用于操作车辆变速器的换挡杆机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于操作车辆变速器的换挡杆机构，其具有支架、能运动地支承在支架上的并且能调整到预定的换挡杆位置中的换挡杆和光学换挡杆位置检测装置，换挡杆位置检测装置具有承载件、多个设置在承载件上的光学传感器、光学变向元件、至少一个设置在承载件上的自发光的光源，借助该光源可以使光线经由变向元件发送至传感器，以及具有布置到光线的光路中的并且配设有光学编码的编码元件，编码元件能通过运动换挡杆地运动至预定的编码位置。
【背景技术】
[0002]为了检测换挡杆位置，经常用到电磁位置传感器。但是，这些电磁位置传感器具有如下缺点:由于不稳定的磁场过渡而仅能得到很低的分辨率。此外，磁体由价格逐渐升高的稀土制成。因此希望在于，能够通过其它传感器来代替电磁位置传感器。
[0003]开头提到的类型的换挡杆机构使用了光学位置传感器，并且例如由DE 197 48131 C2公知。该换挡杆机构的换挡杆位置检测装置具有作为变向元件的反光镜，其与承载件有间隔地固定在支架上。因此，该换挡杆位置检测装置不可预装配，这是因为反光镜与承载件间隔开地固定在支架上。因此，在装配换挡杆机构之前不能对换挡杆位置检测装置进行检查。此外，在考虑到光线的光路的情况下，反光镜和承载件相互间相对地对齐，从而在装配换挡杆机构期间产生了用于放光镜和/或承载件的校正费用，在预装配换挡杆位置检测装置时本来可以避免或至少减少该校正费用。而且光线也是在经反射并且然后发送给表面传感器之后才进行编码。因此，光路的绝大部分通过编码好的光信号形成。但是，这会导致由编码好的光线携带的位置信息的模糊度提高，例如这是因为光束会分散。
【发明内容】
[0004]由此，相对于这些背景，本发明的任务在于，改进一种开头提到的类型的换挡杆机构，使得编码元件与传感器之间的间距能够保持得尽可能地短。此外，应当能尽可能简单地对换挡杆位置检测装置进行装配。优选地，应当能够对换挡杆位置检测装置进行预装配。
[0005]该任务通过根据权利要求1的换挡杆机构来解决。换挡杆机构的优选的改进方案在从属权利要求和随后的描述中得到。
[0006]用于操作车辆变速器的换挡杆机构包括支架、能运动地支承在支架上的并且能调整到预定的换挡杆位置中的换挡杆和光学换挡杆位置检测装置，换挡杆位置检测装置具有承载件、多个设置在承载件上的光学传感器、光学变向元件、至少一个设置在承载件上的自发光的光源，借助该光源可以使光线经由变向元件发送至传感器，并且具有布置到光线的光路中的并且配设有光学编码的编码元件，编码元件能通过运动换挡杆地运动至预定的编码位置，其中，编码元件布置在传感器与设置在承载件上的并且构造为导光体的变向元件之间。
[0007]因为编码元件布置在传感器与变向元件之间，所以可以在整个光路上保持相对较短的编码好的光线的行程。此外，因为变向元件构造为导光体，所以可以简单地对换挡杆位置检测装置进行装配。尤其地，能减少用于校正光学部件的费用，这是因为光路的走向能基本上通过导光体预定。因此能够避免或至少明显减少光源、变向元件和传感器的相互对齐。导光体也能够实现换挡杆位置检测装置的特别紧凑且稳固的设计方案。例如，导光体同时形成换挡杆位置检测装置的加固件和/或壳体的一部分。最后，变向元件设置在承载件上，从而可对换挡杆位置检测装置进行预装配。
[0008]编码元件优选可利用换挡杆进行运动，尤其能相对于支架和/或承载件和/或传感器地运动。例如，在中间接有联接元件的情况下，编码元件可利用换挡杆进行运动，联接元件优选不仅与编码元件机械联接，而且还与换挡杆机械联接。根据设计方案，编码元件能运动地，尤其是能移动地且有利地能线性移动地支承在导光体上。该设计方案能特别紧凑地、廉价地且简单地构建。
[0009]根据改进方案，导光体具有光射出面和至少一个进光面，自发光的光源使光线穿过进光面地传导进导光体中，导光体改变已导入的光线的线路，并且穿过光射出面地朝传感器和/或编码元件的方向发送出去，编码元件布置在光射出面与传感器之间。光射出面优选平坦地或基本上平坦地构造。尤其地，光射出面平行于或者基本上平行于承载件和/或编码元件和/或传感器地延伸。由此，可以沿布置方向从承载件经由传感器和编码元件至导光体的光射出面实现光学换挡杆位置检测装置的紧凑的设计方案。在本发明的意义中，至少两个表面/构件的相互间相对的走向与相应的分别包括这些表面/构件的平面的相对的走向相一致。
[0010]进光面优选可以平坦地或者拱曲地，例如凸状地构造。进光面优选平行于或基本上平行于光射出面地走向。换言之，导光体优选具有至少两个指向相同方向的不同的表面，其中，至少两个不同的表面的其中一个表面成形为进光面，而另一个表面则成形为光射出面。传感器和光源在此尤其布置在编码元件的相同侧，其中，进光面可直接临接到光源上，或者可与该光源间隔开地布置。
[0011]在为此替选的优选的改进方案中，进光面倾斜于光射出面延伸。另外优选地，导光体如此地成形，即，进光面垂直于光射出面地走向。此外，进光面可以直接临接到光源上，或者可以与该光源间隔开地布置。光源在此可以尤其在侧地布置在导光体上，其中，导光体的侧面可以部分地或完全地成形为进光面。在此，传感器和光源的至少一个电接口尤其布置在编码元件的相同侧。
[0012]光源通常可以优选如此地布置和/或构造，即，光源的发送出光线的区域完全与进光面重叠。光源的发送出光线的区域和进光面可以优选具有相同的大小，因此在考虑到紧凑的设计方案的情况下，由光源发送出的光线部分能够完全进入到导光体中。
[0013]借助对传感器和光源或光源的电接口的已进行描述的布置方案能够简化换挡杆位置检测装置的电线路布置方案。尤其地，承载件构造为电路板。因此，传感器和光源能够经由电路板接触。在此，传感器和光源可以布置在承载件的面向编码元件的侧上。替选地，传感器可以布置在承载件的背对编码元件的侧上，其中，承载件至少在传感器装置的区域内是透明的，或者说对于由光源发送出的光线来说是透光的。优选地，承载件平坦地或者基本上平坦地构造。有利的是，导光体优选在侧地围绕编码元件传导光线。
[0014]根据设计方案，导光体包括和/或限定出向着承载件而去地开放的内腔，在内腔中布置有编码元件。内腔尤其是空心腔。有利的是，内腔通过承载件遮盖，从而至少使导光体与承载件一起来限定出内腔。尤其地，导光体与承载件和/或光源一起形成基本上封闭的盒形件，在其内腔中至少布置有编码元件并且另外优选地布置有传感器。因此，能实现换挡杆位置检测装置的特别紧凑的结构。例如，除了一个或几个导通部以外，盒形件可以被完全封闭。优选地，盒形件包括至少一个被编码元件和/或联接元件延伸穿过的导通部。
[0015]根据改进方案，编码元件可以相对于传感器地沿着一个或至少一个直线地运动至一个或多个编码位置。例如，编码元件能直线地运动和/或能在一个平面中运动。编码元件优选具有一个、两个或三个平动自由度。如果换挡杆机构包括仅一个换挡槽，那么编码元件优选能沿着直线地运动。在该情况下，编码元件例如具有刚好一个或者至少一个平动自由度。如果换挡杆机构包括多个经由选择槽彼此连接的换挡槽，那么编码元件优选能在一个平面中运动。在该情况下，编码元件例如具有刚好两个或者至少两个平动自由度。这例如可借助常见的滑块-滑块系统[11]来实现，其中，一个滑块能够在一个方向上运动，而另一滑块能够横向于该方向地运动。
[0016]导光体优选由塑料组成。导光体尤其是铸件，有利地是注塑件。因此，导光体能够作为批量产品特别廉价地制造。此外，用于编码元件的支承部能够设置在导光体上和/或喷射成型到该导光体上和/或与该导光体集成地构造。但是，也能够由玻璃或其它导光材料制成导光体。另外优选的导光体在于，仅一个或多个进光面和仅一个或多个光射出面透光，而剩余的导光体面不透光。因此，光源的经由至少一个进光面进入的光线可以在导光体中以尽可能小的反射损失和光强损失地传导至光射出面。为此，剩余的导光体面例如可以借助如研磨或涂层的加工方式地分别成形为反射层，反射层促使由光源发送出的光束在导光体中进行光线传导，使得光束在经由进光面进入之后，被可靠地传导至导光体的光射出面。替选或补充地，可以与剩余的导光体面相邻地布置有能临接到导光体地设置的结构元件的不透光或者反射光的壁，或者说这些壁直接贴靠在剩余的导光体面上，以便促使导光体内部的光束的反射。导光体的一个或多个角区域也可以被倒棱或斜切，以便使光束能够在导光体内部可靠地传导至光射出面。该优选的改进方