接觸式擋位傳感器及相應的換擋機構與汽車的製作方法
2023-11-04 02:32:42 1
專利名稱：接觸式擋位傳感器及相應的換擋機構與汽車的製作方法
技術領域：
本發明涉汽車領域，尤其涉及一種接觸式擋位傳感器。本發明還涉及一種具有上述接觸式擋位傳感器的換擋機構及相應的汽車。
背景技術：
目前，隨著具有自動變速器的汽車越來越普遍，對搭載在自動變速器上的擋位傳感器的性能要求也越來越高。目前，自動變速器上大都設有擋位傳感器，用於對車輛的擋位進行檢測。現有的擋位傳感器主要採用彈性滑片多段檢測接觸式傳感器，這種傳感器多為彈性導流元件和多段導流軌組成，將上述的彈性導流元件和多段導流軌設於一殼體內，然後在殼體上設置不同的接插腳，每一插接腳都對應連接一段導流軌。安裝時如圖1所示:將上述的擋位傳感器固設於車輛換擋機構的換擋長軸上，在換擋長軸上還固設有換擋棘爪，換擋棘爪通過手動閥驅動杆固連在手動閥的撥頭，其擋位檢測原理為:駕駛員手動轉動換擋長軸，換擋棘爪帶動手動驅動杆驅動手動閥轉動，與此同時，傳感器的轉子轉動，通過轉子轉動不同角度使彈性導流元件接通不同的導流軌，進而通過不同的插接腳輸出不同的信號，根據信號可以判定車輛所處的擋位。上述的接觸式擋位傳感器具有以下的缺陷:
(1)傳感器內設有至少三條弧形的導流軌，各條導流軌同圓心設置，且每條導流軌之間並行、絕緣、間隔排列，各條導流軌都分別由絕緣體分割為一個或多個在絕緣體下電連接的導流段，並且有至少兩條擋位導流段有重疊區域，這樣的結構造成導流軌的布局範圍大佔用空間大，造成傳感器整體的體積較大；同時由於轉子上包含至少三個擋位彈性觸頭，因此布置空間較大，原料投入較多，成本較高；
(2)至少設有三個擋位信號的接插腳，接插腳較多，插接件布置較為複雜；
(3)現有的傳感器安裝在換擋長軸上，而換擋的機械傳遞是由換擋長軸一換擋棘爪一手動驅動杆一手動閥，機械傳遞部件多，傳遞方式複雜，不僅存在很大的製造累積誤差，而且在組裝過程中會產生裝配累積誤差，而傳感器設置在換擋長軸上，因此，上述存在的誤差造成傳感器對汽車實際擋位的檢測不準確，甚至輸出錯誤的擋位信號。
發明內容
本發明要解決的技術問題，是提供一種接觸式擋位傳感器，本發明的目的是提供一種結構簡單、用於輸出車輛擋位信號的插接頭少的接觸式擋位傳感器，同時該接觸式擋位傳感器內部導流軌數量少、佔用空間小、安裝方便、檢測精度高。本發明的另外一個目的，是提供一種具有上述接觸式擋位傳感器的車輛換擋機構。本發明還有一個目的，是提供一種採用了上述具有接觸式擋位傳感器的車輛換擋機構的汽車。
為達到上述目的，本發明所採用的技術方案是:
一種接觸式擋位傳感器，包括:具有空腔的殼體、用於感知不同擋位進而輸出不同電壓信號的擋位電壓檢測機構，所述擋位檢測機構設於殼體的空腔內，在殼體上設有用於與外部電源相連接的電源插接頭，以及用於將檢測的不同擋位電壓傳送給車輛傳輸控制單元的輸出插接頭。作為對本發明的限定:所述擋位檢測機構包括阻值可變的可變電阻件，以及用於輸出電壓信號的導流元件，所述可變電阻件的兩端分別連接電源插接頭，所述導流元件固設於殼體上，並與可變電阻件的自由端相連，同時導流元件連接輸出插接頭。作為對本發明的進一步限定:所述可變電阻件包括至少分為兩組阻值不同的阻值區域的電阻塊，作為自由端、用於與換擋器手動閥撥頭固連的滑動塊，所述滑動塊間隙設於電阻塊上，且可相對電阻塊滑動。作為對本發明的更進一步限定:所述電阻塊上相鄰兩個阻值區域之間設有用於故障檢測的過渡區。作為對本發明的另一種限定:所述殼體上還設有容納電源插接頭與輸出插接頭的插接件。本發明還提供了一種具有接觸式擋位傳感器的車輛換擋機構，包括換擋長軸，所述換擋長軸上固設有換擋棘爪，在換擋棘爪通過手動閥驅動杆與手動閥固連，所述手動閥的撥頭上固設有上述的接觸式擋位傳感器。本發明也提供了一種具有自動換擋器的汽車，其換擋裝置為上述的具有接觸式擋位傳感器的車輛換擋機構。本發明由於採用以上技術方案，可以達到如下的技術效果:
(1)本發明的接觸式擋位傳感器，其殼體上只設有電源插接頭和一個輸出插接頭，插接頭的數量少，插接件的布置簡單；
(2)本發明的接觸式擋位傳感器，其擋位檢測機構包括可變電阻件和一個導流元件，無需設置多條導流軌，結構簡單，布局範圍小，且不需要佔用較多的區域；
(3)本發明的接觸式擋位傳感器，其可變電阻件包括電阻塊和作為自由端的滑動塊，其中電阻塊上設有多個阻值不同的阻值區域，而在當傳感器在使用時，將滑動塊固設於手動閥的撥頭上，這樣，駕駛員在進行換擋操作時直接帶動滑動塊沿電阻塊滑動，滑動到不同的阻值區域時，輸出插接頭會輸出不同的電壓值，根據不同的電壓值可以判斷車輛所處的擋位，這樣通過直接檢測手動閥的轉動角度，可以更為精確地檢測出車輛的擋位；
(4)本發明的接觸式擋位傳感器，其殼體上還設有用於容納電源插接頭和輸出插接頭的插接件，令整體布局更為簡單，安裝時更為方便；
(5)本發明的接觸式擋位傳感器，其電阻塊上相鄰的阻值區域之間設有過渡區，當換擋機構出現故障時，可以防止滑動塊卡滯而造成輸出的檢測電壓信號混亂。綜上所述，本發明的接觸式擋位傳感器具有結構簡單，安裝方便的特點，用於輸出車輛檔位信息的插接頭數量少，且檢測精度高。本發明的接觸式擋位傳感器適用於各種車輛的換擋機構，進一步地可應用於汽車上。
圖1是現有技術中接觸式擋位傳感器的安裝結構示意 圖2是本發明實施例一的整體結構示意 圖3是圖2的分拆結構示意 圖4是圖2的接插角與可變電阻件及導流軌的連接關係示意 圖5是本發明實施例二的結構示意圖。圖中:1 一殼體，11 一上殼體，12—下殼體，21 —電阻塊，22—滑動塊，3 —導流軌，4一電阻塊過渡區，5—滑動塊定位孔，6—插接件，61 —電源插接頭，62—輸出插接頭7—換擋長軸，8—換擋棘爪，9一手動閥驅動杆，10一手動閥，101一手動閥撥頭，13一接觸式擋位傳感器。
具體實施例方式實施例一 一種接觸式擋位傳感器
本實施例的結構如圖2所示，包括殼體1、擋位電壓檢測機構。其中:
⑴殼體I
殼體I如圖3所不,包括上殼體11與下殼體12,所述上殼體11與下殼體12構成一空腔。在殼體I上設有插接件6，使用時，將該插接件6插接到車輛傳輸控制單元上，這樣就可以將檢測的擋位信息傳遞給車輛傳輸控制單元。同時，在本實例的插接件6中設有電源插接頭61和輸出插接頭62。其中:
電源插接頭61用於與外部電源相連接，包括與電源正極相連的正插接頭，以及與電源負極相連的負插接頭；
輸出插接頭62則用於將檢測的不同擋位電壓輸出給車輛傳輸控制單元。⑵擋位電壓檢測機構
擋位電壓檢測機構可以感知不同擋位而輸出不同電壓信號，進而通過輸出插接頭輸出給車輛傳輸控制單元。擋位檢測機構設於上殼體11與下殼體12構成的空腔內，如圖3可知，它包括: ①阻值可變的可變電阻件
所述可變電阻件包括電阻塊21和滑動塊22。其中:
所述電阻塊21至少分為兩組阻值不同的阻值區域，本實施例將電阻塊21分為了四組阻值不同的阻值區域，分別對應車輛的駐車擋P、倒擋R、空擋N以及前進擋D。並且如圖4所示，電阻塊21的兩端分別通過電源插接頭61與相應的電源極性端相連接。所述滑動塊22作為可變電阻件的自由端，用於與換擋器的手動閥撥頭101固連，且滑動塊22間隙設於電阻塊21上，並可相對電阻塊21滑動，同時，滑動塊22與導流軌3相連，而導流軌3如圖4可知，與輸出插接頭62相連。當滑動塊22滑動到電阻塊21不同的阻值區域時，本實施例會輸出不同的電壓信號，因此可以區分不同的車輛擋位，其中:
當輸出電壓為OV 3V時(不包括3V)，對應為車輛的駐車擋P ；
輸出電壓為3V 6V時(不包括3V、6V)，對應為車輛的倒車擋R ；
輸出電壓為6V 8V (不包括6V、8V)時，對應為車輛的空擋N ； 輸出電壓為8V 12V時(不包括8V)，對應為車輛的前進擋N。②導流元件
導流元件用於輸出電壓信號，本實施例採用導流軌3，所述導流軌3固設於本實施例的下殼體12上，並與輸出插接頭相連接。為了完善本實施例，如圖3所示:所述電阻塊21的相鄰兩個阻值區域之間設有電阻塊過渡區4，其用於本實施例的故障檢測，即當換擋機構出現故障時，滑動塊22會滑動到相應的過渡區上，此時對應輸出電壓不再為區間值內的數值，而是上述各個區間值的邊界值，即當輸出電壓為3V、6V、8V時，均為故障值。本實施例在安裝使用時如圖5所示:將滑動塊22通過滑動塊定位孔5固設於手動閥撥頭101上，通過插接件6內的電源插接頭61分別連接電源的正負極，為了結構的簡單，本實施例中直接採用車輛內的直流電源。當駕駛員對車輛進行換擋操作時，直接操縱換擋長軸7，經過中間的換擋棘爪8、手動閥驅動杆9將力傳遞給手動閥10，手動閥撥頭101會帶動滑動塊22沿電阻塊21滑動，換擋成功後，滑動塊22位於電阻塊21不同於前一狀態的阻值區域內，此時輸出插接頭62也會輸出不同的電壓信號給車輛傳輸控制單元，進而可以確定車輛所處的擋位。實施例二 一種具有接觸式擋位傳感器的車輛換擋機構
本實施例如圖5所示，包括換擋長軸7，所述換擋長軸7上固設有換擋棘爪8，在換擋棘爪8通過手動閥驅動杆9與手動閥10固連，所述手動閥101撥頭上固設有實施例一所提供的接觸式擋位傳感器。本實施例其它部分的結構與現有技術相同。實施例三一種具有自動換擋器的汽車
本實施例包括換擋裝置，所述換擋裝置為實施例二所提供的具有接觸式擋位傳感器的車輛換擋機構。本實施例其它部分的結構與現有技術相同。
權利要求
1.一種接觸式擋位傳感器，其特徵在於包括:具有空腔的殼體、用於感知不同擋位進而輸出不同電壓信號的擋位電壓檢測機構，所述擋位檢測機構設於殼體的空腔內，在殼體上設有用於與外部電源相連接的電源插接頭，以及用於將檢測的不同擋位電壓傳送給車輛傳輸控制單元的輸出插接頭。
2.根據權利要求1所述的接觸式擋位傳感器，其特徵在於:所述擋位檢測機構包括阻值可變的可變電阻件，以及用於輸出電壓信號的導流元件，所述可變電阻件的兩端分別連接電源插接頭，所述導流元件固設於殼體上，並與可變電阻件的自由端相連，同時導流元件連接輸出插接頭。
3.根據權利要求2所述的接觸式擋位傳感器，其特徵在於:所述可變電阻件包括至少分為兩組不同阻值區域的電阻塊，以及作為自由端、用於與換擋器手動閥撥頭固連的滑動塊，所述滑動塊間隙設於電阻塊上，且可相對於電阻塊滑動。
4.根據權利要求3所述的接觸式擋位傳感器，其特徵在於:所述電阻塊上相鄰兩個阻值區域之間設有用於故障檢測的過渡區。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的接觸式擋位傳感器，其特徵在於:所述殼體上還設有容納電源插接頭與輸出插接頭的插接件。
6.一種具有接觸式擋位傳感器的車輛換擋機構，包括換擋長軸，所述換擋長軸上固設有換擋棘爪，換擋棘爪通過手動閥驅動杆與手動閥固連，其特徵在於:所述手動閥的撥頭上固設有權利要求1一4中任意一項所述的接觸式擋位傳感器。
7.一種具有接觸式擋位傳感器的車輛換擋機構，包括換擋長軸，所述換擋長軸上固設有換擋棘爪，換擋棘爪通過手動閥驅動杆與手動閥固連，其特徵在於:所述手動閥的撥頭上固設有權利要求5所述的接觸式擋位傳感器。
8.一種具有自動換擋器的汽車，其特徵在於:它包括權利要求6所述的具有接觸式擋位傳感器的車輛換擋機構。
9.一種具有自動換擋器的汽車，其特徵在於:它包括權利要求7所述的具有接觸式擋位傳感器的車輛換擋機構。
全文摘要
本發明涉及一種接觸式擋位傳感器，包括具有空腔的殼體、用於感知不同擋位進而輸出不同電壓信號的擋位電壓檢測機構，以及用於將檢測的不同擋位電壓傳送給車輛傳輸控制單元的輸出插接頭；所述擋位檢測機構設於殼體的空腔內，在殼體上設有用於與外部電源相連接的電源插接頭。本發明還涉及一種具有該接觸式擋位傳感器的換擋機構以及汽車。本發明的接觸式擋位傳感器結構簡單，精度高，能夠較為精確地檢測出車輛所處的擋位。本發明的接觸式擋位傳感器適用於各種車輛的換擋機構，進一步地可應用於汽車上。
文檔編號F16H63/42GK103195924SQ20131015501
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月28日 優先權日2013年4月28日
發明者蘇傑, 謝元民, 墨森, 柳見喜 申請人:長城汽車股份有限公司