DETECTOR DE POSICIÓN DEL CAMBIO DE LA TRANSMISIÓN
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un detector de posición del cambio de la transmisión, más particularmente a un detector de posición del cambio de la transmisión configurado para colocarse dentro de un alojamiento de transmisión automática y acoplado directamente a un, asi llamado, peine de acoplamiento. El detector de posición del cambio de la transmisión incluye un detector de posición rotatorio, configurado opcionalmente para ser calibrado electrónicamente en las posiciones de detención del peine de acoplamiento para compensar las tolerancias mecánicas en el montaje y generar una señal eléctrica, por ejemplo, señal modulada de amplitud de impulsos de señal lineales representativa de la posición del cambio de la transmisión. DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA PREVIA Varios detectores de posición del cambio de la transmisión para detectar la posición de un montaje de cambio de la transmisión o la transmisión automática son conocidos dentro de la técnica. Ejemplos de tales detectores de posición son descritos en las patentes norteamericanas Nos: 4,683,768; 4,907,475; 4,936,166; 5,247,279; 5,463,197; 5,651,293; 5,673,596; 5,775,166; 5,846,160; 5,84^,344; 5,867,092; 5,934,436; 6,018,294;
6,027,036, 6,072,390; 6,124,789 y 6,209,408. Estas patentes describen varias técnicas para detectar la posición del cambio de la transmisión usado en el cambio de los engranajes de una transmisión automática. Por ejemplo, las patentes norteamericanas Nos. 5,847,344; 6,027,426 y 6,209,408 describen los detectores de posición del cambio de la transmisión que detectan la posición de la palanca de cambio de la transmisión dentro del compartimiento del pasajero del vehículo. Sin embargo, se conoce que las señales de tales detectores de posición del cambio de la transmisión son inherentemente no precisas debido a las tolerancias en las articulaciones mecánicas entre la palanca de inversión de la transmisión y la transmisión automática. En particular, tales transmisiones automáticas son mecanismos hidráulicos que confían principalmente en la posición de las válvulas de control manual dentro de los alojamientos de transmisión automática para dirigir el flujo del fluido y cambiar las posiciones de la palanca de cambio, por ejemplo, como se describe en las patentes norteamericanas Nos. 4,683,768; 4,936,166; 5,651,293 y 5,846,160 todas incorporadas aquí por referencia. En general, los mecanismos articulados son usados para colocar las válvulas de control hidráulica que a su vez controlan la transmisión au omática. En general, estos mecanismos incluyen un "peine de acoplamiento" que se acopla mecánicamente en un extremo de la palanca de cambio de la transmisión dentro del compartimiento del pasajero del vehículo y se acopla mecánicamente a las válvulas de control hidráulico dentro del alojamiento de la transmisión automática. Tal peine de acoplamiento esta dispuesto normalmente dentro del alojamiento de transmisión automática y se forma dentro de una superficie de la leva que tiene un número de posiciones de detención que cooperan con miembro de derivación para enganchar cada una de las posiciones de cambio de la transmisión automática. Muchas veces, las tolerancias o el juego en las articulaciones mecánicas pueden resultar en señales relativamente imprecisas que se generan por los detectores de la palanca de cambio de la transmisión que recaen en la posición de la palanca de cambio de la transmisión dentro del compartimiento de los pasajeros del vehículo tal como se describe en las patentes norteamericanas Nos. 5,847,344; 6,027,426 y 6,209,408. Tales señales del detector de la palanca de cambio de la transmisión imprecisa son altamente indeseables por varias razones. Primero, se conoce que tales señales se aplican a un módulo de control de dirección que evita el rompimiento del motor a menos que la transmisión se encuentre en las posiciones de estacionado o neutral. Además, tales señales de posición son usadas también para proporcionar al operador del vehículo con una indicación visual de la palanca de posición de la transmisión automática. Últimamente, tales señales son usadas para controlar la operación de las lámparas de reserva inversas en un automóvil. Correspondientemente , es necesario tener una indicación relativamente precisa de la posición del cambio de la transmisión. En un esfuerzo para mejorar la precisión de tales detectores de la posición de cambio de la transmisión, se han desarrollado nuevos detectores. Por ejemplo, la patente norteamericana No. 4,907,475 describe un detector de la posición de cambio de la transmisión que depende de los cambios de presión dentro del alojamiento de la transmisión automática. Con este detector, la presión en varios puntos dentro de la transmisión automática se detecta para proporcionar una señal representativa de la posición de cambio de la transmisión automática. Tales detectores se encuentran sujetos a varias imprecisiones que pueden resultar en una indicación incorrecta de la posición de cambio de la transmisión automática. Por ejemplo, tales detectores se encuentran sujetos a cambios en la presión dentro de la :ransmisión automática, asi como a las tolerancias en 1= desviación del punto de referencia de los cambios de presiín. Además, se han desarrollado otros sistemas que incorporan detectores dentro del alojamiento de la transmisión en un intento por 'proporcionar una detección mas precisa de la posición de la palanca de cambios de la transmisión. Por ejemplo, la patente norteamericana No. 6,018,294 describe un detector de la palanca de cambio que incluye un peine de acoplamiento que incluye una superficie de leva que corresponde a las posiciones de trinca del peine de acoplamiento. Un cambio tipo contacto electrónico se dirige a lo largo de la superficie de la leva para proporcionar asi una indicación del peine de acoplamiento y la posición de la palanca de cambio de la transmisión automática. Tal detector como se describe en la patente x294, incorpora un cambio o conmutador tipo contacto que desafortunadamente se somete a desgaste y fallas. Mas aún, el reemplazo del conmutado desgastado podría ser mas difícil y costoso para un consumidor puesto que el conmutador se dispone dentro del alojamiento de la transmisión . Para evitar los problemas asociados con el cambio del tipo contacto, se han desarrollado detectores- que no incorporan detectores, del tipo contacto. Por ejemplo, la patente norteamericana No. 5,867,092 describe un detector de posición para una caja de transferencia para un vehículo de conducción de cuatro ruedas. La caja de transferencia incluye un eje i..pulsor que conduce un montaje de engranaje planetario que proporciona varias relaciones de reducción de velocidad para proporcionar una operación de dos ruedas o cuatro ruedas. Varias relaciones de reducción de velocidad son seleccionadas mediante una barra de control de cambio. Esto incluye una pluralidad de detectores de efecto
Hall dispuestos dentro del alojamiento de la caja de transferencia. Los detectores de efectos Hall son colocados para detectar la posición de una placa de metal acoplada a una varilla de control del cambio de la transmisión. Mientras el detector de posición del cambio de la transmisión utiliza los detectores con efectos Hall sin contacto para detectar la posición de la varilla de control de cambie la caja de transferencia, el detector descrito en la patente '092 se basa en utilizar tres detectores con efecto Hall y una placa de metal unida a la varilla de control de cambio dentro del alojamiento de la caja de transferencia. Desafortunadamente, existe espacio insuficiente en el alojamiento de la transmisión automática para tal configuración. Asi, existe la necesidad de un detector que nc este en contacto de un detector para detectar la posición de una palanca de cambio de la transmisión que proporcione una indicación precisa de la posición de la palanca de cambio de la transmisión.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De manera breve, la presente invención se refiere a un detector de posición de cambio de transmisión que se adapta para proporcionar una indicación de la posición de una palanca de cambio de la t ansmisión. El detector de la posición de cambio de la transmisión incluye un detector de posición rotatorio y un peine de acoplamiento formado como un montaje. El acoplamiento directo del detector al peine de acoplamiento proporciona una indicación positiva del detector de cambio de la transmisión automática sin necesidad de compensar las tolerancias en las articulaciones mecánicas. DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Estas y otras ventajas de la presente invención serán fácilmente entendidas con respecto a la siguiente especificación y a los dibujos anexados en donde: La figura 1 es una vista en perspectiva despiezada de un montaje de detector de posición del cambio de la transmisión de acuerdo con la presente invención. La figura 2A es un vista en planta parcial de un alojamiento de la transmisión mostrado con una válvula de control hidráulica. La figura 23 es una vista en perspectiva parcial que ilustra el detector de cambio de la trasmisión de acuerdo con la presente invención, instalado dentro de una cavidad de un alojamiento de transmisión. La figura 3A es una vista en planta de un detector de posición rotatorio para usarse con la presente invención que ilustra el accionamiento rotatoria para recibir un extremo del brazo de accionamiento. La figura 3B es una vista en planta de un extremo del brazo de accionamiento de acuerdo con la presente invención . La figura 4R es una vista en planta de un montaje de detector de cambio de transmisión en una posición estacionada . La figura 4B es una vista en elevación de un detector de cambio de transmisión de acuerdo con la presente invención en una posición estacionada. La figura 5A y 53 son similares a las figuras 4A y 4B pero en una posición inversa. La figura 6A y 6B son similares a las figuras 4A y 4B pero en una posición neutral. La figura 7? y 7B son similares a las figuras 4A y 4B pero en la posición de accionamiento o conducción. La figura SA y 8B son similares a las figuras 4A y 4B pero en una tercera posición manual. La figura SA y 9B son similares a las figuras 4A y 4B pero en una segunda posición manual.
La figura 10A y 10B son similares a las figuras 4A y 4B pero en una primera posición manual. DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un detector de posición del cambio de la transmisión que proporciona una indicación positiva de la posición del cambio de la transmisión. El detector de posición del cambio de la transmisión de acuerdo con la presente invención, identificado generalmente con el número de referencia 20, se acopla directamente a un peine de acoplamiento y se coloca dentro del alojamiento de transmisión automática. Al proporcionar el acoplamiento directo del detector de posición de la transmisión al peine de acoplamiento, se proporciona una indicación positiva de la posición de cambio de la transmisión automática. El detector de posición del cambio incluye un detector de la posición rotatoria que, a su vez, incluye un IC de efecto Hall para proporcionar una detección del tipo sin contacto de la pcsición del peine de acoplamiento. Un brazo de conducción c accionamiento se acopla directamente al peine de acoplamiento y al detector de la posición rotatoria. El detector de al posición rotatoria se calibra en las distintas posiciones de detención correspondientes a las posiciones de cambio de la transmisión automática en el peine de acoplamiento. El detector de la posición rotatoria puede ser proporcionado opcionalmente con un circuito de calibración electrónico que permite al detector de posición rotatorio ser calibrado electrónicamente. Con referencia a la figura 1, se ilustra el detector 20 de posición de cambio de la transmisión de acuerdo con la presente invención. El detector 20 de posición del cambio de la transmisión incluye un detector 22 de posición rotatorio, un mcr.taje 24 de soporte, un brazo o palanca de accionamiento o adaptador 26, un peine de acoplamiento 28 y un montaje del muelle 30 de detención. El peine de acoplamiento 28 se forma con un número de posiciones de detención, identificadas generalmente con el número 32 de referencia, para el enganchamiento de la transmisión automática en una posición de cambio seleccionada. Las posiciones 32 de detención son adaptadas para recibir el montaje 30 de muelle de detención y asi enganchar el peine de acoplamiento 32 y asi de la transmisión automática en la posición de cambio de la trasmisión automática. El montaje 24 de soporte se adapta de forma segura dentro de un alojamiento de transmisión automática por medio de un par de bridas ranuradas 34 y 36. El montaje 34 de soporte se proporciona con una tercer brida 38 que incluye un par ce aperturas 40 y 42 espaciadas para recibir y asegurar el montaje 30 de muelle de detención, por ejemplo, por medio de un sujetador 41 y una lengüeta 43. La posición del montaje 24 de brida se selecciona de manera tal que un rodillo 44 dispuesto en un extremo de montaje 30 de muelle de detención se encuentre en comunicación con las posiciones 32 de detención en el peine de acoplamiento 28. La configuración del montaje 24 de soporte asi como el montaje completo, se selecciona para ajustarse dentro de una cavidad, identificada generalmente con el número de referencia 46 (figuras 2A y 2B) en un alojamiento 48 de transmisión automática. El montaje 24 de soporte incluye una apertura 50 para recibir un extremo 52 que se extiende del adaptador 26 que se adapta para ser acoplado al detector 22 de posición rotatoria por medio de una apertura 54 central. El otro extremo 56 del adaptador 26 se forma con una forma irregular o enchavetada para ser recibida dentro de una apertura 60 correspondiente en el peine de acoplamiento 28, de modo que la rotación de la palanca o brazo 26 de accionamiento provocará la rotación del peine de acoplamiento 28. Como se muestra, el montaje 24 de soporté incluye dos aperturas 62 y 64 separadas, adyacentes a los extremos opuestos de la apertura 50, la cual se alinea con un par de bridas 65 y 6B opuestas en el detector 20 de posición rotatorio. Las bridas 66 y 68 en el detector 20 de posición rotatoria se proporcionan a través de loa agujeros 70 y 72 para permitir que el detector 22 de posición rotatoria se asegure rígidamente al montaje 24 de soporte con los sujetadores 74 y 76 adecuados. El peine de acoplamiento 28 se proporciona con una ranura de leva en cooperación con un mecanismo articulado 80 giratorio, unido de manera giratoria a un extremo del montaje 24 de soporte. El mecanismo articulado 80 giratorio se forma a partir de una palanca 81 que incluye un par de pasadores cortos 82 y 84 enfrentados opuestamente, en extremos opuestos. El pasador 82 funciona como una leva y se adapta para ser recibida en una ranura 78de leva, formada en el peine de acoplamiento 28. El otro pasador 84 se adapta para ser acoplado mecánicamente a una válvula 86 manual (figura 2A) , que controla la posición de cambio de la transmisión 48 automática. El adaptador 26 se proporciona con una porción 88 de diámetro incrementada que permite que la palanca o brazo de accionamiento pueda ser intercalada entre el montaje 24 de soporte y el peine de acoplamiento 28 y proporcionar superficies de apoyo relativa a la misma. El peine de acoplamiento 28, a su vez, puede ser asegurado rígidamente al adaptador 26 mediante varios métodos convencionales que incluyen soldadera c por medio de un sujetador c 87 (figura -B) . Después de montarse dentro de la transmisión automática 48 (figura 2A) , la- porción que se extiende 56 (figura 1) del adaptador 26 se dispone adyacente a una pared lateral 91 (figuras 2A y 2B) de la transmisión 48 automática. La porción 56 que se extiende (figura 1) se acoplan directamente a un eje 93 (figuras 2A y 2B) que se extienden a través de la pared lateral 91. El eje 93 es giratorio con relación a la pared lateral 91 y se sella herméticamente a la misma de una manera conocida. Un extremo 'no se nuestra) del eje 93 se configura para ser recibido dentro de. la apertura 95 central (Fig. 1) del adaptador 56 tal como la rotación del eje 93 (Figuras 2A y 2B) provocan la rotación del adaptador 26 (figura 1) . El detector de posición rotatorio puede ser un detector de posición rotatorio, por ejemplo, como se describe en las patentes norteamericanas Nos. 5,757,181 y 6,198,275 asignadas a Dana Corporation o alternativamente como se describió en la aplicación copendiente con No. de serie 09/653,507, presentada el 1 de septiembre del 2000 y puede ser formado con varios tipos de imanes circulares que incluyen tanto los imanes magnetizados diametral y radialmente. Un circuito de compensación puede ser proporcicnado opcionalmente , por ejemplo, como se describió en las patentes norteamericanas de Dana antes mencionadas. El circuito de compensación puede ser usado para calibrar electrónicamente al detector 22 de posición rotatoria.
Con referencia a la figura 3A, el detector 22 de posición rotatoria incluye una cavidad 90 de accionamiento giratoria, formada con dos lengüetas 92 y 94. Estas lengüetas 92 y 94 están adaptadas para ser recibidas en ranuras axiales 96 y 98 formadas en el extremo 52 del adaptador 26 de modo tal que la rotación del adaptador 26 provoque una rotación correspondiente a la cavidad 90 de accionamiento, rotatoria. Otras configuraciones son posibles y están dentro de las habilidades ordinarias en la técnica. Las figuras 4A hasta 10B ilustran distintas posiciones del montaje en una posición de estacionamiento, reversa, neutral, de transmisión o accionamiento, manual 3, manual 2 y manual 1 (figura 3B) del detector 20 de cambio de la transmisión de acuerdo con la presente invención. Como se muestra en las figuras 4B - 10 B, conforme la posición de la leva 82 dentro de la ranura 78 de leva en el peine de acoplamiento 28, cambia la posición del adaptador 26 que cambia ccn relación a un eje 100. Como se mencionó arriba, el detector 22 de posición rotatoria se acopla directamente al adaptador 26. Asi, los cambios increméntales en la posición del adaptador 26 resultan en cambios rotacionales correspondientes en el peine de acoplamiento 28. Estos cambios rotacionales son usados para generar una señal eléctrica representativa de la posición angular del adaptador 26 asi como el peine de acoplamiento 28. Estas señales, a su vez pueden aplicarse a un módulo de control de dirección mecánica, por ejemplo, por la vía del cable 102 (figura 2B) para proporcionar una potencia capaz de permitir al motor del vehículo ser arrancado solamente cuando el vehículo se encuentre estacionado o en una posición neutral. Las señales del detector pueden ser usadas también en aplicaciones, por ejemplo, en la transmisión híbrida electrónica/hidráulica en la cual una o mas posiciones de cambio de transmisión son controladas hidráulicamente por una válvula de control hidráulico manual y una o mas de las posiciones de transmisión son controladas electrónicamente por un solenoide electrónico. Finalmente, estas señales pueden ser usadas para controlar las lámparas de reserva inversas así como para proporcionar una indicación de la posición en el tablero de instrumentos al conductor del vehículo de la posición de cambio seleccionada . Obviamente, muchas modificaciones y variaciones de la presente invención son posibles a la luz de las enseñanzas de arriba. Por e emplo, se sobreentiende también que dentro del alcance de las reivindicaciones anexas, la invención puede ser practicada de otro modo como se describió específicamente arriba.