用于將車(chē)輛的選擋桿鎖定在預(yù)定的位置中的磁體裝置、用于制造磁體裝置的方法和用于 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求涉及一種用于將車(chē)輛的選擋桿鎖止在預(yù)定的位置中的磁體裝置、一種用于制造磁體裝置的方法和一種用于運(yùn)行磁體裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，磁體裝置，譬如用于變速器換擋機(jī)構(gòu)的換擋鎖定磁體(Shiftlock-Magnete)以常規(guī)結(jié)構(gòu)形式實(shí)施為舉升磁體(Hubmagnet)。通常，這種換擋鎖定磁體具有四個(gè)基本功會(huì)K:
[0003]-無(wú)電流地鎖定在選擇桿位置“P”中
[0004]-以加載電流的方式從選擇桿位置“P”中解鎖
[0005]-以加載電流的方式鎖定在選擇桿位置“N”中
[0006]-無(wú)電流地在選擇桿位置“N”中解鎖
[0007]在這些位置中應(yīng)當(dāng)經(jīng)由挺桿(也被稱為銜鐵)支撐操作力和濫用的力。此外，磁體應(yīng)當(dāng)近似無(wú)噪聲地工作。磁體的升程通常為大約6.5mm。磁體(同義地也被稱為磁體裝置)通常按照100%的接通持續(xù)時(shí)間來(lái)設(shè)計(jì)并且以開(kāi)關(guān)方式運(yùn)行。目前設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)在于，在相當(dāng)長(zhǎng)的操作行程上保持低噪聲，但盡管如此還要支撐住支撐力。
[0008]這種磁體裝置的目前常規(guī)設(shè)計(jì)通過(guò)如下方式來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，S卩，將實(shí)心的金屬保持架用作磁軛，將青銅套置入磁軛中，以便使摩擦和操作噪聲最小化。為了阻抑最終位置噪聲，在銜鐵上裝配有“減震橡膠”。磁體在磁性方面以如下形式實(shí)施，即，在開(kāi)始時(shí)存在相當(dāng)高的拉力并且磁體在最終位置中“用完”。也就是說(shuō)，到最后磁回路又被斷開(kāi)?；卣{(diào)和鎖定在擋位“P”中經(jīng)由回調(diào)彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)。在銜鐵的內(nèi)直徑中裝配由不銹鋼構(gòu)成的挺桿，該挺桿沉入到配對(duì)件的鎖定套中。
[0009]在車(chē)輛中，在選擇桿位置“P”中應(yīng)當(dāng)釋放線圈，該線圈能夠?qū)崿F(xiàn)拔出點(diǎn)火鑰匙。這通常利用微型開(kāi)關(guān)來(lái)解決，該微型開(kāi)關(guān)通過(guò)在位置“P”中的卡鎖元件來(lái)打開(kāi)。
[0010]然而，磁體裝置的這種結(jié)構(gòu)在一些方面中已被證明是不利的。尤其是，關(guān)于電磁體(也稱作E磁體)應(yīng)注意的是，盡管實(shí)心地實(shí)施的磁軛能夠支撐濫用的力并且導(dǎo)出所形成的熱；然而它將造成工具花費(fèi)和裝配花費(fèi)很高。一方面在最終位置中斷開(kāi)磁通造成最終位置的相當(dāng)高的公差。但是還要求在最終位置中以操作電流來(lái)持續(xù)供電。這又導(dǎo)致磁體的很高的自升溫，這又導(dǎo)致對(duì)選擇桿的相當(dāng)高的自升溫并且造成(選擇桿)結(jié)構(gòu)組合件的熱規(guī)格移至125°C。將最終位置減震件集成在磁回路中造成銜鐵直徑增大。此外，由此限制了磁回路的設(shè)計(jì)自由度。銜鐵的更大的直徑也提高了銜鐵的質(zhì)量。由此，也提高了用于使銜鐵運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，該銜鐵必須在最終位置中被制動(dòng)。這就提高了在最終位置減震件中的花費(fèi)和公差。E磁體的上文所描述的任務(wù)造成銅線圈相當(dāng)大。銅的價(jià)格在近年和今年明顯高漲。這使磁體的價(jià)格明顯增長(zhǎng)。關(guān)于微型開(kāi)關(guān)應(yīng)注意的是，對(duì)卡鎖元件上的位置“P”的探測(cè)間接地實(shí)施。由于在一些應(yīng)用中磁體相對(duì)具有控制電子器件的印刷電路板有區(qū)域性的距離，所以對(duì)于磁體和微型開(kāi)關(guān)而言都需要獨(dú)立的布線。微型開(kāi)關(guān)通常是“材料清單(=零件表)”中明顯清楚的項(xiàng)目。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]基于此背景，本發(fā)明根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求提出了一種改進(jìn)的磁體裝置、一種改進(jìn)的用于制造磁體裝置的方法以及一種改進(jìn)的用于運(yùn)行磁體裝置的方法。有利的設(shè)計(jì)方案由從屬權(quán)利要求和下面的描述得到。
[0012]本發(fā)明提出了一種用于將車(chē)輛的選擋桿鎖定在預(yù)定的位置中的磁體裝置，其中，磁體裝置具有如下特征:
[0013]線圈；
[0014]銜鐵元件，該銜鐵元件以能運(yùn)動(dòng)的方式支承或能以能運(yùn)動(dòng)的方式支承在線圈中；以及
[0015]彈簧，該彈簧布置在線圈之外，其中，彈簧被構(gòu)造用于將銜鐵元件的至少一部分從線圈中壓出。
[0016]線圈可以被理解為具有纏繞的金屬線的組件，組件具有開(kāi)口，可運(yùn)動(dòng)的銜鐵元件可以被導(dǎo)入開(kāi)口中。因此，線圈在加載電流時(shí)表現(xiàn)為電磁體。銜鐵元件可以被理解為棒狀的元件，其具有至少一個(gè)如下零件，其包括金屬的、有磁性的或可磁化的芯，該芯可以沉入線圈或者線圈的開(kāi)口中。銜鐵元件也可以由多個(gè)子元件構(gòu)成。彈簧可以被理解為可彈性形變的元件，其對(duì)激活力以激活形變做出反應(yīng)并且在撤除激活力時(shí)運(yùn)動(dòng)到該最初的位置中。
[0017]本發(fā)明基于如下認(rèn)識(shí)，S卩，通過(guò)在線圈之外布置彈簧可以提供可能性來(lái)實(shí)現(xiàn)線圈的非常緊湊的結(jié)構(gòu)形式并且因此確保用于銜鐵元件的足夠的回調(diào)可能性。由此，提供如下優(yōu)點(diǎn)，即，能夠以較小的材料花費(fèi)來(lái)制造線圈，由此一方面可以將制造成本以及所產(chǎn)生的重量保持得很小，并且另一方面使對(duì)于磁體裝置的裝入來(lái)說(shuō)所需的結(jié)構(gòu)空間保持得小。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特別實(shí)施形式，彈簧可以是錐形彈簧或環(huán)形彈簧，其中，彈簧至少部分地包圍銜鐵元件。本發(fā)明的這種實(shí)施形式提供了由彈簧將均勻的力施加到銜鐵元件上的優(yōu)點(diǎn)，從而很大程度上防止在運(yùn)動(dòng)期間銜鐵元件傾斜。
[0019]為了提供特別輕的磁體裝置，該磁體裝置具有盡可能少的金屬的且因此很重的部件，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形式，銜鐵元件可以具有能至少部分在線圈中運(yùn)動(dòng)的金屬的、有磁性的和/或可磁化的芯和固定在芯上的挺桿，該挺桿與芯具有不同的材料，尤其是該挺桿具有塑料材料。
[0020]當(dāng)彈簧的背離線圈的端部根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例支撐在銜鐵元件的凸出部上時(shí)，由此可以減小或防止在磁體裝置運(yùn)行時(shí)高的磨損或損傷，其中，在凸出部與線圈之間布置有減震元件。由此，減小了在磁體裝置運(yùn)行中銜鐵元件的材料負(fù)荷并且因此有利地延長(zhǎng)了磁體裝置的使用壽命。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施形式，可以設(shè)置有減震環(huán)節(jié)，其中，減震環(huán)節(jié)布置在彈簧的與線圈背對(duì)的側(cè)上。本發(fā)明的這種實(shí)施形式提供了如下優(yōu)點(diǎn)，即，即使在通過(guò)彈簧向回按壓銜鐵元件時(shí)也可以避免硬沖擊。由此，減小了在磁體裝置運(yùn)行中銜鐵元件的材料負(fù)荷并且因此有利地延長(zhǎng)了磁體裝置的使用壽命。
[0022]另外，本發(fā)明的如下實(shí)施形式是有利的，其中，減震元件具有開(kāi)口，該開(kāi)口具有與減震環(huán)節(jié)的外直徑相對(duì)應(yīng)的內(nèi)直徑，或者其中，減震環(huán)節(jié)具有開(kāi)口，該開(kāi)口具有與減震元件的外直徑相對(duì)應(yīng)的內(nèi)直徑。本發(fā)明的這種實(shí)施形式提供了特別高的材料節(jié)省的優(yōu)點(diǎn)，這是因?yàn)樵谥圃鞙p震元件和減震環(huán)節(jié)時(shí)這兩個(gè)部件之一可以由制造另一部件的余料產(chǎn)物來(lái)制成。
[0023]當(dāng)設(shè)置有布置在線圈的與彈簧背對(duì)的側(cè)上的止擋元件時(shí)，在將銜鐵元件拉入線圈中時(shí)可以實(shí)現(xiàn)銜鐵元件的特別精確的位置，其中，止擋元件被構(gòu)造成用于限制銜鐵元件穿過(guò)線圈的運(yùn)動(dòng)行程。在該情況下可以確保的是，即使在以減小了的線圈電流來(lái)激活線圈時(shí)銜鐵元件也占據(jù)線圈中的銜鐵元件的通過(guò)止擋元件精確限定的位置。這就又導(dǎo)致通過(guò)線圈的對(duì)于激活來(lái)說(shuō)所需的通過(guò)電流的減小，從而在磁體裝置運(yùn)行中造成磁體裝置的熱負(fù)荷的減小。最后，通過(guò)本發(fā)明的這種實(shí)施形式可以實(shí)現(xiàn)磁體裝置的“監(jiān)視與保持(Peek andHold) ”功能。
[0024]特別大的止擋面并且進(jìn)而使銜鐵元件在線圈中的期望的位置中的特別可靠地進(jìn)行安放可以通過(guò)如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即，根據(jù)本發(fā)明的有利的實(shí)施形式，銜鐵元件具有錐形形狀并且止擋元件具有與銜鐵元件的錐形形狀相對(duì)應(yīng)的錐形形狀。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施形式，線圈可以至少部分被U形的軛架包圍，尤其是其中，軛架至少部分由金屬板材制成。本發(fā)明的這種實(shí)施形式提供了特別小的重量的優(yōu)點(diǎn)和使用因?yàn)樾《畠r(jià)的部件的優(yōu)點(diǎn)。
[0026]當(dāng)設(shè)置有如下開(kāi)關(guān)元件時(shí)，磁體裝置可以特別有利地設(shè)計(jì)，該開(kāi)關(guān)元件被構(gòu)造成用于與布置在運(yùn)動(dòng)軌道上的位置元件和/或銜鐵元件協(xié)同作用，以便檢測(cè)磁體裝置在運(yùn)動(dòng)軌道中的位置。運(yùn)動(dòng)軌道可以被理解為導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌被設(shè)置成用于引導(dǎo)磁體裝置的運(yùn)動(dòng)。在此，運(yùn)動(dòng)軌道可以布置在磁體裝置之外并且例如具有至少一個(gè)凸出部、位置識(shí)別凸鼻、凹陷部和/或套(例如金屬套)，以便能夠識(shí)別磁體裝置在運(yùn)動(dòng)軌道中或者其上的經(jīng)限定的位置。本發(fā)明的這種實(shí)施形式提供了精確識(shí)別磁體裝置到達(dá)期望的位置的可能性的優(yōu)點(diǎn)，從而在期望的位置處可以無(wú)誤差地且精確地實(shí)現(xiàn)對(duì)線圈或穿過(guò)線圈的激活電流的激活。此外，本發(fā)明的這種實(shí)施形式提供了如下優(yōu)點(diǎn)，即，通過(guò)將開(kāi)關(guān)元件布置在磁體裝置上可以明確減小了用于對(duì)檢測(cè)磁體裝置的位置的傳感器進(jìn)行布線的花費(fèi)，這是因?yàn)楝F(xiàn)在可以將用于傳遞開(kāi)關(guān)元件的信號(hào)的線路例如與用于傳遞線圈的激活電流的線路整合在一起。因此可以避免通向定位在磁體裝置之外的開(kāi)關(guān)元件的獨(dú)立的線路，由此可以減小制造成本。例如，也可以使用廉價(jià)的可供使用的引線框架用以實(shí)現(xiàn)選擇桿中的線路。
[0027]本發(fā)明的如下實(shí)施形式是特別有利的，其中，開(kāi)關(guān)元件具有簧片觸頭和至少一個(gè)永磁體。本發(fā)明的這種實(shí)施形式提供了如下優(yōu)點(diǎn)，即，一方面可以無(wú)接觸地識(shí)別出其中存在有磁體裝置的特定的位置，而另一方面通過(guò)靈活選擇永磁體的磁性強(qiáng)度也可以使用明確的且清楚的閾值判定來(lái)確定該位置。由此可以制造出使用壽命特別長(zhǎng)的開(kāi)關(guān)元件。
[0028]本發(fā)明的如下實(shí)施形式是特別有利的，其中，在簧片觸頭的各一個(gè)端部與永磁體之間布置有導(dǎo)流元件，尤其是其中，至少一個(gè)導(dǎo)流元件具有朝向另一導(dǎo)流元件的導(dǎo)流凸鼻。通過(guò)布置這種導(dǎo)流元件、尤其是導(dǎo)流凸鼻，本發(fā)明的這種實(shí)施形式提供了如下優(yōu)點(diǎn)，即，在導(dǎo)流凸鼻的區(qū)域中非常簡(jiǎn)單地通過(guò)引向另一元件來(lái)引起磁短路，從而在該情況下使磁通密度在簧片觸頭處降低，由此使簧片觸頭斷開(kāi)。由此，以在技術(shù)上非常簡(jiǎn)單的并且廉價(jià)的方式可以非常精確地檢測(cè)到進(jìn)入導(dǎo)流凸鼻附近的元件，這又可以用于非常精確地檢測(cè)磁體裝置的位置。
[0029]具有根據(jù)這里所介紹的方案的磁體裝置的變速器換擋桿是特別有利。
[0030]此外，所介紹的方案提出了一種用于制造