JP2018528419A - センサアセンブリ - Google Patents
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Abstract
【選択図】図6
Description
別法として、ディスクは、2つの車輪のそれぞれに印加されるトルクを個々に制御しながら、同じ心棒の車輪が異なる速度で回転することを可能にするリミテッドスリップディファレンシャル内で使用することができる。電磁コイルに対するディスクの軸方向位置を追跡することは、そのようなデータを使用して、ディスクが特定の時点で、ディスクに係合するディファレンシャルシステムのロッキングギアに係合されているか、それともロッキングギアから係合解除されているかを判定または検証することができるので望ましい。また、ディスク、ロッキングギア、または別の部品の摩耗は、磁界に応答したディスクの移動の範囲およびディスクの停止位置に影響を及ぼす可能性があるため、ディスクの位置に関するデータは、保守が示唆されまたは必要であるかどうかを判定する際にも有用となることができる。
電磁ロックアセンブリ110は、ロッキングリング114が後退位置の方へ付勢されており、十分な電流がコイル112に供給され、ロッキングリング114を後退位置から離して前進位置の方へ移動させるのに十分な強度を有する第1の磁界を生成するまで後退位置にあるように構成することができる。コイル112への電流が止まり、または少なくとも低減したとき、第1の磁界の強度は降下し、ロッキングリング114は、ばねなどによって供給される付勢力のために後退位置の方へ戻る。別法として、ロッキングリング114は、前進位置の方へ付勢することができ、生成される磁界は、ロッキングリング114を後退位置の方へ引っ張ることができる。別の実施形態では、電磁コイル112は、第1の磁界の向きを変化させるように制御することができ、したがって磁界は、第1の磁界の向きでロッキングリング114を前進位置へ押し、第2の磁界の向きでロッキングリング114を後退位置へ引っ張る。そのような実施形態では、どちらの方向の移動も磁界によって制御されるため、ロッキングリング114は任意選択で、後退位置または前進位置のいずれの方へも付勢されない。
センサアセンブリ118は、ロッキングリング114の位置を監視して、ロッキングリング114がギア104Aに係合されているか否かを判定するように構成される。ディファレンシャルシステム102は、ロッキングリング114がギア104Aに係合されているときはロック構成にあることができ、ロッキングリング114がギア104Aに係合していないときはロック解除構成にあることができる。したがって、センサアセンブリ118を使用して、ディファレンシャルシステム102がロック構成にあるか、それともロック解除構成にあるかを判定することができる。
たとえば、図示の実施形態では、底壁164Aは、第1の開放部分168にわたって延びておらず、遮蔽部材156の右側壁164Bに接続しない。遮蔽部材156はまた、遮蔽部材156の左側壁164Cに沿って第2の開放部分170を画定し、それにより電気導体172が、電気終端のために遮蔽チャンバ166から相手コネクタ(図示せず)、ケーブルハーネス、または電気デバイスへ延びることが可能になる。図示の実施形態では、第2の開放部分170は、左側壁164C内に第2の端部162から画定されているが、第1の端部160まで完全に延びておらず、したがって左側壁164Cの一部分は、第2の開放部分170にわたって延びる。さらに、一実施形態では、遮蔽部材156は、第1の端部160と第2の端部162との両方で開いている。代替実施形態では、遮蔽部材156は、第2の端部162に沿って壁164間の壁および/または第1の端部160に沿って壁164間の壁を含むことができ、したがって第2の端部162および/または第1の端部160は、少なくとも部分的に閉鎖される。
したがって、閉鎖空洞142内の磁界センサ158および遮蔽部材156は、汚染物質、湿気、熱、および他の過酷な条件から概して保護することができる。内壁176は、外部環境に露出される開放空洞178を画定する。外壁174は、開放空洞178を画定しない。開放空洞178は、前面136および底面148に沿って画定されたハウジング134の凹部である。開放空洞178は、本明細書にさらに説明するように、感知磁石126が感知磁石126の線形経路に沿って移動するための通路を提供する。開放空洞178内の感知磁石126は、油、水、塵、および他の汚染物質、高温などの外部条件に露出される。
たとえば、遮蔽部材156は、外壁174の少なくともいくつかの近傍に配置され、それらの外壁174に係合することができる。遮蔽部材156は、ハウジング134の外壁174に概して位置合わせされた形状を有することができる。遮蔽部材156の第1の端部160は、ハウジング134の前面136の近傍に配置されており、図5には示さないが、遮蔽部材156の第2の端部162は、ハウジング134の背面138の近傍に位置する。プリント回路基板186および磁界センサ158は、遮蔽部材156の遮蔽チャンバ166内に配置される。プリント回路基板186は、ハウジング134および/または遮蔽部材156に固定して、それらに対する磁界センサ158の移動を防止する。
別法として、取付けアーム194は、誘電ホルダ192内へ延びる突起を含むことができる。取付けアーム194は、オーステナイト系ステンレス鋼(たとえば、304級)などの非鉄金属材料から構成される。磁石アセンブリ124の少なくともかなりの部分は、遮蔽部材156の遮蔽チャンバ166内に配置される。取付けアーム194は、遮蔽部材156の遮蔽チャンバ166およびハウジング134の開放空洞178から横方向(たとえば、前方方向)に延びる。取付けアーム194は、磁石アセンブリ124をロッキングリング114の連結アーム132に結合するためにボルトなどの締結具(図示せず)を受け取るように構成された開口198を画定する。別法として、連結アーム132は、個別の締結具を使用する代わりに、開口198内に受け取られるポストを含むことができ、または連結アーム132は、磁石アセンブリ124の取付けアーム194から突出するポストを受け取ることができる。
矢印200は、第1の磁界の磁力線を表す。図6に示すように、磁力線200は、第2の端部162で元の軌道またはベクトルから遮蔽部材156の壁164の方へ曲がっている。磁力線200は、第1の端部160で壁164から再び元の軌道またはベクトルへ曲がる。したがって、磁界センサ158に当たるはずの第1の磁界の磁束の少なくとも一部は、遮蔽チャンバ166に入るのではなく、遮蔽チャンバ166の周りに通される。
他の実施形態では、これらの電気特性は、感知磁石126が磁界センサ158に対してどのように保持されるかおよび感知磁石126が移動する方向に応じて、ロッキングリング114が前進位置または中間位置にあるときに最大になることができる。プロット線204は、センサアセンブリ118を使用して後退位置と前進位置との間の任意の場所でロッキングリング114の位置を判定することができるように、ロッキングリング114が測定される場所によって較正することができる。遮蔽部材156(図6に示す)のため、電磁コイル112によって生成される第1の磁界によって引き起こされる干渉は、位置感知動作に対して最小のまたは無視できるほどの影響しか与えない。
Claims (10)
- 前面(136)と背面(138)との間に延びるハウジング(134)であって、電磁コイル(112)の上または近傍の少なくとも1つに取り付けられるように構成され、前記電磁コイルは、第1の磁界を生成し、前記第1の磁界の強度に基づいて、可動部品(114)を前記電磁コイルに対して前進位置と後退位置との間で軸(116)に沿って線形に移動させるように構成されている、ハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、遮蔽チャンバ(166)を画定する遮蔽部材(156)と、
前記可動部品とともに移動するように前記可動部品に結合されるように構成された感知磁石(126)であって、前記遮蔽チャンバ内に配置されている感知磁石と、
前記遮蔽チャンバ内に配置され、前記感知磁石によってもたらされる第2の磁界に応答して電気特性を検出し、前記軸に沿って前記可動部品の位置を監視する磁界センサ(158)とを備え、
前記遮蔽部材は、前記電磁コイルによって生成される前記第1の磁界から前記磁界センサおよび前記感知磁石を遮蔽するために、鉄系材料から構成されている、
センサアセンブリ(118)。 - 前記ハウジング(134)は、前記前面(136)と前記背面(138)との間に延びる壁(140)を含み、前記壁は、外部環境に露出されない閉鎖空洞(142)と、前記外部環境に露出される開放空洞(178)とを画定し、前記遮蔽部材(156)および前記磁界センサ(158)は、前記閉鎖空洞内に配置され、前記感知磁石(126)は、前記開放空洞内に配置されている、請求項1に記載のセンサアセンブリ(118)。
- 前記ハウジング(134)の前記壁(140)は、外壁(174)および内壁(176)を含み、前記開放空洞(178)は、前記内壁によって画定されるが前記外壁によって画定されず、前記内壁のうちの1つの内壁(176A)が、前記開放空洞内に位置する前記感知磁石(126)と前記閉鎖空洞(142)内に位置する前記磁界センサ(158)との間に延びている、請求項2に記載のセンサアセンブリ(118)。
- 前記遮蔽部材(156)は、前記外壁(174)の内面(190)に沿って延びている、請求項3に記載のセンサアセンブリ(118)。
- 前記磁界センサ(158)は、前記遮蔽部材(156)の前記遮蔽チャンバ(166)内に配置されたプリント回路基板(186)に終端されている、請求項1に記載のセンサアセンブリ(118)。
- 前記遮蔽部材(156)は、少なくとも3つの壁(164)を画定し、前記壁(164)はそれぞれ、前記ハウジング(134)の前記前面(136)に位置する前記遮蔽部材の第1の端部(160)から前記ハウジングの前記背面(138)に位置する前記遮蔽部材の第2の端部(162)へ延び、前記第1の端部または前記第2の端部の少なくとも1つが開放されており、前記遮蔽チャンバ(166)は、前記少なくとも3つの壁間に画定されている、請求項1に記載のセンサアセンブリ(118)。
- 前記第2の磁界に応答する前記電気特性は、前記磁界センサ(158)で前記第2の磁界によって誘起される電流、電圧、または電位のうちの少なくとも1つであり、前記電流、電圧、または電位のうちの少なくとも1つの大きさは、前記磁界センサに対する前記感知磁石(126)の位置に依存する、請求項1に記載のセンサアセンブリ(118)。
- 前記感知磁石(126)は、磁石アセンブリ(124)の一部品であり、前記磁石アセンブリは、前記感知磁石に係合して少なくとも部分的に取り囲む誘電ホルダ(192)と、前記誘電ホルダに固定された取付けアーム(194)とをさらに含み、前記取付けアームは、非鉄金属材料から構成され、前記取付けアームは、前記ハウジング(134)から延びており、機械的締結具を介して前記可動部品(114)に結合し、前記感知磁石を前記可動部品に結合する、請求項1に記載のセンサアセンブリ(118)。
- 電磁コイル(112)およびロッキングリング(114)を含む電磁ロックアセンブリ(110)であって、前記電磁コイルは、電流を受け取って第1の磁界を生成するように構成され、前記ロッキングリングは、前記第1の磁界の強度に基づいて、前記電磁コイルに対して前進位置と後退位置との間でロッキング軸(116)に沿って線形に移動する、電磁ロックアセンブリと、
前記電磁ロックアセンブリの上または近傍に取り付けられたセンサアセンブリ(118)であって、遮蔽部材(156)、磁界センサ(158)、および感知磁石(126)を含み、前記感知磁石は、前記ロッキングリングに結合され、前記ロッキングリングの移動とともに可動であり、前記遮蔽部材は、遮蔽チャンバ(166)を画定し、前記磁界センサおよび前記感知磁石は、前記遮蔽チャンバ内に配置され、前記磁界センサは、前記感知磁石によってもたらされる第2の磁界に応答して電気特性を検出して、前記ロッキング軸に沿って前記ロッキングリングの位置を監視し、前記遮蔽部材は、前記電磁コイルによって生成される前記第1の磁界から前記磁界センサおよび前記感知磁石を遮蔽するために、鉄系材料から構成されている、センサアセンブリと
を備えている位置感知システム(100)。 - 前記センサアセンブリ(118)は、前面(136)と背面(138)との間に延びるハウジング(134)をさらに含み、前記ハウジングは、閉鎖空洞(142)を画定する壁(140)を含み、前記遮蔽部材(156)および前記磁界センサ(158)は、前記ハウジングの前記閉鎖空洞内に配置されている、請求項9に記載の位置感知システム(100)。
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