[发明专利]包括开关和图案化磁体的旋转位置传感器

说明书

一种旋转位置传感器包括可旋转的图案化环形磁体，在一个实施例中，所述可旋转的图案化环形磁体安装在致动器的输出轴上并且包括多对北极和南极部分，所述多对北极和南极部分围绕所述环形磁体的圆周以交替关系延伸并且限定在所述环形磁体上间隔预定距离的多个周向延伸的磁场切换点，所述多个周向延伸的磁场切换点对应于适于由开关诸如霍尔效应开关感测的所述环形磁体的多个预定的唯一位置。在一个实施例中，所述环形磁体包括在所述环形磁体上具有不同的预定长度和预定位置的多对北极和南极部分以及切换点，所述切换点分别对应于要感测的多个预定环形磁体位置。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2017年11月7日提交的美国临时专利申请序列号62/582,83的提交日期时的优先权和益处，该申请的公开和内容明确地以引用的方式整体并入本文。

技术领域

本发明总体涉及一种旋转位置传感器，并且更具体地涉及一种带有包括开关和图案化磁体的旋转位置传感器的致动器。

背景技术

致动器在汽车工业中用于致动车辆发动机部件，包括例如车辆发动机涡轮增压器的叶片。

目前，致动器的位置是经由使用旋转位置传感器而确定的。传统上，已使用感测和测量由磁体产生的磁场的大小和/或方向中的变化的基于霍尔效应传感器的传感器来感测致动器的输出轴的位置。也使用了位置传感器，其包括霍尔效应开关/闩锁和在可旋转输出轴上的简单磁体。反向偏置的霍尔效应开关/闩锁还已与包括适于由霍尔效应开关/闩锁感测的空隙或其他特征的输出轴结合使用。

本发明涉及一种新的、简单的且低廉的旋转位置传感器，其适于用于例如使用开关和被安装到致动器的输出轴的可旋转图案化环形磁体的车辆发动机部件致动器中。

发明内容

本发明总体涉及一种旋转位置传感器，其包括可旋转环形磁体，所述可旋转环形磁体包括至少第一对北极和南极部分，所述北极和南极部分中的每一个具有长度；以及开关，所述开关与所述环形磁体间隔开并且适于感测响应于所述环形磁体相对于所述开关的旋转而由所述环形磁体产生的磁场的变化，所述环形磁体的所述相应北极和南极部分的所述长度是预定的以对应于适于由所述开关感测的所述环形磁体的一个或多个位置。

在一个实施例中，所述北极和南极部分具有不同的长度以用于感测所述环形磁体的不同位置。

在一个实施例中，所述环形磁体被安装到致动器的输出轴。

在一个实施例中，所述环形磁体被安装到所述输出轴的端面，并且所述环形磁体相对于所述输出轴在轴向上被磁化。

在一个实施例中，所述开关是霍尔效应开关。

在一个实施例中，所述可旋转环形磁体包括多对北极和南极部分，其围绕所述环形磁体的圆周以交替的北极和南极的关系延伸并且限定围绕所述环形磁体的圆周以预定间隔关系延伸的多个北极和南极切换点，所述多个北极和南极切换点对应于适于由所述开关感测的所述环形磁体的预定的多个位置。

本发明还涉及一种旋转位置传感器，其适于感测在致动器上的可旋转输出轴的位置，所述旋转位置传感器包括：环形磁体，所述环形磁体被安装到所述输出轴并且可响应于所述输出轴的旋转而旋转，所述环形磁体被磁化为包括多个北极和南极部分，所述北极和南极部分中的每一个具有长度；以及开关，所述开关与所述环形磁体间隔开并且适于感测响应于所述环形磁体和所述输出轴相对于所述开关的旋转而由所述环形磁体产生的磁场的变化，所述环形磁体的所述相应北极和南极部分的所述长度对应于适于由所述开关感测的所述环形磁体的多个位置。

在一个实施例中，所述北极和南极部分具有对应于适于由所述开关感测的所述环形磁体的不同位置的不同长度。

在一个实施例中，所述环形磁体被安装到所述环形磁体的端面，并且在与所述输出轴成轴向的方向上被磁化。