JP2010501803A - 集積センサを備えるソレノイドアクチュエータを用いる電動装置 - Google Patents
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Abstract
環状フレーム、コイルアセンブリ、環状電機子、プランジャ、および、センサを備える電磁アクチュエータアセンブリ。コイルアセンブリはフレームに連結されるとともに、環状コアおよび環状コイルを備える。環状電機子は、フレーム内に収容されるとともに、プランジャに対して隣接する。センサターゲットは、電機子またはプランジャに連結されてもよく、半径方向外側に延伸するセンサターゲットを備える。センサは、フレームに連結されるとともに、センサターゲットの位置を感知するように構成されている。電磁アクチュエータを作動させるための方法もまた、提供される。
Description
〔序論〕
本開示は、概して、差動装置ケースおよびトランスファケースなどの電動駆動系部材に関する。より具体的には、本開示は集積センサを備えるソレノイドアクチュエータを用いる電動駆動系部材に関する。
本開示は、概して、差動装置ケースおよびトランスファケースなどの電動駆動系部材に関する。より具体的には、本開示は集積センサを備えるソレノイドアクチュエータを用いる電動駆動系部材に関する。
車両車軸の技術において、アセンブリの部品を互いに係合させる/解除するように変位させるために、電磁アクチュエータを用いることが知られている。例えば、公開されている米国特許第6,958,030号には、サイドギヤと差動装置ケースとを選択的に連結させる電磁アクチュエータを用いた電磁ロック差動装置アセンブリが開示されており、当該電磁アクチュエータによって、差動装置アセンブリが完全にロックされた状態において動作する。より具体的には、電磁アクチュエータは、(差動装置ケースに非回転的に連結された)作動リングを軸方向に変位させるように作動し、それによって、作動リング上にあるドグがギヤの歯の逆側にあるサイドギヤの表面上に形成されたドグと係合する。他の例として、米国特許出願公開第2004/0132572号には、差動装置ケースにサイドギヤをロックするためにボールランププレート(ball ramp plate)を選択的に動作させるために電磁アクチュエータを用いる電磁ロック差動装置アセンブリが開示されており、当該電磁アクチュエータによって、差動装置が完全にロックされた状態で動作する。
これら駆動系部材が動作している状態を特定するために、車両制御装置に対して信号を送ることが一般的に必要とされる。例えば、車両制御装置は、駆動系部材が第一状態で動作するように多種の車両システム(例:ABS、TCSおよび/またはESPシステム)を制御してもよいし、また、駆動系部材が異なる状態で動作するように当該システムを制御してもよい。したがって、これら電磁作動式の駆動系部材は、通常はホール効果センサなどのセンサを備えており、当該センサは、特許’030号における作動リングなどの軸方向変位部材の位置を特定するのに用いられる。
通常は、そのようなセンサは、固定された構造にブラケットを介して搭載されている。特許出願公開’572号において、例えば、ブラケット部材が外部差動装置ハウジングにボルト留めされている。当該ブラケット部材は、電磁アクチュエータを外部差動装置ハウジングに保持し、かつ、(集積センサブラケットを介して)センサを保持するのに使用される。センサは、溝付き開口部を通ってセンサブラケット内に収容されており、それによって、センサが作動軸に対して平行移動することができる。作動モード(例えば、電磁ロック差動装置アセンブリのための完全ロックモード)において駆動系部材の動作に対応する軸方向変位部材の位置を特定するために、センサを正確に配置する必要があることがわかるだろう。言い換えれば、センサを、単に軸方向に変位可能な部材と揃えるのではなく、駆動系部材が作動したときに、軸方向に変位可能な部材と揃える。
センサの実際の位置取りは、駆動系部材における複数の異なる構成材の許容差の影響を受ける非常に複雑な機能であり得ることを理解されたい。特許出願公開’572号において開示された差動装置の例において、これらの許容差は、サイドベアとピニオンギヤとの間のバックラッシュの量、ピン部材の長さ、プレート状部材の厚さ、半径方向に延伸する、プレート状部材における接続部を基準とする被感知部材の位置、ボールランプアクチュエータの厚さ、ギヤケース端壁の厚さ、ブラケット部材の厚さ、および、ブラケット部材をギヤケース端壁に保持する止め輪の位置を含む。
ロック差動装置の動作状態に主に影響を与える数々の許容差を鑑みると、主な組立て工程は、サイドギヤとピニオンギヤとの間のバックラッシュを設定する工程、差動装置に駆動系を組み込む工程、アクチュエータアセンブリを作動させて差動装置を完全ロック状態でロックする工程、および、センサターゲットを基準としてセンサの位置を設定する工程を含む。センサターゲットの複雑さと、センサ位置の設定にかかる労力とにより、上記のような電磁アクチュエータ駆動系部材は相対的に高価であり得ることがわかるだろう。
〔要約〕
ある形態において、本発明は、フレーム部材と、コイルアセンブリと、プランジャと、電機子と、センサターゲットと、センサとを備える電磁アクチュエータアセンブリを提供する。フレーム部材は、外側壁と、内側壁と、外側壁および内側壁に連結された第一端壁とを有する。フレーム部材は内部環状空洞部を規定する。コイルアセンブリは、環状空洞部内に取り付けられており、コアおよびコイルを備える。プランジャは、環状中間壁と、中間壁から半径方向内側に延伸する第二端壁とを備える。中間壁は、コイルアセンブリと外側壁との間に配置されている。電機子はプランジャに隣接している。センサターゲットは、電機子およびプランジャのうちの一つと連結されている。センサはフレームに取り付けられており、センサターゲットの位置を感知するように、さらに、センサターゲットが第一位置を越えて第一方向に変位し、かつ、センサが第一状態であるときに、第一センサ信号を生成するように構成されている。
ある形態において、本発明は、フレーム部材と、コイルアセンブリと、プランジャと、電機子と、センサターゲットと、センサとを備える電磁アクチュエータアセンブリを提供する。フレーム部材は、外側壁と、内側壁と、外側壁および内側壁に連結された第一端壁とを有する。フレーム部材は内部環状空洞部を規定する。コイルアセンブリは、環状空洞部内に取り付けられており、コアおよびコイルを備える。プランジャは、環状中間壁と、中間壁から半径方向内側に延伸する第二端壁とを備える。中間壁は、コイルアセンブリと外側壁との間に配置されている。電機子はプランジャに隣接している。センサターゲットは、電機子およびプランジャのうちの一つと連結されている。センサはフレームに取り付けられており、センサターゲットの位置を感知するように、さらに、センサターゲットが第一位置を越えて第一方向に変位し、かつ、センサが第一状態であるときに、第一センサ信号を生成するように構成されている。
他の形態において、本発明は、フレーム部材と、コイルアセンブリと、プランジャと、電機子と、センサターゲットとを有するアクチュエータを設ける工程と、フレーム部材を基準としてセンサターゲットの相対的な位置を感知する工程とを含む方法を提供する。上記フレーム部材は、外側壁と、内側壁と、外側壁および内側壁に連結された第一端壁とを有しており、フレーム部材は、内部環状空洞部を規定しており、コイルアセンブリは、環状空洞部の中に取り付けられており、コアとコイルとを備えており、プランジャは、環状中間壁と、当該環状中間壁から半径方向内側に延伸する第二端壁とを備えており、中間壁は、コイルアセンブリと外側壁との間に設置されており、電機子は、中間壁に連結されており、センサターゲットは、電機子およびプランジャのうちの一つに連結され、かつ、中間壁から半径方向外側に延伸している。
さらに他の形態において、本発明は、環状フレーム、コイルアセンブリ、環状電機子、および、センサを備える電磁アクチュエータアセンブリを提供する。コイルアセンブリはフレームに連結されており、環状コアおよび環状コイルを備える。環状電機子は、フレーム内に収容されており、半径方向外側に延伸するセンサターゲットを備える。センサはフレームに連結されており、センサターゲットの位置を感知するように構成されている。
ここに記載された記述から、適用可能なさらなる分野が明らかになるだろう。当然のことながら、記述および具体例は、例示のみを目的としており、本開示の範囲を限定しようとするものではない。
〔図面の簡単な説明〕
ここに示された図面は、例示のみを目的としており、いかなる場合でも、本開示の範囲を限定しようとするものではない。
ここに示された図面は、例示のみを目的としており、いかなる場合でも、本開示の範囲を限定しようとするものではない。
図1は、本開示の教示に従って構成されたアクチュエータアセンブリを示す前面図である。
図2は、図1のアクチュエータアセンブリの側面図である。
図3は、図1の線3−3に沿って切り取った断面図である。
図4は、図1のアクチュエータアセンブリの一部を示す前面図であり、フレームをより詳しく示したものである。
図5は、図4の線5−5に沿って切り取った断面図である。
図6は、フレームの部分側面図である。
図7は、図1のアクチュエータアセンブリの一部を示す前面図であり、外殻をより詳しく示したものである。
図8は、図7の線8−8に沿って切り取った断面図である。
図9は、図1のアクチュエータアセンブリの一部を示す斜視図であり、内殻をより詳しく示したものである。
図10は、内殻の縦断面図である。
図11は、図1のアクチュエータアセンブリの一部を示す前面図であり、コイルをより詳しく示したものである。
図12は、図11の線12−12に沿って切り取った断面図である。
図13は、図1のアクチュエータアセンブリの一部を示す縦断面図であり、電機子をより詳しく示したものである。
図14は、図13の拡大部分である。
図15は、図1のアクチュエータアセンブリの一部を示す斜視図であり、プランジャをより詳しく示したものである。
図16は、図1の線16−16に沿って切り取った断面図である。
図17は、センサアセンブリの一部を示す略断面図である。
図18は、センサターゲットの相対位置に関する機能としてセンサアセンブリによって生成されるセンサ信号の出力を示すプロットである。
図19は、電源および制御装置に連結されたコイルアセンブリおよびセンサアセンブリを示す概略図である。
図20は、図1のアクチュエータアセンブリが組み立てられた後のセンサアセンブリの較正を示す正面図である。
図20Aは、本開示の教示に従って構成された他のアクチュエータアセンブリを示す前面図であって、アクチュエータが冗長センサ部を有するセンサアセンブリを備える。
図21は、本開示の教示に従って構成された駆動系を有する車の概略図である。
図22は、図21の車の一部を解体して示した斜視図であって、後軸アセンブリをより詳しく示したものである。
図23は、後軸アセンブリの一部を示した分解斜視図であって、差動装置アセンブリをより詳しく示したものである。
図24は、差動装置アセンブリの一部を解体して示した斜視図である。
図25は、後軸アセンブリの一部を示す分解斜視図であり、差動装置アセンブリをより詳しく示したものである。
図26は、本開示の教示に従って構成された他のアクチュエータアセンブリを示す前面図である。
図27は、図26の線27−27に沿って切り取った断面図である。
図28は、図26のアクチュエータアセンブリを示す側面図である。
図29は、代替的に構成されたプランジャの一部を示す部分斜視図である。
図30は、図29のプランジャを示した部分概略図であり、本開示の教示に従って構成された他のアクチュエータアセンブリに内蔵されていることを示す。
図31は、図29のプランジャを示した部分概略図であり、本開示の教示に従って構成された他のアクチュエータアセンブリに内蔵されていることを示す。
図32は、図29のプランジャを示した部分概略図であり、本開示の教示に従って構成された他のアクチュエータアセンブリに内蔵されていることを示す。
〔様々な形態に関する詳細な説明〕
図面のうちの図1〜3では、本発明の教示に従って構成されたアクチュエータアセンブリを主に部材番号10で表す。アクチュエータアセンブリ10は、フレーム20、コイルアセンブリ22、電機子24、プランジャ26、および、センサアセンブリ28を備え得る。
図面のうちの図1〜3では、本発明の教示に従って構成されたアクチュエータアセンブリを主に部材番号10で表す。アクチュエータアセンブリ10は、フレーム20、コイルアセンブリ22、電機子24、プランジャ26、および、センサアセンブリ28を備え得る。
図4〜6を参照する。フレーム20は、低磁化率を有する材料(例えば、316ステンレススチール)などの適した材料で形成され得るとともに、外側壁または第一環状側壁34、内側壁または第二環状側壁36、端壁38、および、センサ台40を備え得る。第一環状側壁34および第二環状側壁36、ならびに、端壁38によって3面を境界付けられた内部環状凹部42を規定するように、第一環状側壁34および第二環状側壁36に端壁38を連結させることができる。第二環状側壁36は、貫通孔44を規定することができ、リップ部46を任意で備えていてもよい。当該リップ部46は、貫通孔44の一側面のやや近くまで半径方向内側に延伸する。センサ台40の形態は、使用する特定のセンサアセンブリ28の形態に合わせて調整される。提供された特定の例において、センサ台40は、端壁38および第一環状側壁34内に形成された取り付けノッチ50と、端壁38内に形成された取り付け開口部52とを備える。
図3に戻ると、コイルアセンブリ22は、外殻60、内殻62、および、コイル64を備え得る。フレーム20における凹部42の中に配置されるとき、外殻60および内殻62はコア構造66を形成するように協働することができ、当該コア構造66は、コイル64に収容される大きさの環状コイル開口部68を規定する。コイルアセンブリ22は、フレーム20と協働することができ、コイルアセンブリ22の半径方向外側、および、第一環状側壁34の内側にあたる部分において、電機子スペース70を規定している。
さらに図7および図8を参照する。外殻60は、SAE1008スチールなどの適した材料で形成され得るとともに、環状本体80と、環状本体80における外縁から半径方向外側に延伸し得る環状リップ部材82とを備え得る。環状本体80は、フレーム20における環状凹部42の中に収容される大きさであり得るとともに、1対のねじ穴86および連結窓88を有するコイル台84を備え得る。環状リップ部材82は、面取りをした内側縁面90を有し得る。提供された例において、面取りの角度は約25°である。
図3、9および10を参照する。内殻62は、SAE1008スチールなどの適した材料で形成され得るものであり、管状本体90および半径方向に突出した壁92を備え得る。管状本体90は、環状凹部42の中に収容されるようなサイズであり得るとともに、第二環状側壁36に隣接し得る。半径方向に突出した壁92は、第一環状側壁34に隣接するように、管状本体90における一端から半径方向に延伸し得る。半径方向に突出した壁92は、第一フランジ部94、第二フランジ部96、および、円周状に延伸する突起98を備え得る。当該突起98は、半径方向に突出した壁92の遠位端の近傍である第一フランジ部94および第二フランジ部96との間に形成され得る。円周状に延伸する突起98は、略V型であり得るとともに、第一フランジ部94と交差し得る第一先細面部100と、第二フランジ部96と交差し得る第二先細面部102とを有する。提供された特定の実施例において、第一先細面部100は、第一フランジ部94から約128°の角度で配置されており、第二先細面部102は、第二フランジ部96から約74°の角度で配置されている。
図3、11および12において、コイル64はコイル巻線110、1対の端子112、および、コイルオーバーモールド部材(コイル被覆部材)114を備え得る。コイル巻線110は、公称抵抗値約2.9オームである、168巻きのPOLYBONDEX(登録商標)(ポリエステル/ポリアミドイミド/ボンディングコート)21AWG銅線などの適した材料で形成され得る。コイル巻線110の巻きは、従来周知の方法で、コイル巻線110の縦軸の周りに巻きつけられてもよいことを理解されたい。端子112は、銅線によって覆われた18AWG Teflon(登録商標)などの適した導線で形成され得るとともに、コイル巻線110を電気エネルギー源(図示せず)に電気的に連結するのに使用され得る。コイル64における端子112は、外殻60における連結窓88(図7)に嵌め込まれ得る。コイル巻線110は、完全に、または、部分的に、コイルオーバーモールド部材114に封入されており、それによって、コイル巻線110が構造的統合性を有するので、コイル64をアクチュエータアセンブリ10の残り部分に組み込むことができる。コイルオーバーモールド部材114は、E.l. du Pont de Nemours and Company製のZYTEL(登録商標)HTN 54615 HSLR、または、EpoxySet EC−1012M EpoxicastとEH−20M硬化剤とを100:10の比率で混合したものなどの適切かつ周知である、電気的に絶縁された熱可塑性材料によって形成され得る。
図3、13および14を参照する。電機子24は、低炭素鋼(例えば、SAE1008スチール)などの適した材料で形成され得るものであり、環状本体120およびセンサ部122を備え得る。環状本体120は、第一端124と、第二端126と、内部面128と、内部面128および第二端126に交差する先細面130とを備え得る。提供された例において、第一端124および第二端126は、電機子24における縦軸132に対して略垂直であって、先細面130と電機子における縦軸132との間の角度は約16°である。
センサ部122は、環状本体120から半径方向外側に延伸し得るものであり、環状本体120の円周の周りに配置され得る。センサ部122は、電機子24における縦軸132に対して略垂直に配置され得る、第一面134および第二面136をそれぞれ備え得る。当然のことながら、センサ部122が円周状に延伸するように形成されなくてもよい。例えば、センサ部122は、環状本体120から環状本体120の円周の一部分上のみに半径方向に延伸する一枚歯として形成されていてもよい。この場合の形態は、フレーム20に対する電機子24のキーイングと、プランジャ26における電機子24の運動とを容易にするために、フレーム20、管状本体120、および/またはプランジャ26を対応するように変更する必要がある。
電機子24は、電機子スペース70に配置され得るものであり、フレーム20における凹部42の内部で軸方向に変位し得る。電機子24における先細面130は、内殻62における第二先細面部102(図10)と協働し、それによって、電機子24が、コア構造66と接触せずにこの先細り接触面に沿って内殻62と軸方向に重なることができることを理解されたい。また、先細面130および第二先細面部102(図10)が互いに接触する前に、先細面130と第二先細面部102(図10)との間に空隙が常に存在するように、電機子24における第二端126が、内殻62における第二フランジ部96(図10)と接触することも理解されたい。
図3および15において、プランジャ26は、低磁化率を有する材料(例えば、316ステンレススチール)などの適した材料で形成され得るものであり、フランジ部材140および側壁またはリム部材142を有する帽子状構造であり得る。フランジ部材140はリング型プレートであり得るとともに、間隔を空けて円周状に配置された複数の開口部144を有し得る。縁部材142は、フランジ部材140における放射状の外縁に連結されるとともに、フランジ部材140の円周の周りに伸びている。間隔を空けて円周状に配置された複数の開口部146は、リム部材142を貫通するように形成されている。開口部144および146は、プランジャ26がより容易に変位できるように構成されている。例えば、開口部144および146はプランジャ26の質量を減らすことができ、それゆえ、当然のことながら、それらの量、形状、およびサイズは、与えられた応用例のパラメータに基づいて選択されてもよい。当該設計選択は、当業者の通常レベルの範囲内であるので、ここでは詳しく説明する必要はない。リム部材142の円周は、リム部材142が凹部42内でコア構造66の半径方向外側に収容されるような大きさになっており、フランジ部材140が、フレーム20における端壁38とは反対側でコア構造66と隣接している。リム部材142における遠位端148が、センサターゲット122における第一面134(図14)などの電機子24部分と隣接し得る。
図16および図17を参照しつつ図1および図2に戻る。センサアセンブリ28は、マサチューセッツ州ウースターに住所を有するAllegro MicroSystems製のAT635LSETN−Tセンサなどのバックバイアスホール効果センサを含み得る。センサアセンブリ28はハウジング200およびセンサ部202を含み得る。ハウジング200は、センサ部202を覆うようにオーバーモールド加工可能な可塑性材料であり得るとともに、位置決め部208を規定し得る。当該位置決め部208は、フレーム20における端壁38および第一環状側壁34の中に形成される取り付け開口部52(図4)における縁と係合するような大きさおよび形状であり得る。理解できるように、ハウジング200の上にある位置決め部は、取り付け開口部52およびフレーム20の他の機構と協働し、センサターゲット122(図3)を基準として所定の位置にセンサアセンブリ28を配置し得る。センサアセンブリ28は、エポキシ樹脂接着またはオーバーモールド加工などの適した方法によってフレーム20に連結され得る。このような技術は、当該技術分野においては周知であるので、ここで詳しく説明する必要はない。提供された特定の例において、センサ部202をフレーム20に固定的に連結させるために、センサ部202にオーバーモールド加工を施す。
図17を参照すると、センサ部202は回路220および磁石222を備え得る。ここからわかるように、磁石222は、磁界を生成するように動作可能であり、回路220は、磁界を感知するように動作可能なホール効果回路を備え得る。磁界内部にセンサターゲット122(図3)を配置することにより、磁力線を変えることができ、回路220によってこれらの変化が感知され得る。したがって、回路220は、センサターゲット122(図3)の配置に応答するセンサ信号を生成し得る。提供された例において、回路220は、センサ部202に対するセンサターゲット122(図3)の位置に応えて電源をオン/オフすることができる。回路220は、デジタル回路、プログラム制御可能な回路、トゥルーパワーオンホール効果回路であり得る。これに関して、センサターゲット122(図3)が第一位置にあり、かつ、回路220が(例えば、高論理レベルに対応する)第一状態にあるとき、回路220は第一デジタルスイッチ出力(例えば、低論理レベル)を提供し得る。また、センサターゲット122(図3)が第二位置にあり、かつ、回路220が(例えば低論理レベルに対応する)第二状態にあるとき、回路220は第二デジタルスイッチ出力(例えば、高論理レベル)を提供し得る。
図18に、回路220の出力を概略的に示す。図3および17を加えて参照する。回路220の状態条件がローであるときの方向Xにおけるセンサターゲット122の運動は、センサターゲットが第二位置230と一直線上にあるときの回路220の状態条件に影響を及ぼさない。したがって、回路220は第一デジタルスイッチ出力を出力し続ける。方向Xにおいてセンサターゲットが引き続き運動すると、センサターゲットは第一位置232に位置し、それによって、回路220が低論理状態226から高論理状態228に切り替わり、さらに回路220は、敏感に反応して第二デジタルスイッチ出力を生成する。その後、回路220の出力に影響を及ぼすことなく、センサターゲットは方向Xにさらに変位し得る、または、第二位置230に向かって(ただし、第二位置230と一直線上にはならずに)変位し得る。
回路220が高論理状態であり、かつ、センサターゲットが第二位置230と一直線上に動いたとき、回路220は高論理状態228から低論理状態226に切り替わり、さらに、回路220は、敏感に反応して第一デジタルスイッチ出力を生成する。その後、回路220の出力に影響を及ぼすことなく、センサターゲット122は方向Xとは逆の方向にさらに運動し得る、または、第一位置232に向かって(ただし、第一位置232とは一直線上にならずに)運動し得る。
図19を参照すると、コイル64における端子112がバッテリ250などの電力源に選択的に連結され得ることがわかるだろう。回路220は入力端子252および出力端子254を有し得る。当該入力端子252は所定の電圧の電気入力を受信するように構成されており、当該出力端子254は第一および第二デジタルスイッチ出力を制御部256に送信するように構成されている。コンデンサ258は、電気ノイズを低減するために、入力端子252および出力端子254に電気的に連結され得る。
図3を加えて参照すると、アクチュエータアセンブリ10を作動させるために、コイル64に電力が加えられ、このとき、コイル64によって生成された磁界が、作動方向(すなわち、フレーム20における端壁38の反対側の方向)に電機子24を駆動させる。プランジャ26のリム部材142における遠位端148がセンサターゲット122における第一面134に対して隣接しているので、作動方向における電機子24の変位に対応して、プランジャ26の変位が起こる。
センサアセンブリ28における回路220が、提供された例においてプログラム制御可能であるので、アクチュエータアセンブリ10は、据付治具または取り付け具280において、図20に示すように、基準面282とゲージ面284との間に配置され得る。当該ゲージ面284は、基準面282から所定の間隔を空けて配置されている。アクチュエータアセンブリ10は、プランジャ26を下記のように十分に伸長させるように作動し得る。すなわち、アクチュエータアセンブリ10の非回転部(例えばフレーム20)が、基準面282およびゲージ面284のうちの一つに対して隣接しており、一方で、プランジャ26が、基準面282およびゲージ面284の残りの一つに対して隣接する。センサターゲット122が所定の位置(例えば、第一位置)に配置され、回路220はこの条件を特定するようにプログラム制御されていてもよいことがわかるだろう。提供された例において、回路220は、特定の位置(例えば、第一位置)の設定が、もう一方の位置(例えば、第二位置)を自動的に設定もしくは確立するように構成されている。
上記を鑑みると、アクチュエータアセンブリ10は事前にプログラムされたものであってよく、さらにその後で、特定のアプリケーションにおいてさらなるプログラムもしくは較正を行うことなく、ロッキング差動装置ケースまたはトランスファケースなどの駆動系構成材に組み込まれてもよいことがわかるだろう。センサアセンブリ28を予めプログラムしておくことの利点は、特に、アクチュエータアセンブリ10がある環境において駆動系構成材にインストールされる前にプログラミングが実行できることにある。この環境において、プログラミングは、相対的により効率的な方法で、相対的に簡易および廉価なツール(すなわち、駆動系構成材の構成に基づいていないツール)を用いて実施されてもよい。さらに、アクチュエータアセンブリ10を予めプログラムミングしておくことによって、駆動系部材を修理するときにアクチュエータアセンブリ10を取り替える場合に、さらなるプログラミングもしくは較正を行う必要がなくなる。
センサアセンブリ28およびセンサ部202がバックバイアスホール効果センサを備えるようにここでは記載および図示したが、当業者であれば、あらゆる適したタイプのセンサを代わりに用いてもよいことがわかるだろう。例えば、センサアセンブリ28およびセンサ部202は、磁気抵抗ホール効果センサまたは磁歪ホール効果センサなどの磁気抵抗センサまたは磁歪センサを備え得る。これらを用いる理由は、そのようなセンサが、センサアセンブリ28の近くにある磁界の等級の変化による影響を受けにくいためである。図20Aに示すように、センサアセンブリ28は第二センサ部202’を備え得る。二重センサ部202、202’が、特定の状況において望ましいレベルの冗長性を与える。
図21を参照すると、自動車300は、本開示の教示に従って構成されたアクチュエータアセンブリを内蔵する駆動系302を備えるように描かれている。自動車302は、内燃エンジンなどの電力源304、および、当該技術分野において周知の方法で駆動系302に回転力を与えることができるトランスミッション306を備え得る。提供された例において、駆動系302は、トランスファケース312、第一または前軸アセンブリ314、第二または後軸アセンブリ316、第一プロペラシャフト318、および、第二プロペラシャフト322を備える。第一プロペラシャフト318は、従来の方法で、前軸アセンブリ314をトランスファケース312における前出力軸320に連結させる。第二プロペラシャフト322は、従来の方法で、後軸アセンブリ316をトランスファケース312における後出力軸324に連結させる。トランスファケース312は、トランスミッション306から回転力を受け取ることができ、所望の方法で、回転力を前軸アセンブリ314および後軸アセンブリ316に分配することができる。
前軸アセンブリ314および後軸アセンブリ316は構造および動作について類似のものであり得るので、ここでは後軸アセンブリ316についてのみ詳述する。図22を加えて参照すると、後軸アセンブリ316は、車軸ハウジング350、差動装置アセンブリ352、および、1対の車軸354(一方のみ図示している)を備え得る。車軸ハウジング350は従来の方法で構成されており、ハウジング構造360および1対の軸受キャップ362を有し得る。当該軸受キャップ362は、固定的ではあるが、取り外し可能にハウジング構造360に連結され得る。ハウジング構造360は、差動装置アセンブリ352を収容する差動空洞部364を規定し得る。軸受キャップ362は、ハウジング構造360から解除可能であり、差動空洞部364の中に差動装置アセンブリ352を収容できる。車軸354は、差動装置アセンブリ352の反対側に連結され得るとともに、いずれかの適した方法で、後ろ車軸362(図21)のうちの一つとそれぞれ連結され得る。
図23および図24を加えて参照すると、差動装置アセンブリ352は、差動装置ケース400、リングギヤ402(図22)、ギヤセット404、ロッキングシステム406、および、入力ピニオン408(図22)を備え得る。入力ピニオン408およびリングギヤ402は、従来の方法で構成されるとともに車軸ハウジング350に取り付けけられているので、ここでは特に詳しく説明する必要がない。簡単に言うと、入力ピニオン408は1セットの軸受(特に図示せず)を介して車軸ハウジング350に連結され得るとともに、差動装置ケース400における回転軸に対して略垂直である回転軸の周りに配置され得る。入力ピニオン408は、リングギヤ402の上に形成された複数のリングギヤ歯(特に図示せず)に嵌合可能な複数のピニオン歯(図示せず)を有し得る。
差動装置ケース400は、本体部420と、本体部420に連結された(例えば、一体化して形成された)円周状に延びるフランジ422を備え得る。フランジ422は、複数の開口部424を有することができ、当該開口部424によって、複数のねじ部品426を介する取り外し可能なリングギヤ402の連結が容易になる。
本体部420は、ギヤセット空洞部430および1つ以上のアセンブリ窓432を規定し得るものであり、当該アセンブリ窓432は、ギヤセット空洞部430の中にギヤセット404を取り付けるのに使用され得る。提供された例において、本体部420は第一サイドセグメント440および第二サイドセグメント442をそれぞれ備えており、第一エンドセグメント444および第二エンドセグメント446をそれぞれ備えている。第一サイドセグメント440および第二サイドセグメント442の各々が貫通孔448および突起部450を備え得る。貫通孔448は、差動装置ケース400の回転軸に対して略垂直に配置され得るとともに、突起部450は、ギヤセット空洞部430の内部で貫通孔448の周りに同心円状に配置され得る。相対的に大きな丸み452は、第二エンドセグメントと、第一サイドセグメント440および第二サイドセグメント442との間での交差部において設けられ得る。
第一エンドセグメント444および第二エンドセグメント446の各々が、第一サイドセグメント440と第二サイドセグメント442との間を渡しており、軸方向に伸びた中空のトラニオン450を備え得る。各トラニオン450は内径および外径を規定し得る。内径は、その間を通る車軸354のうちの対応する一つを収容するような大きさになっており、外径は、ハウジング構造360と軸受キャップ362との間に配置された軸受454(図22)と係合するような大きさになっている。当業者であれば、差動装置ケース400が、差動空洞部364の内部で上述の回転軸の周りを回転するために、軸受454を介して車軸ハウジング350に取り付けられていてもよいことがわかるだろう。
保持孔458は、第一エンドセグメント444および第二サイドセグメント442の一部を貫通するように形成され得るものであり、貫通孔448と交差し得る。第一環状ポケット460は、第一エンドセグメント444における内側面において形成され得るとともに、トラニオン450と同心上にあり得る。第一環状ポケット460は第一孔部462および第二孔部464を備え得る。当該第二孔部464は、第一孔部462と同心であり得るとともに、第二孔部464の直径は、第一孔部462のそれよりも相対的に小さい。
第二エンドセグメント446は、取り付けハブ470を規定する外側部と、第二環状ポケット472を規定する内側部とを備え得る。取り付けハブ470は、フランジ422とトラニオン450との間に配置され得るとともに、トラニオン450と略同心であるアクチュエータ取り付け面480を備え得る。円周状に延びた溝482が、アクチュエータ取り付け面480に形成され得る。複数のアクチュエータ開口部484が第二エンドセグメント446を軸方向に通るように形成され得るとともに、第二環状ポケット472と交差し得る。第二環状ポケット472は、ポケット部490、複数のロッキング機構492、および、スラストリングポケット494を備え得る。提供された例において、ポケット部490は略円形であり、ロッキング機構492は、ポケット部490と交差し得る凹部であってもよい。ロッキング機構492は、いずれかの適切な方法で成形されていてもよく、提供された例においては、ポケット部490から延伸する半円形を有する。スラストリングポケット494は、円形であり得るとともに、ポケット部490と同心であり得る。
ギヤセット404は、第一サイドギヤ500および第二サイドギヤ502をそれぞれ備え得るものであり、第一ピニオンギヤ504および第二ピニオンギヤ506と、横軸508および保持ボルト510とをそれぞれ備え得る。第一サイドギヤ500は、環状ギヤ部520を備え得る。環状ギヤ部520は、複数のギヤ歯と、フランジ面524においてギヤ部520と交差し得る環状ハブ部522と、車軸354のうちの対応する一つの上に形成される噛合いスプラインセグメント(図示せず)と係合可能なスプライン開口部526とを備え得る。ハブ部522は、第一エンドセグメント444における第二孔部464の中に収容されるような大きさであり得るが、ギヤ部520の一部は、第一孔部462内に収容され得る。提供された特定の例において、スラストワッシャ530が、ハブ部522を越えるように、かつ、フランジ面524と近接するように配置されている。
第二サイドギヤ502はギヤ部540を備え得るものであり、当該ギヤ部540は、複数のギヤ歯、管状ハブ部542、および、スプライン開口部546を備え得る。管状ハブ部542は、第二サイドギヤ502からギヤ部540の反対方向に軸方向に延伸し得る。スプライン開口部546は、管状ハブ部542を通るように形成され得るとともに、車軸354のうちの対応する一つの上に形成された噛合いスプラインセグメント(図示せず)と係合し得る。第二サイドギヤ502は、第二エンドセグメント446における第一ポケット部490の中に収容され得る。スラストワッシャ560は、第二エンドセグメント446における内部面562と、管状ハブ部542における軸端面564との間のスラストリングポケット494の中に配置され得る。スラストワッシャ560の厚さは、第二サイドギヤ502の歯と第一ピニオンギヤ504および第二ピニオンギヤ506の歯との間のラッシュを制御するように選択され得る。
第一ピニオンギヤ504および第二ピニオンギヤ506は、クロスシャフト508の上に回転可能に取り付けられ得るとともに、第一サイドギヤ500および第二サイドギヤ502の歯と嵌合し得る。クロスシャフト508は、第一サイドセグメント440および第二サイドセグメント442において、貫通孔448を通るように延伸し得る。ワッシャ状スペーサ470は、第一ピニオンギヤ504および第二ピニオンギヤ506と、第一サイドギヤ500および第二サイドギヤ502との間のラッシュを制御するのに使用できる。保持ボルト510は、保持孔458の中に挿入可能であり、クロスシャフト508内に形成された嵌合ねじ穴472にねじ込み嵌合可能であり、それによって、クロスシャフト508を差動装置ケース400に固定的に締結できる。
ロッキングシステム406は、第一ドグリング600、第二ドグリング602、伸縮ばね604、スペーサリング606、スラスト板608、アクチュエータアセンブリ10a、および、保持リング610を備え得る。
図23〜25を参照する。第一ドグリング600は、第二サイドギヤ502と、ギヤ部540の反対側の部分において、連結(例えば、一体化して形成)され得る。第一ドグリング600は、円周状に間隔を空けて半径方向に延伸する複数の歯620と、管状ハブ部542と歯620との間に配置され得る丸溝622とを備え得る。提供された例において、歯620は、相対的に非常に数が多く、浅いものであるので強度が高く、歯620の間で負荷が分散され、歯当たり圧力が低減される。
第二ドグリング602は、環状本体部640、複数の嵌合ロッキング機構642、丸溝644、および、パイロット部646を備え得る。環状本体部640は、第二環状ポケット472におけるポケット部490の中に収容され得るとともに、第一ドグリング600の歯620と嵌合するように構成された複数の歯650を有し得る。丸溝644は、歯650の半径方向内側に配置され得るとともに、第一ドグリング600に形成された丸溝482に略対応し得る。パイロット部646は、環状で、かつ、半径方向に突出したリムであり得る。当該リムは、伸縮ばね604を第二ドグリング602に保持するのを助ける。加えて、または、代替的に、パイロット部646は、第一ドグリング600または第二サイドギヤ502の上に形成された嵌合機構と係合し得る。第二サイドギヤ502は、第二ドグリング602の歯650を第一ドグリング600の歯620に係合させるのを案内するか、または、容易にすることができる。嵌合ロッキング機構642は、環状本体部640に連結され得るものであり、提供された例において、半円形のタブを有する。嵌合ロッキング機構642は、第二環状ポケット472においてロッキング機構492と係合するように構成される。このとき、第二ドグリング602は、非回転的ではあるが、差動装置ケース400の回転軸に沿って差動装置ケース400に対して軸方向に変位可能に、当該差動装置ケース400に連結される。
スペーサリング606は、ロッキング機構492の周りのポケット部490の内部に配置されており、第二ドグリング602とポケット部490における面490aとの間に放射状に配置され得る。伸縮ばね604は、あらゆる適したばねであり得るとともに、互いに離れて設置された第一ドグリング600および第二ドグリング602にバイアスをかけ得る。提供された例において、伸縮ばね604は、丸溝622および644に配置され得る二重波ばねである。伸縮ばね604が第二ドグリング602にバイアスをかけて、スペーサリング606と隣接させ、かつ、スペーサリング606を第二エンドセグメント446と隣接させる。
スラスト板608がプレート部700および複数の脚部702を備え得る。プレート部700は、円環形をとり得るとともに、アクチュエータ取り付け面480を越えて摺動自在に収容されるような大きさであり得る。脚部702は、プレート部700に連結され得るとともに、第二エンドセグメント446において形成されたアクチュエータ開口部484を介して軸方向に延伸し得る。プレート部700の反対側にある脚部702の端は、適した領域において第二ドグリング602と係合し得る。提供された例において、スラスト板608は4つの脚部702を有しており、それらの各々が、嵌合ロッキング機構642のうちの対応する一つと隣接する。
アクチュエータアセンブリ10aは、図1〜19を組み合わせた上述のアクチュエータアセンブリ10とほぼ同じであり得るが、アクチュエータアセンブリ10aがブシュ750および回転防止ブラケット752を備える点は異なる。図26および図27を参照する。ブシュ750は、ASTM B438と合致する焼結含油青銅などの適した材料で出来ていてもよい。ブシュ750は、締まりばめを介して第二環状側壁36に係合するような大きさであり得る外径を有し得る。ブシュ750の端が環状リップ46と隣接するように、ブシュ750を環状凹部42の中に圧入してもよい。ブシュ750は、差動装置ケース400(図24)における取り付けハブ470(図24)のアクチュエータ取り付け面480(図24)の上でジャーナル状に支持される大きさの内径を規定し得る。
回転防止ブラケット752は、低磁化率を有する材料(例えば、316ステンレススチール)などの適した材料で出来ていてもよく、フレーム20に連結可能な1つ以上のタブ部材760を備えていてもよい。提供された例において、回転防止ブラケット752は、環状本体部762を備える離散構造である。環状本体部762は、締め具(例えば、ねじ部品、リベット)、溶接、または、接着剤などの適した連結手段によってフレーム部材20に連結され得る。タブ部材760は、環状本体部762に対して略垂直に伸び得るとともに、車軸ハウジング350(図22)とアクチュエータアセンブリ10aとの間の相対的回転を防止するように、軸受キャップ362(図22)のうちの関連する一つの反対側の外側面に係合するように構成されている。しかし、タブ部材760は、代わりに、フレーム20と一体化して形成されていてもよいことを理解されたい。
図23および図24に戻る。アクチュエータアセンブリ10aは、プランジャ26がスラスト板608におけるプレート部700に対して隣接するように取り付けハブ470上に摺動可能に収容され得る。スナップリング610は、アクチュエータ取り付け面480において円周状に延伸する溝482の中に収容可能であり、取り付けハブ470からのアクチュエータアセンブリ10aの軸上の脱落を抑制することができる。
アクチュエータアセンブリ10aが作動するとき、脚部材702が第二ドグリング602を第一ドグリング600の方に向かわせて、さらに、第一ドグリング600の歯620と第二ドグリング602の歯650とが互いに係合するように、プランジャ26がスラスト板608を変位させる。第二ドグリング602が非回転的に差動装置ケース400に連結されており、かつ、第一ドグリング600が非回転的に第二サイドギヤ502に連結されているので、歯620および歯650の係合によって、差動装置ケース400を基準とする第二サイドギヤ502の回転が抑制され、結果として差動装置アセンブリ352がロックされ、車軸354(図22)の間の速度差が抑制される。回転防止ブラケット752におけるタブ部材760が、近接する軸受キャップ362(図22)の側面と接触することができ、それによって、車軸ハウジング350(図22)を基準とするアクチュエータアセンブリ10aの回転が防止または制限されることを理解されたい。アクチュエータ10aは液体(すなわち、潤滑油および冷却オイル)に浸されるため、プランジャ26の中の開口部144は表面張力および摩擦を低減させるような大きさおよび形状であり得るものであり、プランジャ26の中の開口部146(図15および27)は、電機子スペース70(図27)に液体を取り入れる、または、そこから排出するためのポートを形成し得る。加えて、または、代替的に、アクチュエータ10aが非作動状態であって、かつ、プランジャ26がコイルアセンブリ22に向かって完全に回帰するとき、フランジ部材140(図15)が、コイルアセンブリ22から0.04インチ(1mm)などの所定の間隔をおいて配置されるように、プランジャ26が構成され得る。当業者であれば、特定の車両への車両構成部材の装備を改良するためには、車両構成部材の大きさを最低限に抑えるべきであるのがわかるだろう。しかし、フランジ部材140(図15)とコイルアセンブリ22との間の空間によって、特に潤滑油の温度が相対的に低いとき、表面張力および摩擦を低減できることがわかった。
アクチュエータアセンブリ10aは予めプログラム/較正されているので、センサアセンブリ28を較正またはプログラムせずに、当該アセンブリ28を差動装置ケース400に据え付けてから、差動装置アセンブリ352を組立て、(必要に応じて)テストしてもよいことを理解されたい。さらに、センサアセンブリ28はセンサ部122(図27)を介してアーアマチュア24(図27)の位置を直接感知するので、差動装置アセンブリ352が動作している(例えば、ロックまたは解除されている)状態、および、電機子24の位置(図27)の両方を特定するのに、センサアセンブリ28によって生成されるセンサ信号を使用できる。後者の情報は、電機子24(図27)の位置を直接感知することによって、電機子24(図27)が差動装置アセンブリ352を作動させるのに十分な程度変位するこれらの状態を、制御部256(図22)が正確に特定することができ、その後で、電力源がアクチュエータ10aに供給されるように制御部256(図22)が変位してもよいことにおいて重要である。例えば、制御部256(図19)は、アクチュエータアセンブリ10aに電力を供給するために、パルス幅変調技術を用いてもよい。制御部256(図19)は、相対的に高いデューティの第一サイクルを用いることができるので、アクチュエータ10aに印加される見掛けの電圧は、スラスト板608の運動を開始させて、第一差動装置アセンブリ352をロックさせるように、相対的に高くなる。その後で、センサターゲット122(図27)が第一位置に配置された場合のセンサ信号の変化に対応して、制御部256(図19)が相対的に低いデューティの第二サイクルを用い得る。この点に関して、作動状態において、アクチュエータ10aを保持および維持するために、相対的により低いデューティのサイクルを用い得る。より低いデューティのサイクルによって、相対的に低い見掛けの電圧が与えられ、アクチュエータ10aによるエネルギー消費および熱の発生が抑えられる。
図1および図27におけるアクチュエータ10および10aは、統合センサターゲットを備えた電機子を有するように記載されているが、当業者であれば、このアクチュエータを、より広い形態において、何らかの異なる形で構成してもよいことがわかるだろう。例えば、図29および図30において示されたように、センサターゲットをプランジャに直接連結してもよい。この配置では、側壁の一部またはプランジャ26bにおけるリム部材142bがせん断されるとともに外側に折れて、センサタブ1000を形成してもよく、一方で、プランジャ26bの残り一方が、上述のように構成されていてもよい。強磁性体ターゲット1002は、センサタブ1000の上にオーバーモールドされ得る。提供された特定の例において、ターゲット開口部1004がセンサタブ1000を通るように形成されており、強磁性体材料1002は、ターゲット開口部1004に対応する位置においてセンサタブ1000上にオーバーモールドされる。強磁性体ターゲット1002およびセンサタブ1000は、センサターゲット122bを規定するように協働し得る。スロット1006は、フレーム20bにおける第二環状側壁36bにおいて形成されており、センサターゲット122bがフレーム20bを基準として軸方向に変位するときに、センサタブ1000および/またはセンサターゲット122bを収容することができる。上述のものと類似の方法でフレーム20bにセンサアセンブリ28bを連結することができ、当該センサアセンブリ28bは、あらゆる適したタイプのセンサを備えることができる。提供された特定の例において、センサアセンブリ28bは、マサチューセッツ州ウースターに住所を有するAllegro MicroSystems製のAT635LSETN−Tセンサなどのバックバイアスホール効果センサを備える。適したセンサの更なる例としては、磁気抵抗センサおよび磁歪センサが挙げられ、これらは、ホール効果タイプセンサであり得る。
図31の例は、図29および図30に示されたものと類似であるが、センサタブ1000上に強磁性体材料をオーバーモールドするのではなく、センサタブ1000に順方向バイアス磁石1010が連結されている点が異なる。順方向バイアス磁石1010は、ターゲット開口部1004の中にはめ込まれるとともに、接着剤の使用、機械的結合および/またはオーバーモールド加工などの望ましい方法によって、センサタブ1000に固定されてもよい。センサアセンブリ28cは線形ホール素子1012を備えていてもよく、フレーム20bに連結されていてもよく、さらに、フレーム20bを基準としてプランジャ26cの位置を特定するために、順方向バイアス磁石1010と協働してもよい。図32の例もまた、図31に図示されたものと類似するものであるが、フレーム20bに磁気抵抗センサであるセンサアセンブリ28dが連結される点が異なる。当業者であれば、磁石1010があらゆる適した形状をとり得ることがわかるだろう。
図30〜図32の配置について、センサターゲットにおける見掛けの磁界に対して略垂直になるように、センサアセンブリを置いていることがわかるだろう。このように構成することによって、センサターゲットにおける磁界の大きさの変動に対して相対的により強い耐性を有することを助ける。
特定の例について、明細書で説明するとともに図面に図示したが、当業者であれば、請求項において定義された本開示の範囲を逸脱することなく、様々な変更を行ってもよく、同等のもので構成要素の代替をしてもよいことがわかるだろう。さらに、様々な例の中で、機構、構成部材、および/または、機能を組み合せるとともに適合させることを明らかに意図しているので、特に別の説明がない限り、当業者であれば、この開示から、ある例における機構、構成部材、および/または、機能を、適切に他の例と組み合わせてもよいことがわかるだろう。さらに、本開示の本質的な範囲を逸脱することなく、特定の状況または材料を本開示の教示に適応させるように、様々な変更を行ってもよい。したがって、本開示は、本発明を実施するのに現時点で想定される最適な形態として図面に図示されるとともに明細書で説明された特定の例に限定されるものではなく、本開示の範囲は、上述の説明および添付の請求項の範囲内であるあらゆる実施形態を含む。
Claims (43)
- 外側壁、内側壁、ならびに、当該内側壁および当該外側壁に連結される第一端壁を有するフレーム部材と、
内部環状空洞部内に取り付けられたコイルアセンブリと、
環状の中間壁、および、当該中間壁から半径方向内側に延伸する第二端壁を有するプランジャと、
上記プランジャと隣接する電機子と、
上記電機子および上記プランジャのうちの一つと連結するセンサターゲットと、
上記フレームに取り付けられたセンサと、を有しており、
上記フレーム部材が、上記内部環状空洞部を規定しており、
上記コイルアセンブリが、コアおよびコイルを備えており、
上記中間壁が、上記コイルアセンブリと上記外側壁との間に配置されており、
上記センサが、上記センサターゲットの位置を感知するように構成されるとともに、上記センサターゲットが第一位置を越えて第一方向に変位し、かつ、上記センサが第一状態であるときに、第一センサ信号を生成するように構成されている、電磁アクチュエータアセンブリ。 - 上記フレーム部材がセンサ台を規定しており、かつ、上記センサが、当該センサ台内に配置されている、請求項1に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- 上記センサ台が、上記外側壁および上記第一端壁内に形成された溝付き開口部を備える、請求項2に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- オーバーモールドが、上記バックバイアスセンサを上記フレーム部材に固定的に連結させる、請求項1に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- 上記フレーム部材における上記内側壁に隣接するブシュをさらに備える、請求項1に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- 上記電機子が、円周状に延伸する先細面を備えており、かつ、上記コアが、円周状に延伸する嵌合先細面を備える、請求項1に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- 上記円周状に延伸する先細面が、上記電機子が沿って変位する軸と交差するときの角度が、約15°から約45°である、請求項6に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- 上記センサターゲットが第二位置を越えて第二方向に変位し、かつ、上記センサが第二状態であるとき、上記センサは、第二センサ信号を生成するように構成されており、上記第二方向は、上記第一方向と逆であって、上記第二位置が所定のオフセットによって上記第一位置と異なっている、請求項1に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- 上記センサが、ホール効果センサである、請求項1に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- 上記ホール効果センサが、バックバイアスプログラム可能なデジタルホール効果センサである、請求項9に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- 上記センサが、磁歪センサである、請求項1に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- 上記磁歪センサが、磁歪ホール効果センサである、請求項11に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- 上記センサが、磁気抵抗センサである、請求項1に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- 上記磁気抵抗センサが、磁気抵抗ホール効果センサである、請求項13に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- 上記センサが他のセンサを備えており、当該他のセンサは、上記センサターゲットの上記位置を感知するとともに、上記センサターゲットが上記第一位置を越えて上記第一方向に変位し、かつ、上記他のセンサが第一状態にあるときに、第二信号を生成するように構成されている、請求項1に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- 上記センサターゲットが、上記電機子上に形成されている、請求項1に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- 上記センサが、上記センサターゲットの見掛けの磁界に対して略垂直になるように配置されている、請求項1に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- フレーム部材、コイルアセンブリ、プランジャ、電機子、および、センサターゲットを有するアクチュエータを設ける工程と、
上記フレーム部材に対する上記センサターゲットの相対的な位置を感知する工程と、を有しており、
上記フレーム部材が、外側壁、内側壁、ならびに、当該内側壁および当該外側壁に連結される第一端壁を備えており、上記フレーム部材が、内部環状空洞部を規定しており、
上記コイルアセンブリが、上記内部環状空洞部内に取り付けられるとともにコアおよびコイルを備えており、
上記プランジャが、環状の中間壁、および、当該中間壁から半径方向内側に延伸する第二端壁を備えており、
上記中間壁が、上記コイルアセンブリと上記外側壁との間に配置されており、
上記電機子が、上記中間壁に連結されており、
上記センサターゲットが、上記電機子および上記プランジャのうちの一つと連結されるとともに、上記中間壁の半径方向外側に延伸している、方法。 - 上記センサターゲットの位置を感知する工程の前に、上記フレーム部材にセンサを固定的に連結する工程を含む、請求項19に記載の方法。
- 上記センサがホール効果センサである、請求項19に記載の方法。
- 上記センサが、バックバイアスプログラム可能なデジタルホール効果センサである、請求項19に記載の方法。
- 上記センサが、磁歪センサである、請求項19に記載の方法。
- 上記センサが、磁気抵抗センサである、請求項19に記載の方法。
- 上記センサを上記フレーム部材に固定的に連結する工程が、上記センサの少なくとも一部、および、可塑材料でできた上記アクチュエータの少なくとも一部を封入する工程を含む、請求項19に記載の方法。
- 上記センサターゲットが第一位置を越えて第一方向に変位するときに、第一信号を生成するように上記センサをプログラミングする工程をさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 上記センサターゲットが第二位置を越えて第二方向に変位するときに、第二センサ信号を生成するように上記センサをプログラミングする工程をさらに含んでおり、
上記第二方向が、上記第一方向と逆であって、上記第二位置が所定のオフセットによって上記第一位置と異なっている、請求項25に記載の方法。 - 上記センサターゲットが、上記電機子と一体化して形成されている、請求項18に記載の方法。
- 環状のフレームと、環状コアおよび環状コイルを有するコイルアセンブリと、上記フレーム内に収容された環状の電機子と、上記フレームに連結されたセンサと、を備えており、
上記コイルアセンブリが、上記フレームに連結されており、
上記電機子が半径方向外側に延伸するセンサターゲットを含んでおり、
上記センサが、上記センサターゲットの位置を感知するように構成されている、電磁アクチュエータアセンブリ。 - 上記センサが、デジタルホール効果センサである、請求項28に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- 上記ホール効果センサが、バックバイアスホール効果センサである、請求項29に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- 上記センサが、プログラム可能なセンサである、請求項30に記載の電磁アクチュエータアセンブリ。
- フレーム部材と、上記フレーム部材に近接するコイルアセンブリと、プランジャとを備えており、
上記コイルアセンブリは、磁界を生成するために作動状態において選択的に作動可能であって、
上記プランジャは、上記コイルアセンブリが上記作動状態で作動するときに変位するように構成されており、
上記プランジャ、上記コイルアセンブリ、および、上記フレーム部材が、協働して空間を形成しており、少なくとも一つの開口部が、当該空間を通気するように上記プランジャ内に形成されている、電磁アクチュエータ。 - 上記プランジャが、上記コイルアセンブリに対して略平行の端壁、および、当該端壁と交差する側壁とを備えており、上記少なくとも一つの開口部の少なくとも一部が、上記側壁内に形成されている、請求項32に記載の電磁アクチュエータ。
- 上記フレーム部材と上記プランジャとの間に配置された電機子をさらに備えており、上記電機子は、上記コイルアセンブリが作動するときに上記コイルアセンブリによって変位されるように構成されている、請求項32に記載の電磁アクチュエータ。
- フレーム部材と、上記フレーム部材に近接するコイルアセンブリと、プランジャと、上記フレーム部材および上記プランジャの間に配置された電機子とを備えており、
上記コイルアセンブリが、磁界を生成するために作動状態において選択的に作動可能であって、
上記電機子は、上記コイルアセンブリが上記作動状態において作動するとき、上記フレームと反対方向に変位するように構成されており、上記電機子は、上記電機子が上記フレームと反対方向に運動するときに上記プランジャが電機子とともに運動するように上記プランジャと係合する、電磁アクチュエータ。 - 空間が、上記コイルアセンブリと、上記プランジャと、上記電機子との間に配置されており、少なくとも一つの開口部が、上記空間を通気するように上記プランジャ内に形成されている、請求項35に記載の電磁アクチュエータ。
- 上記電機子が、本体部と、上記本体部から外側に延伸する突起部とを備えており、上記プランジャが、上記突起部と隣接する端を有する側壁を備える、請求項35に記載の電磁アクチュエータ。
- 上記側壁が、さらに上記本体部と隣接する、請求項37に記載の電磁アクチュエータ。
- 環状のコイルと環状の殻部材とを有するコイルアセンブリと、上記コイルの周りに配置された環状の電機子とを備えており、
上記殻部材は、上記コイルと隣接するとともに、第一先細面部を有しており、上記コイルアセンブリは、磁界を生成するために作動状態において選択的に作動可能であり、
上記電機子は、上記第一先細面部を相補する第二先細面部を備えており、上記電機子は、上記コイルアセンブリが上記作動状態において作動するときに、上記殻部材に向かう方向に変位するように構成されている、電磁アクチュエータ。 - 上記殻部材がフランジ部を備えており、かつ、上記電機子が端面を備えており、
上記端面と上記フランジ部とが互いに隣接するときに、上記第一先細面部と第二先細面部との間に空隙が配置される、請求項39に記載の電磁アクチュエータ。 - 上記第一先細面部が、突起上に形成されており、かつ、上記第一先細面部の反対にある上記突起の側面が、第三先細面部を規定する、請求項40に記載の電磁アクチュエータ。
- フレームと、上記フレーム内に収容されたコイルアセンブリと、フランジ部材および上記フランジ部材の外周に連結されたリム部材を有するプランジャと、を備えており、
上記コイルアセンブリは、磁界を生成するために作動状態において選択的に作動可能なコイルを有しており、
上記フランジ部材は、軸に対して略垂直になるように配置されており、上記コイルアセンブリによって上記プランジャは、当該軸にそって、延伸位置と回帰位置との間で変位することができ、
上記フランジ部材は、上記プランジャが上記回帰位置にあるときに所定の最短距離によって上記コイルアセンブリから間隔を空けて位置する、電磁アクチュエータ。 - フレームと、上記フレーム内に収容されたコイルアセンブリと、フランジ部材および上記フランジ部材の外周に連結されたリム部材を有するプランジャと、を備えており、
上記コイルアセンブリは、磁界を生成するために作動状態において選択的に作動可能なコイルを有しており、
上記フランジ部材は、軸に対して略垂直になるように配置されており、当該軸にそって、上記コイルアセンブリによって上記プランジャは変位することができ、
複数の開口部が、上記フランジ部材および上記リム部材のうちの少なくとも一方に形成されている、電磁アクチュエータ。
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