用于机动车的旋转开关制造技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车的旋转开关(1)，该旋转开关包括旋转位置检测装置，其中，该旋转位置检测装置至少具有基于光的第一发射器/接收器对(5a)、基于光的第二发射器/接收器对(5b)和光阑元件(15)，其中，基于光的发射器/接收器对(5a、b)分别具有光发射器和与光发射器相对布置的光接收器，以便分别形成发射器与接收器之间的光传输路径(27)，其中，光阑元件(15)用于基于旋转开关(1)的旋转位置(D、N、R)来确定各自的光传输路径(15)的透射特性，其中，发射器/接收器对(5a、b)布置成使得在第一对(5a)的第一光传输路径(27a)的中心点与旋转开关(1)的旋转轴线(9)之间延伸的第一距离(d1)不同于在第二对(5b)的第二光传输路径(27b)的中心点与旋转轴线(9)之间延伸的第二距离(d2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车的旋转开关
本专利技术涉及一种用于机动车的旋转开关，该旋转开关包括旋转位置检测装置，其中，该旋转位置检测装置至少具有基于光的第一发射器/接收器对、基于光的第二发射器/接收器对和光阑元件，其中，基于光的发射器/接收器对分别具有光发射器和与光发射器相对布置的光接收器，以便分别形成发射器与接收器之间的光传输路径，其中，光阑元件用于基于旋转开关的旋转位置来确定相应光传输路径的透射特性。
技术介绍
德国专利DE102013224258A1中描述了这种类型的旋转开关。这种旋转开关具有光阑元件，该光阑元件作为圆形的壁围绕旋转开关的旋转轴线。这种壁具有凹口，这些凹口根据旋转开关的旋转位置使光栅的光信号透过或阻挡光栅的光信号。这样就能基于光栅所产生的电信号来测定旋转开关的旋转位置。在这样的旋转开关中，通常将发射器/接收器对直接装配到电路板上，以免布线繁复和生产技术方面的其他复杂情况。因此，电路板必须反射或覆盖由光阑元件占据的面，从而能相应地放置发射器/接收器对，例如光栅。因此，电路板必须裁切成对于旋转开关功能所需的常规数量的电气部件和/或电子部件来说形状匹配或更大地制造。无论裁切还是加大电路板面都会带来经济损失。此外，这类电路板还需要更多的结构空间。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种旋转开关，这种旋转开关能更高效地使用电路板面，或者具有更紧凑的构型。本专利技术达成上述目的的解决方案为根据权利要求1所述的旋转开关。有利的改进方案参阅从属权利要求的主题。因此，上述目的的解决方案为一种用于机动车的旋转开关，该旋转开关包括旋转位置检测装置，其中，该旋转位置检测装置至少具有基于光的第一发射器/接收器对、基于光的第二发射器/接收器对和光阑元件，其中，基于光的发射器/接收器对分别具有光发射器和与光发射器相对布置的光接收器，从而分别形成发射器与接收器之间的光传输路径，其中，光阑元件用于基于旋转开关的旋转位置来确定各自的光传输路径的透射特性，其中，发射器/接收器对布置成使得在第一对的第一光传输路径的中心点与旋转开关的旋转轴线之间延伸的第一距离不同于在第二对的第二光传输路径的中心点与旋转轴线之间延伸的第二距离。例如，旋转开关可以是指用于选定车辆变速器的传动级的旋转开关。基于光的传感器例如可以是发光二极管。基于光的接收器例如可以是光电晶体管。发射器/接收器对可以被设计为光栅。光传输路径可以因旋转开关的旋转位置改变而具有光学的改变。旋转位置检测装置用于检测旋转开关的位置。因此，旋转开关可以被设计成使得电路板仅需覆盖或反射光阑元件的面的一小部分，因为发射器/接收器对可以错位或相继地安装或放置。这就能够实现用于旋转开关的电路板布局设计的灵活性和多样性。从而促进节约成本和生产技术简化。光阑元件可以被设计成根据旋转开关的位置而在与旋转轴线分别有不同距离处阻挡或透过由各自的发射器沿各自的光传输路径传输的光信号或者说中断或释放光传输路径。换言之，在旋转开关的第一位置，光传输路径用于使光信号从发射器传输到接收器，而在旋转开关的第二位置，光阑元件用于阻挡光传输路径，以免光信号从发射器传输到接收器。有利地，旋转开关被设计成使得光阑元件具有与旋转开关的旋转轴线同中心布置的第一阑壁，其中，该阑壁至少部分地环绕旋转轴线并用于根据旋转位置来确定基于光的第一发射器/接收器对的第一光传输路径的透射特性，其中，光阑元件具有与旋转开关的旋转轴线同中心布置的第二阑壁，其中，第二阑壁至少部分地环绕旋转轴线且与第一阑壁相比与旋转轴线距离不同地布置，并且第二阑壁用于根据旋转位置来确定基于光的第二发射器/接收器对的第二光传输路径的透射特性。与旋转轴线同中心布置的阑壁可以具有确定透射的区域的不同图案，以便在特定的旋转位置，不同地确定各个光传输路径的透射特性。在旋转开关的有利实施方案中，光阑元件布置成能相对于基于光的发射器/接收器对相对运动，其中，该相对运动是旋转运动。在旋转开关的一种实施方案中，第一发射器/接收器对和第二发射器/接收器对沿着相对于旋转轴线不同的径向方向布置。因此，发射器/接收器对可以错开地布置，其中，例如从第一接收器到旋转轴线的径向距离对应于第二发射器到旋转轴线的径向距离。因此，发射器/接收器对可以错开地布置，其中，能够排除从第一发射器或第二发射器到达第二接收器或第一接收器的干扰信号。因此，旋转开关能紧凑地设计，并且能够相应高效地使用电路板面，而不会有损于安全工作。在旋转开关的一个实施方案中，第一发射器/接收器对基本上在径向布置在第二发射器/接收器对与旋转轴线之间。因此，能很小地占用电路板面，因为仅须覆盖旋转开关的最小角度范围。在旋转开关的一个实施方案中，至少一个阑壁区段式地具有不同的透射特性，特别是其中，至少一个阑壁具有交替透光的区段和不透光的区段，其中，这些区段用于根据不同的旋转位置来影响各自的光传输路径的透射特性。在此情形下，阑壁布置成使得在光阑元件绕旋转轴线的旋转运动期间，阑壁的具有不同透射特性的区段与光传输路径十字交叉。例如，透光的区段和不透光的区段交替地与光传输路径十字交叉。在一种改进方案中，光阑元件被设计成确定各自的光传输路径的透射特性，其中，第一和第二阑壁基于旋转位置阻挡或释放光传输路径，从而能基于开通的或阻挡的光传输路径的唯一组合来识别每个旋转位置。在旋转开关的第一旋转位置中，具有第一透射特性的第一区段可以布置在发射器与接收器之间。在旋转开关的第二旋转位置，具有第二透射特性的第二区段可以布置在发射器与接收器之间。通过不同的透射特性，例如，在第一旋转位置中，高强度的光落到接收器上，而在第二旋转位置中，低强度的光落到接收器上。由此，能够唯一地区分旋转位置。特别地，接收器的电信号可以具有能与每一个旋转位置唯一地配属的信号图案。例如，第一透射特性可以是透光的，而第二透射特性可以是不透光的。因此，第一区段具有类似窗口的工作模式，其中，在第一旋转位置中的光传输路径被设计成无障碍。还可设想，设置具有与第一透射特性和第二透射特性不同的第三透射特性的第三区段。在改进方案中，每个唯一组合能用比特序列表示，其中，各自的表示组合的比特序列之间的汉明距离的值至少是2。通过行和列的矩阵形式，可以将多个旋转位置表示为矢量。表示组合的比特序列可以被存储在评估单元中。接收器的电信号可以借助模数转换器转换成数字值并且与存储在评估单元中的比特序列进行比较，以确定当前的旋转位置。在一种有利的实施方案中，基于光的发射器被设计用于发射红外的光信号，并且基于光的接收器被设计用于接收红外的光信号。这样就能有利地以非接触的方式进行旋转位置的光学检测。在本文提出的方法中，使用光，特别是红外光来识别出旋转开关的旋转位置。光可以在狭小空间内具有很大的强度波动，由此能够实现各个旋转位置之间的分明的界限。在一种有利的实施方案中，旋转开关被集成在用于机动车中选定挡的装置中。装置可以是处理电信号(例如接收器信号)并根据该电信号输出控制信号的电气装置。该装置可以具有一个或多个适当的接口，这些接口可以通过硬件和/或软件来构建。在通过硬件的构建方案中，接口例如可以是在其中实施该装置功能的集成电路的一部分。接口也可以是自身的集成电路或至少部分地由分立的构件组成。在通过软件的构建方案中，接口例如可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车的旋转开关(1)，所述旋转开关包括旋转位置检测装置，其中，所述旋转位置检测装置至少具有基于光的第一发射器/接收器对(5a)、基于光的第二发射器/接收器对(5b)和光阑元件(15)，其中，基于光的发射器/接收器对(5a、b)分别具有光发射器和与所述光发射器相对布置的光接收器，从而分别形成发射器与接收器之间的光传输路径(27)，其中，所述光阑元件(15)用于基于所述旋转开关(1)的旋转位置(D、N、R)来确定各自的光传输路径(15)的透射特性，其特征在于，所述发射器/接收器对(5a、b)布置成使得在第一对(5a)的第一光传输路径(27a)的中心点与所述旋转开关(1)的旋转轴线(9)之间延伸的第一距离(d1)不同于在第二对(5b)的第二光传输路径(27b)的中心点与所述旋转轴线(9)之间延伸的第二距离(d2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.23 DE 102016215789.21.一种用于机动车的旋转开关(1)，所述旋转开关包括旋转位置检测装置，其中，所述旋转位置检测装置至少具有基于光的第一发射器/接收器对(5a)、基于光的第二发射器/接收器对(5b)和光阑元件(15)，其中，基于光的发射器/接收器对(5a、b)分别具有光发射器和与所述光发射器相对布置的光接收器，从而分别形成发射器与接收器之间的光传输路径(27)，其中，所述光阑元件(15)用于基于所述旋转开关(1)的旋转位置(D、N、R)来确定各自的光传输路径(15)的透射特性，其特征在于，所述发射器/接收器对(5a、b)布置成使得在第一对(5a)的第一光传输路径(27a)的中心点与所述旋转开关(1)的旋转轴线(9)之间延伸的第一距离(d1)不同于在第二对(5b)的第二光传输路径(27b)的中心点与所述旋转轴线(9)之间延伸的第二距离(d2)。2.根据权利要求1所述的旋转开关(1)，其中，所述光阑元件()被设计成能相对于基于光的发射器/接收器对相对运动，其中，所述相对运动为旋转运动。3.根据权利要求1或2所述的旋转开关(1)，其中，所述第一发射器/接收器对(5a)和所述第二发射器/接收器对(5b)沿着相对于所述旋转轴线(9)不同的径向方向布置。4.根据权利要求1或2所述的旋转开关(1)，其特征在于，所述第一发射器/接收器对(5a)基本上在径向布置在所述第二发射器/接收器对(5c)与所述旋转轴线(9)之间。5.根据前述权利要求中至少一项所述的旋转开关(1)，其中，所述光阑元件(15)具有与所述旋转开关(1)的旋转轴线(9)同中心布置的第一阑壁(13a)，其中，所述阑壁(13a)至少部分地环绕所述旋转轴线(9)并用于根据所述旋转位...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·基里连科，亚历克斯·赫塞尔，托尔斯滕·奥曼，
申请(专利权)人：ZF腓德烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE