ES2202139T3

ES2202139T3 - Dispositivo medidor del desplazamiento.

Info

Publication number: ES2202139T3
Application number: ES00940127T
Authority: ES
Inventors: Asta Reichl; Thomas Klotzbuecher; Matthias Moerbe; Walter Schwarz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-04-17
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2020-04-17
Also published as: JP2002542467A; EP1173722A1; AU758009B2; AU5520000A; DE19917466C1; DE50002739D1; US6586928B1; WO2000063640A1; EP1173722B1

Abstract

Dispositivo (10) medidor del desplazamiento que se compone de una parte (12) conductora del flujo hecha de material conductor magnético, de un imán (11) dispuesto en un extremo de la parte conductora del flujo y de un elemento (15) sensible al campo magnético, presentando la parte (12) conductora del flujo una superficie inclinada respecto a la dirección del movimiento, estando esta superficie conectada operativamente con el elemento (15) sensible al campo magnético, produciéndose un movimiento relativo entre el elemento (15) sensible al campo magnético y la superficie (13) inclinada, caracterizado porque el imán (11) está polarizado en la dirección (R) del movimiento y la superficie (13) inclinada de la parte (12) conductora del flujo está configurada casi oval.

Description

Dispositivo medidor del desplazamiento.

Estado de la técnica

La invención parte de un dispositivo de medición según el concepto genérico de la reivindicación 1. A partir del documento DE 29 23 644 C2, se conoce un sensor para medir el desplazamiento que presenta una estructura configurada en forma cilíndrica, fabricado de material ferromagnético. En la estructura se mueve deslizándose un imán permanente cuyo movimiento se transmite con ayuda de un empujador y es proporcional al movimiento de un componente. Además, en una hendidura de la estructura y, por tanto, en el circuito magnético cerrado producido por el imán, está dispuesto un elemento sensible al campo magnético cuya señal de salida es proporcional al movimiento del imán. Sin embargo, el sensor se hace de manera relativamente costosa y cara. Además, en caso de que el imán se mueva, pueden aparecer pérdidas por fricción altas que pueden falsear la señal de salida.

El documento JP-A-61 134 601 describe un dispositivo medidor del desplazamiento con un imán polarizado dispuesto de manera móvil, perpendicular a la dirección del movimiento, que porta una parte conductora del flujo que presenta una superficie inclinada respecto a la dirección del movimiento. Un elemento dispuesto de manera fija, sensible al campo magnético está conectado operativamente con esta superficie inclinada.

Ventajas de la invención

Por el contrario, el dispositivo de medición según la invención con las características identificativas de la reivindicación 1 tiene la ventaja de que con un coste de montaje reducido puede calcularse una señal lineal de salida para medir los desplazamientos. La distancia del desplazamiento a determinar es relativamente larga y puede ser, por ejemplo, de 10 mm. Además, el sensor puede incorporarse sin demasiados gastos en cambios y de montaje, debido a su sencilla construcción, en sistemas como, por ejemplo, válvulas de reciclaje de gases de escape, detección de la carrera de la válvula, compresión de resorte de la carrocería o control de los engranajes.

Mediante las medidas relacionadas en las reivindicaciones dependientes, son posibles perfeccionamientos y mejoras ventajosas del dispositivo de medida indicado en la reivindicación 1.

Dibujo

En el dibujo están representados ejemplos de realización de la invención que se explican detalladamente en descripción que sigue.

La figura 1, muestra una sección longitudinal a través de un sensor,

La figura 1a, muestra una vista en planta y

La figura 1b, muestra una vista de la parte frontal,

Las figuras 2 a 4b muestran, en cada caso, variaciones de las formas de representación utilizadas en las figuras 1 a 1b.

La figura 5, muestra una sección a través de una tobera de inyección para la alimentación del combustible en un automóvil con motor de combustión, debiendo detectarse la carrera de la aguja de inyección.

Descripción de los ejemplos de realización

En la figura 1 se designa un sensor con 10 que sirve para medir el desplazamiento de un componente no representado. El sensor 10 se compone de un imán 11, especialmente de un imán permanente, que está polarizado en la dirección R de movimiento y de una parte 12 conductora del flujo hecha de material conductor magnético, por ejemplo, hierro dulce. La parte 12 conductora del flujo presenta una superficie 13 inclinada respecto a la dirección R del movimiento un ángulo \alpha. Además, la pieza 12 conductora del flujo está fabricada en forma de un cilindro, es decir, presenta una sección transversal circular en el paso del imán 11 a la pieza 12 conductora del flujo. Debido a la configuración casi cilíndrica de la pieza 12 conductora del flujo, la superficie 13 está configurada oval como puede reconocerse, especialmente en la figura 1a. Con un entrehierro L1 está asignado un elemento 15 sensible al campo magnético a la superficie 13 opuesta inclinada. Como elementos 15 sensibles al campo magnético pueden utilizarse, por ejemplo, células fotorresistivas mandadas por campo magnético, transistores de inducción, bobinas, elementos magnetorresistentes o un elemento de efecto Hall. A este respecto es importante que el elemento sensible al campo magnético presente una dependencia lo más lineal posible de su señal de salida respecto a la inducción B magnética. El imán 11 puede estar configurado también en forma cilíndrica, como se reconoce en la figura 1b, y presentar el diámetro de la superficie como la pieza 12 conductora del flujo. En dependencia de la intensidad del imán o del campo magnético necesario que se utiliza para la medición, el imán 11a puede tener también un diámetro más reducido que la parte 12 conductora del flujo. Tampoco es necesario, como se reconoce en la figura 3b, que el imán 11 tenga la forma de la parte 12 conductora del flujo. Puede presentar, por ejemplo, también una sección transversal cuadrada, como se muestra en la figura 3b, o rectangular. Sin embargo, en la pieza 12 conductora del flujo es necesario que la superficie 13 tenga una forma oval para recibir una señal de salida que discurra lo más lineal posible.

Como se ha representado en la figura 4, no es absolutamente necesario que la superficie 13 que discurre inclinada empiece directamente en el paso del imán 11 a la parte 12 conductora del flujo. Aquí también puede encontrarse, como se deduce de la figura 4, un saliente antes de que empiece la superficie 13 que discurre inclinada. Durante el movimiento del imán 11 y de la parte 12 conductora del flujo que se produce en la dirección R del movimiento paralelo respecto al componente a medir, el entrehierro L1 se amplía o se reduce según la dirección del movimiento. El elemento 15 sensible al campo magnético está instalado fijo, de manera que el entrehierro varía debido a la superficie 13 que discurre inclinada con el movimiento del imán 11 y de la parte 12 conductora del flujo. Debido al tamaño del entrehierro L1 que varía proporcionalmente a la dirección R del movimiento, también varía el campo magnético que fluye a través del elemento 15 sensible al campo magnético, de manera que varía la inducción B magnética creada en el elemento 15.

La figura 5 muestra una sección a través de una tobera 21 de inyección para la alimentación dosificada de combustible de un motor de combustión, por ejemplo, un motor diesel. Una aguja 22 de inyección, no explicada aquí en funcionamiento detalladamente, como parte mecánica, realiza en su eje longitudinal movimientos ascendentes, relativamente cortos en parte, para abrir o cerrar un asiento de la válvula en la tobera 21 de inyección. El extremo 23 de la aguja 22 de inyección sobresale a través del resalte de tope del resorte de la aguja 22 de inyección y está conectada allí al imán 22 del sensor 10. El eje longitudinal de la aguja 22 de inyección está alineado en la dirección R del movimiento. La superficie 13 inclinada de la pieza 12 conductora del flujo está asignada al elemento 15 sensible al campo magnético dispuesto de manera fija. El elemento 15 está conectado a través de conductos 25 con una unidad 26 eléctrica que está dispuesta en la carcasa de la tobera 21 de inyección.

Claims

1. Dispositivo (10) medidor del desplazamiento que se compone de una parte (12) conductora del flujo hecha de material conductor magnético, de un imán (11) dispuesto en un extremo de la parte conductora del flujo y de un elemento (15) sensible al campo magnético, presentando la parte (12) conductora del flujo una superficie inclinada respecto a la dirección del movimiento, estando esta superficie conectada operativamente con el elemento (15) sensible al campo magnético, produciéndose un movimiento relativo entre el elemento (15) sensible al campo magnético y la superficie (13) inclinada, caracterizado porque el imán (11) está polarizado en la dirección (R) del movimiento y la superficie (13) inclinada de la parte (12) conductora del flujo está configurada casi oval.

2. Dispositivo de medición según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento (15) sensible al campo magnético está dispuesto casi paralelo a la superficie (13) inclinada.

3. Dispositivo medidor del desplazamiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el elemento (15) sensible al campo magnético es un elemento de efecto Hall.

4. Dispositivo medidor del desplazamiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la parte (12) conductora del flujo tiene, como mínimo en el paso al imán (11), un corte transversal circular.