JPH11287606A - 測定対象特に自動車変速機の変速軸の位置を非接触測定する装置 - Google Patents
測定対象特に自動車変速機の変速軸の位置を非接触測定する装置Info
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- JPH11287606A JPH11287606A JP11032863A JP3286399A JPH11287606A JP H11287606 A JPH11287606 A JP H11287606A JP 11032863 A JP11032863 A JP 11032863A JP 3286399 A JP3286399 A JP 3286399A JP H11287606 A JPH11287606 A JP H11287606A
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- 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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
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- F16H59/08—Range selector apparatus
- F16H59/10—Range selector apparatus comprising levers
- F16H59/105—Range selector apparatus comprising levers consisting of electrical switches or sensors
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 測定対象の少なくとも二次元の位置測定を簡
単に行うことができるようにする。 【解決手段】 測定対象特に自動車変速機の変速軸の位
置を非接触測定する装置は、磁力に応答するセンサ要素
を備えている。このセンサ要素に沿って測定対象が移動
可能であり、測定対象が少なくとも1個のトリガ要素を
備えている。トリガ要素6が互いに定置されて配置され
た2個の磁石10,11を備え、この磁石が互いに離れ
ていて、センサ要素1の隣の範囲に配置され、一方の磁
石11が片側が広がった仮想の空隙を発生するために、
他方の磁石10に対して或る角度だけ回転させられてい
る。
単に行うことができるようにする。 【解決手段】 測定対象特に自動車変速機の変速軸の位
置を非接触測定する装置は、磁力に応答するセンサ要素
を備えている。このセンサ要素に沿って測定対象が移動
可能であり、測定対象が少なくとも1個のトリガ要素を
備えている。トリガ要素6が互いに定置されて配置され
た2個の磁石10,11を備え、この磁石が互いに離れ
ていて、センサ要素1の隣の範囲に配置され、一方の磁
石11が片側が広がった仮想の空隙を発生するために、
他方の磁石10に対して或る角度だけ回転させられてい
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁力に応答するセ
ンサ要素を備え、このセンサ要素に沿って測定対象が移
動可能であり、測定対象が少なくとも1個のトリガ要素
を備えている、測定対象特に自動車変速機の変速軸の位
置を非接触測定する装置に関する。
ンサ要素を備え、このセンサ要素に沿って測定対象が移
動可能であり、測定対象が少なくとも1個のトリガ要素
を備えている、測定対象特に自動車変速機の変速軸の位
置を非接触測定する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この公知の装置(ドイツ連邦共和国特許
出願公開第4425904号公報)の場合には、測定対
象の位置を検出するために磁気的な変位センサが設けら
れている。この測定対象は検出すべき変位の全長にわた
って延びる測定巻線を備えた棒状の磁心に沿って非接触
式に移動可能である。測定対象はそれに隣接する個所で
磁心を飽和し、仮想の空隙を生じる。磁心の端部には、
直列に接続された他の2個のコイルが配置されている。
このコイルの後には、デファレンシャルモード誘導電圧
を検出するための評価回路が接続されている。このデフ
ァレンシャルモード誘導電圧から測定対象の位置を推測
可能である。定電流電源は、一定の振幅の交流で測定巻
線を励磁するために役立つ。しかしながら、変位センサ
は一次元の運動を検出するためにのみ適している。複数
次元、例えば二次元の位置測定を行うことができるよう
にするためには、このようなセンサを2個必要とする。
この場合、両センサの少なくとも一方が測定対象に直接
連結されるかあるいは適当な機構を介して測定対象に連
結される。センサを測定対象に直接連結する場合更に、
センサ信号を伝送するために、付加的な測定導線が必要
である。
出願公開第4425904号公報)の場合には、測定対
象の位置を検出するために磁気的な変位センサが設けら
れている。この測定対象は検出すべき変位の全長にわた
って延びる測定巻線を備えた棒状の磁心に沿って非接触
式に移動可能である。測定対象はそれに隣接する個所で
磁心を飽和し、仮想の空隙を生じる。磁心の端部には、
直列に接続された他の2個のコイルが配置されている。
このコイルの後には、デファレンシャルモード誘導電圧
を検出するための評価回路が接続されている。このデフ
ァレンシャルモード誘導電圧から測定対象の位置を推測
可能である。定電流電源は、一定の振幅の交流で測定巻
線を励磁するために役立つ。しかしながら、変位センサ
は一次元の運動を検出するためにのみ適している。複数
次元、例えば二次元の位置測定を行うことができるよう
にするためには、このようなセンサを2個必要とする。
この場合、両センサの少なくとも一方が測定対象に直接
連結されるかあるいは適当な機構を介して測定対象に連
結される。センサを測定対象に直接連結する場合更に、
センサ信号を伝送するために、付加的な測定導線が必要
である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、測定対象の少なくとも二次元の位置測定を簡単に
行うことができるように、冒頭に述べた装置を形成する
ことである。
題は、測定対象の少なくとも二次元の位置測定を簡単に
行うことができるように、冒頭に述べた装置を形成する
ことである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題は冒頭に述べた
装置において、本発明に従い、トリガ要素が互いに定置
されて配置された2個の磁石を備え、この磁石が互いに
離れていて、センサ要素の隣の範囲に配置され、一方の
磁石が片側が広がった仮想の空隙を発生するために、他
方の磁石に対して或る角度だけ回転させられていること
によって解決される。
装置において、本発明に従い、トリガ要素が互いに定置
されて配置された2個の磁石を備え、この磁石が互いに
離れていて、センサ要素の隣の範囲に配置され、一方の
磁石が片側が広がった仮想の空隙を発生するために、他
方の磁石に対して或る角度だけ回転させられていること
によって解決される。
【0005】本発明による装置の場合には、測定対象の
位置を少なくとも二次元で検出するために、両磁石を備
えたトリガ要素を1個しか必要としない。従って、この
測定対象において、トリガ要素により並進運動と回転運
動を検出することができる。両磁石の交替する磁化方向
により、次のような磁場が発生する。すなわち、トリガ
要素の回転時に制限されが角度範囲内で広がる有効範囲
を有する磁場が発生する。その際、仮想の空隙の大きさ
は、一方向においてのみ変化する。両磁石から出て互い
に重ね合わされる磁場がセンサ要素の周囲においてオー
ダー的にほぼ同じ大きさの値をとるために、磁石は磁石
容積と大きさの比を互いに調和させなければならない。
両磁石の磁化方向の間の角度差は、磁石の間の非常に強
い相互作用を排除することができ、仮想の空隙に広がり
が一方向においてのみ行われるような大きさにすべきで
ある。
位置を少なくとも二次元で検出するために、両磁石を備
えたトリガ要素を1個しか必要としない。従って、この
測定対象において、トリガ要素により並進運動と回転運
動を検出することができる。両磁石の交替する磁化方向
により、次のような磁場が発生する。すなわち、トリガ
要素の回転時に制限されが角度範囲内で広がる有効範囲
を有する磁場が発生する。その際、仮想の空隙の大きさ
は、一方向においてのみ変化する。両磁石から出て互い
に重ね合わされる磁場がセンサ要素の周囲においてオー
ダー的にほぼ同じ大きさの値をとるために、磁石は磁石
容積と大きさの比を互いに調和させなければならない。
両磁石の磁化方向の間の角度差は、磁石の間の非常に強
い相互作用を排除することができ、仮想の空隙に広がり
が一方向においてのみ行われるような大きさにすべきで
ある。
【0006】本発明による装置の場合、変位検出は、セ
ンサ要素の第1の二次巻線に誘導された電圧を評価する
ことによって有利に行われる。一方、角度情報は第1と
第2の二次巻線の間のデファレンシャルモード誘導電圧
から導き出すことができる。従って、有利な実施形で
は、第1の測定量を検出するために、一方の二次巻線の
後に第1の整流器が接続配置され、第2の測定量を検出
するために、両二次巻線の直列回路の後に第2の整流器
が接続配置されている。測定信号のできるだけ高い質を
実現するために、両整流器は好ましくはピーク値整流器
である。それによって、測定結果を処理および評価する
ための高価な電子評価装置が不要である。センサ要素の
一次巻線の励磁は、有利な実施形では、三角形の交流に
よって行われる。これは、特に自動車分野の用途におい
て、一次巻線の充分な励磁を保証するために、低い有効
電流値で充分であるという利点がある。
ンサ要素の第1の二次巻線に誘導された電圧を評価する
ことによって有利に行われる。一方、角度情報は第1と
第2の二次巻線の間のデファレンシャルモード誘導電圧
から導き出すことができる。従って、有利な実施形で
は、第1の測定量を検出するために、一方の二次巻線の
後に第1の整流器が接続配置され、第2の測定量を検出
するために、両二次巻線の直列回路の後に第2の整流器
が接続配置されている。測定信号のできるだけ高い質を
実現するために、両整流器は好ましくはピーク値整流器
である。それによって、測定結果を処理および評価する
ための高価な電子評価装置が不要である。センサ要素の
一次巻線の励磁は、有利な実施形では、三角形の交流に
よって行われる。これは、特に自動車分野の用途におい
て、一次巻線の充分な励磁を保証するために、低い有効
電流値で充分であるという利点がある。
【0007】センサ要素は好ましくは測定コイルを備え
ている。この測定コイルは測定対象の移動方向に対して
平行である。測定コイルは好ましくは軟磁性材料からな
るコアを備えている。
ている。この測定コイルは測定対象の移動方向に対して
平行である。測定コイルは好ましくは軟磁性材料からな
るコアを備えている。
【0008】このコアは特に、軟磁性の結晶材料製の細
長い条片と、非結晶材料またはナノ結晶材料製の少なく
とも1つの条片からなっている。軟磁性材料製の条片
と、非結晶およびナノ結晶の条片は、周囲の一次巻線を
簡単に相互連結することが可能である。上記のコア材料
の代わりに、合成樹脂結合材料製のコアを使用すること
ができる。上記のすべての例は、一定の磁が作用するの
で、擾乱の影響を受けにくくなる。それによって、非常
に大きな一定の場がコアを飽和しなくなり、それに関連
して仮想空隙を移動させなくなる。
長い条片と、非結晶材料またはナノ結晶材料製の少なく
とも1つの条片からなっている。軟磁性材料製の条片
と、非結晶およびナノ結晶の条片は、周囲の一次巻線を
簡単に相互連結することが可能である。上記のコア材料
の代わりに、合成樹脂結合材料製のコアを使用すること
ができる。上記のすべての例は、一定の磁が作用するの
で、擾乱の影響を受けにくくなる。それによって、非常
に大きな一定の場がコアを飽和しなくなり、それに関連
して仮想空隙を移動させなくなる。
【0009】測定対象の並進運動と回転運動の際に、両
二次コイルで充分な電圧レベルを達成できるようにする
ために、一次巻線に加えられる交流の周波数は3〜5k
Hzであり、交流の実効値は5〜20mAである。
二次コイルで充分な電圧レベルを達成できるようにする
ために、一次巻線に加えられる交流の周波数は3〜5k
Hzであり、交流の実効値は5〜20mAである。
【0010】本発明の他の特徴は他の請求項、次の記載
および図面から明らかである。
および図面から明らかである。
【0011】次に、図に示した実施の形態に基づいて本
発明を詳しく説明する。図1の原理的な回路図はセンサ
要素としてのコイル1と、このコイル1内に軸方向に配
置された軟磁性材料からなるコア3内に仮想の空隙を発
生するトリガ要素6を示している。トリガ要素6はコイ
ル1の軸線14に対して平行にx方向に摺動可能であ
り、摺動軸線回りに回転可能である。コイル1は一次巻
線2と、巻回方向が反対向きの二次巻線4,5を備えて
いる。この一次巻線は電源7によって発生する交流iP
によって励磁される。二次巻線4,5内に誘導される
電圧u1 ,u2 はトリガ要素6によって励起された仮
想の空隙の位置と大きさに依存する。誘導された第1の
電圧u1 は第1の整流器8に供給される。この整流器
は出力側に直流電圧Ux を発生する。この直流電圧の
値はトリガ要素6の変位位置に比例する(図4)。二次
巻線4,5に誘導される電圧u1 ,u2 の差は第2の
整流器9に供給される。差は巻回方向が反対向きの場合
二次巻線4,5を直列に接続することによって生じる。
整流されたデファレンシャルモード電圧Uψは近似的
に、トリガ要素6の角度位置ψに比例する(図5)。ト
リガ要素6の並進軸線と回転軸線は本用途ではコイル1
の軸線14に対して平行である。
発明を詳しく説明する。図1の原理的な回路図はセンサ
要素としてのコイル1と、このコイル1内に軸方向に配
置された軟磁性材料からなるコア3内に仮想の空隙を発
生するトリガ要素6を示している。トリガ要素6はコイ
ル1の軸線14に対して平行にx方向に摺動可能であ
り、摺動軸線回りに回転可能である。コイル1は一次巻
線2と、巻回方向が反対向きの二次巻線4,5を備えて
いる。この一次巻線は電源7によって発生する交流iP
によって励磁される。二次巻線4,5内に誘導される
電圧u1 ,u2 はトリガ要素6によって励起された仮
想の空隙の位置と大きさに依存する。誘導された第1の
電圧u1 は第1の整流器8に供給される。この整流器
は出力側に直流電圧Ux を発生する。この直流電圧の
値はトリガ要素6の変位位置に比例する(図4)。二次
巻線4,5に誘導される電圧u1 ,u2 の差は第2の
整流器9に供給される。差は巻回方向が反対向きの場合
二次巻線4,5を直列に接続することによって生じる。
整流されたデファレンシャルモード電圧Uψは近似的
に、トリガ要素6の角度位置ψに比例する(図5)。ト
リガ要素6の並進軸線と回転軸線は本用途ではコイル1
の軸線14に対して平行である。
【0012】図2には、トリガ要素の第1の環状磁石1
0がコイル軸線14に対して間隔d1を有することが示
してある。コイル1は特に、その全長にわたって一次巻
線2によって取り囲まれている。一方、二次巻線4,5
はコイル1の端部にのみ配置され、そこで一次巻線2を
取り囲んでいる(図3参照)。二次巻線4,5は互いに
間隔を有し、この間隔は少なくともトリガ要素6の最大
並進移動距離に一致している。
0がコイル軸線14に対して間隔d1を有することが示
してある。コイル1は特に、その全長にわたって一次巻
線2によって取り囲まれている。一方、二次巻線4,5
はコイル1の端部にのみ配置され、そこで一次巻線2を
取り囲んでいる(図3参照)。二次巻線4,5は互いに
間隔を有し、この間隔は少なくともトリガ要素6の最大
並進移動距離に一致している。
【0013】図3は、2個の環状磁石10,11を有す
るトリガ要素6の平面図およびコイル1の断面図であ
る。比較的に小さな回転角度ψを測定するために、環状
磁石の代わりに棒磁石を使用することができる。環状磁
石10,11は軸方向に磁化されている。両環状磁石1
0,11はコイル1の隣の範囲に配置されている。第1
の環状磁石10はコイル1の軸線14に対して垂直な平
面内に配置されている。従って、環状磁石10の軸線1
2はコイル軸線14に対して平行である。図3から判る
ように、環状磁石10はコイル1に対して次のように配
置されている。すなわち、環状磁石軸線12に対して垂
直な環状磁石10の中心軸線13がコイル軸線14と交
叉するように配置されている。第2の環状磁石11は、
中心軸線13に対して平行な軸線15回りに角度αだけ
第1の環状磁石10と相対的に回転している。軸線15
は同様に、コイル軸線14と交叉している。両環状磁石
10,11は相互間隔d2 を有する。
るトリガ要素6の平面図およびコイル1の断面図であ
る。比較的に小さな回転角度ψを測定するために、環状
磁石の代わりに棒磁石を使用することができる。環状磁
石10,11は軸方向に磁化されている。両環状磁石1
0,11はコイル1の隣の範囲に配置されている。第1
の環状磁石10はコイル1の軸線14に対して垂直な平
面内に配置されている。従って、環状磁石10の軸線1
2はコイル軸線14に対して平行である。図3から判る
ように、環状磁石10はコイル1に対して次のように配
置されている。すなわち、環状磁石軸線12に対して垂
直な環状磁石10の中心軸線13がコイル軸線14と交
叉するように配置されている。第2の環状磁石11は、
中心軸線13に対して平行な軸線15回りに角度αだけ
第1の環状磁石10と相対的に回転している。軸線15
は同様に、コイル軸線14と交叉している。両環状磁石
10,11は相互間隔d2 を有する。
【0014】図4は、トリガ要素6を設けた測定対象の
変位位置xに対する電圧Ux の依存関係を、異なる角
度位置(ψ=0°、ψ=+11°、ψ=−11°)につ
いて示している。変位位置xの測定範囲全体にわたっ
て、200mVの電圧降下が生じる。電圧Ux は近似
的に、線形移動xの増大につれて直線的に低下し、その
際角度位置ψにはほとんど影響されない。
変位位置xに対する電圧Ux の依存関係を、異なる角
度位置(ψ=0°、ψ=+11°、ψ=−11°)につ
いて示している。変位位置xの測定範囲全体にわたっ
て、200mVの電圧降下が生じる。電圧Ux は近似
的に、線形移動xの増大につれて直線的に低下し、その
際角度位置ψにはほとんど影響されない。
【0015】−20〜+20°の範囲内で測定対象の角
度位置ψが変化すると、図5に従って、電圧Uψは少な
くとも20mVの電圧変化を生じる。測定対象の角度位
置ψに対する電圧Uψの依存関係が、異なる3つの変位
位置について示してある(x=15mm、x=30m
m、x=45mm)。固定された変位位置xについては
近似的に、デファレンシャルモード電圧Uψと角度位置
ψとの間に直線的な依存関係がある。電圧Uψに対する
変位位置xの影響は例えば、合計信号を求めることによ
ってあるいは簡単な重ね合せ制御によって排除可能であ
る。
度位置ψが変化すると、図5に従って、電圧Uψは少な
くとも20mVの電圧変化を生じる。測定対象の角度位
置ψに対する電圧Uψの依存関係が、異なる3つの変位
位置について示してある(x=15mm、x=30m
m、x=45mm)。固定された変位位置xについては
近似的に、デファレンシャルモード電圧Uψと角度位置
ψとの間に直線的な依存関係がある。電圧Uψに対する
変位位置xの影響は例えば、合計信号を求めることによ
ってあるいは簡単な重ね合せ制御によって排除可能であ
る。
【0016】図6,7は、上記の装置の用途を概略的に
示している。この装置が自動車の手動変速機を自動化す
るための調節装置に使用されると有利である。このよう
な調節装置は例えばドイツ連邦共和国特許第19610
491号公報に記載されている。変速機においてゲート
を選択し、ギアを入れるために、変速軸は軸方向に摺動
させられ、その軸線回りに回転させられる。図6は変速
軸17がギア調節器18に連結されている手動変速機1
6を示している。ギア調節器18内で、変速軸17はギ
ア調節器18から突出する延長部19に連結されてい
る。勿論、変速軸17を連続するよう延長形成すること
ができる。変速軸19は測定対象を形成する。この測定
対象の上にはトリガ要素16が配置されている。このト
リガ要素は両環状磁石10,11を備えている。この環
状磁石は上述のように、変速軸17またはその延長部1
9に定置されて配置されている。トリガ要素16には、
コイルの形をしたセンサ要素1が向き合っている。変速
軸17/19はx方向に軸方向移動可能であり、その軸
線20回りに角度ψだけ回転可能である。図7には、+
11°と−11°の回転角度ψが例示的に記載されてい
る。変速軸17/19をx方向に摺動させることによ
り、図4から判るように、電圧Ux から変位位置xが
決定される。変速軸17/19がその軸線回りに回転す
ると、図5に基づいて説明したように、その都度の変位
位置においてデファレンシャルモード電圧Uψから回転
角度が簡単に決定される。変速軸17/19の上記の摺
動運動と回転運動は、ドイツ連邦共和国特許第1961
0491号公報に詳細に記載されているように、所望の
ギアが入るようにあるいは変速機の所望のゲートが選択
されるように変えられる。
示している。この装置が自動車の手動変速機を自動化す
るための調節装置に使用されると有利である。このよう
な調節装置は例えばドイツ連邦共和国特許第19610
491号公報に記載されている。変速機においてゲート
を選択し、ギアを入れるために、変速軸は軸方向に摺動
させられ、その軸線回りに回転させられる。図6は変速
軸17がギア調節器18に連結されている手動変速機1
6を示している。ギア調節器18内で、変速軸17はギ
ア調節器18から突出する延長部19に連結されてい
る。勿論、変速軸17を連続するよう延長形成すること
ができる。変速軸19は測定対象を形成する。この測定
対象の上にはトリガ要素16が配置されている。このト
リガ要素は両環状磁石10,11を備えている。この環
状磁石は上述のように、変速軸17またはその延長部1
9に定置されて配置されている。トリガ要素16には、
コイルの形をしたセンサ要素1が向き合っている。変速
軸17/19はx方向に軸方向移動可能であり、その軸
線20回りに角度ψだけ回転可能である。図7には、+
11°と−11°の回転角度ψが例示的に記載されてい
る。変速軸17/19をx方向に摺動させることによ
り、図4から判るように、電圧Ux から変位位置xが
決定される。変速軸17/19がその軸線回りに回転す
ると、図5に基づいて説明したように、その都度の変位
位置においてデファレンシャルモード電圧Uψから回転
角度が簡単に決定される。変速軸17/19の上記の摺
動運動と回転運動は、ドイツ連邦共和国特許第1961
0491号公報に詳細に記載されているように、所望の
ギアが入るようにあるいは変速機の所望のゲートが選択
されるように変えられる。
【0017】磁石10,11は環状に形成しなくてもよ
い。変速軸17/19の回転角度ψが所定の角度範囲に
わたってのみ行われるので、この磁石10,11はリン
グの一部の形に形成することで充分である。
い。変速軸17/19の回転角度ψが所定の角度範囲に
わたってのみ行われるので、この磁石10,11はリン
グの一部の形に形成することで充分である。
【図1】本発明による装置の原理的な回路図である。
【図2】本発明による装置のセンサ要素とトリガ要素の
側面図である。
側面図である。
【図3】センサ要素を切断して示す、図2のセンサ要素
とトリガ要素の平面図である。
とトリガ要素の平面図である。
【図4】トリガ要素の位置に対するセンサ要素の測定信
号の依存関係を示すグラフである。
号の依存関係を示すグラフである。
【図5】トリガ要素の位置に対するセンサ要素の測定信
号の依存関係を示すグラフである。
号の依存関係を示すグラフである。
【図6】自動車変速機の変速軸に関連して本発明による
装置を概略的に示す側面図である。
装置を概略的に示す側面図である。
【図7】図6の装置の正面図である。
1 センサ要素 2 一次巻線 3 コア 4,5 二次巻線 6 トリガ要素 7 電源 8,9 整流器 10,11 磁石 12 磁石の軸線 13 磁石の軸線 14 センサ要素の軸線 15 軸線 17,19 測定対象 20 回転運動軸線 α 角度 d1 間隔 x 移動方向 Ux 誘導電圧 Uψ デファレンシャルモード電圧 iP 交流
Claims (26)
- 【請求項1】 磁力に応答するセンサ要素を備え、この
センサ要素に沿って測定対象が移動可能であり、測定対
象が少なくとも1個のトリガ要素を備えている、測定対
象特に自動車変速機の変速軸の位置を非接触測定する装
置において、トリガ要素(6)が互いに定置されて配置
された2個の磁石(10,11)を備え、この磁石が互
いに離れていて、センサ要素(1)の隣の範囲に配置さ
れ、一方の磁石(11)が片側が広がった仮想の空隙を
発生するために、他方の磁石(10)に対して或る角度
(α)だけ回転させられていることを特徴とする装置。 - 【請求項2】 両磁石(10,11)が少なくともリン
グの一部の形に形成され、特に環状磁石であることを特
徴とする請求項1記載の装置。 - 【請求項3】 両磁石(10,11)が同一に形成され
ていることを特徴とする請求項1または2記載の装置。 - 【請求項4】 センサ要素(1)が測定コイルを備え、
この測定コイルが測定対象(17,19)の移動方向
(x)に対して平行に延びていることを特徴とする請求
項1〜3のいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項5】 測定コイルの一次巻線(2)が電源
(7)、特に交流電源に接続されていることを特徴とす
る請求項4記載の装置。 - 【請求項6】 一次コイル(2)に2個の二次巻線
(4,5)が配置され、二次巻線の相互間隔が測定対象
の最大移動距離に適合していることを特徴とする請求項
5記載の装置。 - 【請求項7】 両二次巻線(4,5)の巻回方向が反対
向きであることを特徴とする請求項6記載の装置。 - 【請求項8】 両二次巻線(4,5)が直接に接続され
ていることを特徴とする請求項6または7記載の装置。 - 【請求項9】 測定コイルが軟磁性材料からなるコア
(3)を備えていることを特徴とする請求項4〜8のい
ずれか一つに記載の装置。 - 【請求項10】 トリガ要素(6)がコア(3)を飽和
させるために、測定対象(17,19)に隣接する個所
に設けられていることを特徴とする請求項9記載の装
置。 - 【請求項11】 両磁石(10,11)が測定コイルの
軸線(14)に対して間隔(d1 )を有することを特
徴とする請求項4〜10のいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項12】 磁石(10)の軸線(12)がセンサ
要素(1)の軸線(14)に対して平行になるように、
磁石(10)が配置されていることを特徴とする請求項
1〜11のいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項13】 軸線(12)に対して垂直である一方
の磁石(10)の中心軸線(13)がセンサ要素(1)
の軸線(14)と交叉していることを特徴とする請求項
12記載の装置。 - 【請求項14】 第2の磁石(11)が第1の磁石(1
0)に対して、第1の磁石(10)の中心軸線(13)
に対して平行な軸線(15)回りに角度(α)だけ回転
していることを特徴とする請求項1〜13のいずれか一
つに記載の装置。 - 【請求項15】 第2の磁石(11)の軸線(15)が
センサ要素(1)の軸線(14)と交叉していることを
特徴とする請求項14記載の装置。 - 【請求項16】 センサ要素(1)の軸線(14)が測
定対象(17,19)の回転運動軸線(20)に対して
平行に延びていることを特徴とする請求項1〜15のい
ずれか一つに記載の装置。 - 【請求項17】 センサ要素(1)の軸線(14)が測
定対象(17,19)の回転運動軸線(20)に対して
垂直に延びていることを特徴とする請求項1〜15のい
ずれか一つに記載の装置。 - 【請求項18】 第1の測定量としての誘導電圧(Ux
)を検出するために、一方の二次巻線(4)の後に第
1の整流器(8)が接続配置されていることを特徴とす
る請求項6〜17のいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項19】 第2の測定量としてのデファレンシャ
ルモード誘導電圧(Uψ)を検出するために、両二次巻
線(4,5)の直列回路の後に第2の整流器(9)が接
続配置されていることを特徴とする請求項6〜18のい
ずれか一つに記載の装置。 - 【請求項20】 両整流器(8,9)がピーク値整流の
ための手段を備えていることを特徴とする請求項18ま
たは19記載の装置。 - 【請求項21】 一次巻線(2)に接続された電源
(7)が、三角形の交流(iP )を発生するための手
段を備えていることを特徴とする請求項5〜20のいず
れか一つに記載の装置。 - 【請求項22】 コア(3)が軟磁性の結晶材料製の細
長い条片と、非結晶材料製の少なくとも1つの条片から
なっていることを特徴とする請求項9〜21のいずれか
一つに記載の装置。 - 【請求項23】 コア(3)が軟磁性の結晶材料製の細
長い条片と、ナノ結晶材料製の少なくとも1つの条片か
らなっていることを特徴とする請求項9〜21のいずれ
か一つに記載の装置。 - 【請求項24】 コア(3)が合成樹脂結合材料からな
っていることを特徴とする請求項9〜21のいずれか一
つに記載の装置。 - 【請求項25】 一次巻線(2)に印加される交流(i
P )の周波数が3〜5kHzであることを特徴とする
請求項5〜24のいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項26】 一次巻線(2)に印加される交流(i
P )の実効値が5〜20mAであることを特徴とする
請求項5〜24のいずれか一つに記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19805621:4 | 1998-02-12 |
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EP (1) | EP0936444B1 (ja) |
JP (1) | JPH11287606A (ja) |
DE (2) | DE19805621A1 (ja) |
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-
1999
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- 1999-02-05 DE DE59900256T patent/DE59900256D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-02-10 JP JP11032863A patent/JPH11287606A/ja active Pending
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