一种非接触式电子空倒档开关的制作方法

本发明涉及机械式变速箱技术领域，具体涉及一种非接触式电子空倒档开关。

背景技术：

机械式变速箱上一般都安装有空档开关和倒档开关，也称压力开关。空、倒档开关一般安装在变速箱上的操纵机构装置处，通过导块或拨头的运动挤压开关顶杆，使开关内部触点接通或者断开，为车辆提供空档信号或者倒档信号。目前，国内外机械式变速箱上全部装配的是机械式空倒档开关，主要由壳体、顶杆、压缩弹簧、动片、静片、密封垫等零件组成。机械式开关故障高，主要故障表现为开关顶杆卡滞，内部触点烧蚀，信号不稳定。现在使用的空、倒档开关为机械式结构，靠外力推动开关顶杆使开关实现通断，结构虽然简单，但对开关的顶杆和配合的零件有材料和硬度要求。经常发生开关卡滞故障。内部触点在啮合时，会产生拉弧放电，瞬间产生强大电流，产生高温，造成开关烧蚀。由于开关内部结构均是机械零部件，产品的可靠性和寿命相对较短，故障较高。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种用于机械式变速箱，采用磁敏原理来实现档位的信息传递功能，降低故障率，提高可靠性的非接触式电子空、倒档开关。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：包括中空的外壳，外壳的一端设置有插座，所述插座和外壳构成密闭腔体，所述密闭腔体内设置有控制电路状态的电路板，电路板连接插座，所述外壳的空腔内设置有环形永磁体和霍尔元件，霍尔元件位于环形永磁体的磁场内，所述环形永磁体和霍尔元件固定在电路板上，所述电路板固定在插座，外壳的端部与环形永磁体和霍尔元件组成探头端，探头端位于倒档拨块或空档拨块的位置。

所述电路板上设置有用于通断反向的三极管。

所述电路板上设置有承受不超过10A电流的大功率MOS管。

所述外壳和环形永磁体同轴设置。

所述外壳的形状为圆柱状。

所述插座采用两芯插座，也可以是安普AMP的接口形式。

所述插座的接线柱连接至整车电源和仪表线路中，插座的接线柱上连接有用于显示空档或倒档状态的指示灯。

所述插座通过密封圈与外壳连接。

所述环形永磁体通过永磁体支架固定在电路板上。

与现有技术相比，本发明在外壳的空腔内设置环形永磁体和霍尔元件，环形永磁体产生磁场，霍尔元件处于环形永磁体的磁场内，利用倒档拨块或空档拨块的动作来改变霍尔元件处的磁场强度，从而使霍尔元件导通或截止，从而使电路板和插座导通，显示倒档或空档的位置信息，采用磁敏原理来实现档位的信息传递功能，本发明采用了非接触电子式原理，不存在零件之间的摩擦磨损、内部触点拉弧烧蚀等问题。对相配合的零件材料和热处理要求不高，降低了生产成本，消除了开关卡滞故障。由于取消顶杆后的探头端完全封闭，避免了变速箱内的废旧气液对产品内部电路的腐蚀，提高了产品的可靠性。

进一步，利用三极管实现电路板的反向通断作用，当空档拨块处于空档状态或位置时，霍尔元件截止，电路板通过三极管控制插座导通，产品处于接通状态；当空档拨块处于非空档状态或位置时，霍尔元件导通，电路板通过三极管控制插座断开，产品处于断开状态，从而完成档位的信息传递功能。

进一步，本发明采用了大功率的MOS管，能够承受不超过10A的工作电流，从而提高了本发明的稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2a为非倒档状态时的工作状态图，图2b为倒档状态时的工作状态图；

图3a为空档状态时的工作状态图，图3b为非空档状态时的工作状态图；

其中，1-外壳、2-插座、3-密封圈、4-电路板、5-永磁体支架、6-霍尔元件、7-环形永磁体、8-探头端、9-倒档拨块、10-空档拨块。

具体实施方式

下面结合具体的实施例和说明书附图对本发明作进一步的解释说明。

参见图1，本发明包括中空的外壳1，外壳1的一端设置有插座2，插座2采用两芯插座，也可以是安普AMP的接口形式，安普接口形式的接线柱一般有2、3或4个接口，插座2的接线柱连接在整车上的电源、仪表等线路中，插座的接线柱上连接有用于显示空档或倒档状态的指示灯，插座2通过密封圈3与外壳1连接。外壳1和环形永磁体7同轴设置，外壳1的形状为圆柱状，插座2和外壳1构成密闭腔体，密闭腔体内设置有控制电路状态的电路板4，霍尔元件6感应磁场变化从而通过电路板4控制插座2的接线柱接通或关断，从而通过指示灯显示空档或倒档状态，电路板4上设置有用于通断反向的三极管和承受不超过10A电流的大功率MOS管。电路板4连接插座2，外壳1的空腔内设置有环形永磁体7和霍尔元件6，环形永磁体7通过永磁体支架5固定在电路板4上，霍尔元件6位于环形永磁体7的磁场内，霍尔元件6连接电路板4。电路板4固定在插座2上。外壳1底部、环形永磁体7以及霍尔元件6共同组成探头端8，探头端8位于倒档拨块或空档拨块的位置。

本发明为非接触式的电子开关，内部设计为电子元器件，采用磁敏原理(霍尔原理)来实现档位的信息传递功能。非接触式电子式空、倒档开关主要由两芯的插座2、密封圈3、电路板4、环形永磁体7、永磁体支架5、霍尔元件6、外壳1组成，插座2、电路板4、环形永磁体7、霍尔元件6、永磁体支架5组装成一体装入外壳1，外部的接线柱连入整车电源、仪表等线路中。空、倒当开关电路中利用三极管功能实现电路的反向作用，空档开关和倒档开关的差异在于电路板上增加一个三极管，使通断反向，实现空档和倒档两个产品功能。非接触式电子开关开关可直接替代原有的开关产品，装配尺寸和连接尺寸不变，通用性更高。电子开关采用了非接触电子式原理，不存在零件之间的摩擦磨损、内部触点拉弧烧蚀等问题。对相配合的零件材料和热处理要求不高，降低了生产成本，消除了开关卡滞故障。由于取消顶杆后产品探头端完全封闭，避免了变速箱内的废旧气液对产品内部电路的腐蚀，提高了产品的可靠性；产品的两个接线柱不分正负极性，可直接使用现有机械式开关的电气接口，无需更改现有电路。产品使用了大功率MOS管，能够承受不超过10A的工作电流。

本发明的倒档工作原理：参见图2a，当倒档拨块9处于自由状态时，即非倒档状态，探头端8内部的霍尔元件6处磁场强度小，霍尔元件6截止，产品处于断开状态，倒档指示灯熄灭；参见图2b，当倒档拨块9处于倒档状态时，探头端8内部的霍尔元件6处磁场强度大，霍尔元件6导通，产品处于接通状态，倒档指示灯点亮。

参见图3a，当空档拨块10处于空档状态或位置时，霍尔元件6截止，电路板4通过三极管控制两芯插座的两个接线柱导通，产品处于接通状态，空档指示灯点亮；参见图3b，当空档拨块10处于非空档状态或位置时，霍尔元件6导通，电路板4通过三极管控制两芯插座的两个接线柱断开，产品处于断开状态，空档指示灯熄灭。

本发明开发了机械式变速箱使用的非接触式电子空、倒档开关，本发明的非接触式电子空档和倒档开关能够更好的提升产品质量，降低故障率。