CN107504166A - 位置检测机构及线控换挡执行器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种位置检测机构及线控换挡执行器。该位置检测机构,包括机架,设置于机架上的滑块机构、位置检测摇臂及位置检测电路结构;所述滑块机构包括滑动架,滑杆,滑动块,以及设置于滑动块上的滑动凸台;所述位置检测摇臂包括与机架铰接的摇臂主体,位置检测电路结构与摇臂主体对应;摇臂主体开设有摇臂导槽,滑动凸台套设于摇臂导槽中;工作过程中,滑动块在滑杆上直线滑动,滑动凸台在摇臂导槽中摆动滑动,当滑动块和滑动凸台沿着滑杆移动相同的距离时,滑动凸台在摇臂导槽中摆动的角度相同。本发明提供的技术方案,可将直线运动有效的转化为旋转运动,并能精确地进行旋转角度的检测,结构体积小,检测精度高。
Description
技术领域
本发明涉及变速器换挡控制技术领域,特别涉及一种位置检测机构及线控换挡执行器。
背景技术
汽车操纵、控制机构线控化是未来发展的一个方向,线控换挡执行器是一种机械电子一体化的机构装置,用于控制自动变速器进行P、R、N、D、S(或其它型式)挡位切换。而且,在控制过程中经常需要对变速器换挡摇杆的位置进行检测。在传统技术中,基本上都是采用旋转传感器来检测换挡摇杆的位置,即检测换挡摇杆的旋转角度位置。对于直线位置的检测,要么采用断点位置检测方式进行检测,要么采用滑动变阻器的方式进行检测。其中,断点位置检测方式是利用开关或传感器,进行行程过程中的某点或某些点进行监测。这种断点位置检测方式的精度低,误差范围大,且不能实现实时监控,只能监控整个行程过程中的某一点(或某些点)。此外,滑动变阻器的检测方式,是利用比较原始的滑动变阻器,通过机构带动划片在可变电阻上滑动,从而输出不同的电信号,以识别机构所在的位置。这种滑动变阻器检测方式,技术比较传统,体积大,所需空间位置大,且精度低,反应灵敏度差。
发明内容
基于此,为解决上述问题,本发明提供一种旋转位置检测机构及线控换挡执行器,可将直线运动有效的转化为旋转运动,并能精确地进行旋转角度的检测,结构体积小,检测精度高。
其技术方案如下:
一种位置检测机构,其特征在于,包括机架,设置于所述机架上的滑块机构、位置检测摇臂及位置检测电路结构;
所述滑块机构包括设置于所述机架上的滑动架,设置于所述滑动架上的滑杆,滑动套设于所述滑杆上的滑动块,以及突出设置于所述滑动块上的滑动凸台;
所述位置检测摇臂包括一端与所述机架铰接的摇臂主体,所述位置检测电路结构与所述摇臂主体对应;所述摇臂主体另一端开设有摇臂导槽,所述滑动凸台套设于所述摇臂导槽中;
工作过程中,所述滑动块在所述滑杆上直线滑动,所述滑动凸台在所述摇臂导槽中摆动滑动,当所述滑动块和滑动凸台沿着所述滑杆移动相同的距离时,所述滑动凸台在所述摇臂导槽中摆动的角度相同。
下面对进一步技术方案进行说明:
进一步地,所述滑动凸台在所述摇臂导槽中摆动滑动的轨迹满足如下条件:
F(Ai,Si)=0,当Ai=Ai+1时,Si=Si+1,其中,i为大于0的整数;其中,Ai和Ai+1分别为所述滑动凸台沿所述滑杆直线滑动的两个距离值,Si为所述位置检测摇臂在所述滑动凸台滑动距离值Ai时转过的角度值,Si+1为所述位置检测摇臂在所述滑动凸台滑动距离值Ai+1时转过的角度值。
进一步地,所述摇臂导槽包括开设于所述摇臂主体端部的主滑槽,以及围绕所述主滑槽开设的辅助槽,所述滑动凸台滑动套设于所述主滑槽中。
进一步地,所述摇臂导槽设置为弧形槽,所述滑动凸台设置为圆柱销,所述圆柱销与所述摇臂导槽过盈配合。
进一步地,所述位置检测电路结构包括设置于所述机架上的电路主板,以及设置于所述电路主板上的位置检测传感器,所述位置检测传感器与所述摇臂主体对应;
所述位置检测摇臂还包括设置于所述摇臂主体上的永磁体,所述位置检测传感器设置为霍尔传感器,所述霍尔传感器与所述永磁体对应。
进一步地,所述摇臂主体一端设置有摇臂转轴,所述摇臂转轴转动连接于所述机架上,所述永磁体设置于所述摇臂转轴中。
进一步地,所述位置检测电路结构还包括设置于所述机架上的检测固定架,所述电路主板设置于所述检测固定架上;
所述检测固定架包括固定于所述机架上的检测底座,以及分别突出设置于所述检测底座两侧的电路固定侧板和摇臂连接座,所述电路主板固定于所述电路固定侧板上,所述摇臂转轴转动连接于所述摇臂连接座上。
进一步地,所述摇臂转轴包括与所述摇臂主体连接的轴颈部,以及与所述轴颈部连接的轴头部,所述轴头部直径大于所述轴颈部直径;
所述摇臂连接座上开设有摇臂铰接孔,所述摇臂转轴转动套设于所述摇臂铰接孔中;所述摇臂铰接孔设置为U型孔,所述摇臂铰接孔的直径不小于所述轴颈部的直径、但小于所述轴头部的直径,所述轴颈部转动套设于所述摇臂铰接孔中。
进一步地,所述检测底座上还开设有电路板卡槽,所述电路主板一端卡设于所述电路板卡槽中,所述电路主板侧面固定于所述电路固定侧板上。
此外,本发明还提出一种线控换挡执行器,包括如上所述的位置检测机构。
本发明具有如下突出的优点:通过在位置检测摇臂上设计独特的摇臂导槽,利用滑块摇杆机构将滑动块的等位移直线运动转换为位置检测摇臂的等角度旋转运动,可大致实现(通过模拟曲线方式)等位移等角度位置检测,提高检测精度和可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例所述线控换挡执行器的立体结构示意图;
图2是本发明实施例所述位置检测机构(拆除位置检测电路结构时)的立体结构示意图;
图3是本发明实施例所述位置检测机构的立体结构示意图;
图4是本发明实施例所述位置检测机构的滑块机构的局部立体结构示意图;
图5是本发明实施例所述位置检测机构的滑块机构与位置检测摇臂配合时的局部立体结构示意图;
图6是本发明实施例所述位置检测机构的位置检测摇臂与检测固定架分解时的结构示意图;
图7是本发明实施例所述位置检测机构的滑动块沿着所述滑杆等距移动时位置检测摇臂等角度摆动的主视结构示意图;
图8是本发明实施例所述位置检测机构的所述滑块在滑杆上滑动时滑动凸台在所述摇臂导槽中摆动滑动的轨迹曲线F(Ai,Si)=0示意图一;
图9是本发明实施例所述位置检测机构的所述滑块在滑杆上滑动时滑动凸台在所述摇臂导槽中摆动滑动的轨迹曲线F(Ai,Si)=0示意图二。
附图标记说明:
100-机架,200-驱动电机,300-带轮传动机构,400-丝杆传动机构,500- 滑块机构,502-滑动架,510-滑杆,520-滑动块,522-铰接套,524-滑动凸台, 600-位置检测摇臂,610-摇臂主体,620-摇臂导槽,630-摇臂转轴,632-永磁体,700-位置检测电路结构,710-检测固定架,712-检测底座,714-电路固定侧板,716-摇臂连接座,718-摇臂铰接孔,720-电路主板,800-可调连杆。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明:
如图1所示,本发明提出一种线控换挡执行器,包括机架100,设置于所述机架100上并与控制模块连接的驱动电机200、与所述驱动电机200连接的带轮传动机构300、以及与所述带轮传动机构300连接的丝杆传动机构400,与所述丝杆传动机构400连接的可调连杆800,以及与所述可调连杆800连接的换挡摇臂。通过控制模块可以控制所述驱动电机200运行,以驱动所述带轮传动机构300运行,所述丝杆传动机构400接收到所述带轮传动机构300传递过来的转速和扭矩,将其转化为直线运动速度和推拉力,再通过所述可调连杆 800传递给换挡摇臂,再将其转化为角度和转速,以实现换挡功能。
此外,所述线控换挡执行器还包括设置于所述机架100上的位置检测机构,所述位置检测机构与所述控制模块连接,并与所述丝杆传动机构400和可调连杆800连接。所述丝杆传动机构400在做直线运动时,与其连接对应的位置检测机构会实时检测所述丝杆传动机构400的直线移动位置,从而实现对可调连杆800及换挡摇臂的运动位置的实时监测,并可将监测的位置信息发送到控制模块,控制模块根据获得的位置信息对所述驱动电机200进行控制,以改变所述驱动电机200输出的转速和转矩,从而实现对所述丝杆传动机构400、可调连杆800及换挡摇臂的移动位置的调整,以实现档位的调整。即通过位置检测机构对换挡摇臂800的位置进行实时检测,实现闭环控制,从而实现对执行器的运行状况的实时监测,可对执行器的运行位置进行实时监测和调整,实现对线控换挡执行器的精确控制,提高可靠性和安全等级。
具体地,如图2至图3所示,所述位置检测机构包括所述机架100,设置于所述机架100上的滑块机构500、位置检测摇臂600及位置检测电路结构700,所述滑块机构500一端与所述丝杆传动机构400连接、另一端同时与所述位置检测摇臂600和可调连杆800连接,而所述位置检测摇臂600与所述位置检测电路结构700对应。所述机架100可为整个所述位置检测机构提供安装基础,所述丝杆传动机构400可驱动所述滑块机构500直线滑动,而所述滑块机构500 可驱动所述位置检测摇臂600摆动,还可驱动所述可调连杆800运动,而所述位置检测电路结构700可以实时检测所述位置检测摇臂600的摆动情况,从而检测出所述丝杆传动机构400的直线运动情况、以及所述可调连杆800的直线运动情况。
而且,如图4至图5所示,所述滑块机构500包括设置于所述机架100的上的滑动架502,设置于所述滑动架502上的滑杆510,滑动套设于所述滑杆510 上的滑动块520,以及突出设置于所述滑动块520上的滑动凸台524,所述滑动块520同时还与所述丝杆传动机构400连接。所述丝杆传动机构400可以驱动所述滑动块520在所述滑杆510上直线滑动。而且,所述位置检测摇臂600一端与所述滑块机构500的滑动凸台524滑动连接,所述位置检测摇臂600另一端与所述机架100铰接。所述滑动块520在所述滑杆510上滑动时,可以驱动所述位置检测摇臂600在所述机架100上摆动。而与所述位置检测摇臂600对应的位置检测电路结构700,会对所述位置检测摇臂600的摆动情况进行实时检测,以检测所述滑动块520在所述滑杆510上的直线滑动情况。所述位置检测传感器可实时监测所述位置检测摇臂600的位置变化,并将位置变化信息传递给所述位置检测电路结构700,所述位置检测电路结构700据此位置变化信息,可判断出所述可调连杆800及换挡摇臂的实时位置,并将实时位置信息传递给所述控制模块,所述控制模块可对所述驱动电机200进行控制,并可实时对所述丝杆传动机构400及滑动块520的位置进行调整,以实现执行器的闭环控制。即通过设置所述位置检测机构,可对换挡摇臂的位置进行实时检测,实现闭环控制,从而实现对执行器的运行状况的实时监测。
此外,所述位置检测电路结构700包括设置于所述机架100上的电路主板 720,以及设置于所述电路主板720上的位置检测传感器,所述位置检测传感器与所述位置检测摇臂600对应。通过所述位置检测传感器可以对所述位置检测摇臂的摆动位置进行检测,而所述电路主板720可对所述位置检测传感器的检测数据进行分析处理。而且,所述位置检测电路结构700可竖直设置于所述机架100上,所述位置检测摇臂600与所述位置检测电路结构700可保持平行,且所述位置检测传感器与所述位置检测摇臂600均位于所述位置检测电路结构 700同一侧(二者也可位于不同侧),从而使所述位置检测机构结构紧凑,检测准确可靠。
此外,如图6所示,所述位置检测摇臂600可包括转动连接于所述机架100 和所述滑块机构500之间的摇臂主体610,所述摇臂主体610一端铰接于所述机架、另一端滑动连接于所述滑块机构500的滑动块520的滑动凸台524上;以及设置于所述摇臂主体610上的永磁体632,可在所述摇臂主体610上开设磁体安装槽,并将所述永磁体安装于该磁体安装槽中。而且,所述位置检测传感器可设置为霍尔传感器,所述霍尔传感器可焊接在所述位置检测电路结构700的电路主板720上,而所述位置检测电路结构700可通过螺钉固定在所述机架100 上,且所述霍尔传感器与所述永磁体632对应。当所述滑块机构500的滑动块 520带动所述位置检测摇臂600转动时,会引起安装在所述摇臂主体610上永磁体632转动而使磁场发生变化,设置于所述位置检测电路结构700上的霍尔传感器检测该磁场变化,从而识别出所述位置检测摇臂600及滑动块520的位置变化(所述位置检测电路结构700的电路主板720上集成有信号处理电路,可将磁场变化换算成位置变化),通过所述位置检测电路结构700上的信号处理电路将位置变化信息传递给控制模块,从而对所述丝杆传动机构、滑块机构、可调连杆(以及换挡摇臂)的位置进行实时检测。
而且,所述摇臂主体610一端设置有摇臂转轴630,所述摇臂转轴630转动连接于所述机架100上。进一步地,还可将所述永磁体632设置于所述摇臂转轴630中,即将所述永磁体632装配在所述位置检测摇臂600的所述摇臂转轴 630上开设的磁体安装槽内,并使所述永磁体632的中心点过所述摇臂转轴630 的轴线。而所述霍尔传感器可设置为贴片形式,并贴装在所述位置检测电路结构700的电路主板720上,且所述霍尔传感器装配后在位于所述永磁体632的正下方。
此外,所述机架100上还设置有摇臂铰接孔,所述位置检测摇臂600的摇臂转轴630固定在所述摇臂铰接孔内,从而使得所述位置检测摇臂600可在所述下壳体120上转动。所述摇臂主体610另一端开设有摇臂导槽620,所述滑块机构500的滑动块520上突出设置有所述滑动凸台524,所述滑动凸台524滑动连接于所述摇臂导槽620中。所述滑动块520上设置的滑动凸台524装配在所述位置检测摇臂600上开设的所述摇臂导槽620内,当所述滑动块520在所述丝杆传动机构400的驱动下沿所述滑杆510轴向滑动时,所述滑动凸台524就会在所述摇臂导槽620内滑动,从而带动所述位置检测摇臂600摆动。此外,所述滑动块520上还设置有铰接套522,所述铰接套522用于连接所述可调连杆 800,以便所述滑块机构500推动所述可调连杆800运动。所述滑动凸台524可突出设置于所述滑动块520的铰接套522外侧,并使所述铰接套522位于所述滑动块520和所述位置检测电路结构700之间,可使整体结构更加紧凑。
此外,所述摇臂导槽620还可包括开设于所述摇臂主体610端部的主滑槽,以及围绕所述主滑槽开设的辅助槽,所述滑动凸台524滑动套设于所述主滑槽中。这样,将所述摇臂导槽620设计成“回”字形,并呈细长状。由于工作时槽壁所受的载荷仅仅是摇臂转轴与摇臂铰接孔之间的摩擦力,故所述摇臂导槽 620可以做成薄壁状。而且,所述滑动凸台524可设置为圆柱状,且所述滑动凸台524与所述主滑槽过盈连接。在一些实施例中,可将所述滑动凸台524的圆柱直径设置为ψ,并将所述摇臂导槽620的主滑槽宽度设置为ψ-0.2mm(即使所述主滑槽宽度略小于所述滑动凸台524的直径)。这样,“回”字形结构的摇臂导槽620,将所述位置检测摇臂600设置为塑料件,利用塑料件(比如PP) 的粘弹性特性,当直径为ψ的滑动凸台524装配进来后,形成0.2mm(或其它经验值)的过盈配合。该过盈量可以消除两者之间本来可能存在的间隙,也可以消除在耐久过程中的磨损。由于摇臂导槽620是“回”字形结构,当有过盈量时,塑料会向两侧(辅助槽方向)张开,特别是选择弹性较好的PP材料时。结构设计时,将所述摇臂导槽620的主滑槽和辅助槽之间的筋设计的尽量细薄(在满足强度的前提下),那么他们之间由于过盈量压力所产生的摩擦力也不会很大,降低工作过程中的功率消耗。
所述位置检测机构可以识别到所述滑动块520在工作过程中的当前位置,所述滑动块520沿所述滑杆510做直线运动,所述滑动凸台524也沿着所述滑杆510的轴线方向做直线运动。所述滑动凸台524在所述摇臂导槽620内滑动,它们之间的摩擦力推动所述位置检测摇臂600绕所述摇臂转轴630旋转。当所述滑动块520滑行一段直线距离后,所述位置检测摇臂600会摆动一个相对应的角度值与其对应,该角度值也是所述永磁体632所旋转的角度值,所述永磁体632产生的磁场也会产生相对应的角度变化,所述霍尔传感器可识别到该磁场角度变化值。通过所述位置检测电路结构700的分析处理,可以将所述滑动块520滑行的每一个距离与所述位置检测摇臂600所摆动的角度值相对应。针对量产阶段不同的零部件,考虑到制造及装配累计误差,可以对每一个单独的产品都进行初始位置标定,并将对应位置关系录入所述位置检测电路结构700。这样,就可以识别所述滑动块520在滑动过程中的每一个位置。
此外,所述位置检测机构还包括设置于所述机架100上的检测固定架710。所述检测固定架710包括固定于所述机架上的检测底座712,以及分别突出设置于所述检测底座712两侧的电路固定侧板714和摇臂连接座716,所述电路主板720固定于所述电路固定侧板714上,所述摇臂主体610的摇臂转轴630 转动连接于所述摇臂连接座716上。这样可形成集成化设计,即将所述位置检测摇臂600、永磁体632、位置检测传感器(即霍尔传感器)、电路主板720均集成装配在所述检测固定架710上,形成一个小总成,比单个零件直接装配在所述机架100上时的装配工艺更简单,但精度却有大幅提高。装配时,可先将带霍尔传感器的电路主板720装配在检测固定架710上,再将所述位置检测摇臂600设置在检测固定架710的摇臂连接座716上,最后将检测固定架710及其它元件的小总成装配在所述机架100上,同时将所述滑动凸台524放置于摇臂导槽620内。此外,所述检测底座712上还开设有电路板卡槽,所述电路主板720一端卡设于所述电路板卡槽中,所述电路主板720侧面固定于所述电路固定侧板714上,这样对所述电路主板720的固定稳定可靠。
此外,所述摇臂连接座716上开设有所述摇臂铰接孔718,所述摇臂转轴 630转动套设于所述摇臂铰接孔718中。而且,所述摇臂转轴630包括与所述摇臂主体610连接的轴颈部,以及与所述轴颈部连接的轴头部,所述轴头部直径大于所述轴颈部直径;所述摇臂铰接孔718设置为U型孔,所述摇臂铰接孔 718的直径不小于所述轴颈部的直径、但小于所述轴头部的直径,所述轴颈部转动套设于所述摇臂铰接孔中。而且,所述摇臂转轴630可设计成两边平切的半圆形,平切的两面相互平行。在一些实施例中,可设置两平行面之间的宽度为d,同时将所述摇臂转轴630与所述摇臂连接座716连接的一端设计成镂空状,所述摇臂转轴630的直径为φ。通过将所述摆杆轴设计成镂空结构,而将所述摇臂转轴630直径设置为φ,使所述摇臂转轴630直径比U型所述摇臂铰接孔718的直径大0.1mm,装配后形成过盈配合,再利用镂空结构和塑料件(所述位置检测摇臂可设置塑料件)的粘弹性,形成一个带一定预压力的过盈轴孔配合,消除该处的间隙、吸收磨损量等。另外可在所述摇臂转轴630的另一端 (不与所述摇臂连接座716连接的一端),过其轴线位置开设磁体安装槽,用于安装永磁体632。
此外,U型的所述摇臂铰接孔718(即U型开口),利用所述位置检测摇臂 600工作角度α<90°特性,设定U型摇臂铰接孔718的开口宽度d+0.1mm大于内部圆弧直径φ-0.1mm(开口处两侧壁间距离设定为d+0.1mm,内部半圆孔径设置为φ-0.1mm)。同时,所述摇臂转轴630宽度设定为d,与U型开口形成间隙配合,装配过程中比较容易插入U型开口;当摇臂转轴630沿开口方向插入至U型开口内后,旋转一定角度达到工作初始位置,使摇臂转轴630的切面旋转至U型开口的圆弧部位,U型开口位置与所述摇臂转轴630的圆柱面配合,
从而使摇臂转轴630固定在所述摇臂铰接孔718内,不会脱出。以上所有数值及字母代号仅仅是示意,实际使用当中会有调整。
此外,如图7所示,在所述位置检测机构工作过程中,所述滑动块520在所述滑杆510上直线滑动,所述滑动凸台524在所述摇臂导槽620中摆动滑动,当所述滑动块520和滑动凸台524沿着所述滑杆510移动相同的距离时,所述滑动凸台524在所述摇臂导槽620中摆动的角度相同。这样,可以使所述滑动块520和滑动凸台524的直线移动距离与所述滑动凸台524和位置检测摇臂 600的摆动角度精准对应,从而可以精准控制所述位置检测摇臂600的摆动角度,最终对换挡过程实现精准控制。此外,所述摇臂导槽620可设置为弧形槽,所述滑动凸台524设置为圆柱销,所述圆柱销与所述摇臂导槽过盈配合。
而且,如图8至图9所示,所述滑动凸台524在所述摇臂导槽620中的摆动滑动的轨迹为一条曲线F(Si,Ai)=0,当Si=Si+1时,Ai=Ai+1,i为大于0的整数;其中,Si和Si+1分别为所述滑动块520及滑动凸台524沿着所述滑杆510直线滑动的两个距离值,Ai为所述位置检测摇臂600在所述滑动凸台524滑动距离值 Si时转过的角度值,Ai+1为所述位置检测摇臂600在所述滑动凸台524滑动距离值Si+1时转过的角度值。即将所述摇臂导槽620设置为弧形槽结构,所述弧形槽结构的中心线为所述曲线F(Si,Ai)=0。从而使得,当所述滑动块520及滑动凸台524沿所述滑杆510轴线方向移动一定行程(距离值)Si时,所述滑动凸台 524在所述摇臂导槽620中移动并推动所述位置检测摇臂600转动一定角度Ai (即所述滑动凸台524在所述摇臂导槽620中转动一个角度值Ai)。而且,所述滑动块520及滑动凸台524所运动的一段直线距离Si与总行程S的比例关系,与所述位置检测摇臂600旋转的一个角度Ai与总角度A的比例关系相同。使得在所述位置检测机构中,能够将所述滑动块520及所述滑动凸台524的等距离直线移动,精准地转变为所述位置检测摇臂600的等角度旋转运动,从而使得所述位置检测机构能够更加准确可靠地对所述位置检测摇臂的位置进行实时检测。
具体地,假设所述滑动凸台524在所述摇臂导槽620中的运动轨迹曲线(所述摇臂导槽620的中心线)上分布有Point0~Point9共10个点,当所述位置检测摇臂旋转时,该运动轨迹曲线与所述传动丝杆410的轴线有一系列相交点 Point0、Point1’、Point9’,这些点将所述传动丝杆轴线分为9小段直线S1、 S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9,每个相交点所对应的运动轨迹曲线都对应有一个所述位置检测摇臂的旋转角度A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9,他们之间存在如下关系:
当A1=A2=A3=A4=A5=A6=A7=A8=A9时,S1=S2=S3=S4=S5=S6=S7=S8=S9。
在该运动轨迹曲线(所述摇臂导槽620的中心线)上无限取点,使其满足以上关系,再拟合出一条相对应的曲线F(Si,Ai)=0,该曲线F(Si,Ai)=0便具备了以上两式所述的规律。例如,如图7所示,当所述滑动块520及滑动凸台 524沿着所述滑杆510的轴线直线移动一段距离20mm时,所述位置检测摇臂600 就对应旋转一个角度4.5°;当所述滑动块520及滑动凸台524沿着所述滑杆 510的轴线直线再移动一段距离20mm时,所述位置检测摇臂仍然对应旋转一个角度4.5°,从而实现了所述位置检测摇臂的精准控制。
本发明提出的技术方案中,将直线运动位移转换为旋转角度,便于对所述滑块机构的直线运动进行实时检测,从而便于检测换挡位置;通过在位置检测摇臂上设计独特的摇臂导槽,利用滑块摇杆机构将滑动块的等位移直线运动转换为位置检测摇臂的等角度旋转运动,可大致实现(通过模拟曲线方式)等位移等角度位置检测,提高检测精度和可靠性;此外,利用塑料本身粘弹性特性,消除配合机构之间固有装配间隙(如所述滑动凸台与摇臂导槽之间的装配间隙、所述摇臂转轴与摇臂铰接孔之间的装配间隙),提高位置检测精度;同时,利用一体式旋转轴,并将整个位置检测机构模块化,再利用标定方法将量产过程中所有零部件之间的制造差异消除。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种位置检测机构,其特征在于,包括机架,设置于所述机架上的滑块机构、位置检测摇臂及位置检测电路结构;
所述滑块机构包括设置于所述机架上的滑动架,设置于所述滑动架上的滑杆,滑动套设于所述滑杆上的滑动块,以及突出设置于所述滑动块上的滑动凸台;
所述位置检测摇臂包括一端与所述机架铰接的摇臂主体,所述位置检测电路结构与所述摇臂主体对应;所述摇臂主体另一端开设有摇臂导槽,所述滑动凸台套设于所述摇臂导槽中;
工作过程中,所述滑动块在所述滑杆上直线滑动,所述滑动凸台在所述摇臂导槽中摆动滑动,当所述滑动块和滑动凸台沿着所述滑杆移动相同的距离时,所述滑动凸台在所述摇臂导槽中摆动的角度相同。
2.根据权利要求1所述的位置检测机构,其特征在于,所述滑动凸台在所述摇臂导槽中摆动滑动的轨迹满足如下条件:
F(Ai,Si)=0,当Ai=Ai+1时,Si=Si+1,其中,i为大于0的整数;其中,Ai和Ai+1分别为所述滑动凸台沿所述滑杆直线滑动的两个距离值,Si为所述位置检测摇臂在所述滑动凸台滑动距离值Ai时转过的角度值,Si+1为所述位置检测摇臂在所述滑动凸台滑动距离值Ai+1时转过的角度值。
3.根据权利要求1所述的位置检测机构,其特征在于,所述摇臂导槽包括开设于所述摇臂主体端部的主滑槽,以及围绕所述主滑槽开设的辅助槽,所述滑动凸台滑动套设于所述主滑槽中。
4.根据权利要求3所述的位置检测机构,其特征在于,所述摇臂导槽设置为弧形槽,所述滑动凸台设置为圆柱销,所述圆柱销与所述摇臂导槽过盈配合。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的位置检测机构,其特征在于,所述位置检测电路结构包括设置于所述机架上的电路主板,以及设置于所述电路主板上的位置检测传感器,所述位置检测传感器与所述摇臂主体对应;
所述位置检测摇臂还包括设置于所述摇臂主体上的永磁体,所述位置检测传感器设置为霍尔传感器,所述霍尔传感器与所述永磁体对应。
6.根据权利要求5所述的位置检测机构,其特征在于,所述摇臂主体一端设置有摇臂转轴,所述摇臂转轴转动连接于所述机架上,所述永磁体设置于所述摇臂转轴中。
7.根据权利要求5所述的位置检测机构,其特征在于,所述位置检测电路结构还包括设置于所述机架上的检测固定架,所述电路主板设置于所述检测固定架上;
所述检测固定架包括固定于所述机架上的检测底座,以及分别突出设置于所述检测底座两侧的电路固定侧板和摇臂连接座,所述电路主板固定于所述电路固定侧板上,所述摇臂转轴转动连接于所述摇臂连接座上。
8.根据权利要求7所述的位置检测机构,其特征在于,所述摇臂转轴包括与所述摇臂主体连接的轴颈部,以及与所述轴颈部连接的轴头部,所述轴头部直径大于所述轴颈部直径;
所述摇臂连接座上开设有摇臂铰接孔,所述摇臂转轴转动套设于所述摇臂铰接孔中;所述摇臂铰接孔设置为U型孔,所述摇臂铰接孔的直径不小于所述轴颈部的直径、但小于所述轴头部的直径,所述轴颈部转动套设于所述摇臂铰接孔中。
9.根据权利要求7所述的位置检测机构,其特征在于,所述检测底座上还开设有电路板卡槽,所述电路主板一端卡设于所述电路板卡槽中,所述电路主板侧面固定于所述电路固定侧板上。
10.一种线控换挡执行器,其特征在于,包括如权利要求1-9任意一项所述的位置检测机构。
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