[发明专利]汽缸位置传感器和包括所述传感器的汽缸

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年5月19日提交的美国临时专利申请系列No.61/054,265的申请日的利益，美国临时专利申请系列No.61/054,265是2007年12月13日提交的美国专利申请系列No.11/956,302的继续部分申请，美国专利申请系列No.11/956,302要求2006年12月13日提交的美国临时申请系列No.60/869,805，2006年12月22日提交的美国临时申请系列No.60/871,622，2007年5月4日提交的美国临时申请系列No.60/916,000和2007年9月26日提交的美国临时申请系列No.60/975,328的申请日的利益，这里引入这些申请的全部教导作为参考。

技术领域

本发明总体上涉及位置传感器，更具体地说，涉及供汽缸使用的位置传感器。

背景技术

使用致动器控制一个组件相对于另一个组件的位置和移动是众所周知的。许多致动器(比如液压缸、气压缸等)包括汽缸和活塞杆，活塞杆具有与之耦接的活塞。当引入致动力(比如，但不限于加压的液压用液体或者压缩空气)时，汽缸和活塞/杆彼此相对移动。

在许多应用中，理想的是知道杆相对于汽缸的位置。通常，杆位置的控制对控制机器的运转具有重大意义。为了利用常规的反馈控制技术实现这样的控制，通常需要测量杆相对于汽缸的绝对位置或速度。

附图说明

应参考下面的详细说明，所述详细说明应结合附图来阅读，附图中，相似的附图标记代表相似的部件：

图1图解说明按照本发明的系统的一个示例实施例。

图2图解说明按照本发明的包括永磁铁和传感元件的一种示例布置的示例活塞杆。

图3是和图2中所示的实施例相关的感测磁场与活塞杆行程/位置的曲线图。

图4图解说明按照本发明的包括永磁铁、传感元件和消磁线圈的示例布置的另一个示例活塞杆。

图5图解说明按照本发明的包括永磁铁和传感元件的示例布置的另一个示例活塞杆。

图6是图5中图解说明的实施例的横截面图。

图7图解说明按照本发明的包括永磁铁的示例布置的另一个示例活塞杆。

图8是与按照本发明的示例汽缸位置传感器相关的感测磁场与杆行程/位置的曲线图。

图9图解说明按照本发明的另一个示例汽缸。

图10是图9中图解说明的实施例的剖面图，表示永磁铁的定位。

图11A-11D示意地图解说明按照本发明的永磁铁的径向、直线和轴向磁化。

图12图解说明按照本发明的另一个示例汽缸。

图13是图12中图解说明的实施例的端视图，表示永磁铁的定位。

图14图解说明按照本发明的另一个示例汽缸。

图15是图14中图解说明的实施例的端视图，表示永磁铁的定位。

图16图解说明按照本发明的另一个示例汽缸。

图17是图16中图解说明的实施例的端视图，表示永磁铁的定位。

图18是图16中图解说明的杆的端部的详细视图。

图19图解说明按照本发明的另一个示例汽缸。

图20图解说明按照本发明的示例汽缸中的闭环磁通路线。

图21图解说明按照本发明的汽缸的一部分，包括置于在杆中形成的空腔中的永磁铁。

图22图解说明按照本发明的汽缸的一部分，包括置于用于把活塞固定到杆上的螺母中的永磁铁。

图23是图22中图解说明的螺母的端视图。

图24图解说明按照本发明的另一个示例汽缸。

图25是图24中图解说明的实施例的端视图。

图26图解说明按照本发明的另一个示例汽缸。

图27是图26中图解说明的实施例的端视图。

图28图解说明按照本发明的另一个示例汽缸。

图29是图28中图解说明的实施例的端视图。

图30图解说明按照本发明的另一个示例汽缸。

图31图解说明按照本发明的另一个示例汽缸。

图32是图31中图解说明的实施例的端视图。

图33是图31中图解说明的杆的端部的详细视图。

图34图解说明按照本发明的另一个示例汽缸。

图35示意地图解说明按照本发明的系统中的传感元件的一种示例布置。

图36是图35中所示的实施例的侧视图。

图37示意地图解说明按照本发明的系统中的传感元件的另一种示例布置。

图38是图37中所示的实施例的侧视图。

图39图解说明可用在按照本发明的系统中的传感器电子器件的示例实施例。