转换装置的制作方法

专利名称：转换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在汽车中用于检测不同差速锁定状态的转换装置。
背景技术：
至今，公知一种能够检测差速装置的锁定和非锁定状态的转换装
置，如图3所示(参考专利文件l)。图3示出了用于汽车的后差速装 置的截面图。
如图3所示的后差速装置101包括锁定装置，用来锁定差速机构 111，从而由差速箱103支撑的锁定元件105在轴向方向上移动并通过 爪形离合器109与侧齿轮107啮合。
差速锁定状态由差速器壳113侧面上的转换装置115来检测。
所述的转换装置115装备有用于检测的杆117。所述杆117的法兰 119能够与检测盘121的周缘轴向接合，所述检测盘连接在所述锁定元 件105上。
由于这个原因，当所述锁定元件105移动以锁定所述差速机构时， 所述法兰119沿轴向接合所述检测盘121的周缘，并沿轴向把所述杆 117拉出。
所述杆117在轴向上的移动使得所述转换装置115检测所述差速 锁定状态。所述转换装置115的结构在图4的截面图中示出，并如在专利文
件2中所述一样。
如图4所示，所述转换装置115具有在转换箱123中的接触壳体 部分125以及其一端向外侧开口的轴孔127。
所述杆117沿着轴孔127可移动地支撑在轴向方向上并被复位弹 簧129朝向接触壳体部分125偏压，所述弹簧被布置在所述杆117和 所述转换箱123之间。
可移动的接触器131布置在所述杆117的内端部，并沿轴向与所 述转换箱123侧部上所设置的固定的接触器133相对。
根据上述结构，当所述差速机构被锁定时，所述杆117移动并带 动可移动的接触器131与固定的接触器133相接触，从而能够检测所 述差速锁定状态。
这里，如图3所示，由于所述转换装置115装配在所述差速器壳 113的侧面，所以包括所述杆117的所述转换箱123的远端部分暴露于 所述差速器壳113中的润滑油。
由于这个原因，所述润滑油在杆117和轴孔127之间进入并渗透 接触壳体部分125，因为它并不是液体密封的。因此润滑油中包含的油 污和污染物粘在可移动接触器131和固定接触器133上，由于接触部 分表面的粗糙而致使接触失效。
为解决上述问题，可以采用一种结构，在这种结构中，所述轴孔 127和所述接触壳体部分125通过膈膜而被液体密封地分隔，该膈膜由 例如橡胶的弹性材料制成，并且所述杆117布置成压紧膈膜，以将杆 117的运动传递给接触壳体部分125，从而使得支承可移动接触器131的可移动部分移动，诸如此类。
然而，如上述的用于检测差速锁定状态的转换装置115中，由于
所述杆117的法兰119沿轴向方向抵靠并接合所述旋转检测盘121，所 以所述杆117以与检测盘121互锁的方式旋转，在杆117和膈膜之间 产生滑动接触，这可能产生的问题是，膈膜在短时间内失去其耐用性。
不但会在如上所述地检测旋转件的情况中出现当杆117接收沿旋 转方向的输入时引起的问题，而且当杆接收扭转力时也会出现上述问 题，例如杆被设计用来与凸轮接合以检测其位移，其中凸轮的表面推 压所述杆。
(专利文件1)日本专利申请No.2006-29579 (专利文件2)日本专利申请No.09-265859
待解决的技术问题是，被制成液体密封的接触壳体部分失去其耐 用性。

发明内容
为了达到接触壳体部分保持液体密封并提高其耐用性的目的，根 据本发明的转换装置其主要特征在于，包括转换箱，包括位于其中 的接触壳体部分和位于其端部并向外开口的轴孔；杆，沿着所述轴孔 轴向可移动并被可旋转地支撑，其外部远端能够在轴向上抵靠并接合； 弹性元件，介于所述转换箱和所述杆之间并相对于轴孔沿伸展和收缩 方向偏压所述杆；固定的接触器，容纳在接触壳体部分中并固定于所 述转换箱；可移动的接触器，可在与固定的接触器接触的位置和非接 触位置之间往复移动；膈膜，将所述轴孔与所述接触壳体部分分离并 且由非传导材料制成；可移动基座，支撑所述可移动的接触器并与所 述膈膜抵靠；复位弹簧，朝向所述杆轴向偏压所述可移动基座，以使 所述可移动的接触器接触所述固定的接触器或使所述可移动的接触器 与所述固定的接触器脱离并到达非接触位置；以及保持件，介于所述膈膜和所述杆之间，包括邻接部分以便抵靠所述杆并可轴向移动，但 不相对于所述转换箱被可旋转地支撑。
通过在邻接部分相关地旋转所述杆能够吸收所述杆的轴向旋转， 使得能够把所述杆的轴向运动传递到所述膈膜而并不将旋转运动传递 到所述膈膜。
由于这个原因，所述接触壳体部分的液体密封状态可以由所述膈 膜保持并且可以防止破坏膈膜的耐用性。


图l是转换装置的截面图(第一实施例)
图2是示出了保持元件和转换箱的一部分的透视图(第一实施例)
图3是应用有转换装置的后差速装置的截面图(传统实例) 图4是转换装置的截面图(传统实例)
(标记注释) 1转换装置 2第二复位弹簧 3转换箱 5杆
7可移动的接触器
9固定的接触器
11膈膜
13保持元件
41球形部分
43球形元件
45绝缘体
47凹部
49键(突起)
具体实施例方式
带有邻接部分的保持元件所实现的目的是，保持了接触壳体部分 的液体密封状态并能够提高耐用性。
实施例一
图1是根据本发明实施例的转换装置的截面图。图2是示出了保 持元件和转换箱的一部分的透视图。
如图1所示，用来检测差速锁定状态的转换装置1连接到例如如 图3所示的差速器壳。
所述转换装置l包括转换箱3、杆5、可移动的接触器7、固定的 接触器9、膈膜11和保持元件13。
所述转换箱3设有金属安装部分15和树脂电连接部分17。所述转 换箱3形成为使得所述安装部分15的一部分19插在(stake)所述电 连接部分17中。
在所述转换箱3外部，用于连接的法兰部分21设置在所述安装部 分15上，连接部分23设置在所述电连接部分17上。
所述转换箱3包括其中位于电连接部分17—侧的接触壳体部分25 以及在所述安装部分15 —侧向外开口的轴孔27。直径大于轴孔27的 弹簧容纳孔29设置在轴孔27的内部的表面上。保持元件的支撑部分 31设置成邻近安装部分15的轴孔27。
所述杆5是金属的，能沿轴孔27轴向移动并被可旋转地支撑。用 于接合的法兰部分33布置在所述杆5的外部远端。所述法兰部分33 能够轴向地抵靠和接合作为旋转体的检测盘121的周缘部分121a。弹簧固定器35连接到所述杆5的内端部。作为弹性元件被设置在
弹簧容纳孔29中的第一复位弹簧37弹性接触弹簧固定器35，并沿与 相对于所述轴孔27突出的方向相反的方向偏压所述杆。
所述可移动的接触器7和固定的接触器9设置在所述接触壳体部 分25中。
所述可移动的接触器7包括接触部分7a和臂部分7b。所述接触部 分7a设计成与形成作为所述电连接部分17的一部分的斜面25a相接 触。所述臂部分7b固定并被支撑在树脂的可移动基座39上。第二复 位弹簧2布置在可移动基座39和电连接部分17之间，并且轴向地把 可移动基座39向所述杆5偏压。
所述固定的接触器9在远离接触壳体部分25的斜面25a的位置处 被固定地连接到所述电连接部分17上。可移动的接触器7可在接触该 固定的接触器的位置和非接触位置之间移动。
所述膈膜ll由橡胶制成，橡胶是非传导材料的一个实例，其外周 缘lla夹在所述安装部分15和所述电连接部分17之间。所述膈膜11 液体密封地将所述轴孔27和所述保持元件支撑部分31与所述接触壳 体部分25分隔开，防止润滑油渗入到所述接触壳体部分25中。所述 可移动基座39抵靠所述膈膜11。
所述保持元件13介于所述膈膜11和所述杆5之间，包括作为抵 靠在所述杆5上的邻接部分的球形部分41，并且能够轴向移动，但相 对于转换箱3没有被可旋转地支撑。
如图2所示，保持元件13由金属球形元件43和树脂绝缘体45组 成。所述球形元件43在其前部包括所述球形部分41。所述绝缘体45通过夹物模压方式整体地固定球形元件43的基侧。
所述保持元件13由凹部47和凸出键49支撑，从而所述保持元件 13可以轴向移动，但不能相对于转换箱3转动。例如， 一对所述凹部 47沿着轴向方向平行地形成，形成在转换箱3的保持元件支撑部分31 的内表面上及相反的位置。 一对所述键49对应所述凹部47地形成在 所述绝缘体45的外表面上。所述键49配合到凹部47中以使所述保持 元件13能够相对于保持元件支撑部分31轴向地相对滑动。
(安装状态)
所述转换装置的法兰部分21通过螺栓紧固并固定到差速器壳上。 线Sl的前侧(或，图1的左侧)处于差速器壳中润滑油飞溅的环境中， 而后侧(或，图l的右侧)处于空气中。
通过所述杆5和轴孔27进入的润滑油可以渗入到保持元件支撑部 分31中并到达线S2的位置。转换装置1内的线S2的前侧(或，图1 的左侧)处于润滑油的环境中，而线S2的后侧(或，图1的右侧)处 于空气中。
(检测操作)
当差速机构被锁定时，所述检测盘121接合杆5的法兰部分33， 同时进行移动以将杆5从转换箱3的轴孔27中拉出。
所述拉力进而抵消保持元件13对球形部分41的压力，从而第二 复位弹簧2偏压保持元件13和可移动基座39以沿与杆5相同方向移 动。
与可移动基座39结合地，可移动的接触器7的接触部分7a从斜 面25a退回，并弹性地接触固定的接触器9。使得可移动的接触器7与固定的接触器9接触，从而检测所述差 速锁定状态。
当差速机构没有被锁定时，检测盘121返回至初始位置并且杆5 通过第一复位弹簧37的偏压力而返回到轴孔27中。据此，保持元件 13和可移动基座39使可移动的接触器7的接触部分7a离开该固定的 接触器9并爬上斜面25a。
所述可移动的接触器7远离固定的接触器9移动，这样差速锁定 状态不被检测。
在这样的操作中，由于检测盘121随着差速机构的旋转而旋转， 所以杆5可以通过与法兰部分33的接触而轴向旋转。
即使球形元件43受到旋转力的作用，绝缘体45的键49仍接合保 持元件支撑部分31的内表面中的凹部47，以确实地防止旋转被传递到 膈膜11。
作为结果，杆5的轴向旋转被吸收，从而杆5的端表面相对球形 元件43的球形部分41相对地旋转，这样杆5的轴向旋转不被传递到 膈膜11。
在差速器壳中飞溅的润滑油进入杆5和轴孔27之间的间隙，并且 在杆5的端面和球形元件43的球形部分41之间进行润滑，以使得相 对旋转平滑。
杆5和球形元件43是由能够抑制其间的摩擦磨损的金属材料制成的。
根据本实施例的转换装置包括转换箱3，包括位于其中的接触壳体部分25以及位于其一端的向外开口的轴孔27;杆5，其沿着所述轴
孔27可轴向移动并被可旋转地支撑，并且其外部法兰部分33能够轴 向抵靠并接合检测盘121的周缘部分121a;第一复位弹簧37,布置在 转换箱3和杆5之间，其中，第一复位弹簧沿与突出方向相反的方向 偏压杆5;固定的接触器9收容在接触壳体部分25内并且固定于转换 箱3;可移动的接触器7，其能够在与固定的接触器9的接触的位置和 非接触位置之间往复移动；膈膜11将轴孔27与接触壳体部分25分隔 并由非传导材料制成；可移动基座39，支撑可移动的接触器7并且抵 靠膈膜ll;第二复位弹簧2，朝向杆5侧轴向地偏压可移动基座39， 使可移动的接触器7接触固定的接触器9;以及保持元件13，介于膈 膜11和杆5之间，包括邻接部分41以用于抵靠在杆5上，并可轴向 移动但不能相对转换箱3而被可旋转地支撑。
由于这个原因，可以通过在球形部分41处相对地旋转杆5而吸收 杆5的轴向旋转，使杆5的轴向运动传递到膈膜11，而不将旋转运动 传递到膈膜11。
根据上述结构，所述膈膜不但能够提供接触壳体部分的液体密封 状态，并且能够保持这种状态并抑制膈膜耐用性的退化。
所述保持元件13由带有球形部分41的金属球形元件43和支撑球 形元件43的树脂绝缘体45构成。
由于这个原因，可以最小化球形部分41的摩擦磨损，其中球形部 分41和杆5之间的相对转动会引起摩擦磨损。
所述保持元件13能够沿轴向相对滑动，从而保持元件13可以轴 向移动但不能相对于转换箱3转动，其中保持元件13由凹部47和键 49支撑，该凹部47和键49分别形成在转换箱3内以及保持件13上， 以相互接合。因此，保持元件13的旋转被调节以保证旋转不被传递到膈膜11上。
(其余)
所述固定的接触器9和斜面25a在轴向上相反地布置，以使得第 二复位弹簧朝向固定的接触器9偏压可移动的接触器7，从而使可移动 的接触器7接触该固定的接触器9。
可移动的接触器7可以以这种方式构造当杆5被拉出时，它远 离该固定的接触器而移动。
保持元件13可被支撑为使得，形成在转换箱3的保持元件支撑部 分31的内表面上的突起(而不是键49)配合到绝缘体45的外表面上 一体形成的凹部中，以便保持元件13能够轴向运动，但不能相对转换 箱3转动。
所述球形部分41可以是平的或尖的。
转换装置1可以用于差速锁定检测之外的检测。
杆5不仅适用于检测旋转物体的轴向运动，也适用于检测由抵靠 待检测的凸轮表面的杆所引起的位移。
权利要求
1. 一种转换装置，包括转换箱，该转换箱包括位于其中的接触壳体部分以及位于其一端处向外侧开口的轴孔；杆，该杆能沿着所述轴孔轴向移动并被可旋转地支撑，并且该杆的外部远端能够在轴向方向上抵靠和接合；弹性元件，该弹性元件介于所述转换箱和所述杆之间，并相对于所述轴孔在伸展和收缩方向上偏压所述杆；固定的接触器，该固定的接触器容纳在接触壳体部分中，并被固定于所述转换箱上；以及可移动的接触器，该可移动的接触器能在接触所述固定的接触器的位置和非接触位置之间往复移动；膈膜，该膈膜将所述轴孔与所述接触壳体部分分开，并且由非传导材料制成；可移动的基座，该可移动的基座支撑所述可移动的接触器，并抵靠在所述膈膜上；复位弹簧，该复位弹簧朝向所述杆轴向地偏压所述可移动的基座，以使所述可移动的接触器接触所述固定的接触器或者使所述可移动的接触器与所述固定的接触器脱离到非接触位置；以及保持元件，该保持元件介于所述膈膜和所述杆之间，该保持元件包括邻接部分用来抵靠在所述杆上，并能轴向移动，但没有相对于所述转换箱被可旋转地支撑。
2. 如权利要求l所述的转换装置，其中，所述保持元件包括带有球形部分的金属球形元件和支撑所述球形 元件的树脂绝缘体。
3. 如权利要求l所述的转换装置，其中，所述保持元件能够在轴向方向上相对滑动，从而所述保持元件能 轴向移动，但不能相对于所述转换箱旋转，其中所述保持元件由凹部和突起支撑，所述凹部和突起分别形成在所述转换箱中以及所述保持 元件上以相互接合。
全文摘要
本发明涉及转换装置。本发明的目的是保持接触壳体部分液体密封并提高转换装置的耐用性。根据本实施例的转换装置包括转换箱，包括其中的接触壳体部分以及轴孔；杆，其外部法兰部分能轴向地抵靠或者接合检测盘的周缘部分；第一复位弹簧，沿与突出方向相反的方向偏压杆；固定的接触器，位于转换箱中；可移动的接触器，其可在与固定的接触器接触的位置和非接触位置之间往复移动；隔膜，由橡胶制成，将轴孔与接触壳体部分分隔；可移动基座，其支撑可移动的接触器并且抵靠隔膜；第二复位弹簧，使可移动的接触器接触固定的接触器；以及保持元件，介于隔膜和杆之间，包括邻接部分，用于抵靠在杆上，并可轴向移动但没有相对于转换箱被可旋转地支撑。
文档编号G01M13/02GK101435740SQ20081017999
公开日2009年5月20日 申请日期2008年11月15日 优先权日2007年11月15日
发明者绵田勉, 远藤正则 申请人:耐力株式会社