專利名稱：變速箱位置傳感器和相應的變速箱的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機動車變速箱位置傳感器且涉及相應的變速箱。
背景技術：
用于自動或半自動變速箱的位置傳感器是已知的。這些傳感器從變速箱的設計階 段就被提供且被包含到變速箱(gearbox)中，通常位于用于執行換擋(gear shaft)的致 動器處。存在用于這些傳感器的各種技術。例如，基于電位計的位置傳感器是已知的，其 用于確定致動器的位置且由此推斷變速箱的位置，也就是說，推斷是否已選擇變速比(gear ratio)，且如果是的話，推斷選中的是哪一個。其它技術，例如磁技術，近來也已經開始被用于自動或半自動變速器位置傳感器。 這些傳感器對于面對它們的活動目標的存在或缺失敏感。但是，機動車變速箱，特別是機械變速箱，具有在潤滑外殼內旋轉的部件，其可產 生金屬污染物，例如鐵屑。在運行中，這些鐵屑可被甩出到磁效應傳感器，其將它們吸附且保持在傳感器和 目標之間的氣隙的強磁場區域中，由此使得測量值產生偏差。
發明內容
為了消除這些問題，本發明提出一種機動車變速箱位置傳感器，包括磁體和探測 器，該探測器能測量敏感端處的磁場，該敏感端能被布置為面對活動目標，該活動目標被 連接到用于選擇變速比的致動構件，以確定該目標在空間中的位置且由此推斷變速箱的位 置，其特征在于，該傳感器還包括至少一個鐵磁元件，該鐵磁元件位于該敏感端周邊處以捕 捉金屬污染物。根據該位置傳感器的其它特征-鐵磁元件是能與所述傳感器的互補形狀配合的環的形式；-鐵磁元件被布置在所述傳感器的殼體外且優選地包括卡固器件，該卡固器件能 與所述傳感器的殼體配合以把該鐵磁元件固定到該殼體；-鐵磁元件被定位在所述傳感器的殼體內；-環形鐵磁元件和磁體具有共用回轉軸線；-傳感器包括定位在敏感端周邊處的多個鐵磁元件；-探測器是霍爾效應探測器。本發明的另一目的是一種機動車變速箱，包括用于選擇變速比的致動元件和連接 到所述致動元件的活動目標，其特征在于，該變速箱包括如上所述的位置傳感器。有利地，當選擇變速比的致動元件處于空擋位置中時，位置傳感器的敏感端面對 所述活動目標。
通過閱讀本發明的說明并研究所附附圖，其它優點和特征將變得明顯。在附圖 中-圖1是根據本發明的位置傳感器的透視性側視圖；-圖2是變速箱中的傳感器的示意圖；-圖3是傳感器的端部的示意性截面視圖；以及-圖4示出了圖3的傳感器的端部，其定位為面對變速箱目標。
在這些附圖中，相同的元件具有相同的附圖標記。
具體實施例方式圖1示出了根據本發明的位置傳感器1，其能被安裝在機動車手動或自動變速箱 外殼3上，以確定變速箱的位置。該傳感器1特別適用于檢測裝備有“停止和起動”系統(“STOP&START” system) 的車輛中的空擋位置(neutral position)，該系統在車輛停止時將發動機切換為關閉并自 動地或在駕駛員的指令下重新起動。變速箱(未示出)包括致動元件3，用于根據換擋桿經由連桿機構(linkage)施加 的指令選擇各個變速比(圖2)(例如見EP 0 273 874中所述的變速箱)。致動元件3例如可以是致動桿、撥叉或變速箱凸輪。如圖3所示，位置傳感器1首先在殼體4內包括磁體5，例如環形磁體，其次包括探 測器7，該探測器能測量位于傳感器1的敏感端9處的磁場。該探測器優選是霍爾效應探測器。還可以提供磁阻(magnetoresistive)探測器。敏感端9可被定位為面對活動目標11，以確定目標11在空間中的位置和由此推斷 變速箱的位置，該活動目標連接到選擇變速比的致動元件3。目標11被連接到用于選擇變速比的致動元件3，以使得該目標與該致動元件一體旋 轉(見圖2中的箭頭12)或一體平移，且可表示齒輪是否已經嚙合或變速箱是否處于空擋。例如，當變速箱處于空擋時，傳感器1的端部9面對目標11。變速箱包括外殼13，其把變速箱的潤滑內部區域與外部區域隔開，且傳感器1在 密封通道15處穿過該外殼。優選地，傳感器1具有固定凸緣17，以把傳感器1固定至外殼13。傳感器1還包括殼體4，該殼體4有利地包括密封器件，該密封器件能與外殼13配 合，以使得變速箱的內部區域可被與外部區域隔絕。密封器件包括例如密封件。此外，傳感器1有利地在外殼13的外部區域包括電連接器21，該電連接器可被連 接至線纜以特別地為傳感器1供電和傳輸其信號(見圖1)。如圖3所示，磁體5被定位在探測器7附近，以使得形成在磁體5和目標11之間 的磁場線23穿過探測器7。因此，當目標11大致面對探測器7時，磁體5的磁場被朝向目標11變形且探測器 7測量傳感器1和目標11之間的氣隙E處的強磁感(magnetic inductance)。
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相反，當目標11遠離傳感器1時，磁場在磁體5周圍自然地環回(loop back)，探 測器7測量弱磁感。根據本發明，傳感器1包括至少一個鐵磁元件25，其定位在敏感端9的周邊處以捕 捉金屬污染物。鐵磁元件25由此能建立在端部9的周邊處密集的兩個強磁場區域Zl和Z2，周邊 以吸附金屬污染物，從而那些污染物不是被吸附到端部9和目標11之間的氣隙E。因此，在運行中，污染物被吸附到遠離敏感端9的區域Zl和Z2(位于鐵磁元件25 的每側)，以使得它們不影響探測器7獲得的測量值。此外，鐵磁元件25降低了位于傳感器1的端部9的周邊處的第三區域Z3中的磁 場(圖4和5)，由此限制了污染物對傳感器1的吸附。此外，任意飛濺的潤滑劑和目標11的任意運動都促使已被捕捉在敏感端9上的任 意金屬污染物朝向區域Zl和Z2移動。非常有利地，鐵磁元件25是環的形式，該環能與傳感器1的互補形狀配合。這則優化了磁體5和環形鐵磁元件25之間的磁場線23的環回。為了易于安裝，還可提供環25，其被徑向地截斷(section)且能彈性地展開(open up)，以使得其可被滑入傳感器1的殼體4中的相應溝槽中，以使得，一旦被組裝，環25繞端 部9閉合(未示出)。根據圖1至4所示的第一實施例，規定鐵磁元件25被定位在傳感器1的殼體4的 外側上。因此，鐵磁元件25形成屏障，防止任意污染物沿殼體4朝向敏感端行進。此外，通過外設的鐵磁元件25，可以使得現有傳感器被容易地且低成本地改裝。優選地，鐵磁元件25包括卡固器件，該卡固器件能與傳感器1的殼體4配合，以把 鐵磁元件25固定至殼體4。根據未示出的第二實施例，規定鐵磁元件25被定位在傳感器1的殼體4內。有利地，環形磁性元件25和磁體5具有共用回轉軸線27。還可規定傳感器1包括定位在敏感端9周邊處的多個鐵磁元件25。應認識到，磁效應變速箱位置傳感器1具有被定位在其敏感端9的周邊處的鐵磁 元件25，所述傳感器能捕捉金屬污染物，使其離開可定位為面對目標11以確定變速箱位置 的敏感端9。
權利要求
一種機動車變速箱位置傳感器，包括磁體(5)和探測器(7)，該探測器能測量敏感端(9)處的磁場，該敏感端能被布置為面對活動目標(11)，該活動目標被連接到用于選擇變速比的致動構件(3)，以確定該目標(11)在空間中的位置且由此推斷變速箱的位置，其特征在于，該傳感器還包括至少一個鐵磁元件(25)，該鐵磁元件位于該敏感端(9)周邊處以捕捉金屬污染物。
2.如權利要求1所述的位置傳感器，其特征在于，鐵磁元件(25)是能與所述傳感器 (1)的互補形狀配合的環的形式。
3.如前述權利要求任一項所述的位置傳感器，其特征在于，鐵磁元件(25)被布置在所 述傳感器⑴的殼體⑷外。
4.如權利要求3所述的位置傳感器，其特征在于，鐵磁元件(25)包括卡固器件，該卡固 器件能與所述傳感器的殼體(4)配合以把鐵磁元件(25)固定至殼體(4)。
5.如權利要求1或2所述的位置傳感器，其特征在于，鐵磁元件(25)被定位在所述傳 感器(1)的殼體(4)內。
6.如權利要求2至5中任一項所述的位置傳感器，其特征在于，環形鐵磁元件(25)和 磁體(5)具有共用回轉軸線(27)。
7.如前述權利要求中任一項所述的位置傳感器，其特征在于，其包括定位在敏感端 (9)的周邊處的多個鐵磁元件(25)。
8.如前一權利要求所述的位置傳感器，其特征在于，探測器(7)是霍爾效應探測器。
9.一種機動車變速箱，包括用于選擇變速比的致動元件(3)和連接到所述致動元件(3)的活動目標(11)，其特征在于，其包括如前述權利要求中任一項所述的位置傳感器 ⑴。
10.如前一權利要求所述的變速箱，其特征在于，當用于選擇變速比的致動元件(3)處 于空擋位置中時，位置傳感器(1)的敏感端(9)面對所述目標(11)。
全文摘要
本發明涉及一種機動車變速箱位置傳感器，包括磁體(5)和探測器(7)，該探測器能測量敏感端(9)處的磁場，該敏感端能被布置為面對活動目標(11)，該活動目標被連接到用于選擇變速比的構件(3)，以確定該目標(11)的位置且由此推斷變速箱的位置。本發明的特征在于，該傳感器還包括至少一個鐵磁元件(25)，該鐵磁元件位于該敏感端(9)的周邊處以捕捉金屬污染物。本發明還涉及一種機動車變速箱，包括變速比致動元件(3)和連接到所述致動元件(3)的活動目標(11)，其特征在于，其包括如上所述的位置傳感器(1)。
文檔編號G01D5/14GK101946107SQ200880126935
公開日2011年1月12日 申請日期2008年12月15日 優先權日2007年12月17日
發明者文森特·吉貝特 申請人:Sc2N公司