-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Struktur eines Sperrschalters
zum Schalten von Kontakten in Übereinstimmung
mit den Positionen eines Getriebebetriebs einer Automatikgetriebevorrichtung,
die für
Kraftfahrzeuge verwendet wird, und insbesondere auf eine Verbesserung
einer Polbasis des Sperrschalters, bei der die Kontaktabschnitte
mit Magnetsensoren und Permanentmagneten aufgebaut sind.
-
Bisher
war die Technik bekannt, wie sie beispielsweise in dem japanischen
Gebrauchsmustermodell, offengelegte Veröffentlichung 59-146222, als ein
Stand der Technik dieses Typs offenbart ist. Der Stand der Technik
weist einen derartigen Aufbau auf, dass ein Permanentmagnet in einen
Hebel mittels Klebemittel eingefügt
und ein mit einem Magnetfluss-Erfassungselement ausgestattetes gedrucktes Substrat
in einen Hauptkörper
durch ein Umspritzverfahren spritzgegossen wird. Es war für einen
Sperrschalter erforderlich, eine ausreichende Genauigkeit für seine
Kontaktabschnitte bereitzustellen.
-
Bei
dem herkömmlichen
Sperrschalter, wie oben erwähnt,
ist jedoch ein gedrucktes Substrat mit unzureichender Abmessungsgenauigkeit
an einer Polbasis befestigt, und daher gibt es ein derartiges Problem,
dass die Position eines Magnetfluss-Erfassungselements abgelenkt
wird, wodurch sich eine unzureichende Genauigkeit ergibt.
-
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Sperrschalter
mit hoher Genauigkeit zu präsentieren.
-
Das
Dokument
DE 196 21 404 offenbart
eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
-
Die
somit aufgebaute vorliegende Erfindung weist die folgenden Wirkungen
auf. Die Erfindung wird in Anspruch 1 beansprucht.
-
Die
Polbasis weist eine Versatzoberfläche auf, die geringfügig von
der unteren Oberfläche
nach unten geht, und der leitende Körper wird in die Versatzoberfläche mit
einem Umspritzverfahren eingefügt,
wobei es möglich
ist, die Magnetsensoren an der Position anzuordnen, die niedriger
als die untere Oberflä che
der Polbasis ist, über
die sich die bewegbare Basis verschiebbar bewegt, wodurch die Magnetsensoren
vor irgendeinem Aufprall der bewegbaren Basis oder dergleichen bewahrt
werden.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Polbasis mit Kerben der Polbasis zum
Anordnen der Magnetsensoren oder einem Substrat an dem Umfang der
Versatzoberfläche
ausgestattet ist, ist es möglich,
die Magnetsensoren jeweils in den aus einem nichtmagnetisches Material
hergestellten Kerben zu halten und den Sperrschalter vor irgendeinem
Einfluss aufgrund von Magnetfluss von dem Magnetkörper mit Ausnahme
des Permanentmagneten der bewegbaren Basis zu bewahren, wodurch
die Eigenschaft des Sperrschalter beibehalten wird.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, bei der der Polkörper
mit einer Führung
(3j) zum Anordnen des Magnetsensors in der Versatzoberfläche ausgestattet
ist, ist es möglich,
die Magnetsensoren an jeder gewünschten
Position in der Polbasis anzuordnen.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, bei der der Leiteranschluss des Magnetsensors gefaltet
ist und dann die Magnetsensoren in der seitlich gegenüberliegenden
Richtung angeordnet werden, und ferner die obere Oberfläche der
Magnetsensoren ungefähr
mit der unteren Oberfläche
der Polbasis ausgerichtet ist, ist es möglich, den Abstand zwischen
dem Magnetsensor und dem Permanentmagneten auf einen konstanten
Wert zu halten und ferner den Magnetsensor vor irgendeinem Aufprall
der bewegbaren Basis zu bewahren, die sich über die untere Oberfläche der
Polbasis bewegt.
-
Die
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
1 bis 7 hier nachstehend beschrieben.
-
1 zeigt
eine explodierte Schnittansicht, die die Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
2 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht des
Mittelabschnitts, die die Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
3 zeigt
eine vergrößerte Ansicht,
die den Boden der bewegbaren Basis gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
4 zeigt
eine vergrößerte perspektivische Ansicht,
die das Joch der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
5 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht, die
entlang der Linie X-X in 3 genommen ist;
-
6 zeigt
eine vergrößerte perspektivische Ansicht,
die die Polbasis der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
-
7 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht, die
den Hauptabschnitt des Magnetsensors in seinem installierten Zustand
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Die
Ziffer 1 bezeichnet eine bewegbare Basis, in der ein zylindrischer
Abschnitt 1a, der an einer Getriebehebelwelle (nicht gezeigt)
einer automatischen Getriebevorrichtung einzufügen ist, einstückig mit
einem bewegbaren Arm 1b ausgebildet ist, der Permanentmagneten 4 und
Joche 5 aufweist. Die bewegbare Basis 1 wird drehbar
in dem durch eine Abdeckung 2 und einer Polbasis 3 gebildeten
Raum auf eine solche Art und Weise gehalten, dass ein oberer Wellenabschnitt 1c des
zylindrischen Abschnitts 1a an dem Wellenloch 2a der
Abdeckung 2 und ein unterer Wellenabschnitt 1d des
zylindrischen Abschnitts 1a an einem Wellenloch 3a der
Polbasis 3 drehbar gelagert ist. Außerdem kann der zylindrische Abschnitt 1a direkt
durch die Getriebehebelwelle oder durch eine Welle (nicht gezeigt),
die indirekt mit der oben erwähnten
Getriebehebelwelle gekoppelt ist, ersetzt werden.
-
Das
Joch 5 ist ausgebildet, wie in 1 und 3 gezeigt
ist, bei dem vier geformte und L-buchstabenförmige Eisenplatten miteinander
einstückig verbunden
und Durchgangslöcher 5a jeweils
an dem ungefähren
Mittelabschnitt von vier unteren Oberflächen ausgebildet sind. Das
in der bewegbaren Basis 1 einstückig ausgebildete Joch 5 kann
weggelassen werden. Das Verfahren zum Installieren der Permanentmagneten 4 an
der bewegbaren Basis 1 und ferner das Material und die
Art der Permanentmagneten 4 sind nicht eingeschränkt.
-
Bei
der Herstellung der bewegbaren Basis 1 werden zuerst Stifte
(nicht gezeigt) jeweils in die Durchgangslöcher 5a eingeführt und
dann die Joche 5 mit Harz mittels eines Umspritzverfahrens
spritzgegossen. Bei dem Joch 5 der bewegbaren Basis 1 wird als
ein primäres
spritzgegossenes Produkt, das mit dem Umspritzverfahren hergestellt
wird, der Abschnitt, bei dem die Bodenstücke 5b freigelegt
sind, als ein ausgehöhlter
Abschnitt hergestellt. Dann wird das primäre spritzgegossene Produkt
auf eine Metallform gesetzt, die zum Bilden des Permanentmagneten
verwendet wird. Dann wird das Gemisch aus Neodympulver (Mag netmaterial)
und PPS-Kügelchen,
das als ein gebondeter Magnet oder Kunststoffmagnet bezeichnet wird,
in den ausgehöhlten Abschnitt
des Jochs 5 eingespritzt, wodurch der Permanentmagnet 4 als
ein sekundäres
spritzgegossenes Produkt gebildet wird. Somit ist die Herstellung der
bewegbaren Basis 1 abgeschlossen.
-
Da
das Durchgangsloch 5a an dem ungefähren Mittelabschnitt jedes
Permanentmagneten 5 vorgesehen ist, wird jeder Permanentmagnet 4 außerdem wirksam
daran gehindert, herauszufallen. Außerdem sind die bewegbare Basis 1,
das Joch 5 und der Permanentmagnet 4 mit der Oberfläche ausgerichtet,
auf der der Permanentmagnet 4 der bewegbaren Basis 1 freigelegt
ist.
-
Der
zylindrische Abschnitt 1a ist mit einer Nut 1e,
die in die Keilnut der Getriebehebelwelle an der Innenwand des zylindrischen
Abschnitts 1a einzufügen
ist, und mit Rillen 1h und 1i zum Aufnehmen von O-Ringen 11 und 12 an
dem Umfang des zylindrischen Abschnitts 1a ausgebildet.
Die hermetische Eigenschaft zwischen der Abdeckung 2 und
dem zylindrischen Abschnitt 1a wird durch den O-Ring 11 erhöht, der
in die Rille 1h eingefügt
ist, und die hermetische Eigenschaft zwischen der Polbasis 3 und
dem zylindrischen Abschnitt 1a wird durch den in die Rille 1i eingefügten O-Ring 12 erhöht.
-
An
der unteren Seitenfläche
des bewegbaren Arms 1b sind vier bogenförmige Permanentmagneten 4 und
der gefaltete Abschnitt 5c des Jochs 5, der an
beiden Enden des Permanentmagneten 4 angeordnet ist, freigelegt,
wie in 3 gezeigt ist. Außerdem stehen an der unteren
Seitenfläche
des bewegbaren Arms 1b hervorstehende Abschnitte 1f und 1g,
die einstückig
mit dem bewegbaren Arm 1b ausgebildet sind, an dem Umfang
des unteren Seitenwellenabschnitts 1d bzw. dem äußeren Umfang des
bewegbaren Arms 1b hervor, wie in 1 gezeigt
ist. Jedes Ende der hervorstehenden Abschnitte 1f und 1g ist
mit einem halbkreisförmigen
Abschnitt ausgebildet, wodurch ein einfacher verschiebbarer Betrieb
an der unteren Oberfläche 3b der
Polbasis 3 bei der Drehung der bewegbaren Basis 2 ermöglicht wird.
-
Die
Abdeckung 2 umfasst ein Wellenloch 2a, das an
dem oberen Seitenwellenabschnitt 1c einzupassen ist, und
ein ringförmigen
Vorsprung 2b, der in eine an der peripheren unteren Oberfläche der
Polbasis 3 ausgebildet Kopplungsrille 3b einzupassen ist.
Die Abdeckung 2 und die Polbasis 3 sind aus dem Harzmaterial
hergestellt, das eine ölbeständige Eigenschaft
und eine wärmebeständige Eigenschaft aufweist,
und auf das ein Ultraschall-Schweißen ohne weiteres angewendet
werden kann. Derartiges Harzmaterial können Nylonharze, Polypropylen
oder dergleichen sein. Die Abdeckung 2 kann an der Polbasis 3 durch
die bewegbare Basis 1 und das Substrat 6 eingepasst
werden, und dann wird der gekoppelte Abschnitt zwischen der Koppelrille 3b und
dem ringförmigen
Vorsprung 2b geschweißt,
um eine hermetische Dichtung durch das Ultraschall-Schweißen oder
ein Vibrations-Schweißen
zu erreichen.
-
Die
Polbasis 3 ist ausgebildet, sodass ein leitender Körper 7 und
metallische Ringe 8 darin eingefügt sind und mit Schrauben befestigt
werden können,
die durch die metallischen Ringe 8 jeweils zu der Außenseite
des Automatikgetriebekörpers
laufen. Wie in 6 gezeigt ist, weist der leitende
Körper 7 einen
Körperabschnitt 7a auf,
der mit Durchgangslöchern 7c ausgestattet
und an einer Versatzoberfläche 3e freigelegt
ist, die um eine Stufe von der untere Oberfläche 3d nach unten
geht und mit Anschlüssen 7b ausgestattet
ist, die angepasst sind, um in einen Verbinderabschnitt 3c hineinzuragen.
-
An
der Versatzoberfläche 3e werden
Kerbenschlitze 3f, 3g und 3h jeweils
zum Tragen von Magnetsensoren 9 an deren Umfangsabschnitt
und ein Kerbenschlitz 3i zum Tragen des Substrats 6,
das ein elektronisches Element 10 lädt, bereitgestellt. Eine Führung 3j zum
Tragen des Magnetsensors 9 ist ebenfalls in der Versatzoberfläche 3e ausgebildet. Die
obere Oberfläche
des Magnetsensors 9 und die elektronischen Elemente 10 sind
in der gleichen Ebene wie die untere Oberfläche 3d der Polbasis 3 oder in
der tieferen Ebene als die untere Oberfläche 3d durch Falten
der Leiteranschlüsse 6a und 9a ausgerichtet.
In der Polbasis 3 werden ein Hohlraum 3m zum Anordnen
der Leiteranschlüsse 6a und 9a an der
unteren Seite der Durchgangslöcher 7c des
leitenden Körpers 7 und
eine Rille 3k zum Aufnehmen eines Dichtungskörpers 13 an
der Kontaktoberfläche zwischen
dem Umfang der unteren Oberfläche 3d, die
die bewegbare Basis 1 aufnimmt, und der Abdeckung 2 bereitgestellt.
-
Wie
in 5 gezeigt ist, ist das Joch 5 ein spritzgegossener
Rahmen zum Aufnehmen der frei geformten Permanentmagneten 4,
die mit Magnetmaterial mittels des Umspritzverfahrens gebildet werden.
Das Joch 5 umfasst die Bodenstücke 5b als den Boden
des ausgehöhlten
Abschnitts, wenn der Permanentmagnet 4 in die bewegbare
Basis 1 als das primäre
spritzgegossene Produkt während
des Umspritzvorgangs eingefügt
wird. Wie in 4 gezeigt ist, umfasst das Joch 5 den
gefalteten Abschnitt 5c, der an der Oberfläche der
bewegbaren Basis 1 freigelegt ist, die Bodenstücke 5b,
die jeweils den ausgehöhlten
Abschnitt zum Aufnehmen der Permanentmagneten bilden, und die Durchgangslöcher 5a.
Das Joch 5 bildet mehrere Bodenstücke 5b, die einstückig miteinander
verbunden sind, und den gefalteten Abschnitt 5c zum Bilden
des ausgehöhlten
Abschnitts an dem Endabschnitt jedes der Bodenstücke 5b. Jedes der
Bodenstücke 5b ist
als ein bogenförmiges Stück ausgeführt, die
den Mittelpunkt P des zylindrischen Abschnitts 1a umfasst.
-
In
dem Fall, in dem das Substrat 6 und der Magnetsensor 9 an
der Polbasis 3 installiert sind, werden die Leiteranschlüsse 6a und 9a zuerst
mit Lot durch Ausstatten des einen Endes des leitenden Körpers 7 mit
den Durchgangslöchern 7b in
einem vertikalen Zustand befestigt. Dann werden die Leiteranschlüsse 6a und 9a des
Substrats 6 und der Magnetsensor 9 in rechtem
Winkel gefaltet und dann in die Kerben 3f bzw. 3h in
einem seitlichen Orientierungszustand eingefügt. Der Magnetsensor 9 kann
eine Hall-Effekt-Vorrichtung, ein Hall-IC, ein MR-Element oder dergleichen
zum Erfassen von Magnetfluss sein. Der Magnetsensor 9 und
die Kerben 3f, 3g bzw. 3h zum Aufnehmen
der Magnetsensoren 9 sind in geeigneter Weise in Übereinstimmung
mit dem Permanentmagneten 4 angebracht, die in Übereinstimmung
mit der Getriebeposition der Automatikgetriebevorrichtung gedreht
werden. Der Magnetsensor 9 ist angeordnet, sodass der Magnetsensor
die bewegbare Basis 1 nicht berührt, wie in 2 gezeigt
ist.
-
Der
Zwischenraum H zwischen dem Magnetsensor 9 und dem Permanentmagneten 4 kann
etwa 0,1 mm bis 0,6 mm betragen.
-
Der
Betrieb der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die wie oben erwähnt aufgebaut ist, wird ausführlich beschrieben.
Wenn ein Fahrer den Schalthebel betätigt, wird die Getriebebetriebsposition
der Automatikgetriebevorrichtung für Kraftfahrzeuge geändert. Zu
dieser Zeit wird die in dem Sperrschalter aufgenommene bewegbare
Basis 1 um den zylindrischen Abschnitt 1a in Übereinstimmung
mit der Bewegung des Schalthebels gedreht, und der Permanentmagnet 4 wird
ebenfalls in Übereinstimmung
damit bewegt. Der Magnetsensor 9 des Substrats 6,
der an der Position benachbart der bewegbaren Basis 1 angebracht
ist, erfasst die Getriebebetriebsposition als Reaktion auf die Änderung des
Magnetflusses aufgrund der Bewegung der Permanentmagneten 4.
1 Bewegbare
Basis, 2 Abdeckung, 3 Polbasis, 3c Verbinderabschnitt, 3d untere
Oberfläche, 3e Versatzoberfläche, 3f, 3g, 3h, 3i Kerbenschlitz, 3j Führung, 4 Permanentmagnet, 6 Substrat, 6a, 9a Leiteranschluss, 7 leitender
Körper, 7a Körperabschnitt, 7b Anschluss, 9 Magnetsensor.