本發(fā)明涉及一種傳感器系統(tǒng)，其包括至少一個換擋點傳感器，所述換擋點傳感器與磁體相對置地安裝，其中磁體機械地固定在能線性移動的元件上，所述磁體經(jīng)過至少一個換擋點傳感器。

背景技術(shù)：

在機動車中的離合器操縱系統(tǒng)中，使用線性路徑測量系統(tǒng)，以便檢測離合器操縱系統(tǒng)的活塞的位置，所述活塞由離合器主動缸包圍。在這種線性路徑測量系統(tǒng)中使用路徑傳感器作為傳感器系統(tǒng)，所述路徑傳感器根據(jù)DE 10 2012 218 605 A1按照感應(yīng)作用原理來工作，其中將導(dǎo)電的靶沒入線圈裝置的磁場中并且改變所述磁場，所述靶固定在活塞上。其他傳感器利用霍爾效應(yīng)，其中通過至少一個單獨的換擋點傳感器掃描固定在活塞上的磁體的位置，所述換擋點傳感器安裝在缸上。這種線性路徑測量系統(tǒng)從DE 10 2012 219 183 A1中已知。

為了使用基于霍爾效應(yīng)的換擋點傳感器，需要永磁體，所述永磁體作為用于換擋點傳感器的信號發(fā)生器起作用。在此，通常使用稀土磁體。稀土磁體當(dāng)然是極其昂貴的，并且還常常也受到強烈的價格波動。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所基于的目的是：提供一種傳感器系統(tǒng)和一種活塞缸裝置，其中降低制造成本，但是盡管如此還可以高精度地檢測位置。

根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過如下方式實現(xiàn)：軸向磁化的磁體的至少一個端部平行于該磁體的運動方向在其外環(huán)周上由磁通引導(dǎo)元件包覆。通過該軸向的包覆，磁通引導(dǎo)元件將由磁體構(gòu)成的磁場沿軸向方向聚束，由此實現(xiàn)磁通密度在磁體的路徑之上的高的邊沿斜率，這使得換擋公差降低。由于該設(shè)置，可以省去使用稀土磁體并且能夠使用具有較小能量密度的磁體。通過使用這種磁體，決定性地降低傳感器系統(tǒng)的成本。

有利地，磁通引導(dǎo)元件構(gòu)成為類似套筒，所述磁通引導(dǎo)元件由鐵磁材料構(gòu)成。通過該構(gòu)成方案，可以將磁通引導(dǎo)元件簡單地安裝在磁體上。

在一個設(shè)計方案中，磁通引導(dǎo)元件完全地覆蓋磁體的端部的徑向伸展的表面。由此，簡化磁通引導(dǎo)體的制造和類似套筒的磁通引導(dǎo)體在磁體上的安裝。

在一個變型形式中，磁體構(gòu)成為硬鐵氧體。硬鐵氧體是成本特別低的磁體。然而，由于其能量密度小，所以通常也需要更大的磁體體積。磁場的邊沿斜率通過類似套筒的磁通引導(dǎo)元件來提高，所述邊沿斜率優(yōu)選構(gòu)成在測量路徑的中部。

在一個實施方式中，磁體構(gòu)成為是柱形的或方形或扇形的。因此，磁體的形狀可以匹配于在各應(yīng)用情況中存在的結(jié)構(gòu)空間。可以將類似套筒的磁通引導(dǎo)元件簡單地套裝到任意這種磁體形狀上。

當(dāng)磁體的每個端部由磁通引導(dǎo)元件包覆時，實現(xiàn)磁通密度的特別良好的邊沿斜率，其中兩個磁通引導(dǎo)元件彼此間隔開地設(shè)置。

本發(fā)明的一個改進形式涉及一種活塞缸裝置，所述活塞缸裝置尤其用于機動車中的離合器操縱系統(tǒng)，所述活塞缸裝置具有：活塞，所述活塞軸向能移動地設(shè)置在缸的內(nèi)部中；和傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)包括定位在活塞上的磁體和至少一個固定在缸上的換擋點傳感器。在如下活塞缸裝置中，傳感器系統(tǒng)根據(jù)至少一個在本申請的保護范圍內(nèi)描述的特征構(gòu)成：在所述活塞缸裝置中可以將制造成本保持得盡可能低。因此，軸向磁化的磁體的每個端部平行于其運動方向在其外環(huán)周上由磁通引導(dǎo)元件包覆，其中兩個磁通引導(dǎo)元件彼此間隔開地設(shè)置。由于該設(shè)計方案，可以使用成本更低的磁體材料，所述磁體材料盡管具有高的磁體體積，但是在磁體相對于傳感器元件運動時引起更小的邊沿斜率。該邊沿斜率通過磁通引導(dǎo)元件的布置來產(chǎn)生，使得以該方式和方法形成成本特別低的傳感器系統(tǒng)。

有利地，磁通引導(dǎo)元件構(gòu)成為是類似套筒的，所述磁通引導(dǎo)元件由鐵磁材料構(gòu)成。類似套筒的構(gòu)成方案實現(xiàn)將磁通引導(dǎo)元件簡單地安裝在磁體上，并且確保在使用情況下磁通引導(dǎo)元件固定地安置在磁體上。

附圖說明

本發(fā)明能夠有許多實施方式。這些實施方式中的一些要借助在附圖中示出的圖予以詳細闡述。

其示出：

圖1示出離合器操縱系統(tǒng)的原理圖，

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的磁體的第一實施例，

圖3示出磁體在活塞路徑上的磁通密度的圖形視圖，

圖4示出不同的磁體在活塞路徑上的磁通密度的另一圖形視圖，

圖5示出磁體的另一實施例，

圖6示出磁體的另一實施例，

圖7示出磁體的另一實施例，

圖8示出磁體的另一實施例。

相同的特征設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。

具體實施方式

在圖1中示出離合器操縱系統(tǒng)1，如目前使用在機動車中的那樣。這種離合器操縱系統(tǒng)1具有主動缸，所述主動缸包括缸2，活塞3可移動地安裝在所述缸中?；钊?由離合器踏板4操縱。經(jīng)由液壓管路8將缸2與從動缸9連接，所述從動缸操縱離合器10。離合器10的位置的調(diào)節(jié)基于通過離合器踏板4驅(qū)動活塞3來進行。主動缸2、3和具有從動缸9的離合器10在此空間上分開地設(shè)置在機動車中。換擋點傳感器11設(shè)置在缸2的外部，所述缸用作為殼體，所述換擋點傳感器包括評估電路并且與控制設(shè)備5連接。所述換擋點傳感器11與永磁體12相對置，所述永磁體在缸2之內(nèi)固定在活塞3上。

永磁體12在圖2中詳細示出。其由硬鐵氧體構(gòu)成并且在其端部處各由一個鐵磁的套筒13、14包圍，所述套筒平行于活塞3的運動方向包覆永磁體12。永磁體12在此構(gòu)成為空心柱體。兩個鐵磁的套筒13、14通過軸向間隙15彼此分離。通過在永磁體12的端部上使用鐵磁的套筒13、14，將磁場“聚束”到一定范圍上，所述磁場由永磁體12展開。由此，實現(xiàn)如下邊沿斜率，所述邊沿斜率對應(yīng)于顯著更短的永磁體的邊沿斜率，并且同時使用較長的永磁體的磁體體積。

圖3示出不同的磁體裝置和材料的邊沿斜率，但是其中磁體具有相同的長度。在此，曲線A示出由硬鐵氧體構(gòu)成的永磁體12的磁通密度B，所述永磁體沒有鐵磁的套筒13、14。與之相對，在曲線B中，示出：當(dāng)永磁體12同樣由硬鐵氧體構(gòu)成并且在兩側(cè)由鐵磁的套筒13、14覆蓋時，在永磁體12的路徑之上的磁通密度的變化曲線。從中得出：具有鐵磁的套筒13、14的永磁體12的磁通密度B具有顯著更陡的邊沿，所述邊沿能夠由構(gòu)成為霍爾傳感器的換擋點傳感器11良好地識別。從如下得出具有鐵磁的套筒13、14的永磁體12的磁體最大值的略微的上升：通過使用鐵磁的套筒13和14，磁場的一部分向外轉(zhuǎn)向，所述部分通常會伸展經(jīng)過構(gòu)成為空心柱體的永磁體12的軸向鉆孔。出現(xiàn)上述情況，是因為鐵磁的材料更好地引導(dǎo)磁場，并且永磁體12的外側(cè)上的路徑因此變得是優(yōu)選的，所述鐵磁的材料用作為磁通引導(dǎo)體。

在圖4中，除了曲線A和B之外，記錄曲線C，所述曲線C對應(yīng)于沒有鐵磁的套筒13、14的短的永磁體并且具有如下長度，所述長度對應(yīng)于較長的永磁體12的鐵磁的套筒13、14之間的間隙15。通過曲線B和C的比較明顯示出：所述曲線的斜率在測量路徑的中央精確地對應(yīng)于具有鐵磁套筒13、14的永磁體12所具有的斜率。

由硬鐵氧體構(gòu)成的永磁體12可以構(gòu)成為空心柱體或?qū)嵭闹w，如其在圖5或圖6中示出，所述永磁體軸向地磁化。在圖5中示出由硬鐵氧體構(gòu)成的永磁體12的兩個實例，其中永磁體12構(gòu)成為空心柱體，并且在兩側(cè)由相應(yīng)的鐵磁的套筒13、14覆蓋。由于使用空心柱體，鐵磁的套筒13、14必須具有這種開口，其中所述空心柱體具有軸向的鉆孔16以更好地固定在活塞3上。如在圖5A中示出，在此，永磁體12的直徑可以與鐵磁的套筒13、14的開口的直徑一致，或者鐵磁的套筒13、14的開口的直徑根據(jù)圖5B可以大于永磁體12的鉆孔16的直徑。

在圖6中，永磁體12構(gòu)成為實心柱體。鐵磁的套筒頭13、14在此根據(jù)圖6A可以具有開口。但是，所述套筒也可以如在圖6B中示出的那樣完全地覆蓋永磁體12的端部。通過用鐵磁的套筒13、14部分地遮蓋永磁體12的外側(cè)，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上更短的磁體的場分布，所述外側(cè)沿永磁體12的運動方向延伸。

在圖7中，永磁體12構(gòu)成為方形，并且在兩側(cè)由套筒13、14覆蓋，所述套筒完全沒有開口。永磁體12也可以具有空心柱體扇形的形狀(圖8)，因此，鐵磁的套筒13、14的端側(cè)同樣匹配于該形狀，但是盡管如此借助其腿部沿軸向方向部分地遮蓋永磁體12。

通過所提出的解決方案，尤其通過使用鐵磁的套筒13、14，能夠?qū)㈤L的磁體的場強與顯著更短的磁體的邊沿斜率組合，其中所述套筒用作一種用于磁通密度的磁通引導(dǎo)元件。由此，可以為換擋點傳感器使用鐵氧體磁體，因此可以省去稀土磁體。

附圖標(biāo)記列表

1 離合器操縱系統(tǒng)

2 缸

3 活塞

4 離合器踏板

5 控制設(shè)備

8 液壓管道

9 從動缸

10 離合器

11 換擋點傳感器

12 永磁體

13 鐵磁的套筒

14 鐵磁的套筒

15 間隙

16 軸向的鉆孔