用于检测发生器磁体的位置的传感器的制造方法

文档序号:9291436
用于检测发生器磁体的位置的传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于检测发生器磁体的位置的传感器和一种用于操控车辆的制动设备的具有传感器的装置。
【背景技术】
[0002]由EP 238 922 BI公开一种位置传感器,该位置传感器按照基于称为PIXD的永磁线性非接触位移的线性位移测量的原理工作。这种位置传感器也被称为线性感应位置传感器 LIPS0

【发明内容】

[0003]本发明的目的是改进已知的位置传感器。
[0004]该目的通过独立权利要求的特征来实现。优选的改进方案是从属权利要求的主题。
[0005]根据本发明的一个方面,用于检测发生器磁体沿运动方向的位置的传感器包括:
[0006]-沿运动方向延伸的线圈架,
[0007]-沿运动方向延伸的第一线圈,该第一线圈被缠绕在线圈架上,和
[0008]-根据第一线圈定位的第二线圈和第三线圈,该第二线圈和第三线圈被缠绕在线圈架上,使得第二线圈和第三线圈与第一线圈相应地形成第一变压器和第二变压器,该第一变压器和第二变压器的变压系数取决于发生器磁体的位置,
[0009]-其中,至少第二线圈或第三线圈被布置在线圈架与第一线圈之间。
[0010]所述传感器基于以下考虑:前述的第一线圈可被直接缠绕在线圈架上,而从线圈架出发看去第二线圈和第三线圈可被越过第一线圈缠绕。然而第二线圈和第三线圈通常需要限位元件,该限位元件将第二线圈和第三线圈保持在一起以及限定其位置。为了实现高效的材料利用,该限位元件应尽可能薄地制成,因此这里最合理地将连接板作为限位元件。然而连接板必须在前述的状况下穿过第一线圈且因此限制用于将第一线圈缠绕到线圈架上的空间。情况由于以下原因被复杂化:连接板不能任意薄地形成,因为该连接板否则会在机械方面过于易坏且在制造或使用时可能受损。该情况还由于以下原因被复杂化:线圈架通常通过注塑方法制成,在此过程中,连接板同样必须具有一定的厚度,以使得在制造时不会受损。
[0011]在此本发明首先提出,首先不是将第一线圈、而是将第二线圈和第三线圈缠绕在线圈架上。以这种方式,第一线圈不仅能够缠绕到第二线圈和第三线圈上、而且也能够缠绕到例如可形成为连接板的限位元件上,由此限位元件自身几乎不或完全不再限制第一线圈的缠绕空间。因此可以更高效地利用用于所述传感器的提供的结构空间。
[0012]在所述传感器的一个改进方案中,线圈架包括沿运动方向延伸的主体,该主体具有第一凹槽和第二凹槽,所述第一凹槽和第二凹槽至少局部地沿围绕运动方向的周向延伸,第二线圈和第三线圈被相应地接纳在所述第一凹槽和第二凹槽中。当前的改进方案基于以下考虑:替代作为限位元件的连接板而使用凹槽。即使这伴随着增加的材料消耗,但是这些凹槽的壁部为第二线圈和第三线圈提供了足够的机械保持力且也可以在制造线圈架时与前述连接板相比承受住更高的机械负荷。
[0013]在所述传感器的一个附加的改进方案中,第二线圈和第三线圈填充其相应的凹槽直到主体的外周面为止,使得第二线圈和第三线圈与基体的外周面齐平地闭合。以这种方式,第一线圈可以在没有缝隙和棱边的情况下缠绕到第二线圈和第三线圈上。
[0014]在另一个改进方案中,主体包括至少局部地沿围绕运动方向的周向延伸的缺口,该缺口沿运动方向观察形成在第一凹槽与第二凹槽之间。以这种方式,用于线圈架的材料消耗可被最佳地调节以适应于机械强度,这由此实现:该缺口的宽度刚好选择成足以使得通过凹槽和缺口形成的限位元件刚好足够坚固以便承受住所有预期的机械负荷。
[0015]在此优选地,沿运动方向观察,主体的表面在缺口中形成钝角。在一个替代实施例中,沿运动方向观察,主体的表面在缺口中形成圆形。
[0016]优选地,第二线圈和第三线圈布置在线圈架与第一线圈之间。然而同样可能合适的是,仅将第二线圈和第三线圈之一布置在线圈架与第一线圈之间且将这两个线圈中的另一个线圈缠绕在第一线圈上。在这种情况下,所述位置传感器沿运动方向看可以具有不对称性,该不对称性可以根据应用情况通过所述位置传感器的特性曲线被影响。
[0017]在所述传感器的一个附加的改进方案中,线圈架由塑料一一特别借助于注塑方法制成O
[0018]在所述传感器的一个特殊的改进方案中,第二线圈和第三线圈是与第一线圈相比紧凑地缠绕的线圈。这种紧凑的缠绕能够实现在磁芯的一个位置上的磁通量测量,为此在所述位置上与初级绕组相比必须集中许多线匝。
[0019]这可以通过紧凑的缠绕补偿。然而紧凑的缠绕需要机械方面牢固的限位元件,该限位元件可以作为传感器的一部分提供。
[0020]在一个优选的改进方案中,所述传感器设计为线性感应位置传感器一一被称为LIPS0
[0021]根据本发明的另一个方面,用于操控车辆的制动设备的装置包括用于通过制动踏板沿运动方向的移动来调节制动力的制动踏板和根据前述权利要求中任一项所述的传感器,该传感器用于检测制动踏板沿运动方向的位置和用于根据检测到的制动踏板的位置输出指示待设定的制动力的信号。
[0022]根据本发明的另一个方面,用于制造所述传感器的方法包括:将第二线圈和第三线圈缠绕在线圈架上,和在缠绕到线圈架上的第二线圈和第三线圈上将第一线圈缠绕在线圈架上。
【附图说明】
[0023]结合下文对实施例的描述使得本发明的上述特性、特征和优点以及如何实现这些特性、特征和优点的方式和方法更清楚且更容易理解,结合附图进一步阐述所述实施例,其中:
[0024]图1示出具有位置传感器的串联主缸,
[0025]图2示出图1的位置传感器,
[0026]图3示出图2的位置传感器的一部分的透视图,
[0027]图4示出图3的位置传感器的第一实施方式的截面图,和
[0028]图5示出图3的位置传感器的第二实施方式的截面图。
[0029]在图中用相同的附图标记表示相同的技术元件且仅描述一次。
【具体实施方式】
[0030]参考图1,其示出具有位置传感器4的串列式主缸2。
[0031 ] 串列式王缸2还具有压力活塞6,该压力活塞沿运动方向8在冗体10中可动地布置,其中,压力活塞6的运动可以通过未示出的脚踏板控制。压力活塞6本身被划分成初级活塞12和次级活塞14,其中,初级活塞12封闭壳体10的入口且次级活塞12将壳体10的内室划分成初级腔室16和次级腔室18。在壳体10的入口的区域中,在初级活塞12上布置有次级密封圈20,该次级密封圈使得壳体10的内室与环境空气隔离。在看入壳体10的内室时,在次级密封圈20之后跟随有初级密封圈22,该初级密封圈密封初级活塞12与壳体10的壁之间的缝隙。次级活塞14上的压力密封圈24使得初级腔室16的压力与次级腔室18的压力隔离。此外,次级活塞14上的另一个初级密封圈26密封次级活塞14与壳体10的壁之间的缝隙。初级活塞12通过第一弹簧28靠着次级活塞14支承,而次级活塞通过第二弹簧30靠着壳体底部支承。通过第一和第二接口 32、34可以相应地为初级腔室16和次级腔室18供给未示出的液压液体。
[0032]由于对于本领域技术人员来说串列式主缸的工作方式是已知的,因此不对其进行详细说明。
[0033]位置传感器4具有滑块36形式的探测体(Probekoerper),该滑块在其顶端具有发生器磁体37,向绘图平面内观察,该发生器磁体可被推到还要描述的传感器电路38的下方。为了推动滑块36,初级活塞12具有凸缘40,滑块36靠着该凸缘安装。凸缘40和初级活塞12因此共同形成测量对象,其位置通过位置传感器4的还要描述的传感器电路38确定。传感器电路38由位于布线载体42如引线框架、印刷电路板或另一个基板上的多个印刷导线构成。为了进行保护以防止例如污染,可以将顶盖46放置到具有传感器电路38的印刷电路板42上。
[0034]参考图2,其示出图1的位置传感器4。
[0035]位置传感器的电路38包括转换器48,该转换器在当前的实施方式中设计为线性感应位置传感器,其称为LIPS。LIPS 48检测发生器磁体37的磁场50并基于此输出未详细说明的发生器电信号到电路38。该发生器信号由第一信号处理芯片52和第二信号处理芯片54转换为未详细说明的测量信号,由该测量信号得出滑块36的位置以及进而得出凸缘40和初级活塞12的位置。由此产生的测量信号最后可以在位置传感器4的传输接口 56上通过未进一步示出的缆线获取且继续传输到未进一步示出的更高的信号处理单元、例如未进一步示出的车辆中的发动机控制器和/或制动控制器。
[0036]电路38可以包括保护元件58,用于保护两个信号处理芯片52、54例如防止过电压。此外,可以在电路38与LIPS 48之间布置有屏蔽板60,该屏蔽板屏蔽电路38与转换器48之间的电磁场并且因此避免电路38对LIPS 48的影响。
[0037]在当前的实施方式中,LIPS 48通过形锁合部件62在规定的位置中布置在布线载体42上。在此,保护接地部件64围绕
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