探測(cè)用于選擇齒輪的可動(dòng)體的位置的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的主題在廣義上屬于適于識(shí)別由可動(dòng)體占據(jù)的不同的線性位置或角位置的傳感器的技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]更具體地，本發(fā)明的主題涉及用于探測(cè)可動(dòng)體的位置的磁性傳感器或感應(yīng)式傳感器的技術(shù)領(lǐng)域。
[0003]本發(fā)明的主題在為了配合到自動(dòng)變速箱從而探測(cè)由操作者選擇的齒輪為目的的汽車領(lǐng)域中得到特別有利的應(yīng)用。
[0004]在本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)領(lǐng)域中，使用通常被操作者沿著直線移動(dòng)的控制桿選擇自動(dòng)變速箱的各個(gè)位置。這樣的桿使各個(gè)不同的位置能夠被選擇，例如:停止位置、后退位置、空檔位置和各個(gè)向前行駛位置。以傳統(tǒng)的方式，為了來選擇自動(dòng)變速箱的期望的位置，變速桿(selector lever)作用于設(shè)置在液壓回路中的液壓控制桿或滑動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)中，已提出了多種技術(shù)方案，用于識(shí)別被變速桿或控制滑動(dòng)器占據(jù)的不同位置。例如，專利US 5307013描述了一種具有連接到控制旋轉(zhuǎn)軸的可動(dòng)編碼器的位置傳感器。該編碼器以盤的形式實(shí)施，該盤擁有圍繞旋轉(zhuǎn)軸同心地延伸的多個(gè)代碼軌道。每個(gè)軌道由具有南北編碼的磁極構(gòu)成。代碼元件設(shè)置在軌道上，使得與代碼軌道對(duì)齊安裝的傳感器探測(cè)單元傳送用于可動(dòng)體的每個(gè)確定位置的二進(jìn)制信號(hào)的不同組合。
[0006]這樣的傳感器基于二進(jìn)制信號(hào)的不同組合能夠識(shí)別由用于自動(dòng)變速箱的可動(dòng)體(例如變速桿)占據(jù)的各線性位置。磁傳感器具有在編碼器與探測(cè)器單元之間無相對(duì)機(jī)械摩擦地運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]然而，安裝那種類型的傳感器被發(fā)現(xiàn)，如果可用于接納其的體積小，則其將難以良好地執(zhí)行。此外，在由傳感器傳送信息失敗或不可用的情況下，就不再知道旋轉(zhuǎn)軸的位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明通過提出一種探測(cè)用于選擇變速箱的齒輪的可動(dòng)體的確定位置的系統(tǒng)，力圖改正現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，該系統(tǒng)能夠傳送關(guān)于可動(dòng)體的位置的信息，而無論位置傳感器是否發(fā)生操作故障，同時(shí)該系統(tǒng)占據(jù)的空間小。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明提出一種探測(cè)用于選擇變速箱的齒輪的可動(dòng)體的確定位置的系統(tǒng)，該可動(dòng)體能沿著行進(jìn)軸線移動(dòng)，同時(shí)被聯(lián)接成與盤一起移動(dòng)，該盤適于相對(duì)于由所述可動(dòng)體支撐的靜止支撐件移動(dòng)，該系統(tǒng)包括:
[0010].電阻式傳感器，用于確定盤相對(duì)于支撐件的位置；和
[0011].非接觸傳感器，用于確定盤相對(duì)于支撐件的位置。
[0012]在具體實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)還可具有以下的附加特征中的一個(gè)和/或另一個(gè):
[0013].電阻式傳感器確定盤相對(duì)于支撐件的旋轉(zhuǎn)位置，并且非接觸傳感器確定盤相對(duì)于支撐件的旋轉(zhuǎn)位置；以及
[0014].電阻式傳感器包括至少兩個(gè)電刷，電刷由支撐件攜帶，并且與設(shè)置在盤上的、相對(duì)于行進(jìn)軸線并行(與行進(jìn)軸線平行)的電氣測(cè)量軌道接觸，其中軌道中的一條包括導(dǎo)電部和非導(dǎo)電部。
[0015]在一方案中，本發(fā)明提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)為借助于非接觸傳感器連續(xù)地傳送關(guān)于可動(dòng)體的位置的相對(duì)準(zhǔn)確的第一信息，并且借助于電阻式傳感器連續(xù)地傳送關(guān)于可動(dòng)體的位置的較不準(zhǔn)確的第二信息。在非接觸傳感器發(fā)生故障的情況下，本發(fā)明的系統(tǒng)保證仍傳送關(guān)于可動(dòng)體的位置的信息，雖然該信息比通常由非接觸傳感器傳送的信息具有更低程度的準(zhǔn)確性。
[0016]本發(fā)明的另一目的是保證電阻式傳感器的正常操作，盡管首先具有關(guān)于用于接納傳感器的小尺寸的限制，其次具有關(guān)于可動(dòng)盤的前后運(yùn)動(dòng)的限制。
[0017]為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明的探測(cè)用于選擇變速箱的齒輪的可動(dòng)體的確定位置的系統(tǒng)包括電接觸刷，該電接觸刷包括第一彎部，第一彎部在一側(cè)限定用于緊固到支撐件的緊固件分支，而在相對(duì)側(cè)限定用于接觸測(cè)量軌道的接觸分支，接觸分支面向緊固件分支延伸，并且到自由端部具有一確定的長(zhǎng)度，該確定的長(zhǎng)度優(yōu)選小于緊固件分支的長(zhǎng)度。
[0018]此外，本發(fā)明的系統(tǒng)還可具有以下的附加特征中的一個(gè)或多個(gè)或全部:
[0019].電刷的接觸分支包括在第一彎部與自由端部之間的第二彎部，第二彎部具有面朝緊固件分支的凹側(cè)，并且第二彎部在與其凹側(cè)相反的一側(cè)具有用于接觸電氣測(cè)量軌道的凸表面；
[0020].電刷的接觸分支的第二彎部在一側(cè)限定末端部，而在相對(duì)側(cè)限定中間部，中間部相對(duì)于末端部形成180°至90°的范圍內(nèi)的角；
[0021].電刷的接觸分支包括在第一彎部與第二彎部之間的第三彎部，第三彎部具有面朝緊固件分支的凸側(cè)；
[0022].電刷的接觸分支包括從其自由端部延伸的切除部，使得接觸分支具有兩個(gè)在接觸分支的長(zhǎng)度的一部分上的叉狀部；
[0023].電刷的緊固件分支借助于定位引導(dǎo)構(gòu)件安裝在支撐件上；
[0024].電阻式傳感器的電刷連接到電源；和
[0025].非接觸傳感器包括設(shè)置在盤上的、相對(duì)于行進(jìn)軸線并行的一系列代碼軌道，每條軌道由具有物理幅值(physical magnitude，物理量)的代碼元件構(gòu)成，探測(cè)器元件與代碼軌道對(duì)齊地安裝在支撐件上，并且適于傳送旋轉(zhuǎn)軸的每個(gè)確定位置的二進(jìn)制信號(hào)的不同組入口 ο
【附圖說明】
[0026]多個(gè)其它特征將參照附圖從以下描述中呈現(xiàn)，附圖示出了作為非限制性示例的本發(fā)明的實(shí)施例。
[0027]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)施例的立體圖；
[0028]圖2是圖1中所示的并且用來揭露本發(fā)明的系統(tǒng)的特征元件的系統(tǒng)的局部立體圖；
[0029]圖3是移除支撐件以示出傳感器的特征元件的類似于圖2的視圖；
[0030]圖4是根據(jù)本發(fā)明的電接觸刷的實(shí)施例的立體圖；
[0031 ] 圖5是根據(jù)如圖4所示的本發(fā)明的電接觸刷的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]圖1示出適于探測(cè)用于選擇車輛變速箱中的齒輪的可動(dòng)體2的位置的系統(tǒng)I的實(shí)施例?？蓜?dòng)體2可沿著直線的或有角的行進(jìn)軸線A移動(dòng)。在如附圖所示的優(yōu)選實(shí)施例中，可動(dòng)體是軸，該軸被操作為，借助由使用者操作的桿，圍繞它自己的軸線A，沿兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而選擇齒輪。旋轉(zhuǎn)軸2適于在有限的角度范圍內(nèi)(例如具有稍微小于90°的值的范圍)占據(jù)多個(gè)穩(wěn)定的角位置。經(jīng)由示例，旋轉(zhuǎn)軸2在廣義上構(gòu)成插入自動(dòng)變速箱的液壓控制回路的控制桿。
[0033]系統(tǒng)I具有被驅(qū)使或被聯(lián)接以與旋轉(zhuǎn)軸2—起旋轉(zhuǎn)的可動(dòng)盤3。因此，可動(dòng)盤3在基本上垂直于旋轉(zhuǎn)軸2的平面中在大約90°的角范圍內(nèi)延伸，從而呈現(xiàn)四分之一個(gè)圓盤的形狀。以傳統(tǒng)的方式，可動(dòng)盤3在其外邊緣具有用于接納或容置齒輪索引指狀物(gear-1ndexing finger，齒輪分度指狀物)的凹口 4?？蓜?dòng)盤3具有與其外邊緣相對(duì)的延伸部S1，用于通過任何適當(dāng)?shù)氖侄闻c旋轉(zhuǎn)軸2組裝?？蓜?dòng)盤3適于相對(duì)于由旋轉(zhuǎn)軸2支撐的靜止支撐件5轉(zhuǎn)動(dòng)。靜止支撐件5呈箱子的形式，具有繞旋轉(zhuǎn)軸2自由地接合的環(huán)5-
[0034]根據(jù)本發(fā)明，系統(tǒng)I包括:電阻式傳感器6，用于確定可動(dòng)體2的位置并且在示出的示例中，用于確定可動(dòng)盤3 (即，旋轉(zhuǎn)軸2)相對(duì)于靜止支撐件5的旋轉(zhuǎn)位置；和非接觸傳感器7，用于確定可動(dòng)體2的位置，并且在所示的示例中，用于確定可動(dòng)盤3 (即，旋轉(zhuǎn)軸2)相對(duì)于靜止支撐件5的旋轉(zhuǎn)位置。因此，系統(tǒng)I適于連續(xù)地傳送兩項(xiàng)關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸2的位置的信息，一項(xiàng)來自機(jī)械讀取而另一項(xiàng)來自磁或感應(yīng)讀取。
[0035]如在圖2和圖3中可更清楚地看到，電阻式傳感器6具有至少兩個(gè)由靜止支撐件5攜帶的電刷SpS2，在示出的示例中，正好具有兩個(gè)刷。電刷S1J2分別與形成在可動(dòng)盤3上的、相對(duì)于行進(jìn)軸線A并行的電氣測(cè)量軌道％和9 2接觸。在附圖所示的示例中，使電氣測(cè)量軌道％和9 2與旋轉(zhuǎn)軸2同中心，S卩，電氣測(cè)量軌道9 9 2占據(jù)以旋轉(zhuǎn)軸2為中心的同心圓弧。當(dāng)可動(dòng)體沿著軸線A線性移動(dòng)時(shí)，則電氣測(cè)量軌道％和9 2應(yīng)設(shè)置為彼此平行并且相對(duì)于線性行進(jìn)軸線A并行。
[0036]因此，可動(dòng)盤3具有鄰近或較靠近旋轉(zhuǎn)軸2的第一電氣測(cè)量軌道％。該第一電氣測(cè)量軌道％包括導(dǎo)電材料，電刷8 1在可動(dòng)盤3的整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)范圍上與該導(dǎo)電材料接觸。
[0037]可動(dòng)盤3具有第二電氣測(cè)量軌道92，該第二電氣測(cè)量軌道具有至少一個(gè)導(dǎo)電部9a和至少一個(gè)非導(dǎo)電部9b。該第二電氣測(cè)量軌道92具有由導(dǎo)電材料制成的導(dǎo)電部9a，該導(dǎo)電部以連續(xù)的方式與第一電氣測(cè)量軌道％的導(dǎo)電材料一起延伸。例如，第一電氣軌道和第二電氣軌道的導(dǎo)電部9a由可動(dòng)盤3攜帶的導(dǎo)電材料制成。在這樣的情況下，應(yīng)當(dāng)注意到在導(dǎo)電部9a與非導(dǎo)電部9b之間的接合處設(shè)有臺(tái)階或肩部。
[0038]電刷82在可動(dòng)盤3的整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)范圍上與第二電氣測(cè)量軌道9 2接觸。因此，當(dāng)可動(dòng)盤3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電刷82與導(dǎo)電部9a連接或與非導(dǎo)電部9b連接。
[0039]根據(jù)在圖4和圖5中更特別地示出的有利實(shí)施例的特征，每個(gè)電刷8和8 2具有第一彎部13，該第一彎部在一側(cè)上限定用于緊固到靜止支撐件5的緊固件分支1