[发明专利]斜盘角度传感器

说明书

本发明涉及一种用于可变排量液压单元(1)的斜盘角度传感器(10)。该液压单元(1)包括壳体(2)，在该壳体内斜盘(3)被安排成围绕斜盘轴线(7)可枢转，其中杆状反馈联动件(12)被固定地附接至该斜盘(3)。角度传感器(10)包括可旋转地安装在磁体载体(13)上的磁体(16)、以及用于感测该磁体(16)的方向的传感器(15)。磁体载体(13)是位于被附接至该壳体(2)上的控制块(14)中，并且是与该反馈联动件(12)平行地定位。磁体载体(13)围绕平行于该斜盘轴线(7)的传感器轴线(18)旋转。联动弹簧(11)提供了在该反馈联动件(12)与该磁体载体(13)之间的连接，使得该斜盘(3)通过该反馈联动件(12)的枢转引起该磁体载体(13)旋转。

本发明涉及一种用于可变排量液压单元的斜盘角度传感器，该可变排量液压单元具有斜盘，该斜盘具有固定地附接至可枢转的斜盘的杆状反馈联动件。根据权利要求1的前序部分，该角度传感器包括安装在可围绕传感器轴线旋转的磁体载体上的磁体、以及用于感测该磁体的方向的传感器。

斜盘角度传感器用于对液压马达或泵的可变排量进行控制。US 2004/0115065 A1描述了一种其中使用磁性传感器测量斜盘的角位置的可变排量泵单元。为此目的，磁体被安装在斜盘上并且与斜盘一起旋转。半导体芯片被布置在泵的壳体上并且邻近磁体。控制器引导电流通过半导体芯片并且确定该芯片两侧的电压。此电压取决于根据霍尔效应的磁场中芯片的相对位置，并且用于确定磁体的角度并且因此确定斜盘相对于芯片以及因此相对于壳体的角度。

DE 10 2013 220 298 A1描述了一种弯轴式液压单元，其中移位元件的位置也由磁装置确定。在此，磁体被附接至可旋转地安装在控制斜盘的角位置的伺服活塞上的空心管的端部。该管具有被定向成与管轴线成一角度的纵向缝隙。连接至伺服活塞的凸轮伸出到该管中。伺服活塞的纵向位移使用磁体将旋转赋予该管。此旋转由位于液压单元的控制块上的磁性传感器感测。

在DE 101 19 239 C1中，描述了特征为缸体的可变排量液压单元，所述缸体可围绕轴线回转以便控制该单元的排量。未指定性质的用于测量缸体的倾斜角的旋转传感器被安装在液压单元的壳体上。此传感器的可移动部分与缸体的倾斜轴线同轴并且借助于金属线连接至该缸体的载体。

从现有技术中已知的斜盘角度传感器相对复杂并且占用空间，并且由于其相对复杂的设计，所以如果它们不能被实施成斜盘或移位元件可围绕其旋转的旋转轴，则也是相对昂贵的。斜盘角度传感器还可能经受由于机加工容差和在液压单元使用期间的磨损而引起的误差。此外，通常，可以将所述斜盘角度传感器安装在现有液压单元中，而无需较多努力。

本发明的目的是提供一种准确的且可靠的同时能够补偿磨损和制造容差的可变排量液压单元。此外，本发明的斜盘角度传感器应当适于以较低成本生产和安装，并且在适用的情况下，也应可安装在斜盘或弯轴式构造类型的现有液压单元中。

本发明的目的的解决方案由根据权利要求1的前序部分的可变排量液压单元中的斜盘角度传感器提供，并且其特征为权利要求1的特征部分中给出的特征。在优选的实施例中，这种解决方案包括磁体载体，该磁体载体位于被附接至液压单元的壳体上的控制块中并且可围绕传感器轴线旋转。机械联动元件(优选地采用联动弹簧的形式)在附接至斜盘的反馈联动件与磁体载体之间提供联动，使得斜盘的枢转借助于反馈联动件引起磁体载体的旋转。通过磁体载体的旋转，磁体围绕传感器轴线旋转，随之引起测量值的变化，在此例如，传感器上的电压。

斜盘构造类型的液压单元以及弯轴式构造类型的液压单元经常可以围绕旋转轴线枢转以改变其排量体积。由此，这些液压单元的移位元件(例如，斜盘)围绕被定位为远离执行排量的致动装置的中心线进行枢转。在许多情况下，枢转中心线位于静液压单元的加压和/或旋转元件的区域中。因此，在许多情况下，没有足够的空间来安装靠近中心轴线的可感测角度传感器装置。否则，在不改变和/或扩大静液压单元的设计或保护角度传感器免受损坏的情况下，如此做是复杂的。在液压单元的其他设计中，壳体的靠近中心轴线的一侧是所谓的“净侧”，该液压单元可以被搁置到该净侧上。因此，此侧/区域应该没有可感测传感器元件。