CN1809708A - 用于对称变速的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于控制车辆中的档位的装置，包括具有壁部(140)的控制台，以及一个或多个连接于壁部的传感器(A、B)，还包括变速杆(210)和与传感器(A、B)相交互的编码器(220、230、240)，其中编码器(220、230、240)连接于变速杆(210)，使得所述编码器被致动以随着所述变速杆的移动而进行移动。编码器(230)可枢转地邻近变速杆(210)固定，本发明的装置还包括使编码器(230)沿控制台壁(140)的方向偏置的装置(240)。有利地，本发明的装置还包括臂(220)，编码器(230)通过该臂可枢转地固定于变速杆(210)。

Description

用于对称变速的装置
技术领域
本发明涉及一种控制汽车档位的装置。通过本发明，可在右座和左座驾驶的汽车中将相同的构件应用于变速杆。
背景技术
现代汽车通常装配有允许司机选择使用与传统自动变速箱相同的变速箱功能的或者前进行驶时在加速或减速之间进行选择的变速箱。
在这两个位置(自动变速箱或加速/减速)之间进行的选择通常由沿两条可能路径中的一个操作变速杆的司机进行，其中一条路径提供了一种选择，另一条路径提供了另一种选择。通常，这两条路径相互平行设置，因此在这两条路径之间进行变速类型之间的转换由司机沿着连接第一和第二路径的较短的第三路径操作变速杆来实现。这两个“主要路径”通常基本上沿着汽车的行驶方向定向，“连接路径”基本上垂直于汽车的行驶方向。
自动变速和加速/减速之间的转换因此通过变速杆沿基本上垂直于行驶方向的移动得以实现，这就意味着该转换是由司机操作变速杆离开他或者朝向他来实现的。
假定在汽车中的左座侧具有转向轮，司机操作所述杆朝向他移动，换句话说向左侧，以转换到加速/减速的位置，因此，向右侧以转换至自动位置。应该理解，“朝向司机”的移动方向在左座驾驶的汽车中为向左，在右座驾驶的汽车中为向右。司机可能希望在不考虑汽车哪侧安装有转向轮的情况下通过操作所述杆朝向他从而能够转换至加速/减速的位置以及相反地转换至自动档位。
在许多的齿轮传动装置中，电子设备用于检测变速杆的位置，从而将被检测位置的信息传送至变速箱和/或向车辆中的其他系统发送信息，例如能够在仪表盘上将设定的档位呈现给司机。当“朝向司机”的移动，例如，能够在不考虑安装有该系统的汽车类型(右座或左座驾驶)的情况下被解释为转换至加速/减速的位置时，对于每种类型的汽车都需要一套构件。自然地，需要在不考虑汽车类型的情况下使用相同的构件或构件套。
发明内容
因此，需要能够尽可能地使用相同的构件控制汽车中的变速箱，而不考虑车辆是右座驾驶或者左座驾驶。
这一需求由本发明满足，本发明提供了一种控制汽车档位的装置，该装置包括具有壁部的控制台以及与该壁部连接的传感器。该装置还包括变速杆以及可与所述传感器互相作用的编码器，其中编码器连接于变速杆，使得所述编码器被致动随着变速杆的移动而进行移动。
编码器可枢转地邻近变速杆固定，该装置还包括将编码器沿所述控制台壁的方向偏置的装置。
有利地，本发明的装置还包括臂，编码器通过该臂可枢转地固定于变速杆。
由于该装置的结构，编码器可总是设置于控制台壁的方向上，而不用考虑应用该装置的汽车是右座驾驶或者左座驾驶的。这意味着具有相同传感器的相同控制台可总是不考虑汽车的类型而进行使用，编码器仅以下文更加清楚地进行描述的方式固定于变速杆的不同点处。
本发明也涉及一种基本上根据上述的装置，但是仅包括变速杆和编码器。
附图说明
本发明将借助附图进行更加详细的说明，其中：
图1a和1b示出了变速杆的路径的俯视图，以及
图2示出了在不同档位之间的变速杆进行移动的模式，以及
图3和4是示出了本发明原理的示意图，以及
图5示出了本发明的可能的备选方案，以及
图6-8示出了本发明的备选实施例。
具体实施方式
图1a和1b示出了变速杆的路径110、120、130的示意性俯视图。从图1a中可见，司机可在各种档位之间进行选择：在第一路径110中，存在许多的位置PRND，以使司机导引所述杆在路径的前后之间进行选择。司机也可选择使所述杆进行移动的第二路径120，其中所述杆移向路径120的一端位置表示加速，所述杆移向该路径的另一端位置表示减速。
从图1a中进一步可见，司机通过沿第一110和第二120路径之间的短连接路径130操作所述杆而在这两个选项(第一和第二路径)中进行转换。
变速杆和具有路径110、120、130的装置通常设置于汽车的控制台中，该控制台在图1a的端部通过由一条路径旁的直线表示的控制台的一个壁部140示意性地示出。
现在假设图1a中的传动装置位于左座驾驶的汽车中。在这种情况下，司机通过操作变速杆朝向他而转换至+/-位置。如果右座驾驶汽车中的司机能够通过操作变速杆朝向他来转转至+/-位置，那么相比来说必须如图1b方式进行路径布置。
在许多新型汽车中，电子设备能够用于检测司机已经选择的档位，从而能够将信息转送至变速箱或者将信息发送至车辆中的其他系统，例如仪表盘上的显示系统。
对档位之间的变化以及新设定的档位进行的检测在这种情况下通过检测变速杆的位置和移动并且将这些信息转换为发送至需要该信息的(各)车辆系统的电信号的传感器得以实现。通常，某些类型的传感器在这种情况下位于控制台中或邻近控制台，这些传感器记录变速杆的位置和移动并且将这些信息传递至变速箱中。
本发明的一个目的是一套并且相同套的部件能够用于具有对司机的“命令”进行电子检测的变速装置中，而不考虑所讨论的装置处于左座驾驶或右座驾驶的汽车内。根据本发明的装置不取决于到达+/-位置的转换是否朝向司机，如图1a和1b所示，或者是否远离司机。
如已经论述的那样，本发明所使用的这种类型的传动装置使用控制台中的或者邻近控制台的传感器，该传感器检测变速杆的位置和移动。通常，在控制台壁中会存在某种类型的传感器，该传感器对与变速杆共同移动的例如磁铁的检测元件进行检测。
本发明将在下文根据磁铁/磁性传感器原理进行描述，但是应该指出，许多其他类型的传感器和检测元件也处于本发明的范围内。
当变速杆沿着两条路径110、120前后进行操作时，传感器将记录该变速杆在进行移动，在该移动中，某些特定位置与各个档位相对应。
本发明的一部分在图2中示意性地示出；具有壁部140的控制台具有连接于该壁部的传感器，所述传感器有利地处于分离的路径A和B中，其中每条路径中包含有用于可检测到的每个变速杆位置的子传感器，分别例如PRND以及+和-。
控制台沿着变速杆210设置，变速杆210具有可与控制台壁140中的传感器路径A、B中的传感器相交互的编码器220、230、240。所述编码器连接于变速杆210，使得编码器被致动以随着变速杆的移动进行移动，并且使得编码器可枢转地固定于变速杆。所述装置还包括用于沿所述控制台壁140的方向偏置所述编码器的装置240。
有利地，但非必要地，所述编码器通过臂220可枢转地固定于变速杆210。编码器可在其中包括固定于臂220一端处的检测元件230，该检测元件230随着编码器共同进行移动，该检测元件可被控制台壁140中的传感器路径A、B中的传感器检测到。
变速杆210根据司机的操作围绕该杆支点处的枢转点250移动，该杆围绕该点固定，因此可沿着图1a和1b中的路径110、120、130允许的方向进行移动，换句话说，向前/向后和侧向。随着该杆的向前/向后移动(“移进”和“移出”纸面)，臂220，因此也就是在该臂远端处的检测元件230将进行跨越控制台壁140中传感器路径A、B的圆周运动。偏置装置240，有利地可使用弹簧，将不断地确保该检测元件压靠控制台壁，换句话说，该检测元件远离变速杆。
假设图2所示的变速杆210的位置对应于图1中的路径110(PRND)中的变速杆的位置。在这种情况下，当该杆由司机“移进”和“移出”纸面时，检测元件230将进行图3所示的圆周运动：该元件位于控制台壁中的传感器路径A前，具有对应于P、R、N、D的不同位置。
当司机希望转换到+/-位置时，他沿图2的箭头方向操作该杆，换句话说向左(在左座驾驶汽车中为朝向司机本人)。偏置装置，即弹簧240，将使臂220压靠控制台壁140，这样，再结合铰接悬挂于变速杆210的臂，就意味着检测元件被相当简单地沿着控制台壁“向上提升”，并且在弹簧的作用下与控制台壁接触。
在该位置处，检测元件将直接处于传感器另一部分前面，即位于控制台壁中的传感器路径B。变速杆在图1路径120中的移动(“移进”和“移出”纸面)将对应于检测元件230沿第二圆弧跨越控制台壁140进行的移动，对应于图3所示的传感器路径。
图4示出了根据本发明的装置，与图2的装置相比，用于在相对侧具有转向轮的汽车。从图4可见，可使用完全相同的部件，如下文所述。
与图2的装置相比，臂220固定于变速杆210的不同点处，与图2的角度相比，定向于另一个角度；图2中的臂相对于变速杆向下，而在图4中，该臂相对于变速杆向上定向，这一原因将通过下文对变速杆的移动进行的描述而变得清楚。
为了使一个并且相同的传感器装置A、B可用于两种情况下(左座驾驶和右座驾驶)以及能够定位于控制台的相同位置，检测元件230必须如图3所示跨过两条路径A和B移动。这就是为什么臂在两种情况下没有布置于变速杆中的相同点以及没有相对于变速杆呈相同角度的原因之一。
当图4中的变速杆210操作朝向司机时，换句话说朝向+/-路径120时，进行朝向纸张右侧的移动。臂220，因此也就是检测元件230被向上提升，经过控制台壁140中的路径A至路径B，这是与检测元件随着变速杆在图2实施例中沿另一方向(左)的移动进行完全相同的移动。
偏置装置，即弹簧240保持处于应有的位置，并且继续沿着控制台壁140的方向载入臂220，因此也就是检测元件230。由于变速杆沿不同的路径(+/-和P、R、N、D)向后向前进行的移动与图2和4中的实施例相同，所以在这里不对该移动进行更加详细地描述。可完全参考图3和图2中实施例的描述。
这里已经清楚地描述了本发明的各种功能，但是为了进一步改善本发明的功能，可设置另一技术特征：当臂220跨过控制台壁140向上和向下移动时，检测元件230将具有相对于控制台壁的不同角度。这可能会导致检测信号强度的减小，从而产生问题。
在图5中示出了根据本发明的装置，用于确保检测元件230和壁140之间的角度总是相同的：检测元件230可枢转地固定于臂220，以使所进行的铰接允许该检测元件总是能够保持基本上相对于控制台壁呈相同的角度，而不考虑变速杆的移动。换句话说，检测元件可枢转地固定于臂，以使所进行的铰接允许该检测元件处于与臂分别在两个变速路径之间，+/-与PRND之间进行移动的相同平面中移动。
图6示出了本发明的备选实施例600。本发明的一个目的也在于，在原理上，可使用相同的构件，而不考虑变速杆装置是否用于左座驾驶或右座驾驶的汽车中。
如图6所示，实施例600也包含变速杆610和编码器630。变速杆610可沿第一和第二主要方向移动，这两个方向基本上相互垂直。一个主要方向是纸面的左-右方向，另一主要方向是纸面的“进-出”方向。
变速杆的移动与结合图1和2进行的描述相同，换句话说，左-右移动是在完全自动变速和+/-变速之间转换。编码器630连接于变速杆，以使该装置随着变速杆的左-右移动沿第一方向移动(图6中垂直)，随着变速杆在纸面中的“进-出”移动沿垂直于第一方向的第二方向进行移动。编码器的所有移动都跨越控制台壁640进行，在控制台壁中传感器A和B设置于第一实施例所描述的以及图2和3所示的路径中。由于该装置600不论车辆是否是右座驾驶或左座驾驶都可使用，所以该装置包括控制装置，用于确保该编码器沿第一方向进行的移动是一个并且是相同的，而不考虑变速杆沿第一主要方向操作的方向，换句话说，就是纸面的右-左方向。该移动是围绕枢转点650实现的。
该控制装置示出于图6中，并且包括其中可枢转地固定有编码器630的臂620。臂620又可枢转地围绕轴660固定，该轴在装置600中位于围绕变速杆的铸件中。臂620和变速杆610共同包括所谓的凸轮机构；臂具有与凸轮相对设置的销钉(spike)或凸轮从动件，换句话说，在这种情况下，在两个脊部691、692构成的构件之间存在凹槽693。凸轮并不是固定于臂620，而是被设置成与变速杆的移动相联合沿左-右方向移动。
在图6中，在所示装置600的变速杆610所处的位置中，凸轮从动件690位于凸轮中的凹槽693中。图7示出了相同的装置，但是变速杆已经被操作至左侧。变速杆向左侧的移动已经致动臂620使其围绕轴660旋转。随着臂620围绕轴660的旋转，编码器630将借助凸轮机构越过臂640被向上导引；凸轮从动件690被向上导引至第一脊部692，其上的臂620，因此也就是编码器630被导引向上。随着变速杆沿着纸面的“进-出”方向进行的移动，编码器630现在将沿着检测器路径B而非检测器路径A进行移动。
图6和7所示的两个位置分别对应于在全自动变速(P、R、N、D)位置和+/-档位之间被导引的变速杆。如图所示，这一转换通过将变速杆从中间位置(图6)导引至左侧(图7)而实现。
现在假设装置600装配于所述全自动至+/-的转换通过变速杆得以实现而不是从中间位置导引至右侧的车辆中。在图8中示出，变速杆610已经从图6所示的中间位置被导引至右侧。随着变速杆610的这一移动，编码器630也借助凸轮机构跨越壁640向上移动：当变速杆移至右侧时，臂620围绕轴660旋转，其上的凸轮从动件690被驱使向上至第二脊部691，编码器630越过壁640被导引向上。
为了确保编码器630总是压靠控制台壁640从而进行具有良好信号强度的检测，装置600还包括使编码器朝向壁640偏置的装置(未示出)，换句话说即离开变速杆610。该偏置装置可采用各种方式实现，但是，在优选实施例中，是位于臂620上的弹簧。
在图7和8中，示出了根据本发明的装置600的另一详细实例；如上所述，变速杆610沿左-右方向的移动是围绕旋转中心650进行的，该旋转中心又固紧于允许沿纸面的“进-出”方向移动的枢转机构895。
由于根据本发明的编码器630将以相同的方式移动，而不考虑该杆是否被从中间位置导引至右侧或左侧，所以该装置600可在不考虑是否杆移动到右或左而导致从路径A至路径B的转换的情况下使用。唯一所需的改进就是将不同类型的外铸件装配于该装置上，其中铸件相当简单地阻挡了不相关的移动。这种阻挡可通过使铸件设置有与变速杆可进行的移动相对应的凹槽而实现。

Claims (23)

1、一种用于控制汽车档位的装置(200、600)，包括具有壁部(140；640)的控制台，以及一个或多个连接于所述壁部的传感器(A、B)，还包括变速杆(210、610)，所述变速杆沿着基本上相互垂直的第一和第二主要方向向后和向前移动，与所述传感器(A、B)相交互的编码器(220、230、240；630)，其中所述编码器(220、230、240；630)连接于所述变速杆(210、610)，使得所述编码器被致动以随着所述变速杆沿所述第一主要方向的移动来进行第一方向的移动，随着所述变速杆沿所述第二主要方向的移动来进行第二方向的移动，其特征在于，所述编码器(230、630)可枢转地邻近所述变速杆(210、610)固定，所述用于控制汽车档位的装置还包括使所述编码器(230、630)沿所述控制台壁(140、640)的方向偏置的装置(240)。
2、根据权利要求1所述的装置(200、600)，其中每个传感器(A、B)包括多个设置于路径(PRND；+/-)中的子传感器。
3、根据权利要求1或2所述的装置，还包括臂(220)，所述编码器(230)通过该臂可枢转地邻近所述变速杆(210)固定。
4、根据权利要求3所述的装置，其中所述编码器包括固定于所述臂(210)一端处的检测元件(230)，所述检测元件随着所述编码器的移动而进行的移动可由所述传感器(A、B)检测到。
5、根据权利要求4所述的装置，其中所述检测元件(230)可枢转地固定于所述臂(220)的一端。
6、根据权利要求5所述的装置，其中所述检测元件(230)枢转固紧通过铰接实现，使得其允许所述检测元件总是能够相对于所述控制台壁(140)保持基本上相同的角度，而不考虑所述变速杆(210)的移动。
7、根据权利要求1或2所述的装置(600)，其中所述编码器(630)随着所述变速杆(610)的移动而进行的致动通过下述装置实现，所述装置包括装置(620、690、691、692、693、660)，从而使所述编码器(630)沿所述第一移动方向进行的移动相同，而不考虑所述变速杆是否沿其第一主要方向被导引向前或向后。
8、根据权利要求7所述的装置(600)，其中用于使所述编码器移动的装置包括臂(620)，其中所述编码器(630)被可枢转地固定，并且其中所述臂(620)又可枢转地围绕轴(660)固定，其中所述臂借助包括凸轮(691、692、693)和凸轮从动件(690)的机构被致动以随着所述变速杆沿第一主要方向的移动而按照凸轮曲线移动。
9、根据权利要求8所述的装置(600)，其中所述凸轮从动件(690)设置于所述臂(620)上并且所述凸轮邻近所述变速杆。
10、根据权利要求7-9中任一项所述的装置(600)，其中所述编码器(630)包括检测元件，该检测元件固定于所述臂(620)的一端，所述检测元件随着所述编码器的移动所进行的移动能够被所述传感器(A、B)检测到。
11、根据权利要求10所述的装置(600)，其中所述检测元件(630)可枢转地固定于所述臂(620)的一端。
12、根据权利要求11所述的装置(600)，其中所述检测元件(630)的枢转固紧通过铰接实现，并且其中所述装置(600)包括使所述编码器朝向所述壁(640)偏置的装置，换句话说，离开所述变速杆(610)。
13、一种用于控制汽车变速箱的装置，包括变速杆(210；610)，所述变速杆沿着基本上相互垂直的第一和第二主要方向向后和向前移动，与一个或多个传感器(A、B)相交互的编码器(220、230、240；630)，所述编码器(220、230、240；630)固定于所述用于控制汽车变速箱的装置使得所述编码器被致动以随着所述变速杆(210；610)沿所述第一主要方向的移动来进行第一方向的移动，随着所述变速杆沿所述第二主要方向的移动来进行第二方向的移动，其特征在于，所述编码器(230、630)可枢转地邻近所述变速杆(210；610)固定，所述用于控制汽车变速箱的装置还包括使所述编码器偏置离开所述变速杆的装置(240)。
14、根据权利要求13所述的装置，其中每个传感器(A、B)包括多个设置于路径(PRND；+/-)中的子传感器。
15、根据权利要求13或14所述的装置，其中所述编码器包括臂(220)，该臂是可枢转地邻接于所述变速杆(210)固定的所述编码器的一部分。
16、根据权利要求15所述的装置，其中所述编码器与传感器的交互借助固定于所述臂(220)的一端的检测元件(230)来实现，当所述编码器通过所述变速杆的移动而被移动时，所述检测元件的移动可被传感器检测到。
17、根据权利要求16所述的装置，其中所述检测元件(230)可枢转地固定于所述臂(220)的一端。
18、根据权利要求17所述的装置，其中所述检测元件(230)的枢转固紧通过铰接实现，使得当所述臂被所述变速杆的移动所致动时允许所述检测元件在与所述臂(220)的移动相同的平面中进行移动。
19、根据权利要求13或14所述的装置(600)，其中所述编码器(630)随着所述变速杆(610)的移动而进行的致动通过下述装置实现，所述装置包括装置(620、660、690、691、692、663)，从而使所述编码器(630)沿所述第一移动方向进行的移动相同，而不考虑所述变速杆(610)是否在其第一主要方向被导引向前或向后。
20、根据权利要求19所述的装置(600)，其中用于使所述编码器(630)移动的装置包括可枢转地围绕轴(660)固定的臂(620)，其中所述臂借助包括凸轮(691、692、693)和凸轮从动件(690)的机构被致动以随着所述变速杆沿第一主要方向的移动而按照凸轮曲线移动。
21、根据权利要求20所述的装置(600)，其中所述凸轮从动件(690)设置于所述臂上并且所述凸轮(691、692、693)邻近所述变速杆(610)。
22、根据权利要求19-21中任一项所述的装置(600)，其中所述编码器包括固定于所述臂(620)的一端的检测元件(630)，所述检测元件(630)随着所述编码器的移动所进行的移动可被所述传感器(A、B)检测到。
23、根据权利要求22所述的装置(600)，其中所述检测元件(630)可枢转地固定于所述臂(620)的一端。
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