齒感測(cè)的制作方法
【專利說明】齒感測(cè)
[0001] 本公開內(nèi)容總體上設(shè)及旋轉(zhuǎn)部件，諸如齒輪，例如并且更具體地，設(shè)及用于檢測(cè)齒 輪、環(huán)狀物、輪狀物、波形板(flexplate，曉性板)或者其他旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)位置的方法和傳 感器。
[0002] 旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)位置感測(cè)可用在各種應(yīng)用中，包括但不限于例如相對(duì)于(諸如）中 屯、或者軸屯、的固定部件的旋轉(zhuǎn)部件的角速度測(cè)量、運(yùn)行里程計(jì)算和絕對(duì)位置編碼。也可用 于確定相對(duì)于第二旋轉(zhuǎn)部件的第一旋轉(zhuǎn)部件的相對(duì)位置，也能感測(cè)第二旋轉(zhuǎn)部件的角位 置。進(jìn)一步地，旋轉(zhuǎn)位置感測(cè)可用在其他應(yīng)用中，例如，轉(zhuǎn)矩感測(cè)或者應(yīng)用轉(zhuǎn)矩的計(jì)算。因 此，還存在對(duì)改善的旋轉(zhuǎn)位置感測(cè)方法的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 在一個(gè)實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)位置傳感裝置包括至少一個(gè)傳感器，該的至少一個(gè)傳感 器定位成與被配置為關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部件相鄰。至少一個(gè)磁鐵安置在旋轉(zhuǎn)部件 處，使得至少一個(gè)磁鐵的磁場(chǎng)影響傳感器并且使旋轉(zhuǎn)部件的一部分磁化。至少一個(gè)傳感器 被配置為產(chǎn)生指示磁通量的輸出信號(hào)，并且因此，指示旋轉(zhuǎn)部件的位置。
[0004] 此外或可替換地，在運(yùn)個(gè)或者其他實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)部件包括關(guān)于旋轉(zhuǎn)部件的外 周緣延伸的多個(gè)齒。
[0005] 此外或可替換地，在運(yùn)個(gè)或者其他實(shí)施方式中，至少一個(gè)傳感器通常被布置為大 體上垂直于旋轉(zhuǎn)部件的齒并且與旋轉(zhuǎn)部件的齒軸向?qū)?zhǔn)。
[0006] 此外或可替換地，在運(yùn)個(gè)或者其他實(shí)施方式中，相鄰的多個(gè)傳感器之間的間隔基 本上等于旋轉(zhuǎn)部件的多個(gè)齒中的一個(gè)齒與相鄰谷槽之間的間隔。
[0007] 此外或可替換地，在運(yùn)個(gè)或者其他實(shí)施方式中，至少一個(gè)檢測(cè)器放置為與旋轉(zhuǎn)部 件相鄰。
[000引此外或可替換地，在運(yùn)個(gè)或者其他實(shí)施方式中，至少一個(gè)檢測(cè)器被配置為使檢測(cè) 方法與旋轉(zhuǎn)部件的齒同步。
[0009] 此外或可替換地，在運(yùn)個(gè)或者其他實(shí)施方式中，與至少一個(gè)傳感器的相關(guān)至少一 個(gè)磁鐵的軸向位置和豎直位置基于至少一個(gè)磁鐵的強(qiáng)度W及至少一個(gè)傳感器的靈敏度而 變化。
[0010] 此外或可替換地，在運(yùn)個(gè)或者其他實(shí)施方式中，多個(gè)去磁磁鐵被定位成圍繞旋轉(zhuǎn) 部件的外周緣。去磁磁鐵被配置為使旋轉(zhuǎn)部件大體上磁性均一。
[0011] 此外或可替換地，在運(yùn)個(gè)或者其他實(shí)施方式中，多個(gè)去磁磁鐵被定位成具有交變 極性，W 形成交流電消磁圖案（alternating current degaussing pattern)。
[0012] 此外或可替換地，在運(yùn)個(gè)或者其他實(shí)施方式中，至少一個(gè)傳感器是磁通口傳感器。
[0013] 此外或可替換地，在運(yùn)個(gè)或者其他實(shí)施方式中，至少一個(gè)傳感器是配置作為感應(yīng) 拾取器(inductive pickup，電感傳感器)的磁通口傳感器。
[0014] 此外或可替換地，在運(yùn)個(gè)或者其他實(shí)施方式中，至少一個(gè)傳感器是感應(yīng)拾取器。
[0015] 此外或可替換地，在運(yùn)個(gè)或者其他實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)部件軸向安置在至少一個(gè)傳 感器和至少一個(gè)磁鐵之間。
[0016] 此外或可替換地，在運(yùn)個(gè)或者其他實(shí)施方式中，至少一個(gè)傳感器被安置在旋轉(zhuǎn)部 件的第一周緣端處，并且至少一個(gè)磁鐵被定位成基本上遠(yuǎn)離至少一個(gè)傳感器180度。
[0017] 在另一實(shí)施方式中，感測(cè)旋轉(zhuǎn)部件的位置的方法包括:隨著旋轉(zhuǎn)部件關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸 線旋轉(zhuǎn)，利用磁鐵使旋轉(zhuǎn)部件的一部分磁化并且測(cè)量旋轉(zhuǎn)部件的磁通量。生成指示旋轉(zhuǎn)部 件的位置的輸出信號(hào)。
[0018] 此外或可替換地，在運(yùn)個(gè)或者其他實(shí)施方式中，使用定位成與旋轉(zhuǎn)部件相鄰的至 少一個(gè)傳感器測(cè)量磁通量。
[0019] 此外或可替換地，在運(yùn)個(gè)或者其他實(shí)施方式中，至少一個(gè)傳感器是磁通口傳感器。
[0020] 此外或可替換地，在運(yùn)個(gè)或者其他實(shí)施方式中，所測(cè)量的磁通量被放大W產(chǎn)生放 大的輸出信號(hào)。
[0021] 從W下結(jié)合附圖的描述中，運(yùn)些和其他優(yōu)勢(shì)和特征將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0022] 在說明書的陳述中，具體指出并且清楚在權(quán)利要求書中申明了所公開的主題。從 W下結(jié)合附圖的詳細(xì)說明中，上述和其他特征、方面和優(yōu)勢(shì)是顯而易見的，在附圖中：
[0023] 圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的齒傳感裝置的截面圖；
[0024] 圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的齒傳感裝置的截面圖；
[0025] 圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的齒傳感裝置的立體圖；
[0026] 圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的齒傳感裝置的另一個(gè)立體圖；
[0027] 圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的齒傳感裝置的截面圖；
[0028] 圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的齒傳感裝置的截面圖；
[0029] 圖7是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的齒傳感裝置的示例性磁通口輸出信號(hào)；
[0030] 圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的齒傳感裝置的側(cè)視圖；
[0031] 圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的配置為與連接齒傳感裝置一起使用的檢測(cè)器的詳細(xì)視 圖；
[0032] 圖10是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的齒傳感裝置的俯視圖；
[0033] 圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的齒傳感裝置的截面圖；
[0034] 圖12是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的齒傳感裝置的電路的示意圖；
[0035] 圖13是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的配置為與齒傳感裝置一起使用的檢測(cè)器的電路的示 意圖；W及
[0036] 圖14是配置為用作齒傳感裝置的磁通口傳感器的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 通過包括磁通口技術(shù)的齒傳感裝置20的圓形旋轉(zhuǎn)部件檢測(cè)齒通常通過將永久磁 鐵25定位為接近于與旋轉(zhuǎn)部件40相鄰的磁通口傳感器30(參見圖3和圖4)，使得通過磁鐵25 產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響旋轉(zhuǎn)部件40的齒45W及磁通口傳感器30。隨著齒45穿過磁場(chǎng)，齒45存在和 缺失之間的改變被磁通口傳感器30檢測(cè)到?，F(xiàn)在參考圖1至圖4,磁鐵25可W定位成接近一 個(gè)或多個(gè)磁通口傳感器30，諸如，與傳感器30(圖1)的第一側(cè)32相鄰或者與相對(duì)的傳感器30 的第二側(cè)34相鄰。有齒旋轉(zhuǎn)部件40通常垂直地定方位(參見圖3和圖4)。相對(duì)于至少一個(gè)磁 通口傳感器30,磁鐵25的軸向位置和豎直位置將基于磁鐵25的強(qiáng)度和磁通口傳感器30的靈 敏度進(jìn)行改變。在實(shí)施方式中，磁鐵25被定位成使得通過磁通口傳感器30產(chǎn)生的輸出信號(hào) 具有沒有系統(tǒng)飽和度的高振幅。大小與齒45的間距和相鄰的磁通口傳感器30之間的間隔類 似的磁鐵25通常生成具有最強(qiáng)信號(hào)振幅的磁通口輸出信號(hào)。
[0038] 在另一實(shí)施方式中，在圖5和圖6中示出的，第一磁鐵25可定位成與一個(gè)或多個(gè)磁 通口傳感器30的第一側(cè)32相鄰，并且第二磁鐵25可定位成與一個(gè)或多個(gè)磁通口傳感器30的 第二側(cè)34相鄰。第一磁鐵和第二磁鐵25的極性通常相對(duì)于彼此是反向的。與圖1和圖2的齒 傳感裝置20類似，相對(duì)于磁通口傳感器30的磁鐵25的位置和強(qiáng)度可動(dòng)態(tài)調(diào)整，直到磁通口 輸出信號(hào)具有沒有系統(tǒng)飽和度的高振幅。
[0039] 如果旋轉(zhuǎn)部件40的某些部分具有磁場(chǎng)，則通過磁通口傳感器30生成的輸出信號(hào)可 能變得飽和。在圖7中示出的示例性磁通口輸出信號(hào)包括由于作用在齒45上的運(yùn)個(gè)不想要 的磁場(chǎng)的下降振幅。在實(shí)施方式中，電流反饋回路(未示出）可用于減少磁通口傳感器30的 飽和極限。例如，如果磁通口傳感器30的電路的平均輸出在2.5伏之上或者W下，則在磁通 口傳感器30的2.5Vdc端處利用內(nèi)回路電流匯聚恒定電流。在實(shí)施方式中，電流反饋回路(未 示出）具有的時(shí)間常數(shù)通常等于在旋轉(zhuǎn)部件40的最慢運(yùn)行速度處的預(yù)期磁偏轉(zhuǎn)。
[0040] 在另一實(shí)施方式中，可W通過使旋轉(zhuǎn)部件40基本上磁性均一來提高磁通口輸出信 號(hào)的穩(wěn)健性。如圖8所示，至少一個(gè)去磁磁鐵50被布置為接近旋轉(zhuǎn)部件40的外周緣42。在包 括多個(gè)磁鐵50的實(shí)施方式中，磁鐵50圍繞旋轉(zhuǎn)部件40的外周緣42徑向隔開并且具有交變極 性W形成交流電消磁圖案。磁鐵50用于消除可能來自制造過程或者"熱點(diǎn)"的之前磁經(jīng)歷， 該過程可從旋轉(zhuǎn)部件上的磁鐵的無意放置時(shí)發(fā)生。進(jìn)一步地，磁鐵50可用于在旋轉(zhuǎn)部件40 通過傳感器30之前，將具有全新場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)部件40磁化。使用的磁鐵50的數(shù)量可取決于磁通 口傳感器30的靈敏度W及旋轉(zhuǎn)部件40所要面對(duì)的預(yù)期磁場(chǎng)。在實(shí)施方式中，磁鐵50遠(yuǎn)離磁 通口傳感器30而隔開，例如，如圖8所示，與磁通口傳感器30相對(duì)。
[0041] 在另一實(shí)施方式中，包括至少一個(gè)檢測(cè)器55(參見圖9)的電子檢測(cè)電路(未示出） 被配置為使用旋轉(zhuǎn)部件40的速度(檢測(cè)為齒通道頻率)使其檢測(cè)方法定相，W基于旋轉(zhuǎn)部件 40的速度與齒45的預(yù)期位置匹配?？蒞使用任何適合類型的檢測(cè)器55。連接至運(yùn)些檢測(cè)器 55的電子電路被配置為使檢測(cè)方法與齒45通過同步。
[0042] 一個(gè)或多個(gè)磁通口傳感器30相對(duì)于旋轉(zhuǎn)部件40W及支撐旋轉(zhuǎn)部件40的軸35可布 置在許多定向中的任意一個(gè)上。當(dāng)磁通口傳感器30安置在旋轉(zhuǎn)部件40的一側(cè)處時(shí)，