集成板式抗電磁干擾器件及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種集成板式抗電磁干擾器件，其包括第一屏蔽件、第二屏蔽件以及中空部分，其中第一屏蔽件和第二屏蔽件的內部形成第一磁場空間，第一屏蔽件和第二屏蔽件的外部、殼體的內部空間形成第二磁場空間。由于第二磁場空間中的磁場基本上不會穿過第一屏蔽件、第二屏蔽件以及中空部分泄露到第一磁場空間中，從而使得第一磁場空間中的磁場不受第二磁場空間中的磁場的干擾，這使得用于感測第一磁場空間中磁體位置變化的位置傳感器能正常工作。本發明還涉及一種集成板式抗電磁干擾器件的制備方法，該方法通過第一、第二磁場源的位置和范圍來確定第一屏蔽件和第二屏蔽件的位置和大小。該方法簡單可靠，且可驗證屏蔽件的屏蔽效果。
【專利說明】集成板式抗電磁干擾器件及其制備方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及抗電磁干擾器件及其制備方法。具體而言，本發明涉及用于屏蔽車輛傳動系統中電機產生的磁場以確保位置傳感器正常工作的集成板式抗電磁干擾器件及其制備方法。
【背景技術】
[0002]插電式混合動力車輛的混合動力主要由一個排量相對小的發動機和一個或者兩個電機組成，其中一般情況下電機負責在動力電池能量和功率比較高時實現純電動動力輸出和制動能量回收，在動力電池能量和功率下降到一個預設值時實現發動機啟動，通過電機進行發電或者直接參與動力驅動等功能。
[0003]這種混合動力車輛的混合動力可以與傳動系統連接，從而將車輛的動力通過傳動系統輸送到車輪上。傳動系統包括分別與多個電機連接的多個離合器、傳動軸、同步器以及多個減速裝置，多個電機通過各自對應的離合器與傳動軸連接，傳動軸通過同步器能夠與多個減速裝置連接，從而將多個電機的動力傳輸到車輪上。混合動力車輛的傳動系統中，需要一種位置傳感器，位置傳感器通過感測設置在其相對側上的磁體所產生的磁場的位置變化來感測同步器的位置，從而通過車輛傳動系統控制單元實現對同步器位置的精確控制，進而實現車輛傳動系統的平順換擋。
[0004]在混合動力車輛的傳動系統中，由于還存在由多個電機產生的磁場，因此，需要一種能屏蔽車輛傳動系統中多個電機產生的磁場以確保位置傳感器正常工作的抗電磁干擾器件并且需要提供一種該抗電磁干擾器件的制備方法。
【發明內容】
[0005]本發明的一個目的是提供一種結構簡單、便于制造和裝配的集成板式抗電磁干擾器件。該集成板式抗電磁干擾器件能屏蔽混合動力車輛傳動系統中多個電機產生的磁場，從而使得位置傳感器能正常工作。
[0006]本發明的上述目的通過以下技術方案得以實施。本發明的一個技術方案提供了一種集成板式抗電磁干擾器件，包括:第一屏蔽件、第二屏蔽件以及中空部分。第一屏蔽件和第二屏蔽件均包括基部、從基部一端向上延伸的第一臂部和從基部另一端向下延伸的第二臂部，第一屏蔽件通過其第一臂部連接到殼體上，第二屏蔽件通過其第一臂部連接到殼體上。中空部分由第一屏蔽件的第二臂部和第二屏蔽件的第二臂部形成，中空部分的尺寸由穿過其的運動件的運動范圍確定。其中第一屏蔽件和第二屏蔽件的內部和形成第一磁場空間，第一屏蔽件和第二屏蔽件的外部、殼體的內部空間形成第二磁場空間，集成板式抗電磁干擾器件的這種構造使得第一磁場空間中的磁場不受第二磁場空間中的磁場的干擾。
[0007]根據本發明的上述技術方案提供的集成板式抗電磁干擾器件，其中磁體設置在運動件的頂部，磁體產生的磁場經過第一磁場空間，位置傳感器處于磁體的相對側上并設置在殼體的外表面上，由于磁體產生的磁場不受第二磁場空間中的磁場的干擾，因而當磁體與運動件相對于殼體向左或者向右運動時，磁體產生的磁場相對于位置傳感器發生變化，位置傳感器將其感測到磁體產生的磁場位置傳送給控制單元，控制單元根據接受到的磁場位置確定磁體的位置，進而確定與磁體相連接的運動件的位置，從而控制運動件的位置。
[0008]根據本發明的上述技術方案提供的集成板式抗電磁干擾器件，其中殼體包括--第一殼體，其左側安裝有第一磁場源，并且用于感測磁體位置的位置傳感器處于磁體的相對側上且安裝在第一殼體的外表面上；以及與第一殼體為相對布置的第二殼體，其右側安裝有第二磁場源。其中殼體由第一殼體和第二殼體合箱而形成，第一磁場源和第二磁場源產生的磁場穿過第二磁場空間，磁體產生的磁場穿過第一磁場空間，由于磁體產生的磁場不受第一磁場源和第二磁場源產生的磁場的影響，因而當磁體與運動件相對于合箱后的殼體向左或者向右運動時，磁體產生的磁場相對于位置傳感器發生變化，位置傳感器將其感測到磁體產生的磁場位置傳送給控制單元，制單元根據接受到的磁場位置確定磁體的位置，進而確定與磁體相連接的運動件的位置，從而控制運動件的位置。
[0009] 根據本發明的上述技術方案提供的集成板式抗電磁干擾器件，其中第一磁場源為車輛的第一電機，第二磁場源為車輛的第二電機，運動件為車輛傳動系統的同步器撥叉，控制單元為車輛傳動系統控制單元，車輛傳動系統還包括與車輛的第一電機連接的第一離合器、與第二電機連接的第二離合器、傳動軸、第一減速裝置以及第二減速裝置，其中第一電機通過第一離合器與傳動軸連接，第二電機通過第二離合器與傳動軸連接，傳動軸通過同步器與第一減速裝置或第二減速裝置連接，從而將第一電機和/或第二電機的動力傳輸到車輪上。
[0010]根據本發明的上述技術方案提供的集成板式抗電磁干擾器件，其中第一電機為驅動電機，第二電機為集成起動發電機。
[0011]根據本發明的上述技術方案提供的集成板式抗電磁干擾器件，其中第一屏蔽件和第二屏蔽件的第二臂部均包括第一翼部和第二翼部。優選地，第一屏蔽件和第二屏蔽件的第一翼部和第二翼部均呈L型。根據本發明的上述技術方案，其中第一殼體和第二殼體均包括本體和從本體向內伸出的支撐部，第一屏蔽件的第一臂部連接到第一殼體的支撐部上，第二屏蔽件的第二臂部連接到第二殼體的支撐部上。
[0012]根據本發明的上述技術方案提供的集成板式抗電磁干擾器件，其中第一磁場源和第二磁場源在位置傳感器處的磁場強度小于地球磁場強度的10倍。
[0013]根據本發明的上述技術方案提供的集成板式抗電磁干擾器件，其中第一屏蔽件和第二屏蔽件由鋼片制成。
[0014]根據本發明的上述技術方案提供的集成板式抗電磁干擾器件，其中鋼片的厚度至少為約I毫米。
[0015]本發明提供的集成板式抗電磁干擾器件的益處在于:由于第一屏蔽件的第二臂部和第二屏蔽件的第二臂部從各自的基部向下伸出，形成了阻礙第二磁場空間中磁場穿過中空部分的屏障，從而使得第一磁場空間中的磁場不受第二磁場空間中的磁場的干擾，這使得用于感測第一磁場空間中磁體產生的磁場位置的位置傳感器能正常工作。
[0016]本發明的集成板式抗電磁干擾器件的益處還在于:第一屏蔽件和第二屏蔽件是分體的且結構相同，便于制造且節約成本。
[0017]本發明的集成板式抗電磁干擾器件的益處還在于:由于分體制造的第一屏蔽件和第二屏蔽件各自固定到第一殼體和第二殼體上，因而當第一殼體和第二殼體合箱時，第一屏蔽件和第二屏蔽件自動圍合出中空部分便于裝配。
[0018]本發明的再一技術方案提供了一種集成板式抗電磁干擾器件的制備方法，所述方法包括以下步驟:
步驟1:確定第一磁場源和第二磁場源的位置以及利用磁場測試儀檢測第一磁場源和第二磁場源產生的磁場的范圍和強度，根據檢測結果繪制第一磁場源和第二磁場源的磁場分布圖譜；
步驟2:基于第一磁場源的位置和第二磁場源的位置確定位置傳感器的位置；
步驟3:基于位置傳感器的位置確定磁體的位置，利用磁場測試儀檢測磁體的磁場并根據檢測結果繪制磁體的磁場分布圖譜；
步驟4:基于運動件的范圍確定中空部分的尺寸；
步驟5:基于第一磁場源和第二磁場源的磁場的水平距離和中空部分的尺寸確定實際制備的第一屏蔽件和第二屏蔽件的水平基部沿第一水平軸方向的尺寸； 步驟6:僅將步驟3繪制的磁體的磁場分布圖譜輸入到仿真軟件，沿豎直方向調整測試用第一屏蔽件和測試用第二屏蔽件的位置，將施加測試用第一屏蔽件和測試用第二屏蔽件后位置傳感器處磁體產生的磁場不受干擾時的測試用第一屏蔽件和測試用第二屏蔽件到磁體的豎直距離作為實際制備的第一屏蔽件和第二屏蔽件的水平基部到磁體的豎直距離；
步驟7:僅將步驟I繪制的第一磁場源和第二磁場源的磁場分布圖譜輸入到仿真軟件，調整測試用第一屏蔽件的水平基部測試用第二屏蔽件的水平基部沿第二水平軸方向的尺寸和測試用第一屏蔽件的第二臂部以及測試用第二屏蔽件的第二臂部的尺寸，當第一磁場源和第二磁場源的磁場在位置傳感器處的強度被減小到地磁場10倍以下時，將此時測試用第一屏蔽件和測試用第二屏蔽件的水平基部沿第二水平軸方向的尺寸作為實際制備的第一屏蔽件的水平基部和第二屏蔽件的水平基部沿第二水平軸的尺寸，并將此時測試用第一屏蔽件的第二臂部以及測試用第二屏蔽件的第二臂部的尺寸作為實際制備的第一屏蔽件的第二臂部的尺寸和第二屏蔽件的第二臂部的尺寸；
步驟8:基于實際制備的第一屏蔽件和第二屏蔽件的厚度、材料強度及水平基部的尺寸確定實際制備的第一屏蔽件的第一臂部和第二屏蔽件的第一臂部的尺寸，使得實際制備的第一屏蔽件和第二屏蔽件在其各自的第二臂部處的振動幅度小于振動幅度設定值；以及步驟9:基于實際制備的第一屏蔽件和第二屏蔽件的水平基部的尺寸、第一臂部尺寸、第二臂部尺寸以及中空部分的尺寸制備集成板式抗電磁干擾器件。
[0019]根據本發明上述再一技術方案提供的集成板式抗電磁干擾器件的制備方法，其中第一屏蔽件和第二屏蔽件由鋼片制成。
[0020]根據本發明上述再一技術方案提供的集成板式抗電磁干擾器件的制備方法，其中在步驟I和3中，能夠利用微軟辦公軟件EXCEL繪制第一磁場源、第二磁場源以及磁體的磁場。
[0021]根據本發明上述再一技術方案提供的集成板式抗電磁干擾器件的制備方法，其中在步驟2中，在第一磁場源與第二磁場源之間，在第一磁場源的磁場分布圖譜與第二磁場源的磁場分布圖譜疊加后的磁場中將磁場強度最弱的位置確定為位置傳感器的位置。
[0022]根據本發明上述再一技術方案提供的集成板式抗電磁干擾器件的制備方法，其中在步驟3中，磁體沿第一水平軸的運動范圍與位置傳感器沿第一水平軸的測量范圍基本一致，磁體在第二水平軸的位置為位置傳感器沿第二水平軸的測量范圍的中間位置，磁體在豎直方向上與位置傳感器間隔開3_6mm。
[0023]根據本發明上述再一技術方案提供的集成板式抗電磁干擾器件的制備方法，其中在步驟6中施加測試用第一屏蔽件和測試用第二屏蔽件后位置傳感器處磁體產生的磁場不受干擾是指施加測試用第一屏蔽件和測試用第二屏蔽件后位置傳感器處磁體產生的磁場小于未施加測試用第一屏蔽件和測試用第二屏蔽件前的位置傳感器處磁體產生的磁場的大約10%。
[0024]根據本發明上述再一技術方案提供的集成板式抗電磁干擾器件的制備方法，其中在步驟8中，振動幅度設定值為1mm。
[0025]根據本發明上述再一技術方案提供的集成板式抗電磁干擾器件的制備方法，其中測試用第一屏蔽件和測試用第二屏蔽件沿第二水平軸的尺寸能夠覆蓋第一磁場源和第二磁場源之間的空間沿第二水平軸的整個長度。
本發明的集成板式抗電磁干擾器件的制備方法的益處在于:該方法簡單可靠，可以確定第一屏蔽件和第二屏蔽件的位置和大小。
[0026]本發明的集成板式抗電磁干擾器件的制備方法的益處還在于:還可通過檢測使用該制備集成板式抗電磁干擾器件的系統的位置傳感器處的磁場的大小，來驗證屏蔽件的屏蔽效果。
[0027]本發明的集成板式抗電磁干擾器件的制備方法的益處還在于:有利于合理布置各磁場源,優化整體結構。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]參照附圖，本發明的公開內容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是:這些附圖僅僅用于說明的目的，而并非意在對本發明的保護范圍構成限制。
[0029]圖1示出了用于屏蔽第一磁場源和第二磁場源產生的磁場以確保位置傳感器正常工作的集成板式抗電磁干擾器件。
[0030]圖2示出了圖1中的集成板式抗電磁干擾器件的透視圖。
[0031]圖3示出了圖2中集成板式抗電磁干擾器件的第一屏蔽件的透視圖。
[0032]圖4示出了運動件穿過其中的圖2中的集成板式抗電磁干擾器件的透視圖。以及 圖5示出了圖1中的集成板式抗電磁干擾器件制備方法。
[0033]部件及標號列表__
【權利要求】
1.一種集成板式抗電磁干擾器件，其包括: 第一屏蔽件，其包括基部、從基部一端向上延伸的第一臂部和從基部另一端向下延伸的第二臂部，第一屏蔽件通過其第一臂部連接到殼體上； 與第一屏蔽件為相對布置的第二屏蔽件，其包括基部、從基部一端向上延伸的第一臂部和從基部另一端向下延伸的第二臂部，第二屏蔽件通過其第一臂部連接到殼體上；以及 中空部分，其由第一屏蔽件的第二臂部和第二屏蔽件的第二臂部形成，中空部分的尺寸由穿過其的運動件的運動范圍確定； 其中第一屏蔽件和第二屏蔽件的內部形成第一磁場空間，第一屏蔽件和第二屏蔽件的外部、殼體的內部空間形成第二磁場空間，集成板式抗電磁干擾器件的這種構造使得第一磁場空間中的磁場不受第二磁場空間中的磁場的干擾。
2.根據權利要求1所述的集成板式抗電磁干擾器件，其特征在于，磁體設置在運動件的頂部，磁體產生的磁場經過第一磁場空間，位置傳感器處于磁體的相對側上并設置在殼體的外表面上，由于磁體產生的磁場不受第二磁場空間中的磁場的干擾，因而當磁體與運動件相對于殼體向左或者向右運動時，磁體產生的磁場相對于位置傳感器發生變化，位置傳感器將其感測到磁體產生的磁場位置傳送給控制單元，控制單元根據接受到的磁場位置確定磁體的位置，進而確定與磁體相連接的運動件的位置，從而控制運動件的位置。
3.根據權利要求2所述的集成板式抗電磁干擾器件，其特征在于， 殼體包括: 第一殼體，其左側安裝有第一磁場源，并且用于感測磁體位置的位置傳感器處于磁體的相對側上且安裝在第一殼體的外表面上；以及 與第一殼體為相對布置的第二殼體，其右側安裝有第二磁場源； 其中，殼體由第一殼體和第二殼體合箱而形成，第一磁場源和第二磁場源產生的磁場穿過第二磁場空間，磁體產生的磁場穿過第一磁場空間，由于磁體產生的磁場不受第一磁場源和第二磁場源產生的磁場的影響，因而當磁體與運動件相對于合箱后的殼體向左或者向右運動時，磁體產生的磁場相對于位置傳感器發生變化，位置傳感器將其感測到磁體產生的磁場位置傳送給控制單元，控制單元根據接受到的磁場位置確定磁體的位置，進而確定與磁體相連接的運動件的位置，從而控制運動件的位置。
4.根據權利要求3所述的集成板式抗電磁干擾器件，其特征在于，第一磁場源為車輛的第一電機，第二磁場源為車輛的第二電機，運動件為車輛傳動系統的同步器撥叉，控制單元為車輛傳動系統控制單元，車輛傳動系統還包括與車輛的第一電機連接的第一離合器、與第二電機連接的第二離合器、傳動軸、第一減速裝置以及第二減速裝置，其中第一電機通過第一離合器與傳動軸連接，第二電機通過第二離合器與傳動軸連接，傳動軸通過同步器與第一減速裝置或第二減速裝置連接，從而將第一電機和/或第二電機的動力傳輸到車輪上。
5.根據權利要求4所述的集成板式抗電磁干擾器件，其特征在于，第一電機為驅動電機，第二電機為集成起動發電機。
6.根據權利要求1所述的集成板式抗電磁干擾器件，其特征在于，第一屏蔽件和第二屏蔽件的第二臂部均包括第一翼部和第二翼部。
7.根據權利要求6所述的集成板式抗電磁干擾器件，其特征在于，第一屏蔽件和第二屏蔽件的第一翼部和第二翼部均呈L型。
8.根據權利要求3所述的集成板式抗電磁干擾器件,其特征在于,第一殼體和第二殼體均包括本體和從本體向內伸出的支撐部，第一屏蔽件的第一臂部連接到第一殼體的支撐部上，第二屏蔽件的第二臂部連接到第二殼體的支撐部上。
9.根據權利要求3所述的集成板式抗電磁干擾器件，其特征在于，第一磁場源和第二磁場源在位置傳感器處疊加后的磁場強度小于地球磁場強度的10倍。
10.根據前述權利要求任一項所述的集成板式抗電磁干擾器件，其特征在于，第一屏蔽件和第二屏蔽件由鋼片制成。
11.根據權利要求9所述的集成板式抗電磁干擾器件，其特征在于，鋼片的厚度至少為約I毫米。
12.—種如權利要求1-11所述的集成板式抗電磁干擾器件的制備方法，所述方法包括以下步驟: 步驟1:確定第一磁場源和第二磁場源的位置以及利用磁場測試儀檢測第一磁場源和第二磁場源產生的磁場的范圍和強度，根據檢測結果繪制第一磁場源和第二磁場源的磁場分布圖譜； 步驟2:基于第一磁場源的位置和第二磁場源的位置確定位置傳感器的位置； 步驟3:基于位置傳感器的位置確定磁體的位置，利用磁場測試儀檢測磁體的磁場并根據檢測結果繪制磁體的磁場分布圖譜； 步驟4:基于運動件的范圍確定中空部分的尺寸；` 步驟5:基于第一磁場源和第二磁場源的磁場的水平距離和中空部分的尺寸確定實際制備的第一屏蔽件和第二屏蔽件的水平基部沿第一水平軸方向的尺寸； 步驟6:僅將步驟3繪制的磁體的磁場分布圖譜輸入到仿真軟件，沿豎直方向調整測試用第一屏蔽件和測試用第二屏蔽件的位置，將施加測試用第一屏蔽件和測試用第二屏蔽件后位置傳感器處磁體產生的磁場不受干擾時的測試用第一屏蔽件和測試用第二屏蔽件到磁體的豎直距離作為實際制備的第一屏蔽件和第二屏蔽件的水平基部到磁體的豎直距離； 步驟7:僅將步驟I繪制的第一磁場源和第二磁場源的磁場分布圖譜輸入到仿真軟件，調整測試用第一屏蔽件的水平基部測試用第二屏蔽件的水平基部沿第二水平軸方向的尺寸和測試用第一屏蔽件的第二臂部以及測試用第二屏蔽件的第二臂部的尺寸，當第一磁場源和第二磁場源的磁場在位置傳感器處的強度被減小到地磁場10倍以下時，將此時測試用第一屏蔽件和測試用第二屏蔽件的水平基部沿第二水平軸方向的尺寸作為實際制備的第一屏蔽件的水平基部和第二屏蔽件的水平基部沿第二水平軸的尺寸，并將此時測試用第一屏蔽件的第二臂部以及測試用第二屏蔽件的第二臂部的尺寸作為實際制備的第一屏蔽件的第二臂部的尺寸和第二屏蔽件的第二臂部的尺寸； 步驟8:基于實際制備的第一屏蔽件和第二屏蔽件的厚度、材料強度及水平基部的尺寸確定實際制備的第一屏蔽件的第一臂部和第二屏蔽件的第一臂部的尺寸，使得實際制備的第一屏蔽件和第二屏蔽件在其各自的第二臂部處的振動幅度小于振動幅度設定值；以及 步驟9:基于實際制備的第一屏蔽件和第二屏蔽件的水平基部的尺寸、第一臂部尺寸、第二臂部尺寸以及中空部分的尺寸制備集成板式抗電磁干擾器件。
13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，第一屏蔽件和第二屏蔽件由鋼片制成。
14.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，在步驟I和3中，能夠利用微軟辦公軟件EXCEL繪制第一磁場源、第二磁場源以及磁體的磁場。
15.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，在步驟2中，在第一磁場源與第二磁場源之間，在第一磁場源的磁場分布圖譜與第二磁場源的磁場分布圖譜疊加后的磁場中將磁場強度最弱的位置確定為位置傳感器的位置。
16.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，在步驟3中，磁體沿第一水平軸的運動范圍與位置傳感器沿第一水平軸的測量范圍基本一致，磁體在第二水平軸的位置為位置傳感器沿第二水平軸的測量范圍的中間位置，磁體在豎直方向上與位置傳感器間隔開3-6_。
17.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，在步驟6中施加測試用第一屏蔽件和測試用第二屏蔽件后位置傳感器處磁體產生的磁場不受干擾是指施加測試用第一屏蔽件和測試用第二屏蔽件后位置 傳感器處磁體產生的磁場小于未施加測試用第一屏蔽件和測試用第二屏蔽件前的位置傳感器處磁體產生的磁場的大約10%。
18.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，在步驟8中，振動幅度設定值為1mm。
19.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，測試用第一屏蔽件和測試用第二屏蔽件沿第二水平軸的尺寸能夠覆蓋第一磁場源和第二磁場源之間的空間沿第二水平軸的整個長度。
【文檔編號】H05K9/00GK103547133SQ201210246912
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月17日 優先權日:2012年7月17日
【發明者】嚴洪江, 冷宏祥, 張劍鋒, 俞開元, 倪季平 申請人:上海捷能汽車技術有限公司