变速器及其电子式挡位传感器制造技术

一种变速器及其电子式挡位传感器，其中电子式挡位传感器包括：基座，具有供变速器的换挡轴穿入的中间通孔；导电刷，用于固定在变速器的换挡轴上，且面向所述中间通孔的内壁；若干分别与变速器的挡位对应的导电层，设于所述中间通孔的内壁、分别位于所述导电刷的周向两侧且与所述导电刷之间具有间隔；所述导电层呈与中间通孔同轴的弧形；在周向位于所述导电刷同一侧的各个所述导电层沿轴向排布，轴向相邻的所述导电层之间的距离与所述换挡轴的选挡行程相同，在空挡时所述导电刷与各个所述导电层的周向距离不大于所述换挡轴的挂挡行程。本方案中电子式换挡传感器的感应精度高、响应快。

【技术实现步骤摘要】
变速器及其电子式挡位传感器
本专利技术涉及变速器领域，具体涉及一种变速器及其电子式挡位传感器。
技术介绍
汽车手动变速器由于操控性好、价格低廉而得到广泛应用，手动变速器一般按照前进挡位的数量一般有5速变速器、6速变速器等。目前，部分手动变速器中设有挡位传感器，用于感应变速器所处的当前挡位和挡位变化，并将感应到的当前挡位或挡位变化信号向整车控制单元输出。整车控制单元可以利用接收到的当前挡位或挡位变化信号来实现以下两种功能：第一，挡位提醒功能。整车控制单元可以根据变速器所处的当前挡位，以及车速、发动机的转速等来判断目标挡位以及换挡时机，提醒客户在合适的时机进行换挡，以保证汽车能够处于符合客户需求的运行工况下，从而得到较好的燃油经济性、平顺性或者提速性能。第二，离合器控制功能。为了减轻驾驶员在驾驶手动挡汽车时频繁踩离合器导致的疲劳感，挡位传感器能够感应变速器的换挡动作，在变速器即将换档时向整车控制单元发送挡位变化信号，整车控制单元接收到挡位传感器的挡位变化信号后，控制离合器断开，保证变速器顺利完成换挡动作。现有的挡位传感器一般为霍尔式挡位传感器，包括磁性件和感应信号块，信号块能够随着换挡轴的运动而运动，从而改变其相对于磁性件的位置。其中，磁性件具有特殊的结构，其在不同位置产生的磁场强度不同，各个挡位分别对应不同的磁场强度。当信号块运动到不同位置时，根据感应到的不同的磁感应强度来识别各个挡位。但是，霍尔式挡位传感器中，一方面，挡位信号输出位置存在公差，且公差范围通常较大，导致挡位传感器的感应精度低；另一方面，信号块的位置需要先通过其接收到的磁场强度的变化来确定，然后再根据磁场强度的变化来产生用于输出的电信号，信号块的位置需要多次计算才能转化为最终输出的电信号，导致挡位传感器的响应慢。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是现有霍尔式挡位传感器的感应精度低、响应慢。为解决上述问题，本专利技术提供一种电子式挡位传感器，包括：基座，具有供变速器的换挡轴穿入的中间通孔；导电刷，用于固定在变速器的换挡轴上，且面向所述中间通孔的内壁；若干分别与变速器的挡位对应的导电层，设于所述中间通孔的内壁、分别位于所述导电刷的周向两侧且与所述导电刷之间具有间隔；所述导电层呈与中间通孔同轴的弧形；在周向位于所述导电刷同一侧的各个所述导电层沿轴向排布，轴向相邻的所述导电层之间的距离与所述换挡轴的选挡行程相同，在空挡时所述导电刷与各个所述导电层的周向距离不大于所述换挡轴的挂挡行程。可选的，所述导电刷、所述导电层与所述中间通孔的中心轴线之间的距离相等。可选的，位于所述导电刷的周向两侧的所述导电层至少部分两两相对；两两相对的所述导电层位于同一圆周上。可选的，所述导电刷的周向两侧的所述导电层的数量相同。可选的，所述导电刷的周向两侧的所述导电层的数量差值为1。可选的，所述中间通孔的内壁设有：沿轴向延伸的空挡凹槽，所述导电刷能够沿所述换挡轴的选挡行程在所述空挡凹槽中轴向运动；若干导电层轨道，凹设于所述中间通孔的内壁且与所述导电层一一对应，所述导电层分别设于对应所述导电层轨道中。可选的，所述导电层轨道的深度小于或等于所述空挡凹槽的深度。可选的，还包括固定支架，用于将所述导电刷固定在所述换挡轴上。可选的，所述固定支架包括夹紧钳，所述导电刷由所述夹紧钳夹紧。可选的，所述固定支架还包括具有缺口的环形本体，所述环形本体用于环抱于所述换挡轴外，所述夹紧钳连接于所述环形本体的周向两端。可选的，还包括：输入线缆，与所述导电刷电连接，用于输入电信号；若干输出线缆，分别与所述导电层一一对应连接，用于输出电信号。可选的，所述输出线缆连接于所述导电层背向所述导电刷的一端。可选的，所述基座的侧壁上设有供所述输出线缆穿出所述基座的通孔。本专利技术还提供一种变速器，其包括上述任一项所述的电子式挡位传感器。可选的，所述变速器为手动变速器。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：将导电刷固定在换挡轴上，将换挡轴穿入具有中间通孔的基座中，同时在基座的中间通孔中设置若干分别设于导电刷周向两侧的导电层。由于轴向相邻的导电层之间的距离与换挡轴的选挡行程相同，且各个导电层分别位于换挡轴在各个挡位的挂挡行程中，因此当换挡轴进行轴向运动以选挡、或者进行旋转运动以挂挡时，将带动导电刷一起进行轴向或周向运动，从而选择与导电刷接通的导电层，并通过与导电刷接通的导电层的不同来判断导电刷和换挡轴的位置，进而判断变速器的当前挡位及挡位变化。一方面不同挡位之间的切换点由各个导电层的位置唯一确定，感应精度高；另一方面，导电刷一旦与某一导电层接触，立即可以转化为最终输出的电信号，挡位传感器的响应快。附图说明图1是本专利技术实施例的电子换挡传感器的立体结构示意图；图2是本专利技术实施例的电子换挡传感器的立体分解示意图；图3示出了本专利技术实施例的电子换挡传感器的轴向剖面示意图；图4是本专利技术实施例的电子换挡传感器在导电刷位置的横截面示意图；图5示出了导电刷随换挡轴的挂档运动而沿周向运动的各个位置。图6、图7、图8是本实施例的电子换挡传感器的工作原理图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。本实施例提供一种电子式挡位传感器，参照图1、图2所示，该电子式挡位传感器包括基座10、设于基座10中的若干导电层20、用于固定在换挡轴S上的导电刷30、电连接于导电刷30并用于输入电信号的输入线缆41，以及分别电连接于各个导电层20并用于输出电信号的若干输出线缆42。其中，变速器的每个挡位分别对应有一个导电层20。其中，基座10具有供变速器的换挡轴S穿入的中间通孔10a，优选地，换挡轴S与中间通孔10a同轴设置。在安装时，基座10设于变速器的换挡塔壳体中，并固定在壳体的内壁上，换挡轴S穿入换挡塔时，同时穿入基座10的中间通孔，安装方便。导电刷30用于固定在变速器的换挡轴S上，且面向中间通孔10a的内壁。若干导电层20则设于中间通孔10a的内壁、分别位于导电刷30的周向两侧且与导电刷30之间具有间隔。其中，各个导电层20呈与中间通孔10a同轴的弧形。结合图3所示，在周向位于导电刷30同一侧的各个导电层20沿轴向排布，轴向相邻的导电层20之间的距离h与换挡轴S的选挡行程相同，并且在空挡时导电刷30与各个导电层20的周向距离不大于换挡轴S的挂挡行程。也就是说，各个导电层20分别位于换挡轴S在各个挡位的挂挡行程中，导电刷30能够沿换挡轴S的挂挡行程而运动至与导电层20接触。参照图4、图5所示，其中图5示出了在换挡轴S的挂挡行程中，导电刷30所处的三个位置：第一位置P1、第二位置P2以及第三位置P3。换挡轴S已经完成选挡、尚未开始挂挡，换挡轴S位于空挡位置。导电刷30随换挡轴S沿轴向移动至与对应挡位的导电层20相同的轴向平面上，此时导电刷30处于第一位置P1，仍在空挡凹槽11中，位于空挡位置。然后，换挡轴S旋转并开始挂挡，导电刷30随换挡轴S的旋转、沿周向运动，当导电刷30沿周向转动至第二位置P2时，导电刷30与导电层20发生接触。此时，相对于第一位置P1，导电刷30转过的角度为α，在α位置，导电刷30与导电层20开始接触。当导电刷30位于第二位置P2时，换挡轴S并未完成挂挡，因此换挡轴S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子式挡位传感器，其特征在于，包括：基座，具有供变速器的换挡轴穿入的中间通孔；导电刷，用于固定在变速器的换挡轴上，且面向所述中间通孔的内壁；若干分别与变速器的挡位对应的导电层，设于所述中间通孔的内壁、分别位于所述导电刷的周向两侧且与所述导电刷之间具有间隔；所述导电层呈与中间通孔同轴的弧形；在周向位于所述导电刷同一侧的各个所述导电层沿轴向排布，轴向相邻的所述导电层之间的距离与所述换挡轴的选挡行程相同，在空挡时所述导电刷与各个所述导电层的周向距离不大于所述换挡轴的挂挡行程。

【技术特征摘要】
1.一种电子式挡位传感器，其特征在于，包括：基座，具有供变速器的换挡轴穿入的中间通孔；导电刷，用于固定在变速器的换挡轴上，且面向所述中间通孔的内壁；若干分别与变速器的挡位对应的导电层，设于所述中间通孔的内壁、分别位于所述导电刷的周向两侧且与所述导电刷之间具有间隔；所述导电层呈与中间通孔同轴的弧形；在周向位于所述导电刷同一侧的各个所述导电层沿轴向排布，轴向相邻的所述导电层之间的距离与所述换挡轴的选挡行程相同，在空挡时所述导电刷与各个所述导电层的周向距离不大于所述换挡轴的挂挡行程。2.如权利要求1所述的电子式挡位传感器，其特征在于，所述导电刷、所述导电层与所述中间通孔的中心轴线之间的距离相等。3.如权利要求1所述的电子式挡位传感器，其特征在于，位于所述导电刷的周向两侧的所述导电层至少部分两两相对；两两相对的所述导电层位于同一圆周上。4.如权利要求3所述的电子式挡位传感器，其特征在于，所述导电刷的周向两侧的所述导电层的数量相同。5.如权利要求3所述的电子式挡位传感器，其特征在于，所述导电刷的周向两侧的所述导电层的数量差值为1。6.如权利要求1所述的电子式挡位传感器，其特征在于，所述中间通孔的内壁设有：沿轴向延伸的空挡凹槽，所述导电刷能够沿所述换挡轴的选挡行程在所述空挡凹槽中轴向运动；若干导电层轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智，周凡棚，雷太奇，方伟荣，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31