动器10的液压室10b连接于泵12。同时,ECU6驱动电动机13使泵12工作。由此,对液压室10b供给工作液体,活塞10c抽动。因此,第一离合器板8向第二离合器板9的一方移动,抵接于第二离合器板9。由此,离合器被连接。这时,ECU6基于由位置检测传感器1检测出的活塞杆10d的直线移动的位置,控制电磁切换阀11和电动机13,对离合器的连接进行控制。当为了切断离合装置7,ECU6将电磁切换阀11切换到非工作位置时,离合致动器10的液压室10b连接于贮液罐14。同时,ECU6停止电动机13使泵12的工作停止。由此,液压室10b的工作液体被排出至贮液罐14,活塞10c通过复位弹簧10e的作用力变为图2所示的非工作位置。
根据本例的离合致动器10和离合装置7,因为具备第一例的位置检测传感器,所以即使在离合器板8的冲程比现有的离合器板大的情况下,也能更正确地进行离合装置7的控制,并且即使在离合致动器10及离合装置7设置能够检测长的直线移动的位置检测传感器1,也能抑制离合致动器10和离合装置7的成本的上升。
图3是示意地表示本发明的位置检测传感器的实施方式的第二例的框图。
如图3所示,在第二例的位置检测传感器1中,磁场产生构件3具有3个磁铁3d、3e、3f和2个软磁体3g、3h。在该情况下,2个软磁体3g、3h分别配设并以能够分离或不能分离的方式直线状地接合在3个磁铁3d、3e、3f之间。而且,被检测位置构件2的直线移动方向上的磁场产生构件3的长度L,被设定得比图6所示的被检测位置构件2的直线移动方向上的现有的磁场产生构件3的长度L'长。
第二例的位置检测传感器1的其他结构及作用效果与第一例的位置检测传感器1相同。此外,具备第二例的位置检测传感器1的离合装置7的结构及作用效果,与具备第一例的位置检测传感器1的离合装置7相同。
图4是示意地表示本发明的位置检测传感器的实施方式的第三例的框图。
如图4所示,在第三例的位置检测传感器1中,与第一例的位置检测传感器1相反,磁场产生构件3具有1个磁铁3i和一对软磁体3j、3k。在该情况下,一对软磁体3j、3k分别以能够分离或不能分离的方式直线状地接合在1个磁铁3i的两端。而且,被检测位置构件2的直线移动方向上的磁场产生构件3的长度L,被设定得比图6所示的被检测位置构件2的直线移动方向上的现有的磁场产生构件3的长度L'长。
第三例的位置检测传感器1的其他结构及作用效果与第一例的位置检测传感器1相同。此外,具备第三例的位置检测传感器1的离合装置7的结构及作用效果与具备第一例的位置检测传感器1的离合装置7相同。
图5是示意地表示本发明的位置检测传感器的实施方式的第四例的框图。
如图5所示,在第四例的位置检测传感器1中,与第三例的位置检测传感器1相反,磁场产生构件3具有2个磁铁3m、3n和3个软磁体3o、3p、3q。在该情况下,2个磁铁3m、3n分别配设并以能够分离或不能分离的方式直线状地接合在3个软磁体3o、3p、3q之间。而且,被检测位置构件2的直线移动方向上的磁场产生构件3的长度L,被设定得比图6所示的被检测位置构件2的直线移动方向上的现有的磁场产生构件3的长度L'长。
第四例的位置检测传感器1的其他结构及作用效果与第一例的位置检测传感器1相同。此外,具备第四例的位置检测传感器1的离合装置7的结构及作用效果与具备第一例的位置检测传感器1的离合装置7相同。
再有,本发明并不局限于上述各例,能够进行各种设计变更。例如,不需要将磁场产生构件3即磁铁直接设置在被检测位置构件2,也能够设置在根据被检测位置构件2的直线移动而直线移动的构件。此外,磁铁的数量和软磁体的数量均能够任意设定。在该情况下,各磁铁和各软磁体分别关于通过被检测位置构件2的直线移动方向的中心并且与被检测位置构件2的直线移动方向正交的面对称地形成。总之,本发明在专利请求的范围中记载的技术事项的范围内能够进行各种设计变更。
工业上的应用
本发明的位置检测传感器能适用于通过对根据被检测位置构件的直线移动而直线状地移动并且产生磁场的磁场产生构件的磁场的变化进行检测,从而对被检测位置构件的位置进行检测的位置检测传感器。
此外,本发明的离合器能适用于能够使用本发明的位置检测传感器控制的离合器。
附图标记说明
1 位置检测传感器;2 被检测位置构件;3 磁场产生构件;3a、3g、3h、3j、3k、3o、3p、3q 软磁体;3b、3c、3d、3e、3f、3i、3m、3n 磁铁;4 磁场检测部;5 信号读出部;6 电子控制装置(ECU);7 离合装置;8 第一离合器板;9 第二离合器板;10 离合致动器;10b 液压室;10c 活塞;10d 活塞杆;10e 复位弹簧;11 电磁切换阀;12 泵;13 电动机。
Claims (4)
1.一种位置检测传感器,至少具有:根据位置被检测的被检测位置构件的直线移动而直线移动,并且产生磁场的磁场产生构件;以及对所述磁场产生构件的磁场进行检测的磁场检测部,在所述磁场产生构件通过所述被检测位置构件的直线移动而直线移动时,通过由所述磁场检测部检测所述磁场的变化,从而对所述被检测位置构件的位置进行检测,所述位置检测传感器的特征在于,
所述磁场产生构件具有:一端侧为N极且另一端侧为S极的第一规定数量的磁铁、和第二规定数量的软磁体;
所述磁铁和所述软磁体在所述被检测位置构件的直线移动方向上交替地配设,并且所述第一规定数量的磁铁的所有N极的磁极面和所有S极的磁极面均与所述被检测位置构件的直线移动方向正交地配设;
所述第一规定数量的磁铁之一的第一磁铁的所述S极的磁极面接合在至少所述第二规定数量的软磁体之一的第一软磁体的一端,并且所述第一规定数量的磁铁中的其它磁铁之一的第二磁铁的所述N极的磁极面接合在所述第一软磁体的另一端,从而所述第一规定数量的磁铁和所述第二规定数量的软磁体沿着所述被检测位置构件的直线移动方向直线状地接合,形成为比每一个所述第一规定数量的磁铁的长度都长的一个长磁铁;
所述磁场产生构件关于通过所述被检测位置构件的直线移动方向上的中心并且与所述被检测位置构件的直线移动方向正交的面对称地形成。
2.一种离合致动器,至少具备:以使第一离合器板相对于第二离合器板抵接分离的方式进行抽动的活塞;根据所述活塞的冲程而直线移动的直线移动构件;以及对所述直线移动构件的直线移动进行检测的位置检测传感器,所述离合致动器的特征在于,
所述位置检测传感器是权利要求1所述的任意一个位置检测传感器,
所述被检测位置构件是所述直线移动构件,
所述位置检测传感器对所述直线移动构件的位置进行检测。
3.一种离合装置,至少具备:以能相互抵接分离的方式设置的第一及第二离合器板;以及离合致动器,所述离合致动器具有以使所述第一离合器板相对于所述第二离合器板抵接分离的方式进行抽动的活塞,所述离合装置的特征在于,
所述离合致动器是权利要求2所述的离合致动器。
4.根据权利要求3所述的离合装置,其特征在于,所述位置检测传感器的所述磁场产生构件设置在所述直线移动构件。
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