专利名称：位置测量系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种位置测量系统，其具有(a)轴承；(b)在轴承 中引导的杆，该杆由可磁化的材料制成并且具有外部直径；(C)线性 磁场传感器；以及(d)磁体，该磁体邻近于线性磁场传感器布置。
背景技术：
这种位置测量系统例如应用在气动缸或液压缸中，该气动缸或液 压缸布置在变速调节器中。变速调节器用于在自动变速器中实施换档 运动。因此，包含有变速调节器的变速器的电控制装置能够不间断地 检测气动活塞或液压活塞的位置，该变速调节器具有位置测量系统。
出于稳定原因，杆通常由钢制成。在杆上布置有磁体，该磁体的 位置由线性磁场传感器来探测。
对于公知的位置测量系统，不利的是，其费事的制造。为了磁体 的磁力线通过由钢制成的杆不发生变形，磁体借助不可磁化的接纳部 固定在杆上并且在杆上凸出。具有安设的、位于杆的直径的外部的接 纳部的杆不能通过轴承引导，这导致费事的装配。
发明内容
本发明的任务在于，提出一种可特别易于装配并且同时精确进行 测量的位置测量系统。
本发明通过类属的位置测量系统来解决该问题，在该位置测量系 统中，杆具有凹部，并且磁体布置在围绕杆的圆柱壳形的包面内凹部 中。对于根据本发明的位置测量系统，有利的是，该位置测量系统特 别易于装配。因此，具有装配在凹部中的磁体的杆可被插入到轴承中 并且在那被固定。
此外，与现有的位置测量系统相比得到较小的结构空间。根据本 发明的位置测量系统的其他优点在于，尽管磁体布置在轴承直径中， 但没有发生磁屏蔽并且传感器无干扰地工作。
位于磁体的周围的、也可称作铁磁性材料的可磁化材料使得由磁 体发出的磁力线变形。因此，原本预期的是，将磁体布置在杆中的凹 部中导致磁力线受到杆的影响，使得位置测量系统的位置测量结果失 真。由于此原因，磁体迄今始终布置在圆柱壳形的包面外。但已经显 示出的是，杆的改变磁力线的影响被减小到如此程度，以使得虽然存 在杆的负面的影响仍能实现准确的位置确定。换句话说，借助根据本 发明的位置测量系统克服了下述偏见，即磁体必须始终关于杆尽可能 远地径向向外布置。
尤其是这样来布置线性磁场传感器，即杆的位置可被检测并且可 通过电调控单元来读出。
下述特征，即磁体布置在围绕杆的圆柱壳形的包面内凹部中，可 以理解为，磁体被定位在杆的直径内。换句话说，磁体这样被布置在 凹部内，以使得该磁体不在杆上径向突出。
圆柱壳形的包面是设想的圆柱壳形的面，该面是圆柱壳形的，该 面的点全部位于杆外，并且对于该面而言，不存在具有上述两个属性 的、具有更大的直径的设想的圆柱壳形面。包面的概念也如在数 意 义中那样被应用。轴承优选构造在套筒上，该套筒可具有敞开的端部和与敞开的端 部对置的闭合的端部。换句话说，杆至少部分地在套筒中引导，其中 能够实现、但不是必要的是，杆在其整个纵向延伸部上与套筒保持接 触。
在优选的实施方式中，凹部布置在杆的轴向的边缘上并且过渡到 边缘中。在这种情形中，凹部也可称作边缘的缩进部。根据优选的可 替代的实施方式，凹部与边缘间隔地安置。
能够实现、但不必要的是，杆具有圆柱形的基本构型。
在优选的实施方式中，杆在杆纵向方向上延伸，其中，凹部具有 基面，该基面在杆纵向方向上具有基面长度，并且其中，磁体在杆纵
向方向上具有磁体长度，该磁体长度小于基面长度的0.6倍，尤其是小 于基面长度的一半。由此，通过杆的磁力线被特别小地变形。
凹部优选在关于杆纵向方向的一侧上由第一凹壁所限定，其中， 磁体具有与第一凹壁的距离，该距离至少相应于磁体长度。因此，能 够实现磁体的通过杆的磁力线的特别小的变形。
于是，当第一凹壁与杆纵向方向围成小于45。的第一角时，则对 通过杆的磁力线的干扰特别小。
凹部优选在与第一侧对置的第二侧上由第二凹壁所限定，并且磁 体具有与第二凹壁的至少是磁体长度的距离。第二凹壁与杆纵向方向 优选围成小于45°的第二角。
能够实现、但不是必要的是，第一凹壁和第二凹壁以相对于杆纵 向方向相同的角倾斜地分布。
下面参照附图详细说明本发明的示范性实施例。其中 图1以透视图示出用于根据本发明的位置测量系统的杆， 图2示出根据平面E的横截面，
图3示出通过根据本发明的位置测量系统的纵向剖面，
图4示出相应于图3的视图。
具体实施例方式
图1示出杆10，该杆10由钢形式的磁性材料组成，并且具有外 部直径D。在凹部12中布置有磁体14。磁体14具有大于一特斯拉的 场强，在本情形中为1.2特斯拉。
凹部12在第一侧16上由第一凹壁18限定，第一凹壁18表示从 凹部12到杆10的过渡部。第一凹壁18相对于杆纵向方向R倾斜并且 与杆纵向方向R围成第一角a,，第一角od在本情形中为45° 。杆10 具有圆柱形的基本构型。磁体14固定在接纳部22中，并且借助接纳 部22通过螺栓24固定在杆10上。
磁体具有例如低于20mm的磁体长度L磁体，在本情形中为10mm。 在杆纵向方向R上，磁体14具有与第一凹壁18的基部的第一距离A。 第一距离A,大于磁体长度L 体，并且在本情形中取值为20mm。
图2示出杆IO的垂直于杆纵向方向R的横截面。可以看到，磁体 14和磁体14的接纳部22位于圆柱壳形的包面26内，包面26具有外 部直径D。包面26通过以下方法产生，即，设想的包括杆10的在图1 中所示的部件的圆柱壳形的面在其直径上一直减小，直到达到最小的 可能的直径。因为，在本情形中，杆IO在第一凹壁18的那一边(图1) 具有外部直径为D的圆柱形的基体28，在本情形中，圆柱壳形的包面 26与基体28的外部轮廓相同。
7图3示出根据第二实施方式的根据本发明的位置测量系统30的横 截面。可以看到，杆IO在对置于第一侧16的第二侧32上由第二凹壁 34限定，第二凹壁34与杆纵向方向R围成45°的第二角a2。杆10 在轴承35中运转，该轴承35由两个分轴承35.1和35.2组成。分轴承
35.1、 35.2构造在套筒36上。
在第一凹壁18与第二凹壁34之间，凹部12具有基面38，该基 面38具有基面长度L基面。基面长度L基面为磁体长度L磁体(参看图1) 的多倍。磁体14与第二凹壁34之间的第二距离A2大于磁体长度L磁体。
邻近于磁体14,在套筒36上布置有线性磁场传感器40。线性磁 场传感器40也可称作PLCD (永磁线性非接触式位移传感器、带有永 磁体的线性非接触式位移传感器)。已经证实，当如上描述选定第一距 离A,和第二距离A2时，可借助位置测量系统30以较高的精度测量杆 10相对于线性磁场传感器40的位置。为了制造位置测量系统，首先磁 体14在其接纳部22内固定在杆IO上。随后，将杆10插入到套筒36 中，以使得该杆10由分轴承35.1、 35.2来支承。
图4示出相应于图3的视图，在图4中更好地看到分轴承35.1、
35.2。 可以看到，磁体14和凹部12布置在分轴承35.1、 35.2之间，这
是特别有利的。
权利要求
1.位置测量系统，具有(a)至少一个轴承(35)，(b)在所述轴承(35)中引导的杆(10)，所述杆(10)由能磁化的材料制成并且具有外部直径(D)，(c)线性磁场传感器(40)以及(d)磁体(14)，所述磁体(14)邻近于所述线性磁场传感器(40)布置，其特征在于，(e)所述杆(10)具有凹部(12)，并且(f)所述磁体(14)布置在围绕所述杆(10)的圆柱壳形的包面(26)内所述凹部(12)中。
2.根据权利要求1所述的位置测量系统，其特征在于，所述凹部 (12)布置在所述杆(10)的轴向边缘上并且过渡到所述边缘(20) 中。
3.根据前述权利要求之一所述的位置测量系统，其特征在于， -所述杆(10)在杆纵向方向(R)上延伸，-所述凹部(12)具有基面，所述基面在杆纵向方向(R)上具有 基面长度(Ls面)，并且-所述磁体(14)在杆纵向方向(R)上具有磁体长度(L 体)， 所述磁体长度(L磁体)小于所述基面长度(L基面)的0.6倍，尤其是小 于所述基面长度(Ln)的一半。
4.根据前述权利要求之一所述的位置测量系统，其特征在于，所 述凹部(12)在关于所述杆纵向方向(R)的第一侧(16)上由第一凹 壁(18)限定，并且所述磁体(14)具有与所述第一凹壁(18)的第 一距离(A。，所述第一距离(A》至少相应于所述磁体长度(L磁体)。
5. 根据前述权利要求之一所述的位置测量系统，其特征在于，所述第一凹壁(18)与所述杆纵向方向(R)围成小于45°的第一角(a,)。
6. 根据前述权利要求之一所述的位置测量系统，其特征在于，所 述凹部(12)在与所述第一侧(16)对置的第二侧(32)上由第二凹 壁(34)限定，并且所述磁体(14)具有与所述第二凹壁(34)的第 二距离(A)，所述第二距离至少相应于所述磁体长度(L磁体)。
7. 根据前述权利要求之一所述的位置测量系统，其特征在于，所 述第二凹壁(34)与所述杆纵向方向(R)围成小于45°的第二角(a2)。
8. 根据前述权利要求之一所述的位置测量系统，其特征在于，所 述轴承(35)构造在套筒(36)上，所述套筒(36)具有敞开的端部 和与所述敞开的端部对置的封闭的端部。
9. 变速调节器，具有根据前述权利要求之一所述的位置测量系统。
全文摘要
本发明涉及一种位置测量系统，该位置测量系统具有至少一个轴承(35)；在轴承(35)中引导的杆(10)，该杆(10)由可磁化的材料制成并且具有外部直径(D)；线性磁场传感器(40)以及磁体(14)，该磁体(14)邻近于线性磁场传感器(40)布置。根据本发明设置为，杆(10)具有凹部(12)，并且磁体(14)布置在围绕杆(10)的圆柱壳形的包面(26)内凹部(12)中。
文档编号G01B7/02GK101561241SQ200910132110
公开日2009年10月21日 申请日期2009年4月17日 优先权日2008年4月18日
发明者延斯-托尔斯滕·格罗瑙, 米可·霍伊里希, 蒂诺·维格斯 申请人:威伯科有限公司