专利名称：变速箱位置传感器和相应的变速箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机动车变速箱位置传感器且涉及相应的变速箱。
背景技术：
用于自动或半自动变速箱的位置传感器是已知的。这些传感器从变速箱的设计阶 段就被提供且被包含到变速箱(gearbox)中，通常位于用于执行换挡(gear shaft)的致 动器处。存在用于这些传感器的各种技术。例如，基于电位计的位置传感器是已知的，其 用于确定致动器的位置且由此推断变速箱的位置，也就是说，推断是否已选择变速比(gear ratio)，且如果是的话，推断选中的是哪一个。其它技术，例如磁技术，近来也已经开始被用于自动或半自动变速器位置传感器。 这些传感器对于面对它们的活动目标的存在或缺失敏感。但是，机动车变速箱，特别是机械变速箱，具有在润滑外壳内旋转的部件，其可产 生金属污染物，例如铁屑。在运行中，这些铁屑可被甩出到磁效应传感器，其将它们吸附且保持在传感器和 目标之间的气隙的强磁场区域中，由此使得测量值产生偏差。
发明内容
为了消除这些问题，本发明提出一种机动车变速箱位置传感器，包括磁体和探测 器，该探测器能测量敏感端处的磁场，该敏感端能被布置为面对活动目标，该活动目标被 连接到用于选择变速比的致动构件，以确定该目标在空间中的位置且由此推断变速箱的位 置，其特征在于，该传感器还包括至少一个铁磁元件，该铁磁元件位于该敏感端周边处以捕 捉金属污染物。根据该位置传感器的其它特征-铁磁元件是能与所述传感器的互补形状配合的环的形式；-铁磁元件被布置在所述传感器的壳体外且优选地包括卡固器件，该卡固器件能 与所述传感器的壳体配合以把该铁磁元件固定到该壳体；-铁磁元件被定位在所述传感器的壳体内；-环形铁磁元件和磁体具有共用回转轴线；-传感器包括定位在敏感端周边处的多个铁磁元件；-探测器是霍尔效应探测器。本发明的另一目的是一种机动车变速箱，包括用于选择变速比的致动元件和连接 到所述致动元件的活动目标，其特征在于，该变速箱包括如上所述的位置传感器。有利地，当选择变速比的致动元件处于空挡位置中时，位置传感器的敏感端面对 所述活动目标。
通过阅读本发明的说明并研究所附附图，其它优点和特征将变得明显。在附图 中-图1是根据本发明的位置传感器的透视性侧视图；-图2是变速箱中的传感器的示意图；-图3是传感器的端部的示意性截面视图；以及-图4示出了图3的传感器的端部，其定位为面对变速箱目标。
在这些附图中，相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施例方式图1示出了根据本发明的位置传感器1，其能被安装在机动车手动或自动变速箱 外壳3上，以确定变速箱的位置。该传感器1特别适用于检测装备有“停止和起动”系统(“STOP&START” system) 的车辆中的空挡位置(neutral position)，该系统在车辆停止时将发动机切换为关闭并自 动地或在驾驶员的指令下重新起动。变速箱(未示出)包括致动元件3，用于根据换挡杆经由连杆机构(linkage)施加 的指令选择各个变速比(图2)(例如见EP 0 273 874中所述的变速箱)。致动元件3例如可以是致动杆、拨叉或变速箱凸轮。如图3所示，位置传感器1首先在壳体4内包括磁体5，例如环形磁体，其次包括探 测器7，该探测器能测量位于传感器1的敏感端9处的磁场。该探测器优选是霍尔效应探测器。还可以提供磁阻(magnetoresistive)探测器。敏感端9可被定位为面对活动目标11，以确定目标11在空间中的位置和由此推断 变速箱的位置，该活动目标连接到选择变速比的致动元件3。目标11被连接到用于选择变速比的致动元件3，以使得该目标与该致动元件一体旋 转(见图2中的箭头12)或一体平移，且可表示齿轮是否已经啮合或变速箱是否处于空挡。例如，当变速箱处于空挡时，传感器1的端部9面对目标11。变速箱包括外壳13，其把变速箱的润滑内部区域与外部区域隔开，且传感器1在 密封通道15处穿过该外壳。优选地，传感器1具有固定凸缘17，以把传感器1固定至外壳13。传感器1还包括壳体4，该壳体4有利地包括密封器件，该密封器件能与外壳13配 合，以使得变速箱的内部区域可被与外部区域隔绝。密封器件包括例如密封件。此外，传感器1有利地在外壳13的外部区域包括电连接器21，该电连接器可被连 接至线缆以特别地为传感器1供电和传输其信号(见图1)。如图3所示，磁体5被定位在探测器7附近，以使得形成在磁体5和目标11之间 的磁场线23穿过探测器7。因此，当目标11大致面对探测器7时，磁体5的磁场被朝向目标11变形且探测器 7测量传感器1和目标11之间的气隙E处的强磁感(magnetic inductance)。
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相反，当目标11远离传感器1时，磁场在磁体5周围自然地环回(loop back)，探 测器7测量弱磁感。根据本发明，传感器1包括至少一个铁磁元件25，其定位在敏感端9的周边处以捕 捉金属污染物。铁磁元件25由此能建立在端部9的周边处密集的两个强磁场区域Zl和Z2，周边 以吸附金属污染物，从而那些污染物不是被吸附到端部9和目标11之间的气隙E。因此，在运行中，污染物被吸附到远离敏感端9的区域Zl和Z2(位于铁磁元件25 的每侧)，以使得它们不影响探测器7获得的测量值。此外，铁磁元件25降低了位于传感器1的端部9的周边处的第三区域Z3中的磁 场(图4和5)，由此限制了污染物对传感器1的吸附。此外，任意飞溅的润滑剂和目标11的任意运动都促使已被捕捉在敏感端9上的任 意金属污染物朝向区域Zl和Z2移动。非常有利地，铁磁元件25是环的形式，该环能与传感器1的互补形状配合。这则优化了磁体5和环形铁磁元件25之间的磁场线23的环回。为了易于安装，还可提供环25，其被径向地截断(section)且能弹性地展开(open up)，以使得其可被滑入传感器1的壳体4中的相应沟槽中，以使得，一旦被组装，环25绕端 部9闭合(未示出)。根据图1至4所示的第一实施例，规定铁磁元件25被定位在传感器1的壳体4的 外侧上。因此，铁磁元件25形成屏障，防止任意污染物沿壳体4朝向敏感端行进。此外，通过外设的铁磁元件25，可以使得现有传感器被容易地且低成本地改装。优选地，铁磁元件25包括卡固器件，该卡固器件能与传感器1的壳体4配合，以把 铁磁元件25固定至壳体4。根据未示出的第二实施例，规定铁磁元件25被定位在传感器1的壳体4内。有利地，环形磁性元件25和磁体5具有共用回转轴线27。还可规定传感器1包括定位在敏感端9周边处的多个铁磁元件25。应认识到，磁效应变速箱位置传感器1具有被定位在其敏感端9的周边处的铁磁 元件25，所述传感器能捕捉金属污染物，使其离开可定位为面对目标11以确定变速箱位置 的敏感端9。
权利要求
一种机动车变速箱位置传感器，包括磁体(5)和探测器(7)，该探测器能测量敏感端(9)处的磁场，该敏感端能被布置为面对活动目标(11)，该活动目标被连接到用于选择变速比的致动构件(3)，以确定该目标(11)在空间中的位置且由此推断变速箱的位置，其特征在于，该传感器还包括至少一个铁磁元件(25)，该铁磁元件位于该敏感端(9)周边处以捕捉金属污染物。
2.如权利要求1所述的位置传感器，其特征在于，铁磁元件(25)是能与所述传感器 (1)的互补形状配合的环的形式。
3.如前述权利要求任一项所述的位置传感器，其特征在于，铁磁元件(25)被布置在所 述传感器⑴的壳体⑷外。
4.如权利要求3所述的位置传感器，其特征在于，铁磁元件(25)包括卡固器件，该卡固 器件能与所述传感器的壳体(4)配合以把铁磁元件(25)固定至壳体(4)。
5.如权利要求1或2所述的位置传感器，其特征在于，铁磁元件(25)被定位在所述传 感器(1)的壳体(4)内。
6.如权利要求2至5中任一项所述的位置传感器，其特征在于，环形铁磁元件(25)和 磁体(5)具有共用回转轴线(27)。
7.如前述权利要求中任一项所述的位置传感器，其特征在于，其包括定位在敏感端 (9)的周边处的多个铁磁元件(25)。
8.如前一权利要求所述的位置传感器，其特征在于，探测器(7)是霍尔效应探测器。
9.一种机动车变速箱，包括用于选择变速比的致动元件(3)和连接到所述致动元件(3)的活动目标(11)，其特征在于，其包括如前述权利要求中任一项所述的位置传感器 ⑴。
10.如前一权利要求所述的变速箱，其特征在于，当用于选择变速比的致动元件(3)处 于空挡位置中时，位置传感器(1)的敏感端(9)面对所述目标(11)。
全文摘要
本发明涉及一种机动车变速箱位置传感器，包括磁体(5)和探测器(7)，该探测器能测量敏感端(9)处的磁场，该敏感端能被布置为面对活动目标(11)，该活动目标被连接到用于选择变速比的构件(3)，以确定该目标(11)的位置且由此推断变速箱的位置。本发明的特征在于，该传感器还包括至少一个铁磁元件(25)，该铁磁元件位于该敏感端(9)的周边处以捕捉金属污染物。本发明还涉及一种机动车变速箱，包括变速比致动元件(3)和连接到所述致动元件(3)的活动目标(11)，其特征在于，其包括如上所述的位置传感器(1)。
文档编号G01D5/14GK101946107SQ200880126935
公开日2011年1月12日 申请日期2008年12月15日 优先权日2007年12月17日
发明者文森特·吉贝特 申请人:Sc2N公司