CN106065938B - 一种手动挡的挡位传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种传感器。一种手动挡的挡位传感器，包括挡位杆架体，在挡位杆架体上连接有传感器固定架，传感器固定架包括用于容纳挡位杆运动的限位架和用于安装芯片的芯片固定架，限位架包括位于挡位杆前后运动方向上设有两个限位杆，挡位杆在前后方向运动时带动限位架前后运动，限位杆连接在摆臂上，摆臂上固定有磁铁，磁铁的一侧设有芯片，芯片安装在芯片固定架上。本发明提供了一种结构简单，响应速度快，不需要踩踏离合器踏板进行换挡，操作舒适的手动挡的挡位传感器；解决了现有技术中存在的手动挡汽车需要脚踩离合器踏板进行换挡，结构相对复杂，响应速度慢的技术问题。

Description

一种手动挡的挡位传感器

技术领域

本发明涉及一种传感器，尤其涉及一种应用在手动挡汽车的离合器上的挡位传感器。

背景技术

现在的汽车根据操作模式基本分为两大类，即自动挡和手动挡汽车。手动挡汽车油耗低，价格便宜，容易维修等优点是消费者选择手动挡汽车的原因，但是因为手动挡汽车是需要利用脚踩离合器来实现换挡，对于初学者来说，很容易掌握不好离合器的踩踏时间及踩踏力度，从而导致汽车熄火等缘故，而且在城市道路中，由于路面情况的复杂化，频繁换挡踩踏离合器踏板也给驾驶者带来驾驶疲劳感。由此，很多驾驶者为了驾驶的轻松也就选择了自动挡汽车。在现有的专利文件中，也有关于遇到此类问题的解决方案，如中国专利：“一种汽车离合器电控系统（CN203717879U）”，其包括蜗轮、蜗杆、杠杆、锁紧拉线杆、微控制器及分别与该微控制器相连接的电机、行程传感器和挡位传感器，该挡位传感器设置在汽车的换挡杆上，所述行程传感器设置在蜗轮一侧，所述杠杆上的支点设置在汽车的车架上，且该杠杆的一端铰接在蜗轮上，另一端通过锁紧拉线杆与汽车离合器相连接，所述蜗杆与蜗轮相啮合，且通过联轴器与电机的驱动轴相连接。上述专利虽然实现了不需要利用脚踩离合器进行换挡，但是结构相对复杂，而且响应速度不够。

发明内容

本发明提供了一种结构简单，响应速度快，不需要踩踏离合器踏板进行换挡，操作舒适的手动挡的挡位传感器；解决了现有技术中存在的手动挡汽车需要脚踩离合器踏板进行换挡，结构相对复杂，响应速度慢的技术问题。

本发明的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种手动挡的挡位传感器，包括挡位杆架体，在挡位杆架体上连接有传感器固定架，所述的传感器固定架包括用于容纳挡位杆运动的限位架和用于安装芯片的芯片固定架，所述的限位架包括位于挡位杆前后运动方向上设有两个限位杆，所述的前后方向为挡位杆在空挡和在挡方向运动的位移方向，挡位杆在前后方向运动时带动限位架前后运动，限位杆连接在摆臂上，摆臂上固定有磁铁，磁铁的一侧设有芯片，芯片安装在芯片固定架上。限位架只是对挡位杆在前后方向运动时跟踪运动，而在挡位杆左右运动时，限位架并不跟随运动。也就是说，在挡位杆由在挡向空挡运动，或者空挡向在挡方向运动时，限位架才跟随运动，从而带动摆臂上的磁铁运动，从而由芯片上传出电信号，对离合器进行控制，相当于踩踏了离合器踏板。并不对挡位杆在哪个挡位进行监测，也不进行识别，仅仅是识别挡位杆是要换挡了，而具体是升挡还是降档并不关心。传感器固定架直接安装在挡位杆架体上，使得离合器的响应速度快，换挡杆有动作时，传感器直接快速响应，提高操作的舒适性。磁铁固定在摆臂上，并不仅限于就是在摆臂上，而是说随着摆臂的旋转，磁铁也旋转。磁铁可以直接固定在摆臂上，也可以是固定在摆臂套接的转轴上，而摆臂和转轴需要同步旋转。仅仅在换挡的一个方向上进行跟踪限制，结构简单，响应速度快，稳定性好，不会产生相互干扰。

作为优选，在所述的摆臂上连接有定位结构，所述的定位结构包括相互配合的卡槽和卡钩，卡槽和卡钩的卡接方向沿着挡位杆的左右运动方向。在挡位杆的换挡过程中，是具有前后方向和左右方向两个方向的运动的，而限位架仅仅是跟随挡位杆在前后方向运动时进行同步运动，在挡位杆左右方向运动时，限位架是不起任何作用的，而摆臂位于限位架的左右方向上的一侧上，挡位杆左右运动时，会有撞击到摆臂上的情况，这样在换挡杆长期的左右运动后，限位架和摆杆的连接成的传感器固定架会发生偏移和窜动，从而影响传感器精度，给结果带来误差，为了消除这方面的影响，设计一个卡槽和卡钩配合的结构，将摆臂在左右方向上进行限定，使得摆臂不会因为换挡杆的运动而产生窜动，提高传感器的精度。

作为优选，所述的传感器固定架还包括一个止挡面，所述的止挡面与摆臂相互平行，在摆臂上设有卡钩，所述的止挡面上开设有卡槽，卡槽为弧形，卡槽的弧度与摆臂的运动轨迹的弧度相同。止挡面与摆臂平行，卡钩卡接在卡槽内，使得摆臂在左右方向因为卡钩和卡槽的固定连接而不会窜动，但同时卡钩可以在卡槽内随着摆臂进行弧线运动。

作为优选，所述的限位架的前后两个限位杆之间的距离与挡位杆的直径相等，限位架在挡位杆的左右运动方向上的长度不小于挡位杆在左右运动方向上的行程。限位杆之间的距离与挡位杆的直径大致相等，也就是保证挡位杆在前后运动时能带动限位架运动，而在左右方向也就是限位杆的延伸方向是没有限制的，挡位杆左右运动时，是不会受到限制可以任意移动，限位架位于原位不动。限位杆的长度只要是大于挡位杆左右运动方向的行程就可以，这样防止挡位杆左右运动时跳出限位架，影响传感器工作。

作为优选，所述的限位架呈U形，限位架的前后两个限位杆的其中一端相互相接，在限位架封闭端连接有摆臂。挡位杆插接在U形的限位架的空挡处，挡位杆可以在限位架的空挡处自由活动，当挡位杆前后运动时带动限位架和摆臂一起运动，将挡位杆的直线运动转换为摆臂的圆周运动。

作为优选，所述的限位架与摆臂相互垂直且一体成型，摆臂的一端与限位架连接，摆臂的另一端呈圆环状并套接在转轴上，磁铁固定在摆臂的外圆周表面，磁铁为弧形，转轴穿过芯片固定架固定在传感器固定架上。磁铁直接固定在摆臂上，在摆臂上一体成型有两个卡爪，磁铁被卡爪固定，结构简单，装卸方便。采用壁厚均匀的弧形磁铁，可以让固定的角度范围内磁场可以均匀变化，即固定角度线性分布，提高传感器的适配性。

作为优选，所述的限位架位于挡位杆架体的下方，传感器固定架的止挡面位于限位架的一侧，止挡面的一端与挡位杆架体相接，芯片固定架位于传感器固定架的止挡面的上方。限位架与止挡面相互垂直，止挡面位于限位架的侧面，可以通过止挡面防止摆臂随着限位架而产生的左右方向的窜动。芯片固定架与止挡面位于同一侧，使得整体结构紧凑，方便空间布置。

作为优选，在所述的芯片固定架外设有壳体。保护芯片。

因此，本发明的一种手动挡的挡位传感器具备下述优点：结构简单，构件少，利用限位架与摆杆的组合来实现对挡位杆由空挡到在挡，或者由在挡到空挡的之间转换的识别，不需要再踩踏离合器踏板，就能实现换挡识别，响应速度快，控制离合器快速启停，不改变原有的手动挡离合器结构，适用性高。

附图说明

图1是本发明的一种手动挡的挡位传感器的立体图。

图2是图1的另一个方向的立体图。

图3是图1内的去除壳体和挡位杆的立体图。

图4是图3的另一个方向的立体图。

图5是图3的又一个方向的立体图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

如图1和2所示，一种手动挡的挡位传感器，包括挡位杆架体2，挡位杆架体2的上端面开设有一个圆孔15，挡位杆1由圆孔15内穿出。在挡位杆架体2的下方布置有一个U形的限位架5（如图5所示），U形限位架5包括两个相互平行且长度相等的限位杆16，两个限位杆16之间的距离与挡位杆1的直径大致相同，限位杆16的长度大于挡位杆1在左右方向B运动的行程，挡位杆左右方向B是指挡位杆在空挡上横向摆动的最大距离。U形限位架5的封闭端一体成型有一个摆臂6，摆臂6与限位架5相互垂直。在挡位杆架体2的侧面连接有一个止挡面4，止挡面4与挡位杆架体2的上端面垂直，止挡面4位于摆臂6的内侧且与摆臂6平行。在摆臂6上一体成型有一个卡钩8，在止挡面4上与卡钩8对应的位置开设有一个弧形的卡槽7，卡槽7的弧度与摆臂6摆动的弧度相同。卡钩8卡接在卡槽7内，使得摆臂6不能在左右方向B上进行窜动，但是可以沿卡槽7进行摆动。如图3和4所示，在止挡面4的上方安装有一个芯片固定架10，芯片固定架10的中心安装有转轴9，摆臂6的一端与限位架5连接，摆臂6的另一端成型有一个圆环体14，圆环体14套接在转轴9上，在摆臂6的环形外表面上一体成型有两个卡爪12，通过卡爪12将弧形磁铁11固定在摆臂6上。在磁铁11的一侧安装有霍尔芯片13，霍尔芯片13固定在芯片固定架10上。将芯片和磁铁安装好后，在芯片和磁铁外安装有外壳3，将磁铁11和芯片13笼罩其中，保护磁铁和芯片不受外界环境影响。

使用时，挡位杆在前后运动方向A，也就是挡位杆由在挡向空挡方向运动，或者由空挡方向在在挡方向运动时，挡位杆1的运动带动限位架5运动，限位架5的前后运动带动摆臂6摆动，摆臂6的圆周运动带动其上的磁铁11运动，从而形成电信号。但当挡位杆1在左右方向B上运动，也就是在限位架的空隙内横向运动时，由于在左右方向没有限制，限位架是不会运动的，也就没有信号传输出来。也就是说，挡位箱上的“非”字挡位，在由各在挡位如1挡、2挡等到空挡时，或者由空挡到各在挡位时，限位架会跟随挡位杆的运动而运动，而在3挡到1挡过程中的，挡位杆在空挡的横向位移时，限位架是不会动作的。本发明就是需要离合器进行快速响应，只是识别挡位变换的意图，取代原有的脚踏板动作，在不改变原有离合器结构的情况下，提高操作的便利性和稳定性。

Claims (7)

1.一种手动挡的挡位传感器，其特征在于：包括挡位杆架体，在挡位杆架体上连接有传感器固定架，所述的传感器固定架包括用于容纳挡位杆运动的限位架和用于安装芯片的芯片固定架，所述的限位架包括位于挡位杆前后运动方向上设有两个限位杆，所述的前后方向为挡位杆在空挡和在挡方向运动的位移方向，挡位杆在前后方向运动时带动限位架前后运动，限位杆连接在摆臂上，摆臂上固定有磁铁，磁铁的一侧设有芯片，芯片安装在芯片固定架上；所述的限位架的前后两个限位杆之间的距离与挡位杆的直径相等，限位架在挡位杆的左右运动方向上的长度不小于挡位杆在左右运动方向上的行程；限位架只是对挡位杆在前后方向运动时跟踪运动，而在挡位杆左右运动时，限位架并不跟随运动；利用限位架与摆杆的组合来实现对挡位杆由空挡到在挡，或者由在挡到空挡的之间转换的识别，并不对挡位杆在哪个挡位进行监测，也不进行识别，仅仅是识别挡位杆是要换挡了，而具体是升挡还是降档并不关心；不需要再踩踏离合器踏板，就能实现换挡识别，相当于踩踏了离合器踏板。

2.根据权利要求1所述的一种手动挡的挡位传感器，其特征在于：在所述的摆臂上连接有定位结构，所述的定位结构包括相互配合的卡槽和卡钩，卡槽和卡钩的卡接方向沿着挡位杆的左右运动方向。

3.根据权利要求1或2所述的一种手动挡的挡位传感器，其特征在于：所述的传感器固定架还包括一个止挡面，所述的止挡面与摆臂相互平行，在摆臂上设有卡钩，所述的止挡面上开设有卡槽，卡槽为弧形，卡槽的弧度与摆臂的运动轨迹的弧度相同。

4.根据权利要求1或2所述的一种手动挡的挡位传感器，其特征在于：所述的限位架呈U形，限位架的前后两个限位杆的其中一端相互相接，在限位架封闭端连接有摆臂。

5.根据权利要求1或2所述的一种手动挡的挡位传感器，其特征在于：所述的限位架与摆臂相互垂直且一体成型，摆臂的一端与限位架连接，摆臂的另一端呈圆环状并套接在转轴上，磁铁固定在摆臂的外圆周表面，磁铁为弧形，转轴穿过芯片固定架固定在传感器固定架上。

6.根据权利要求1或2所述的一种手动挡的挡位传感器，其特征在于：所述的限位架位于挡位杆架体的下方，传感器固定架的止挡面位于限位架的一侧，止挡面的一端与挡位杆架体相接，芯片固定架位于传感器固定架的止挡面的上方。

7.根据权利要求1或2所述的一种手动挡的挡位传感器，其特征在于：在所述的芯片固定架外设有壳体。