一种背磁式空挡开关结构的制作方法

本发明属于汽车非接触式传感器开关技术领域，更具体地说，涉及背磁式空挡开关结构。

背景技术：

随着社会的发展，汽车的普及，新技术的运用，人们对汽车节能、操纵性等要求越来越高，而空档开关在智能起停技术上就凸显出来，目前手动变速箱空档开关主要有机械式(如图1所示)，通过换挡拨块上的凸块头5与机械开关的接触，凸块头5端部尺寸不同，通过转动作用在滚珠4上，滚珠4在弹簧2的作用下，实现触片3机械性贴合或分离，但这种机械式结构由于开关频繁开合，其机械式结构易损坏，开关的使用寿命较短。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种结构简单，响应快，性能稳定，寿命较长且较为安全的背磁式空挡开关结构。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的这种背磁式空挡开关结构，包括外壳，其特征在于：在外壳内的一端设有磁钢，所述磁钢上连接有霍尔芯片，金属体与所述外壳上设有所述磁钢及霍尔芯片的一端相对，所述金属体连接在换挡轴上随所述换挡轴转动。

为使上述技术方案更加详尽和具体，本发明还提供以下更进一步的优选技术方案，以获得满意的实用效果：

所述磁钢为U型结构，开口端朝向所述金属体布置，所述霍尔芯片置于所述磁钢开口端内。

所述外壳内设有内衬，所述磁钢内嵌于所述内衬端部。

所述金属体的本体为连接在所述换挡轴上的圆柱形结构，在所述本体上设有与所述霍尔芯片相对凸出的金属触头。

所述外壳上设有安装密封垫圈。

所述霍尔芯片根据磁场变化输出电信号至ECU，通过ECU控制汽车起停。

所述金属体采用钢、铜或铝材料制成。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明背磁式空挡开关结构利用同侧布置的磁钢和霍尔芯片，使非接触式空档开关集成到一体，结构巧妙合理，易于加工制作，体积小、装配便利，降低制造和使用成本，同时延长使用寿命，提高换挡过程中的稳定性和实时性，具有较好的应用前景。

附图说明

下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为机械式空档开关结构示意图；

图2为本发明背磁式空档开关结构示意图；

图3为空档位置时磁力线分布示意图；

图4为在档位置时磁力线分布。

图中标记为：1、外壳，2、弹簧，3、触片，4、滚珠，5、凸块头，6、内衬，7、磁钢，8、霍尔芯片，9、金属体，91、金属触头。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明背磁式空挡开关结构，如图2所示，包括外壳1，在外壳1内的一端设有磁钢7，磁钢7上连接有霍尔芯片8，金属体9与外壳1上设有磁钢7及霍尔芯片8的一端相对，金属体9连接在换挡轴上随换挡轴转动。

本发明背磁式空挡开关结构，磁钢7为U型结构，开口端朝向金属体9布置，霍尔芯片8置于磁钢7开口端内。外壳1内设有内衬6，磁钢7内嵌于内衬6端部。

金属体9的本体为连接在换挡轴上的圆柱形结构，中部设有连接至换挡轴上的通孔，在本体上设有与霍尔芯片8相对凸出的金属触头91。

霍尔芯片8根据磁场变化输出电信号至ECU，通过ECU控制汽车起停。

本发明中，外壳1上设有安装密封垫圈。金属体9采用钢、铜或铝材料制成，具有较好的电磁感应效果。

本发明中，霍尔芯片8是利用半导体材料的霍尔元件基于霍尔效应原理而将被测量的磁场强度转换成电压输出的一种传感器。具有结构简单、体积小、坚固、频率响应宽、动态范围大、无触点、使用寿命长、可靠性高、易微型化和集成化等优点。

本发明中，优选的采用U型结构的磁钢7结构，霍尔芯片8放置在磁钢7的缺口内部，换挡轴在旋转过程中带动金属体9的偏移，金属体9前端的金属触头91偏移，实现磁场的聚放效应，霍尔芯片8通过聚集磁场的大小来识别空档和在档状态，磁场达到霍尔芯片8设定的感应值后，开关触发输出两路互反的信号，实现空档和在档之间的切换。空档位置和在档位置磁力线分布分别如图3和4所示。汽车手动变速箱换挡非接触性空档、在档切换以及其角度识别技术，其特色在于通过换挡轴上的可充磁式金属体9的旋转来聚拢改变空挡开关中磁钢7的磁力线方向，来实现聚放磁效应，通过门形磁钢的磁力线方向的改变来实现穿透霍尔芯片8的磁场值大小，输出为两路相反的数字信号，最终实现空档与在档的相互切换。

本发明涉及利用霍尔芯片8、磁钢7集成于一体，利用换挡杆上金属体9旋转实现聚磁，霍尔芯片8输出信号给ECU来判断控制汽车起停，聚磁时为空档信号，金属体9旋转偏移原理磁钢7代表在档信号，一般要求-6°～6°以内范围为完全空档状态，≤-14°或≥14°时是完全在档状态，也可以根据不同的变速箱要求，通过设定霍尔芯片感应磁场的数值来调整换挡角度的大小。

本发明背磁式空挡开关结构利用同侧布置的磁钢7和霍尔芯片8，使非接触式空档开关集成到一体，结构巧妙合理，易于加工制作，体积小、装配便利，降低制造和使用成本，同时延长使用寿命，提高换挡过程中的稳定性和实时性，具有较好的应用前景。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，但是本发明并不受限于上述方式，只要采用本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进或直接应用于其它场合的，均落在本发明的保护范围内。