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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kick-Down-Schalter, der für ein Fahrpedal eines Fahrzeuges verwendet wird.
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Ein Kick-down-Schalter, der für ein Fahrpedal verwendet wird, ist im Stand der Technik bekannt.
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Entsprechend einem Kick-down-Schalter, beispielsweise wie dieser in der Veröffentlichung nach dem Stand der Technik Nr. 1 (
Japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. S58-139227 (A) ) offenbart ist, wird ein Kick-down-Signal zum Herunterschalten eines Getriebes ausgegeben, wenn ein Rotationswinkel eines Fahrpedals größer als ein vorbestimmter Winkel wird. Entsprechend dem Kick-down-Schalter dieses Standes der Technik wird, wenn ein bewegliches Element
23, das in einem Schaltgehäuse
21 untergebracht ist, durch ein Fahrpedal gedrückt wird, ein beweglicher Anschluss
24, der im beweglichen Element
23 vorgesehen ist, mit feststehenden Anschlüssen
25 in Berührung gebracht, sodass das Kick-down-Signal ausgegeben wird.
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Entsprechend einem anderen Kick-down-Schalter, beispielsweise wie es in der Veröffentlichung nach dem Stand der Technik Nr. 2 (
Japanische Patentveröffentlichung Nr. H03-99944 (A) ) offenbart ist, wird ein Druckknopf
24 durch ein Fahrpedal niedergedrückt, kurz bevor ein Kick-down-Signal von einem Kick-down-Schalter
31 ausgegeben wird. Entsprechend einer solchen Struktur erkennt ein Fahrzeugfahrer, dass das Kick-down-Signal vom Kick-down-Schalter ausgegeben wird, um ein Getriebe herunterzuschalten.
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Bei einem weiteren Stand der Technik, das heißt der Veröffentlichung nach dem Stand der Technik Nr. 3 (
Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2009-123642 (A) ) ist ein Fahrzeugschalter zum Erfassen, ob ein Bremspedal betätigt wird oder nicht, offenbart. Entsprechend dem Fahrzeugschalter gelangt, wenn ein bewegliches Element
22, das an einem Gehäuse
21 untergebracht ist, durch ein Bremspedal betätigt wird, ein Magnet
3, der im beweglichen Element
22 vorgesehen ist, näher an eine Magneterfassungsvorrichtung
6, die in dem Gehäuse
21 vorgesehen ist, um dadurch ein Signal auszugeben. Als ein Ergebnis leuchtet eine Stopplampe auf.
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In der vorstehenden Veröffentlichung nach dem Stand der Technik Nr. 1 kann, wenn eine übermäßige Last auf das Fahrpedal aufgebracht wird, ein starker Stoß an den feststehenden Anschlüssen über das bewegliche Element und der Schaltgehäuse wirken. Dann können die Anschlüsse abgetragen werden oder beschädigt werden und schließlich kann das Kick-down-Signal nicht länger ausgegeben werden.
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In der vorstehenden Veröffentlichung des Standes der Technik Nr. 2 ist eine Struktur zum Ausgeben des Kick-down-Signals nicht offenbart.
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In der vorstehenden Veröffentlichung des Standes der Technik Nr. 3 kann, wenn ein störendes Magnetfeld auf die magnetische Erfassungsvorrichtung von einer Außenseite des Gehäuses aufgebracht wird, eine Erfassungsgenauigkeit der magnetischen Erfassungsvorrichtung verringert werden und beim Fahrzeugschalter eine Fehlfunktion auftreten.
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Die vorliegende Offenbarung wurde im Hinblick auf die vorstehenden Punkte getätigt. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Kick-down-Schalter vorzusehen, bei dem die Zuverlässigkeit für ein Ausgabesignal erhöht ist.
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Entsprechend einem Merkmal der vorliegenden Offenbarung (beispielsweise wie es in Anspruch 1 definiert ist) setzt sich ein Kick-down-Schalter (1), der ein Signal ausgibt, wenn ein Rotationswinkel eines Fahrpedals (3) größer als ein vorbestimmter Winkel wird, aus einem Gehäuse (10), einem beweglichen Element (20), einer Schraubenfeder (30), einer Magnetfelderzeugungseinheit (40, 41 bis 43) und einem Magnetismuserfassungselement (50) zusammen.
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Das Gehäuse (10) ist rohrförmig mit einem geschlossenen Bodenende ausgebildet und das Gehäuse (10) hat einen Bodenabschnitt (11a) und einen rohrförmigen Wandabschnitt (12), der sich vom Bodenabschnitt (11a) erstreckt.
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Das bewegliche Element (20) ist im rohrförmigen Wandabschnitt (12) beweglich untergebracht und das bewegliche Element (20) wird zum Bodenabschnitt (11a) bewegt, wenn eine Trittkraft eines Fahrzeugfahrers, die vom Fahrpedal (3) übertragen wird, auf das bewegliche Element (20) aufgebracht wird.
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Die Schraubenfeder (30) ist aus einem Magnetmaterial gefertigt, wobei ein Ende von dieser mit dem Bodenabschnitt (11a) in Eingriff steht, während das andere Ende von dieser mit dem beweglichen Element (20) in Eingriff steht. Die Schraubenfeder (30) spannt das bewegliche Element (20) in eine Richtung entgegengesetzt zum Bodenabschnitt (11a) vor.
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Die Magnetfelderzeugungseinheit (40, 41 bis 43) ist im beweglichen Element (20) in einem Bereich innerhalb der Schraubenfeder (30) vorgesehen, sodass die Magnetfelderzeugungseinheit (40, 41 bis 43) zusammen mit dem beweglichen Element (20) bewegt wird.
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Das Magnetismuserfassungselement (50) ist im Gehäuse (10) im Bereich innerhalb der Schraubenfeder (30) vorgesehen, um das Signal in Abhängigkeit von der magnetischen Flussdichte des Magnetfeldes zu erzeugen, das durch die Magnetfelderzeugungseinheit (40, 41 bis 43) erzeugt wird.
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Wenn eine Trittkraft eines Fahrzeugfahrers auf das bewegliche Element (20) nicht aufgebracht wird, ist die Magnetfelderzeugungseinheit (40, 41 bis 43) vom Magnetismuserfassungselement (50) getrennt. Da die magnetische Flussdichte der Magnetfelderzeugungseinheit (40, 41 bis 43), die durch das Magnetismuserfassungselement (50) geht, gering ist, gibt das Magnetismuserfassungselement (50) kein Signal aus, das anzeigt, dass sich das bewegliche Element (20) bewegt hat.
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Andererseits wird, wenn das bewegliche Element (20) zum Bodenabschnitt (11a) bewegt wird, die Schraubenfeder (30) in Axialrichtung komprimiert, sodass die Magnetfelderzeugungseinheit (40, 41 bis 43) näher an das Magnetismuserfassungselement (50) gelangt. Dann wird die magnetische Flussdichte, die durch das Magnetismuserfassungselement (50) geht, größer. Das Magnetismuserfassungselement (50) erfasst, dass das bewegliche Element (20) zum Bodenabschnitt (11a) bewegt wird, um dadurch das Signal auszugeben.
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Ein störendes Magnetfeld an einer Außenseite des Gehäuses (10) wird durch die Schraubenfeder (30), die aus dem Magnetmaterial gefertigt ist, absorbiert. Eine Verringerung der Erfassungsgenauigkeit des Magnetismuserfassungselementes (50), die durch das störende Magnetfeld verursacht werden kann, kann unterdrückt werden. Es ist daher möglich, eine Zuverlässigkeit des von dem Kick-down-Schalter ausgegebenen Signals zu verbessern.
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Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlicher. In den Zeichnungen ist:
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1 eine schematische Seitenansicht, die eine Beschleunigungsvorrichtung zeigt, auf die ein Kick-down-Schalter entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung angewendet wird,
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2 eine schematische Querschnittsansicht, die den Kick-down-Schalter des ersten Ausführungsbeispiels an einer Linie II-II in 1 zeigt,
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3 eine schematische Querschnittsansicht, die den Kick-down-Schalter des ersten Ausführungsbeispiels zeigt, der in einem gedrückten Zustand durch ein Fahrpedal ist,
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4 eine schematische Querschnittsansicht, die einen Kick-down-Schalter entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt, und
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5 eine schematische Querschnittsansicht, die den Kick-down-Schalter des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt, der in einem gedrückten Zustand durch ein Fahrpedal ist.
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Die vorliegende Offenbarung wird anhand von zahlreichen Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die gleichen Bezugszeichen werden in den Ausführungsbeispielen zum Zwecke der Bezeichnung der gleichen oder ähnlichen Teile und/oder Komponenten verwendet.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Ein Kick-down-Schalter entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist in den 1 bis 3 gezeigt.
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Wie es in 1 gezeigt ist, ist der Kick-down-Schalter 1 in einer Beschleunigungsvorrichtung 2 vorgesehen. Der Kick-down-Schalter 1 gibt ein Signal aus, wenn ein Rotationswinkel eines Fahrpedals 3 größer als ein vorbestimmter Winkel wird. Das von dem Kick-down-Schalter 1 ausgegebene Signal wird zu einer elektronischen Steuereinheit (ECU, nicht gezeigt) eines Fahrzeuges übertragen. Die ECU steuert einen Betriebszustand des Fahrzeuges auf der Grundlage des Signals.
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Die Beschleunigungsvorrichtung 2 setzt sich aus einer Stütz- bzw. Lagereinheit 4, dem Fahrpedal 3 usw. zusammen. Die Stützeinheit 4 ist an einer Innenwand 5 eines Fahrgastraumes des Fahrzeuges befestigt. Die Stützeinheit 4 stützt beweglich das Fahrpedal 3, sodass das Fahrpedal 3 um eine Rotationsachse O gedreht wird.
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Ein Belag 6 ist an einem freien Ende des Fahrpedals 3 befestigt. Wenn eine Trittkraft durch einen Fahrzeugfahrer, die auf den Belag 6 ausgeübt wird, erhöht wird, wird das Fahrpedal 3 in eine Richtung X in 1 gedreht. Andererseits wird, wenn die Trittkraft des Fahrzeugfahrers verringert wird, das Fahrpedal 3 in eine Richtung Y durch eine elastische Kraft einer Feder (nicht gezeigt), die in der Stützeinheit 4 vorgesehen ist, gedreht.
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Ein Rotationswinkel des Fahrpedals 3 wird durch einen Rotationswinkelsensor (nicht gezeigt), der in einer Stützeinheit 4 vorgesehen ist, erfasst. Ein Spannungssignal, das vom Rotationswinkelsensor ausgegeben wird, wird zu ECU übertragen. Die ECU steuert unterschiedliche Arten von Komponenten und/oder Vorrichtungen für eine Brennkraftmaschine, einschließlich einer Drosselvorrichtung, einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung usw., auf der Grundlage des Spannungssignals vom Rotationswinkelsensor sowie von anderen Informationen, einschließlich einer Fahrzeuggeschwindigkeit und Ähnlichem.
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Wie es in 2 gezeigt ist, setzt sich der Kick-down-Schalter 1 aus einem Gehäuse 10, einem beweglichen Element 20, einer Schraubenfeder 30, einem Magneten 40 (einer Magnetkrafterzeugungseinheit), einem Hall-IC 50 (einem Magnetismuserfassungselement) usw. zusammen.
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Das Gehäuse 10, das in einer Kastenform mit einem geschlossenen Bodenende 11 ausgebildet ist, ist an der Innenwand 5 des Fahrgastraumes befestigt. Das Gehäuse 10 hat das Bodenende 11 und einen rohrförmigen Wandabschnitt 12, der sich von einem Außenumfang des Bodenendes 11 erstreckt. Das Gehäuse 10 hat ein offenes Ende 13, das an einer Seite entgegengesetzt zum Bodenende 11 ausgebildet ist. Das Gehäuse 10 ist in einer nahezu rechteckigen Form bei Betrachtung in einer Richtung vom Fahrpedal 3 ausgebildet.
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Eine Außenwandfläche des beweglichen Elementes 20 gleitet an einer Innenwandfläche des rohrförmigen Wandabschnitts 12, sodass das bewegliche Element 20 in dem röhrförmigen Wandabschnitt 12 beweglich untergebracht ist. Ein axialer Endabschnitt des beweglichen Elementes 20 steht vom offenen Ende 13 des Gehäuses 10 in einer Richtung zum Fahrpedal 3 vor. Ein vorderes Ende 21 des axialen Endabschnitts (des beweglichen Elementes 20), das bzw. der sich an einer Seite zum Fahrpedal 3 befindet, wird durch eine gekrümmte Fläche gebildet, die in Richtung des Fahrpedals 3 konvex ausgestaltet ist.
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Ein Paar von eingelassenen Abschnitten 22 ist im beweglichen Element 20 in eine Richtung senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des beweglichen Elementes 20 (worauf sich ebenfalls als eine Axialrichtung bezogen wird) ausgebildet. Wie es in 2 gezeigt ist sind die eingelassenen Abschnitte 22 in dem beweglichen Element 20 von Seite zu Seite ausgebildet (in einer rechten und einer linken Seite). Eine säulenförmige Rolle 23 ist in jedem der eingelassenen Abschnitte 22 angeordnet. Jede der Rolle 23 erstreckt sich in einer Richtung senkrecht zu einer Ebene von 2.
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Ein Paar von Trittkraftfedern 24 ist zwischen der rechten und linken Rolle 23 angeordnet. Eine der Trittkraftfedern 24 steht mit einem Ende der Rolle 23 an der rechten Seite an ihrer rechten Seite in Eingriff und steht mit einem Ende der Rolle der linken Seite an ihrem linken Ende in Eingriff. In einer ähnlichen Weise steht die andere der Trittkraftfedern 24 mit dem anderen Ende der Rolle 23 der rechten Seite an ihrem rechten Ende in Eingriff und steht mit dem anderen Ende der Rolle 23 der linken Seite an ihrem linken Ende in Eingriff. Jede der Trittkraftfedern 24 ist eine komprimierte Schraubenfeder zum Drücken der Rollen 23 zu jeweiligen Nuten 14, die in der Innenwand des röhrförmigen Wandabschnitts 12 an rechten und linken Seiten davon ausgebildet sind.
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Das bewegliche Element 20 hat erste Kontaktabschnitte 25, die sich in einer Richtung zum Bodenende 11 erstrecken. Die ersten Kontaktabschnitte 25 sind an rechten und linken Seiten des beweglichen Elementes 20 und in einem Gleitkontakt mit der Innenwand des rohrförmigen Wandabschnittes 12 ausgebildet. Das bewegliche Element 20 hat einen ersten vorstehenden Abschnitt 26 zwischen den ersten Kontaktabschnitten 25 der rechten und linken Seite, wobei der erste vorstehende Abschnitt 26 in einer Richtung zum Bodenende 11 vorsteht.
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Das Gehäuse 10 hat zweite Kontaktabschnitte 15, die in dem Bodenende 11 vorgesehen sind. Die zweiten Kontaktabschnitte 15 sind an rechten und linken Seiten des Bodenendes 11 ausgebildet und sind an die Innenwand des rohrförmigen Wandabschnittes 12 angepasst. Nachfolgend wird sich auf das Bodenende 11 und die zweiten Kontaktabschnitte 15 gemeinsam als ein Bodenabschnitt 11a bezogen. Der Bodenabschnitt 11a hat einen zweiten hervorstehenden Abschnitt 16 zwischen den zweiten Kontaktabschnitten 15, wobei der zweite hervorstehende Abschnitt 16 in einer Richtung zum beweglichen Element 20 vorsteht.
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Ein Ende (ein oberes Ende) der Schraubenfeder 30 steht mit einer Außenwand des ersten vorstehenden Elementes 26 des beweglichen Elementes 20 in Eingriff, während das andere Ende (ein unteres Ende) mit einer Außenwand des zweiten vorstehenden Abschnitts 16 des Bodenabschnitts 11a in Eingriff steht. Die Schraubenfeder 30 ist eine komprimierte Schraubenfeder aus einem Magnetmaterial zum Vorspannen des beweglichen Elementes 20 in einer Richtung entgegengesetzt zum Bodenabschnitt 11a.
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Der Magnet 40 ist am ersten vorstehenden Abschnitt 26 des beweglichen Elementes 20 angeordnet. Der Magnet 40 ist in ein Einpassloch 27 eingeführt und eingepasst, das am ersten vorstehenden Abschnitt 26 ausgebildet ist. Der Magnet 40 ist in Axialrichtung der Schraubenfeder 30 magnetisiert. Anders ausgedrückt hat der Magnet 40 unterschiedliche Magnetpole an beiden axialen Seiten von diesem in Axialrichtung der Schraubenfeder 30, sodass der N-Pol und der S-Pol an seinen Axialseiten ausgebildet ist. Stromlinien des Magnetflusses des Magnetes 40 sind durch gestrichelte Linien A in 2 schematisch angezeigt.
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Der Hall-IC 50 ist im zweiten vorstehenden Abschnitt 16 des Bodenabschnitts 11a vorgesehen, sodass eine Magnetismusmessfläche 51 des Hall-IC 50 zum Magneten 50 in Axialrichtung der Schraubenfeder 30 weist. Ein Loch 17, das in Axialrichtung der Schraubenfeder 30 zum ersten vorstehenden Abschnitt 26 hin geöffnet ist, ist im zweiten vorstehenden Abschnitt 16 ausgebildet. Daher ist die Magnetismusmessfläche 51 des Hall-IC 50 zum Magneten 50 hin freigelegt. Der Hall-IC 50 erfasst den Magnetfluss, der in eine Richtung B fließt, die in 2 angezeigt ist, das heißt den Magnetfluss, der in Axialrichtung der Schraubenfeder 30 fließt. Der Hall-IC 50 gibt das Spannungssignal in Abhängigkeit von der magnetischen Flussdichte des Magnetflusses aus, der durch die Magnetismusmessfläche 51 geht. Das Spannungssignal, das vom Hall-IC 50 ausgegeben wird, wird zur ECU des Fahrzeugs über Anschlüsse 19 eines Verbinders 18 übertragen.
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Ein Betrieb des Kick-down-Schalters 1 wird erläutert.
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Wenn die Trittkraft des Fahrzeugfahrers auf das bewegliche Element 20 nicht aufgebracht wird, ist das bewegliche Element 20 von der Bodenfläche 11a durch die Spannkraft der Schraubenfeder 30 getrennt. Die Rollen 23 sind in die jeweiligen Nuten 14 des rohrförmigen Wandabschnittes 12 eingeführt, um eine weitere Bewegung des beweglichen Elementes 20 (in eine Aufwärtsrichtung) einzuschränken.
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In dieser Situation erfasst, da die magnetische Flussdichte des Magneten 40, die durch den Hall-IC 50 geht, gering ist, der Hall-IC 50 die Bewegung des beweglichen Elementes 20 nicht. Der Hall-IC 50 gibt das Spannungssignal von zum Beispiel 0 Volt aus.
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Wenn der Fahrzeugfahrer die Trittkraft auf das Fahrpedal 3 erhöht, wird das Fahrpedal 3 in Richtung X gedreht (1). Wenn ein Rotationswinkel des Fahrpedals 3 einen vorbestimmten Winkel erreicht, wird das Fahrpedal 3 mit dem beweglichen Element 20 in Berührung gebracht. Bis dass die Trittkraft ein vorbestimmter Wert wird, wird die Bewegung des beweglichen Elements 20 zum Bodenabschnitt 11a hin durch die Rollen 23 eingeschränkt.
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Wenn die Trittkraft des Fahrzeugfahrers größer als der vorbestimmte Wert wird, werden die Trittkraftfedern 24 komprimiert, sodass die Rollen 23 über jeweilige gestufte Abschnitte 141 der Nuten 14 gelangen. Als ein Ergebnis wird eine Begrenzung für die Bewegung des beweglichen Elementes 20 freigegeben und dadurch die Trittkraft des Fahrzeugfahrers geändert. Ein Gefühl eines Klicks wird dadurch der Trittkraft des Fahrzeugfahrers verliehen.
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Wie es in 3 gezeigt ist wird nach der Freigabe der Rollen 23 aus den Nuten 14 die Schraubenfeder 30 komprimiert und das bewegliche Element 20 zum Bodenabschnitt 11a bewegt, sodass die ersten Kontaktabschnitte 25 des beweglichen Elementes 20 mit dem zweiten Kontaktabschnitten 15 des Bodenabschnitts 11a in Berührung gebracht werden. In dem vorstehenden Zustand ist ein Raum 60 zwischen dem ersten vorstehenden Abschnitt 26 des beweglichen Elementes 20 und dem zweiten vorstehenden Abschnitt 16 des Bodenabschnitts 11a ausgebildet. Anders ausgedrückt ist der Raum 60 zwischen dem Magneten 40 und dem Hall-IC 50 ausgebildet.
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In dem vorstehenden Zustand wird die magnetische Flussdichte des Magneten 40, die durch den Hall-IC 50 geht, größer. Der Hall-IC 50 erfasst dadurch, dass sich das bewegliche Element 20 zum Bodenabschnitt 11a bewegt hat. Der Hall-IC 50 gibt das Spannungssignal von zum Beispiel 5 Volt aus. Das Spannungssignal, das vom Hall-IC 50 ausgegeben wird, wird über die Anschlüsse 19 des Verbinders 18 zur ECU übertragen. Die ECU steuert den Betriebszustand des Fahrzeuges auf der Grundlage des Spannungssignals zum Beispiel, schaltet das Getriebe herunter, verringert die Fahrzeuggeschwindigkeit usw.
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Wenn der Fahrzeugfahrer die Trittkraft auf das Fahrpedal 3 verringert, wird das Fahrpedal 3 in Richtung Y gedreht (1). Das bewegliche Element 20 wird durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 30 in eine Richtung entgegengesetzt zum Bodenabschnitt 11a (in Aufwärtsrichtung) bewegt. Wenn die Rollen in die Nuten 14 des rohrförmigen Wandabschnittes 12 gelangen, ist die weitere Bewegung (in Aufwärtsrichtung) des beweglichen Elements 20 begrenzt.
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Der Hall-IC 50 erfasst, dass sich das bewegliche Element 20 von dem Bodenabschnitt 11a weg bewegt hat und erzeugt das Spannungssignal von zum Beispiel 0 Volt.
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Das vorliegende Ausführungsbeispiel hat die folgenden Vorteile:
- (1) Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Magnet 40 und der Hall-IC 50 in einem Bereich angeordnet, der kleiner als der eines Innendurchmessers der Schraubenfeder 30, die aus Magnetmaterial ist, ist. Daher kann ein störendes Magnetfeld an einer Außenseite des Gehäuses 10 durch die Schraubenfeder 30 absorbiert werden. Eine Verringerung der Erfassungsgenauigkeit des Hall-IC 50, die durch das störende Magnetfeld verursacht werden kann, kann unterdrückt werden. Es ist daher möglich, die Zuverlässigkeit des Spannungssignals zu erhöhen, das vom Kick-down-Schalter 1 ausgeben wird.
- (2) Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Raum 60 zwischen dem Magnet 40 und dem Hall-IC 50 ausgebildet, wenn die ersten Kontaktabschnitte 25 des beweglichen Elementes 20 mit den zweiten Kontaktabschnitten 15 des Bodenabschnitts 11a in Berührung gebracht werden. Es ist daher möglich, die Bewegung des beweglichen Elementes 20 zu erfassen, ohne dass ein direkter Kontakt zwischen dem Magnet 40 und dem Hall-IC 50 vorliegt. Daher wird, selbst wenn eine übermäßige Last von Fahrpedal 3 auf das bewegliche Element 20 und das Gehäuse 10 aufgebracht wird, eine solche übermäßige Last nicht auf den Magneten 40 und den Hall-IC 50 aufgebracht. Dementsprechend wird die Zuverlässigkeit des Spannungssignals vom Kick-down-Schalter 1 erhöht.
- (3) Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt der Hall-IC 50 das Spannungssignal in Abhängigkeit von der magnetischen Flussdichte aus, wobei der magnetische Fluss in Axialrichtung zur Schraubenfeder 30 strömt. Anders ausgedrückt erfasst der Hall-IC 50 nicht den magnetischen Fluss, der zur Axialrichtung der Schraubenfeder 30 senkrecht ist. Dementsprechend wird unterdrückt, dass der Hall-IC 50 das störende Magnetfeld erfasst, das auf den Hall-IC 50 in eine Richtung von dem rohrförmigen Wandabschnitt 12 des Gehäuses 10 aufgebracht werden kann.
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Außerdem ist das Gehäuse 10 an der Innenwand 5 des Fahrgastraumes befestigt. Es wird verhindert, dass äußeres magnetisches Material an dem Bodenende 11 haftet, sodass verhindert wird, dass der Hall-IC 50 durch das störende Magnetfeld vom Bodenende 11 beeinflusst wird.
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Außerdem ist das vordere Ende 21 des beweglichen Elementes 20 an der Seite zum Fahrpedal 3 durch die gekrümmte Fläche ausbildet, die in Richtung zum Fahrpedal 3 vorsteht. Als ein Ergebnis kann es nicht sehr wahrscheinlich sein, dass äußeres magnetisches Material am vorderen Ende 21 haftet. Es ist daher möglich zu unterdrücken, dass das störende magnetische Feld an dem Hall-IC 50 von der Seite des beweglichen Elementes 20 wirkt.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist in den 4 und 5 gezeigt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel setzt sich die Magnetfelderzeugungseinheit aus einem zylindrischen Joch 41 und einem Paar von Magneten 42 und 43 zusammen. Das Joch 41 ist aus magnetischem Material gefertigt und mit der Schraubenfeder 30 in einer Innenseite davon koaxial angeordnet.
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Das Paar von Magneten 42 und 43 ist im Inneren des Joches 41 angeordnet. Die Magneten 42 und 43 sind an beiden Seiten in Bezug auf eine Mittelachse der Schraubenfeder 30 angeordnet, sodass diese in einer Radialrichtung entgegengesetzt zueinander liegen. Die Ströme des Magnetflusses der Magneten 42 und 43 sind durch eine gestrichelte bzw. gepunktete Linie C im 4 schematisch angezeigt. Der Magnetfluss der Magneten 42 und 43 ist zur Mittelachse (der Axialrichtung) der Schraubenfeder 30 senkrecht.
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Der Hall-IC 50 ist am Bodenabschnitt 11a in einer solchen Weise vorgesehen, dass der Hall-IC 50 vom zweiten vorstehenden Abschnitt 16 zum beweglichen Element 20 hin vorsteht. Die Magnetismusmessfläche 51 des Hall-IC 50 ist parallel zur Mittelachse der Schraubenfeder 30 angeordnet und weist in Radialrichtung, in der die Magneten 42 und 43 entgegengesetzt zueinander angeordnet sind. Wie vorstehend erfasst der Hall-IC 50 den Magnetfluss, der zur Mittelachse der Schraubenfeder 30 senkrecht ist, wie es durch einen Pfeil D in 4 angezeigt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Struktur entsprechend dem ersten vorstehenden Abschnitt 26 des ersten Ausführungsbeispiels nicht vorgesehen.
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Wenn die Trittkraft des Fahrzeugfahrers auf das bewegliche Element 20 nicht aufgebracht wird, ist das bewegliche Element 20 vom Bodenabschnitt 11a durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 30 getrennt. In diesem Zustand befindet sich der Hall-IC 50 in einem Raum außerhalb eines Magnetfeldraumes zwischen den Magneten 42 und 43. Da die magnetische Flussdichte der Magneten 42 und 43, die durch den Hall-IC 50 geht, gering ist, erfasst der Hall-IC 50 nicht die Bewegung des beweglichen Elementes 20. Der Hall-IC 50 gibt das Spannungssignal von zum Beispiel 0 Volt aus.
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Wenn der Fahrzeugfahrer die Trittkraft auf das Fahrpedal 3 erhöht und der Rotationswinkel des Fahrpedals 3 größer als der vorbestimmte Winkel wird, wird das bewegliche Element 20 durch das Fahrpedal 3 gedrückt und dadurch gelangen die Rollen 23 über die jeweiligen gestuften Abschnitte 141 der Nuten 14.
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Dann werden, wie es in 5 gezeigt ist, die ersten Kontaktabschnitte 25 des beweglichen Elementes 20 mit den zweiten Kontaktabschnitten 15 des Bodenabschnitts 11a in Berührung gebracht. In diesem Zustand befindet sich der Hall-IC 50 im Magnetfeldraum zwischen den Magneten 42 und 43. Die magnetische Flussdichte der Magneten 42 und 43, die durch den Hall-IC 50 geht, wird größer. Der Hall-IC 50 erfasst dadurch, dass sich das bewegliche Element 20 zum Bodenabschnitt 11a bewegt hat. Der Hall-IC 50 gibt das Spannungssignal von zum Beispiel 5 Volt aus.
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Im zweiten Ausführungsbeispiel wird, da der Magnetkreis durch das Joch 41 gebildet ist, der Magnetfluss, der durch die Magneten 42 und 43 geht, im inneren Bereich des Joches 41 stärker. Es ist daher möglich, eine Differenz des Magnetflusses zwischen dem Magnetfluss, der durch den Hall-IC 50 geht, wenn das bewegliche Element 20 nicht niedergedrückt ist, und dem Magnetfluss, der durch den Hall-IC 50 geht, wenn sich das bewegliche Element 20 mit dem Bodenabschnitt 11a in Berührung befindet, größer zu gestalten.
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Eine Verringerung der Erfassungsgenauigkeit des Hall-IC 50, die durch das störende Magnetfeld verursacht werden kann, kann unterdrückt werden. Es ist daher möglich, die Zuverlässigkeit des Spannungssignals, das vom Kick-down-Schalter 1 ausgegeben wird, zu erhöhen.
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(Weitere Abwandlungen)
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In den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist der Kick-down-Schalter 1 an der Innenwand 5 des Fahrgastraumes des Fahrzeuges befestigt. Jedoch kann der Kick-down-Schalter 1 am Fahrpedal 3 befestigt sein oder im Stützabschnitt 4, um das Fahrpedal 3 beweglich zu stützen bzw. zu lagern.
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In den vorstehenden Ausführungsbeispielen setzt sich das Magnetismuserfassungselement aus dem Hall-IC 50 zusammen. Jedoch kann sich das Magnetismuserfassungselement aus einem Element zusammensetzen, das einen Magnetowiderstandseffekt hat.
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In den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist das Gehäuse 10 aus Harz gefertigt. Jedoch kann das Gehäuse aus Magnetmaterial gefertigt sein. Dann kann das störende Magnetfeld durch das Gehäuse, das aus Magnetmaterial gefertigt ist, absorbiert werden.
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In den vorstehenden Ausführungsbeispielen sind der erste und zweite vorstehende Abschnitt 26 und 16 sowie der erste und zweite Kontaktabschnitt 25 und 15 aus Harz gefertigt. Jedoch können der erste und zweite vorstehende Abschnitt sowie der erste und zweite Kontaktabschnitt aus Magnetmaterial gefertigt sein. Dann ist es möglich, einen Magnetkreis zu bilden, durch den der Magnetfluss der Magneten fließt.
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In den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist die Magnetfelderzeugungseinheit 40, 41 bis 43 im beweglichen Element 20 vorgesehen, während das Magnetismuserfassungselement 50 im Gehäuse 10 vorgesehen ist. Jedoch kann das Magnetfelderzeugungselement im Gehäuse vorgesehen sein, während das Magnetismuserfassungselement im beweglichen Element vorgesehen sein kann. Wie vorstehend sollte die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt sein, sondern die vorliegende Offenbarung kann in unterschiedlicher Weise modifiziert werden, ohne dass vom Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung abgewichen wird.
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Ein bewegliches Element (20) ist somit in einem Gehäuse (10) beweglich untergebracht. Eine Schraubenfeder (30), die aus Magnetmaterial gefertigt ist, steht mit dem beweglichen Element (20) an ihrem einen Ende in Eingriff, während das andere Ende davon mit einem Bodenabschnitt (11a) des Gehäuses (10) in Eingriff steht. Ein Magnet (40) ist im beweglichen Element (20) in einem Bereich innerhalb der Schraubenfeder (30) vorgesehen, während ein Hall-IC (50) im Bodenabschnitt (11a) in dem Bereich innerhalb der Schraubenfeder (30) vorgesehen ist. Der Magnet (40) ist in einer Axialrichtung der Schraubenfeder (30) magnetisiert und eine Magnetismusmessfläche (51) des Hall-IC (50) weist in die Axialrichtung, sodass der Hall-IC (50) ein Signal in Abhängigkeit von der magnetischen Flussdichte, die durch den Hall-IC (50) geht, erzeugt. Ein störendes Magnetfeld wird durch die Schraubenfeder (30) absorbiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 58-139227 A [0003]
- JP 03-99944 A [0004]
- JP 2009-123642 A [0005]
