專利名稱：變速箱位置傳感器和相應(yīng)的變速箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車變速箱位置傳感器且涉及相應(yīng)的變速箱。
背景技術(shù)：
用于自動(dòng)或半自動(dòng)變速箱的位置傳感器是已知的。這些傳感器從變速箱的設(shè)計(jì)階 段就被提供且被包含到變速箱(gearbox)中，通常位于用于執(zhí)行換擋(gear shaft)的致 動(dòng)器處。存在用于這些傳感器的各種技術(shù)。例如，基于電位計(jì)的位置傳感器是已知的，其 用于確定致動(dòng)器的位置且由此推斷變速箱的位置，也就是說(shuō)，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(gè)。其它技術(shù)，例如磁技術(shù)，近來(lái)也已經(jīng)開(kāi)始被用于自動(dòng)或半自動(dòng)變速器位置傳感器。 這些傳感器對(duì)于面對(duì)它們的活動(dòng)目標(biāo)的存在或缺失敏感。但是，機(jī)動(dòng)車變速箱，特別是機(jī)械變速箱，具有在潤(rùn)滑外殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)的部件，其可產(chǎn) 生金屬污染物，例如鐵屑。在運(yùn)行中，這些鐵屑可被甩出到磁效應(yīng)傳感器，其將它們吸附且保持在傳感器和 目標(biāo)之間的氣隙的強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中，由此使得測(cè)量值產(chǎn)生偏差。

發(fā)明內(nèi)容
為了消除這些問(wèn)題，本發(fā)明提出一種機(jī)動(dòng)車變速箱位置傳感器，包括磁體和探測(cè) 器，該探測(cè)器能測(cè)量敏感端處的磁場(chǎng)，該敏感端能被布置為面對(duì)活動(dòng)目標(biāo)，該活動(dòng)目標(biāo)被 連接到用于選擇變速比的致動(dòng)構(gòu)件，以確定該目標(biāo)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(gè)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(jù)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(bǔ)形狀配合的環(huán)的形式；-鐵磁元件被布置在所述傳感器的殼體外且優(yōu)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(nèi)；-環(huán)形鐵磁元件和磁體具有共用回轉(zhuǎn)軸線；-傳感器包括定位在敏感端周邊處的多個(gè)鐵磁元件；-探測(cè)器是霍爾效應(yīng)探測(cè)器。本發(fā)明的另一目的是一種機(jī)動(dòng)車變速箱，包括用于選擇變速比的致動(dòng)元件和連接 到所述致動(dòng)元件的活動(dòng)目標(biāo)，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(dāng)選擇變速比的致動(dòng)元件處于空擋位置中時(shí)，位置傳感器的敏感端面對(duì) 所述活動(dòng)目標(biāo)。


通過(guò)閱讀本發(fā)明的說(shuō)明并研究所附附圖，其它優(yōu)點(diǎn)和特征將變得明顯。在附圖 中-圖1是根據(jù)本發(fā)明的位置傳感器的透視性側(cè)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(duì)變速箱目標(biāo)。
在這些附圖中，相同的元件具有相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的位置傳感器1，其能被安裝在機(jī)動(dòng)車手動(dòng)或自動(dòng)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(cè)裝備有“停止和起動(dòng)”系統(tǒng)(“STOP&START” system) 的車輛中的空擋位置(neutral position)，該系統(tǒng)在車輛停止時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)切換為關(guān)閉并自 動(dòng)地或在駕駛員的指令下重新起動(dòng)。變速箱(未示出)包括致動(dòng)元件3，用于根據(jù)換擋桿經(jīng)由連桿機(jī)構(gòu)(linkage)施加 的指令選擇各個(gè)變速比(圖2)(例如見(jiàn)EP 0 273 874中所述的變速箱)。致動(dòng)元件3例如可以是致動(dòng)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(nèi)包括磁體5，例如環(huán)形磁體，其次包括探 測(cè)器7，該探測(cè)器能測(cè)量位于傳感器1的敏感端9處的磁場(chǎng)。該探測(cè)器優(yōu)選是霍爾效應(yīng)探測(cè)器。還可以提供磁阻(magnetoresistive)探測(cè)器。敏感端9可被定位為面對(duì)活動(dòng)目標(biāo)11，以確定目標(biāo)11在空間中的位置和由此推斷 變速箱的位置，該活動(dòng)目標(biāo)連接到選擇變速比的致動(dòng)元件3。目標(biāo)11被連接到用于選擇變速比的致動(dòng)元件3，以使得該目標(biāo)與該致動(dòng)元件一體旋 轉(zhuǎn)(見(jiàn)圖2中的箭頭12)或一體平移，且可表示齒輪是否已經(jīng)嚙合或變速箱是否處于空擋。例如，當(dāng)變速箱處于空擋時(shí)，傳感器1的端部9面對(duì)目標(biāo)11。變速箱包括外殼13，其把變速箱的潤(rùn)滑內(nèi)部區(qū)域與外部區(qū)域隔開(kāi)，且傳感器1在 密封通道15處穿過(guò)該外殼。優(yōu)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(nèi)部區(qū)域可被與外部區(qū)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(qū)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(hào)(見(jiàn)圖1)。如圖3所示，磁體5被定位在探測(cè)器7附近，以使得形成在磁體5和目標(biāo)11之間 的磁場(chǎng)線23穿過(guò)探測(cè)器7。因此，當(dāng)目標(biāo)11大致面對(duì)探測(cè)器7時(shí)，磁體5的磁場(chǎng)被朝向目標(biāo)11變形且探測(cè)器 7測(cè)量傳感器1和目標(biāo)11之間的氣隙E處的強(qiáng)磁感(magnetic inductance)。
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相反，當(dāng)目標(biāo)11遠(yuǎn)離傳感器1時(shí)，磁場(chǎng)在磁體5周圍自然地環(huán)回(loop back)，探 測(cè)器7測(cè)量弱磁感。根據(jù)本發(fā)明，傳感器1包括至少一個(gè)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(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)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(biāo)11之間的氣隙E。因此，在運(yùn)行中，污染物被吸附到遠(yuǎn)離敏感端9的區(qū)域Zl和Z2(位于鐵磁元件25 的每側(cè))，以使得它們不影響探測(cè)器7獲得的測(cè)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(qū)域Z3中的磁 場(chǎng)(圖4和5)，由此限制了污染物對(duì)傳感器1的吸附。此外，任意飛濺的潤(rùn)滑劑和目標(biāo)11的任意運(yùn)動(dòng)都促使已被捕捉在敏感端9上的任 意金屬污染物朝向區(qū)域Zl和Z2移動(dòng)。非常有利地，鐵磁元件25是環(huán)的形式，該環(huán)能與傳感器1的互補(bǔ)形狀配合。這則優(yōu)化了磁體5和環(huán)形鐵磁元件25之間的磁場(chǎng)線23的環(huán)回。為了易于安裝，還可提供環(huán)25，其被徑向地截?cái)?section)且能彈性地展開(kāi)(open up)，以使得其可被滑入傳感器1的殼體4中的相應(yīng)溝槽中，以使得，一旦被組裝，環(huán)25繞端 部9閉合(未示出)。根據(jù)圖1至4所示的第一實(shí)施例，規(guī)定鐵磁元件25被定位在傳感器1的殼體4的 外側(cè)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(jìn)。此外，通過(guò)外設(shè)的鐵磁元件25，可以使得現(xiàn)有傳感器被容易地且低成本地改裝。優(yōu)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(jù)未示出的第二實(shí)施例，規(guī)定鐵磁元件25被定位在傳感器1的殼體4內(nèi)。有利地，環(huán)形磁性元件25和磁體5具有共用回轉(zhuǎn)軸線27。還可規(guī)定傳感器1包括定位在敏感端9周邊處的多個(gè)鐵磁元件25。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，磁效應(yīng)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(kāi)可定位為面對(duì)目標(biāo)11以確定變速箱位置 的敏感端9。
權(quán)利要求
一種機(jī)動(dòng)車變速箱位置傳感器，包括磁體(5)和探測(cè)器(7)，該探測(cè)器能測(cè)量敏感端(9)處的磁場(chǎng)，該敏感端能被布置為面對(duì)活動(dòng)目標(biāo)(11)，該活動(dòng)目標(biāo)被連接到用于選擇變速比的致動(dòng)構(gòu)件(3)，以確定該目標(biāo)(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(gè)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(quán)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(bǔ)形狀配合的環(huán)的形式。
3.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)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(quán)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(quán)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(nèi)。
6.如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的位置傳感器，其特征在于，環(huán)形鐵磁元件(25)和 磁體(5)具有共用回轉(zhuǎn)軸線(27)。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)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(gè)鐵磁元件(25)。
8.如前一權(quán)利要求所述的位置傳感器，其特征在于，探測(cè)器(7)是霍爾效應(yīng)探測(cè)器。
9.一種機(jī)動(dòng)車變速箱，包括用于選擇變速比的致動(dòng)元件(3)和連接到所述致動(dòng)元件(3)的活動(dòng)目標(biāo)(11)，其特征在于，其包括如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的位置傳感器 ⑴。
10.如前一權(quán)利要求所述的變速箱，其特征在于，當(dāng)用于選擇變速比的致動(dòng)元件(3)處 于空擋位置中時(shí)，位置傳感器(1)的敏感端(9)面對(duì)所述目標(biāo)(11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車變速箱位置傳感器，包括磁體(5)和探測(cè)器(7)，該探測(cè)器能測(cè)量敏感端(9)處的磁場(chǎng)，該敏感端能被布置為面對(duì)活動(dòng)目標(biāo)(11)，該活動(dòng)目標(biāo)被連接到用于選擇變速比的構(gòu)件(3)，以確定該目標(biāo)(11)的位置且由此推斷變速箱的位置。本發(fā)明的特征在于，該傳感器還包括至少一個(gè)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(fā)明還涉及一種機(jī)動(dòng)車變速箱，包括變速比致動(dòng)元件(3)和連接到所述致動(dòng)元件(3)的活動(dòng)目標(biāo)(11)，其特征在于，其包括如上所述的位置傳感器(1)。
文檔編號(hào)G01D5/14GK101946107SQ200880126935
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2008年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日
發(fā)明者文森特·吉貝特 申請(qǐng)人:Sc2N公司