CN110657033B - 设置有适于磁性或磁阻位置传感器的电磁场屏蔽装置的致动器 - Google Patents

设置有适于磁性或磁阻位置传感器的电磁场屏蔽装置的致动器 Download PDF

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Abstract

一种致动器(4)，包括：主体(8)，其界定运动学腔室(12)，阀(16)和/或阀(16)的相对驱动机构(20)至少部分地容纳在运动学腔室(12)内；封闭盖(24)，其可以被关联以封闭主体(8)的运动学腔室(12)；其中节气门体(4)包含磁性或磁阻型的位置传感器(28)，其面向阀(16)的滑块(30)和/或所述驱动机构(20)的部件的滑块(30)，以便读取所述滑块(30)的位置，并且因此读取相关阀(16)的位置和/或驱动机构(20)的相关部件的位置。有利地，封闭盖(24)设置有适于位置传感器(28)和滑块(30)的电磁场屏蔽装置(36)，其位于位置传感器(28)附近，在相对于位置传感器(28)与运动学腔室(12)相对的一侧上。

Description

设置有适于磁性或磁阻位置传感器的电磁场屏蔽装置的致动器
技术领域
本发明涉及一种节气门体(throttle body)，其设置有适于磁性或磁阻位置传感器的电磁场屏蔽装置。
背景技术
如众所周知的那样，在汽车领域中使用各种致动器，诸如装配有阀(例如蝶形阀或闸阀)的节气门体，以改变发动机供应管道、菌形阀的通腔，以改变废气、废气再循环(EGR)阀的通腔等。
在所有可能的应用中，发动机控制系统必须知晓受控阀的实际位置，以便根据用户的要求进行所有相关的校正。
为此目的，节气门体在待被监测的阀或者其相应的与阀本身成一体的控制元件(诸如变速器或齿轮)附近配备有磁性或磁阻位置传感器。
这种传感器以已知的方式检测磁体的磁通量的变化；因此，它们适用于检测齿轮的旋转速度或相应部件的平移。
然而，上述传感器精确地对来自外部源的电磁干扰非常敏感。
事实上，这些电磁干扰可以由传感器产生显著的读取错误，这会产生用户设备或其辅助装置的不规则操作，因为由于不准确的读取，各种致动器不能实施正确的控制策略。
发明内容
因此，需要解决参考现有技术所提到的缺点和限制。
因此，需要提供一种具有以有效且可靠的方式有效地屏蔽外部电磁场的磁性或磁阻位置传感器的致动器，不会由此显著增加构造和组装的总成本。
通过配备有根据权利要求1所述的适于磁性或磁阻位置传感器的电磁场屏蔽装置的致动器满足这种要求。
附图说明
从下面给出的优选和非限制性实施例的描述中，将更清楚地理解本发明的进一步特征和优点，其中：
-图1是根据本发明的致动器的立体图；
-图2-图4示出从根据本发明可能实施例的致动器封闭盖侧面所看到的视图，其中封闭盖是透明的；
-图5是根据本发明的致动器的封闭盖的立体图；
-图6示出根据本发明另一实施例的封闭盖的横截面视图；
-图7a是根据本发明的可能实施例变型的封闭盖处于组装配置中的横截面视图；
-图7b示出图7a的封闭盖处于分开部分的配置中的局部立体图；
-图8a示出根据本发明另一实施例的封闭盖处于组装配置中的横截面视图；
-图8b描绘图8a中的封闭盖处于分开部分的配置中的局部立体图。
将使用相同的附图标记来指示与下面描述的实施例共同的元件或元件的部分。
具体实施方式
参考前述附图，附图标记4总体上表示致动器的整体示意图。
应当注意，术语致动器必须被广泛地考虑，包括任何类型的致动器装置，诸如节气门体，阀体，开关装置，转向器，EGR型阀等。
致动器4包括主体8，主体8限定运动腔室12，阀16和/或阀16的相对驱动机构20至少部分地容纳在运动腔室12中。
驱动机构又连接到马达装置22，通常是电动马达；马达装置22可以提供平移和旋转驱动。
封闭盖24可以被关联以关闭主体8的运动腔室12。
出于本发明的保护范围的目的，阀16的类型是无关紧要的，阀16的类型可包括用于各种应用(诸如发动机供应系统的节气门体，EGR阀的节气门体等)的蝶阀、闸阀、菌形阀。
驱动机构20优选但非排他性地可以包括一系列的齿轮、链轮、皮带、滑轮、链条、杠杆等。由于所述驱动机构20，阀16可以具有平移、旋转或旋转-平移运动。
致动器4包含磁性或磁阻型的位置传感器28，位置传感器28面向阀16的滑块30和/或所述驱动机构20的部件的滑块30，以便读取所述滑块30的位置，并且因此读取相关阀16的位置和/或驱动机构20的相关部件的位置。通常情况下，阀16的滑块30和/或所述驱动机构20的滑块30是磁体，该磁体构成其位置由位置传感器28检测的敏感元件或磁体。
应当注意，术语“滑块”不应被视为制约性或限制性术语，即，它不应限于执行诸如平移和/或旋转的特定移动的对象。“滑块”表示与阀16和/或相关驱动机构部件20成一体的任何对象，而不管其执行的特定类型的运动。
特别地，位置传感器28以已知的方式检测磁体的磁通量的变化；因此，所述位置传感器28面向阀16的一部分或由铁磁材料制成的驱动运动学机构20的部件。
位置传感器28又通过合适的电连接32电连接到电源装置(未示出)。
根据一个实施例，位置传感器28固定到封闭盖24。
还可以将位置传感器28固定在主体8内，例如通过合适的支架(未示出)。
必须屏蔽包括磁性或磁阻型位置传感器28和滑块30的组合件，即尽可能免受外部电磁干扰。
为此目的，有利地，封闭盖24设置有适于位置传感器28和适于滑块30的电磁场屏蔽装置36，其位于位置传感器28附近，在相对于所述位置传感器与运动学腔室12相对的一侧上。
以这种方式，屏蔽装置36定位在位置传感器28的外部，以便屏蔽包括位置传感器28和滑块30的组合件以防来自外部的电磁场。
特别地，采用沿着主要延伸平面P具有主要平坦延伸的磁阻位置传感器28，对于屏蔽装置36而言能够屏蔽来自相切于所述主要延伸平面P的方向且沿所述方向传播的电磁场是合适的。
根据可能的实施例，屏蔽装置36包括固定到封闭盖24的屏蔽板40。
板40可以以各种方式施加并附接到封闭盖24：例如，板40至少部分地嵌入到封闭盖24内(图6)。换言之，板40可以至少部分地或完全地嵌入到封闭盖24的壁或厚度内。
根据另外的可能实施例，板40通过胶合、铆接等固定到封闭盖24。
优选地，板40通过布置在周边位置中、即在所述板40的周边或外边缘上的固定装置固定到封闭盖24。事实上，在该位置，紧固装置不干扰或尽可能少地干扰由所述板40执行的屏蔽功能。
将板40施加到封闭盖24优选地从封闭盖24的面向运动学腔室12的内侧42(图8a)以及相反地从封闭盖24的与运动学腔室12相对的外侧44(图8a)上进行。
根据可能的实施例(图7a-b)，屏蔽装置36是具有轴对称形状的板40，优选为圆形。根据所需应用的要求，还可以提供非轴对称几何形状，其有利于沿着主延伸线的板的这种延伸/定向并因此有利于相应的优先屏蔽。
根据可能的实施例(图7a-b)，板40执行位置传感器28的支撑功能，以便基本上与所述位置传感器接触。例如，在封闭盖24的模制期间，可以使用板40以便保护位置传感器28免受熔融塑料流动的影响，并且在模制之后，以便实现支撑和保护或者屏蔽位置传感器28以防来自节气门体4外部的电磁场。由于板40由铁磁和导热材料制成并连接到适当冷却的主体8，因此，由于板从位置传感器28移除热能也是可能的。
优选地，板具有高磁饱和度和磁导率，以确保更好的屏蔽效果免受外部干扰。
优选地，板40尽可能靠近位置传感器28定位：换言之，板40和位置传感器28之间的距离D必须尽可能小。
根据一个实施例，板40覆盖的面积大于或等于由敏感元件或磁体30覆盖的面积。
根据一个实施例，板40的面积与所述板40和位置传感器28之间的距离D成比例。
这样，增加在板40和位置传感器28之间的距离也增加板40本身的宽度，从而避免来自外部的电磁波可能蠕变到该间隙中并影响读取位置传感器28的可能性。
优选地，板40相对于磁体的磁化中心布置在同轴位置上，如看到的那样，磁体部分地构成阀16的滑块30和/或驱动机构20的滑块30。
优选地，板40的宽度或面积大于或等于由磁体30所占据的面积。
为了确保良好的屏蔽能力，板40可以由铁磁合金制成。
优选地，板40具有的厚度大于或等于0.25mm。
如从描述中可以理解到的那样，本发明使得克服现有技术的缺点成为可能。
事实上，节气门体受到屏蔽以防外部电磁场，使得磁性或磁阻传感器总是能够提供相应阀位置的正确读取。
本发明的解决方案也可以经济地制造和组装。
事实上，可以在封闭盖本身的模制期间通过胶合、焊接、铆接或嵌入来施加屏蔽装置。
另外，与整个节气门体相比，屏蔽装置的尺寸、质量和成本极小。
另外，本发明的解决方案还可以应用于预先存在的致动器，即作为改装，例如通过用配备有应用或结合的屏蔽装置的新盖替换原始的主体盖。
此外，由于板由铁磁材料制成并连接到主体8的事实，因此可以从位置传感器移除热能，从而改善其操作和持续时间。
本领域内的技术人员可以对上述解决方案进行多种修改和变化，以满足可能的和特定的要求，同时保持处于如由所附权利要求限定的本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.致动器(4)，所述致动器(4)包括：
-主体(8)，所述主体(8)界定运动学腔室(12)，阀(16)和/或阀(16)的相对驱动机构(20)至少部分地容纳在运动学腔室(12)内；
-封闭盖(24)，所述封闭盖(24)可以被关联以封闭主体(8)的运动学腔室(12)；
-其中致动器(4)包含磁性或磁阻型的位置传感器(28)，位置传感器(28)面向阀(16)的滑块(30)和/或所述驱动机构(20)的部件的滑块(30)，以便读取所述滑块(30)的位置，并且因此读取相关阀(16)的位置和/或驱动机构(20)的相关部件的位置；
-其中封闭盖(24)设置有适于位置传感器(28)和滑块(30)的电磁场屏蔽装置(36)，所述电磁场屏蔽装置(36)位于位置传感器(28)附近，在相对于位置传感器(28)的与运动学腔室(12)相对的一侧上；
其中屏蔽装置(36)包括固定到封闭盖(24)的屏蔽板(40)；
其中屏蔽板(40)至少部分地嵌入到封闭盖(24)内；
其中屏蔽板(40)的面积与屏蔽板(40)和位置传感器(28)之间的距离D成比例。
2.根据权利要求1所述的致动器(4)，其特征在于所述位置传感器(28)固定到封闭盖(24)。
3.根据权利要求1或2所述的致动器(4)，其特征在于所述屏蔽板(40)执行位置传感器(28)的支撑功能，以便与位置传感器(28)基本上接触。
4.根据权利要求3所述的致动器(4)，其特征在于所述屏蔽板(40)由铁磁和导热材料制成并连接到主体(8)，以便从位置传感器(28)移除热能。
5.根据权利要求1或2所述的致动器(4)，其特征在于所述屏蔽板(40)包括屏蔽外部电磁场的玻璃纤维。
6.根据权利要求1或2所述的致动器(4)，其特征在于所述屏蔽板(40)覆盖的面积大于或等于滑块(30)或敏感元件的面积。
7.根据权利要求1或2所述的致动器(4)，其特征在于所述屏蔽板(40)与滑块(30)的磁化中心同轴布置，所述滑块(30)包括磁体。
8.根据权利要求1或2所述的致动器(4)，其特征在于所述屏蔽板(40)由金属材料制成。
9.根据权利要求1或2所述的致动器(4)，其特征在于所述屏蔽板(40)具有的厚度大于或等于0.25mm。
10.根据权利要求1或2所述的致动器(4)，其特征在于所述屏蔽板(40)通过布置在周边位置上即在所述屏蔽板(40)的周边或外边缘上的固定装置固定到封闭盖(24)。
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