探測用于選擇齒輪的可動體的位置的系統(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別由可動體占據(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可動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變速箱從而探測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的控制桿選擇自動變速箱的各個位置。這樣的桿使各個不同的位置能夠被選擇，例如:停止位置、后退位置、空檔位置和各個向前行駛位置。以傳統(tǒng)的方式，為了來選擇自動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，用于識別被變速桿或控制滑動器占據(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)軸的可動編碼器的位置傳感器。該編碼器以盤的形式實施，該盤擁有圍繞旋轉(zhuǎn)軸同心地延伸的多個代碼軌道。每個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，使得與代碼軌道對齊安裝的傳感器探測單元傳送用于可動體的每個確定位置的二進(jìn)制信號的不同組合。
[0006]這樣的傳感器基于二進(jìn)制信號的不同組合能夠識別由用于自動變速箱的可動體(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器單元之間無相對機(jī)械摩擦地運行的優(yōu)點。
[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用于選擇變速箱的齒輪的可動體的確定位置的系統(tǒng)，力圖改正現(xiàn)有技術(shù)的缺點，該系統(tǒng)能夠傳送關(guān)于可動體的位置的信息，而無論位置傳感器是否發(fā)生操作故障，同時該系統(tǒng)占據(jù)的空間小。
[0009]為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明提出一種探測用于選擇變速箱的齒輪的可動體的確定位置的系統(tǒng)，該可動體能沿著行進(jìn)軸線移動，同時被聯(lián)接成與盤一起移動，該盤適于相對于由所述可動體支撐的靜止支撐件移動，該系統(tǒng)包括:
[0010].電阻式傳感器，用于確定盤相對于支撐件的位置；和
[0011].非接觸傳感器，用于確定盤相對于支撐件的位置。
[0012]在具體實施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)還可具有以下的附加特征中的一個和/或另一個:
[0013].電阻式傳感器確定盤相對于支撐件的旋轉(zhuǎn)位置，并且非接觸傳感器確定盤相對于支撐件的旋轉(zhuǎn)位置；以及
[0014].電阻式傳感器包括至少兩個電刷，電刷由支撐件攜帶，并且與設(shè)置在盤上的、相對于行進(jìn)軸線并行(與行進(jìn)軸線平行)的電氣測量軌道接觸，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)計為借助于非接觸傳感器連續(xù)地傳送關(guān)于可動體的位置的相對準(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)于可動盤的前后運動的限制。
[0017]為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明的探測用于選擇變速箱的齒輪的可動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，而在相對側(cè)限定用于接觸測量軌道的接觸分支，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度，該確定的長度優(yōu)選小于緊固件分支的長度。
[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或多個或全部:
[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，而在相對側(cè)限定中間部，中間部相對于末端部形成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在接觸分支的長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，探測器元件與代碼軌道對齊地安裝在支撐件上，并且適于傳送旋轉(zhuǎn)軸的每個確定位置的二進(jìn)制信號的不同組入口 ο
【附圖說明】
[0026]多個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)明的實施例。
[0027]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例的立體圖；
[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。
【具體實施方式】
[0032]圖1示出適于探測用于選擇車輛變速箱中的齒輪的可動體2的位置的系統(tǒng)I的實施例?？蓜芋w2可沿著直線的或有角的行進(jìn)軸線A移動。在如附圖所示的優(yōu)選實施例中，可動體是軸，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，沿兩個方向轉(zhuǎn)動，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)的可動盤3。因此，可動盤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)四分之一個圓盤的形狀。以傳統(tǒng)的方式，可動盤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?？蓜颖P3具有與其外邊緣相對的延伸部S1，用于通過任何適當(dāng)?shù)氖侄闻c旋轉(zhuǎn)軸2組裝?？蓜颖P3適于相對于由旋轉(zhuǎn)軸2支撐的靜止支撐件5轉(zhuǎn)動。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，用于確定可動體2的位置并且在示出的示例中，用于確定可動盤3 (即，旋轉(zhuǎn)軸2)相對于靜止支撐件5的旋轉(zhuǎn)位置；和非接觸傳感器7，用于確定可動體2的位置，并且在所示的示例中，用于確定可動盤3 (即，旋轉(zhuǎn)軸2)相對于靜止支撐件5的旋轉(zhuǎn)位置。因此，系統(tǒng)I適于連續(xù)地傳送兩項關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸2的位置的信息，一項來自機(jī)械讀取而另一項來自磁或感應(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，正好具有兩個刷。電刷S1J2分別與形成在可動盤3上的、相對于行進(jìn)軸線A并行的電氣測量軌道％和9 2接觸。在附圖所示的示例中，使電氣測量軌道％和9 2與旋轉(zhuǎn)軸2同中心，S卩，電氣測量軌道9 9 2占據(jù)以旋轉(zhuǎn)軸2為中心的同心圓弧。當(dāng)可動體沿著軸線A線性移動時，則電氣測量軌道％和9 2應(yīng)設(shè)置為彼此平行并且相對于線性行進(jìn)軸線A并行。
[0036]因此，可動盤3具有鄰近或較靠近旋轉(zhuǎn)軸2的第一電氣測量軌道％。該第一電氣測量軌道％包括導(dǎo)電材料，電刷8 1在可動盤3的整個轉(zhuǎn)動范圍上與該導(dǎo)電材料接觸。
[0037]可動盤3具有第二電氣測量軌道92，該第二電氣測量軌道具有至少一個導(dǎo)電部9a和至少一個非導(dǎo)電部9b。該第二電氣測量軌道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)有臺階或肩部。
[0038]電刷82在可動盤3的整個轉(zhuǎn)動范圍上與第二電氣測量軌道9 2接觸。因此，當(dāng)可動盤3轉(zhuǎn)動時，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施例的特征，每個電刷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