JP2000513076A - ギア位置センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 変速機構においてどのギア比が係合されているかを指示するギア位置センサ配列である。この配列は、各ギア比の選択に際して第一の直線方向（Ｘ）及び第二の回転方向（Ｙ）に移動する、変速機構の変速比選択機構の部分（11）に結合される指示構造（19）と、前記第一及び第二の方向への指示構造の移動の結果、直線検出プローブ（26）を介して変速機構が現在係合しているギア比として指示を与える、第三の直線方向（Ｚ）に移動されるカム（20）のカム表面（28）の形状の検出構造とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 ギア位置センサ 本発明は、自動車の変速機構において、現在どのギア比に係合されているかを 表示する、ギア位置センサに関する。 典型的には自動車の変速機構は、如何なる瞬間にもギア比の内のただ１つのみ が係合可能であるような、相互に排他的に係合される複数のギア比を備え、これ らのギア比は、直線方向及び回転方向の双方に移動されて各ギア比に係合される 選択部材によって選択される。 本発明の目的は、ギア位置センサを提供することであり、このギア位置センサ は、このような変速機構の操作ギア比が直ちに検出されることを可能とする。 本発明の一局面によれば、複数のギア比の内の１つが変速機構内で係合される ことを指示するようにギア位置センサ配置が提供され、この配置は、各ギア比の 選択に際して第一の直線方向及び第二の回転方向に動く、変速機構のギア比選択 機構の部分に機能的に結合される指示構造と、前記第一及び第二の方向への指示 構造の移動の結果、変速機構が現在係合しているギア比として指示を与える、第 三の直線方向に移動されるカム表面の形状の検出構造とを含む。 好適な構造においては、検出構造はカムの形状であり、関連する電気的位置セ ンサの直線的な検出プローブを移動させて係合されるギア比を指示する。 このカムは、検出プローブに対して単純に支持され、もしくはスナップ又は結 合によりプローブに接続される。 カムは、ハウジング内の前記第三の方向に直線的に滑動可能であり、このハウ ジングは、選択機構のケースにある開口を通って延伸し、また関連する電気的位 置センサを支持する。 都合の良いことには、カム及びその中でカムが直線的に滑動するハウジングは 、ハウジング内でカムの回転を妨げる共働構造を有する。 好適にはハウジングは、選択機構のケースの外側に固定するための設置フラン ジを含む。 カム及びハウジングは、都合の良いことにプラスチック材料から形成される。 代替的な構造においては、電気的位置センサは、ケース内に延伸して検出プロ ーブが突き出すところから延伸する部分を備え、カムは中空の管状部分を有し、 この管状部分は、ケース内に突き出す電気的位置センサの前記部分の外側部分を 覆い、前記第三のセンサ内で入れ子式にはまりこむように直線的に滑動する。 好適には電気的位置センサの部分と入れ子式にはまりこむ管状部分とは、相互 の回転を妨げる相互係合構造を有する。さらにこれらの入れ子式にはまりこむ構 成要素はプラスチック材料から形成される。 本発明によるいくつかのギア位置センサ配置が、さらに例示のみを目的として 、添付される図面を参照して詳述される。添付の図面は： 図１は、ギア位置センサ及び関連したギア選択機構の部分の概略分解透視図で ある。 図２は、図１のＡ−Ａの線における断面図である。 図３は、図１に示される選択機構により使用されるギア選択ゲートを示す。 図４は、図１のギア位置センサで使用される検出カムの形状を矢印Ｂの方向か ら見て示す。 図５ａ〜図５ｅは、関連した変速機構の中立位置及び各ギア比に関連してカム が持ち上がることを概略的に示す。 図６は、各ギア比に関連するカム変位の範囲を表の形態で示す。 図７は、図１及び図２に示されたセンサ配列の変更された形態を示す。 図８及び図９は、検出カムがセンサ設置ハウジングから直接支持されない、代 替的な配置を示す。 図１及び図２を参照すると、これらは関連した自動車変速機構（図示せず）用 のギア選択機構の部分を示す。この選択機構は、それぞれギア比選択ロッド16、 17、18に関連する削除部分13、14、15に係合するギア比選択指状突起12を支える シャフト11を含む。図３に示されるギア比選択ゲート内の関連したギア選択レバ ー（図示されない）の移動によって、それぞれのギア比選択ロッド16〜18にそれ ぞれ係合するように、公知の方法でシャフト11は、第一の軸方向Ｘ及び回転方向 Ｙに変位される。 ギア選択レバーとシャフト11の間の結合（図示されない）は、機械的もしくは 電気的、油圧的である。例えばギアレバーは、ケーブル及びレバーシステムを介 してシャフト11に結合される。 シャフト11に取り付けられるのは突起19の形状の指示構造であり、この指示構 造は、開口22aを介して選択機構を取り囲むケース22内に突き出すプラスチック ハウジング21内で滑動可能である、カム20の形状の検出構造と係合する。またハ ウジング21は、ケース22の外側に延伸し、電気的位置センサ24が位置25でネジ止 めされるところに延伸する、取り付けフランジ23を含む。センサ24は、カム20の 背面27に対して支持されるプローブ26を備え、それぞれＸ方向及びＹ方向へのシ ャフト11の直線方向及び回転方向の動きに対応する、Ｚ方向へのカム20の直線的 な移動に追従する。センサ24は、プローブ26の軸方向の位置に対応して変化する 電気信号を発生し、したがって関連する変速機構内で現在どのギア比に係合して いるかの指示を電気的制御システムに提供する。さらにこの電気信号は、例えば 欧州特許第0038113号、第0043660号、第0059035号、第0101220号に開示されるよ うなセミオートマチックトランスミッションの一部として、もしくは例えば英国 特許出願第9502140.8号に開示されるフルオートマチックトランスミッションの 一部として使用される。 図４を参照すると、これには突起19に接触するカム20の前面28の形状の詳細が 示されている。カム表面28は、関連する変速機構がその中立の状態にある時に、 突起が沿って移動する中央トラック30を有する。トラック30の片側の一方の端は 、シャフト11が関連する変速機構の後退のギア比に係合するように移動されると 、突起19に係合する一段高いカム接触表面31を与える。中立トラック30のもう一 方の端には、シャフト11が変速機構の５速を選択するように移動されると、係合 するより低いカム接触表面32がある。トラック30の中央に対して軸方向に移動す ることにより、カム接触領域33及び34は、シャフト11が変速機構の３速及び４速 のギア比にそれぞれ係合するように移動される際に、突起19に係合する中立トラ ックの両側を与えられる。これらの接触領域33及び34は、カム表面28の中立トラ ック30の通常の水準よりやや低い。 さらに中立トラック30のもう一方の側に移動することにより、２つの一段高い カム接触領域35及び36が、変速機構の１速及び２速のギア比がシャフト11の移動 によって係合される際に、突起19に合する中立トラックの両側に与えられる。 図５ａは、プローブ19が中立トラック30に係合される際に、シャフト11の長手 軸Ｘ−Ｘからのカム20の背面27の公称変位を示す。名目上この変位は37mm（±0. 3mm）である。同様に図５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅは、１速／２速、３速／４速、 ５速及び後退のギア比がそれぞれ関連する変速機構によって選択される際の、背 面27の公称変位を示す。図６は、トランスミッションの各ギア比に関連する公称 及び最大、最小変位を表の形態で示す。これはカム位置の範囲を画定し、したが って各ギア比に関連した関連するセンサ24からの電気信号を画定する。 上述から認められるように、突起19がカム接触表面35もしくは36と係合し１速 もしくは２速の動作ギア比のどちらかを選択する際、センサ24からの出力信号は 同じである。同様に突起19がカム接触表面33もしくは34と係合し３速もしくは４ 速のギア比を選択する際、センサ24からの出力は、３速と４速のギア比どちらに 対しても同じである。関連する電気的制御システムに関して１速と２速及び３速 と４速のギア比の間を区別できるようにする目的で、関連するギア選択レバーは 自動車の運転者がギアレバーを引いたかもしくは押したかを指示する移動センサ を与えられ、したがって１速及び２速のギア選択の間を区別し、３速及び４速の ギア選択の間を区別する総合的なシステムが可能となる。 代替的には、プローブ26の道程が十分に長い場合、好適に修正されたカム表面 28によって、トランスミッションの各ギア比に関する（カム20の独自の位置に対 応する）プローブ26の独自の軸位置を備えることが可能となり、したがって上述 のような１速と２速の間及び３速と４速の間のギア比を区別するためのギアレバ ー押し／引きセンサを使用する必要もなくなる。 図７は、センサ24がキー溝24aを備えること以外は図２に示す検出配列と同様 な検出配列を示し、このキー溝は、プラスチックハウジング23の中に鋳込まれる もしくは恒久的に押し込まれる。 上述された全ての配列では、センサ24のプローブ26は、カム20の背面27に対し て単純に支持され、カムがＺ方向に動く際にこの表面と接触を保つ。図８に示さ れる配列では、プローブ26は終端ボール形状部分26aを有し、この部分はカム部 材20内の対応するボール形状凹所20cにはめ込まれ、カム部材とプローブ26が単 一ユ ニットとして移動することを確実にする。図８及び９に示す配列においては、カ ム部材20は管状部分20aを備え、この部分はセンサ24のノーズ部分24b上で案内さ れ、選択機構ケース上のセンサ24を配置するハウジング23から何ら直接支持され ない。図９から理解されるように、センサ24のノーズ部分24bの断面及びカム20 の取り囲む管状部分20aは、関連する変速機構の選択に際して突起19が移動する とき、ノーズ部分24bの周りをカム部材20が回転するのを防ぐように共働する。 したがって本発明は、選択機構ケース上に電気的位置センサ設けるのみならず 、関連するギア比選択部材の直線及び回転移動を位置センサの検出プローブの純 粋に直線的な移動に変換する、単純ではあるが効果的な配列を与える。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数のギア比のうちのどれが変速機構内で係合されているかを指示するギア 位置センサ配列であって、 該配列は、各ギア比の選択に際して第一の直線方向及び第二の回転方向に移動 する、変速機構のギア比選択機構の部分に機能的に結合される指示構造と、 前記第一及び第二の方向への前記指示構造の移動の結果、変速機構が現在係合 しているギア比として指示を与えるように、第三の直線方向に移動させられるカ ム表面の形状の検出構造とを備えることを特徴とするギア位置センサ配列。 ２．検出構造が、カムの形状であり、関連する電気的位置センサの直線検出ブロ ーブを移動させて係合するギア比の指示を与えることを特徴とする、請求項１記 載のギア位置センサ配列。 ３．カムが検出プローブに対して単純に支持され、もしくはスナップ又は他の結 合により接続されることを特徴とする、請求項２記載のギア位置センサ配列。 ４．カムが、選択機構のケース内の開口を介して延伸して、また関連する電気的 位置センサを支える、ハウジング内の前記第三の方向に直線的に滑動可能である ことを特徴とする、請求項２又は３記載のギア位置センサ配列。 ５．カム及びその中でカムが直線的に滑動するハウジングが、ハウジング内でカ ムの回転を妨げる共働構造を備えることを特徴とする、請求項４記載のギア位置 センサ配列。 ６．ハウジングが、選択機構のケースの外側に固定される設置フランジを含むこ とを特徴とする、請求項４又は５記載のギア位置センサ配列。 ７．カム及びハウジングが、プラスチック材料から形成されることを特徴とする 、請求項４〜６のいずれか１項記載のギア位置センサ配列。 ８．センサが、プラスチック製の設置フランジに鋳込まれ、もしくは押し込まれ 、もしくはネジ止めされることを特徴とする、請求項７記載のギア位置センサ配 列。 ９．電気的位置センサが、検出プローブが突き出すところから前記ケース内に延 伸する部分を備え、カムが中空の管状部分を有し、この管状部分は、ケース内に 突き出す電気的位置センサの前記延伸する部分の外側部分を覆い、前記第三の方 向に入れ子式にはまりこむように直線的に滑動することを特徴とする、請求項２ 又は３記載のギア位置センサ配列。 １０．電気的位置センサの部分及びはまりこむ管状部分が、相対的な回転を防ぐ 相互係合構造を備えることを特徴とする、請求項９記載のギア位置センサ配列。 １１．はまりこむ構成要素がプラスチック材料から形成されることを特徴とする 、請求項１０記載のギア位置センサ配列。 １２．位置センサが、選択機構のケースの外側に固定される取り付けフランジ内 に鋳込まれ、もしくは押し込まれ、もしくはネジ止めされることを特徴とする、 請求項１１記載のギア位置センサ配列。 １３．カム表面が、変速機構が中立である際に指示構造によって係合される中央 トラックと、各それぞれのギア比にある際に指示構造によってそれぞれ係合され る中央トラックの両側の接触表面とを含むことを特徴とする、請求項１〜１２の いずれか１項記載のギア位置センサ配列。 １４．カム表面が、各それぞれのギア比に関して検出構造の独自の移動を発生す ることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項記載のギア位置センサ配列 。 １５．ギア比が、複数の選択面を備える選択ゲート内のギア選択装置の移動によ り選択され、移動の同じ面のギア比が選択されると、カム表面が検出構造の同じ 移動を発生し、前記配列が、選択装置が移動される方向を検出するギア選択セン サを与えられることによって、選択の同じ面のギア比の間を区別することを特徴 とする、請求項１〜１３のいずれか１項記載のギア位置センサ配列。 １６．複数のギア比のうちのどれが変速機構内で係合されるかを指示するギア位 置センサ配列であって、実質的に該配列が、添付の図面の図１〜６もしくは７又 は８及び９を参照して上述のように記述され、添付の図面の図１〜６もしくは７ 又は８及び９に図示されるような構造及び配列であることを特徴とする、ギア位 置センサ配列。