SE505926C2

SE505926C2 - Arrangements for sensing the gear position of a gearbox for motor vehicles

Info

Publication number: SE505926C2
Application number: SE9302145A
Authority: SE
Inventors: Reiner Voss; Ingo Franz
Original assignee: Fichtel & Sachs Ag
Priority date: 1992-07-11
Filing date: 1993-06-21
Publication date: 1997-10-27
Also published as: SE9302145L; FR2693532A1; GB9314025D0; DE4222878A1; GB2269431A; SE9302145D0; FR2693532B1; GB2269431B

Abstract

A planar sensor element (7) associated with a pressure element (9) is connected to a gearbox selector shaft or shift rail (5) and follows the movement thereof. The sensor element (7) comprises a conductor network (19) with a plurality of mutually parallel conductor portions (23), which are connected to one another by equally great electric resistances of a resistance path (27), and a contacting medium (21). The contacting medium (21) and the conductor network (19) rest together on a resistance coating (31) of a foil portion (15, 17) or the like. The resistance coating (31) consists of a plastics resistance material of which the specific electrical resistance changes as a function of pressure. A carrier of the conductor network (19), the contacting medium (21) and the resistance coating (31) collectively together form a tight sheath.

Description

15 20 25 30 505 926 2 är den positionsavkänningsnoggrannhet, med vilken tungelementkontaktema avkänner växlingsaxelns läge, jämförelsevis låg, så att växlingsnoggrannheten ej är tillräckligt för ett flertal användningstillfällen, särskilt vid automatiserade kopplingar, särskilt när det gäller att även avkänna mellanlägen hos växlingsaxlama. The position sensing accuracy with which the tongue element contacts sense the position of the shift shaft is comparatively low, so that the shift accuracy is not sufficient for a number of uses, especially in the case of automated couplings, especially in the case of also sensing intermediate positions of the shift shafts.

Genom FR-A-Z 581 002 är känd ett liknande arrangemang för avkänning av växelläget hos en växellåda för ett motorfordon, hos vilket i stället för avkänningen av läget för den centrala kopplingsaxeln i riktning för sin längdaxel och i sin omkretsriktning uteslutande övervakas rörelsen hos de direkt för växelstegen anordnade, endast längsrörligt förskjutbara växlingsaxlama. Var och en av växlingsaxlama utträder med en av deras ändar ut ur växlingshuset och in i en öppning hos ett till växelhuset anslutande sensorhus. I sensorhuset är i växlingsaxelns förskjutningsriktning anordnade flera ljusridåer efter varandra, vilka avbryts eller frigörs beroende av läget hos växlingsaxeln. Ljusridåsignalema förenas med varandra och utvärderas. Även vid detta arrangemang kan, bortsett från det jämförelsevis stora utrymmesbehovet, i detta fall utanför växelhuset, uppnås ett endast jämförelsevis ringa ' antal diskriminerbara lägen hos de enskilda växlingsaxlama. Genom DE-A-38 36 145 (GB-A- 2 224 791) är känt ett arrangemang, vilket tillåter en analog avkänning av läget för den centrala växlingsaxeln. Den centrala växlingsaxeln är förbunden med släparen hos en ytpotentiometer, vilken anligger fjädrande mot en motståndsyta hos ytpotentiometem och rör sig i motsvarighet till rörelsen för den centrala växlingsaxeln i tvâ till varandra tvärs förlöpande ställriktningar längs motståndsytan. Motståndsytan, vilken kan vara cylindriskt krökt omkring växlingsaxelns längdaxel, drivs i de båda ställriktningama omväxlande i till varandra på tvären liggande potentiometerkopplingar, varvid en utvärderingskoppling från motståndsförhållandena avleder positionssignaler, som motsvarar släparens kobrdinater. Ett sådant arrangemang tillåter en jämförelsevis exakt bestämning av positionskoordinatema även för mellanlägen mellan växellådans enskilda växellägen, och det erfordras nästan ej någon mekanisk justering av ytpotentiometem, eftersom för identifiering av växellägena kan lagras erforderlig information i ett minne, i vilket den på elektronisk väg kan inläsas i över- ensstämmelse med ytpotentiometems aktuella monteringssituation. Ett sådant arrangemang kan därför problemfritt anpassas till olika inbyggnadssituationer och olika kopplingsvägar.FR-AZ 581 002 discloses a similar arrangement for sensing the gear position of a gearbox for a motor vehicle, in which instead of sensing the position of the central clutch shaft in the direction of its longitudinal axis and in its circumferential direction only the movement of the direct for the gear steps are arranged, only the longitudinally displaceable gear shafts. Each of the gear shafts exits with one of their ends out of the gear housing and into an opening of a sensor housing connecting to the gear housing. In the sensor housing, several light curtains are arranged one after the other in the direction of displacement of the gear shaft, which are interrupted or released depending on the position of the gear shaft. The light curtain signals are combined with each other and evaluated. Even with this arrangement, apart from the comparatively large space requirement, in this case outside the gear housing, only a comparatively small number of discriminable positions of the individual gear shafts can be achieved. An arrangement is known from DE-A-38 36 145 (GB-A-2 224 791), which allows an analogous sensing of the position of the central shift shaft. The central shift shaft is connected to the drag of a surface potentiometer, which abuts resiliently to a resistance surface of the surface potentiometer and moves in correspondence with the movement of the central shift shaft in two mutually transverse positioning directions along the resistance surface. The resistance surface, which may be cylindrically curved about the longitudinal axis of the shift shaft, is driven in the two adjusting directions alternately in mutually opposite potentiometer couplings, an evaluation coupling from the resistance conditions diverting position signals corresponding to the coordinates of the trailer. Such an arrangement allows a comparatively accurate determination of the position coordinates even for intermediate positions between the individual gear positions of the gearbox, and almost no mechanical adjustment of the surface potentiometer is required, since for identification of the gear positions the required information can be stored in a memory in which it can be read electronically. in accordance with the surface mounting situation of the surface potentiometer. Such an arrangement can therefore be easily adapted to different installation situations and different connection paths.

Den ytpotentiometer som används vid det kända arrangemanget för avkänning av positionskoordinater är jämförelsevis känsligt mot nedsmutsning, så att det måste vara anordnat utanför det med smörjolja fyllda växelhuset. Även om ytpotentiometem har en platt konstruktion, måste dock ytterligare konstruktionsutrymme stå till förfogande vid det med centralaxeln kopplingsbart ställe hos växelhuset. Detta kan i enstaka fall förorsaka 10 15 20 25 30 505 926 3 inbyggnadsproblem. Därutöver måste ytpotentiometem skyddas mot de hårda driftsbe- tingelsema vid motorfordonet, varvid man måste vidtaga åtgärder för att anpassa yt- potentiometem till de jämförelsevis höga växlingstemperaturema i området för växellådan. nämnda driftsbetingelser leder till jämförelsevis hög konstruktionsmöda för skydd av ytpotentiomentem.The surface potentiometer used in the known arrangement for sensing position coordinates is comparatively sensitive to soiling, so that it must be arranged outside the gearbox filled with lubricating oil. Although the surface potentiometer has a flat construction, additional construction space must be available at the central shaft coupling point of the gear housing. This can in some cases cause installation problems. In addition, the surface potentiometer must be protected against the harsh operating conditions of the motor vehicle, whereby measures must be taken to adapt the surface potentiometer to the comparatively high shifting temperatures in the area of the gearbox. said operating conditions lead to a comparatively high design effort for protection of the surface potentials.

Genom "Design und Elektronik" 20, september 1991, sid 106-108 och "Fein- werktechnik und Messtechnik” 99 (1991), 7-8, sid 339-341 är kända folieavkännare, vilka mellan en stödplatta och en däröver liggande täckfolie uppvisar två i varandra ingripande, kammarartade ledararrangemang med vardera ett ﬂertal parallellt bredvid varandra anordnade ledaravsnitt. Det ena ledararrangemangets ledaravsnitt är förbundna inbördes genom inbördes lika motstånd, medan mot detta ledararrangemang isolerade ledaravsnitt hos det andra ledararrangemanget är anslutna till varandra. Mot ledararrangemangen anligger en med ett halvledarpolymermaterial belagd folie. Halvledarpolymermaterialet har egenskapen att dess speciﬁka motstånd minskas, så snart som det tryckbelastas. Vid tryckbelastning av ytavkännaren förbinds elektriskt ledande de båda ledararrangemangens ledaravsnitt vid det tryckbelastade stället av halvledarpolymermaterialet. Tryckbelastningens läge kan därmed utrönas genom mätning av motståndsförhållandena hos det arrangemang som bildar den ena potentiometerkopplingen. Genom 'Feinwerktechnik und Messtechnik” 99 (1991) 7-8, sid 339- 341 är det vidare känt att använda sensorer av det beskrivna slaget för positionsbestämning och att genom användning av två sensorer med på tvären inbördes förlöpande ledaravsnitt även bestämma ytkoordinater. Det är vidare känt att från moståndsändringens storlek avkänna anpressningstrycket. _ Uppgiften som ligger till grund för uppfinningen är att åstadkomma ett arrangemang för avkänning av växelläget hos en växellåda för ett motorfordon, vilket arrangemang med ringa platsbehov kan på enkelt sätt anordnas på växellådan, kan motstå de hårda driftsbe- tingelsema hos motorfordonet och tillåter en exakt avkänning av växellådans växelläge.By "Design und Elektronik" 20, September 1991, pages 106-108 and "Feinwerktechnik und Messtechnik" 99 (1991), 7-8, pages 339-341 are known foil sensors, which between a support plate and an overlying cover foil have two interlocking, chamber-like conductor arrangements, each of which has a plurality of conductor sections arranged parallel next to each other.The conductor sections of one conductor arrangement are interconnected by mutual resistance, while against this conductor arrangement isolated conductor sections of the other conductor arrangement are connected to one another. The semiconductor polymeric material has the property that its specific resistance is reduced as soon as it is pressure-loaded. the countries of the arrangement forming one potentiometer coupling. Through 'Feinwerktechnik und Messtechnik' 99 (1991) 7-8, pages 339-341, it is further known to use sensors of the type described for position determination and to use two sensors with transversely extending conductor sections to also determine surface coordinates. It is further known to sense the pressing pressure from the magnitude of the resistance change. The object underlying the invention is to provide an arrangement for sensing the gear position of a gearbox for a motor vehicle, which arrangement with low space requirements can be easily arranged on the gearbox, can withstand the harsh operating conditions of the motor vehicle and allows an exact sensing the gearbox gear position.

Utgående från det inledningsvis angivna arrangemanget för avkänning av växelläget hos en växellåda för ett motorfordon vilken växellåda innefattar ﬂera växelsteg, löses denna uppgift enligt uppfinningen genom att sensorelementet för åtminstone en kopplingsriktning hos ställelementet dels innefattar ett ledararrangemang med ett ﬂertal inbördes parallella, på lika avstånd på en yta bredvid varandra, anordnade tvärs ställriktningen förlöpande ledaravsnitt, vilka är förbundna inbördes genom lika stora elektriska motstånd, dels innefattar ett tvärs ledaravsnitten sig sträckande, i vilotillståndet mot ledaravsnitten väsentligen elektriskt isolerat kontaktarrangemang, vilket genom utövande av en tryckkraft tvärs ledararrangemang- 10 15 20 25 30 sn; 926 4 ets yta kan bringas i strömledande förbindelse med ledaravsnitten, att ledararrangemanget och kontaktarrangemanget är tätade omslutna av en ommantling, vilken åtminstone pâ en av sina plansidor är utbildad såsom blad, och att sensorelementet är anordnat. inuti växelhuset och att ställelementet är utbildat såsom ett på utsidan av den genom bladet bildade plansidan av ommantlingen anliggande tryckelement.Based on the initially stated arrangement for sensing the gear position of a gearbox for a motor vehicle, which gearbox comprises ﬂ your gear stages, this task according to the invention is solved by the sensor element for at least one coupling direction of the actuating element comprising a conductor arrangement with ﬂs. a surface next to each other, arranged conductor sections extending transversely to the positioning direction, which are interconnected by equal electrical resistors, and a transverse conductor sections extending, in the resting state towards the conductor sections substantially electrically insulated contact arrangement, which by exerting a pressure force transversely 25 30 sn; 926 4 its surface can be brought into current-conducting connection with the conductor sections, that the conductor arrangement and the contact arrangement are tightly enclosed by a casing, which is formed as a blade at least on one of its planar sides, and that the sensor element is arranged. inside the gear housing and that the adjusting element is formed as a pressure element abutting on the outside of the plan side formed by the blade of the casing.

Ett sensorelement av detta slag har formen av en platt, exempelvis bladformig kropp och erfordrar utomordentligt ringa konstruktionsutrymme. I motsats till den för kontakten med släparen friliggande motståndsytan hos ytpotentiometem enligt DE-A-38 36 145 är de ledaravsnitt som definierar motståndsvärdet inklusive kontaktarrangemanget anordnade inuti ommantlingen och därmed skyddade, medan tryckelementet som framställer kontakten endast mekaniskt vid sitt genom sin position bestämda ställe förbinder kontaktarrangemanget med ett eller eventuellt ﬂera intilliggande ledaravsnitt. Sensorelementets platta och skyddade konstruktionssätt tillåter att sensorelementet utan väsentlig konstruktionsändring av växelhusets vägg kan anordnas i omedelbar närhet av den växlingsaxel som skall övervakas i husets inre.A sensor element of this kind has the shape of a flat, for example leaf-shaped body and requires extremely small construction space. In contrast to the resistance surface of the surface potentiometer exposed to the contact with the tractor according to DE-A-38 36 145, the conductor sections defining the resistance value including the contact arrangement are arranged inside the casing and thus protected, while the pressure element producing the contact connects only mechanically at its position determined by its position. the contact arrangement with one or possibly ﬂ your adjacent conductor sections. The flat and protected construction method of the sensor element allows the sensor element to be arranged in the immediate vicinity of the gear shaft to be monitored in the interior of the housing without significant design change of the gearbox housing wall.

Emedan ledaravsnitten kan vara anordnade jämförelsevis tätt bredvid varandra, kan uppnås en s.a.s. steglös diskriminering av tryckelementets läge. För utvärderingen av det genom tryckelementets läge eller position bestämda motståndsvärdet mellan det perifera ledaravsnit- ten och det i likhet med en potentiometerkoppling för ett däremellan liggande spänningsuttag bildade kontaktarrangemang, kan ske i enlighet med DE-A-35 36 145, till vilken här uttryckligen hänvisas.Since the conductor sections can be arranged comparatively close to each other, a s.a.s. stepless discrimination of the position of the pressure element. For the evaluation of the resistance value determined by the position or position of the pressure element between the peripheral conductor section and the contact arrangement formed in the same way as a potentiometer connection for an intermediate voltage outlet, this can be done in accordance with DE-A-35 36 145, to which reference is expressly made. .

Enligt en föredragen utföringsforrn anligger sensorelementet ytformigt mot innerytan av ett borttagbart huslock bildande en öppning hos växelhuset. Det bildar därmed en beståndsdel hos växelhusets vägg, utan att växelhusets form behövde ändras, särskilt utåt.According to a preferred embodiment, the sensor element abuts superficially against the inner surface of a removable housing cover forming an opening of the gear housing. It thus forms a component of the wall of the gearbox housing, without the need to change the shape of the gearbox housing, especially outwards.

Eftersom sensorelementet är mycket tunt, uppvisar en tjocklek om endast 0,5 - 1 mm, kan inbyggnadsstället väljas väsentligen fritt och uteslutande medelst växlingsaxelns läge' Det är självklart att sensorelementet alltefter antalet av de ställriktningar i vilka den växlingsaxel som skall övervakas kan röra sig, övervakar läget antingen endast i en ställriktning eller i två inbördes tvärs varandra förlöpande ställriktningar. För den senast nämnda varianten föredras en utföringsforrri, hos vilken sensorelementet omsluter kopplingsaxeln på en till dennas längdaxel likaxlig cylinderyta, varvid sensorelementet inuti ommantlingen innefattar två genom en isoleringsfolie gentemot varandra isolerade par av vardera ett ledararrangemang och vardera ett kontaktarrangemang, varvid de båda ledararrangemangens ledaravsnitt förlöper väsentligen vinkelrätt inbördes. Medelst ett sådant arrangemang kan omedelbart diskrimineras positionen för exempelvis växellådans centrala 10 15 20 25 30 505 926 S växlingsaxel efter längsläge och rotationsvinkel.Since the sensor element is very thin, has a thickness of only 0.5 - 1 mm, the installation site can be chosen substantially freely and exclusively by means of the position of the shift shaft. It is obvious that the sensor element can move according to the number of adjusting directions in which the shift shaft is to be monitored. monitors the position either only in one setting direction or in two mutually extending setting directions. For the last-mentioned variant, an embodiment is preferred in which the sensor element encloses the coupling shaft on a cylindrical surface equal to its longitudinal axis, the sensor element inside the casing comprising two pairs of a conductor arrangement and each a contact arrangement insulated by a conductor arrangement. substantially perpendicular to each other. By means of such an arrangement, the position of, for example, the central gearbox's central gearbox can be immediately discriminated according to the longitudinal position and angle of rotation.

En tvådimensionell riktningsavkänning kan emellertid alternativt även uppnås vid ett minskat antal erforderliga ledararrangemang resp. kontaktarrangemarig genom att kontaktar- rangemanget uppvisar en såväl mot samtliga ledaravsnitt hos förstnämnda ledararrangemang gemensamt anliggande samt även mot ett andra, i ställriktningen längs det första ledararrange- manget sig strâckande ledararrangemang anliggande ytartad motståndsbana bestående av ett motståndsmaterial av plast, vilket tryckberoende ändrar sitt specifika elektriska motstånd.However, a two-dimensional directional sensing can alternatively also be achieved with a reduced number of required conductor arrangements resp. contact arrangement in that the contact arrangement has a common abutment both towards all the conductor sections of the first-mentioned conductor arrangement and also towards a second superficial conductor arrangement abutting in the direction of the first conductor arrangement consisting of a resistive material of plastic, which pressure-dependent resistance.

Utvärderingskopplingen utvärderar i en första ställriktriing, vilken förlöper tvärs ledaravsnit- ten, motståndet hos det arrangemang som i denna riktning bildar en potentiometerkoppling.In an initial setting direction, which runs across the conductor sections, the evaluation coupling evaluates the resistance of the arrangement which in this direction forms a potentiometer coupling.

För utrönande av tryckelementets läge i en andra, längs ledaravsnitten förlöpande ställriktning är för sensorelementet eller tryckelementet anordnade sneda eller lutande ytor, vilka i den andra ställriktningen i beroende av tryckelementets position relativt sensorelementet ändrar denna tryckkraft. I motsats till den i det föregående beskrivna utföringsforrnen är i detta fall för avkänning av de tvådimensionella positionskoordinatema tillräckligt med en enda uppsättning ledararrangemang.In order to ascertain the position of the pressure element in a second adjusting direction extending along the conductor sections, oblique or inclined surfaces are arranged for the sensor element or pressure element, which in the second adjusting direction change this pressure force depending on the position of the pressure element relative to the sensor element. In contrast to the embodiment described above, in this case a single set of conductor arrangements is sufficient for sensing the two-dimensional position coordinates.

För positionsbestämning av en central, såväl i riktningen för sin längdaxel förskj utbar som omkring sin längdaxel roterbar växlingsaxel kan tillses, att sensorelementet är anordnat på en växlingsaxeln bågformigt med antingen i riktningen för växlingsaxelns längdaxel eller i växlingsaxelns omkretsrikming till- eller avtagande radiellt avstånd från växlingsaxeln omslutande, med växeln fast förbunden bäraryta. Bärarytan kan för enkelhets skull vara en axelparallell, dock excentriskt till växlingsaxeln anordnad cylinderyta; bärarytan kan emellertid även vara en cylinderyta, vars axel skär växlingsaxelns längdaxel uníler en spetsig vinkel. ' I-los det i det föregående beskrivna andra ledararrangemanget för kontaktarrange- manget kan ﬁnnas en ytartad ledarbana, vilken är ytbeskiktad med motståndsbanan. I en sådan utföringsform ligger motståndsbanan följaktligen mellan de båda leda-arrangemangen.For determining the position of a central gear shaft which is displaceable both in the direction of its longitudinal axis and rotatable about its longitudinal axis, it can be ensured that the sensor element is arranged on an alternating shaft in the direction of the longitudinal axis of the gear shaft or radially spaced from the gear shaft. enclosing, with the gear unit firmly connected bearing surface. The support surface can, for the sake of simplicity, be a shaft parallel, however cylindrical surface arranged eccentrically to the gear shaft; however, the bearing surface can also be a cylindrical surface, the axis of which intersects the longitudinal axis of the gear shaft unilaterally at an acute angle. In addition to the second conductor arrangement described above for the contact arrangement, a surface-like conductor path can be formed, which is surface-coated with the resistance path. In such an embodiment, the resistance path consequently lies between the two conductor arrangements.

Arrangemanget kan emellertid även vara sådant, att det andra ledararrangemanget uppvisar ett flertal inbördes och med det första ledararrangemangets ledaravsnitt parallella, på avstånd inbördes och till det första ledaranangemangets ledaravsnitt i en gemensam yta bredvid varandra anordnade ledaravsnitt, vilka är ledande förbundna med varandra medelst en förbindningsledning, och att motståndsbanan anligger mot samtliga ledaravsnitt hos såväl det första som det andra ledararrangemanget. Ett sådant anordningssâtt tillåter att samtliga ledaravsnitt kan framställas gemensamt på ett sätt som liknar en "tryckt krets".However, the arrangement may also be such that the second conductor arrangement has a plurality of conductor sections mutually parallel to each other and with the conductor sections of the first conductor arrangement and to the conductor sections of the first conductor arrangement in a common surface arranged next to each other, which are conductively connected to each other by a connection. , and that the resistance path abuts all the conductor sections of both the first and the second conductor arrangement. Such an arrangement allows all conductor sections to be produced together in a manner similar to a "printed circuit".

Oberoende av huruvida motståndsbanans tryckkraftsberoende motståndsvärde utnyttjas 10 15 20 25 30 505 926 6 för positionsbestämning, kan utvärderingskopplingen innefatta ett signalminne för åtminstone en signal som representerar ett börvärde hos övergångsmotstàndet och alstra en signal som representerar sensorelementets funktionsberedskap beroende av övergångsmotståndet och börvärdet. Härvid utnyttjas att tryckkraften ändras vid avnötning av sensorelementet eller tryckelementet, så att genom jämförelse med ett börvärde som representerar nytillståndet kan förslitningstillständet övervakas. Även om ledaravsnittens avstånd redan kan vara valt tillräckligt litet, kan dock uppträda det fall att för speciella användningsfall sensorelementets upplösning ej är tillräckligt liten. I en ändamålsenlig utföringsform tillses därför att sensorelementet för åtminstone en ställriktning innefattar två medelst en isoleringsfolie mot varandra isolerande par av vardera ett ledararrangemang och vardera ett kontaktarrangemang varvid de båda ledararrangemang- ens ledaravsnitt är anordnade inbördes parallella i ställriktningen, dock inbördes med luckor eller mellanrum. På detta sätt kan ej endast fördubblas upplösningen, utan uppnås redundansegenskaper, eftersom vid bortfall av ett par ledar- och kontaktarrangemang endast upplösningen försämras, men ej bortfaller hela sensorelementet.Regardless of whether the resistance force-dependent resistance value of the resistance path is used for position determination, the evaluation circuit may comprise a signal memory for at least one signal representing a setpoint of the transition resistor and generate a signal representing the function readiness of the sensor element depending on the setpoint. In this case, it is used that the compressive force changes when the sensor element or the pressure element is worn, so that by comparison with a setpoint value which represents the new state, the wear state can be monitored. Although the distance of the conductor sections may already be chosen sufficiently small, the case may arise that for special applications the resolution of the sensor element is not sufficiently small. In an expedient embodiment, it is therefore ensured that the sensor element for at least one setting direction comprises two pairs of a conductor arrangement and each a contact arrangement insulating with each other by an insulating foil, the conductor sections of the two conductor arrangements being arranged mutually parallel in the setting direction, but with gaps or gaps. In this way, not only can the resolution be doubled, but redundancy properties are achieved, since in the absence of a pair of conductor and contact arrangements, only the resolution deteriorates, but the entire sensor element does not disappear.

I det följande beskrivs närmare utföringsexempel av uppfinningen med ledning av en ritning, varvid Fig 1 visar en delvis snittad framställning i perspektiv av ett sensorarrange- mang för registrering av växelläget hos ﬂera, linjärt fórskjutbara växlingsaxlar hos en växellåda för ett motorfordon; Fig 2 visar en schematisk vy med isärdragna delar av ett sensorelement hos sensorarrangemanget enligt Fig 1; Fig 3 visar en snittvy av sensorelemen- tet, betraktat längs en linje III-III i Fig 1; Fig 4 visar en delvis snittad perspektiwy av ett sensorarrangemang för registrering av växelläget hos en central, i två jtâllriktningar förﬂyttbar växlingsaxel hos en växellåda för ett motorfordon; Fig 5 visar en schematisk vy med isärdragna delar av ett sensorelement hos sensorarrangemanget enligt Fig 4; Fig 6 och 7 visar varianter av sensorelement för ett sensorarrangemang enligt Fig 4; och Fig 8 och 9 visar varianter av sensorelement, såsom de kan insättas eller förverkligas tillsammans med sensorarrangemangen enligt Fig l - 7.In the following, more detailed embodiments of the invention are described with reference to a drawing, in which Fig. 1 shows a partially sectioned perspective view of a sensor arrangement for recording the gear position of ﬂ era, linearly displaceable gear shafts of a gearbox for a motor vehicle; Fig. 2 shows a schematic view with disassembled parts of a sensor element of the sensor arrangement according to Fig. 1; Fig. 3 shows a sectional view of the sensor element, viewed along a line III-III in Fig. 1; Fig. 4 shows a partially sectioned perspective view of a sensor arrangement for detecting the gear position of a central, in two jets direction of the external gear shaft of a gearbox for a motor vehicle; Fig. 5 shows a schematic view with disassembled parts of a sensor element of the sensor arrangement according to Fig. 4; Figures 6 and 7 show variants of sensor elements for a sensor arrangement according to Figure 4; and Figs. 8 and 9 show variants of sensor elements, as they can be inserted or realized together with the sensor arrangements according to Figs.

Fig 1 visar 3 axelparallellt bredvid varandra anordnade och i riktningen för deras längdaxlar l förskjutbart i ett hus 3 hos en ﬂera, ej närmare framställda växelsteg omfattande växellåda för ett motorfordon förskjutbart styrda växlingsaxlar 5, vilka på i sig känt sätt är längsförskj utbara från en central växlingsaxel eller särskilt anordnade ställdrivanordningar för in- och omkoppling av växlingsstegen. Växlingsaxlama är väsentligen ej roterbart styrda och bestämmer genom sitt läge relativt växelhuset 3 växlingsstegens växelläge. För ett ﬂertal användningsfall, särskilt för styrning av en mellan förbränningsmotom och växellådan 10 15 20 25 30 505 926 7 anordnadautomatisk friktionskoppling är insikten om växellådans exakta växelläge, men emellertid även insikten huruvida och i vilken riktning växelläget ändras, av betydelse. För registrering av det momentana läget är för var och en av växlingsaxlama 5 anordnat ett s.a.s. steglöst arbetande, analogt sensorelement 7 vilket avkänner det momentana läget hos ett med tillhörande växlingsaxel 5 förbundet tryckelement 9 med avseende på längdaxeln 1.Fig. 1 shows 3 axle-parallel arranged next to each other and displaceable in the direction of their longitudinal axes 1 in a housing 3 of a gearbox, not shown in more detail, comprising gearbox for a motor vehicle displaceably steered gear axles 5, which in a known manner are longitudinally displaceable from a central gear shaft or specially arranged actuators for switching and switching the gear stages. The gear shafts are substantially non-rotatably controlled and, due to their position relative to the gear housing 3, determine the gear position of the gear steps. For a number of applications, in particular for controlling an automatic friction clutch arranged between the internal combustion engine and the gearbox, the insight into the exact gear position of the gearbox, but also the insight into whether and in which direction the gear position changes, is important. For recording the instantaneous position, for each of the gear shafts 5 a s.a.s. steplessly operating, analogous sensor element 7 which senses the instantaneous position of a pressure element 9 connected to the associated shift shaft 5 with respect to the longitudinal axis 1.

Sensorelementen har platt, bladformig form och är ytformigt anliggande fastsatta på insidan av ett lock 13 som tillsluter en öppning ll hos växelhuset 3.The sensor elements have a flat, leaf-shaped shape and are surface-mounted abutting on the inside of a cover 13 which closes an opening 11 of the gear housing 3.

Som tydligast framgår av Fig 2 och 3, innefattar de inbördes lika utbildade sensorelementen 7 två folieavsnitt av isolermaterial 15, 17, vilka vid sina kanter 18 (Fig 3) är avtätat fast förbundna med varandra, så att de gemensamt bildar en omrnantling för två på ett av folieavsnitten, i detta fall avsnittet 15, på sättet för en tryckt krets anbringade, kamartade ledararrangemang 19, 21. De båda ledararrangemangen 19, 21 har vardera ett ﬂertal tvärs växlingsaxelns 5 längdaxel i folieavsnittets 15 yta förlöpande, inbördes parallella och på avstånd anordnade ledaravsnitt 23 resp. 25, vilka omväxlar med varandra i riktningen för längdaxeln 1. Avstånden mellan ledaravsnitten 23, 25 inbördes är överdrivet framställda i Fig 2, och är i praktiken emellertid jämförelsevis små. Ledararrangemangets 19 ledaravsnitt 23 är förbundna med en tvärs därtill förlöpande motståndsbana 27, närmare bestämt på sådant sätt, att mellan på varandra följande ledaravsnitt 23 är motståndsbanans 27 motstånd lika stort. Ledaravsnitten 25 är liggande motsatt motståndsbanan 27 förbundna med varandra medelst en gemensam förbindningsledning 29.As can be seen most clearly from Figs. 2 and 3, the mutually equally formed sensor elements 7 comprise two foil sections of insulating material 15, 17, which at their edges 18 (Fig. 3) are sealed and firmly connected to each other, so that they jointly form a circumference for two one of the foil sections, in this case section 15, in the manner of a printed circuit arranged, cam-like conductor arrangements 19, 21. The two conductor arrangements 19, 21 each have a number of transverse shafts of the shift axis 5 in the surface of the foil section 15, mutually parallel and spaced apart. conductor section 23 resp. 25, which alternate with each other in the direction of the longitudinal axis 1. The distances between the conductor sections 23, 25 are mutually exaggerated in Fig. 2, and are in practice, however, comparatively small. The conductor sections 23 of the conductor arrangement 19 are connected to a resistance path 27 extending transversely thereto, more specifically in such a way that between successive conductor sections 23 the resistance of the resistance path 27 is equal. The conductor sections 25 are located opposite the resistance path 27 connected to each other by means of a common connecting line 29.

Folieavsnittet 17 uppbär inuti den genom avsnitten 15, 17 bildade ommantlingen en beskiktning 31 av ett i beroende av trycket sitt speciﬁka elektriska motstånd ändrande motståndsmaterial av plast, exempelvis ett material av inledningsvis angivet slag. Be- slciktningen eller beläggningen 31 anligger kontakter-ande mot de båda ledararrangemangens 19, 21 ledaravsnitt 23, 25, varvid de dock har ett jämförelsevis högt specifikt motstånd, när de ej är belastade av lryckelementet 9. På det ställe där tryckelementet 9 anligger mot utsidan av sensorelementet 7, minskas beläggningens 31 speciﬁka motstånd med ﬂera storleksord- ningar, så att vid orten för tryckelementet 9 förbinds med varandra de där befintliga ledaravsnitten 23, 25 med ett jämförelsevis lågt övergångsmotständ. Motståndsbanan 27 bildar därmed en potentiometerkoppling, vars motståndsförhällande är bestämt av tryckelementets 9 läge, utan att tryckelementet 9 härför måste i elektrisk kontakt med det av folieavsnitten 15, 17 fullständigt ommantlade arrangemanget. Tryckelementet 9 anligger uteslutande mot sensorelementets 7 utsida och innefattar en av en fjäder 33 (Fig 3) mot sensorelementet 7 fórspänd, i en styrning 35 förskjutbart styrd tryckdel 37, exempelvis i form av en kula eller 10 151 20 25 30 ses 926 ett tryckstift. Ändarna av motständsbanan 27 liksom även förbindningsledningen 29 är förbundna med en utvärderingskoppling 39, för vilken i sin tur kan vara anordnat et dataminne 42.The foil section 17 carries inside the sheath formed by the sections 15, 17 a coating 31 of a resistance material of plastic which changes depending on the pressure due to the pressure, for example a material of the type initially indicated. The decision direction or coating 31 abuts in contact with the conductor sections 23, 25 of the two conductor arrangements 19, 21, but they have a comparatively high specific resistance when they are not loaded by the loop element 9. At the place where the pressure element 9 abuts against the outside of the sensor element 7, the specific resistance of the coating 31 is reduced by ﬂ your orders of magnitude, so that at the location of the pressure element 9 the existing conductor sections 23, 25 are connected to each other with a comparatively low transition resistance. The resistance path 27 thus forms a potentiometer coupling, the resistance ratio of which is determined by the position of the pressure element 9, without the pressure element 9 for this having to be in electrical contact with the arrangement completely sheathed by the foil sections 15, 17. The pressure element 9 abuts exclusively against the outside of the sensor element 7 and comprises one of a spring 33 (Fig. 3) biased towards the sensor element 7, in a guide 35 slidably controlled pressure part 37, for example in the form of a ball or a pressure pin 926. The ends of the resistance path 27 as well as the connecting line 29 are connected to an evaluation connection 39, for which a data memory 42 can in turn be arranged.

Utvärderingskopplingen 39 fastställer positionsinformationen oberoende av delförhällandet hos den av motståndsbanan 27 bildade potentiometerkopplingen. För koordinering av växellådans kopplingsläge till positionsinformationen, jämför utvärderings- kopplingen 39 spänningspotentialer med från minnet 41 tillförd potentialgränsvärdesin- formation, såsom detta beskrivs i detalj i inledningsvis nämnda DE-A-38 36 145. För förklaring hänvisas till denna skrift.The evaluation coupling 39 determines the position information independently of the partial ratio of the potentiometer coupling formed by the resistance path 27. For coordinating the gearbox switching position to the position information, the evaluation coupling 39 compares voltage potentials with potential limit value information supplied from the memory 41, as this is described in detail in the initially mentioned DE-A-38 36 145. For explanation, reference is made to this document.

Utvärderingskopplingen 39 tillåter via positionsfastställningen en övervakning av funktionsdugligheten och särskilt fórslitningstillständet hos sensorelementet 7, eftersom absolutvärdet hos det mellan motständsbanans 27 ändanslutningar å ena sidan och förbindningsledningen 29 å andra sidan uppträdande motståndet är ett mått för tryckelementets 9 tryckkraft med avseende på lockets 13 stödyta och kan ändras vid ändring av de mekaniska förhållandena, särskilt p.g.a. avnötning såväl av sensorelementet 7 som tryckelementet 9 under loppet av sensorarrangemangets livslängd. Genom jämförelse med den i minnet 41 lagrade börinformationen om motståndet kan sensorelementets 7 förslitning och funktionsbe- redskap övervakas och eventuellt indikeras.The evaluation coupling 39 allows via the position determination a monitoring of the operability and in particular the state of wear of the sensor element 7, since the absolute value of the resistor occurring between the end connections of the resistance path 27 on the one hand and the connecting line 29 on the other hand is a measure of the pressure surface 13. changes when changing the mechanical conditions, especially due to wear of both the sensor element 7 and the pressure element 9 during the life of the sensor arrangement. By comparison with the setpoint information stored in the memory 41 about the resistance, the wear and functional readiness of the sensor element 7 can be monitored and possibly indicated.

Fig 4 visar en variant av ett sensorarrangemang, hos vilket ej övervakas läget hos de för de enskilda växlingsstegen anordnade växlingsaxlama, utan växelläget hos en central växlingsaxel 43, vilken i ett vâxelhus 45 för växellådan såväl är förskjutbar i riktningen for sin längdaxel 47 som roterbart styrd omkring längdaxeln 47. Förskjutrlingsläge och vridningsläge hos den exempelvis med växlingsaxlar 5 enligt Fig 1 kopplade, centrala växlingsaxeln 43 bestämmer växellådans växelläge och styrs exempelvis manuellt medelst en växelspak eller liknande. Växlingsaxelns 43 position avkänns i två koordinatriktningar av ett ' ytartat sensorelement 49, vilket är anordnat på insidan av ett lock 53, som tillsluter en öppning 51 hos växelhuset 45. Locket 53 har på sin insida en till längsaxeln 47 koncentrisk, cylinderavsnittsformig stödyta, vid vilken det bladformiga sensorelementet 49 är fastsatt med ytanliggning. Ett på stödaxeln 43 anordnat tryckelement 55 utövar vid ett läge som motsvarar växlingsaxelns 43 ställning en tryckkraft på sensorelementet 49.Fig. 4 shows a variant of a sensor arrangement, in which the position of the gear shafts arranged for the individual gear stages is not monitored, but the gear position of a central gear shaft 43, which in a gear housing 45 for the gearbox is both displaceable in the direction of its longitudinal axis 47 and rotatably controlled about the longitudinal axis 47. The displacement position and rotational position of the, for example, with gear shafts 5 according to Fig. 1, central gear shaft 43 determines the gear position of the gearbox and is controlled, for example, manually by means of a gear lever or the like. The position of the shift shaft 43 is sensed in two coordinate directions by a superficial sensor element 49, which is arranged on the inside of a cover 53, which closes an opening 51 of the gear housing 45. The cover 53 has on its inside a cylindrical section-shaped support surface concentric with the longitudinal shaft 47. the blade-shaped sensor element 49 is fixed with a surface abutment. A pressure element 55 arranged on the support shaft 43 exerts a compressive force on the sensor element 49 at a position corresponding to the position of the shift shaft 43.

Fig 5 visar detaljer hos sensorelementet 49, vilket består av principen enligt två sensorelement av det slag som beskrivs i Fig 2 och 3, vilka sensorelement i tryckelementets 55 tryckriktning är anordnade ovanför varandra, dock med vinkelrät inbördes förlöpande ledaravsnitt. För förklaring hänvisas till beskrivningen av Fig 2 och 3, varvid lika verkande 10 15 20 25 30 505 926 9 komponenter är försedda med hänvisningstal enligt Fig 2 och 3 och för skillnad försedda med bokstaven A. Framställningen i Fig 5 visar sensorarrangemanget 49 avvikande från Fig 4 i förloppet för lockets 53 stödyta.Fig. 5 shows details of the sensor element 49, which consists of the principle according to two sensor elements of the type described in Figs. 2 and 3, which sensor elements in the pressure direction of the pressure element 55 are arranged one above the other, but with perpendicular conductor sections. For an explanation, reference is made to the description of Figs. 2 and 3, in which equally acting components are provided with reference numerals according to Figs. 2 and 3 and for difference are provided with the letter A. The representation in Fig. 5 shows the sensor arrangement 49 deviating from Figs. 4 in the course of the support surface of the lid 53.

I detalj innefattar sensorelementet 49 två folieavsnitt l5a, vilka på de mot varandra vända sidoma uppbär ledararrangemang l9a, 2la med inbördes parallella ledaravsnitt 23a resp. 25a. Ledaravsnitten 23a, 25a hos ett av de båda folieavsnitten l5a, i detta fall det intill locket 53 liggande folieavsnittet l5a, förlöper i riktning för längsaxeln 47 och avkänner därmed tryckelementets 55 position i växlingsaxelns 43 omlcetsriktning. Ledaravsnitten 23a, 25a hos det andra folieavsnittet l5a sträcker sig tvärs längs axeln 47 och avkänner därmed positionen för tryckelementet 55 i riktning för längdaxeln. Ledaravsnitten 23a är vidare förbundna med motståndsbanor 27a, medan ledaravsnitten 25a är anslutna till varandra genom förbindningsledningar 29a.In detail, the sensor element 49 comprises two foil sections 15a, which on the facing sides support conductor arrangements 19a, 21a with mutually parallel conductor sections 23a and 23, respectively. 25a. The conductor sections 23a, 25a of one of the two foil sections 15a, in this case the foil section 15a adjacent to the lid 53, extend in the direction of the longitudinal axis 47 and thereby sense the position of the pressure element 55 in the circumferential direction of the shift shaft 43. The conductor sections 23a, 25a of the second foil section 1a extend transversely along the axis 47 and thereby sense the position of the pressure element 55 in the direction of the longitudinal axis. The conductor sections 23a are further connected to resistance paths 27a, while the conductor sections 25a are connected to each other by connecting lines 29a.

Beskiktningarria eller beläggningama 3la med ett motståndsmaterial av plast som tryckberoende ändrar sitt specifika elektriska motstånd är anordnade på plansidoma av ett gemensamt folieavsnitt l7a, vilket är anordnat mellan folieavsnitten l5a.The coatings or coatings 3la with a plastic resistive material which pressure-dependent changes their specific electrical resistance are arranged on the planar sides of a common foil section 17a, which is arranged between the foil sections 15a.

Folieavsnittens l5a, 17a randområden, åtminstone de båda utvändigt liggande folieavsnitten 15a är förbundna tätt med varandra, så att dessa avsnitt bildar en tätt skyddande ommantling. Det är självklart att i stället för ett gemensamt folieavsnitt 17a för de båda ställriktningama även kan vara anordnade speciella folieavsnitt såsom bärare av beläggningen 32a.The edge regions of the foil sections 15a, 17a, at least the two externally lying foil sections 15a are tightly connected to each other, so that these sections form a tightly protective sheath. It is obvious that instead of a common foil section 17a for the two adjusting directions, special foil sections can also be arranged as carriers of the coating 32a.

Utvärderingskopplingen 39a, vilken äter kan innefatta ett minne 4la, utvärderar de för båda ställriktningarna resulterande delförhållandena hos de motståndsbanor 27a som bildar potentiometerkopplingarna speciellt för båda ställriktningar och levererar?växellägesin- formation såväl för växlingsaxelns 43 läge i riktning för sin längdaxel 47 som för dennas vridnings- eller rotationsläge. För båda ställrikmingarna kan genomföras en övervakning av förslitningen, såsom beskrivs med ledning av Fig 1 - 3.The evaluation coupling 39a, which may comprise a memory 41a, evaluates the partial ratios of the resistance paths 27a resulting in both adjusting directions which form the potentiometer couplings especially for both adjusting directions and provides gear position information for the position of the shift shaft 43 in the direction of its longitudinal axis 47. or rotation mode. For both adjusting straps, a monitoring of the wear can be performed, as described with reference to Figs. 1-3.

Fig 6 och 7 visar varianter av sensorarrangemanget enligt Fig 4, vilkas sensorelement i stället för två sensorelement av det slag som beskrivs med ledning av Fig 2 och 3 endast erfordrar ett enda av dessa element. Likverkande delar är försedda med hänvisningstalen enligt Fig 1 - 4 och för skillnad försedda med en bokstav. För förklaring hänvisas till beskrivningen av Fig l - 4.Figs. 6 and 7 show variants of the sensor arrangement according to Fig. 4, whose sensor elements instead of two sensor elements of the type described with reference to Figs. 2 and 3 require only one of these elements. Equivalent parts are provided with the reference numerals according to Figs. 1 - 4 and for difference are provided with a letter. For an explanation, see the description of Figs. 1 - 4.

I utforingsexemplet enligt Fig 6 fasthålls ytanliggande mot lockets 53b cylinderavs- nittsformiga stödyta ett sensorelement 7b med förloppet hos det i Fig 2 och 3 visade utförandet. På stödaxeln 47b är åter anordnat ett tryckelement 55b, vilket såväl i riktningen 10 15 20 25 30 505 926 10 för den centrala kopplingsaxelns 43b längdaxel 47b som i dennas omkretsriktning anligger rörligt förskjutbart med förspänning mot sensorelementet 7b. Tryckelementets 55b läge i riktning för längsaxeln 47b bestäms på det med ledning av Fig 2 ochj3 angivna sättet, varvid sensorelementets 47 ej närmare framställda ledaravsnitt sträcker sig i växlingsaxelns 43b omkretsriktning. _ För fastställande av tryckelementets 55b position i omkretsriktníngen utnyttjas tryckberoendet hos sensorelementets beläggning 31 enligt Fig 2. Hårtill förlöper cylinderaxeln 57 hos lockets 53b cylinderavsnittsformiga stödyteaxel parallellt, dock excentriskt till längdaxeln 47b, varmed den från tryckelementets 55b fjäder 33b på denna tryckdel 37b utövade tryckkraften ändras i beroende av växlingsaxelns 43 rotationsläge. Denna ej närmare framställda utvärderingskoppling utvärderar därmed för växlingsaxelns 43 rotationsläge motståndsändringen hos sensorelementets potentiometerkoppling.In the exemplary embodiment according to Fig. 6, a surface element abutting against the cylindrical support surface of the lid 53b is held by a sensor element 7b with the course of the embodiment shown in Figs. 2 and 3. Arranged on the support shaft 47b is again a pressure element 55b, which both in the direction of the longitudinal axis 47b of the central coupling shaft 43b and in its circumferential direction abuts movably displaceable with bias against the sensor element 7b. The position of the pressure element 55b in the direction of the longitudinal axis 47b is determined in the manner indicated by Figs. 2 and 3, the conductor section 47 of the sensor element 47 not being shown in more detail extending in the circumferential direction of the shift axis 43b. To determine the position of the pressure element 55b in the circumferential direction, the pressure dependence of the sensor element coating 31 according to Fig. 2 is used. In this case, the cylinder axis 57 of the cover 53b has a cylindrical support surface axis parallel, but eccentric to the longitudinal axis 47b. depending on the rotational position of the gear shaft 43. This evaluation circuit, not shown in detail, thus evaluates for the rotational position of the gear shaft 43 the change in resistance of the potentiometer coupling of the sensor element.

Fig 7 visar en variant, hos vilken det med ledning av Fig 2 och 3 beskrivna sensorelementet 7c är anordnat med ledaravsnitten för sina ledararrangemang i riktningen för längsaxeln 47c hos den centrala växlingsaxeln 43c. Sensorelementet 7c avkänner därmed på det med ledning av Fig 2 och 3 beskrivna sättet vinkellâget för växlingsaxeln 43c. För avkänning av läget i riktningen för längdaxeln 47c utvärderas åter storleken av det tryck, med vilket tryckelementet 55c anligger mot sensorelementet 7c. För att uppnå en ändring av den från tryckelementets 55c fjäder 33c på denna tryckdel 37c utövade kraften i riktningen för längdaxeln 47c, förlöper den vid 57c antydda cylinderaxeln hos lockets 53c cylinderavsnitts- formiga stödyta lutande till längdaxeln 47c. För utvärderingen i de båda ställriktningarna är äter anordnad en ej närmare framställd utvärderingskoppling.Fig. 7 shows a variant in which the sensor element 7c described with reference to Figs. 2 and 3 is arranged with the conductor sections for their conductor arrangements in the direction of the longitudinal axis 47c of the central shift axis 43c. The sensor element 7c thus senses the angular position of the shift shaft 43c in the manner described with reference to Figs. 2 and 3. To sense the position in the direction of the longitudinal axis 47c, the magnitude of the pressure with which the pressure element 55c abuts against the sensor element 7c is again evaluated. In order to achieve a change in the force exerted from the spring 33c of the pressure element 55c on this pressure part 37c in the direction of the longitudinal axis 47c, the cylindrical axis indicated by 57c of the cylinder 53-shaped support surface extends inclined to the longitudinal axis 47c. For the evaluation in the two setting directions, an evaluation circuit, not further elaborated, is arranged.

Det är självklart att de båda utföringsformema enligt Fig 6 och 'ïstorleken av potentiometerkopplingens motstånd åter kan utnyttjas för en förslitningsövervakning.It is obvious that the two embodiments according to Fig. 6 and the magnitude of the resistance of the potentiometer coupling can again be used for a wear monitoring.

Fig 8 och 9 visar varianter av sensorelement, vilka kan användas i överensstämmelse med sensorelementet 7, 7b och 7c, vilkas från dessa sensorelement avvikande komponenter dock även kan användas vid de motsvarande sensorkomponentema hos sensorelementet 49.Figs. 8 and 9 show variants of sensor elements, which can be used in accordance with the sensor elements 7, 7b and 7c, whose components deviating from these sensor elements can, however, also be used with the corresponding sensor components of the sensor element 49.

Komponenter med lika verkan förses därmed med hänvisningstalen enligt Fig 2 och 3 och för urslciljning med en bokstav. För förklaring av dessa komponenter hänvisas till beskrivningen av Fig 1 - 5. Fig 8 visar en utföringsform som trots den jämförelsevis höga upplösningen hos de redan beskrivna sensorelementen möjliggör ytterligare höjning av dessas upplösning och samtidigt en höjning av driftssäkerheten genom redundans. Det i Fig 8 framställda sensorelementet 7d innefattar liknande sensorelementet 47 enligt Fig 5 två folieavsnitt l5d, vilka åter är försedda med vardera två ledararrangemang 19d resp 2 ld på deras mot varandra 10 15 20 25 30 505 926 11 vända plana ytor. Ledaranangemangen l9d, 21d hos var och en av de båda folieavsnitten består i sin tur åter av inbördes parallella och på lika avstånd från varandra anordnade ledaravsnitt 23d resp. 25d, av vilka ledaravsnitten 23d är förbundna med vardera en motståndsbana 27d och ledaravsnitten 2Sd med en fórbindningsledning 29d. Mellan de båda folieavsnitten l5d är anordnat ett folieavsnitt l7d, vilket på sina båda mot folieavsnitten l5d vända ytor är belagd med en beläggning 3ld av plastmaterial som tryckberoende ändrar sitt specifika elektriska motstånd. Åtminstone folieavsnitten l5d är längs sina kanter förbundna tätt med varandra. För understöd av tryckelementet 9d ligger sensorelementet 7d med ytanliggning mot en stödyta av en lockdel l3d eller liknande.Components with equal effect are thus provided with the reference numerals according to Figs. 2 and 3 and for identification with a letter. For an explanation of these components, reference is made to the description of Figs. 1 - 5. Fig. 8 shows an embodiment which, despite the comparatively high resolution of the sensor elements already described, enables further increase of their resolution and at the same time an increase in operational reliability through redundancy. The sensor element 7d shown in Fig. 8 comprises similarly the sensor element 47 according to Fig. 5 two foil sections 15d, which in turn are provided with two conductor arrangements 19d and 2 ld, respectively, on their flat surfaces facing each other. The conductor arrangements 19d, 21d of each of the two foil sections in turn again consist of mutually parallel and equally spaced conductor sections 23d resp. 25d, of which the conductor sections 23d are each connected to a resistance path 27d and the conductor sections 2Sd to a connecting line 29d. Arranged between the two foil sections 1d is a foil section 17d, which on its two surfaces facing the foil sections 1d is coated with a coating 3d of plastic material which, depending on the pressure, changes its specific electrical resistance. At least the foil sections l5d are closely connected along their edges. For supporting the pressure element 9d, the sensor element 7d lies with a surface abutment against a support surface of a lid part 13d or the like.

Såvida beskrivits i det föregående, motsvarar sensorelementet 7d det i samband med Fig 5 beskrivna sensorelementet 49. Till skillnad från detta sensorelement förlöper dock samtliga ledaravsnitt 23d, 2Sd på båda folieavsnitten l5d inbördes parallella och tvärs den vid Id antydda ställriktningen för tryckelementet 39d. Ledaravsnitten är emellertid, betraktat i den projektion, på vilken delamas l3d stödyta är anordnade med lucka till varandra, såsom detta framgår av en streckprickad linje vid 59 för projektionen av ett ledaravsnitt hos det undre folieavsnittet l5d i planet för det övre folieavsnittet l5d. Förskjutningen kan vara så vald, att projektionen av varje ledaravsnitt för det ena folieavsnittet kommer att ligga mellan intilliggande ledaravsnitt 23d, 2Sd hos det andra folieavsnittets; det kan emellertid även väljas på sådant sätt, att projektionen för varje ledaravsnitt 2Sd hos det ena folieavsnittet med ledaravsnittets 2Sd projektion övertäcker förhandenvarande andra folieavsnitt. Den i Fig 8 ej närmare framställda utvärderingskopplingen utvärderar särskilt potentiometerkopplingarna hos de båda motståndsbanoma 27d, varigenom upplösningsnoggrannheten ökas. Vid bortfall av en av de båda sensorkomponenterna kan tryckelementets 9 läge bestämmas liksom tidigare, om dock med minskad upplösning. Det är självklart att för ett sensorelement enligt Fig 5 erfordras två av de i Fig 8 framställda sensorelementen 7d.As described above, the sensor element 7d corresponds to the sensor element 49 described in connection with Fig. 5. However, unlike this sensor element, all conductor sections 23d, 2Sd on both foil sections l5d run mutually parallel and across the setting direction of the pressure element 39d indicated by Id. The conductor sections are, however, viewed in the projection on which the support surface of the parts 13d is arranged with a gap to each other, as can be seen from a dashed line at 59 for the projection of a conductor section of the lower foil section 15d in the plane of the upper foil section 15d. The offset may be so selected that the projection of each conductor section for one foil section will lie between adjacent conductor sections 23d, 2Sd of the other foil section; however, it can also be selected in such a way that the projection of each conductor section 2Sd of one foil section with the projection of the conductor section 2Sd covers existing other foil sections. The evaluation coupling, not shown in more detail in Fig. 8, evaluates in particular the potentiometer couplings of the two resistance paths 27d, whereby the resolution accuracy is increased. In the event of the failure of one of the two sensor components, the position of the pressure element 9 can be determined as before, albeit with reduced resolution. It is obvious that for a sensor element according to Fig. 5 two of the sensor elements 7d produced in Fig. 8 are required.

Hos de i de föregående beskrivna sensorelementen är det med motståndsbanan förbundna ledararrangemanget, exempelvis arrangemanget 19 i Fig 2 liksom även det ledararrangemang som bildar det ena kontaktarrangemanget, exempelvis 21 i Fig 2, anordnade på samma sida av den tryckberoende motståndsmaterialbeläggningen.In the sensor elements described above, the conductor arrangement connected to the resistance path, for example the arrangement 19 in Fig. 2, as well as the conductor arrangement forming one contact arrangement, for example 21 in Fig. 2, are arranged on the same side of the pressure-dependent resistance material coating.

Fig 9 visar en variant hos vilken samtliga i det föregående beskrivna sensorelementen kan insättas och vid vilken det ledararrangemang som bildar det ena kontaktarrangemanget samt det med motståndsbanan förbundna ledararrangemanget är anordnade på till varandra motsatt liggande sidor hos den tryckberoende motståndsbanan. På ett av isoleringsmaterial bestående folieavsnitt l5e är åter anordnade ett ﬂertal inbördes parallella och på avstånd från 10 20 25 30 505 926 12 varandra anordnade ledaravsnitt 23e hos ett ledararrangemang 19e. Ledaravsnitten 23e sträcker sig tvärs till den med le antydda ställriktningen hos ett tryckelement 9 och är på lika avstånd förbundna med en motståndsbana 27e. Såsom bärare för den tryckberoende sitt elektriska specifika motstånd sig ändrande beläggningen 3 le av ett motståndsmaterial av plast, tjänstgör i motsats till den i det föregående beskrivna utföringsformen ej något folieavsnitt av ett isoleringsmaterial, utan ett metallfolieavsnitt 61, vilket utan lucka år beskiktat ytartat och stående i elektrisk kontakt med det tryckberoende motståndsmaterialet. I* övrigt anligger beskiktningen 3le åter omedelbart på ledararrangemanget 19e. Folieavsnitten 61 , 15e är tätt förbundna med varandra längs deras kanter. Sensorelement 7e anligger åter ytartat mot en stödyta hos en bärardel, exempelvis en lockdel 13d hos växelhuset.Fig. 9 shows a variant in which all the sensor elements described above can be inserted and in which the conductor arrangement forming one contact arrangement and the conductor arrangement connected to the resistance path are arranged on opposite sides of the pressure-dependent resistance path. On a foil section 15e consisting of insulating material, a number of mutually parallel and at a distance from each other arranged conductor sections 23e of a conductor arrangement 19e are arranged. The conductor sections 23e extend transversely to the positioning direction of a pressure element 9 indicated by le and are connected at equal distances to a resistance path 27e. As a carrier for the pressure-dependent electrical specific resistance of the changing coating 3le of a plastic resistance material, in contrast to the embodiment described above, no foil section of an insulating material serves, but a metal foil section 61, which is surface-coated and standing without a door. in electrical contact with the pressure-dependent resistance material. In other respects, the coating 3le is again applied immediately to the conductor arrangement 19e. The foil sections 61, 15e are tightly connected to each other along their edges. Sensor elements 7e again abut superficially against a support surface of a carrier part, for example a lid part 13d of the gear housing.

I det obelastade tillståndet âr övergångsmotståndet mellan ledaravsnitten 23e och metallfolieavsnittet 21 jämförelsevis högt. Vid tryckbelastning minskas övergángsmotståndet så mycket, att metallfolieavsnittet 61 är "kontakterat" med åtminstone ett av de ledaravsnitt 23e som bildar motståndsbanans 27e spänningsuttag.In the unloaded state, the transition resistance between the conductor sections 23e and the metal foil section 21 is comparatively high. At compressive load, the transition resistance is reduced so much that the metal foil section 61 is "contacted" with at least one of the conductor sections 23e which form the voltage socket of the resistance path 27e.

Claims

Arrangement for registering the gear position of a gearbox for a motor vehicle which comprises several gear stages, in the gear housing (3; 45) at least one gear shaft (5; 43) which controls the gear ratio between the gear stages is mounted displaceably at least in the direction of its longitudinal axis (1), and in particular also rotatably mounted about its longitudinal axis (47), comprising at least one sensor element (7; 49) spread over a surface, for which one is arranged with the gear shaft (1; 43). ) the connection and its movement following adjusting element (9; 55), which resiliently and displaceably in the adjusting direction abuts on the sensor element (7; 49) saint in accordance with its abutment position at least in the direction of the longitudinal axis (1; 47), but especially also in a second direction transverse thereto defines a resistance value for the sensor element (7; 49), and further comprising an evaluation coupling (39) connected to the sensor element (7; 49), which, depending on the resistance value, generates a signal representing the gear position of the gearbox and corresponding to the position of the gear shaft (5; 43), characterized in that the sensor element (7; 49) for at least one adjusting direction of the adjusting element partly comprises a conductor arrangement (19) with a number of mutually parallel, equally spaced surface-arranged conductor sections (23) extending transversely to the adjusting direction, which are interconnected by equal electrical resistors, and on the one hand extending across the conductor sections (23) extending, in the resting state towards the conductor sections (23) electrically substantially insulated contact arrangement (21, 31 ; 61; 3 le), which by exerting a compressive force across the surface of the conductor arrangement (19) can be brought into a current-conducting connection with the conductor sections (23), that the conductor arrangement (19) and the contact arrangement (21, 31; 61, 31a) are tightly enclosed by a sheath , which is formed as a blade on at least one of its plane sides, and that the sensor element (7; 49) is arranged inside the gear housing (3; 45) and the adjusting element is formed as a pressure element (9) which abuts against the outside of the plane side formed by the blade. of the mantle.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the sensor element (7; 49) abuts superficially against the inner surface of a housing cover (13; 53) which removably closes an opening (11; 51) of the gear housing (3; 45).

Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor element (49) encloses the gear shaft (43) on a cylindrical surface axial to its longitudinal axis (47) and that the sensor element (49) inside the casing comprises two through an insulating foil (17a ) insulated pairs of each other a conductor arrangement (19a) and each a contact arrangement (21a, 31a), the conductor sections (23) of the two conductor arrangements (19a) extending substantially perpendicularly to each other. 9 15 14 See arrangement 926 14 4. Arrangement according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the contact arrangement (21, 31; 61,3le) has an equal to all conductor sections (23) of the first-mentioned conductor arrangement (19; 19e). ) joint abutment, which also abuts a second, in the direction of the position along the first conductor arrangement (19; 19e) extending conductor-arrangement-adjacent (21; 61) superficial resistance path (31; 31e) of a pressure-dependent specific electrical resistance changing resistive material of plastic . Arrangement according to claim 4, characterized in that the evaluation circuit (39) generates a signal representing the transition resistance between the first and the second conductor arrangement (6). Arrangement according to claim 5, characterized in that the conductor sections (21) of the first conductor arrangement (19) are arranged in a first position direction next to each other and that for the sensor element (7; 7b, 7c) or the pressure element (9) are arranged inclined surfaces, which in a second adjusting direction extending across the first adjusting direction depending on the position of the pressure element (9) relative to the sensor element (7b, 7c) change its compressive force. Arrangement according to claim 6, characterized in that the sensor element (7b; 7c) is arranged on a shift shaft (43b; 43c) arcuate, either in the direction of the longitudinal axis of the shift shaft (43c) or in the circumferential direction of the shift shaft (43b). or decreasing radial distance from the gear shaft (43b, 43c), enclosing, with respect to the gearbox fixed bearing surface. Arrangement according to Claim 7, characterized in that the support surface is a shaft parallel, however cylindrical surface arranged eccentrically to the gear shaft (43b). Arrangement according to claim 7, characterized in that the support surface is a cylindrical surface, the axis (57c) of which intersects the longitudinal axis (47) of the gear shaft (43) at an acute angle. Arrangement according to one of Claims 4 to 9, characterized in that the second conductor arrangement (61) forms a surface-like conductor section (23e) of the first conductor arrangement (19e) which completely overlaps the conductor path and that the resistance path (31e) is arranged between this conductor path (61) and the surface of the first conductor arrangement (19e). ll. Arrangement according to one of Claims 4 to 9, characterized in that the second conductor arrangement (21) has a number of conductor sections (23) which are parallel to one another and with the conductor arrangement (19) of the first conductor arrangement (19) and to the first conductor arrangement. conductor sections (23) of the manifold (19) in a common surface adjacent conductor sections (25), which are connected to each other by a connecting line (29), and that the resistance path (31) abuts against all conductor sections (23, 25) of both the first (19) as the second (21) leadership arrangements. Arrangement according to claim 1, characterized in that the conductor sections (23, 25) of the First (19) and the second (21) conductor arrangements follow one another alternately in the setting direction. Arrangement according to one of Claims 4 to 12, characterized in that the evaluation circuit (39) comprises a signal memory (41) for at least one signal representing a setpoint of the transition resistor and a signal representing the readiness of the sensor element (7; 49) in dependence on the transition resistance signal. and the setpoint. Arrangement according to any one of claims 1 - 13, the sensor element (7d) for at least one steel direction (Id) comprises two pairs of a conductor arrangement (19d) and each a contact arrangement (21d) insulated against each other by means of a marked avatt insulating foil (17d). 3ld), wherein the corresponding conductor sections (23, 25) of the two conductor arrangements (19d; 21d, 3ld) are arranged mutually parallel in the steel direction, but mutually on the hatch.