專利名稱：傳感器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)組件的兩個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)/位置的傳感器裝置，所述兩個(gè)部件被設(shè)置成相互靠近或?qū)⑵渲幸粋€(gè)部件設(shè)置在另一個(gè)部件的內(nèi)部并且可以相互相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在具體的情況下，所述組件可以是雙離合器變速箱的分離軸承，其中所述分離軸承包括作為第一部件的內(nèi)部軸承和作為第二部件的外部軸承。還有可能應(yīng)用在所謂的嚙合裝置中。
背景技術(shù)：
在所謂的雙離合器變速箱(也可稱為直接換擋變速箱(DSG))中，分離裝置和嚙合裝置需要用于兩項(xiàng)獨(dú)立的分離和嚙合操作。為了確定兩個(gè)必要軸承的位置，需要兩個(gè)獨(dú)立的位置傳感器。迄今為止，磁性傳感器(PLCD傳感器，即永磁式非接觸線性位移傳感器)已被用于外軸承。在這種情況下，磁體裝在軸承的止轉(zhuǎn)件上(參見例如EPl 898 111A2和DE 102 42 841A1)。因?yàn)榉蛛x和嚙合兩個(gè)裝置可能只占用少量的安裝空間，內(nèi)軸承以這樣的方式安裝，即內(nèi)軸承同軸地配置在外軸承的內(nèi)部。這種配置大大地減小了所需的安裝空間。然而，同時(shí)也意味著減少了位置傳感器的空間。在這樣的配置中，沒有為按照PIXD原理工作的傳感器留下余地。此外，傳感器的兩塊絕對(duì)強(qiáng)制性的磁體會(huì)相互干擾，而且這樣做會(huì)偽造測(cè)量結(jié)果。雙離合器變速箱由兩部分的離合器構(gòu)成，并且因長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐應(yīng)用已經(jīng)眾所周知。這種變速箱的優(yōu)點(diǎn)在于能夠在齒輪齒數(shù)比之間變速而不會(huì)中斷牽引力。這種變速箱主要用于機(jī)動(dòng)車輛，具體如直接換擋變速箱(DSG)或平行換擋變速箱(PSG)。然而，雙離合器變速箱也可用于其它地方，即任何需要借助于齒輪機(jī)構(gòu)傳送動(dòng)力的地方；如果可能的話，不會(huì)中斷牽引力。雙離合器變速箱的基本原理是以兩部分能夠相互獨(dú)立變速的齒輪機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)。當(dāng)關(guān)閉一個(gè)離合器并且驅(qū)動(dòng)力被傳到一部分齒輪機(jī)構(gòu)時(shí)，在另一部分齒輪機(jī)構(gòu)的變速操作過(guò)程中預(yù)先選擇相應(yīng)的齒輪。然后，關(guān)閉另一個(gè)離合器，同時(shí)打開第一離合器。這一策略可允許扭矩連續(xù)地從一個(gè)齒輪級(jí)(gear step)傳送到另一齒輪級(jí)。這稱之為扭力傳遞。該變速操作在極短的時(shí)間段內(nèi)發(fā)生而不會(huì)中斷牽引力，因而具有很高的效率。結(jié)果，雙離合器變速箱在高便利與高效率之間作出良好的折中。然而，變速操作要求精確的控制，以致沒有扭矩?fù)p失。直到能夠了解和應(yīng)用該復(fù)雜的操作過(guò)程，才可以掌握所述雙離合器變速箱。為實(shí)現(xiàn)有效的控制，瞬時(shí)離合器位置的檢測(cè)是絕對(duì)強(qiáng)制性的。在這方面，可以參閱例如DE 10 2007 037 589A1及對(duì)針其所引證的相關(guān)文件。從現(xiàn)有技術(shù)中得知的離合器可以以不同的方式操作，例如，通過(guò)液壓或電子裝置。在任何情況下，有必要檢測(cè)每一部分齒輪機(jī)構(gòu)的位置，這樣才能不用考慮一個(gè)離合器的各自的位置，也能控制另一個(gè)離合器。單獨(dú)離合器位置的檢測(cè)本質(zhì)上從實(shí)踐應(yīng)用中得知已久。為此，廣泛利用位置傳感器的可能性是存在的。此外還有以磁性原理或者以感應(yīng)或渦流原理工作的傳感器。DE 197 16 600A1示出一種使用連接裝置與離合器的分離軸承連接的電測(cè)值傳感器。其它的解決方案示出檢測(cè)磁體位置的磁性傳感器，諸如霍爾傳感器。在這種情況下，磁體固定在以液壓離合器啟動(dòng)的離合器分離軸承的位置上，而傳感器則裝在固定的軸承上(參閱DE 196 52 785B4.DE 10242 841A1和DE 2004 027 117A1)。EP 0936439B1揭示了一種根據(jù)渦流原理確定分離軸承的活塞位置的傳感器。在雙離合器的情況下，需要檢測(cè)兩個(gè)彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件的位置。在液壓操作分離軸承的情形下，它們通常是兩個(gè)活塞，其中一個(gè)被同軸地設(shè)置在另一個(gè)內(nèi)部或者是相互嚙合。而在單個(gè)活塞的情況下，用現(xiàn)有技術(shù)已知的傳感器裝置來(lái)檢測(cè)活塞的位置會(huì)相對(duì)容易些，但用雙分離裝置檢測(cè)則困難許多。事實(shí)上，這種困難是由于安裝空間極為有限的事實(shí)。此外，對(duì)設(shè)置在內(nèi)部的活塞的橫向測(cè)量或檢測(cè)是不可能的，或者需付出很大的努力才有可能。根據(jù)DE 199 36 886A1，位置傳感器與離合器啟動(dòng)裝置結(jié)合成為一體。這些啟動(dòng)裝置經(jīng)由啟動(dòng)連接件安裝在分離軸承的外部并且只在離合器上間接地起作用。因此，需要的安裝空間非常大。間接啟動(dòng)導(dǎo)致大量的磨損和測(cè)量誤差。根據(jù)DE 103 205 24A1，用于檢測(cè)實(shí)際位置的數(shù)字傳感器安裝在變速油缸上。DE 10 2007 037 589A1描述了通過(guò)兩個(gè)位置傳感器控制雙離合器變速箱。對(duì)于該傳感器的確切布置或設(shè)計(jì)在此不做描述。當(dāng)使用磁性傳感器時(shí)，會(huì)有相互干擾的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)榇判圆牧贤瑯咏?jīng)常用在分離軸承中，磁場(chǎng)分布受到的影響是難以估量的。尤其是在活塞互為獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的情形下。因而，屬于第一位置傳感器的磁體也會(huì)干擾第二位置傳感器，結(jié)果導(dǎo)致測(cè)量錯(cuò)誤。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述討論的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的在于以這樣的方式設(shè)計(jì)和改進(jìn)傳感器裝置，即所述傳感器裝置能夠獨(dú)立測(cè)量相互靠近設(shè)置的兩個(gè)可移動(dòng)部件。與此同時(shí)，本發(fā)明的目的還在于排除兩個(gè)傳感器相互影響或相互干擾的可能。該傳感器裝置盡可能的緊湊，以便在極少安裝空間的情況下定位。以權(quán)利要求1所公開的特征可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)目標(biāo)。根據(jù)這些特征，用于檢測(cè)組件的兩個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)/位置的傳感器裝置配有至少一個(gè)第一傳感器和一個(gè)第二傳感器，所述兩個(gè)部件相互靠近設(shè)置或?qū)⑵渲幸粋€(gè)部件設(shè)置在另一個(gè)部件的內(nèi)部并且可以彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)；所述第一傳感器用于檢測(cè)一個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)/位置，而所述第二傳感器用于檢測(cè)另一個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)/位置，其中根據(jù)不同的測(cè)量原則運(yùn)作的所述傳感器不會(huì)相互干擾。
具體實(shí)施例參照附

圖1-4，本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明如下根據(jù)本發(fā)明，例如，以MDS原理(根據(jù)DE 10 2007 062 862A1的磁性測(cè)距傳感器)工作的傳感器4. 2用于內(nèi)部軸承1.1。該傳感器具有非常緊湊的優(yōu)點(diǎn)。該傳感器可以用非磁性材料(例如鋁)完全封裝，其特征是在放射和輻射干擾方面具有非常良好的效果。在分離裝置或嚙合裝置的情形下，如圖1所示，傳感器可安裝在液壓系統(tǒng)的內(nèi)部氣壓調(diào)節(jié)室和外部氣壓調(diào)節(jié)室之間。
如圖2所示，傳感器其它可能的布置是配置在內(nèi)氣壓調(diào)節(jié)室和軸之間。編碼器磁體5裝在內(nèi)油缸1上或內(nèi)油缸1內(nèi)。當(dāng)磁體在傳感器的方向上移動(dòng)但還沒有到傳感器的下方時(shí)會(huì)發(fā)生位置檢測(cè)。因此，不必在整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍上相對(duì)于磁體橫向配置傳感器，這一特征對(duì)于節(jié)省安裝空間來(lái)說(shuō)提供了很大的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)EP 0654140A1,由傳感器4. 1檢測(cè)外部軸承2. 1的位置。在這種情況下，已經(jīng)存在的止轉(zhuǎn)件具有長(zhǎng)圓孔2. 2，該止轉(zhuǎn)件用作傳感器的標(biāo)桿?？梢猿チ硗獾拇朋w?；趯?shí)體上不同的測(cè)量方法確定兩個(gè)位置。該特征排除了傳感器相互影響或相互干擾的可能性。如果使用的軸承是由鐵磁材料制成的，則會(huì)出現(xiàn)外軸承2. 1可能干擾傳感器測(cè)量信號(hào)的情況。因?yàn)樵撦S承的位置是已知的，例如，根據(jù)EP 0654140A1所公開的測(cè)量原則，這種誤差可以容易地得到補(bǔ)償。為了在依賴于應(yīng)用的寬操作溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)最小可能的溫度誤差，需要溫度依賴性的補(bǔ)償。為此，必須具有溫度信息，該信息也可以通過(guò)使用傳感器4. 1以相對(duì)簡(jiǎn)單的傳感器組合的方式來(lái)確定。因此，將直流電壓供給傳感器4.1。該直流電壓中的變化是對(duì)傳感器4. 1上溫度的測(cè)量。這一特征有可能去除傳感器中附加的溫度傳感器，以致使所需要的傳感線6的數(shù)量以及設(shè)計(jì)空間需要減至最小。假定相同的周圍溫度遍及這兩個(gè)傳感器，則溫度信息也可用于補(bǔ)償這兩個(gè)傳感器的信號(hào)。因?yàn)檫@兩個(gè)傳感器的信號(hào)停留在不同的頻帶，它們可輕易地跟隨傳送在評(píng)估電路中相互分離。因此，在兩個(gè)頻道之間不會(huì)有串音。傳感器4的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠使兩傳感器同時(shí)裝配。傳感器4. 1可以與靶環(huán)2. 2 一起用作外軸承2和2. 1的止轉(zhuǎn)件。殼體上附加的固定件可以省卻，以使軸承套3的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化。傳感器4. 2，例如是一種磁性測(cè)距傳感器(MDS)，在適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)中也可以用作止轉(zhuǎn)件(例如，在鋁或不銹鋼殼體中)(圖3)。在這種情況下，傳感器4必須向外將氣壓調(diào)節(jié)室封鎖起來(lái)。然而，事實(shí)上最主要的優(yōu)點(diǎn)在于有可能省卻軸承套3上困難的機(jī)械加工步驟。如果使用圖4的環(huán)形磁體，只是為測(cè)量所要求的內(nèi)軸承的止轉(zhuǎn)件則不再需要。總之，本發(fā)明的傳感器裝置的優(yōu)點(diǎn)可以用以下的關(guān)鍵詞加以描述-兩項(xiàng)互不干擾的獨(dú)立測(cè)量原則(總體來(lái)說(shuō))；-第一傳感器(例如，MDS傳感器)通過(guò)磁性裝置檢測(cè)活塞的位置(也通過(guò)非磁性材料)；-第二傳感器以緊湊的設(shè)計(jì)進(jìn)行橫向測(cè)量；-傳感器可用于相互校正，例如，如果其中一個(gè)傳感器位于(穩(wěn)定的)零點(diǎn)位置，那么另一個(gè)傳感器則在測(cè)量范圍的別處；-傳感器可相互用于溫度補(bǔ)償；-傳感器的配置可在不同測(cè)量原則的基礎(chǔ)上自由選擇；具體地說(shuō)，它們也可以直接相鄰配置；-傳感器可以具有允許它們安裝成一個(gè)個(gè)體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后，應(yīng)該可以理解到，本發(fā)明的傳感器裝置不僅可用于雙離合器的分離軸承中，還可用于兩個(gè)部件相互靠近設(shè)置或?qū)⑵渲幸粋€(gè)部件設(shè)置在另一個(gè)部件的內(nèi)部執(zhí)行彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)的任何位置中；并且這種運(yùn)動(dòng)是在不接觸傳感器的情況下進(jìn)行檢測(cè)。排除了傳感器之間的相互干擾。安裝空間照例受到限制，尤其是如果所述可移動(dòng)部件為雙油缸、伸縮式油缸等等。參考標(biāo)號(hào)列表1.油缸1. 1內(nèi)部軸承2.外軸承2. 1外部軸承2. 2長(zhǎng)圓孔、靶環(huán)3.軸承套4.傳感器4. 1外傳感器4. 2內(nèi)傳感器5.編碼器磁體6.傳感線
權(quán)利要求
1.用于檢測(cè)組件的兩個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)/位置的傳感器裝置，所述兩個(gè)部件相互靠近設(shè)置或?qū)⑵渲幸粋€(gè)部件設(shè)置在另一個(gè)部件的內(nèi)部并且可以彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述傳感器裝置包括至少用于檢測(cè)一個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)/位置的第一傳感器和用于檢測(cè)另一個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)/位置的第二傳感器，其中根據(jù)不同的測(cè)量原則運(yùn)作的傳感器不會(huì)相互干擾。
2.如權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，所述組件包括雙離合器變速箱的分離軸承，所述分離軸承包括內(nèi)部軸承(部件)和外部軸承(部件)；并且所述傳感器用于檢測(cè)軸承相對(duì)彼此的運(yùn)動(dòng)/位置。
3.如權(quán)利要求2所述的傳感器裝置，其特征在于，所述組件包括帶有兩個(gè)同軸互相嚙合活塞(部件)的液壓操作分離軸承。
4.如權(quán)利要求1至3之中任何一項(xiàng)所述的傳感器裝置，其特征在于，根據(jù)磁和非磁探測(cè)法檢測(cè)所述部件的運(yùn)動(dòng)和位置。
5.如權(quán)利要求4之所述的傳感器裝置，其特征在于，在所述部件互相嚙合的情況下，所述內(nèi)部件的運(yùn)動(dòng)/位置通過(guò)磁場(chǎng)傳感器檢測(cè)(例如，根據(jù)德國(guó)專利10200706^62A1)；而所述外部件的運(yùn)動(dòng)/位置通過(guò)非磁傳感器檢測(cè)(例如，根據(jù)歐洲專利0 6 140A1)。
6.如權(quán)利要求1至5之中任何一項(xiàng)所述的傳感器裝置，其中所述部件全部或部分由鐵磁材料制成，其特征在于，通過(guò)所述外部件確定的位置，補(bǔ)償位于部分所述外部件上的所述磁場(chǎng)傳感器的測(cè)量信號(hào)的任何干擾。
7.如權(quán)利要求1至6之中任何一項(xiàng)所述的傳感器裝置，其特征在于，為了補(bǔ)償溫度，在所述外部件的傳感器上施加直流電壓，以致于在所述直流電壓中的變化是對(duì)傳感器上的溫度的測(cè)量，從而可以獲得溫度信息。
8.如權(quán)利要求7所述的傳感器裝置，其特征在于，假定傳感器兩者的周圍溫度相同，則獲得的所述溫度信息用于補(bǔ)償兩者傳感器的溫度信號(hào)。
9.如權(quán)利要求1至8之中任何一項(xiàng)所述的傳感器裝置，其特征在于，所述感器的信號(hào)被分派不同的頻帶，以致在求值電路中隨意補(bǔ)償?shù)男盘?hào)可以發(fā)生分離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)組件的兩個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)/位置的傳感器裝置，所述兩個(gè)部件相互靠近設(shè)置或?qū)⑵渲幸粋€(gè)部件設(shè)置在另一個(gè)部件的內(nèi)部并且可以彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述傳感器裝置包括至少用于檢測(cè)一個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)/位置的第一傳感器和用于檢測(cè)另一個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)/位置的第二傳感器，其中根據(jù)不同的測(cè)量原則運(yùn)作的傳感器不會(huì)相互影響。
文檔編號(hào)G01D5/56GK102549389SQ201080045053
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月6日
發(fā)明者A·塞科沃斯基, C·普法菲格爾, W·格羅瑪 申請(qǐng)人:微-埃普西龍測(cè)量技術(shù)有限兩合公司