[发明专利]通过霍尔效应来测量位置的装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过霍尔效应来测量位置的装置。

背景技术

传统地，这种装置包括箱盒和置于所述箱盒中的霍尔效应传感器。

所述传感器一般包括磁体和芯片。芯片固定到磁体，并且通常形状是大致圆柱形的磁体沿与其底部垂直的轴线穿有贯穿孔，使得其包括外周界和内周界。

这种测量装置特别地在机动车的变速箱中使用，例如为了确定速度选择器的位置。

一般地，变速杆通过连杆系统与变速箱连接，使得其运动引起速度比选择轴的平移和旋转。

通常，连杆系统中的间隙和公差使得把传感器优选地置于速度选择轴处，而不是变速杆处。变速箱的“空档”位置对应于一般为中心的位置，而传感器的功能是确定固定在速度选择轴上的靶的位置，并因此确定变速箱的控制是否处于“空档”。

然而，变速箱包括齿轮，所述齿轮会磨损并将铁锉屑释放到油中。

然而，由于传感器包括磁体，该磁体吸引存在于油中的锉屑，而该锉屑具有在传感器下方聚集的趋势（由于磁化方向所致），这会干扰甚至禁止测量。

为了减少存在于油中的锉屑的量，已知的做法是将一个或多个磁体置于变速箱的底部以回收锉屑（参见FR 1 039 119）。因此避免了锉屑固定在传感器下方。然而，这种解决方案具有额外的成本，并且由于这样添加的磁体的有限的“作用范围”而不允许回收所有的锉屑。

发明内容

因此，本发明的目的在于，通过提出不需要额外磁体的解决方案来弥补这些不足。

为了这个目的，根据本发明的、并如以上前序所述的装置的主要特征在于，磁体的内周界相对于机械约束是最大的，并且磁体的孔的面积大于或等于芯片的面积，以消除铁锉屑在芯片对面的存在。

借助于该特征，铁锉屑不会被吸引到芯片的对面，因此，其不会干扰测量。

在一个实施例中，磁体的外周界相对于箱盒中可用的空间是最大的。

借助于该特征，铁锉屑被吸引向传感器的外面（外面部分），即被吸引在装置的侧面上，而不是在装置的底面上。最大的外周界还允许获得最大的内周界，同时遵循机械约束。

在一个实施例中，外周界和/或内周界包括至少一个平面。

在一个实施例中，外周界和/或内周界是回转圆柱。

在一个实施例中，外周界和内周界的比率是2：1。

优选地，外周界和内周界的比率使得磁体环的厚度可以机械地实现，即使得其能够遵循其用途的机械约束。在这种情况下，磁体环的最小厚度（当磁体大致是空心的回转圆柱时）优选地至少等于2mm。

在一个实施例中，外直径为10mm，而内直径为5mm。

在一个实施例中，根据本发明的装置还包括铁磁靶，该靶被非铁磁元件所围绕，其中所述非铁磁元件对聚集在传感器下方的锉屑进行机械清扫。

当铁磁靶靠近传感器时，靶通过反应而被磁化。因此，锉屑能够固定在靶上。借助于非铁磁元件，锉屑不那么趋向于固定在靶上，特别地与其厚度有关。

另外，当靶和传感器相对运动时，非铁磁元件还有利地具有机械清扫的作用，这允许清扫掉可能聚集在传感器下方的锉屑。

非铁磁元件的形状优选地适于靶和传感器的相对运动，在该情况下，对于平移运动为平表面，对于旋转运动为曲形表面。

优选地，非铁磁元件尽可能靠近传感器布置，即尽可能靠近芯片，即传感器的敏感表面。

在一个实施例中，非铁磁元件是由塑料制成的，在该例中，为装合在靶上的塑料塞。

在一个有利的实施例中，芯片相对于磁体的高斯零点偏移，在该例中，芯片被布置高斯零点的上方。

附图说明

阅读以下仅示例性地而非限制性地、参照附图而给出的描述之后，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。在这些附图中：

- 图1示出了根据现有技术的霍尔效应传感器；

- 图2a示出了没有铁磁靶的霍尔效应测量装置的工作原理；

- 图2b示出了具有铁磁靶的霍尔效应测量装置的工作原理；

- 图3以剖视图示出了锉屑在传感器下方的聚集；

- 图4a也以剖视图示出了根据现有技术的、锉屑在传感器下方的聚集；

- 图4b以剖视图示出了根据本发明的、锉屑在传感器周围的聚集；

- 图5a示出了根据现有技术的、在没有锉屑的情况下磁体的场随着靶相对于所述磁体的平移和旋转的变化；

- 图5b示出了根据现有技术的、在有锉屑的情况下磁体的场随着靶相对于所述磁体的平移和旋转的变化；