一种致动器和传感器组件，包括限定一内部室的对应的传感器和致动器外壳。传感器外壳上的夹子结合到致动器外壳，以将传感器和致动器外壳耦合到一起。传感器外壳包括限定腔室的壁。具有传感器的连接器耦合到传感器外壳，其中耦合关系为使传感器延伸到传感器外壳的腔室中。可移动的活塞位于内部室中，且活塞上的管子限定一用于磁体的接收部，该磁体与腔室相邻。活塞坐落在柔性隔板上。致动器轴包括耦合到活塞的一端和耦合到可移动物体的相反一端。致动器外壳中的多个销钉将所述组件安装到支撑架上。传感器感测磁场响应于所述磁体相对于所述传感器的位置改变而发生的改变。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的涉及一种致动器和传感器组件，尤其涉及一种耦合到致动器的非接触式线性位置传感器。
技术介绍
位置传感被用于电子地监控机械部件的位置或移动。位置传感器耦合到致动器并适于产生随被关注部件位置的变化而变化的电信号。致动器和传感器组件可包含在多种产品中。例如，致动器和传感器组件可电子地监测并控制各种汽车部件的状态。位置传感器需要很精确，其必须根据所测量到的位置给出合适的电信号。如果不精确，位置传感器可能会妨碍被监测部件的位置的评估和控制。通常，还需要位置传感器在其进行测量时足够精准。但是，位置测量中所需的精度明显地随着具体使用环境而改变。对于一些目的，仅需要粗略的位置指示即可；例如，指示阀门主要处于打开还是关闭。在其他应用中，需要更精准的位置指示。位置传感器还应该对于其放置的环境足够耐用。例如，用在汽车阀门上的位置传感器在汽车操作过程中几乎经历不断的运动。这种位置传感器应该由即使是在较大的机械振动和热极端及热梯度的情况下，也足以使传感器在其预计寿命期间保持充分精度和准确度的机械和电子部件组成。过去，位置传感器通常为“接触”型。接触式位置传感器需要物理接触以产生电信号。接触式位置传感器通常包括电位计，该电位计产生随部件位置而变化的电信号。接触式位置传感器通常较为精确和精准。不幸的是，由于运动过程中的接触而产生的磨损限制了其耐用性。另外，接触产生的摩擦会使部件的运行被削弱。另外，电位传感器中的水侵入现象会使传感器失效。传感器技术的一个进步是非接触式位置传感器的发展。非接触式位置传感器(“NPS”)不需要信号发生器和传感元件之间的物理接触。NPS使用一个或多个磁体来产生随位置变化的磁场，并采用一个或多个装置来探测改变的磁场，从而测量出被监测部件的位置。通常，霍尔效应装置被用于产生电信号，该电信号依赖于入射到装置的磁通量的大小、极性或方向。霍尔效应装置可物理地接附于被监测部件，这样当部件移动时该霍尔效应装置相对于静止磁体而移动。相反地，霍尔效应装置可以是静止的，而使磁体直接或间接地贴附到被监测的部件，在这两种情况中，都可以通过霍尔效应装置产生的电信号来确定被监测部件的位置。尽管目前可获得的致动器和NPS组件被证明为令人满意的，但是仍需要继续发展一种低成本的致动器和NPS组件。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例涉及一种致动器和 传感器组件，该致动器和传感器组件包括传感器外壳，其包括限定腔室的壁；以及连接组件，其包括传感器并适于耦合到所述传感器外壳，且耦合的关系为使所述传感器延伸到所述传感器外壳的所述壁限定的所述腔室中。所述组件还包括致动器外壳，该致动器外壳包括限定孔的基部，且所述传感器外壳和所述致动器外壳耦合在一起并限定内部腔。活塞位于所述内部腔中，其可在所述内部腔中移动且限定接收部。磁体位于所述活塞的接收部中，且磁体产生磁场。所述传感器适于感测磁场响应于所述活塞和所述磁体相对于所述传感器的移动而发生的改变。所述组件还包括致动器轴，所述致动器轴包括耦合到所述活塞的第一端部和延伸穿过所述致动器外壳中的所述孔并与可移动物体呈耦合关系的第二端部。在一个实施例中，所述致动器和传感器组件还包括柔性隔板，所述柔性隔板位于所述内部腔中，所述活塞坐落在所述柔性隔板上。弹簧也位于所述内部腔中，靠着所述活塞，并将所述活塞偏置到第一位置中。增压源耦合到所述传感器外壳或致动器外壳中的一个，并与所述内部腔流体流通，以调节所述内部腔中的压强并致使所述活塞移动。在一个实施例中，致动器和传感器组件还另包括位于所述传感器外壳或所述致动器外壳的其中一个上的多个夹子以及位于所述传感器外壳或所述致动器外壳中的另一个上的凸缘。所述多个夹子接合于所述凸缘以将所述传感器外壳和所述致动器外壳耦合在一起。另外，在一个实施例中，所述磁体包括至少第一和第二由不同磁性材料制成的堆叠部分。在一个实施例中，所述第一部分由NdFeB材料制成，所述第二部分由铁或钢材料制成。进一步地，在一个实施例中，所述致动器外壳的所述基部限定多个腔，所述致动器和传感器组件还包括多个安装销钉，所述多个安装销钉包括各自延伸到所述致动器外壳的所述基部中的所述多个腔中的头部。在一个实施例中，所述致动器外壳的所述基部还限定中心腔，隔板位于所述中心腔中并限定中心通孔，所述致动器轴延伸穿过所述隔板的所述中心孔。根据下面本专利技术的优选实施例的详细描述、附图和所附权利要求，本专利技术的其他优点和特征将更加显而易见。附图说明在形成本说明书的一部分的附图中，相似的数字在所有的图上被用来表示相似的部件图I为根据本专利技术的致动器和传感器组件的透视图；图2为图I中所示的致动器和传感器组件的断面垂直截面图；图3为图I的致动器和传感器组件的分解透视图；图4为图I至图3中的致动器和传感器组件的传感器外壳和连接组件的片断透视图；图5为图I至图3中所示的致动器和传感器组件的连接组件、传感器外壳以及活塞/磁体承载组件的垂直截面图； 图6为位于图I至图3中所示的致动器和传感器组件的隔板中的活塞/磁体承载组件的顶面透视图；图7为图I至图3中所示的致动器和传感器组件的致动器外壳的顶面透视图；图8为图I至图3中所示的致动器和传感器组件的致动器外壳的垂直截面图；图9为图I至图3中所示的致动器和传感器组件的磁体组件的第一可替换实施例的简化透视图；图10为描述图9中的磁体组件所产生的磁场的简化示意图；图11为图I至图3中所示的致动器和传感器组件的磁体组件的第二可替换实施例的简化透视图；和图12为图I至图3中所示的致动器和传感器组件的磁体组件的第三可替换实施例的简化透视图。具体实施例方式图I至图3示出了根据本专利技术的致动器和传感器组件200。致动器和传感器组件200首先包括上部或顶部传感器外壳或罩构件22 (图1、2、3、4)以及下部或底部致动器罩或外壳构件210 (图1、2、3、7、8)，两者相互耦合并一同限定一用于多个元件的内部腔体或封闭空间或室，这些元件包括下文将详细描述的活塞/磁体组合承载组件100 (图2、3、5、6)以及弹簧150 (图2和图3)。在所示实施例中，可由任意合适的注模塑料制成的传感器外壳或罩22大致为穹顶形，且包括圆形的顶壁或顶27 (图2、3、5)以及具有内表面24和外表面25的整体向下延伸的周边外壁或裙状部分23 (图2、3、5)。顶27和裙状部分23—起限定一内部传感器腔(cavity)或室(chamber)26。顶27还包括穹顶29 (图2、3、5)，该穹顶29限定一与腔26共轴并向腔26敞开的内部孔或腔28。穹顶29还限定一内部周边凹槽30 (图2、3)以及围绕该凹槽30的套环32。细长的、大致圆柱形空心管31 (图1、3、5)从顶27的一部分大致垂直向外且向上地延伸，并限定一与腔26的内部能流体流通的内部端口或通道33 (图5)。管子31可连接到诸如空气的气动流体源。周边延伸的肩部或套环44a (图2和图5)从顶27的内表面的一部分向下延伸到腔26中。周边凹槽或沟槽34被限定在顶27的内表面的一部分中并围绕套环44a。细长的周边延伸的壁36 (图4、5)从壁或顶27的内表面的另一部分整体向下地延伸到腔26中。壁36包括第一对空间分离且大致平行的竖直取向的侧壁部分36a和36b，第二对空间分离且大致平行的竖本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：W·斯托瑞，R·纽曼，B·巴宾，K·沃尔施莱格，
申请(专利权)人：CTS公司，
类型：发明
国别省市：
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