KR100754703B1 - 인히비터 스위치 - Google Patents

Abstract

자동변속기의 변속레인지위치를 정확히 검출하여, 고도의 제어를 가능하게 함과 동시에, 소형화를 가능하게 한다.

영구자석(19) 및 해당 영구자석(19)의 자력을 비접촉으로 검출하는 자기센서 (21)를 구비하며, 영구자석(19) 및 자기센서(21)의 상대위치의 변화에 의해 전압치의 직선적인 변화를 출력하는 인히비터 스위치(1)로서, 영구자석(19) 또는 자기센서(21)의 한쪽을, 자동변속기(3)의 매뉴얼밸브를 연동시켜 자동변속기(3)의 변속레인지위치를 변환하기 위한 매뉴얼밸브 샤프트(5)측에 부착하고, 이 다른쪽을 자동변속기(3)의 트랜스미션케이스(7)측에 부착하여, 변속레인지위치에 대응하는 전압치의 출력에 의해 자동변속기(3)의 변속레인지위치를 검출가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

Description

인히비터 스위치{Inhibitor Switch}

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 인히비터 스위치의 배치를 나타내는 자동변속기의 개략단면도,

도 2는 제 1 실시형태에 관한 전체단면도,

도 3은 도 2의 SA-SA 화살 표시단면도,

도 4는 제 1 실시형태에 관하여 극반의 결합을 나타내는 주요부측면도,

도 5는 제 1 실시형태에 관하여, 영구자석의 자기적인 경계면을 나타내는 측면도,

도 6은 제 1 실시형태에 관하여, 영구자석의 회전에 의한 출력전압치의 변화를 나타내는 그래프,

도 7은 제 1 실시형태에 관한 스토퍼의 설명도,

도 8은 제 1 실시형태에 관한 변속레인지위치와 출력전압과의 관계를 나타내는 그래프,

도 9는 제 1 실시형태의 변형예의 실시형태에 관한 전체단면도,

도 10은 도 9의 SA-SA 화살 표시단면도,

도 11은 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 전체단면도,

도 12는 도 11의 SA-SA 실시단면도,

도 13은 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 전체단면도,

도 14는 도 13의 SA-SA 화살 표시단면도,

도 15는 제 3 실시형태에 관한 커넥터단자의 사시도,

도 16은 제 3 실시형태에 관한 자기센서의 회로도,

도 17은 제 3 실시형태에 관한 회전각과 출력전압치과의 관계를 나타내는 그래프,

도 18은 종래예에 관한 자동변속기의 개략도,

도 19는 종래예에 관한 인히비터 스위치의 부착 상태에 있어서의 단면도,

도 20은 종래예에 관한 인히비터 스위치의 접점을 나타내는 정면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1,1A,1B,1C : 인히비터 스위치 3 : 자동변속기

5 : 매뉴얼밸브 샤프트 7 : 트랜스미션케이스

19 : 영구자석 21,21A,21B,21C1,21C2 : 자기센서

23,23A : 가동자 29 : 볼록부(스토퍼)

31A,31B,31C : 극반 33,33C : 리드단자

37,37C : 오목부 39,39C,43,43C,73 : 단말

41,41C : 커넥터단자 69 : 오목부(스토퍼)

71 : 자기적인 경계면

본 발명은 자동변속기의 변속레인지위치를 검출하기 위한 인히비터 스위치에 관한 것이다.

종래부터, 인히비터 스위치로서는, 자동변속기의 매뉴얼밸브 샤프트의 축회전과 함께 회전하는 가동접점을, 상기 자동변속기의 트랜스미션케이스측에 부착된 고정접점에 대하여 미끄럼동작시키고, 고정접점에 대한 가동접점의 위치에 따라서 자동변속기의 변속레인지의 변환을 검출할 수 있도록 한 것이 있다. 이러한 미끄럼동작접점에 의한 검출의 경우에는, 접점표면의 접촉콘트롤이 매우 곤란한 점으로부터, 노이즈신호가 대부분이며, 마이크로 컴퓨터에서의 제어가 곤란하다는 문제가 있었다.

이에 대하여, 무접점방식의 인히비터 스위치는 접촉에 의한 노이즈신호가 없어 마이크로 컴퓨터의 제어에 적합하다. 이 무접점방식의 인히비터 스위치로서는 각 변속위치마다 자기센서를 설치하여 각 자기센서의 온/오프신호에 의해 검출하는 것, 자기센서의 수를 줄여 자기센서의 신호의 조합으로 검출하는 것이 있다.

각 변속위치마다 자기센서를 설치하는 것으로서는, 예컨대 일본국 실개소 55-101623호 공보에 기재된 도 18∼도 20에 나타낸 것이 있다. 우선 그 구조를 간단히 설명하면, 자동변속기(101)의 매뉴얼밸브 샤프트(103)에 회전자(105)가 부착되고, 회전자(105)에 영구자석(107)이 지지되어 있다. 또한, 자동변속기(101)의 하우징(109)측에는, 변속레인지위치에 따라서 배치된 자기센서(111)가 지지되어 있다. 이 자기센서(111)는 리드스위치로 구성되어 있다.

그리고, 변속레인지가 변환에 따른 매뉴얼밸브 샤프트(103)의 회전에 의해 영구자석(107)이 이동하면, 이 영구자석(107)이 대향하는 어느 자기센서(111)의 접점이 닫히고, 각 자기센서(111)에 접속된 각각 다른 저항치를 읽어들이는 것에 따라, 어느 하나의 변속레인지위치가 검출될 수 있도록 되어 있다.

그렇지만, 이러한 구조에서는, 각 변속위치마다 자기센서(111)를 설치해야하며, 그 수가 많아서, 인히비터 스위치의 소형화에 한계가 있었다. 이 때문에, 인히비터 스위치를 트랜스미션케이스내에 배치하는 것은 거의 곤란하였다.

또한, 상기 구조의 인히비터 스위치에서는, 정확한 검출에 한계가 있다고 하는 문제가 있었다. 즉, 변속조작에 의해서 매뉴얼밸브 샤프트(103)가 회전하고, 이에 따라 영구자석(107)이 각 자기센서(111)사이를 이동할 때, 그 중간위치에 있어서는 그 전후의 자기센서(111)가 모두 오프가 되거나, 쌍방 모두 온이 되는 상태가 일어날 수 있다. 자기센서(111)가 모두 오프인 경우에는, 자동변속기(101)의 변속레인지위치가 어디에 있는지 검출할 수가 없고, 또한 쌍방 모두 온이 되는 경우에는 그 어느 위치에 변속레인지가 있는지를 검출할 수가 없게 된다.

이 때문에, 영구자석(107)이 상기와 같은 중간위치에 있어서 인히비터 스위치에 고장이 일어난 경우에, 어떤 변속레인지위치에서 고장난 것인지 검출할 수 없 게 되는 등, 그 검출의 정밀도가 낮고, 보다 신뢰성이 높은 검출이 요구되고 있었다.

상기 자기센서의 수를 줄이고 자기센서의 신호의 조합으로 검출하는 것으로서는, 각 변속레인지위치에서의 센서신호의 조합을 바꾸는 것에 따라, 센서고장시의 신뢰성을 높일 수 있다. 즉, 상기 각 변속레인지마다의 자기센서(111)를 온/오프시키는 구조로서는, 쇼트 등의 고장에 의해서 어떤 자기센서(111)가 접속되면, 시프트레버를 N(뉴트럴 레인지)부터 D(드라이브 레인지)로 조작했음에도 불구하고, P(파킹 레인지)의 신호가 출력되는 경우 등도 있지만, 상기와 같이 신호의 조합을 사용하면, 잘못된 출력을 억제할 수 있다.

그러나, 단순히 변속레인지위치에 따른 종류의 신호의 조합을 설치하는 것만이라면, 어떤 자기센서의 고장에 따라서는, 다른 변속레인지위치에서 조합 모드의 공통화를 초래하여, 신호의 정오(正誤)를 구별할 수 없는 우려가 있기 때문에, 통상은 조합 신호에 1비트 증가한 조합 신호를 사용하여 조합 모드의 공통화를 방지하고 있다.

즉, 고장에 의해서 다른 변속레인지에서 신호의 조합 모드가 공통화하여, P에서 직접 N으로 변속레인지가 변하였다는 신호가 출력되는 등의 경우에는, P에서 직접 N으로 가는 경우는 있을 수 없다는 등의 조건을 마이크로 컴퓨터에 기억시킴으로써 신호의 정오를 구별할 수는 있지만, P 등에 있어서의 끝단부에 있어서는 시프트레버를 조작하고 있지 않는데, 변속레인지가 P에서 움직여졌다고 하는 신호가 나와, 정오를 구별할 수 없는 우려가 있다. 이 때문에 통상은 조합 신호에 1비트 증가하여 어느 하나의 자기센서가 고장나더라도 각 검출위치에 있어서 일치하는 신호가 나오지 않도록 하고 있다. 따라서, 그만큼 자기센서가 증가하여, 역시 인히비터 스위치가 대형이 된다는 문제가 있다.

또한, 중간위치에서의 검출정밀도가 낮다는 문제는 상기와 마찬가지로 되어 있다.

본 발명은 보다 소형화를 도모할 수 있으면서, 검출의 신뢰성을 현저하게 높일 수 있는 인히비터 스위치의 제공을 과제로 한다.

청구항 1의 발명은 영구자석 및 해당 영구자석의 자력을 비접촉으로 검출하는 자기센서를 구비하고, 상기 영구자석 및 자기센서의 상대위치의 변화에 의해 전압치의 직선적인 변화를 출력하는 인히비터 스위치이며, 상기 영구자석 또는 자기센서의 한쪽을, 자동변속기의 매뉴얼밸브를 연동시켜 해당 자동변속기의 변속레인지위치를 변환하기 위한 매뉴얼밸브 샤프트측에 부착하여, 이 다른쪽을 상기 자동변속기의 트랜스미션케이스측에 부착하여, 상기 변속레인지위치에 대응하는 전압치의 출력에 의하여 상기 자동변속기의 변속레인지위치를 검출가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재된 인히비터 스위치이며, 상기 영구자석은 상기 매뉴얼밸브 샤프트와 일체 회전가능하게 지지된 비자성체의 가동자에 링형상으로 부착되고, 상기 자기센서는 상기 트랜스미션케이스측에 고정지지된 비자성 체의 극반에 부착된 것을 특징으로 한다.

청구항 3의 발명은 청구항 2에 기재된 인히비터 스위치이며, 상기 영구자석은 S극 및 N극의 자기적인 경계면을 갖고, 해당 영구자석은 상기 자기센서에 대하여 상기 경계면을 기준위치로서 배치됨과 동시에, 해당 자기센서에 대하여 상기 경계면의 양측방향으로 상대회전하는 것을 특징으로 한다.

청구항 4의 발명은 청구항 3에 기재된 인히비터 스위치이며, 상기 극반과 가동자 사이에, 상기 자기센서에 대한 영구자석의 상대회전을 설정각도내로 하는 스토퍼를 설치한 것을 특징으로 한다.

청구항 5의 발명은 청구항 2∼4의 어느 한 항에 기재된 인히비터 스위치이며, 상기 자기센서의 리드단자는 상기 극반의 외면에 형성된 오목부내에 단말이 인출되고, 상기 극반에 지지된 외부접속용의 커넥터단자의 단말이 상기 오목부내에 인출되며, 상기 리드단자의 단말에 전기적으로 접속되어, 상기 오목부를 수지로 봉하여 막은 것을 특징으로 한다.

청구항 6의 발명은 청구항 2∼4의 어느 한 항에 기재된 인히비터 스위치이며, 상기 극반을 수지로 성형하고, 상기 자기센서를 상기 극반내에 인서트 성형에 의해 매설배치한 것을 특징으로 한다.

청구항 7의 발명은 청구항 2에 기재된 인히비터 스위치이며, 상기 자기센서는 상기 영구자석의 자기적인 경계면의 수에 따라서 복수설정된 것을 특징으로 한다.

<발명의 실시형태>

(제 1 실시형태)

도 1은 본 발명의 제1실시형태에 관한 인히비터 스위치(1)의 배치위치를 나타내고 있다. 이 도 1에서는, 인히비터 스위치(1)를 3가지 동시에 나타내고 있으나, 이들 3가지의 인히비터 스위치(1)가 동시에 설치되는 것은 아니고, 어느 한 위치에 선택하여 배치되는 것이다.

상기 자기센서(1)는 자동변속기(3)의 매뉴얼밸브 샤프트(5)측과, 자동변속기 (3)의 트랜스미션케이스(7)측 사이에 부착되어 있다. 상기 매뉴얼밸브 샤프트(5)는 상기 자동변속기(3)의 매뉴얼밸브를 연동시켜 자동변속기(3)의 변속레인지위치를 변환하기 위한 것이다. 매뉴얼밸브 샤프트(5)에는, 연접레버(9)를 통해 시프트레버(11)가 연동연결되어 있다. 따라서, 시프트레버(11)를 조작하면, 연접레버(9)를 개재하여 매뉴얼밸브 샤프트(5)가 회전하고, 이 매뉴얼밸브 샤프트(5)의 회전에 의해 매뉴얼밸브를 연동시켜 자동변속기(3)의 변속레인지위치를 변환할 수 있다. 그리고, 자동변속기(3)에는, 엔진으로부터의 출력을 입력하는 인풋샤프트(13), 출력을 하는 아웃풋샤프트(15), 인풋샤프트(13)로부터 아웃풋샤프트(15)로 변속하여 회전을 전달하는 변속기구(17)가 구비되어 있다.

상기 어느 하나의 위치에 장치된 인히비터 스위치(1)는 인히비터 스위치(1)의 전체단면을 도시한 도 2, 도 2의 SA-SA 단면을 나타내는 도 3과 같이, 영구자석 (19) 및 해당 영구자석(19)의 자력을 비접촉으로 검출하는 자기센서(21)를 구비하고 있다.

상기 영구자석(19)은 PPS수지에 네오듐을 가하여 성형한 플라스틱자석이며, 압축성형공법, 사출성형공법 등으로 링형상으로 형성되어 있다. 영구자석(19)의 일부에는, 오목부(20)가 형성되어 있다. 이 영구자석(19)은 비자성체의 가동자 (23)에 일체회전가능하게 지지되어 있다.

상기 가동자(23)는 예컨대 PPS수지, PBT수지, 나일론 등에 의하여 성형되고, 이 가동자(23)에는 볼록부(24)가 형성되어 있다. 조립시에 상기 오목부(20)에 볼록부(24)를 축방향으로 끼워맞춤시킴으로써, 가동자(23)에 대한 영구자석(19)의 회전방향의 위치결정이 이루어진다. 그리고, 영구자석(19)에 사출성형용 자성재료를 사용하여, 영구자석(19)과 가동자(23)를 이중성형, 이색성형에 의하여 일체성형하고 위치정밀도를 향상시킬 수도 있다.

상기 가동자(23)는 상기 매뉴얼밸브 샤프트(5)에 끼워맞춤하여 고정되고, 일체적으로 회전하는 구성으로 되어있다. 따라서, 상기 영구자석(19)은 가동자(23)를 개재하여, 매뉴얼밸브 샤프트(5)측에 부착된 구성으로 되어있다. 가동자(23)에는, 어깨부(25,27)가 축방향으로 돌출설치되어 있다. 또한, 상기 영구자석(19)과 거의 동일한 바깥둘레 위치에 있어서, 스토퍼용 볼록부(29)가 돌출설치되어 있다.

상기 자기센서(21)는 예컨대 홀소자, 홀IC, MR 소자 등에 의해서 구성되며, 홀소자의 경우는, 외부부착의 증폭회로가 설치되며, 또한 MR 소자의 경우도 외부부착 증폭회로가 설치되는 경우도 있다.

상기 자기센서(21)는 상기 영구자석(19)의 바깥둘레측에 소정 클리어런스를 가지고 배치되며, 비자성체의 극반(31)의 오목부(34)에 조립되어 있다. 그리고, 극반(31)은 도 1에서 나타낸 상기 트랜스미션케이스(7)의 내벽 혹은 외벽측에 지지 되어 있다.

상기 자기센서(21)의 리드단자(33)는 극반(31)의 삽통구멍(35)에서 극반(31)의 외면에 형성된 오목부(37)내에, 그 단말(39)이 인출되어 있다. 또한, 상기 극반(31)에 인서트성형에 의해서 일체적으로 지지된 외부접속용의 커넥터단자(41)의 단말(43)이 상기 오목부(37)내에 인출되고, 상기 리드단자(33)의 단말(39)에 땜납 등에 의해서 전기적으로 접속되어 있다. 상기 오목부(37)는 에폭시수지, 우레탄수지 등의 수지(45)에 의해서 봉하여 막혀있다.

상기 극반(31)은 본체(47)와 덮개체(49)가 접합면(51)에 있어서 접합된 것이다. 이 접합은 예컨대 도 4의 일부측면도와 같이, 덮개체(49) 및 본체(47)에 설치한 둘레방향 소정간격의 플랜지부(48)(50)상호를 비스(52)에서 체결함으로써 행하고 있다. 단, 본체(47)와 덮개체(49)는 초음파용착, 미끄럼동작용착 등의 공법에 의하여 용착하여도 좋다.

상기 극반(31)에는, 도 2, 도 3과 같이 지지부(53,55)가 설치되고, 해당 지지부(53,55)의 금속 부쉬(57,59)에 의해서 극반(31)은 상기 매뉴얼밸브 샤프트(5)의 외면에 회전이 자유롭게 지지되어 있다.

상기 극반(31)의 내면측에는, 둘레방향의 위치 결정면(61,63)상, 축방향의 위치 결정면(65,67)이 설치되어, 상기 가동자(23)의 어깨부(25,27)가 위치 결정면 (61,63) 및 (65,67)에 의해서 둘레방향 및 축방향에 상대적으로 위치결정되어 있다. 또한, 상기 극반(31)에는, 상기 볼록부(29)와 같이 스토퍼를 구성하는 오목부 (69)가 설치되어 있다. 이 볼록부(29) 및 오목부(69)에 의하여 구성되는 스토퍼는 자기센서(21)에 대한 영구자석(19)의 상대회전을 설정각도 내로 하는 것이다.

상기 영구자석(19)은 도 5와 같이 링형상으로 일체로 형성된 것에 대하여, N극, S극을 가지도록 착자(着磁)되어 있다. N극, S극의 중앙이 자기적인 경계면 (71)이 되어 있다. 그리고 상기 영구자석(19)은 상기 자기센서(21)에 대하여 상기 자기적인 경계면(71)을 기준위치로 하여 배치됨과 동시에, 자기센서(21)에 대하여 경계면(71)의 양측방향으로 화살표와 같이 상대회전하도록 설정되어 있다. 이 상대회전에 의한 출력전압의 변화는, 예컨대 도 6과 같이 되어 있다. 이 변화 중, ±90도 부근에서 전압치의 직선성은 없어지나, 그 사이의 거의 150도의 범위에서는 전압치의 직선적인 변화를 출력할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 볼록부(29) 및 오목부(69)에 의한 스토퍼는, 이 직선적인 범위에서의 회전을 규제함으로써, 도 7과 같이 오목부(69)가 일정범위의 원호형상으로 형성된 것이다. 그리고 스토퍼에 의하여 규제되는 회전각도는 임의로 선택할 수 있다.

그리고, 도 1의 시프트레버(11)의 조작에 의해서, 연접레버(9)를 개재하여, 매뉴얼밸브 샤프트(5)를 회전시키면, 매뉴얼밸브가 동작하여, 변속기구(17)가 지시된 변속레인지위치로 변환된다. 이 때 자기센서(21)에 대하여 영구자석(19)이 상대회전하여, 리드단자(33), 커넥터단자(41)를 개재하여 제어부에 전압치의 직선적인 변화를 출력할 수 있다. 이 경우의 변속레인지위치 P, R, N, D, 3, 2, 1과의 관계를 도 8에 나타내고 있다.

예컨대 P 레인지에서 R 레인지로 바뀌는 경계치는 3.700 V, R 레인지에서 N 레인지로의 경계치는 마찬가지로 2.900 V, 이하 동일하게 N 레인지로부터 D 레인지는 2.500 V, D 레인지로부터 3 레인지로는, 2.100 V, 3 레인지로부터 2 레인지로는 1.700 V, 2 레인지로부터 1 레인지로는 1.300 V로 되어있다. 단, 이 수치는 일례이며, 그 설정은 개개의 차에 따라 자유롭게 설정할 수가 있다.

이와 같이 본 발명의 실시형태에 관한 인히비터 스위치(1)에서는, 자동변속기(3)의 변속레인지위치를 영구자석(19)과 자기센서(21)에 의하여 비접촉으로 검출할 수 있고, 스위치부분의 마모가 없고, 미끄럼동작부분의 노이즈발생이 없는 등 신뢰성이 현저하게 향상하고, 검출정밀도의 안정화를 도모할 수 있다. 게다가 영구자석(19) 및 해당 영구자석(19)의 자력을 비접촉으로 검출하는 자기센서(21)에 의하여, 전압치의 직선적인 변화를 출력할 수 있기 때문에, 각 변속레인지위치에 있어서의 검출전압치의 차이에 의하여, 변속레인지위치를 정확하게 검출할 수 있다.

또한, N 레인지로부터 D 레인지로 변환되어 있는 때에, R 레인지의 신호가 실수로 출력되는 경우는 없으며, 변속레인지위치의 변환검출을 정확하게 행할 수 있다.

또한, 변속레인지위치의 변경이 행하여지고 있는 중간위치에 있어서도, 전압치의 직선적인 변화를 출력할 수 있으므로, 시프트레버(11)에 의해서 현재 어떤 변속레인지 위치방향으로 변환되고 있는 것인지도 검출할 수 있다. 따라서, 예컨대 N 레인지로부터 D 레인지로 변환되고 있는 도중에서 이상신호가 발생하여, 고장이라고 판단된 경우에는, 제어장치에 의해서 자동변속기(3)의 변속레인지를 강제적으 로 D 레인지에 고정하거나, N 레인지로 되돌리거나 할 수가 있다. D 레인지로 고정할 때는, 그 때의 운전자의 조작의지와 합치시킬 수 있고, 주행을 계속하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 고장이라고 판단한 운전자는 자동차를 그대로 수리공장으로 자가운전으로 옮길 수 있다. N 레인지에 고정하였을 때는, 다른 차에 의한 견인에 의해서 수리공장 등으로 옮길 수 있다. 다른 변속레인지위치사이에 있어서의 고장모드에 있어서도, 현재 어떤 변속레인지방향으로 조작되어 있는 것인지를 검출함으로써 상기와 같은 제어를 할 수 있게 된다.

또한, 전압치의 직선적인 변화의 출력이기 때문에, 변속레인지위치가 더욱 증가하였다고 해도, 대응하는 전압치를 분할하기만 하면 용이하게 대처할 수가 있고, 인히비터 스위치(1)의 대형화를 초래하는 일은 전혀 없다.

자기센서(21)는 기본적으로는 1개로 좋고, 구조가 매우 간단하며, 전체적으로 대폭적인 소형화를 도모할 수 있다. 이 때문에 도 1과 같이, 다른 부품이 밀집하고 공간적으로 너무 여유가 없는 트랜스미션케이스(7)의 안쪽에서도 용이하게 배치할 수 있게 되고, 설계의 자유도를 대폭 증대할 수 있다. 트랜스미션케이스(7)내에 배치하였을 때에는, 트랜스미션케이스(7) 그 자체에 의해서 인히비터 스위치 (1)를 외부에서 보호할 수가 있다.

기타, 본 발명의 실시형태에서는, 가동자(23)의 어깨부(25,27)를 극반(31)의 위치 결정면(61,63,65,67)에 대향시킴으로써, 가동자(23)를 극반(31)에 대하여 축방향, 지름방향으로 정확히 위치결정할 수 있다. 또한, 자기센서(21)는 가동자 (31)의 오목부(34)내에 위치결정할 수 있다. 따라서, 영구자석(19)과 자기센서 (21) 사이의 지름방향, 축방향에 있어서의 상대위치를 정확히 위치결정할 수 있다. 특히 지름방향에 있어서의 위치결정에 의해서, 영구자석(19), 자기 센서(21)사이의 클리어런스를 정확히 유지할 수 있고, 직선적인 전압치의 출력을 정확히 유지할 수가 있다.

상기 영구자석(19)과 가동자(23) 사이는, 오목부(20) 및 볼록부(24)의 끼워맞춤에 의해서 둘레방향에 정확히 위치결정되고, 영구자석(19)의 자기적인 경계면 (71)을 기준으로 한 자기센서(21)에 대한 배치를 정확히 유지할 수가 있고, 정확한 검출을 오래 유지할 수가 있다.

상기 극반(31)에 대한 가동자(23)의 상대회전을 볼록부(29)와 오목부(69)의 스토퍼기능에 의해서 규제할 수가 있어, 정확한 검출을 유지할 수가 있다.

조립에 있어서는, 극반(31)의 본체(47)와 덮개체(49)가 분리되고, 오목부 (37)내에 수지(45)가 봉하여 막히기 전에, 자기센서(21)를 오목부(34)에 끼워맞춤시킨다. 이 때 자기센서(21)의 리드단자(33)는 극반(31)측의 삽통구멍(35)을 통과시켜, 단말(39)이 오목부(37)내에 인출된다. 이 상태에 있어서, 커넥터단자(41)의 단말(43)에 대하여, 리드단자(33)의 단말(39)이 땜납 등에 의해서 전기적으로 접속된다. 이어서 오목부(37)가 수지(45)에 의해서 봉하여 막는다.

다음에, 가동자(23)가 극반(31)의 본체(47)내에 끼워넣어지고, 어깨부(27)가 위치 결정면(65,67)에 지지된다. 다음에 극반(31)의 덮개체(49)를 본체(47)에 돌출시켜 닿게 하여, 가동자(23)의 어깨부(25)를 위치결정(63,65)에 의해서 지지시킨다. 다음에, 극반(31)의 본체(47)와 덮개체(49)의 플랜지부(50,48)를 비스(52)에 의해서 체결하여, 쌍방을 일체적으로 결합한다.

이와 같이 본 발명 실시형태의 인히비터 스위치(1)는 구조가 지극히 간단하며, 그 조립도 지극히 용이하다.

인히비터 스위치(1)는 상기와 같이 미션케이스(7)내에 배치되는 경우, 오일이 접합면(51)으로부터 침입할 우려가 있지만, 극반(31)내에 큰 먼지의 침입은 없고, 자기센서(21)의 검출에 지장을 초래하는 경우는 없다.

도 9, 도 10은 제1실시형태의 변형예에 관한 실시형태를 나타내고, 도 9는 전체단면도, 도 10은 도 9의 SA-SA선 화살 표시단면도이다. 또 상기 실시형태와 대응하는 구성부분에는 동일한 부호를 붙여 설명한다.

본 실시형태의 인히비터 스위치(1A)에서는, 영구자석(19A)과 자기센서(21A)를 축방향에 대향시킨 것이다. 즉 가동자(23A)에 플랜지부(72)가 둘레방향에 돌출설치되고, 이 플랜지부(72)에 도넛판형상의 영구자석(19A)을 지지시키고 있다. 가동자(23A)와 영구자석(19A) 사이의 둘레방향의 위치결정은 상기 실시형태와 같이 요철의 끼워맞춤에 의해서 행할 수 있다.

자기센서(21A)는 극반(31A)의 본체(47A) 안쪽면에 형성된 오목부(34A)에 끼워맞춤하여 고정되어 있다. 자기센서(21A)의 리드단자(33)는 구부러져 오목부(37)측으로 인출되어 있다.

그리고 본 실시형태에 있어서도, 영구자석(19A)과 자기센서(21A)의 둘레방향의 상대위치의 변화에 따라, 전압치의 직선적인 변화를 출력할 수가 있고, 상기와 같은 작용효과를 나타낼 수 있다.

한편, 본 실시형태에 있어서는, 영구자석(19A), 자기센서(21A)를 축방향으로 대향배치하도록 하였기 때문에, 인히비터 스위치(1A)를 지름방향으로 소형화할 수가 있다.

(제 2 실시형태)

도 11, 도 12는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 것이며, 도 11은 전체단면도, 도 12는 도 11의 SA-SA 화살 표시단면도이다. 또 상기 실시형태와 대응하는 구성부분에는 같은 부호를 붙여 설명한다.

본 실시형태의 인히비터 스위치(1B)에서는, 자기센서(21B)를 극반(31B)내에 인서트성형에 의해 매설배치한 것이다. 제조에 있어서는, 우선 자기센서(21B)의 리드단자(33)와, 외부접속용의 커넥터단자(41)의 단말(39,43)을 코킹 및 고온땜납, 혹은 스폿 용접 등에 의해서 전기적으로 접속한다. 이들 접속된 자기센서(21B) 및 커넥터단자(41)를 금형내에 세트한다. 자기센서(21B) 및 커넥터단자(41)는 금형의 일부에 의해 위치결정되어 고정된다. 그 후, 사출성형을 하여, 극반(31B)의 본체 (47B)를 성형한다.

이렇게 함으로써, 자기센서(21B)는 극반(31B)의 본체(47B)의 벽부에 내장되고, 외부분위기에서 차단되게 된다. 따라서, 극반(31B)의 본체(47B)와 덮개체(49)와의 접합부분(51)을 밀폐구조(기밀·수밀구조)로 할 필요가 없고, 조립이 더욱 용이해지며, 또한 저비용화를 도모할 수 있다.

자기센서(21B)가 외부분위기로부터 차단되기 때문에, 인히비터 스위치(1B)가 트랜스미션케이스(7)밖으로 배치되어, 수몰상태로 사용되었다고 해도, 혹은 트랜스 미션케이스(7)내에 배치되어 ATF 침지상태 등이어도, 사용을 계속할 수가 있다.

자기센서(21B)의 부착의 초기불균형을 줄일 수가 있고, 부착 정밀도를 향상시켜, 보다 정확한 검출을 할 수 있다.

(제 3 실시형태)

도 13∼도 17은 본 발명의 제 3 실시형태를 나타내고 있다. 우선 도 13은 전체단면도, 도 14는 도 13의 SA-SA 화살 표시단면도이다. 또, 상기 실시형태와 대응하는 구성부분에는 동일한 부호를 붙여 설명한다.

도 13, 도 14와 같이, 본 실시형태의 인히비터 스위치(1C)에서는, 자기센서 (21C1,21C2)가 영구자석(19)의 자기적인 경계면의 수에 따라서 복수 설정된 것이다. 즉, 자기센서(21C1,21C2)가 영구자석(19)의 자기적인 경계면(71)에 따라 상하 한 쌍으로 설치된 것이다. 아래쪽의 자기센서(21C2)의 구성은 상기 제 1 실시형태의 자기센서(21)와 마찬가지이며, 상기 극반(31C)에 인서트성형에 의해서 일체적으로 지지된 외부접속용의 커넥터단자(41C)의 단말(43C)이 상기 오목부(37)내에 인출되어, 상기 리드단자(33)의 단말(39)에 땜납 등에 의해서 전기적으로 접속되어 있다. 위쪽의 자기센서(21C1)도 같은 구성을 구비하여, 극반(31C)의 오목부(34C)에 부착되어지며, 리드단자(33C)는 극반(31C)의 삽통구멍(35C)에서 극반 (31C)의 외면에 형성된 오목부(37C)내에, 그 단말(39C)이 인출되고 있다. 또한, 상기 오목부 (37C)는 에폭시수지, 우레탄수지 등의 수지(45C)에 의해서 봉하여 막혀있다. 따라서, 본 실시형태에 있어서는, 도 13과 같이 커넥터단자(41C)에 대한 전기적인 접속부분이, 극반(31C)의 본체(47C)의 오목부(37,37C) 내에서의 2개소로 되어 있다.

상기 커넥터단자(41C)의 구체적인 형상은 도 15의 사시도와 같이 되어 있다. 즉, 상하에 위치하는 접속용의 단말(73,43C)이 호형상부(75)에 의해서 결합되어 일체로 형성된 것이다. 이 커넥터단자(41C)는 극반(31C)의 본체(47C)에 인서트성형되는 것으로, 호형상부(75)는 부쉬(59)의 주위를 우회하도록 배치되어 있다.

이러한 자기센서(21C1,21C2)의 회로구성은 도 16과 같이 되어 있다. 즉 쌍방의 센서(21C1,21C2)가 배터리에 접속하는 단자(77)와, 어스단자(79) 사이에 병렬로 배치되고, 각각의 아웃풋단자(81,83)로부터 각 자기센서(21C1,21C2)에 의해서 검출한 직선적인 전압치의 변화를 개별로 동시에 출력할 수가 있게 되어 있다. 또, 도 16에서는 전자부품의 보호, 노이즈대책 등을 위하여 콘덴서 (85,87,89,91, 93), 저항(95), 트라이액(97)이 설치된다. 상기 배터리에 접속하는 단자(77), 어스단자(79)는 커넥터단자(41C)가 사용되고, 검출신호를 출력하는 각 자기센서(21C1 ,21C2)의 아웃풋단자(81,83)에는 신호선이 접속되어, 각각 별도로 신호가 잡히게 된다.

상기 각 자기센서(21C1,21C2)에 의한 전압치의 출력은 도 17과 같이 되어 있다. 이와 같은 자기센서(21C1,21C2)의 쌍방의 출력치를 동시에 보는 것으로써, 양출력치를 비교하면서 보다 정확한 검출을 할 수 있다. 또한, 어느 하나의 자기센서(21C1,21C2)가 고장에 의해서 동작하지 않게 되더라도, 다른쪽의 자기센서 (21C1 ,21C2)가 동작하고 있는 한은, 직선적인 전압치의 출력을 할 수 있어, 변속레인지위치가 정확한 검출을 계속할 수가 있다.

또, 상기 실시형태에서는, 영구자석을 링형상, 혹은 도넛판형상으로 형성하 여 배치하였지만, 이것을 호형상, 띠형상으로 형성하고, 이 호형상, 띠형상의 영구자석에 대하여 자기센서가 상대적으로 이동하는 구성으로 하여도, 직선적인 전압치의 출력이 가능하며, 마찬가지로 정확한 변속레인지의 검출을 할 수 있다. 단지, 띠형상의 영구자석의 경우는, 매뉴얼밸브 샤프트의 회전을 변환하는 등, 자기센서를 영구자석에 따라 직선적으로 상대이동시키는 구성으로 한다. 상기 자기센서 (21)를 매뉴얼밸브 샤프트측에 부착하여, 영구자석(19)을 트랜스미션케이스(7)측에 부착하는 구성으로 하는 것도 가능하다.

청구항 1의 발명에서는, 매뉴얼밸브 샤프트의 축회전에 따른 영구자석 및 자기센서의 상대위치의 변화에 의해, 전압치의 직선적인 변화를 출력하고, 변속레인지위치에 대응하는 전압치의 출력에 의해 자동변속기의 변속레인지위치를 검출가능하게 하였기 때문에, 자동변속기의 변속레인지위치를 전압치의 변화에 의해서 확실히 검출할 수가 있다. 또한, 각 변속레인지위치에 이행하는 중간상태에 있어서도, 직선적인 전압치의 변화를 출력할 수가 있고, 현재 어떤 변속레인지위치 사이를 이행하고 있는 것인지 정확히 검출할 수가 있어, 이것에 의해서 인히비터 스위치가 돌연히 고장난 경우에도, 그 때의 위치, 변속방향을 정확하게 판단하여 자동변속기의 변속레인지를 적절히 제어할 수가 있어, 신뢰성을 현저히 높일 수 있다. 또한, 자기센서의 수도 1개로 할 수 있으며, 전체적으로 대폭적인 소형화를 도모할 수 있다.

청구항 2의 발명에서는, 청구항 1의 발명의 효과에 덧붙여, 영구자석은 매뉴얼밸브 샤프트와 일체 회전가능하게 지지된 비자성체의 가동자에 부착되어, 자기센서는 트랜스미션케이스측에 지지된 비자성체의 극반에 부착되어 있기 때문에, 매뉴얼밸브 샤프트의 축회전에 따라 영구자석이 자기센서에 대하여 상대회전하고, 이에 따라 전압치의 직선적인 변화를 정확하게 출력할 수 있고, 보다 정확한 검출을 행할 수 있다.

청구항 3의 발명에서는, 청구항 2의 발명의 효과에 덧붙여, 영구자석은, S극 및 N 극의 자기적인 경계면을 갖고, 영구자석은 자기센서에 대하여 경계면을 기준위치로 하여 배치됨과 동시에, 자기센서에 대하여 경계면의 양측방향으로 상대회전하기 때문에, 전압치의 직선적인 변화를 넓은 범위에 걸쳐 확보할 수 있고, 각 변속레인지위치에서의 전압치의 변화의 구별을 용이하게 하여, 보다 정확한 검출을 할 수 있다.

청구항 4의 발명에서는, 청구항 3의 발명의 효과에 덧붙여, 극반과 가동자 사이에 자기센서에 대한 영구자석의 상대회전을 설정각도내로 하는 스토퍼를 설치하였기 때문에, 전압치를 직선적인 변화의 범위내에서 확실히 검출할 수가 있어, 보다 정확한 검출을 할 수 있다.

청구항 5의 발명에서는, 청구항 2∼4의 어느 한 항의 발명의 효과에 덧붙여, 자기센서의 리드단자는 극반의 외면에 형성된 오목부내에 단말이 인출되고, 극반에 지지된 외부접속용의 커넥터단자의 단말이 오목부내에 인출되어, 리드단자의 단말에 전기적으로 접속되고, 오목부를 수지로 봉하여 막았기 때문에, 자기센서를 극반 에 대하여 뒤에 부착할 수 있어, 조립의 자유도를 증대할 수가 있다.

청구항 6의 발명에서는, 청구항 2∼4의 어느 한 항의 발명의 효과에 덧붙여, 극반을 수지로 성형하고, 자기센서를 극반내에 인서트성형에 의하여 매설배치하였기 때문에, 극반내에 오일 등이 침입하였다고 해도, 자기센서에 걸리는 일은 없고, 보다 정확한 검출을 가능하게 한다. 또한, 자기센서의 조립위치의 정밀도가 향상하여, 보다 정확한 검출을 가능하게 한다.

청구항 7의 발명에서는, 청구항 2의 발명의 효과에 덧붙여, 자기센서는 영구자석의 자기적인 경계면의 개수에 따라서 복수설치되어 있기 때문에, 각각의 자기센서로 전압치의 직선적인 변화를 검출하고, 이들 전압치를 통합하여 변속레인지위치를 검출할 수 있어, 보다 정확한 검출을 행할 수 있다. 또한, 어느 하나의 자기센서가 고장이 났다고 하여도, 다른 자기센서로 전압치의 직선적인 변화를 정확하게 출력할 수 있어, 변속레인지위치의 검출을 계속할 수가 있다.

Claims (7)

1. 영구자석 및 해당 영구자석의 자력을 비접촉으로 검출하는 자기센서를 구비하고, 상기 영구자석 및 자기센서의 상대위치의 변화에 의해 전압값의 직선적인 변화를 출력하는 인히비터 스위치이며,

   상기 영구자석을, 자동변속기의 매뉴얼밸브를 연동시켜 해당 자동변속기의 변속레인지위치를 변환하기 위한 매뉴얼밸브 샤프트측에 부착하고, 상기 자기센서를 상기 자동변속기의 트랜스미션케이스측에 부착하고,

   상기 변속레인지위치에 대응하는 전압치의 출력에 의해 상기 자동변속기의 변속레인지위치를 검출가능하게 하는 것을 특징으로 하는 인히비터 스위치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 영구자석은 상기 매뉴얼밸브 샤프트와 일체 회전가능하게 지지된 비자성체의 가동자에 링형상으로 부착되고,

   상기 자기센서는 상기 트랜스미션케이스측에 고정지지된 비자성체의 극반에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 인히비터 스위치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 영구자석은 S극 및 N극의 자기적인 경계면을 갖고,

   해당 영구자석은 상기 자기센서에 대하여 상기 경계면을 기준위치로서 배치 됨과 동시에, 해당 자기센서에 대하여 상기 경계면의 양측방향으로 상대회전하는 것을 특징으로 하는 인히비터 스위치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 극반과 가동자 사이에, 상기 자기센서에 대한 영구자석의 상대회전을 설정각도 이내로 하는 스토퍼를 설치한 것을 특징으로 하는 인히비터 스위치.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 자기센서의 리드단자는 상기 극반의 외면에 형성된 오목부내에 단말이 인출되고, 상기 극반에 지지된 외부접속용의 커넥터단자의 단말이 상기 오목부내로 인출되어 상기 리드단자의 단말에 전기적으로 접속되고,

   상기 오목부를 수지로 봉하여 막는 것을 특징으로 하는 인히비터 스위치.
6. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 극반을 수지로 성형하고,

   상기 자기센서를 상기 극반내에 인서트성형에 의해 매설배치한 것을 특징으로 하는 인히비터 스위치.
7. 제 2 항에 있어서,

   상기 자기센서는 상기 영구자석의 자기적인 경계면의 수에 따라서 복수설정 된 것을 특징으로 하는 인히비터 스위치.

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