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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hubsensor.
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[Technischer Hintergrund]
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Ein Hubsensor, der eine Bewegungsgröße eines beweglichen Objekts wie ein Hebel eines Kraftfahrzeugs oder eines Motorrads erfasst, ist z. B. in Patentdokument 1 offenbart. Dieser Hubsensor umfasst einen stabförmigen Stangenkörper, der unmittelbar oder mittelbar mit einem Schaltpedal verbunden ist und sich entsprechend einer Schaltbetätigung in Längsrichtung bewegen kann, ein elastisches Element, das zwischen einem Ende des Stangenkörpers und einem anderen Ende des Stangenkörpers derart angeordnet ist, dass eine Beaufschlagungskraft aufweist, eine erste C-förmige Unterlegscheibe, die die Beaufschlagungskraft vom elastischen Element auf einer Seite des einen Endes empfängt, eine zweite C-förmige Unterlegscheibe, die die Beaufschlagungskraft vom elastischen Element auf einer Seite des anderen Endes empfängt, und ein Abdeckungselement, das das andere Ende des Stangenkörpers, das elastische Element, die erste C-förmige Unterlegscheibe und die zweite C-förmige Unterlegscheibe aufnimmt, wobei der Hubsensor eine Bewegungsgröße einer axialen Hin-und-Her-Bewegung des Stangenkörpers durch einen am Stangenkörper vorgesehenen Magneten und einen am Abdeckungselement vorgesehenen Hall-IC aufgrund einer Änderung eines Magnetfeldes erfasst.
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[Dokument zum Stand der Technik]
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[Patentdokument]
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Patentdokument 1:
JP 2017-159712 A -
[Zusammenfassung der Erfindung]
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[Zu lösende Aufgabe der Erfindung]
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Beim Hubsensor gemäß dem Patentdokument 1 besteht jedoch die Gefahr, dass eine Korrosion entsteht, falls Wasser oder dgl. in das Innere des Sensors eindringt. Falls das elastische Element korrodiert, verändert sich die Belastungscharakteristik gegenüber der Schaltbetätigung mit dem Schaltpedal, so dass das Problem entsteht, dass die Getriebeschaltung nicht ordnungsgemäß durchgeführt wird.
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung des oben genannten Problems angefertigt und das Ziel ist es, einen Hubsensor bereitzustellen, bei dem die Korrosion des Inneren des Sensors durch eine einfache Struktur verhindert wird und die Kosten reduziert werden.
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[Mittel zum Lösen der Aufgabe]
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Der Hubsensor der vorliegenden Erfindung, der eine Bewegungsgröße einer Erfassungswelle erfasst, die einem zu erfassenden Objekt folgt und sich von einer Ursprungsposition wegbewegt, ist zum Erreichen des oben angegebenen Ziels dadurch gekennzeichnet, dass
die Erfassungswelle,
ein erstes Gehäuse,
ein zweites Gehäuse, das die Erfassungswelle abstützt,
eine Feder, die die Erfassungswelle nach dem Wegbewegen von der Ursprungsposition in die Ursprungsposition zurückführt,
ein Magnet zur Änderung eines Magnetfeldes entsprechend der Bewegung der Erfassungswelle, und
ein Magnetismuserfassungselement, das die Bewegungsgröße der Erfassungswelle aufgrund der Änderung des Magnetfeldes entsprechend der Bewegung der Erfassungswelle erfasst,
vorgesehen sind,
wobei die Erfassungswelle ein mit der Feder in Kontakt stehendes Empfangselement aufweist und das Empfangselement einen Anodenteil aufweist, dessen lonisierungstendenz größer als bei der Feder ist.
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[Vorteile der Erfindung]
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Hubsensor bereitgestellt werden, bei dem durch eine einfache Struktur die Korrosion des Inneren eines Sensors verhindert wird und bei dem die Kosten reduziert sind.
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Figurenliste
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- [1] ist eine Draufsicht, die eine erste Ausführungsform des Hubsensors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
- [2] ist ein Schnitt entlang einer Linie A - A, der die erste Ausführungsform des Hubsensors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
- [3A] ist ein Schnitt entlang der Linie A - A, der die Erfassungswelle der ersten Ausführungsform des Hubsensors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
- [3B] ist ein Schnitt entlang der Linie A - A, der ein erstes Gehäuse der ersten Ausführungsform des Hubsensors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
- [3C] ist ein Schnitt entlang der Linie A - A, der ein zweites Gehäuse der ersten Ausführungsform des Hubsensors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
- [4] ist ein Schnitt entlang der Linie A - A, der eine zweite Ausführungsform des Hubsensors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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[Ausführungsformen der Erfindung]
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Im Folgenden wird ein Hubsensor gemäß der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben.
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1 und 2 werden angeführt. 1 zeigt eine Draufsicht der ersten Ausführungsform eines Hubsensors 1 und 2 zeigt einen Schnitt der ersten Ausführungsform des Hubsensors 1. Der Hubsensor 1 erfasst eine Bewegungsgröße S einer Erfassungswelle 10, die einem zu erfassenden Objekt folgt und sich von einer Ursprungsposition O wegbewegt, und umfasst die Erfassungswelle 10, ein erstes Gehäuse 20, ein zweites Gehäuse 30, das die Erfassungswelle 10 abstützt, eine Feder 40, die die Erfassungswelle 10 nach dem Wegbewegen von der Ursprungsposition O in die Ursprungsposition O zurückführt, ein Magnet 51 zur Änderung eines Magnetfeldes entsprechend der Bewegung der Erfassungswelle 10, und ein Magnetismuserfassungselement 52, das die Bewegungsgröße S der Erfassungswelle 10 aufgrund der Änderung des Magnetfeldes entsprechend der Bewegung der Erfassungswelle 10 erfasst.
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3A wird ebenfalls angeführt. 3A zeigt einen Schnitt der Erfassungswelle 10 der Ausführungsform des Hubsensors 1. Die Erfassungswelle 10 ist ein Erfassungsmedium, das der Bewegung des zu erfassenden Objekts folgt, wobei das Folgen dadurch durchgeführt wird, dass z. B. durch die Verbindung mit dem zu erfassenden Objekt eine Außenkraft auf sie übertragen wird und sie sich somit in axialer Richtung hin und her bewegt. Die Erfassungswelle 10 besteht vorzugweise aus einem nicht-magnetischen Material mit einer gewissen Steifigkeit, z. B. einem austenitischen Edelstahl (Steel Use Stainless; SUS).
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Die Erfassungswelle 10 weist säulenförmige Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern, d. h. einen Abschnitt 11 mit großem Durchmesser, einen Abschnitt 12 mit mittlerem Durchmesser und einen Abschnitt 13 mit kleinem Durchmesser, auf und ist derart ausgebildet, dass die Abschnitte bei der vorliegenden Ausführungsform in der Reihenfolge, d. h. von der Richtung des ersten Gehäuses 20 aus ein Abschnitt 12a mit mittlerem Durchmesser, der Abschnitt 11 mit großem Durchmesser, ein Abschnitt 12b mit mittlerem Durchmesser und der Abschnitt 13 mit kleinem Durchmesser, angeordnet sind.
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Der Abschnitt 11 mit großem Durchmesser ist innerhalb des ersten Gehäuses 20 angeordnet und stützt eine erste Metallunterlegscheibe 18a ab.
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Der Abschnitt 12a mit mittlerem Durchmesser ist innerhalb des ersten Gehäuses 20 angeordnet, wobei eine Aussparungsfläche 16, die durch Aussparen einer Seitenfläche der Erfassungswelle 10 gebildet ist, und eine Stirnfläche 17, deren Querschnitt im Wesentlichen D-förmig ist, an der Seitenfläche gebildet sind. Der Abschnitt 12a mit mittlerem Durchmesser weist einen Magnetaufnahmeteil 19 auf, der den Magneten 51 aufnimmt.
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Der Abschnitt 12b mit mittlerem Durchmesser durchdringt die erste Metallunterlegscheibe 18a, die Feder 40 und die zweite Metallunterlegscheibe 18b an der Seite des Abschnitts 11 mit großem Durchmesser, wobei ein Sicherungsring 14 und ein Dichtelement 15 an der Seite des Abschnitts 13 mit kleinem Durchmesser angebracht sind.
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Der Abschnitt 13 mit kleinem Durchmesser ragt aus einem Wellenloch 33 des zweiten Gehäuses 30 nach außen hervor und wird mit einem nicht dargestellten zu erfassenden Objekt verbunden.
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Der Sicherungsring 14 ist ein solcher, der aus einem elektrisch leitenden Material besteht und in radialer Richtung angebracht wird, wobei er durch eine am Abschnitt 12b mit mittlerem Durchmesser vorgesehene nicht dargestellte Nut gehalten wird. Der Sicherungsring 14 stützt die zweite Metallunterlegscheibe 18b durch den Kontakt mit der später angegebenen Feder 40 ab.
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Das Dichtelement 15 ist ein O-Ring aus Gummi und wird durch eine am Abschnitt 12b mit mittlerem Durchmesser vorgesehene Nut gehalten. Das Dichtelement 15 wird zum Erhalten der Luftdichtigkeit des Hubsensors 1 verwendet und die Nut ist derart ausgebildet, dass sie eine Nutstruktur erfüllt, die zum Erzielen der Dichtfunktion des Dichtelements 15 erforderlich ist.
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Die Aussparungsfläche 16 ist eine ebene Fläche, die durch Aussparen der Seitenfläche der Erfassungswelle 10 gebildet ist, und weist eine axiale Länge auf, die kürzer ist als ein Wellenabstützungsteil 22 des ersten Gehäuses 20. Die Drehung der Erfassungswelle 10 wird durch diese Aussparungsfläche 16 unter Zusammenwirken mit einem Flachteil 22a eines später angegebenen Wellenabstützungsteils 22 beschränkt.
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Die Stirnfläche 17 ist eine Querschnittsfläche, die durch Aussparen der Seitenfläche der Erfassungswelle 10 gebildet ist und im Wesentlichen eine D-Form aufweist. Die Höhe von der Aussparungsfläche 16 bis zum obersten Punkt der Stirnfläche 17 stimmt im Wesentlichen mit einer Höhe einer später angegebenen abgegrabenen Vertiefung 25 überein.
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Das Empfangselement 18 besteht aus der ersten Metallunterlegscheibe (erstes Empfangselement) 18a und aus der zweiten Metallunterlegscheibe (zweites Empfangselement) 18b.
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Die erste Metallunterlegscheibe 18a ist eine O-förmige Unterlegscheibe aus einem elektrisch leitenden Material und ist derart ausgebildet, dass ihr Durchmesser größer als der Abschnitt 11 mit großem Durchmesser und der Innendurchmesser des zweiten Gehäuses 30 und die Feder 40 ist und kleiner als der später angegebene Innendurchmesser eines Rohrteils 20a des ersten Gehäuses 20 ist.
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Die zweite Metallunterlegscheibe 18b ist eine O-förmige Unterlegscheibe aus einem elektrisch leitenden Material, ihr Durchmesser ist größer als die später angegebene Bohrung 32 des zweiten Gehäuses 30 und die Feder 40 sowie kleiner als der Innendurchmesser des zweiten Gehäuses 30.
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Die erste Metallunterlegscheibe 18a und die zweite Metallunterlegscheibe 18b sind dafür ausgelegt, dass sie der Axiallast durch die Bewegung der Erfassungswelle 10 beim Kontakt mit einem anderen Bauteil standhalten.
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Die erste Metallunterlegscheibe 18a und die zweite Metallunterlegscheibe 18b weisen einen Anodenteil 18c auf, dessen lonisierungstendenz größer als bei der Feder 40 ist. Der Anodenteil 18c enthält ein Metall wie Zink, Aluminium, Chrom, Magnesium usw., dessen lonisierungstendenz größer ist als Eisen und wird an einer Oberfläche der ersten Metallunterlegscheibe 18a und der zweiten Metallunterlegscheibe 18b durch ein Verfahren wie Verschweißen, Plattieren usw. ausgebildet. Durch diesen Aufbau korrodiert der Anodenteil 18c leichter als die Feder 40, wobei die Feder 40, die mit dem Anodenteil 18c elektrisch verbunden ist, durch den Opferkorrosionsschutz gegen die Korrosion geschützt wird.
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Der Anodenteil 18c wird an der Oberfläche der ersten Metallunterlegscheibe 18a und der zweiten Metallunterlegscheibe 18b gebildet und seine Dicke ist derart konstruiert, dass kein Einfluss auf die Festigkeit der ersten Metallunterlegscheibe 18a und der zweiten Metallunterlegscheibe 18b ausgeübt wird, auch wenn der Anodenteil 18c korrodiert.
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Darüber hinaus sind die Dicken der ersten Metallunterlegscheibe 18a und der zweiten Metallunterlegscheibe 18b unterschiedlich. Die Dicke T1 der ersten Metallunterlegscheibe 18a ist z. B. größer als die Dicke T2 der zweiten Metallunterlegscheibe 18b. Die erste dicke Metallunterlegscheibe 18a kann derart konstruiert werden, dass die Fläche und/oder die Dicke des Anodenteils 18c größer als bei der zweiten Metallunterlegscheibe 18b sind/ist.
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Der Magnetaufnahmeteil 19 wird z. B. durch Aushöhlen des Inneren der Erfassungswelle 10 gebildet, empfängt den Magneten 51 und hält ihn durch Fixierung mit einem Klebstoff oder dgl.
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3B wird ebenfalls angeführt. 3B zeigt einen Schnitt des ersten Gehäuses 20 der Ausführungsform des Hubsensors 1. Das erste Gehäuse 20 ist derart ausgebildet, dass ein erster Empfangsteil 21, der den Abschnitt 11 mit großem Durchmesser der Erfassungswelle 10 empfängt, ein Wellenabstützungsteil 22, ein erster Metallunterlegscheibeabstützungsteil 23, ein Anbringungsteil 24, eine Vertiefung 25 und ein Innengewindeteil 29 vorgesehen sind.
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Das erste Gehäuse 20 besteht vorzugweise aus einem nicht-magnetischen Material wie Aluminium, Edelstahl oder dgl. und ist aus einem im Wesentlichen rohrförmigen Rohrteil 20a und einem plattenförmigen Plattenteil 20b ausgebildet.
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Der erste Empfangsteil 21 ist eine ringförmige Fläche, die an der Innenseite des Rohrteils 20a vorgesehen ist, mit dem Abschnitt 11 mit großem Durchmesser der Erfassungswelle 10 in Kontakt steht und die Bewegungsgröße S der Erfassungswelle 10 beschränkt. Eine Länge von der Ursprungsposition O bis zum ersten Empfangsteil 21 wird derart konstruiert, dass sie kleiner als eine maximale Biegung der Feder 40 ist.
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Der Wellenabstützungsteil 22 ist an der inneren Seite des Plattenteils 20b vorgesehen und ist als Nut zur Abstützung des Abschnitts 12a mit mittlerem Durchmesser der Erfassungswelle 10 gebildet. Der Wellenabstützungsteil 22 weist den Flachteil 22a auf, der der Aussparungsfläche 16 der Erfassungswelle 10 gegenüberliegt. Die Drehung um eine Zentralachse wird durch den Flachteil 22a und die Aussparungsfläche 16 der Erfassungswelle 10 beschränkt und die Abstützung in axialer Richtung erfolgt ebenfalls so, dass eine Verschiebung um einen erfassten Hub S sehr präzise durchgeführt wird.
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Der erste Metallunterlegscheibenabstützungsteil 23 ist eine ringförmige Fläche, die an der Innenseite des Rohrteils 20a vorgesehen ist, wobei sein Durchmesser größer ist als der des Abschnitts 11 mit großem Durchmesser der Erfassungswelle 10 und kleiner ist als der der ersten Metallunterlegscheibe 18a.
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An der Außenseite des Plattenteils 20b wird der Anbringungsteil 24 vorgesehen, an dem eine Gewindebohrung zur Anbringung eines später angegebenen dritten Gehäuses 60 vorgesehen wird.
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Die Vertiefung 25 ist durch Abgraben der Oberfläche des Anbringungsteils 24 gebildet und wird verwendet, um ein nachstehend angegebenes Magnetismuserfassungselement 52 derart anzuordnen, dass es sich an die Erfassungswelle 10 annähert. Das Gehäuse weicht um die abgegrabene Höhe der Vertiefung 25 nach innen ab, so dass der Flachteil 22a am Wellenabstützungsteil 22 gebildet wird. Die Höhe der abgegrabenen Vertiefung 25 stimmt im Wesentlichen mit der Höhe von der Aussparungsfläche 16 der Erfassungswelle 10 bis zum obersten Punkt der Stirnfläche 17 überein. Diese grobe Übereinstimmung umfasst sowohl eine physikalische Übereinstimmung als auch eine grobe Übereinstimmung, die basierend auf dem technischen Allgemeinwissen als Übereinstimmung angesehen wird.
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Die Dicke des Gehäuses an der Vertiefung 25 stellt eine Höhe vom Flachteil 22a bis zur Vertiefung 25 dar. Es ist vorteilhaft, dass die Dicke des Gehäuses an der Vertiefung 25 mit einer Dicke des Gehäuses an der entgegengesetzten Seite über die Erfassungswelle 10, d. h. an einer achssymmetrischen Stelle um die Erfassungswelle 10 als Achse, im Wesentlichen übereinstimmt. Diese grobe Übereinstimmung umfasst sowohl eine physikalische Übereinstimmung als auch eine grobe Übereinstimmung, die basierend auf dem technischen Allgemeinwissen als Übereinstimmung angesehen wird.
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Der Innengewindeteil 29 wird an einer Innenumfangsfläche des Rohrteils 20a vorgesehen und zur Verbindung des ersten Gehäuses 20 mit dem zweiten Gehäuse 30 verwendet.
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3C wird ebenfalls angeführt. 3C zeigt einen Schnitt des zweiten Gehäuses 30 der Ausführungsform des Hubsensors 1. Das zweite Gehäuse 30 besteht aus einem zweiten Empfangsteil 31, das die erste Metallunterlegscheibe 18a der Erfassungswelle 10 empfängt, einer Bohrung 32, einem Wellenloch 33, dem zweiten Metallunterlegscheibenabstützungsteil 34 und einem Außengewindeteil 39.
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Das zweite Gehäuse 30 besteht vorzugweise aus einem nicht-magnetischen Material wie Aluminium, Edelstahl oder dgl. und ist im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet.
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Der zweite Empfangsteil 31 ist eine ringförmige Fläche, die an einem Rand des zweiten Gehäuses 30 vorgesehen ist, die erste Metallunterlegscheibe 18a der Erfassungswelle 10 empfängt und die Bewegungsgröße S der Erfassungswelle 10 beschränkt. Eine Länge von der Ursprungsposition O bis zum zweiten Empfangsteil 31 wird derart konstruiert, dass sie kleiner als die maximale Biegung der Feder 40 ist.
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Die Bohrung 32 ist an der inneren Seite des zweiten Gehäuses 30 in entgegengesetzter Richtung zum zweiten Empfangsteil 31 vorgesehen und sein Durchmesser ist derart konstruiert, dass er größer als der des Sicherungsrings 14 und kleiner als der der zweiten Metallunterlegscheibe 18b ist.
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Das Wellenloch 33 wird an der Bohrung 32 vorgesehen, stützt die Erfassungswelle 10 derart ab, dass sie verschieblich ist, und führt sie nach außen heraus.
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Der zweite Metallunterlegscheibenabstützungsteil 34 ist eine ringförmige Fläche, die am Außenumfang der Bohrung 32 vorgesehen ist und sein Durchmesser ist derart konstruiert, dass er größer als der der Bohrung 32 und kleiner als die der zweiten Metallunterlegscheibe 18b ist.
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Der Außengewindeteil 39 wird an einer Außenumfangsfläche des zweiten Gehäuses 30 in entgegengesetzter Richtung zur Bohrung 32 vorgesehen und zur Verbindung des ersten Gehäuses 20 mit dem zweiten Gehäuse 30 verwendet. Bei der obigen Verbindung kann außerdem durch einen Klebstoff zur Verstärkung (z. B. Seal-Lock-Mittel) oder dgl. verhindert werden, dass sich die Schrauben lockern.
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Die Feder 40 wird durch eine rohrförmige Spulfeder aus einem ölschlussvergüteten Draht aus Eisen oder einer Eisenlegierung, z. B. einem ölschlussvergüteten Draht aus Silizium-Chromstahl für die Feder (SWOSC-B) oder einem ölschlussvergüteten Draht aus Silizium-Chromstahl für die Ventilfeder (SWOSC-V), ausgebildet. Der ölschlussvergütete Draht weist einen hohen Elastizitätskoeffizienten, eine hohe Hitzebeständigkeit und eine hohe Beständigkeit gegen die Reduzierung der elastischen Kraft auf und kann den Hubsensor 1 kompaktieren und seine Lebensdauer verlängern.
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Die Feder 40 ist derart ausgebildet, dass die Erfassungswelle 10 ihre Innenseite durchdringt, wobei sie an einem Ende mit der ersten Metallunterlegscheibe 18a der Erfassungswelle 10 in Kontakt steht und an einem anderen Ende mit der zweiten Metallunterlegscheibe 18b in Kontakt steht.
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Bewegt sich die an der Ursprungsposition O liegende Erfassungswelle 10 so, dass sie in Richtung des ersten Gehäuses 20 eingeschoben wird, verschiebt die vom Sicherungsring 14 abgestützte zweite Metallunterlegscheibe 18b die Feder 40, wobei die vom ersten Metallunterlegscheibenabstützungsteil 23 abgestützte erste Metallunterlegscheibe 18a die Feder 40 abstützt, so dass die Feder 40 zusammengezogen wird und sich die Erfassungswelle 10 um die Bewegungsgröße S bewegen kann, bis der Abschnitt 11 mit großem Durchmesser der Erfassungswelle 10 mit dem ersten Empfangsteil 21 des ersten Gehäuses 20 zusammenstößt. Geht die Kraft zum Einschieben der Erfassungswelle 10 verloren, wird sie durch die an der Feder 40 gespeicherte Federkraft in die Ursprungsposition O zurückgeführt.
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Bewegt sich die an der Ursprungsposition O liegende Erfassungswelle 10 so, dass sie in Richtung des zweiten Gehäuses 30 gezogen wird, verschiebt die vom Abschnitt 11 mit großem Durchmesser abgestützte erste Metallunterlegscheibe 18a die Feder 40, wobei die vom zweiten Metallunterlegscheibenabstützungsteil 34 abgestützte zweite Metallunterlegscheibe 18b die Feder 40 abstützt, so dass die Feder 40 zusammengezogen wird und sich die Erfassungswelle 10 um die Bewegungsgröße S bis zum Anstoß der durch den Abschnitt 11 mit großem Durchmesser der Erfassungswelle 10 abgestützten ersten Metallunterlegscheibe 18a an den zweiten Empfangsteil 31 des zweiten Gehäuses 30 bewegen kann. Geht die Ziehkraft der Erfassungswelle 10 verloren, wird sie durch die an der Feder 40 gespeicherte Federkraft zur Ursprungsposition O zurückgeführt.
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Der Magnet 51 besteht aus einem säulenförmig ausgebildeten Seltenerdmagneten (z. B. ein Magnet aus einem Material wie SmCo, NdFeB oder dgl.) und wird an den Magnetaufnahmeteil 19 der Erfassungswelle 10 angebracht.
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Der Magnet 51 stellt dem Magnetismuserfassungselement 52 ein Magnetfeld zur Verfügung und verändert Richtung und Stärke des dem Magnetismuserfassungselement 52 angebotenen Magnetfeldes durch die Bewegung des Magneten 51 zusammen mit der Erfassungswelle 10. Infolgedessen erfasst das Magnetismuserfassungselement 52 sie als Bewegungsgröße S. Der Magnet 51 kann abhängig vom Herstellungsverfahren aus einem gesinterten Magneten, einem Kunststoffmagneten, der durch Mischen mit Kunststoff zusammengedrückt oder geformt wird, oder dgl. ausgebildet werden. Der gesinterte Magnet weist eine stärkere Magnetkraft auf, während der Kunststoffmagnet die Charakteristik aufweist, dass er eine höhere Fähigkeit zur Massenproduktion und eine höhere Rissbeständigkeit usw. hat. Die Auswahl kann daher entsprechend der Verwendungsbedingungen und der Entwurfsvoraussetzungen beliebig durchgeführt werden.
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Das Magnetismuserfassungselement 52 erfasst die Änderung der Bewegungsgröße usw. des zu erfassenden Objekts aufgrund der Richtung und der Stärke des Magnetfeldes, besteht z. B. aus einem Hall-Element oder dgl., wandelt die Änderung des Magnetfeldes entsprechend der Bewegung usw. des zu erfassenden Objekts in ein elektrisches Signal um und gibt es nach außen aus.
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Hinsichtlich der Erfassung der Bewegungsgröße S der Erfassungswelle 10 durch das Magnetismuserfassungselement 52 wird die Änderung der Richtung und der Stärke des Magnetfeldes, das der an der Erfassungswelle 10 vorgesehene Magnet 51 erzeugt, erfasst und ins elektrische Signal entsprechend dem Magnetfeld umgewandelt und nach außen ausgegeben.
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Eine Leiterplatte 50 ist eine Leiterplatte (Printed Circuit Board; PCB) aus Glasepoxid oder dgl. und weist das Magnetismuserfassungselement 52 auf.
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Die Stromversorgung des Magnetismuserfassungselements 52 und die Ausgabe des elektrischen Signals der Leiterplatte 50 erfolgen mit einem direkten Verbindungsglied oder einem Kabel.
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Ein drittes Gehäuse 60 besteht aus einem Harzmaterial wie Epoxidharz oder dgl. und wird mittels einer Schraube mit einem Anbringungsteil 24 des ersten Gehäuses 20 verbunden.
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Das dritte Gehäuse 60 weist einen Leiterplattenaufnahmeteil 61 und einen Ausgang 62 auf.
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Der Leiterplattenaufnahmeteil 61 ist derart ausgebildet, dass er die Leiterplatte 50 am dritten Gehäuse 60 hält und das Magnetismuserfassungselement 52 derart angeordnet wird, dass es sich der Vertiefung 25 des ersten Gehäuses 20 annähert.
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Der direkte Verbinder oder das Kabel der Leiterplatte 50 wird durch die Herausziehöffnung 62 nach außen herausgezogen.
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4 wird angeführt. 4 zeigt einen Schnitt einer zweiten Ausführungsform des Hubsensors 1. Bei der zweiten Ausführungsform ist kein Abschnitt 11 mit großem Durchmesser bei der Erfassungswelle 10 vorhanden, und der Sicherungsring 14 stützt die erste Metallunterlegscheibe 18a ab. Bei der zweiten Ausführungsform des Hubsensors 1 wird der Sicherungsring 14, der die erste Metallunterlegscheibe 18a durch den Kontakt mit der Feder 40 abstützt, als erster Sicherungsring 14a bezeichnet, und der Sicherungsring 14, der die zweite Metallunterlegscheibe 18b durch den Kontakt mit der Feder 40 abstützt, als zweiter Sicherungsring 14b bezeichnet.
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Darüber hinaus kann ein Anodenteil 14c am ersten Sicherungsring 14a und/oder am zweiten Sicherungsring 14b vorgesehen werden. Durch diesen Aufbau korrodiert der Anodenteil 14c leichter als die Feder 40, so dass die Feder 40, die über das Empfangselement 18 mit dem Anodenteil 14c elektrisch verbunden ist, durch den Opferkorrosionsschutz gegen die Korrosion geschützt wird. Eine Dicke des Anodenteils 14c wird derart konstruiert, dass kein Einfluss auf die Festigkeit des ersten Sicherungsrings 14a und/oder des zweiten Sicherungsrings 14b ausgeübt wird, auch wenn der Anodenteil 14c korrodiert.
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Die zweite Ausführungsform des Hubsensors 1 kann derart ausgebildet werden, dass bei der Bewegung der an der Ursprungsposition O liegenden Erfassungswelle 10, bei der sie in Richtung des ersten Gehäuses 20 geschoben wird, die Feder 40 die Bewegungsgröße S dadurch beschränkt, dass der erste Sicherungsring 14a mit dem ersten Empfangsteil 21 zusammenstößt, und bei der Bewegung der an der Ursprungsposition O liegenden Erfassungswelle 10, wie sie in Richtung des zweiten Gehäuses 30 gezogen wird, die Feder 40 die Bewegungsgröße S dadurch beschränkt, dass der zweite Sicherungsring 14b mit einem dritten Empfangsteil 35, bei dem es sich um den Boden der Bohrung 32 handelt, zusammenstößt. Durch diesen Aufbau kann die Belastung bei der Bewegung der Erfassungswelle 10 auf den ersten Sicherungsring 14a und den zweiten Sicherungsring 14b aufgeteilt werden, so dass die Lebensdauer des Hubsensors 1 verlängert werden kann.
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Die oben erläuterte vorliegende Erfindung kann folgende Vorteile erzielen.
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Die Erfassungswelle 10 weist das Empfangselement 18 auf, das mit der Feder 40 in Kontakt steht, wobei das Empfangselement 18 den Anodenteil 18c aufweist, dessen lonisierungstendenz größer als bei der Feder 40 ist. Auch wenn Wasser ins Innere des Hubsensors 1 eindringt, korrodiert somit der Anodenteil 18c des Empfangselements 18 früher, so dass die Feder 40 geschützt werden kann. Eine Korrosionsschutzbeschichtung auf der Feder 40 wird somit nicht benötigt und Material- und Verarbeitungskosten können reduziert werden.
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Der Anodenteil 18c wird an der Oberfläche des Empfangselements 18 gebildet. Auch wenn der Anodenteil 18c korrodiert, kann somit die Festigkeit des Empfangselements 18 erhalten werden, so dass eine Beschädigung des Hubsensors 1 verhindert werden kann.
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Das Empfangselement 18 besteht aus der ersten dicken Metallunterlegscheibe 18a und der zweiten dünnen Metallunterlegscheibe 18b. Die erste dicke Metallunterlegscheibe 18a kann die Dauer, in der der Opferkorrosionsschutz effektiv ist, dadurch verlängern, dass der Anodenteil 18c groß ausgebildet wird, und somit die Lebensdauer des Hubsensors 1 verlängern.
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Falls bei der Montage des Hubsensors 1 die zweite Metallunterlegscheibe 18b irrtümlich anstatt der ersten Metallunterlegscheibe 18a eingebaut ist, verändert sich die Bewegungsgröße S bei der Bewegung der Erfassungswelle 10, bei der sie in Richtung des zweiten Gehäuses 30 hereingezogen wird, wenigstens um eine Differenz (T1 - T2) der Dicke. Somit können die fehlerhaften Produkte durch die Überprüfung des aus dem Hubsensor 1 ausgegebenen elektrischen Signals erfasst werden, so dass externe Fehlerkosten reduziert werden können.
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Falls die Differenz zwischen den Dicken T1 und T2 groß ist, kann ferner der Unterschied zwischen der ersten Metallunterlegscheibe 18a und der zweiten Metallunterlegscheibe 18b bei der Montage des Hubsensors 1 visuell erkannt werden, so dass interne Fehlerkosten reduziert werden können.
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Der Anodenteil 14c wird an der Oberfläche des Sicherungsrings 14 gebildet, wodurch der Anodenteil 14c, der über das Empfangselement 18 mit der Feder 40 elektrisch verbunden ist, früher korrodiert, so dass die Feder 40 geschützt werden kann. Außerdem kann die Festigkeit des Sicherungsrings 14 erhalten werden, auch wenn der Anodenteil 14c korrodiert, so dass eine Beschädigung des Hubsensors 1 verhindert werden kann.
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Darüber hinaus kann der Durchmesser der Erfassungswelle 10 durch Ersetzen des Abschnitts 11 mit großem Durchmesser durch den Sicherungsring 14 verkleinert werden, so dass die Materialkosten reduziert werden können.
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Bei der oben angegebenen Ausführungsform können die erste Metallunterlegscheibe 18a und die zweite Metallunterlegscheibe 18b einen Anodenteil 18c an der entgegengesetzten Seite zur Feder 40 aufweisen. Ihre sämtliche Oberfläche kann als Anodenteil 18c ausgebildet werden.
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Bei der oben angegebenen Ausführungsform kann die Dicke T2 der zweiten Metallunterlegscheibe 18b dicker als die Dicke T1 der ersten Metallunterlegscheibe 18a ausgebildet werden.
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Bei der oben angegebenen Ausführungsform kann ein Hartstahldraht oder ein Klaviersaitendraht für die Feder 40 je nach dem Verwendungszweck, der Einsatzumgebung und den Kosten verwendet werden.
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Die vorliegende Erfindung wird nicht auf die oben angegebenen Ausführungsformen und Zeichnungen beschränkt. Änderungen (einschließlich der Auslassung der Bestandteile) können den Umständen entsprechend hinzugefügt werden, solange das Wesen der vorliegenden Erfindung nicht geändert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hubsensor
- 10
- Erfassungswelle
- 11
- Abschnitt mit großem Durchmesser
- 12
- Abschnitt mit mittlerem Durchmesser
- 13
- Abschnitt mit kleinem Durchmesser
- 14
- Sicherungsring
- 14c
- Anodenteil
- 15
- Dichtelement
- 16
- Aussparungsfläche
- 17
- Stirnfläche
- 18
- Empfangselement
- 18a
- erste Metallunterlegscheibe (erstes Empfangselement)
- 18b
- zweite Metallunterlegscheibe (zweites Empfangselement)
- 18c
- Anodenteil
- 20
- erstes Gehäuse
- 20a
- Rohrteil
- 20b
- Plattenteil
- 21
- erster Empfangsteil
- 22
- Wellenabstützungsteil
- 22a
- Flachteil
- 25
- Vertiefung
- 30
- zweites Gehäuse
- 31
- zweiter Empfangsteil
- 32
- Bohrung
- 35
- dritter Empfangsteil
- 40
- Feder
- 50
- Leiterplatte
- 51
- Magnet
- 52
- Magnetismuserfassungselement
- 60
- drittes Gehäuse
- O
- Ursprungsposition
- S
- Bewegungsgröße
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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