CN102422058A - 行程变化传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种即使在传感器线圈断开时也能防止检测到错误变速范围的行程变化传感器,被检测体(50)的导体件(51-57)在滑块(41)的下表面上以规定两维图案布置。具体而言,滑块(41)的下表面在Y方向上被分成与四个检测单元(61-64)相对应的四个区域,在每个区域中,导体件(51-57)在X方向上以规定范围布置。导体件(51-57)的构造为使得由检测单元(60)在X方向上检测的导体件(51-57)的组合在每个变速范围都不同。因此,每次改变变速范围,检测导体件(51-57)的检测单元(61-64)就变化,并且变速范围能通过检测状态中的检测单元(61-64)的组合来进行识别。
Description
技术领域
本发明涉及一种行程变化传感器,用于检测与自动变速器的变速范围相关联地改变的手动阀的位置。
背景技术
作为在检测机动车自动变速器(以下简写为“AT”)的变速范围时所用的传感器,传统上已知有一种行程变化传感器,其通过检测AT的手动阀的位置来检测变速范围。手动阀具有切换与AT内侧(油中)或外侧的AT变速范围相关联的油通道的功能。
作为此类行程变化传感器,已知一种接触式行程变化传感器,其中,各机械接触点的接触状态随着手动阀的线性往复运动而改变。在该接触式行程变化传感器中,机械接触点通常由于其滑动运动而磨损。
有鉴于此,建议出一种非接触式行程变化传感器,其中通过在手动阀中提供永磁体并用磁体感测元件检测永磁体的位置来检测手动阀的操作。但是,在采用永磁体的行程变化传感器中,变速范围检测精度可能会由于永磁体的去磁或者对存在于AT内的油中的金属屑等的吸附而降低。
同时,本申请的申请人已建议出一种行程变化传感器(切换装置),其中多个传感器线圈并排布置在手动阀(金属轴)的轴向上以使用传感器线圈的输出来检测变速范围(例如见专利文献1)。在专利文献1所公开的行程变化传感器中,每个传感器线圈产生高频磁场并检测与其相邻的金属(手动阀)从而行程变化传感器检测手动阀在线性往复方向(即,轴向)上的位置。
专利文献1:日本专利申请公开号2000-161475
在专利文献1所公开的行程变化传感器中,传感器线圈沿着手动阀的移动方向布置。因此,彼此相邻的变速范围仅在传感器线圈之一的输出上彼此不同。出于这一原因,如果传感器线圈之一出现故障,各相邻变速范围中的输出会变得彼此相等。结果,错误的变速范围有可能会被错误地检测到。
发明内容
鉴于上述,本发明提供一种行程变化传感器,其即使在传感器线圈出故障时也能防止检测出错误的变速范围。
根据本发明的一个实施例,提供一种行程变化传感器,用于检测与自动变速器的变速范围相关的手动阀的位置,该手动阀在其轴向方向上移动,该行程变化传感器包括:盒状外壳;容纳在外壳中并具有传感器线圈的多个检测单元,所述检测单元布置成通过使用传感器线圈的阻抗变化来检测靠近的导体;滑块,其布置成与外壳的平表面呈相对关系并与手阀相连以沿着外壳的平表面在手动阀的轴向上移动;以及被检测体,其由导电材料制成并设在滑块的与外壳的平表面相对的表面上,检测单元在沿着与轴向相交的方向的不同位置处布置在沿着外壳的平表面延伸的平面内,被检测体包括在沿着外壳平表面延伸的平面内二维地布置的多个导体件,导体件布置成在每个变速范围内通过检测单元的不同组合来检测从而手动阀的位置由传感器线圈的输出来检测。
采用这种构造,检测单元在沿着与轴向相交的方向的不同位置处布置在沿着外壳的平表面延伸的平面内。被检测体包括在沿着外壳的平表面延伸的平面内二维地布置的多个导体件,导体件被布置成在每个变速范围内通过检测单元的不同组合来检测,因此,手动阀的位置可能通过已经检测出导体件的检测单元的组合来检测。在这方面,取决于导体件的布置,检测导体件的检测单元的组合能相对于各个变速范围被任意地设定。导体件被布置成使得至少两个传感器线圈的输出在每个变速范围内彼此不同。因此,即使传感器线圈之一出现故障,也能从其余正常传感器线圈的输出来检测正确的变速范围。另外,提供的优点在于,传感器线圈的输出式样能被设定为与接收该行程变化传感器的输出的装置的规格相一致。检测单元并不直接检测手动阀而是检测与手动阀相连的滑块的被检测体。因此,手动阀的位置能在不考虑手动阀材料或形状的情况下被检测。例如,即使手动阀具有圆杆形状,被检测体也能导致传感器线圈的阻抗变化,由此使得能检测手动阀的位置。
检测单元可以包括定位孔,外壳包括内底面和从内底面突出的定位突起。定位突起被插入到定位孔中。
采用这种构造,检测单元能相对于外壳被定位就位。这有助于增加检测单元在外壳内的定位精度,由此增加通过检测被检测体来检测手动阀位置的精度。
另外,行程变化传感器还包括布置在外壳内的屏蔽件,以使彼此邻近的传感器线圈电磁隔离。
采用这种构造,可以防止相邻的传感线圈之间的干涉,并因此,紧密地布置传感器线圈。这使得能减少由传感线圈占用的壳体内的空间并减少行程变化传感器的尺寸。可以想到的是能使用过滤器电路等来防止相邻的传感器线圈之间的干涉。与这种情况相比,使用屏蔽件提供的优点在于,可以减少成本同时增加耐热性和可靠性。
另外,外壳包括具有形成在其一个表面中的开口的本体和与本体相连以封闭开口的盖,本体包括绕开口形成的平表面部分,平表面部分包括形成为在开口的整个周边上围绕开口的隔离槽,平表面部分被隔离槽分成密封区域和焊接区域,密封区域与开口连续并被施加流体密封剂,焊接区域定位在密封区域向外外并与盖的周边部分焊接,盖包括在其与隔离槽相对的表面上形成的突起,突起被配合到隔离槽中,突起的突出尺寸被设定为使得在突起的梢端面和隔离槽的底面之间留有间隙。
采用这种构造,由密封剂来确保本体和盖之间的气密性同时由焊接来进行本体和盖之间的结合。因此,可以基于功能和功能的不同来选择密封剂和焊接方法。与使用粘结剂来既保证气密性又进行本体与盖之间的结合的情况相比,可以增加精度来实现各自的功能。另外,密封区域和焊接区域通过隔离槽来隔离,盖的突起配合到隔离槽中,因此能避免发生在施加到密封区域的密封剂朝焊接区域流动时可能发生的不良焊接情况。即使在焊接过程中材料熔化,熔融材料也会被收集在突起的梢端面和隔离槽的底面之间的空间中。这使得能防止熔融材料流向密封区域并与密封剂混合。密封区域和焊接区域的位置关系可以颠倒从而焊接区域定位在密封区域向内处,在这种情况下,施加到密封区域的密封剂能保护焊接区域不受周围环境影响。
另外,外壳包括在外壳平表面的相反的轴向延伸边缘中直立地形成的侧壁,滑块保持在侧壁之间,同时在被检测体和外壳平表面之间留有特定间隙。
采用这种构造,特定间隙形成在被检测体和外壳之间,因此能防止可能由于滑块移动所导致的被检测体的磨损。即使外来物质进入被检测体和外壳之间的间隙中,也可以防止滑块从外壳的平表面被升起。这使得能保持检测精度。
另外,被检测体包括桥接件,其布置在滑块的不被检测单元检测的区域中,各导体件通过桥接件被互连。
采用这种构造,能以增加的精度来限定各导体件之间的位置关系,这有助于增加通过检测被检测体来检测手动阀位置的精度。但是,当将滑块和被检测体模制到一起时,可以通过使用环材料来进行同步模制,以减少制造成本。通过用单个板例如环材料来同时形成各导体件,可以减少导体件的差异特性例如厚度等的变化,这使得能恒定地保持导体件的检测精度。另外,可以减少模具面数,使成本有效性提高。
此外,行程变化传感器还包括:布置在外壳内的固定板,固定板具有供定位突起插入的通孔,在检测单元配合到定位突起的同时固定板被固定到定位突起;以及弹性体,其夹在固定板和检测单元之间,以将检测单元压靠着外壳的内底面。
采用这种构造,检测单元通过弹性体被压靠着外壳的内底面。这使得能防止检测单元从外壳的内底面升起,并减少外壳平表面和检测单元之间的距离变化,这使得检测精度增加。
根据本发明,能通过已检测到导体件的检测单元的组合来检测变速范围。取决于导体件的布置,检测导体件的检测单元的组合能相对于各个变速范围被任意地设定。导体件被布置成使得在每个变速范围内至少两个传感器线圈的输出彼此不同。因此,即使传感器线圈之一出现故障,也能防止检测到错误的变速范围。
附图说明
图1为示出了根据本发明第一实施例的行程变化传感器的仰视分解透视图。
图2A为行程变化传感器的俯视图,图2B为沿图2A中线IIB-IIB截取的行程变化传感器的剖视图,图2C是行程变化传感器的仰视图。
图3为沿图2A中线III-III截取的行程变化传感器的剖视图。
图4A为行程变化传感器的俯视透视图,图4B为去除盖后的行程变化传感器的仰视透视图。
图5A为示出手动阀的平面图,图5B是其正视图,图5C是其透视图。
图6为行程变化传感器的俯视分解透视图。
图7A是示出根据本发明第二实施例的外壳的仰视图,图7B是沿图7A中线VIIB-VIIB截取的行程变化传感器的剖视图,图7C是沿图7A中线VIIC-VIIC截取的行程变化传感器的剖视图。
图8A是图7B中示出的主要部分C的放大图,图8B是图7C中示出的主要部分D的放大图。
图9是示出根据本发明第三实施例的行程变化传感器的分解透视图。
图10A是该第三实施例的行程变化传感器的竖剖视图,图10B是图10A中示出的主要部分D的放大图。
图11A是该第三实施例的行程变化传感器的竖剖视图,图11B是图11A中示出的主要部分D的放大图。
图12是示出根据本发明第四实施例的可移动块的俯视分解透视图。
图13是该可移动块的仰视分解透视图。
图14A是示出根据本发明第五实施例的固定块的仰视图,图14B是沿图14A中线XIVB-XIVB截取的固定块的剖视图,图14C是沿图14A中线XIVC-XIVC截取的固定块的剖视图。
图15是去除盖后的固定块的透视图。
具体实施方式
将在下面就不同实施例描述的行程变化传感器用于检测机动车自动变速器(以下简称“AT”)的变速范围。行程变化传感器通过检测AT的手动阀的位置来检测变速范围。在AT内部(油中)或者外部,手动阀根据AT的变速范围而在轴向上线性运动,由此切换油通道。
(第一实施例)
参考图1-4B,本实施例的行程变化传感器1包括固定在机动车(未示出)特定位置的固定块10和与手动阀80(见图5A-5C)一起移动的可移动块40。行程变化传感器1通过使用检测单元61-64检测设在可移动块40中的被检测体50的位置来检测手动阀80的位置(即变速范围),该检测单元61-64设在固定块10中(以后,如果不需要对他们进行区分的话,检测单元61-64将被称为“检测单元60”)。虽然在下面的描述中术语“竖直方向”将基于图2B所示的方向,但这并不是旨在限定行程变化传感器1的安装方向。
固定块10由合成树脂制成并包括在竖直方向上具有减小的厚度的盒形外壳11和容纳在外壳11中的基板块12。外壳11包括具有形成在其下表面上的矩形开口13(见图1)的本体14以及以关闭开口13的方式与本体14相连的平坦盖15。
基板块12包括矩形安装基板16,其具有安装有多个(在本实施例中为四个)检测单元60的上表面。基板块12容纳在限定于本体14和盖15之间的空间中。多个突起17(在本实施例中为六个)设在本体14的开口13的内底面上。基板块12在突起17插入形成在安装基板16中的固定孔18(见图1)中的状态下被固定到外壳11上。当将本体14和盖15组合到一起时,本体14和盖15的接触点部分(开口13的周缘)在开口13的整体周边上通过激光焊接方法被焊接。这种焊接方法的采用使得可以增加结合强度和气密性。
如图2A所示,外壳11具有矩形上表面,其用作面对可移动块40的检测表面20。侧壁21直立安装在检测表面20的在横向上(以下称为“Y方向”)的相反端部处,以沿着检测表面20的外边缘延伸。可移动块40布置在侧壁21之间。在侧壁21的相对的表面上,在侧壁21的X方向整个长度上形成有导向槽22,导向槽22在检测表面20的纵向(以下称为“X方向”)上沿着检测表面20延伸。使各侧壁21相互连接的端壁23形成在外壳11的检测表面20的一个X方向端部中(图2A中左端部)。用于将外壳11固定到机动车的连接件24从外壳11的Y方向相反端面处成对突出。
在固定块10中,设有终端部100,用于将基板块12连接到外部电路(未示出)。终端部100包括多个(在本实施例中为六个)保持在外壳11中的接触元件101。接触元件101由导电材料制成,并且在Y方向上并排布置。如图11A和11B所示,终端凹陷部102形成在本体14的一个X方向端面上。本体14和接触元件101被形成为单个件从而接触元件101能从终端凹陷部101的底面突出到外壳11外面。终端凹陷部102的开口部分地向下敞开,从而将接触元件101的梢端部暴露于下侧。接触元件101的另一端部被引入外壳11中并电连接到安装基板16。
在这方面,终端凹陷部102形成为这样一种形状以配合与外部电路相连的配对连接器,由此终端部100能用作能与配对连接器相连的连接器。通过使配对连接器与终端部100相连,可以通过接触元件101将基板块12电连接到外部电路。在这种情况下,如果配对连接器由防水连接器构成,可以确保电连接区域(接触元件101等)的气密性。因为接触元件101以延伸穿过本体14的方式被保持在外壳11中,布置在外壳11内的基板块12能在不影响外壳11内部空间(开口13)的气密性的情况下连接到外部电路。
代替使用终端部100作为连接器的是,可以预期到使外部电路的电线直接连接到从外壳11引出的接触元件101的梢端部。在这方面,例如,如果电线插孔设在接触元件101的梢端部以使得电线容易连接的话,可以在电线连接到接触元件101的状态下进行焊接。在这种情况下,接触元件101和电线的连接区域(焊接区域)可能会暴露到AT的内部空间(即暴露给油)。但是,可使本体14的终端部100周围的结构(终端凹陷部102)的形状简单化。
可移动块40由合成树脂制成并且包括平坦矩形滑块41和设在滑块41中的被检测体50。
滑块41布置在外壳11的相反侧壁21之间,且滑块表面暴露于外壳11的检测表面20。在这方面,滑块41的X方向尺寸设定为小于检测表面20的X方向尺寸(在本实施例中为等于或小于检测表面20的X方向尺寸的一半)。滑块41的Y方向尺寸被设定为实质上等于相反侧壁21之间的距离。在滑块41的Y方向端面上,形成有要被插入到导向槽22中的导向件42,其形成为在滑块41的整个X方向长度上突出。采用这种构造,滑块41在被保持于外壳11中时能相对于外壳11在沿检测表面20延伸的平面内仅在X方向上移动。
连接轴43直立安装在滑块41的上表面的中央部分中。滑块41通过连接轴43机械连接到手动阀80。如图5A-5C所示,手动阀80形成为圆杆状并在其轴向端部具有向下开口的切口81。通过将连接轴43配合到切口81中,滑块41和手动阀80彼此相连。行程变化传感器1的外壳11连接到机动车从而手动阀80的移动方向(轴向)能与滑块41的移动方向(X方向)相一致。如果手动阀80轴向移动以切换AT的变速范围,滑块41与手动阀80一起在X方向上相对于外壳11移动。手动阀80的移动范围被限制为这样一种范围,即,使得滑块41不跑出检测表面20。
在AT中,假定从包括第一范围、第二范围、第三范围和第四范围的四个变速范围中选择一个期望的变速范围。行程变化传感器1检测与四个变速范围相对应的手动阀80的位置。滑块41按第一范围、第二范围、第三范围和第四范围的顺序移动到图2A中右侧。作为示例,第一范围对应于AT的停车范围(“P”范围),第二范围对应于AT的倒车范围(“R范围”),第三范围对应于AT的空档范围(“N”范围),第四范围对应于AT的驱车范围(“D”范围)。
被检测体50包括多个(本实施例中为七个)导体件51-57,每个都由金属板制成。导体件51-57设在滑块41的下表面(与检测表面20相对)上。导体件51-57与滑块41一起形成为单个单元。导体件51-57嵌在滑块41中,且其表面(下表面)暴露于外面从而导体件51-57的下表面能与滑块41的下表面齐平。导体件51-57的布置由与用于检测导体件51-57的检测单元61-64的相对位置关系来决定。导体件51-57的特定布置将在下面详细描述。
导体件51-57的表面受到金属镀以增强其抗锈和抗腐蚀性。因此,如果导体件51-57在滑块41的移动过程中相对于外壳11的检测表面20滑动的话,膜可能会被剥离。考虑到这点,在滑块41的下表面和外壳11的检测表面20之间留有特定间隙44(见图3)以保护涂层。采用这种构造,当外来物质进入滑块41和外壳11的检测表面20之间的空隙时它们可能掉入间隙44中。这样的优点在于可以防止滑块41在外来物质的影响下从检测表面20处升起。
接下来,将参考图1和6来描述本实施例的具体构造。
四个检测单元60通过在由合成树脂制成的线圈卷轴70上缠绕传感器线圈71制成(见图3)并沿Y方向呈直线布置。每个线圈卷轴70具有一对在X方向从其圆周表面突出的连接件72。通过将连接件72固定到本体14使每个线圈卷轴70在外壳11内固定就位。线圈卷轴70保持住与传感器线圈71电连接的线圈终端73。通过将线圈终端73焊接到安装基板16,使检测单元60安装到安装基板16。
竖直延伸穿过线圈卷轴70的圆柱形芯74(见图3)布置在各个线圈卷轴70中。传感器线圈71以围绕芯74的方式缠绕在线圈卷轴70的上颈部上,该上颈部的直径比线圈卷轴70的其余部分要小。
检测单元60被设计成基于传感器线圈71的阻抗变化来检测靠近的导体。在下面的描述中,检测单元60检测到靠近的导体的存在的状态被称为“检测状态”,而检测单元60检测不到靠近的导体的存在的状态被称为“非检测状态”。用于向传感器线圈71供应电力的振荡电路以及检测电路安装到安装基板16并容纳在外壳11中。可选地,振荡电路和检测电路也可以布置在外壳11的外面。在本实施例中,构成振荡电路和检测电路的电子部件在图中未示出。
采用这种构造,如果导体件51-57定位在传感器线圈71的中心轴线上,检测单元60就检测到导体件51-57的存在并进入检测状态。取决于检测单元61-64的输出(其随着检测状态和非检测状态而变化),可以检测在检测表面20上移动的被检测体50的位置。
圆形凹口25在与检测单元60相对应的各个位置形成在本体14的开口13的内底面上。检测单元60以使得检测单元60的至少缠绕有传感器线圈71的部分容纳在凹口25内的状态容纳在外壳11中。
金属制的圆筒形屏蔽件26容纳在凹口25中,该屏蔽件的外径实质上等于凹口25的内径。各屏蔽件26围绕传感器线圈71,由此电磁隔离各邻近的传感器线圈71。屏蔽件26的设置使得能防止各邻近的传感器线圈71彼此干扰,这有助于增强靠近的导体(导体件51-57)在各检测单元60中的检测精度。另外,屏蔽件26的设置使得能缩短传感器线圈71之间的距离,这有助于减少行程变化传感器1的尺寸。
代替使用屏蔽件26的是,可以预期到使用过滤器电路来防止传感器线圈71之间的干涉。通常,行程变化传感器1在温度约40-150℃的恶劣环境温度下使用。热量电路部件的耐热性和成本,优选的是,如在本实施例中那样,使用屏蔽件26,其在耐热性方面非常出众且相对便宜。屏蔽件26并不限于金属制的屏蔽件,而是可以与外壳11一体成形。
定位突起27从凹口25的X方向相反区域突出。供定位突起27插入的定位孔75形成在线圈卷轴70的连接件72中。通过将定位突起27插入到线圈卷轴70的定位孔75中,检测单元60能相对于外壳11定位。在这种状态下,定位突起27的延伸出定位孔75的梢端部分被熔化从而将检测单元60相对于外壳11固定。因此,检测单元60能相对于外壳11的检测表面20精确定位,而不管检测单元60相对于安装基板16的定位精度(安装精度)如何。
如图1所示,被检测体50的导体件51-57以特定式样二维地布置在滑块41的下表面上。更具体地,滑块41的下表面被分成四个区域,这四个区域沿Y方向与相应的检测单元61-64对应。导体件51-57在各个区域中在特定的X方向延伸范围上布置。结果,检测单元61-64检测布置在与相应检测单元60对应的区域中的作为检测目标的导体件51-57。如果滑块41在X方向移动并且如果传感器线圈71的中心线与导体件51-57中的一些发生互联,则检测单元60就被考虑进入了检测状态。换言之,同时进入检测状态的检测单元61-64的组合由在Y方向布置并随着滑块41在X方向移动而变化的导体件51-57的式样来决定。
在这方面,导体件51-57的布置被设定为使得被检测单元60检测的导体件51-57(即布置在Y方向上的导体件51-57)的式样(组合)在手动阀80在X方向上的每个位置(变速范围)中变得不同。因此,检测导体件51-57的检测单元61-64的组合在改变变速范围时被改变。这使得可能基于停在检测状态中的检测单元61-64的组合来一贯地指定变速范围。表示变速范围的四个检测单元61-64的输出的组合(其根据检测状态和非检测状态而变化)作为四比特输出代码(其中各个比特对应于四个检测单元61-64)被输出到外部电路。
在本实施例中,作为示例,设在滑块41中的导体件51-57的布置被设定成使得停在检测状态的检测单元61-64的组合和第一到第四变速范围具有表1中的关系。在表1中,“No.1”到“No.4”表示各个检测单元61-64。“O”表示检测状态且“X”表示非检测状态。
表1
从表1中可以看出,当AT处于第一范围(“P”范围)时由检测单元61和64检测到导体件51和52,当AT处于第二范围(“R”范围)时由检测单元63检测到导体件53。类似地,当AT处于第三范围(“N”范围)时由检测单元61和62检测到导体件54和55,且当AT处于第四范围(“D”范围)时由检测单元62、63、64检测到导体件55、56、57。在此示例中,在手动阀80的每个位置(变速范围)中至少两个检测单元60的输出彼此不同。因此,即使检测单元之一出现故障,也能从剩下的正常检测单元60的输出来检测出正确的变速范围。
在本实施例中,在不同变速范围内被检测到的导体件(例如导体件52和53)布置成在Y方向上部分地彼此重叠,确保在切换变速范围时重叠的导体件同时被检测到。换言之,在各相邻的变速范围之间存在三个中间范围,即P-R范围(位于“P”和“R”范围之间的中间范围)、R-N范围(位于“R”和“N”范围之间的中间范围)、以及N-D范围(位于“N”和“D”范围之间的中间范围)。如表1所示,在各个中间范围内检测单元60的输出式样与各个变速范围内的输出式样不同。
通过根据在改变变速范围的过程中产生的检测单元60的输出式样来检测中间范围,使得可以指定手动阀80的移动方向。例如,当“N”范围被切换到“R”范围时“R-N”范围必定被检测。如果“N”范围被切换到“R”范围而没有检测“R-N”范围,就可以确定检测单元60出故障了。同样,当“N”范围被切换到“D”范围时“N-D”范围必定被检测。如果“N”范围被切换到“D”范围而没有检测“N-D”范围,则可以确定检测单元60出故障了。
采用本实施例的上述结构,检测单元61-64的任意组合能使用导体件51-57的前述布置在每个变速范围内被带入检测状态。因此,可以任意设置表示各个变速范围的输出代码。这使得如上所述即使在检测单元60出故障时也能防止检测到错误的变速范围,由此实现了故障保护功能。导体件51-57的前述布置仅仅是一个示例。导体件51-57的布置并不限于其中至少两个检测单元60的输出在每个手动阀80的位置(变速范围)中彼此不同的布置。
在其中行程变化传感器1使用时与外部装置例如车辆操作控制单元(ECU)相连的情况下,通常需要使行程变化传感器1所输出的输出代码与外部装置的规格相匹配。在能任意设定输出代码的行程变化传感器中,输出代码被设定成与外部装置的规格相一致。这使得可以在外部装置中直接使用行程变化传感器1的输出代码,而无需改变外部装置的规格。
在上述的行程变化传感器1中,手动阀80的位置通过用检测单元60检测被检测体50的位置来间接进行检测。因此,与其中手动阀80被直接检测的情况相比,可以大大增加由检测单元60检测的检测区域,从而增强检测灵敏度。在本实施例中,芯74如上所述设在线圈卷轴70中。采用这种构造,与使用空气芯线圈卷轴的情况相比,能增加检测灵敏度。结果,提供的优点在于增加了变速范围的检测精度。
(第二实施例)
本实施例的行程变化传感器1不同于第一实施例的行程变化传感器1之处在于用于将本体14和盖15相组合的构造。
换言之,行程变化传感器1通常安装和使用在AT内(油中),据此,在用于容纳基板块12的外壳11中需要很高的气密性。在第一实施例的结构中,构成外壳11的本体14和盖15通过激光焊接被组合以确保增加的结合强度和气密性。在本实施例中,增加的气密性通过采用下面的将本体14和盖14组合到一起的结构来实现。
参考图7A到7C,本体14包括以在开口13整个周边凹陷的方式围绕开口13在下表面中形成的台阶部分30。盖15具有与台阶部分30的形状相同的外边缘形状。通过将盖的外边缘部分配合到台阶部分30,盖15与本体14被联接到一起。盖15的与本体14的开口13对应的部分比其外边缘部分厚,并被配合到开口13。除了外壳11外的部件在图7A到7C中并没有被示出,特别地,盖15在图7A中已被去除。
如图8A和8B所示,本体14的下表面的位于台阶部分30向内的平坦区域被具有特定深度的隔离槽31分为两个区域,即邻近开口13并在开口13的整个周边围绕开口13的密封区域32和位于密封区域32向外并在开口13的整个周边围绕开口13的焊接区域33。隔离槽31沿开口13的周缘形成以在开口13的整个周边上围绕开口13。密封区域32是要被施加流体密封剂(未示出)例如液体垫等的区域。焊接区域33是盖15要通过激光焊接或焊接方法被焊接到其的区域。此处使用的密封剂并不限于液体密封剂而是可以为半流动密封剂例如膏糊等。图8A是图7B中所示主要部分C的放大图,图8B是图7C中所示主要部分D的放大图。
要配合到隔离槽31中的突起34形成在盖15的上表面的与本体14的隔离槽31相对应的周边区域中。突起34沿着盖15的外边缘部分在盖15的整个周边上形成。在这方面,突起34的高度(突出尺寸)被设定为小于隔离槽31的深度。因此,当在突起34配合到隔离槽31中的状态下将盖15连接到本体14时,在隔离槽31的底面和突起34的梢端表面之间留有空间35。
采用上述构造,通过将盖15以激光焊接或其他焊接方法焊接到设在开口13整个周边中的本体14的焊接区域33,本体14和盖15能以增加的结合强度和气密性被组合。因此,保持在外壳11内的基板块12能得到保护不受周围环境影响,而无需填充任何填充材料到外壳11中。另外,与其中仅通过焊接来确保气密性的情况相比,施加到密封区域32上的密封剂能进一步增加外壳11内部(开口13内部)的气密性。
结合以及确保气密性的各自功能通过焊接和密封剂被共享,从而本体14和盖15之间的结合能通过焊接来主要进行,同时气密性的确保能通过密封剂来主要进行。因此,可以选择对于各个功能来说具体的焊接方法和密封剂。与其中使用粘结剂来既进行结合又进行气密性确保的情况相比,因此能以增加的精确度来实现各个功能并增强可靠性。
另外,密封区域32和焊接区域33被隔离槽31隔离。盖15的突起34配合到隔离槽31中。在突起34的梢端面和隔离槽31的底面之间形成空间35。这种结构提供了以下优点。即使施加到密封区域32上的密封剂随着盖15与本体14相组合而被挤压,隔离槽31也阻挡了密封剂并防止密封剂向焊接区域33流动。这可以防止发生不良焊接,该不良焊接否则可能会由于焊接区域33被密封剂污染而导致。在焊接过程中,空间35用作收集融熔合成树脂的树脂池,从而防止合成树脂朝密封区域32流动。因此能防止密封剂在熔融合成树脂的热量的影响下变质。
虽然在本实施例中焊接区域33设在密封区域32的外侧,但密封区域32和焊接区域33的位置关系也可以颠倒,从而密封区域32定位在焊接区域33的外侧。在这种情况下,施加到密封区域32上的密封剂能保护焊接区域33不受周围环境的影响,从而防止已焊接部分恶化。
其他剩余结构和功能与第一实施例中的相同。
(第三实施例)
本实施例的行程变化传感器1与第二实施例的行程变化传感器1的区别在于,如图9所示,由合成树脂制成的固定板90和由合成橡胶制成的作为O型圈的弹性体91被额外地设置以将检测单元60固定在外壳11内。
固定板90形成为在Y方向延伸的矩形板状。固定板90具有形成在与定位突起27相对应的位置处的通孔92和形成在沿X方向布置的各对通孔92之间的插孔93。插孔93在形状上与线圈卷轴70相一致。在本体14的开口13的内底面上并围绕定位突起27,形成有切口部分94,其形状与线圈卷轴70的连接件72相一致。在本实施例中,定位突起27和连接件72不被焊接到一起。
接下来,将参考图10A-11B描述本实施例的具体结构。
当将检测单元60固定到外壳11时,能通过将外壳11的定位突起27插入到检测单元60的定位孔75中并将检测单元60的固定件72配合到外壳11的切口部分94,使检测单元60与外壳11相连。随着弹性体91安装到定位突起27上且定位突起27插入到通孔92中,固定板90暂时与外壳11相连。在暂时相连的状态下,固定板90压靠着开口13的内底面并相对于定位突起27被焊接。
如图10B所示,弹性体91以压缩状态被夹在固定板90和检测单元60的固定件72之间。结果,固定件72被弹性体91压靠着检测表面20。换言之,检测单元60总是被朝着外壳11的内圆周表面偏置。这使得能减小检测单元61-64和检测表面20之间的距离的变化,该变化可能是由于安装基板16的翘曲或其他因素而导致。结果,由检测单元60进行的对被检测体50的检测精度得到增加,这使得能增加变速范围的检测精度。
弹性体并不限于O型圈。例如,压缩线圈弹簧作为弹性体也可以夹在固定件72和固定板90之间。
参考图11B,行程变化传感器1的每个接触元件101包括在X方向延伸的突出件103和大体U形的连接件104,其中突出件103的一个端部突出进终端凹部102中,连接件104与突出件103的另一端部相连并在向上方向上升起)。突出件103和连接件104连续延伸为一个单一体。突出件103的梢端与终端凹部102的开口表面齐平。连接件104的与突出件103相反的端部以贯穿安装基板16的方式连接到安装基板16。在这方面,本体14与接触元件101一体模制(嵌模)。当将安装基板16连接到本体14时,接触元件101和安装基板16通过焊接彼此相连。
其他剩余结构和功能与第二实施例中的相同。
(第四实施例)
本实施例的行程变化传感器1与第一实施例的行程变化传感器1的区别在于,如图12和13所示,设置有桥接件58,用于将被检测体50的各导体件51-57互连。
桥接件58延伸穿过滑块41的不被检测单元60检测的区域,从而使导体件51-57互连。更具体地,每个检测单元61-64具有一个检测区域,在该区域中每个导体(导体件51-57)的存在被检测。不成为检测单元61-64的检测区域的非敏感区域存在于检测单元61-64的彼此邻近的边界附近。
在这方面,导体件51-57布置在检测单元61-64的检测区域中。因此与非敏感区域对应的间隙存在于沿Y方向布置的导体件51-57之间。桥接件58延伸穿过这些间隙以使沿Y方向彼此靠近的导体件51-57互连。在其中所示示例中的导体件51与导体件52相连的情况下,桥接件58将会延伸穿过检测单元62和63的检测区域,鉴于此,通过延伸穿检测单元61和62之间的非敏感区域的桥接件58,使导体件51与在X方向上与其邻近的导体件54相连。
采用上述构造,通过使导体件51-57互连,被检测体50能被形成为单个件。因此,在将滑块41和被检测体50模制在一起时,可以通过使用环材料来进行同步模制以减少制造成本。通过用环材料同时形成导体件51-57,可以减少导体件51-57的差别特征量例如厚度等的变化,这可能使得由检测单元60进行的导体件51-57的检测精度增加。另外,导体件51-57能通过单次压制作业来形成。与其中各个导体件51-57一个接一个形成的情况相比,优点在于可以减少模具的面数,使得成本效率提高。
其他剩余结构和功能与第一实施例中的相同。
(第五实施例)
本实施例的行程变化传感器1与第三实施例的行程变化传感器1的区别在于,如图14和15所示,检测单元61-64并不沿着单个直线布置,而是以交错方式布置。
在本实施例中,在Y方向上邻近的每对检测单元60布置成在X方向上不对齐从而检测单元61-64能以交错方式布置。穿过检测单元61和63的中心轴线的线与穿过检测单元62和64的中心轴线的线在X方向上不彼此对齐。结果,每对彼此邻近的检测单元60可以布置成在Y方向重叠。因此,与其中检测单元60沿单个直线布置的第三实施例的结构相比,可以减少外壳11的Y方向尺寸。在图14A中,第三实施例的外壳11的轮廓由双点划线表示。
其他剩余结构和功能与第三实施例中相同。
Claims (10)
1.一种行程变化传感器,用于检测与自动变速器的变速范围相关的手动阀的位置,该手动阀在其轴向上移动,所述行程变化传感器包括:
盒状外壳;
容纳在外壳中并具有传感器线圈的多个检测单元,所述检测单元布置成通过使用传感器线圈的阻抗变化来检测靠近的导体;
滑块,其布置成与外壳的平表面呈相对关系并与手动阀相连以沿着外壳的平表面在手动阀的轴向上移动;以及
被检测体,其由导电材料制成并设在滑块的与外壳的平表面相对的表面上,检测单元在沿着与轴向相交的方向的不同位置处布置在沿着外壳的平表面延伸的平面内,被检测体包括在沿着外壳平表面延伸的平面内二维地布置的多个导体件,各导体件布置成在每个变速范围内通过检测单元的不同组合来检测,从而手动阀的位置由传感器线圈的输出来检测。
2.如权利要求1所述的行程变化传感器,其特征在于,各导体件布置成在每个变速范围内被检测单元的至少两个检测到。
3.如权利要求1或2所述的行程变化传感器,其特征在于,检测单元包括定位孔,外壳包括内底面和从内底面突出的定位突起,定位突起被插入到定位孔中。
4.如权利要求1-3中任一项所述的行程变化传感器,其特征在于,还包括:
布置在外壳内的屏蔽件,以使彼此邻近的传感器线圈电磁隔离。
5.如权利要求1-4中任一项所述的行程变化传感器,其特征在于,外壳包括:本体,本体具有形成在其一个表面中的开口;和与本体相连以封闭开口的盖,本体包括绕开口形成的平表面部分,平表面部分包括形成为在开口的整个周边上围绕开口的隔离槽,平表面部分被隔离槽分成密封区域和焊接区域,密封区域与开口连续并被施加流体密封剂,焊接区域定位在密封区域向外处并与盖的周边部分焊接,盖包括在其与隔离槽相对的表面上形成的突起,突起被配合到隔离槽中,突起的突出尺寸被设定为使得在突起的梢端面和隔离槽的底面之间留有间隙。
6.如权利要求1-4中任一项所述的行程变化传感器,其特征在于,外壳包括:本体,本体具有形成在其一个表面中的开口;和与本体相连以封闭开口的盖,本体包括绕开口形成的平表面部分,平表面部分包括形成为在开口的整个周边上围绕开口的隔离槽,平表面部分被隔离槽分成密封区域和焊接区域,密封区域被施加密封剂,焊接区域与开口连续并定位在密封区域向内处并与盖的周边部分焊接,盖包括在其与隔离槽相对的表面上形成的突起,突起被配合到隔离槽中,突起的突出尺寸被设定为使得在突起的梢端面和隔离槽的底面之间留有间隙。
7.如权利要求1-6中任一项所述的行程变化传感器,其特征在于,外壳包括在外壳平表面的相反的轴向延伸边缘中直立地形成的侧壁,滑块保持在侧壁之间,同时在被检测体和外壳平表面之间留有特定间隙。
8.如权利要求1-7中任一项所述的行程变化传感器,其特征在于,被检测体包括桥接件,各桥接件布置在滑块的不被检测单元检测的区域中,各导体件通过所述桥接件互连。
9.如权利要求3所述的行程变化传感器,其特征在于,还包括:
布置在外壳内的固定板,固定板具有供定位突起插入的通孔,在检测单元配合到定位突起的同时固定板被固定到定位突起;以及
弹性体,夹在固定板和检测单元之间,以将检测单元压靠着外壳的内底面。
10.如权利要求1-9中任一项所述的行程变化传感器,其特征在于,检测单元被布置成在与轴向相交的方向上交替地交错。
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