DE102007059402A1 - Wegmesseinrichtung - Google Patents
Wegmesseinrichtung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102007059402A1 DE102007059402A1 DE102007059402A DE102007059402A DE102007059402A1 DE 102007059402 A1 DE102007059402 A1 DE 102007059402A1 DE 102007059402 A DE102007059402 A DE 102007059402A DE 102007059402 A DE102007059402 A DE 102007059402A DE 102007059402 A1 DE102007059402 A1 DE 102007059402A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- path
- measuring device
- magnetic field
- field sensor
- flux
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
- G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D2205/00—Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
- G01D2205/70—Position sensors comprising a moving target with particular shapes, e.g. of soft magnetic targets
- G01D2205/77—Specific profiles
- G01D2205/775—Tapered profiles
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Wegmesseinrichtung insbesondere zur Erfassung eines Ausrückweges einer mittels eines Kupplungsausrücksystems betätigten Reibungskupplung.
- Aus der
WO 98/27351 A1 - Des Weiteren sind Lösungen bekannt, bei denen ein Dauermagnet im Kolben untergebracht ist, dessen über den zurückgelegten Weg sich änderndes Magnetfeld an einem mit einem Magnetfeldsensor versehenen Ort von diesem gemessen und dem Weg des Kolbens zugeordnet wird. Um längere Wege, wie sie beispielsweise LKW-Kupplungen zu deren Betätigung zurückzulegen sind, sind starke Dauermagnete, beispielsweise aus Seltenerdmetallen, und sensible Magnetfeldsensoren nötig.
- Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Wegmesseinrichtung insbesondere für Kupplungsausrücksysteme vorzuschlagen, die einfach und kostengünstig herzustellen ist.
- Die Aufgabe wird mittels einer Wegmesseinrichtung zur Messung zweier gegeneinander verlagerbarer Bauteile, beispielsweise eines in einem Nehmerzylindergehäuse eines Nehmerzylinders axial verlagerbaren Kolbens, gelöst, das zumindest aus einem Magnetfeldsensor, einem Dauermagneten und zumindest einem, vorzugsweise zwei Flussleitelementen gebildet ist. Dabei sind die Flussleitelemente längs einer zu messenden Wegstrecke angeordnet und der Magnetfeldsensor ist auf einem der Bauteile fest angeordnet. Vorzugsweise ist der Magnetfeldsensor wegen der einfacheren Kabelführung des Rohsignals oder eines auf einer den Magnetfeldsensor aufnehmenden Platine bereits vorverarbeiteten Signals auf dem feststehenden Bauteil angeordnet. Bei dieser vorzugsweisen Anordnung ist auf dem beweglichen Bauteil, beispielsweise dem Kolben ein magnetisch aktives Bauteil, beispielsweise der Dauermagnet oder ein Flussleitstück, angeordnet, das ein Messsignal des Magnetfeldsensors verändert. Dabei wird das magnetisch aktive Bauteil bei einer Verlagerung der beiden Bauteile gegeneinander entlang der Flussleitelemente bewegt, wobei die Flussleitelemente dem magnetisch aktiven Bauteil zugewandte Flächen aufweisen, deren Abstand zueinander oder zum magnetisch aktiven Bauteil über die Wegstrecke variiert. Hierdurch kann wegen der gegenüber dem Medium Luft magnetisch hervorragend leitenden Flussleitelemente am Magnetfeldsensor, an dem jeweils dafür vorgesehene Anlageflächen zur Anlage oder Kontaktierung von entsprechend am Magnetfeldsensor ausgebildeten Flächen ein wegabhängiges Messsignal erzeugt werden, das durch sich ändernde Luftspalte zwischen den Flussleitelementen und dem magnetisch aktiven Flussleitstück einstellt. Hierbei stellen die Flussleitelemente ein magnetisches Volumen dar, das unabhängig von der Wegstrecke einen niedrigen magnetischen Widerstand gegenüber Luft aufweist, so dass abhängig von den sich über die Wegstrecke einstellenden Luftspalte am Magnetfeldsensor eine wegabhängige magnetische Flussdichte einstellt, die als Wegsignal ausgewertet werden kann. Vorteilhaft ist, die Wegmesseinrichtung zu kalibrieren, indem die gewonnenen empirischen Daten in einem Auswertealgorithmus berücksichtigt werden, so dass ein von störenden Einflüssen, beispielsweise Temperatur- und/oder Umwelteinflüssen, bereinigtes Wegsignal zur Verfügung steht. Eine Kalibration kann beispielsweise an beiden Extrempunkten des beweglichen Bauteils oder alternativ oder zusätzlich an dazwischen liegenden Punkten wie beispielsweise bei Kolbenstellungen, die dem Greifpunkt und/oder einem Punkt, an dem die Kupplung beginnt ohne Schlupf zu arbeiten, erfolgen.
- Vorteilhafterweise werden durch die Flussleitelemente und das magnetisch aktive Flussleitstück mehrere Luftspalte gebildet, die in Summe den magnetischen Fluss zwischen den Flussleitelementen beeinflussen. Die Bildung der Luftspalte wird in vorteilhafter Weise so eingestellt, dass über die zu messende Wegstrecke sich ein proportionales Messsignal zum zurückgelegten Weg der Wegstrecke ergibt. Besonders vorteilhaft kann eine Ausgestaltung der Lage und Gestalt der Flussleitelemente sein, wenn die Flussdichte im definierten Messbereich, der der Wegstrecke entsprechen kann, linear zum zurückgelegten Weg ist. Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Gestalt und Anordnung von Flussleitelementen und Flussleitstücken an den Einsatzfall empirisch, beispielsweise mittels FEM-Methoden und/oder Versuchen optimiert wird.
- Durch die auf diese Weise optimierte Gestaltung von Flussleitelementen und Flussleitstück kann ein starkes und sich proportional zum Weg des bewegten Bauteils veränderndes Messsignal erzeugt werden, das auch von einem einfachen und kostengünstigen Magnetfeldsensor mit hoher Auflösung und Genauigkeit ausgewertet werden kann. Dabei kann eine Optimierung vorsehen, die Flussleitelemente in Bereichen, die an unterschiedlichen Anlageflächen des Magnetfeldsensors angeordnet werden, dort ihren kleinsten Abstand zueinander aufweisen.
- In vorteilhafter Weise kann der Magnetfeldsensor aus einem Werkstoff mit magnetisch niedrigerer Leitfähigkeit, beispielsweise mit hohen Silizium-Anteilen in Form eines Hall-Sensors als Siliziumchip, vorgesehen werden, da dieser für den Magnetkreis einen sekundären Luftspalt darstellen kann, der das Messsignal schwächt aber nicht wegabhängig beeinflusst. Wird ein schmaler Magnetfeldsensor verwendet, kann durch den kleinen Abstand der beiden Anlageflächen voneinander diese Schwächung gering gehalten werden, wodurch der das Magnetfeld bildende und gegenüber Anwendungen gemäß dem Stand der Technik um ein Vielfaches schwächere und damit kostengünstige Dauermagnet noch schwächer und daher kostengünstiger dimensioniert werden kann, beispielsweise als Industrieware erhältliche kunststoffummantelte Dauermagnete auf Eisenbasis.
- Das magnetisch aktive Flussleitstück kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Dauermagnet sein, dessen Pole auf die Flussleitelemente zuweisen. Dabei kann er vorzugsweise im Bereich des Abstands der beiden Flussleitelemente vorzugsweise mittig angeordnet sein. In derartigen Anordnungen besteht der Messkreis lediglich aus dem Dauermagneten und den beiden Flussleitelementen, die an einem Ende abgewinkelte Enden mit Flächen zur Anlage am Magnetfeldsensor aufweisen. Derartige Geometrien lassen sich besonders vorteilhaft mit im Wesentlichen planen Flussleitelementen darstellen.
- Das magnetisch aktive Flussleitstück kann auch ein weiteres Flussleitelement, beispielsweise aus demselben Material wie die Flussleitelemente, also weichmagnetisches Material, sein, wobei der Dauermagnet in vorteilhafter Weise an einer Anlagefläche des Magnetfeldsensors angeordnet ist. Der Dauermagnet bildet dabei eine Anlagefläche für ein Flussleitelement, während das andere Flussleitelement – wie zuvor beschrieben – an einer Anlagefläche gegenüber dem Dauermagneten am Magnetfeldsensor zur Anlage kommt. Bevorzugt ist das magnetisch aktive Flussleitstück an dem bewegten Bauteil und der sandwichartige Aufbau aus Dauermagnet und Magnetfeldsensor am ortsfesten Bauteil angeordnet. Hierdurch können die Umgebungsbedingungen, beispielsweise Temperatur- und andere Umwelteinflüsse in der Regel besser kontrolliert werden. Der sandwichartige Aufbau ermöglicht außerdem eine symmetrische Anordnung und/oder Ausgestaltung der Flussleitelemente und damit eine symmetrische Ausgestaltung des Magnetfelds, während eine Trennung von Magnetfeldsensor und Dauer magnet mit dem zusätzlichen Flussleitstück unter Zwischenschaltung eines zusätzlichen Verbindungsstücks in besonderen Ausgestaltungsfällen verwendet werden kann.
- Besonders vorteilhaft für kurze Wegstrecken ist eine sogenannte asymmetrische Ausführung mit einer Anordnung des Magnetfeldsensors am Ende eines Messbereichs der Wegstrecke. Die dabei parallel zueinander in einem beispielsweise von Einflüssen der Messgenauigkeit und/oder dem vorgegebenen Bauraum vorgegebenen Abstand angeordneten streifenförmigen Flussleitelemente weisen im Bereich des Magnetfeldsensors aufeinander zulaufende Enden auf. Im Bereich des geringsten Abstands zueinander sind dabei die Aufnahmeflächen des Magnetfeldsensors positioniert, die die sensitiven Bereiche des Magnetfeldsensors bilden. Dabei können die Anordnung der Anlageflächen und deren Durchflutung durch die Flussleitelemente aus unterschiedlichen Richtungen erfolgen, beispielsweise können die Anlageflächen in derselben oder senkrecht zu der Ausrichtung der Flussleitelemente entlang der Wegstrecke erfolgen. Wird der Magnetfeldsensor quer zur Wegrichtung angeordnet, so dass die Anlageflächen in Richtung der Flussleitelemente weisen, können die beiden Flussleitelemente baugleich ausgeführt werden.
- Bei der asymmetrischen Ausführung wird das entstehende Magnetflusssignal in der Weise ausgewertet, dass lediglich die in einem Quadranten eines aus dem Magnetfluss mit positiven und negativen Werten und dem zurückgelegten Weg aufgespannten Koordinatensystems ausgewertet werden. Eine derartige Wegmesseinrichtung kann bei asymmetrischen Ausführungen beispielsweise durch kontinuierliche Änderungen des Abstands der Flussleitelemente über die zu messende Wegstrecke erzielt werden. Hierdurch wird ein über die Wegstrecke eindeutiges Messsignal ohne Nulldurchgang erzielt.
- Sollen größere Wegstrecken gemessen werden, ist eine sogenannte symmetrische Ausführung einer Wegmesseinrichtung vorteilhaft. Hierzu werden die Magnetflüsse zweier Quadranten in Abhängigkeit eines gegenüber einem stationären Bauteils verlagerten beweglichen Bauteils ausgewertet, das heißt, die Messwerte zeigen einen Nulldurchgang über die Wegstrecke, so dass beispielsweise Magnetflussdichten, die einer magnetischen Induktion von beispielsweise +150 mT bis –150 mT ausgenutzt werden können. Hierbei überkreuzen sich die Flussleitelemente in einem Wegabschnitt zwischen den Endpunkten der Wegstrecke, wobei der Magnetfeldsensor vorteilhafter Weise im Kreuzungspunkt angeordnet ist und die Flussleitelemente sich in beide Richtungen symmetrisch mit dem Magnetfeldsensor als Symmetrieelement bis zum jeweiligen Ende der Wegstrecke erstrecken. Durch das Überkreuzen wechseln die sich in die beiden Richtungen erstreckenden Teile der Flussleitelemente gegenüber dem Flussleitstück die Seiten. Das Flussleitstück ist in der symmetrischen Ausführung ein Dauermagnet, da beim Passieren des Magnetfeldsensors entlang der Wegstrecke ein durch eine Änderung der Magnetflussrichtung erzeugter Nulldurchgang erfolgen soll, der nur durch ein gepoltes Flussleitstück erzielt wird. Die Flussleitelemente weisen im Bereich der Anlagenflächen des Magnetfeldsensors den kleinsten Querschnitt und den größten Abstand zum Flussleitstück auf. In der Projektion auf das Flussleitstück überkreuzen sich die Flussleitelemente am Nulldurchgang vorzugsweise in einem Winkel von 90°, wodurch das Messsignal am Nulldurchgang stetig wird. In der symmetrischen Ausführung der Wegmesseinrichtung liegen die Flussleitelemente bei größeren Abständen vom Nulldurchgang und damit vom Magnetfeldsensor näher am Dauermagneten und bilden daher bei diesen Entfernungen kleinere Luftspalte zu dem Dauermagneten als in der Nähe des Magnetfeldsensors, so dass der Magnetfluss in beide Richtungen vom Magnetfeldsensor weg mit zunehmendem Abstand mit in unterschiedlichen Richtungen unterschiedlichem Vorzeichen zunimmt.
- In einem weiteren vorteilhaften symmetrischen Ausführungsbeispiel können anstatt zweier sich überkreuzender Flussleitelemente vier Flussleitelemente verwendet werden, wobei jeweils ein Ende der vier Flussleitelemente im Bereich der Anlageflächen des Magnetfeldsensors, der zwischen den Enden der Wegstrecke, vorzugsweise mittig, angeordnet ist, endet. Dabei wird an jeder Anlagefläche des Magnetfeldsensors jeweils ein Ende eines Flussleitelements einer Teilstrecke angeordnet, wobei die Enden der über die gesamte Wegstrecke in Linie angeordneten Flussleitelemente auf unterschiedlichen Anlageflächen angeordnet sind. Damit sind die Enden der sich diagonal gegenüberliegenden Flussleitelemente auf der gleichen Anlagefläche des Magnetfeldsensors angeordnet. Je nach Fertigungsart und abhängig davon, ob Stanz- oder Biegeprozess bei gegebenem Materialverbrauch bevorzugt werden, können die diagonal gegenüberliegenden Teile zu zwei Flusselementen vereinigt werden. Bei einer derartigen Anordnung der zwei oder vier Flussleitelemente ändert der Magnetfluss die Richtung am Magnetfeldsensor, wenn der Dauermagnet als Flussleitstück am Magnetfeldsensor vorbei bewegt wird.
- Um den Minimalabstand der Flussleitbleche gegenüber dem Magnetfeldsensor und damit den magnetischen Widerstand zu verringern, kann vorgesehen sein, dass das Stanzgitter, auf dem der Magnetfeldsensor aufgebracht ist, eine Aussparung für zumindest eines der Flussleitelemente aufweist. Auf der gegenüberliegenden Seite kann eine Kunststoffabdeckung über dem Magnetfeldsensor ein Flussleitelement aufweisen, so dass der Minimalabstand in etwa der Dicke des Magnetfeldsensors ohne Gehäuse entspricht. Vorzugsweise wird der Magnetfeldsensor ohne Gehäuse zwischen den Flussleitelementen positioniert und dann gemeinsam mit diesen verklebt, verspritzt oder in einer anderen Weise ummantelt.
- In Ausführungsformen, bei denen der Magnetfeldsensor zwischen den Enden der Wegstrecken angeordnet ist, liegen die Flussleitelemente in einer größeren Entfernung vom Magnetfeldsensor näher am Magneten als in der Nähe des Magnetfeldsensors. Hierdurch steigt der Fluss und damit das Signal mit zunehmendem Abstand. Die Flussleitelemente weisen bei einer niedrigen Flussdichte die höchsten Leitwerte auf und der magnetische Widerstand und damit der Messwert werden im Wesentlichen von der Summe der beiden Abstände von den Enden des Dauermagneten zu den Flussleitelementen bestimmt.
- Der Magnetfluss, der durch den Sensorbaustein fließt und dort das Messsignal erzeugt, wird Hauptfluss genannt. Alle anderen Flussanteile werden Streufluss genannt. Der maximale Magnetfluss kann je nach Gestaltung der Flussleitelemente dann erzeugt werden, wenn der Dauermagnet am nächsten am Sensorbaustein liegt oder wenn er den größten Abstand zum Magnetfeldsensor aufweist. Das magnetische Teil in Form eines Flussleitblechs ist vorzugsweise zwischen den beiden weichmagnetischen Flussleitelementen vorgesehen. Es versteht sich, dass das magnetische Teil zur Erzielung eines entlang der Wegstrecke veränderlichen Abstands auch aus der der Ebene der dem magnetischen Teil zugewandten Flächen entlang der Wegstrecke heraus bewegt werden kann. Auf diese Weise können einfach gestaltete Flussleitelemente, beispielsweise mit parallel zueinander über die Wegstrecke verlaufenden Flächen, verwendet werden. Der Abstand zu den Flächen entlang der Wegstrecke wird durch zunehmende Beabstandung zu der von den parallel angeordneten Flussleitelementen aufgespannten Ebene erzeugt.
- Eine besonders einfache Anordnung sieht lediglich ein Flussleitelement vor. Im Querschnitt ist dieses Flussleitelement U-förmig ausgestaltet und weist zwei Schenkel oder Wangenteile auf, die sich entlang der zu messenden Wegstrecke auseinander bewegen. In dem durch die Wangenteile gebildeten Zwischenraum wird der Magnetfeldsensor verlagert, an dessen einer Seite oder Anlagefläche mittels einer Polarisationsfläche der Dauermagnet angeordnet ist. Entlang der Wegstrecke werden daher zwischen der Sensoreinheit bestehend aus Dauermagnet und Magnetfeldsensor und den Wangenteilen zwei Spalte eingestellt, wobei je nach Ausgestaltung des Verlaufs der beiden Wangenteile in Richtung der Wegstrecke zumindest ein Spalt variiert. Entsprechend ändert sich der Widerstand des Messkreises in Abhängigkeit von der Wegstrecke.
- Die vorgeschlagene Wegmesseinrichtung kann je nach Verwendung in einem Kupplungsausrücksystem ausgestaltet werden. Dabei können in vorteilhafter Weise das Flussleitstück im beweglichen Bauteil und Flussleitelemente und Magnetfeldsensor sowie gegebenenfalls der mit dem Magnetfeldsensor verbundene Dauermagnet auf dem ortsfesten Bauteil untergebracht werden. Dabei kann ein Kupplungsausrücksystem mechanisch, elektrisch, elektrohydraulisch, pneumatisch oder in einer Kombination dieser ausgeführt sein. Beispielsweise kann das Kupplungsausrücksystem aus einem hydrostatischen oder pneumatischen Geber- und Nehmerzylinder mit einem diese verbinden Druckleitung sein, wobei die Wegmesseinrichtung am Geber- oder am Nehmerzylinder oder an beiden jeweils eine Wegmesseinrichtung vorgesehen sein kann. Das Flussleitstück kann dabei im Kolben, beispielsweise in einem Kunststoffkolben eingespritzt, oder einem mit diesem verbundenen Bauteil oder an diesen vorgesehen sein. Die Flussleitelemente können im Gehäuse integriert oder an diesem befestigt sein. Bei einem um eine Getriebeeingangswelle angeordneten Nehmerzylinder können die Flussleitelemente in eine Führungshülse integriert, beispielsweise eingespritzt, oder beispielsweise zwischen Getriebeeingangswelle und Führungshülse angeordnet sein. In ähnlicher Weise kann eine Wegmesseinrichtung an einer mechanischen Ausrückeinheit mit Führungshülse und mechanisch auf dieser verlagertem Ausrücker vorgesehen sein.
- Von der Erfindung umfasst ist weiterhin ein Verfahren zur Messung eines Weges zweier gegeneinander verlagerbaren Bauteile mittels eines Messkreises zumindest bestehend aus einem Magnetfeldsensor, einem Dauermagneten, zumindest einem an einem Bauteil angeordneten, entlang einer zu messenden Wegstrecke angeordneten Flussleitelement und einem an dem anderen Bauteil entlang des zumindest einen Flussleitelements während einer Verlagerung verlagerten magnetischen Bauteils, wobei entlang der Wegstrecke zumindest ein Spalt zwischen dem zumindest einen Flussleitelement und dem magnetischen Teil eingestellt und der Widerstands des Messkreises erfasst und der Wegstrecke zugeordnet wird.
- Die Erfindung wird anhand der
1 bis16 näher erläutert. Dabei zeigen: -
1 ein Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung nach dem asymmetrischen Prinzip, -
2 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel der1 , -
3 eine Messkurve des Ausführungsbeispiels der1 ,2 ,4 ,22 und23 , -
4 bis7 weitere Ausführungsbeispiele von Wegmesseinrichtungen nach dem asymmetrischen Prinzip, -
8 ein Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung nach dem symmetrischen Prinzip, -
9 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel der9 , -
10 eine Messkurve des Ausführungsbeispiels der8 und9 , -
11 und12 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung nach dem symmetrischen Prinzip in zwei Ansichten, -
13 eine Messkurve des Ausführungsbeispiels der11 und12 , -
14 bis16 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung nach dem symmetrischen Prinzip in drei Ansichten, -
17 eine Messkurve des Ausführungsbeispiels der14 und15 , -
18 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung nach dem asymmetrischen Prinzip, -
19 eine Messkurve der Ausführungsbeispiele der5 und18 , -
20 eine Messkurve des Ausführungsbeispiels der6 , -
21 eine Messkurve des Ausführungsbeispiels der7 , -
22 ein Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung mit nur einem Flussleitelement und -
23 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel der22 . -
1 zeigt eine Wegmesseinrichtung1 nach dem asymmetrischen Prinzip mit einem am Ende der Flussleitelemente2 ,3 angeordneten Magnetfeldsensor4 . Der Magnetfeldsensor4 weist zwei sich gegenüberliegende magnetsensitive Seiten mit Anlageflächen5 ,6 auf, an denen an den Flussleitflächen ausgebildete Flächen7 ,8 angeordnet und gegebenenfalls beispielsweise verklebt, vergossen, verklammert oder in ähnlicher Weise befestigt sind. Die Flussleitelemente2 ,3 sind parallel zueinander entlang der Wegmessstrecke in Bewegungsrichtung10 des Flussleitstücks11 angeordnet und sind so ausgebildet, dass die aufeinander zuweisenden Flächen13 ,14 mit der Bewegungsrichtung9 einen Abstand10 einstellen. - In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Flussleitstück
11 aus einem Dauermagneten12 gebildet, der bezüglich seiner magnetischen Polarisation den Flächen14 ,15 zugewandt ist. In Abhängigkeit vom in Bewegungsrichtung9 auf dem beweglichen Bauteil angeordneten Flussleitstück11 stellen sich zwischen den Flächen13 ,14 der am ortsfesten Bauteil angeordneten Flussleitelemente2 ,3 unterschiedliche Spalte15 ,16 ein, die zu einer Verringerung des Magnetflusses vom Dauermagneten12 über die Flussleitelemente zum Magnetfeldsensor4 führen, so dass abhängig vom zurückgelegten Weg des Flussleitelements11 unterschiedliche Messsignale am Magnetfeldsensor4 gemessen werden. -
2 zeigt eine Seitenansicht der in1 gezeigten Wegmesseinrichtung1 mit dem Magnetfeldsensor4 , an dem die Flächen7 ,8 der Flussleitelemente2 ,3 an den Anlageflächen5 ,6 angeordnet sind. Der Magnetfeldsensor4 ist mit seinen Anlageflächen5 ,6 im gezeigten Ausführungsbeispiel so ausgerichtet, dass die zum – nicht gezeigten – Flussleitstück11 der1 zugewandten Flächen13 ,14 (1 ) senkrecht zu den Anlageflächen5 ,6 stehen. Mit dieser Anordnung kann ein einziger Typ einfach gebogener Flussleitelemente2 ,3 vorgesehen werden, die gegeneinander nur verdreht werden. -
3 zeigt eine Messsignal-Kennlinie mit einem Signalverlauf17 der magnetischen Flussdichte B des Magnetfeldsensors4 der1 und2 sowie der nachfolgend beschriebenen4 ,22 und23 über den zurückgelegten Weg x, wobei der Signalverlauf17 ausgehend von der gezeigten Stellung des Flussleitstücks11 in Richtung des Magnetfeldsensors4 aufgezeichnet ist. Es resultiert über eine weite Wegstrecke eine lineare Zuordnung des Messsignals zur zurückgelegten Wegstrecke x. Dieser Bereich wird als zulässiger Messbereich und damit einer zugeordneten Wegstrecke x schraffiert dargestellt. -
4 zeigt gegenüber der Wegmesseinrichtung1 der1 und2 eine leicht geänderte Variante einer Wegmesseinrichtung101 mit einer geänderten Anordnung des Magnetfeldsensors104 , dessen Anlageflächen105 ,106 senkrecht zur Bewegungsrichtung9 ausgerichtet sind, so dass die Flächen107 ,108 der Flussleitelemente102 ,103 so angeordnet sind, dass die Fläche108 des Flussleitblechs103 an der dem Flussleitstück11 zugewandten Anlagefläche106 des Magnetfeldsensors104 und die Fläche107 des Flussleitelements102 an der dem Flussleitstück abgewandten Anlagefläche105 des Magnetfeldsensors104 angeordnet ist. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich insbesondere für Anordnungen, bei denen der Magnetfeldsensor104 mit seinen Kontakten auf einer Platine, die parallel oder auf einer Ebene mit den Flussleitelementen102 ,103 angeordnet ist, befestigt ist. Beispielsweise können Flussleitelemente102 ,103 und Platine auf einem gemeinsamen Gehäuseteil angebracht sein. -
5 zeigt ein weitere Variante einer Wegmesseinrichtung201 mit einer geänderten Anordnung des Magnetfeldsensors204 und unabhängig davon anderer Anordnung der Flussleitelemente202 ,203 . Die Anlageflächen205 ,206 des Magnetfeldsensors204 sind in diesem Ausführungsbeispiel senkrecht zur Bewegungsrichtung9 ausgerichtet, so dass sich am Magnetfeldsensor204 eine magnetische Flussrichtung senkrecht zur Bewegungsrichtung9 und senkrecht zur magnetischen Flussrichtung im als Dauermagnet12 ausgebildeten Flussleitstück11 ergibt. Infolge einer Abnahme des Abstands10 der Flächen213 ,214 über die Wegstrecke von der gezeigten Stellung des Flussleitstücks zum Magnetfeldsensor204 hin nehmen die Spalte215 ,216 in dieser Richtung ab, so dass mit zunehmender Annäherung an den Magnetfeldsensor204 der Luftwiderstand der Spalte215 ,216 abnimmt und damit die am Magnetfeldsensor204 gemessene Flussdichte zunimmt. Infolgedessen ist der in3 gezeigte Signalverlauf umgekehrt. Zur besseren Signalauflösung ist zwischen den geringen Abstand der Flussleitelemente202 ,203 einstellenden Wangen218 ,219 bei einer geringen Wegstrecke gegenüber dem Magnetfeldsensor204 jeweils eine Ausnehmung220 ,221 und den Armen für die Flächen207 ,208 , die an den Anlageflächen205 ,206 angeordnet sind, vorgesehen. -
6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung301 , bei der Dauermagnet312 und Magnetfeldsensor304 eine Einheit bilden und das Flussleitstück311 durch magnetisch leitendes Material wie es zur Herstellung der Flussleitelemente verwendet wird, beispielsweise weichmagnetisches Material, gebildet ist. Durch diese Ausführung wird der Magnetfeldsensor304 an einer Anlagefläche306 durch den dort angeordneten Dauermagneten312 magnetisch vorgespannt. Die Flussleitelemente302 ,303 sind mit ihren Flächen307 ,308 an der verbleibenden Polfläche322 des Dauermagneten312 und an der gegenüberliegenden – nicht sichtbaren – Anlagefläche305 des Magnetfeldsensors304 angeordnet. Dies führt zu einer unterschiedlichen Magnetisierung der Flussleitelemente302 ,303 . Der magnetische Kreis wird über das Flussleitstück311 und die sich über die Wegstrecke entlang der Bewegungsrichtung9 ändernden Spalte315 ,316 geschlossen. Ein Magnetfluss stellt sich wiederum abhängig von diesen Spalten ein und es kann ein Signalverlauf entsprechend des Signalverlaufs317 der21 beobachtet werden. Im Gegensatz zu dem Signalverlauf17 der3 ist das Signal317 über die Wegstrecke x weniger intensiv. -
7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung401 , die eine Kombination der Wegmesseinrichtung201 der5 und der Wegmesseinrichtung301 der6 darstellt. Anstatt als Flussleitstück ist der Dauermagnet412 am Magnetfeldsensor404 positioniert und ein separates Flussleitstück411 axial verlagerbar entlang der Bewegungsrichtung9 vorgesehen.20 zeigt einen entsprechenden Signalverlauf417 der Wegmesseinrichtung401 . -
8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung501 , die nach dem symmetrischen Prinzip arbeitet. Hierzu ist der Magnetfeldsensor504 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel über die vom Flussleitstück511 zurückgelegte Wegstrecke in Bewegungsrichtung9 mittig angeordnet. Die Flussleitelemente502 ,503 haben im Bereich des Magnetfeldsensors504 den geringsten Abstand zueinander und laufen in Richtung der beiden Enden der Wegstrecke auseinander, so dass sich jeweils von den Enden zum Magnetfeldsensor504 bewegendem Flussleitstück511 die Weite der Spalte515 ,516 verringert. Der Dauermagnet512 ist wie in den Ausführungsbeispielen der6 und7 am Magnetfeldsensor504 angeordnet. Die Flussleitelemente weisen jeweils zwei Arme523 ,524 auf, die die Flächen zur Anordnung am Dauermagneten512 und dem Magnetfeldsensor504 bewirken. -
9 zeigt eine Seitenansicht der Wegmesseinrichtung501 der8 mit einer Anordnung des Moduls aus Magnetfeldsensor504 und Dauermagnet512 und deren Kontaktierung durch die Flussleitbleche502 ,503 mittels der Arme523 ,524 . Die gezeigte Anordnung des Magnetfeldsensors504 ergibt eine magnetische Flussrichtung senkrecht zur Bewegungsrichtung9 (8 ) und senkrecht zur Flussrichtung über die Spalte515 ,516 zum Flussleitstück511 . -
10 zeigt eine Messsignal-Kennlinie der am Magnetfeldsensor501 der8 und9 über die Wegstrecke x gemessenen magnetischen Flussdichte B in Form des Signalverlaufs517 mit einem schraffiert dargestellten zulässigen Messbereich. Die Information, in welchem Ast das einem Weg doppelt zuordenbaren Messsignals zugeordnet werden muss, kann beispielsweise durch algorithmische Auswertungen anhand der Überschreitung des Maximums des Messsignals ermittelt werden. - In
11 ist ein Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung601 nach dem symmetrischen Prinzip dargestellt, bei der der Dauermagnet612 als Flussleitstück verwendet wird. Weiterhin sind die Flussleitelemente602 ,603 im Bereich der Anlageflächen605 ,606 überkreuzt, so dass sich die Äste602a und602b des Flussleitelementes602 beziehungsweise603a und603b des Flussleitelements603 bezogen auf den als Symmetriezentrum betrachteten Magnetfeldsensors604 diagonal gegenüberliegen. Die hat zur Folge, dass sich beim Überfahren des Magnetfeldsensors604 durch den am verlagerbaren Bauteil angeordneten Dauermagneten612 entlang der Wegstrecke mit der Bewegungsrichtung9 am Magnetfeldsensor604 die magnetische Flussrichtung ändert, so dass es am Magnetfeldsensor zu einem Nulldurchgang kommt. Der Messbereich wird in beide Richtungen vom Magnetfeldsensor604 weg mit positivem und negativem Vorzeichen durchfahren, wodurch beide Richtungen voneinander unterschieden werden können. Die Spaltweite der Spalte615 ,616 zum Dauermagneten nimmt dabei in Richtung Magnetfeldsensor zu, so dass das Messsignal der magnetischen Flussdichte B über die zurückgelegte Wegstrecke x abnimmt. Ein entsprechender Signalverlauf617 ist in13 , wobei die beiden Signale jeweils einer Seite der vom Magnetfeldsensor geteilten Wegstrecke x in den Messbereich A und den Messbereich B geteilt und die Schraffierung die gültigen Messbereiche anzeigt. -
12 zeigt eine Seitenansicht der Wegmesseinrichtung601 der11 . An den beiden Anlageflächen605 ,606 sind die Flussleitelemente602 ,603 aufgenommen. Dabei sind die beiden Äste602a und603a der Flussleitelemente602 ,603 nach vorne gerichtet und überkreuzen sich mit den nach hinten gerichteten Ästen602b ,603b . - Die
14 ,15 und16 zeigen ein spezielles Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung701 mit einer Anordnung des Magnetfeldsensors704 zwischen den Enden der in Bewegungsrichtung9 des Dauermagneten712 zu messenden Wegstrecke. Der senkrecht zur Bewegungsrichtung und parallel zur Flussrichtung des Dauermagneten712 angeordnete Magnetfeldsensor704 nimmt an jeder Anlagefläche705 ,706 sich entsprechend der in11 und12 dargestellten Wegmesseinrichtung601 überkreuzte Flussleitelemente702 ,703 mit Ästen702a ,702b ,703a ,703b auf. Im Gegensatz zu Wegmesseinrichtung601 sind die Flussleitelemente702 ,703 der Wegmesseinrichtung701 nicht symmetrisch ausgebildet. Vielmehr sind Äste702a und703a zueinander parallel angeordnet und die sich mit Annäherung an den Magnetfeldsensor704 vergrößernden Spalte725 ,726 bilden sich durch zunehmende Beabstandung der Äste702a und703a vom Dauermagneten712 . Die Äste703b und702b sind entsprechend der zuvor beschriebenen Flussleitbleche mit einem sich ändernden Abstand voneinander über die zurückgelegte Wegstrecke ausgestattet. Durch ein Überkreuzen der Flussleitelemente702 ,703 wird eine dem Signalverlauf617 der13 entsprechende Abhängigkeit des Messsignals von der Wegstrecke x beobachtet. Es versteht sich, dass die Äste der Flussleitbleche502 ,503 ,602 ,603 ,702 und703 der8 ,9 ,11 ,12 ,14 bis16 auch als separate Bauteile ausgebildet sein können und entsprechend auf Stoß oder überlappend an den Anlageflächen des Magnetfeldsensors beziehungsweise bei modulartiger Bauweise von Magnetfeldsensor und Dauermagnet an diesem angeordnet sein können. -
17 zeigt einen Signalverlauf717 einer Wegmesseinrichtung701 gemäß der14 ,15 ,16 . Trotz der unterschiedlichen Art der Beabstandung des Dauermagneten712 von den Flussleitelementen702 ,703 resultiert ein Signalverlauf717 entsprechend einer symmetrischen Wegmesseinrichtung mit zum Magnetfeldsensor704 hin abfallendem Signal. Im Bereich des Magnetfeldsensors704 verschlechtert sich allerdings die Signalhöhe stark, so dass diese Wegmesseinrichtung insbesondere dann in vorteilhafter Weise Anwendung findet, wenn infolge der guten Auflösung in den Endbereichen der Wegstrecke x eine Weg in den Endbereichen genau erfasst werden soll und die Auflösung in der Wegmitte eher von untergeordneter Bedeutung ist. -
18 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung801 , die den Wegmesseinrichtungen1 und201 der1 und5 ähnlich ist. Die Ausgestaltung der Flussleitelemente802 ,803 entspricht mit Ausnahme der Kontaktierung dieser am Magnetfeldsensor804 den Flussleitelementen202 ,203 (5 ). Die Kontaktierung der Flussleitelemente802 ,803 entspricht den Flussleitelementen2 ,3 der1 . Die Signalkennlinie817 ist in19 wiedergegeben, die auch für die Wegmesseinrichtung201 der5 zutrifft. -
20 zeigt einen Signalverlauf417 , der auf die Wegmesseinrichtung401 der7 zutrifft. Infolge des weiteren Abstands der Flussleitelemente und deren geringerer Polarisation aufgrund einer Verwendung eines Flussleitstücks ist der Signalverlauf417 gegenüber dem Signalverlauf17 einer Wegmesseinrichtung1 (1 ) mit geringeren Abständen der Flussleitelemente und mit der stark polarisierenden Wirkung des Dauermagneten12 über die gesamte Wegstrecke weniger intensiv. Aufgrund der geschützteren Platzierung des Dauermag neten am Magnetfeldsensor, kann diese Ausführungsform jedoch unter raueren Bedingungen eingesetzt werden. -
21 zeigt den Signalverlauf317 , der der Wegmessung302 der6 zugeordnet werden kann. Bezüglich der Intensität des Messsignals gelten die unter20 gemachten Ausführungen mit dem Unterschied, dass im Bereich des Magnetfeldsensors304 die Abstände der Flussleitbleche302 ,303 am geringsten sind und daher das Signal zum Magnetfeldsensor304 hin abnimmt. - Die
22 und23 zeigen eine Ansicht und einen Querschnitt einer Wegmesseinrichtung901 mit lediglich einem Flussleitblech902 . Entlang der Bewegungsrichtung9 weist das Flussleitelement902 angeformte Wangenteile902a ,902b , deren Abstand voneinander in Bewegungsrichtung variiert. Das Flussleitelement902 kann aus weichmagnetischem Material gestanzt und die Wangenteile902a ,902b können umgekantet sein. Der Dauermagnet912 ist mit einer polarisierten Fläche am Magnetfeldsensor aufgenommen. Um die Verlagerung zweier Bauteile bestimmen zu können, ist das Flussleitelement902 an einem Bauteil und die Einheit aus Magnetfeldsensor904 und Dauermagnet912 am anderen Bauteil aufgenommen, wobei bevorzugt das Flussleitelement902 auf einem beweglichen Bauteil aufgenommen ist. Bei einer Bewegung des Magnetfeldsensors904 in Bewegungsrichtung9 werden die Spalte925 ,926 vergrößert und das Signal am Magnetfeldsensor904 nimmt infolge des höheren magnetischen Widerstands der Spalte925 ,926 ab. Ein entsprechender Signalverlauf17 ist in3 gezeigt. Es versteht sich, dass die Ruhelage des Magnetfeldsensors904 auch an einer anderen Wegstrecke, beispielsweise bei maximalem Abstand sein kann. Weiterhin können im Gegensatz zur gezeigten Ausführungsform, bei der das Wangenteil902b parallel zur Bewegungsrichtung9 angeordnet ist, beide Wangenteile902a ,902b nicht parallel zur Bewegungsrichtung9 ausgerichtet sein. In weiteren alternativen Ausgestaltungen kann bei einer parallelen oder nicht parallelen Ausrichtung der Wangenteile902 ,902b der Magnetfeldsensor904 parallel oder nicht parallel zur Bewegungsrichtung9 mit einem Winkelsatz zu dieser bewegt werden, so dass selbst bei parallelen Wangenteilen902a ,902b längs der Bewegungsrichtung9 wegabhängige Abstände eingestellt werden können. Bezugszeichenliste1 Wegmesseinrichtung 205 Anlagefläche 2 Flussleitelement 206 Anlagefläche 3 Flussleitelement 207 Fläche 4 Magnetfeldsensor 208 Fläche 5 Anlagefläche 213 Fläche 6 Anlagefläche 214 Fläche 7 Fläche 215 Spalt 8 Fläche 216 Spalt 9 Bewegungsrichtung 218 Wange 10 Abstand 219 Wange 11 Flussleitstück 220 Ausnehmung 12 Dauermagnet 221 Ausnehmung 13 Fläche 301 Wegmesseinrichtung 14 Fläche 302 Flussleitelement 15 Spalt 303 Flussleitelement 16 Spalt 304 Magnetfeldsensor 17 Signalverlauf 305 Anlagefläche 101 Wegmesseinrichtung 306 Anlagefläche 102 Flussleitelement 307 Fläche 103 Flussleitelement 308 Fläche 104 Magnetfeldsensor 311 Flussleitstück 105 Anlagefläche 312 Dauermagnet 106 Anlagefläche 315 Spalt 107 Fläche 316 Spalt 108 Fläche 317 Signalverlauf 201 Wegmesseinrichtung 322 Polfläche 202 Flussleitblech 401 Wegmesseinrichtung 203 Flussleitblech 404 Magnetfeldsensor 204 Magnetfeldsensor 411 Flussleitstück 412 Dauermagnet 702 Flussleitelement 417 Signalverlauf 702a Ast 501 Wegmesseinrichtung 702b Ast 502 Flussleitelement 703 Flussleitelement 503 Flussleitelement 703a Ast 504 Magnetfeldsensor 703b Ast 511 Flussleitstück 704 Magnetfeldsensor 512 Dauermagnet 705 Anlagefläche 517 Signalverlauf 706 Anlagefläche 523 Arm 712 Dauermagnet 524 Arm 725 Spalt 601 Wegmesseinrichtung 726 Spalt 602 Flussleitelement 801 Wegmesseinrichtung 602a Ast 802 Flussleitelement 602b Ast 803 Flussleitelement 603 Flussleitelement 817 Signalverlauf 603a Ast 901 Wegmesseinrichtung 603b Ast 902 Flussleitelement 604 Magnetfeldsensor 902a Wangenteil 605 Anlagefläche 902b Wangenteil 606 Anlagefläche 904 Magnetfeldsensor 612 Dauermagnet 912 Dauermagnet 617 Signalverlauf 925 Spalt 701 Wegmesseinrichtung 926 Spalt - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 98/27351 A1 [0002]
Claims (39)
- Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,201 ,301 ,401 ,501 ,601 ,701 ,801 ,901 ) zur Messung zweier gegeneinander verlagerbarer Bauteile zumindest bestehend aus einem Magnetfeldsensor (4 ,104 ,204 ,304 ,404 ,504 ,604 ,704 ,804 ,904 ), einem Dauermagneten (12 ,312 ,412 ,512 ,612 ,712 ,912 ) und zumindest einem Flussleitelement (2 ,3 ,102 ,103 ,202 ,203 ,302 ,303 ,502 ,503 ,602 ,603 ,702 ,703 ,802 ,803 ,902 ), wobei das zumindest eine Flussleitelement (2 ,3 ,102 ,103 ,202 ,203 ,302 ,303 ,502 ,503 ,602 ,603 ,702 ,703 ,802 ,803 ,902 ) längs einer zu messenden Wegstrecke angeordnet ist, der Magnetfeldsensor (4 ,104 ,204 ,304 ,404 ,504 ,604 ,704 ,804 ,904 ) auf einem der Bauteile fest angeordnet ist und ein magnetisches Bauteil auf dem anderen Bauteil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Flussleitelement (2 ,3 ,102 ,103 ,202 ,203 ,302 ,303 ,502 ,503 ,602 ,603 ,702 ,703 ,802 ,803 ,902 ) dem magnetischen Bauteil zugewandte Flächen (13 ,14 ,213 ,214 ) aufweist, deren Abstand (10 ) zueinander über die Wegstrecke variiert. - Wegmesseinrichtung (
301 ,401 ,501 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Bauteil ein Flussleitstück (311 ,411 ,511 ) ist. - Wegmesseinrichtung (
301 ,401 ,501 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Flussleitstück (311 ,411 ,511 ) aus weichmagnetischem Material gebildet ist. - Wegmesseinrichtung (
301 ,401 ,501 ,901 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (312 ,412 ,512 ,912 ) mit einer Polfläche an einer Anlagefläche (306 ) des Magnetfeldsensors (304 ,404 ,504 ,904 ) angeordnet ist. - Wegmesseinrichtung (
302 ,401 ,501 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fläche (308 ) eines Flussleitelements (303 ) an der anderen Polfläche (322 ) des Dauermagneten (312 ) und eine Fläche (307 ) des anderen Flussleitelements (302 ) an einer Anlagefläche (306 ) des Magnetfeldsensors (304 ,404 ,504 ) angeordnet ist. - Wegmesseinrichtung (
901 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flussleitelement (902 ) mit zwei Wangenteilen (902a ,902b ) vorgesehen ist, die entlang der Wegstrecke einen zunehmenden Abstand aufweisen. - Wegmesseinrichtung (
901 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Flussleitelement (902 ) an einem Bauteil und der Magnetfeldsensor (904 ), an dessen einer Anlagefläche ein Dauermagnet (912 ) angeordnet ist, zwischen den Wangenteilen (902a ,902b ) entlang der Wegstrecke geführt wird und an dem anderen Bauteil angeordnet ist. - Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,201 ,301 ,401 ,501 ,601 ,701 ,801 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Flussleitelemente längs einer zu messenden Wegstrecke angeordnet sind und die beiden Flussleitelemente (2 ,3 ,102 ,103 ,202 ,203 ,302 ,303 ,502 ,503 ,602 ,603 ,702 ,703 ,802 ,803 ) dem magnetischen Bauteil zugewandte Flächen (13 ,14 ,213 ,214 ) aufweisen, deren Abstand (10 ) zueinander über die Wegstrecke variiert. - Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,201 ,601 ,701 ,801 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Bauteil der Dauermagnet (12 ,612 ,712 ) ist. - Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,201 ,601 ,701 ,801 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (12 ,612 ,712 ) in Richtung der diesem zugewandten Flächen (13 ,14 ,213 ,214 ) des zumindest einen Flussleitelements (2 ,3 ,102 ,103 ,202 ,203 ,602 ,603 ,702 ,703 ,802 ,803 ) polarisiert ist. - Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,601 ,701 ) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass je eine Fläche (7 ,8 ,107 ,108 ,207 ,208 ,307 ,308 ) der Flussleitflächen (2 ,3 ,102 ,103 ,202 ,203 ,302 ,303 ,502 ,503 ,602 ,603 ,702 ,703 ) an jeweils einer Anlagefläche (5 ,6 ,105 ,106 ,205 ,206 ,305 ,306 ,605 ,606 ,705 ,706 ) des Magnetfeldsensors (4 ,104 ,204 ,204 ,304 ,504 ,604 ,704 ) angeordnet sind. - Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,201 ,301 ,401 ) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (4 ,104 ,204 ,304 ,404 ) an einem Ende der Flussleitelemente (2 ,3 ,102 ,103 ,202 ,203 ,302 ,303 ) angeordnet ist. - Wegmesseinrichtung (
501 ,601 ,701 ) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (504 ,604 ,704 ) bezüglich einer Erstreckung der Flussleitelemente (502 ,503 ,602 ,603 ,702 ,703 ) entlang der Wegstrecke zwischen den Enden der Flussleitelemente (502 ,503 ,602 ,603 ,702 ,703 ) angeordnet ist. - Wegmesseinrichtung (
601 ,701 ) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Flussleitelemente (602 ,603 ,702 ,703 ) auf Höhe des Magnetfeldsensors (604 ,704 ) überkreuzen. - Wegmesseinrichtung (
1 ,201 ,301 ,501 ,601 ) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (4 ,204 ,304 ,504 ,604 ) bezüglich seiner Anlageflächen (5 ,6 ,205 ,206 ,305 ,306 ,505 ,506 ,605 ,606 ) parallel zur Wegstrecke angeordnet ist. - Wegmesseinrichtung (
101 ,401 ,701 ) nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (4 ,404 ,704 ) bezüglich seiner Anlageflächen (105 ,106 ,705 ,706 ) quer zur Wegstrecke angeordnet ist. - Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,301 ,501 ) nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (10 ) der aufeinander zuweisenden Flächen (13 ,14 ) der Flussleitelemente2 ,3 ,102 ,103 ,302 ,303 ,502 ,503 ) mit zunehmendem Abstand vom Magnetfeldsensor (4 ,104 ,304 ,504 ) abnimmt. - Wegmesseinrichtung (
201 ,401 ,601 ,701 ) nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der aufeinander zuweisenden Flächen (213 ,214 ) der Flussleitelemente (202 ,203 ,602 ,603 ,702 ,703 ) mit zunehmendem Abstand vom Magnetfeldsensor (204 ,404 ,604 ,704 ) zunimmt. - Wegmesseinrichtung (
501 ,601 ) nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Flussleitelemente (502 ,503 ,602 ,603 ) beidseitig des Magnetfeldsensors (504 ,604 ) entlang der Wegstrecke mit spiegelsymmetrisch zu diesem verlaufenden Abständen aufweisen. - Wegmesseinrichtung (
701 ) nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Flussleitelemente (702 ,703 ) zumindest über einen Teil ihrer Erstreckung parallel mit konstantem Abstand zueinander und variierendem Abstand von einer Ebene der Wegstrecke angeordnet sind, wobei sich der Dauermagnet (712 ) parallel zur Ebene bewegt. - Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,201 ,301 ,401 ,501 ,601 ,701 ,801 ,901 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich in einem von dem zumindest einen Flussleitelement (2 ,3 ,102 ,103 ,202 ,203 ,302 ,303 ,402 ,403 ,502 ,503 ,602 ,603 ,702 ,703 ,802 ,803 ,902 ), dem Dauermagneten (12 ,312 ,412 ,512 ,612 ,712 ,912 ), dem magnetischen Bauteil und dem Magnetfeldsensor (4 ,104 ,204 ,304 ,404 ,504 ,604 ,704 ,804 ,904 ) gebildeten Messkreis eine Messgröße in Abhängigkeit von der Wegstrecke ändert. - Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,201 ,301 ,401 ,801 ,901 ) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgröße über die Wegstrecke proportional ist. - Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,201 ,301 ,401 ,501 ,601 ,701 ,801 ,901 ) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgröße abhängig von einem Summenabstand der dem magnetischen Bauteil zugewandten Flächen des zumindest einen Flussleitelements (2 ,3 ,102 ,103 ,202 ,203 ,302 ,303 ,402 ,403 ,502 ,503 ,602 ,603 ,702 ,703 ,802 ,803 ,902 ) ist. - Wegmesseinrichtung (
201 ,401 ,501 ,801 ,901 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich ausgehend vom Magnetfeldsensor (204 ,404 ,504 ,804 ,904 ) der Abstand der dem magnetischen Bauteil zugewandten Flächen längs der Wegstrecke vergrößert. - Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,301 ,601 ,701 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich ausgehend vom Magnetfeldsensor (4 ,104 ,304 ,604 ,704 ) der Abstand der dem magnetischen Bauteil zugewandten Flächen längs der Wegstrecke vermindert. - Wegmesseinrichtung (
501 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich ausgehend vom Magnetfeldsensor (504 ) der Abstand der dem magnetischen Bauteil zugewandten Flächen in beide Richtungen längs der Wegstrecke erweitert. - Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,301 ,601 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flussleitelemente (2 ,3 ,102 ,103 ,602 ,603 ) im Bereich des Magnetfeldsensors (4 ,104 ,304 ,604 ) den kleinsten Querschnitt und den größten Abstand zum magnetischen Teil aufweisen. - Wegmesseinrichtung (
601 ,701 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Flussleitelemente (602 ,603 ,702 ,703 ) im Bereich des Magnetfeldsensors (604 ,704 ) überkreuzen. - Wegmesseinrichtung (
701 ) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die sich überkreuzenden Flussleitelemente (702 ,703 ) aus vier Elementen gebildet sind, die im Bereich des Magnetfeldsensors (704 ) jeweils paarweise zu einem Flussleitelement (702 ,703 ) gefügt werden. - Wegmesseinrichtung (
701 ) nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die entlang der Wegstrecke diagonal zueinander angeordneten Elemente auf jeweils einer Anlagefläche (705 ,706 ) des Magnetfeldsensors (704 ) angeordnet sind. - Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,201 ,301 ,401 ,501 ,601 ,701 ,801 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Magnetfeldsensor (4 ,104 ,204 ,304 ,404 ,504 ,604 ,704 ,804 ) aufnehmendes Stanzgitter einen Ausschnitt aufweist. - Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,201 ,301 ,401 ,501 ,601 ,701 ,801 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kunststoffgehäuse des Magnetfeldsensors (4 ,104 ,204 ,304 ,404 ,504 ,604 ,704 ,804 ) einen Ausschnitt aufweist. - Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,201 ,301 ,401 ,501 ,601 ,701 ,801 ) nach einem der Ansprüche 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einen Ausschnitt ein Flussleitelement (2 ,3 ,102 ,103 ,202 ,203 ,302 ,303 ,402 ,403 ,502 ,503 ,602 ,603 ,702 ,703 ,802 ,803 ) an den Magnetfeldsensor (4 ,104 ,204 ,304 ,404 ,504 ,604 ,704 ,804 ) herangeführt wird. - Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,201 ,301 ,401 ,501 ,601 ,701 ,801 ) nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (4 ,104 ,204 ,304 ,404 ,504 ,604 ,704 ,804 ) ungehäust zwischen den Flussleitelementen (2 ,3 ,102 ,103 ,202 ,203 ,302 ,303 ,402 ,403 ,502 ,503 ,602 ,603 ,702 ,703 ,802 ,803 ) positioniert und gemeinsam mit diesen und einem Chipträger umspritzt wird. - Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,201 ,301 ,401 ,501 ,601 ,701 ,801 ,901 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Wegstrecke ein variabler Abstand zwischen den dem magnetischen Bauteil und den diesem zugewandten Flächen des zumindest einen Flussleitelements (2 ,3 ,102 ,103 ,202 ,203 ,302 ,303 ,402 ,403 ,502 ,503 ,602 ,603 ,702 ,703 ,802 ,803 ,902 ) hergestellt wird, indem das magnetische Bauteil entlang der Wegstrecke aus einer von den Flächen aufgespannten Ebene wegbewegt wird. - Wegmesseinrichtung (
301 ,401 ,501 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Bauteil aus einer ferromagnetisch kristallinen Legierung gebildet ist. - Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,201 ,301 ,401 ,501 ,601 ,701 ,801 ,901 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Flussleitelement (2 ,3 ,102 ,103 ,202 ,203 ,302 ,303 ,402 ,403 ,502 ,503 ,602 ,603 ,702 ,703 ,802 ,803 ,902 ) aus einer ferromagnetisch kristallinen Legierung gebildet ist. - Kupplungsausrücksystem mit einem axial gegenüber einem feststehenden Bauteil verlagerbaren Bauteil, mit dem ein Hebelsystem einer Reibungskupplung zum Ein- und Ausrücken dieser beaufschlagt wird, wobei zur Erfassung eines Betätigungswegs der Kupplung eine Wegmesseinrichtung (
1 ,101 ,201 ,301 ,401 ,501 ,601 ,701 ) gemäß den Ansprüchen 1 bis 15 am Kupplungsausrücksystem angebracht ist. - Verfahren zur Messung eines Weges zweier gegeneinander verlagerbaren Bauteile mittels eines Messkreises zumindest bestehend aus einem Magnetfeldsensor (
4 ,104 ,204 ,304 ,404 ,504 ,604 ,704 ,804 ,904 ), einem Dauermagneten (12 ,312 ,412 ,512 ,612 ,712 ,912 ) zumindest einem an einem Bauteil angeordneten, entlang einer zu messenden Wegstrecke angeordneten Flussleitelement (2 ,3 ,102 ,103 ,202 ,203 ,302 ,303 ,402 ,403 ,502 ,503 ,602 ,603 ,702 ,703 ,802 ,803 ,902 ) und einem an dem anderen Bauteil entlang des zumindest einen Flussleitelements (2 ,3 ,102 ,103 ,202 ,203 ,302 ,303 ,402 ,403 ,502 ,503 ,602 ,603 ,702 ,703 ,802 ,803 ,902 ) während einer Verlagerung verlagerten magnetischen Bauteils, wobei entlang der Wegstrecke zumindest ein Spalt (15 ,16 ,215 ,216 ,315 ,316 ,515 ,516 ,725 ,726 ,925 ,926 ) zwischen dem zumindest einen Flussleitelement (2 ,3 ,102 ,103 ,202 ,203 ,302 ,303 ,402 ,403 ,502 ,503 ,602 ,603 ,702 ,703 ,802 ,803 ,902 ) und dem magnetischen Teil eingestellt und der Widerstand des Messkreises erfasst und der Wegstrecke zugeordnet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007059402A DE102007059402A1 (de) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | Wegmesseinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007059402A DE102007059402A1 (de) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | Wegmesseinrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102007059402A1 true DE102007059402A1 (de) | 2009-06-18 |
Family
ID=40679792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102007059402A Withdrawn DE102007059402A1 (de) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | Wegmesseinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102007059402A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105841598A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-08-10 | 北京泓慧国际能源技术发展有限公司 | 一种执行器传感器一体化磁轴承位移测量方法 |
DE112011105736B4 (de) * | 2011-10-14 | 2018-04-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Positionsdetektoreinrichtung |
EP3892961A1 (de) * | 2020-04-06 | 2021-10-13 | Bourns, Inc. | Magnetischer fernbereichspositionssensor |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998027351A1 (de) | 1996-12-19 | 1998-06-25 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Reibungskupplung |
-
2007
- 2007-12-10 DE DE102007059402A patent/DE102007059402A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998027351A1 (de) | 1996-12-19 | 1998-06-25 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Reibungskupplung |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112011105736B4 (de) * | 2011-10-14 | 2018-04-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Positionsdetektoreinrichtung |
CN105841598A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-08-10 | 北京泓慧国际能源技术发展有限公司 | 一种执行器传感器一体化磁轴承位移测量方法 |
EP3892961A1 (de) * | 2020-04-06 | 2021-10-13 | Bourns, Inc. | Magnetischer fernbereichspositionssensor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19805094B4 (de) | Linearantrieb und diesen verwendendes optisches Gerät | |
EP2156143B1 (de) | Magnetfeldsensor | |
DE69523348T2 (de) | Magnetischer Sensor mit einem Bauteil mit anisotroper Kontur | |
DE112007003025T5 (de) | Magnetsensor und Magnetkodierer, der ihn nutzt | |
EP2210018B1 (de) | Sensor für die schaltstellung einer schaltwelle und entsprechendes ermittlungsverfahren | |
EP2459971B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines magnetischen sensorelements | |
DE102007059402A1 (de) | Wegmesseinrichtung | |
DE19612422C2 (de) | Potentiometereinrichtung mit einem linear verschiebbaren Stellelement und signalerzeugenden Mitteln | |
DE102014223884A1 (de) | Sensoranordnung und Verfahren zum Bestimmen einer Position und/oder einer Positionsänderungeines Messobjekts | |
EP2219094B1 (de) | Steuerungsvorrichtung für eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere ein Flurförderzeug | |
EP1470393A2 (de) | Wegsensor mit magnetoelektrischem wandlerelement | |
EP1284004B1 (de) | Induktiver übertrager bestehend aus zwei spulen mit je einem kern | |
EP1173729B1 (de) | Wegmessvorrichtung | |
EP1175596B1 (de) | Magnetischer positionssensor | |
DE19724388A1 (de) | Wegsensor | |
DE102007017968A1 (de) | Elektrische Linearantriebsvorrichtung | |
CH696859A5 (de) | Stromsensor mit mehreren Magnetfeldsensoren. | |
EP3417244A1 (de) | Sensor | |
DE10161541B4 (de) | Sensoranordnung und Funktionseinheit mit Sensoranordnung | |
DE10258254A1 (de) | Wegsensor mit magnetoelektrischem Wandlerelement | |
DE102014000054A1 (de) | Positionsmessung mit einem variablen Flusskollektor | |
DE10234965B4 (de) | Wegsensor | |
DE102017202365A1 (de) | Sensoreinrichtung | |
DE102006042580A1 (de) | Baugruppe zur Erfassung einer Ventilstellung | |
DE10204453A1 (de) | Induktiver Wegaufnehmer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OR8 | Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 H, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120823 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120823 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140214 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140214 |
|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20141030 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150223 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |