DE4223718A1

DE4223718A1 - Mit magnetanordnung arbeitende vorrichtung zum erkennen des schaltzustandes eines getriebes

Info

Publication number: DE4223718A1
Application number: DE19924223718
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: AB Elektronik GmbH
Current assignee: Kyocera Avx Components Werne GmbH
Priority date: 1991-08-09
Filing date: 1992-07-18
Publication date: 1993-02-11

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen des Schaltzustandes eines Getriebes, insbesondere eines Wech selgetriebes für ein Kraftfahrzeug, bei welchem die Ge triebe-Schaltwelle über ein Trägerelement mit einem ein seitig freiliegenden Permanentmagneten starr verbunden ist, und mit einer Anordnung von magnetisch empfindlichen Sen soren, die im Bewegungsbereich des Permanentmagneten der art angeordnet ist daß für jede einer Schaltposition entsprechenden Position des Permanentmagneten ein Sensor vorgesehen ist.

Eine solche Vorrichtung wird in der EP-B1 (ED-PS) 75 693 beschrieben. Die bekannte Vorrichtung ist in einen soge nannten Gangwähler für ein Getriebe in Kraftfahrzeugen eingebaut. Angewandt wird die vorbezeichnete Vorrichtung zum Erkennen des Schaltzustandes insbesondere für Ge triebe-Schaltungen, die durch Servo-Einrichtungen unter stützt werden. Bei derartigen Getrieben kann beispiels weise der betreffende Gang manuell vorgewählt werden und wird dann durch eine entsprechende Hilfsvorrichtung ein gelegt. Für derartige Getriebe ist eine Gangerkennung erforderlich, die den Soll-Zustand mit dem nach der Schaltung eingetretenen Istzustand vergleicht. Eine sol che Gangerkennung ist aber auch grundsätzlich verwendbar für Automatikgetriebe. In dem eingangs genannten Stand der Technik (EP-OS 75 693) sind hilfskraftbetätigte Ge triebe als Anwendungsbeispiel beschrieben, bei denen die Gänge durch Arbeitszylinder eingelegt werden. Zur Steue rung der Druckmittelzufuhr zu den Arbeitszylindern die nen Magnetventile. Diese werden über die Stellung eines Schalthebels, gegebenenfalls in Verbindung mit anderen Daten, gesteuert.

Es hat sich gezeigt, daß die bekannten Vorrichtungen wegen der räumlichen Trennung der Gangerkennung und der Elemente des Getriebes Ungenauigheiten aufweisen können.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Erkennen des Schaltzustandes so zu konstruieren, daß sie grundsätzlich auch direkt im Getriebegehäuse unterge bracht werden kann. Die dort herrschenden Umgebungs bedingungen, die durch extreme Temperaturwechsel. Vibra tionen und Unzugänglichkeit gekennzeichnet sind, sollen durch die Konstruktion prinzipiell überwunden werden können.

Diese Aufgaben werden durch eine Vorrichtung der ein gangs genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die magnetisch empfindlichen Sensoren Reedschal ter sind, und daß zwischen Magnetpositionen und Reedschaltern we nigstens eine Blende aus magnetisch aktivem, abschirmen den Material angeordnet ist, die mit Durchbrüchen im Be reich der Reedschalter versehen ist, die eine für den zugeordneten Reedschalter ausreichende Magnetfeldstärke bis zum entsprechenden Schalter hindurchläßt, die übri gen Reedschalter jedoch abschirmt.

Die Verwendung derartiger Blenden erlaubt es, daß eine relativ dichte Anordnung von magnetisch äußerst empfind lichen Reedschaltern gewählt wird, die nur geringeren Platz beansprucht, praktisch wartungsfrei ist und hohe Standzeiten garantiert.

Diese Anordnung erlaubt es auch, daß die Reedschalter in wabenartiger Parallelanordnung hinter der Blende bzw. den Blenden angeordnet sind.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß der Permanentmagnet, der mit der Schaltwelle verbunden ist, zweipolig ist, und daß die die Pole verbindende Achse mit der durch die Kontaktzungen der Reedschalter verlaufenden Achse im we sentlichen übereinstimmt.

Um eine exakte Ausrichtung der eingebauten Gangerkennung in Bezug auf die tatsächlich gegebenen Verhältnisse zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß die Blende(n) mit den Durchbrüchen translatorisch verstellbar sind und/oder daß die Durchbrüche im Querschnitt veränderbar sind. Letzteres kann beispielsweise durch Schieber ge schehen.

Weitere Unteransprüche werden in der nachfolgenden Be schreibung anhand der Zeichnung erläutert.

Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teil eines Getriebe gehäuses mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 zeigt eine auseinandergezogene Darstellung (schematisiert) der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 zeigt einen einzelnen Reedschalter mit Blende.

In Fig. 1 ist ein Teil einer Getriebegehäusewand 20 dargestellt. Die Wand besitzt eine Öffnung 21 im Bereich einer Schaltwelle 1. In die Öffnung 21 ist eine Sensor anordnung 3 gemäß Erfindung eingebaut, die an einer Ver schlußplatte 22 mittels Schrauben in der Getriebegehäuse wand 20 gehalten ist. Mit der Verschlußplatte 22 ist zum Inneren des Getriebegehäuses hin eine Basisplatte 4 ab gedichtet in die Wand 20 eingebaut. Von der Verschluß platte 22 her ist in die Basisplatte 4 eine Schalter trägerplatte 5 eingelassen. Ihr gegenüber - zum Innen raum des Getriebes zeigend - ist ein im wesentlichen zylindrisches Schutzgehäuse 23 vor der Schalterträger platte 5, teilweise in die Basisplatte 4 eingelassen, eingebaut.

Auf der Schalterträgerplatte 5 sind sechs Reedschalter 6 montiert, wobei die Kontaktzungen der Reedschalter in Richtung der Vorderfront des Schutzgehäuses 23 ausge richtet sind. Die sechs Reedschalter liegen damit in einer wabenartigen Parallelanordnung. Ihre als Schutz rohre 7 dienenden Gehäuse können entweder in Abstand zu einander stehen; es ist aber auch möglich, daß sie sich außenseitig tangieren.

Das alle Reedschalter 6 umgebende Schutzgehäuse 23 ist an seinem zur Schaltwelle 1 zeigenden Seite mit einer Abschirmplatte 9 über Schrauben 14 verschlossen. Die Ab schlußplatte 9 besteht aus einem magnetisch aktiven Mate rial und ist leicht konkav gebogen, wie Fig. 1 zeigt. Die Abschirmplatte 9 wiederum enthält Ausschnitte 13 mit Führungen, in denen jeweils Blenden 10 angeordnet sind, wie sie aus den Fig. 2 und 3 hervorgehen.

Die Blenden 10 sind als flache, rechteckige Plättchen gestaltet, die auf der einen Seite einen Durchbruch 11 von kreisrunder Form aufweisen und auf der danebenliegen den Seite eine Ausstanzung besitzen, die als im Winkel abstehende Federzunge 8 abgebogen ist. Die Blende 10 wird jeweils in einen Ausschnitt 13 eingesetzt und von außen durch eine Halterung gehalten. Die Halterung enthält ebenfalls Ausschnitte, wobei unterhalb dieser Ausschnitte die Blenden hin und her bewegt werden kön nen. Es sei jedoch auch die Möglichkeit angedeutet, daß die Blenden selbst mit kleinen Schiebern versehen sind, die die Durchbrüche 11 jeweils in ihrem Querschnitt ver ändern können. Im vorliegenden Falle können die Blenden 10 unter den Ausschnitten 13 hin und her bewegt werden, wobei sich ihre Lage und gegebenenfalls ihr Querschnitt verändern.

Wesentlich ist, daß die Durchbrüche 11 sowohl positio nierbar als auch im Querschnitt veränderbar sind. Hier durch wird ermöglicht, daß eine für den zugeordneten Reedschalter 6 ausreichende Magnetfeldstärke bis zum entsprechenden Schalter hindurchgelassen wird, die übri gen Reedschalter jedoch abgeschirmt werden.

Die Beeinflussung der Reedschalter geschieht durch einen Permanentmagneten 2 der an einem Finger 26 über einen Flansch 27 mit der Schaltwelle 1 verbunden ist. Die je weiligen Positionen der Schaltwelle 1 sind durch ent sprechende Positionen des Permanentmagneten 2 darstell bar. Der Magnet 2 ist zweipolig. Die die Pole verbinden de Achse ist mit der durch die Kontaktzungen der Reedschalter 6 verlaufenden Achse im wesentlichen über einstimmend, so daß die Durchbrüche 11 etwa seitlich zum Reedschalter liegen müssen, im ausreichende Feldstärke auf die Kontaktzugen einwirken zu lassen.

Die Blende 10 und die entsprechenden Durchbrüche ermög lichen das selektive Ansprechen jedes einzelnen Reed schalters 6 und damit das Anzeigen der betreffenden in dividuellen Schaltposition.

Ferner kann zwischen der Anordnung der Reedschalter sich noch ein Mittelpol 12 aus magnetisch aktivem Material be finden, der die Schaltleistung wesentlich erhöht.

Beim Schalten bewegt sich auf engstem Raum im Getriebe der Permanentmagnet 2 vor den Reedschaltern 6. Die zwi schen Reedschalter 6 und Magnet 2 montierten Blenden 10 schirmen das magnetische Feld so ab, daß nur derjenige Reedschalter 6 erregt wird, vor dessen Durchbruch 11 sich der Magnet 2 positioniert. Dabei wird eine solche Magnetfeldstärke erreicht, daß die elastischen Kräfte der Kontaktzunge 6.1 überwunden werden. Es kommt zur Berührung (Schnappeffekt). Der Kontakt ist geschlossen und der entsprechende Schaltzustand kann angezeigt wer den. Die kurzen Schaltzeiten passen sich dabei den zur Anzeige und Verarbeitung eingesetzten Halbleiterschal tungen gut an. Die Anzahl der anzeigbaren Schaltzustände wird dabei nicht durch eine während der Schaltvorgänge bewegte Maske oder Blende beeinflußt. Ausschlaggebend für den Schaltzustand ist allein das berührungslose Zu sammenwirken von Permanentmagnet und Reedschalter.

Bezugszeichenliste

1 Schaltwelle
2 Magnet
3 Sensoranordnung
4 Basisplatte
5 Schalterträgerplatte
6 Reedschalter
7 Rohr
8 Flachfeder
9 Abschirmplatte
10 Blende
11 Durchbruch
12 Mittelpol
13 Ausschnitt
14 Schraube
15 Halterung
20 Getriebegehäuseplatte
21 Öffnung
22 Verschlußplatte
23 Schutzgehäuse
25 Ausschnitt
26 Finger
27 Flansch

Claims

1. Vorrichtung zum Erkennen des Schaltzustandes eines Getriebes, insbesondere eines Wechselgetriebes für ein Kraftfahrzeug, bei welchem die Getriebe-Schalt welle über ein Trägerelement mit einem einseitig frei liegenden Permanentmagneten starr verbunden ist, und mit einer Anordnung von magnetisch empfindlichen Sensoren, die im Bewegungsbereich des Permanentmagne ten derart angeordnet ist, daß für jede einer Schalt position entsprechenden Position des Permanentmagne ten ein Sensor vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die magnetisch empfindlichen Sensoren Reedschalter (6) sind,
und daß zwischen Magnetpositionen und Reedschaltern (6) wenigstens eine Blende (10) aus magnetisch ak tivem, abschirmenden Material angeordnet ist, die mit Durchbrüchen (11) im Bereich der Reedschalter (6) versehen ist, die eine für den zugeordneten Reed schalter ausreichende Magnetfeldstärke bis zum ent sprechenden Schalter hindurchläßt, die übrigen Reed schalter jedoch abschirmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reedschalter (6) in wabenartiger Parallel anordnung hinter der Blende (den Blenden) (10) ange ordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (2) zweipolig ist und daß die die Pole verbindende Achse mit der durch die Kontaktzun gen (6.1) der Reedschalter (6) verlaufenden Achse im wesentlichen übereinstimmt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die Blende(n) mit den Durchbrüchen (11) transiatorisch verstellbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (11) im Querschnitt veränderbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendendurchbrüche durch Schieber veränder bar sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende aus dünnem Ei senblech besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reedschalter-Anordnung sich im Getriebege häuse einer Schaltung befindet.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Ba sisplatte (4) aufweist, die in die Wand des Getriebe gehäuses eingelassen oder innen auf ihr befestigt ist, und daß die Anordnung von Reedschaltern in ei ner mit der Basisplatte (4) verbundenen Schalterträ gerplatte (5) aufgesetzt ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Permanentmagne ten zugewandte Seite des Gehäuseaufsatzes mit der Blende konkav gewölbt ist.