DE9116131U1

DE9116131U1 - Device using a magnet arrangement for detecting the switching state of a transmission

Info

Publication number: DE9116131U1
Application number: DE9116131U
Authority: DE
Original assignee: AB Elektronik GmbH
Current assignee: Kyocera Avx Components Werne GmbH
Priority date: 1991-08-09
Filing date: 1991-12-31
Publication date: 1992-02-27
Anticipated expiration: 2002-01-01

Description

B : AB G 1 3 T X 3B : AB G 1 3 T X 3

Mit Magnetanordnung arbeitende Vorrichtung zum Erkennen des Schaltzustandes eines GetriebesDevice using a magnet arrangement for detecting the switching state of a transmission

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen des Schaltzustandes eines Getriebes, insbesondere eines Wechselgetriebes für ein Kraftfahrzeug, bei welchem die Getriebe-Schaltwelle über ein Trägerelement mit einem einseitig freiliegenden Permanentmagneten starr verbunden
ist,
und mit einer Anordnung von magnetisch empfindlichen Sensoren, die im Bewegungsbereich des Permanentmagneten derart angeordnet ist, daß für jede einer Schaltposition
entsprechenden Position des Permanentmagneten ein Sensor vorgesehen ist.The invention relates to a device for detecting the switching state of a transmission, in particular a change gear for a motor vehicle, in which the transmission selector shaft is rigidly connected via a carrier element to a permanent magnet exposed on one side.
is,
and with an arrangement of magnetically sensitive sensors arranged in the movement range of the permanent magnet such that for each switching position
A sensor is provided for the corresponding position of the permanent magnet.

Eine solche Vorrichtung wird in der EP-Bl (EP-PS) 75 693 beschrieben. Die bekannte Vorrichtung ist in einen sogenannten Gangwähler für ein Getriebe in Kraftfahrzeugen
eingebaut. Angewandt wird die vorbezeichnete Vorrichtung zum Erkennen des Schaltzustandes insbesondere für Ge-Such a device is described in EP-Bl (EP-PS) 75 693. The known device is incorporated in a so-called gear selector for a transmission in motor vehicles
The device described above is used to detect the switching state, especially for

pc triebe-Schaltungen, die durch Servo-Einrichtungen unterstützt werden. Bei derartigen Getrieben kann beispielsweise der betreffende Gang manuell vorgewählt werden und wird dann durch eine entsprechende Hilfsvorrichtung eingelegt. Für derartige Getriebe ist eine Gangerkennungpc transmissions that are supported by servo devices. With such transmissions, for example, the relevant gear can be preselected manually and is then engaged by a corresponding auxiliary device. For such transmissions, gear recognition is

erforderlich, die den Soll-Zustand mit dem nach derrequired, which compares the target state with the

Schaltung eingetretenen Istzustand vergleicht. Eine solche Gangerkennung ist aber auch grundsätzlich verwendbar für Automatikgetriebe. In dem eingangs genannten Stand
der Technik (EP-OS 75 693) sind hilfskraftbetätigte Getriebe als Anwendungsbeispiel beschrieben, bei denen dieThis type of gear recognition can also be used for automatic transmissions. In the state mentioned at the beginning
of technology (EP-OS 75 693) auxiliary power operated gears are described as an application example in which the

Gänge durch Arbeitszylinder eingelegt werden. Zur Steuerung der Druckmittelzufuhr zu den Arbeitszylindern die-Gears are engaged by working cylinders. To control the pressure medium supply to the working cylinders,

nen Magnetventile. Diese werden über die Stellung eines Schalthebels, gegebenenfalls in Verbindung mit anderen Daten, gesteuert.solenoid valves. These are controlled by the position of a gear lever, possibly in conjunction with other data.

Es hat sich gezeigt, da3 die bekannten Vorrichtungen wegen der räumlichen Trennung der Gangerkennung und der Elemente des Getriebes Ungenauigkeiten aufweisen können.It has been shown that the known devices can exhibit inaccuracies due to the spatial separation of the gear recognition and the elements of the transmission.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zum -IQ Erkennen des Schaltzustandes so zu konstruieren, daß sie grundsätzlich auch direkt im Getriebegehäuse untergebracht werden kann. Die dort herrschenden Umgebungsbedingungen, die durch extreme Temperaturwechsel, Vibrationen und Unzugänglichkeit gekennzeichnet sind, sollen durch die Konstruktion prinzipiell überwunden werden können.The task is therefore to design a device for detecting the switching state in such a way that it can be housed directly in the gearbox housing. The environmental conditions prevailing there, which are characterized by extreme temperature changes, vibrations and inaccessibility, should in principle be able to be overcome by the design.

Diese Aufgaben werden durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnetThese tasks are solved by a device of the type mentioned above, which is characterized by

2Q ist, daß die magnetisch empfindlichen Sensoren Reedschalter sind,2Q is that the magnetically sensitive sensors are reed switches

und daß zwischen Magnetpositionen und Reedschaltern wenigstens eine Blende aus magnetisch aktivem, abschirmenden Material angeordnet ist, die mit Durchbrüchen im Be-and that between magnet positions and reed switches at least one screen made of magnetically active, shielding material is arranged, which is provided with openings in the

_oc reich der Reedschalter versehen ist, die eine für den _oc rich the reed switch is provided, which is one for the

zugeordneten Reedschalter ausreichende Magnetfeldstärke bis zum entsprechenden Schalter hindurchläßt, die übrigen Reedschalter jedoch abschirmt.assigned reed switch allows sufficient magnetic field strength to pass through to the corresponding switch, but shields the other reed switches.

&ldquor;_ Die Verwendung derartiger Blenden erlaubt es, daß eine relativ dichte Anordnung von magnetisch äußerst empfindlichen Reedschaltern gewählt wird, die nur geringeren Platz beansprucht, praktisch wartungsfrei ist und hohe Standzeiten garantiert."_ The use of such apertures allows a relatively dense arrangement of extremely magnetically sensitive reed switches to be selected, which requires less space, is practically maintenance-free and guarantees a long service life.

Diese Anordnung erlaubt es auch, daß die Reedschalter in wabenartiger Parallelanordnung hinter der Blende bzw.This arrangement also allows the reed switches to be arranged in a honeycomb parallel arrangement behind the panel or the cover.

den Blenden angeordnet sind.are arranged on the panels.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß der Permanentmagnet, der mit der Schaltwelle verbunden ist, zweipolig ist, und da3 die die Pole verbindende Achse mit der durch die Kontaktzungen der Reedschalter verlaufenden Achse im wesentlichen übereinstimmt.It is further proposed that the permanent magnet connected to the switching shaft is bipolar, and that the axis connecting the poles essentially coincides with the axis running through the contact tongues of the reed switches.

Um eine exakte Ausrichtung der eingebauten Gangerkennung in Bezug auf die tatsächlich gegebenen Verhältnisse zu ermöglichen, wird vorgeschalgen, da3 die Blende(n) mit den Durchbrüchen translatorisch verstellbar sind und/ oder daß die Durchbrüche im Querschnitt veränderbar sind. Letzteres kann beispielsweise durch Schieber ge- -I5 schehen.In order to enable the built-in gear detection to be aligned precisely in relation to the actual conditions, it is suggested that the aperture(s) with the openings be translationally adjustable and/or that the openings be variable in cross-section. The latter can be done, for example, using sliders.

Weitere Unteransprüche werden in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert.Further subclaims are explained in the following description based on the drawing.

Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen:The figures in the drawing show in detail:

Figur 1 einen Schnitt durch einen Teil eines Getriebegehäuses mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung;Figure 1 shows a section through part of a transmission housing with the device according to the invention;

Figur 2 zeigt eine auseinandergezogene DarstellungFigure 2 shows an exploded view

(schematisiert) der Vorrichtung gemäß Figur 1;(schematized) of the device according to Figure 1;

Figur 3 zeigt einen einzelnen Reedschalter mit Blende.Figure 3 shows a single reed switch with aperture.

o₀ In Figur 1 ist ein Teil einer Getriebegehäusewand 20o ₀ In Figure 1, a part of a gearbox housing wall 20

dargestellt. Die Wand besitzt eine öffnung 21 im Bereich einer Schaltwelle 1. In die öffnung 21 ist eine Sensoranordnung 3 gemäß Erfindung eingebaut, die an einer Verschlußplatte 22 mittels Schrauben in der Getriebegehäusewand 20 gehalten ist. Mit der Verschlußplatte 22 ist zum Inneren des Getriebegehäuses hin eine Basisplatte 4 abgedichtet in die Wand 20 eingebaut. Von der Verschluß-shown. The wall has an opening 21 in the area of a selector shaft 1. A sensor arrangement 3 according to the invention is installed in the opening 21, which is held on a closure plate 22 by means of screws in the gearbox wall 20. With the closure plate 22, a base plate 4 is installed in the wall 20 in a sealed manner towards the inside of the gearbox. From the closure plate

platte 22 her ist in die Basisplatte 4 eine Schalterträgerplatte 5 eingelassen. Ihr gegenüber - zum Innenraum des Getriebes zeigend - ist ein im wesentlichen zylindrisches Schutzgehäuse 23 vor der Schalterträgerplatte 5, teilweise in die Basisplatte 4 eingelassen, eingebaut.A switch carrier plate 5 is embedded in the base plate 4 from the plate 22. Opposite it - facing the interior of the gearbox - an essentially cylindrical protective housing 23 is installed in front of the switch carrier plate 5, partially embedded in the base plate 4.

Auf der Schalterträgerplatte 5 sind sechs Reedschalter montiert, wobei die Kontaktzungen der Reedschalter in Richtung der Vorderfront des Schutzgehäuses 23 ausgerichtet sind. Die sechs Reedschalter liegen damit in einer wabenartigen Parallelanordnung. Ihre als Schutzrohre 7 dienenden Gehäuse können entweder in Abstand zueinander stehen; es ist aber auch möglich, daß sie sich außenseitig tangieren.Six reed switches are mounted on the switch carrier plate 5, with the contact tongues of the reed switches aligned in the direction of the front of the protective housing 23. The six reed switches are thus arranged in a honeycomb-like parallel arrangement. Their housings, which serve as protective tubes 7, can either be spaced apart from one another; however, it is also possible for them to touch one another on the outside.

Das alle Reedschalter 6 umgebende Schutzgehäuse 23 ist an seinem zur Schaltwelle 1 zeigenden Seite mit einer Abschirmplatte 9 über Schrauben 14 verschlossen. Die Abschlußplatte 9 besteht aus einem magnetisch aktiven Material und ist leicht konkav gebogen, wie Figur 1 zeigt. Die Abschirmplatte 9 wiederum enthält Ausschnitte 13 mit Führungen, in denen jeweils Blenden 10 angeordnet sind, wie sie aus den Figuren 2 und 3 hervorgehen.The protective housing 23 surrounding all reed switches 6 is closed on its side facing the switching shaft 1 with a shielding plate 9 via screws 14. The end plate 9 consists of a magnetically active material and is slightly concave, as shown in Figure 1. The shielding plate 9 in turn contains cutouts 13 with guides in which panels 10 are arranged, as can be seen in Figures 2 and 3.

Die Blenden 10 sind als flache, rechteckige Plättchen gestaltet, die auf der einen Seite einen Durchbruch 11 von kreisrunder Form aufweisen und auf der danebenliegenden Seite eine Ausstanzung besitzen, die als im WinkelThe panels 10 are designed as flat, rectangular plates, which have a circular opening 11 on one side and a cutout on the adjacent side, which is designed as an angle

_on 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 können. Es sei jedoch auch die Möglichkeit angedeutet, daß _on protruding spring tongue 8 is bent. The cover 10 is inserted into a cutout 13 and held from the outside by a holder. The holder also contains cutouts, whereby the covers can be moved back and forth below these cutouts. However, the possibility should also be indicated that

die Blenden selbst mit kleinen Schiebern versehen sind, die die Durchbrüche 11 jeweils in ihrem Querschnitt ver-the panels themselves are provided with small sliders which adjust the cross-section of the openings 11.

— 5 ——5—

ändern können. Im vorliecienden Falle können die Blenden 10 unter den Ausschnitten 13 hin und her bewegt werden, wobei sich ihre Lage und gegebenenfalls ihr Querschnitt verändern.can change. In the present case, the panels 10 can be moved back and forth under the cutouts 13, whereby their position and possibly their cross-section change.

Wesentlich ist, daß die Durchbrüche 11 sowohl positionierbar als auch im Querschnitt veränderbar sind. Hierdurch wird ermöglicht, daß eine für den zugeordneten Reedschalter 6 ausreichende Magnetfeldstärke bis zum entsprechenden Schalter hindurchgelassen wird, die übrigen Reedschalter jedoch abgeschirmt werden.It is important that the openings 11 can be positioned and their cross-section can be changed. This enables a magnetic field strength sufficient for the associated reed switch 6 to pass through to the corresponding switch, while the other reed switches are shielded.

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 jeweiligen Positionen der Schaltwelle 1 sind durch entsprechende Positionen des Permanentmagneten 2 darstellbar. Der Magnet 2 ist zweipolig. Die die Pole verbindende Achse ist mit der durch die Kontaktzungen der Reedschalter 6 verlaufenden Achse im wesentlichen übereinstimmend, so daß die Durchbrüche 11 etwa seitlich zum Reedschalter liegen müssen, um ausreichende Feldstärke auf die Kontaktzugen einwirken zu lassen.The reed switches are influenced by a permanent magnet 2, which is connected to the switching shaft 1 on a finger 26 via a flange 27. The respective positions of the switching shaft 1 can be represented by corresponding positions of the permanent magnet 2. The magnet 2 is two-pole. The axis connecting the poles is essentially the same as the axis running through the contact tongues of the reed switches 6, so that the openings 11 must be located approximately to the side of the reed switch in order to allow sufficient field strength to act on the contact tongues.

Die Blende 10 und die entsprechenden Durchbrüche ermöglichen das selektive Ansprechen jedes einzelnen Reedschalters 6 und damit das Anzeigen der betreffenden individuellen Schaltposition.The aperture 10 and the corresponding openings enable the selective response of each individual reed switch 6 and thus the display of the respective individual switching position.

Ferner kann zwischen der Anordnung der Reedschalter sich noch ein Mittelpol 12 aus magnetisch aktivem Material befinden, der die Schaltleistung wesentlich erhöht.Furthermore, between the arrangement of the reed switches there can be a central pole 12 made of magnetically active material, which significantly increases the switching performance.

Beim Schalten bewegt sich auf engstem Raum im GetriebeWhen shifting, the gears move in a very small space in the gearbox

__ der Permanentmagnet 2 vor den Reedschaltern 6. Die zwioo __ the permanent magnet 2 in front of the reed switches 6. The two

sehen Reedschalter 6 und Magnet 2 montierten Blenden 10 schirmen das magnetische Feld so ab, daß nur derjenigesee reed switch 6 and magnet 2 mounted screens 10 shield the magnetic field so that only the

Reedschalter 6 erregt wird, vor dessen Durchbruch 11 sich der Maqnet 2 positioniert. Dabei wird eine solche Magnetfeidstärke 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 werden. Die kurzen Schaltzeiten passen sich dabei den zur Anzeige und Verarbeitung eingesetzten Halbleiterschaltungen 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 Zusammenwirken von Permanentmagnet und Reedschalter.Reed switch 6 is excited, in front of whose breakthrough 11 the magnet 2 is positioned. In this case, such a magnetic field strength is achieved that the elastic forces of the contact tongue 6.1 are overcome. Contact occurs (snap effect). The contact is closed and the corresponding switching state can be displayed. The short switching times are well suited to the semiconductor circuits used for display and processing. The number of switching states that can be displayed is not influenced by a mask or aperture that is moved during the switching process. The only decisive factor for the switching state is the contactless interaction of the permanent magnet and the reed switch.

List of reference symbols:

11 SchaltwelleShift shaft 22 Magnetmagnet 33 SensoranordnungSensor arrangement 44 BasisplatteBase plate 55 SchalterträqerplatteSwitch carrier plate 66 ReedschalterReed switch 77 RohrPipe 88th FlachfederFlat spring 99 AbschirmplatteShielding plate 1010 Blendecover 1111 Durchbruchbreakthrough 1212 MittelpolCenter pole 1313 AusschnittExcerpt 1414 Schraubescrew 1515 Halterungbracket 2020 GetriebegehäuseplatteGearbox housing plate 2121 öffnungopening 2222 VerschlußplatteLocking plate 2323 SchutzgehäuseProtective housing 2525 AusschnittExcerpt 2626 Fingerfinger 2727 Flanschflange

Claims

-Al- B:&Agr;&Bgr;&Rgr;&EEgr; S 4 Protection claims:

1. Device for detecting the switching state of a transmission, in particular a transmission for

-|q a motor vehicle in which the gearbox selector shaft is rigidly connected via a carrier element to a permanent magnet exposed on one side,
and with an arrangement of magnetically sensitive

ig sensors arranged in the movement range of the permanent magnet in such a way that a sensor is provided for each position of the permanent magnet corresponding to a switching position,
characterized in that

the magnetically sensitive sensors are reed switches (6),

and that between magnet positions and reed switches (6) at least one screen (10) made of magnetically active, shielding material is arranged, which

_,. with openings (11) in the area of the reed switches

(6) which allows a magnetic field strength sufficient for the associated reed switch to pass through to the corresponding switch, but shields the other reed switches.

2. Device according to claim 1, characterized in

that the reed switches (6) are arranged in a honeycomb parallel arrangement behind the panel(s) (10).

3. Device according to claim 1, characterized in

that the magnet (2) is bipolar and that the

- A2 -

The axis connecting the poles essentially coincides with the axis running through the contact tongues (6.1) of the reed switches (6).

4. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the diaphragm(s) with the openings (11) are translationally adjustable.

5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the openings (11) are variable in cross-section.

6. Device according to claim 5, characterized in that the apertures can be changed by sliders.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cover consists of thin iron sheet.

8. Device according to claim 1, characterized in

that the reed switch arrangement is located in the gear housing of a circuit.

_oO

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device has a base plate (4) which is embedded in the wall of the gear housing or is attached to it internally, and in that the arrangement of reed switches in a switch carrier connected to the base plate (4)

ger plate (5) is placed.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the side of the housing attachment facing the permanent magnet is provided with the 35

The aperture is concavely curved.