一种汽车用霍尔式空档传感器用的磁铁组件及制作方法与流程

本发明属于汽车电气技术领域，尤其涉及一种汽车霍尔式空档传感器用的磁铁组件及制造方法。

背景技术：

随着汽车技术的日益发展，特别是互联网+技术在汽车智造方面的应用，汽车也在越来越倾向于智能化发展，移动终端遥控、智能启停、一键启动和无钥匙进入等这些高级轿车所用的技术正在被大多数轿车所应用，其中空档传感器为这些技术提供了基本逻辑判断的依据，而磁铁组件是霍尔式空档传感器必不可少的零件,磁铁是磁铁组件的核心，磁铁表面磁场强度的强弱，磁场充磁方向以及磁铁尺寸大小，都对空档传感器的信号输出有着重要影响。传统的磁铁组件采用注塑方式，或后装配磁铁，然后使用环氧树脂胶灌封的方式来将磁铁固定在塑料支架上。

在研究过程中，申请人发现现有技术至少存在以下问题：

1、直接将磁铁放入模具型腔中直接和塑料注塑在一起时，因为注塑压力和塑料冷却时应力的作用，容易造成粉末冶金材质的磁铁断裂。尤其是长条形状的磁铁，强度低更容易断裂；

2、采用后装配磁铁，然后使用环氧树脂胶灌封的工艺复杂，生产周期长、固化后清理难度大，且挥发物对人体有害；

3、磁铁磁极通过外观难以判断，虽然可以进行标识，但难免长时间操作视觉疲劳，发生将磁铁装反的情况。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种工艺简单、生产效率高、一致性好、质量可靠的霍尔式空档传感器用磁铁组件及其制作方法，以保证磁铁的安装稳定可靠，装配精度高，产品一致性，确保产品装配后的质量更可靠。

本发明的技术方案为：

所述一种汽车用霍尔式空档传感器用的磁铁组件，其特征在于：包括磁铁和塑料支架；

所述磁铁为梯形截面的长条形磁铁，磁铁的上底面和下底面为磁极；

所述塑料支架中部为圆弧结构，塑料支架上部主体中开有沿圆弧轴向的梯形截面安装盲孔，塑料支架下部具有两个沿圆弧轴向分布的弹性卡角。

进一步的优选方案，所述一种汽车用霍尔式空档传感器用的磁铁组件，其特征在于：磁铁材质为钕铁硼uH35，磁极磁场表面强度2800～3200GS。

进一步的优选方案，所述一种汽车用霍尔式空档传感器用的磁铁组件，其特征在于：塑料支架上部梯形截面安装盲孔顶部与塑料支架上部主体外壁面的距离为0.7mm。

进一步的优选方案，所述一种汽车用霍尔式空档传感器用的磁铁组件，其特征在于：所述塑料支架材质为PA66+GF30。

上述磁铁组件的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：使用模具和注射机，注射成型塑料支架；

步骤2：将磁铁放入塑料支架梯形安装孔内；

步骤3：使用加热压头作用于塑料支架梯形安装孔口部，将磁铁推至孔底，并将塑料支架梯形安装孔口加热变形，使磁铁固定在塑料支架梯形安装孔内。

有益效果

本发明与现有技术相比较具有以下优点：

(1)磁铁和塑料支架安装孔截面设计成梯形，该防错措施有效的解决了传统矩形截面磁铁装配中因视觉疲劳误将磁铁装反的问题；

(2)采用了磁铁与安装孔后装配的方式，极大地提高了霍尔式空档传感器磁铁组件的制造效率和产品的尺寸精度，避免了传统的直接将磁铁放入模具型腔进行注塑时，磁铁收注塑压力以及塑料收缩应力而断裂的问题；

(3)磁铁装入后，将装配工装的压头加热，然后作用于塑料支架梯形安装口部，使周围塑料发生热变形，从而起到固定和定位磁铁的作用，同时确保了磁铁能安装到塑料支架梯形安装孔底部，确保了产品的一致性，避免在传统制造工艺中用环氧树脂胶灌封的诸多弊端，降低了产品制造成本，提高产品的质量和可靠性，实现磁铁组件的一体化，磁钢位置准确，表面磁场强度稳定，产品安装便捷，从而保证与霍尔式空档传感器非接触的磁感应性能稳定可靠。

(4)设计了弹性卡角，装配时只需将磁体组件两个卡脚放入安装孔内，用力下压，使卡角下端的卡扣完全卡入安装孔即可完成装配；相比于传统的使用螺钉或弹性销穿过磁体组件内嵌的光孔金属衬套来固定的方式，该方案减少磁体组件的零件数量，减少了磁体组件装配在变速器换挡轴上时的装配工序，提高了产品生产和装配的工作效率，降低了产品的制造成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1：磁铁组件主视图；

图2：磁铁组件剖视图；

图3：塑料支架主视图；

图4：塑料支架剖视图；

图5：磁铁主视图；

图6：磁铁剖视图；

其中：1、磁铁组件，2、塑料支架，2-1、梯形安装孔，2-2卡脚，3、磁铁，3-1、磁铁上底面

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1，本实施例中的霍尔式空挡传感器用磁铁组件1，包括塑料支架2和磁铁3，磁铁3装入塑料支架梯形安装孔2-1内形成一个整体。

塑料支架2中部为圆弧结构，塑料支架上部主体中开有沿圆弧轴向的梯形截面安装盲孔2-1，塑料支架下部具有两个沿圆弧轴向分布的弹性卡角2-2。

磁铁3为梯形截面的长条形磁铁，磁铁的上底面和下底面为磁极；本实施例中梯形上底面3-1为S极，且上底面3-1的磁感应强度为2800GS～3200GS；磁铁表面进行镀锌处理，可以防止在转运和存储过程中表面氧化锈蚀。

塑料支架2材质为PA66+GF30，对PA66(尼龙66)塑胶原料加30％玻璃纤维得到。这种材料具有很高的韧性和很好的刚性，可以长期耐油和耐高低温，可以承受变速箱内部复杂的环境。

上述的霍尔式空档传感器的磁铁组件制作方法，包括如下过程：

步骤1：使用模具和注射机，注射成型塑料支架；

步骤2：将磁铁放入塑料支架梯形安装孔内；

步骤3：使用加热压头作用于塑料支架梯形安装孔口部，将磁铁推至孔底，并将塑料支架梯形安装孔口加热变形，使磁铁固定在塑料支架梯形安装孔内。

产品磁场稳定可靠，磁钢2采用注塑后装配，不易碎裂，零件外形简单，安装方便，由于采用了梯形防错设计，产品装配过程中可完全消除磁铁装反的故障隐患，装配操作安全可靠。

如图1所示，实现磁铁组件1的磁钢3安装位置一致性好，磁场强度的稳定可靠。

如图1所示，本发明可以从结构方面实现不用环氧树脂胶灌封，制造方便，由于塑料支架2零件的尺寸精度完全靠模具精度去保证，所以产品的尺寸精度高，一致性非常好。由于产品长期浸在变速箱的润滑油内以及要求耐130度的高温，PA66+GF30材料可以长期耐油和耐130度高温，磁钢3采用钕铁硼材料，表面磁场强度要求达到设计参数，磁性随温度和时间的衰减非常小，产品在选择材料时已进行充分的试验验证，另外产品安装拆卸非常方便，只需要将磁体组件1的两只卡角2-2压入换挡轴安装孔内即可完成装配，不需要其他固定零件和工具。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。