自動變速機用控制開關的製作方法
2023-10-17 12:52:54
專利名稱：自動變速機用控制開關的製作方法
技術領域：
本發明涉及與在汽車上設置的自動變速機的變速杆的切換操作連動而產生顯示變速位置的位置信號的自動變速機用控制開關。
一般，汽車的自動變速機(以下簡稱ATM)具有由變速杆作操作的變速切換用的手動軸。另外，為檢測ATM的變速位置而在手動軸的周邊設有控制開關(自動變速機用控制開關)。控制開關，因手動軸的操作而產生對停車、倒車、空檔、驅動、2速、1速這種的自動變速機的變速位置予以顯示的位置信號，由該位置信號將操作指令傳給控制系統的微機，以進行各種顯示和ATM的狀態控制。
這種控制開關如
圖14A至圖16所示，具有由鑄鋁構成的罩殼51a和合成樹脂成形件的本體基板51b所組成的殼體51，如圖17A、17B所示，以使本體基板51b與ATM50抵接的狀態來安裝殼體51。在殼體51的內部轉動自如地容納可動體60，可動體60與和變速杆的操作連動而作轉動的手動軸41結合，因此，可動體60隨著變速杆的轉動而與手動軸41一體轉動。
可動體60具有與手動軸41結合的軸部61、與軸部61周面的一部位結合成向徑向突出狀態的可動片62，可動片62在設置於罩殼51a內側面的凹部52與本體基板51b之間形成的空間內隨著軸部61的轉動而轉動。在可動片62中的與本體基板51b的相對面，設置多個由彈簧64向本體基板51b施加力的滑動接點63，在本體基板51b上，在以可動體60的轉動中心為中心的多個圓弧上設有帶狀的固定接點54a、54b。固定接點54a與停車、倒車等的各變速位置對應，多個固定接點54b與多個固定接點54a共同設置。
於是，可動體60一旦轉動，固定接點54a、54b之間通過滑動接點63而電氣連接，根據滑動接點63是否與某一固定接點54a接觸，就可知道可動體60的轉動位置。即，當設置在ATM50上的手動軸41與變速杆的操作連動而作轉動時，就使可動體60轉動，因固定接點54之間的連接關係，而可產生與ATM50的變速位置相應的位置信號。另外，在圖示例子中，當在與停車及空檔的變速位置對應的固定接點54a、54b上接觸滑動接點63時，通過點火鑰匙開關而形成從蓄電池到起動器電路的供電路徑。
然而，由於ATM50配置在發動機室或車體的下部(至車體下)，故安裝成與ATM50抵接的控制開關就暴露在水、泥土、塵埃等之中。因此，對於控制開關，就要求防水結構，但因控制開關安裝成與ATM50抵接，故其有時成為超過100℃的高溫，一旦將殼體51封閉，則在殼體51的內外產生大氣壓差，在殼體51上就作用著因氣壓差而產生的應力而容易產生損壞。因此想到，為不使殼體51的內外產生氣壓差，而在殼體51上設置了透氣孔70。
透氣孔70，以向ATM的安裝狀態且在成為殼體51上部的部位而設置在罩殼51a上。設置在殼體51的上部，是因為考慮到難以濺上水和泥土的緣故。與其將透氣孔70設置在合成樹脂的本體基板51b上，不如設置在金屬制的罩殼51a上，將透氣孔70設置在罩殼51a上是因為容易保證水密性的緣故。另外，為了將透氣孔70做成防水結構，把使用了具有通氣性的防水材料(例如商品名稱為ゴアテックス的材料)的過濾器71(參照圖18)設置在透氣孔70上。尤其殼體51處於高溫時，當殼體51濺上水而急劇受冷時，由於負壓作用而容易使水進入殼體51內，所以，為了即使在該狀況下也不進入水，必須設置過濾器71。
由於設置透氣孔70的罩殼51a是金屬制的，故為了保持過濾器71，而採用了圖18、圖19所示的結構。即，具有在設置於罩殼51a上的筒部72中插入金屬制的筒體73、用該筒體73保持過濾器71的結構，以便與在設置於罩殼51a上的凹部52和本體基板51b之間形成的空間相連通。在筒部72的內周面與筒體73的外周面之間夾裝橡膠密封件74，結合成水密性。筒體73具有在一端部形成開口側做成大直徑的階梯部73a，在該階梯部73a上使過濾器71介於中間來安裝墊圈75，通過進行縮小直徑狀而將筒體73的開口部擠壓收緊，並藉助墊圈75而使過濾器71固定在筒體73上。此外，在筒部72的開口部，形成將開口側做成大直徑的階梯部72a，在階梯部72a上壓入保護蓋76。
採用上述結構，由於透氣孔70在與ATM50相反一側開放，故安裝到汽車上後，透氣孔70就暴露在外側，透氣孔70容易濺上水和泥土。也就是說，雖然採用了上述那樣的防水結構，但因水進入殼體51的內部而產生絕緣不良的可能性就大，而且，由於如上所述那樣透氣孔70位於殼體51的上部，故萬一水進入殼體51的內部，就難以將水排出到殼體51的外部。
另外，作為在透氣孔70上安裝的零件，除了過濾器71外，還必需筒體73、橡膠密封件74、墊圈75、保護蓋76，共計需要5個零件。即，存在著零件數多且成本高的問題。另外，由於為固定保持過濾器71的墊圈75，而將金屬制的筒體73的局部擠壓收緊，故除了在墊圈75與過濾器71之間的水密性能容易產生誤差外，還存在著不能直接確認過濾器71的周部是否充分被壓住的問題。為確認過濾器71的周部的水密性，以在筒體73上安裝過濾器71、塞住墊圈75的開口部分的狀態而使壓縮空氣作用於過濾器71，但若對塞住墊圈75的開口部分的構件作用得太強，則即使未將筒體73擠壓收緊得很充分，墊圈75也成為與過濾器71緊貼的狀態，有時在檢查時誤認為合格品。而且，由於必須在過濾器71與橡膠密封件74的2個部位設置防水結構，故水密性能的可靠性下降，尤其當使用橡膠密封件74時，因熱量而產生蠕變，也容易降低水密性能。
本發明的目的在於，提供一種對隨著形成透氣孔而產生上述那樣的各種問題予以解決的自動變速機用控制開關。
本發明的技術方案1是，具有具備與在汽車上設置的自動變速機的變速杆的切換操作連動而作轉動的滑動接點的可動體；具備容納可動體且隨著可動體的轉動而與滑動接點接觸、分離的固定接點的殼體，在根據與滑動接點接觸、分離的固定接點的位置而顯示自動變速機的變速位置的自動變速機用控制開關中，使殼體的內外連通的透氣孔開設在朝向汽車的安裝面側。
本發明的技術方案2是，在技術方案1中，所述殼體包括成為朝向汽車的安裝面側的合成樹脂成形件的本體基板、在與本體基板之間形成容納可動體的空間的金屬制的罩殼，透氣孔開設在本體基板上。
本發明的技術方案3是，在技術方案1中，透氣孔設置在向汽車安裝時殼體的下端部附近。
本發明的技術方案4是，在技術方案1中，透氣孔具有開口側為大直徑的階梯部，以對嵌入透氣孔內並在具有通氣性的蓋子與所述階梯部之間由具有通氣性的防水材料所構成的過濾器的周部予以夾持。
本發明的技術方案5是，在技術方案4中，蓋子是合成樹脂成形件，在透氣孔內至少將蓋子的外周面與透氣孔的內周面作超聲波熱連接。
本發明的技術方案6是，在技術方案4中，蓋子是圓柱狀，且在與過濾器的相對面的中央部具有凹部，並形成在透氣孔的開口面側開設與凹部連通的通氣口的形狀。
本發明的技術方案7是，在技術方案6中，通氣口是向蓋子的周向作彎曲的弧狀長孔，並等間隔設置有多個。
本發明的技術方案8是，在技術方案5中，在透氣孔的開口面與階梯部之間將開口面側做成大直徑，形成直徑設定成2臺階的大孔部與小孔部，蓋子具有插入大孔部的大直徑部與插入小孔部的小直徑部，將透氣孔的小孔部周壁與蓋子的大直徑部作超聲波熱連接，大孔部與大直徑部的間隙設定為大於小孔部與小直徑部的間隙。
本發明的技術方案9是，在技術方案5中，在透氣孔的小孔部內周面的至少1個部位，形成有透氣孔中心線方向的開口槽。
本發明的技術方案10是，在技術方案4中，蓋子配置在比透氣孔的開口面還低的內側。
附圖的簡單說明圖1是表示本發明實施形態的後視圖。
圖2是圖1的主視圖。
圖3是圖2的縱剖視圖。
圖4是表示圖1中本體基板的主視圖。
圖5是表示圖4中可動體的主視圖。
圖6表示圖1中的連接器部，圖6A是俯視圖，圖6B是縱剖視圖，圖6C是橫剖視圖。
圖7是表示將圖1安裝到汽車上後狀態的側視圖。
圖8表示圖1主要部分，圖8A是剖視圖，圖8B是主視圖。
圖9表示圖8透氣孔，圖9A是剖視圖，圖9B是主視圖。
圖10表示用於圖9的蓋子，圖10A是主視圖，圖10B是沿圖10A中A-B線的剖視圖，圖10C是側視圖。
圖11是表示圖10的裝配過程的工序圖。
圖12表示圖1主要部分，圖12A是剖視圖，圖12B是主視圖。
圖13A是表示用於圖12的蓋子的另一例子的主視圖，圖13B是表示對圖12進行成形的模具的剖視圖。
圖14表示現有例子，圖14A是主視圖，圖14B是沿圖14A中A-A線的剖視圖。
圖15是表示將圖14安裝在車體上後狀態的側視圖。
圖16是圖14的本體基板的主視圖。
圖17表示將圖14安裝在汽車上後的狀態，圖17A是大致側視圖，圖17B是大致仰視圖。
圖18是表示圖14中的透氣孔的剖視圖。
圖19是表示圖18的主視圖。
實施例如圖3所示，將鋁鑄件的罩殼2與合成樹脂制的本體基板3用鉚釘4結合來裝配殼體1。殼體1如圖1、圖2所示，形成大致扇形。在殼體1的內部容納有轉動自如的可動體10。可動體10如圖5所示，具有一端有圓筒形軸部13的鋅鑄件的主體11；與設置在主體11上的凹部11a內嵌合固定的合成樹脂制的接點保持架12，在接點保持架12上保持著由彈簧14(參照圖3)向圖5的面前側附加力的3個滑動接點15。
在殼體1的一個角(做成扇形時成為扇的要點的部位)，形成可轉動自如地插入可動體10軸部13的軸孔5，在軸部13中的罩殼2一側的一端部的外周面，旋合緊固用螺母6，用於手動軸41與軸部13結合。軸部13為筒狀，且在緊固用螺母6的旋合部位形成有開口槽13a，通過將手動軸41插入軸部13並對緊固用螺母6進行緊固，則開口槽13a收縮，手動軸41就與軸部13結合。
本體基板3，系將分別具有固定接點7a的帶板狀的導電體7插入一端部進行1次成形後，對其它部分進行2次成形而構成。在2次成形部分上設置連接器部20。各固定接點7a配置在以軸部13的轉動中心為中心的多個圓弧上，隨著可動體10的轉動而成為與滑動接點15接觸、分離的狀態。
連接器部20具有方筒狀的周壁21，如圖6A～6C所示，在連接器部20的內底面上，形成有所述導電體7的一端部突出成2排的連接器端子7b。在連接器部20的基部，連續一體形成有法蘭部22。如圖3所示，法蘭部22的在軸部13的軸向土的尺寸做得大於殼體1。另外，如圖2、圖4所示，在法蘭部22的底面(軸孔5一側的面)上，沿法蘭部22的長度方向而排列有多個加強用的肋23，通過設置多個肋23，不但可將法蘭部22的厚度做小而且還可確保強度。在圖1、圖2中，表示了將面前側連接器25與連接器部20結合後的狀態。面前側連接器25形成將連接器部20容納在內側的形狀，且面前側連接器25的頂端面與法蘭部22抵接。利用該結構，可容易地維持連接器部20與面前側連接器25的連接部分中的水密性。這樣，滑動接點15根據與殼體1上的可動體10的轉動位置而有選擇性地與各固定接點7a接觸導通，與ATM50的變速位置對應的位置信號通過與連接器部20連接的面前側連接器25而取出。
另外，為將殼體1如圖7所示那樣安裝在ATM50上，在殼體1上設有象圖1那樣貫通安裝螺釘的螺釘貫通孔1a，在將殼體1安裝到車體正規的安裝位置上的狀態下，連接器部20設成連接器部20的開口面的法向(圖1中的口方向)自車體底面的法向(圖1中イ方向)開始僅傾斜規定的角度θ(θ最好為30°～60°)。
而在本體基板3上，在與ATM50的相對面，即，在安裝到車體正規的安裝位置上的狀態下成為殼體1下端部的部位，如圖1所示，開設有在殼體1內與轉動可動體7的空間相連通的透氣孔30。透氣孔30以凹入於本體基板3的外側面的狀態而形成，且如圖9A、9B所示，開設成圓形，在透氣孔30的內周面的2個部位形成有本體基板3的外側面側成為大直徑的階梯部31、32。在遠離本體基板3的外側面的一個階梯部32上，在全周突設有環狀突起32a。如此，在透氣孔30內，通過階梯部31而在階梯部32與開口面之間形成開口側的大孔部30a與小孔部30b。在透氣孔30的小孔部30b周向的一個部位(最好在朝向汽車的正規安裝位置成為下端的位置)，沿透氣孔30的中心線方向而形成開口槽31a。
如圖8A、8B所示，在透氣孔30內嵌入由合成樹脂形成圓柱狀的蓋子33，在階梯部32與蓋子33之間夾持過濾器34的周部。過濾器34用與現有例子同樣具有通氣性的防水材料形成。蓋子33如圖10A～10C所示，具有在軸向的一面側開口成圓形的凹部33a，具有在軸向的另一面側與凹部33a的周面連通並在周向的多個部位(圖示例子中為3個部位)以等間隔作開口的通氣口33b。另外，蓋子33不伸出本體基板3狀地安裝在本體基板3上。即，在本體基板3上不形成突出部分，不會影響在ATM上的安裝。通氣口33b的開口形狀呈沿蓋子33的周向而彎曲的長孔狀。另外，蓋子33的外徑設定成一端部插入形成透氣孔30的兩階梯部31、32之間，另一端部插入透氣孔30的階梯部31與開口面之間。即，當在透氣孔30內安裝蓋子33後，在階梯部31處重迭的階梯部33c形成在蓋子33的外周面，形成插入透氣孔30的大孔部30a的大直徑部33d和插入小孔部30b的小直徑部33e。這裡，蓋子33中的大直徑部33d與透氣孔30的大孔部30a的間隙的尺寸關係設定成大於小直徑部33e與小孔部30b的間隙。
這樣，欲將過濾器34安裝在透氣孔30內，則如圖11A、11B所示，依次將過濾器34及蓋子33裝入透氣孔30內，將蓋子33的階梯部33c裝在透氣孔30的階梯部31上後，通過超聲波熱連接，而象圖11C那樣使階梯部31和與階梯部33c對應的部位重迭進行熱連接。即，蓋子33的大直徑部33d與透氣孔30的小孔部30b被熱連接。這樣，由於蓋子33在全周與本體基板3熱連接，故可用本體基板3與蓋子33來水密性地安裝過濾器34。另外，一旦過濾器34被夾持在蓋子33與階梯部32之間，則環狀突起32a也與過濾器34熱連接。這裡，由於透氣孔30的內徑與蓋子33的外徑設定成如上述那樣的尺寸關係，故在超聲波熱連接時，即使產生毛邊，也容易在透氣孔30的開口側從與蓋子33之間所形成的間隙向外部排出，在超聲波熱連接時，可抑制本體基板3與蓋子33之間的密封性能的誤差。即使毛邊通過開口槽31a也能排出。另外，在將蓋子33安裝到透氣孔30上時，開口槽31a起到放氣孔的作用。而且，由於只要將本體基板3與蓋子33之間密封即可，故與象現有技術那樣必需2個部位密封的結構相比，質量控制是容易的，此外，因由與透氣孔30相對的蓋子33的插入深度決定密封性能，故若增大插入深度，則可進一步提高密封性能，與現有技術那樣採用擠壓收緊的結構相比較，可提高密封性能。
欲進行密封性能試驗，則如圖8A中雙點劃線所示那樣，配置按壓構件，在透氣孔30的周部，通過箭頭V所示的通氣孔而作用壓縮空氣，由於本體基板3與蓋子33被熱連接，故試驗時的按壓力不會作用於過濾器34上，可防止密封性能的誤認。而且，從上述結構得知，由於蓋子33兼有保持過濾器34的功能和保護的功能，且使蓋子33與本體基板3直接熱連接，故可僅由蓋子33與過濾器34來確保透氣孔30的水密性能，與現有結構相比就可減少零件個數。
此外，通過通氣口33b開設在與ATM相對的本體基板3的一面上，水或泥土當然難以進入透氣孔30，由於在汽車的正規位置安裝殼體1後，在成為殼體1的下端部的部位形成透氣孔30，故即使在殼體1內萬一進入水，也容易被排出。另外，由於通氣口33b是在蓋子33的周向等間隔形成且為沿蓋子33周向的弧狀的長孔狀，故即使在周向旋轉地安裝蓋子33，如圖12A、12B所示，由於某一個通氣口33b處於透氣孔30的下部(因某一個通氣口33b開設在比凹部33a還下面的下方)，故起到放水的功能。即，在蓋子33的安裝位置上無方向性，裝配作業容易。
另外，通氣口33b的個數無特別限制，只要是多個，蓋子33如圖13A所示，也可使用設置2個通氣口33b。而這種的蓋子33如圖13B所示，通過用下模35形成凹部33a、用上模36形成通氣口33b，就可容易形成。開口槽31a也可不是在1個部位上設置，可在多個部位上設置，環狀突起32a也可設置多個。
本發明的技術方案1是，具有具備與在汽車上設置的自動變速機的變速杆的切換操作連動而作轉動的滑動接點的可動體；具備容納可動體且隨著可動體的轉動而與滑動接點接觸、分離的固定接點的殼體，在根據與滑動接點接觸、分離的固定接點的位置而顯示自動變速機的變速位置的自動變速機用控制開關中，使殼體的內外連通的透氣孔開設在朝向汽車的安裝面側，通過在汽車的安裝面側開設透氣孔，而具有難以使水或泥土進入透氣孔的優點。
如本發明的技術方案2那樣，殼體包括成為朝向汽車的安裝面側的合成樹脂成形件的本體基板、在與本體基板之間形成容納可動體的空間的金屬制的罩殼，對於透氣孔開設在本體基板上的結構，由於在合成樹脂成形件上形成透氣孔，故具有容易形成透氣孔的優點。
如本發明的技術方案3那樣，透氣孔設置在向汽車安裝時殼體的下端部附近，即使在殼體內萬一進入水，也容易向殼體外排出。
如本發明的技術方案4那樣，透氣孔具有開口側為大直徑的階梯部，以對嵌入透氣孔內並在具有通氣性的蓋子與所述階梯部之間由具有通氣性的防水材料所構成的過濾器的周部予以夾持，由於僅用蓋子與過濾器的2個零件可確保透氣孔的水密性，故比現有結構減少了零件個數。
如本發明的技術方案5那樣，蓋子是合成樹脂成形件，在透氣孔內至少將蓋子的外周面與透氣孔的內周面作超聲波熱連接，由於可用超聲波熱連接設備直接調節蓋子插入透氣孔內的深度，故能將過濾器可靠地夾持在透氣孔內的階梯部與蓋子之間，而且，即使不嘗試破壞本體基板取出樣品，然而只要確認蓋子的插入深度，就可對透氣孔內的階梯部與蓋子的間隔(即，過濾器的周部的按壓量)予以控制。
如本發明的技術方案6那樣，蓋子是圓柱狀，且在與過濾器的相對面的中央部具有凹部，並形成在透氣孔的開口面側開設與凹部連通的通氣口的形狀，不但由蓋子向過濾器進行通氣，而且可遮住過濾器，除了固定過濾器外，還可用蓋子保護過濾器。
如本發明的技術方案7那樣，通氣口是向蓋子的周向作彎曲的弧狀長孔，並等間隔設置有多個，即使在周向旋轉地安裝蓋子，總有某一個通氣口比凹部還位於下側，起到放水的功能。
如本發明的技術方案8那樣，在透氣孔的開口面與階梯部之間將開口面側做成大直徑，形成直徑設定成2臺階的大孔部與小孔部，蓋子具有插入大孔部的大直徑部與插入小孔部的小直徑部，將透氣孔的小孔部周壁與蓋子的大直徑部作超聲波熱連接，大孔部與大直徑部的間隙設定為大於小孔部與小直徑部的間隙，在透氣孔的中心線方向，對於熱連接部位，即在接近與透氣孔的開口面的一側，由於透氣孔的內周面與蓋子的外周面的間隙大於遠離開口面的一側，故容易將超聲波熱連接時所產生的毛邊向透氣孔的外部排出，可抑制密封性能的誤差。
如本發明的技術方案9那樣，在透氣孔的小孔部內周面的至少1個部位，形成有透氣孔中心線方向的開口槽，開口槽起到將蓋子安裝到透氣孔上時的放氣的功能，能可靠地由蓋子按壓過濾器。
如本發明的技術方案10那樣，蓋子配置在比透氣孔的開口面還低的內側，在本體基板上不形成突出部分，朝汽車上的安裝就容易。
權利要求
1.一種自動變速機用控制開關，具有具備與在汽車上設置的自動變速機的變速杆的切換操作連動而作轉動的滑動接點的可動體；具備容納可動體且隨著可動體的轉動而與滑動接點接觸、分離的固定接點的殼體，在根據與滑動接點接觸、分離的固定接點的位置而顯示自動變速機的變速位置的自動變速機用控制開關中，其特徵在於，使殼體的內外連通的透氣孔開設在朝向汽車的安裝面側。
2.如權利要求1所述的自動變速機用控制開關，其特徵在於，所述殼體包括成為朝向汽車的安裝面側的合成樹脂成形件的本體基板、在與本體基板之間形成容納可動體的空間的金屬制的罩殼，透氣孔開設在本體基板上。
3.如權利要求1所述的自動變速機用控制開關，其特徵在於，透氣孔設置在向汽車安裝時殼體的下端部附近。
4.如權利要求1所述的自動變速機用控制開關，其特徵在於，透氣孔具有開口側為大直徑的階梯部，以對嵌入透氣孔內並在具有通氣性的蓋子與所述階梯部之間由具有通氣性的防水材料所構成的過濾器的周部予以夾持。
5.如權利要求4所述的自動變速機用控制開關，其特徵在於，蓋子是合成樹脂成形件，在透氣孔內至少將蓋子的外周面與透氣孔的內周面作超聲波熱連接。
6.如權利要求4所述的自動變速機用控制開關，其特徵在於，蓋子是圓柱狀，且在與過濾器的相對面的中央部具有凹部，並形成在透氣孔的開口面側開設與凹部連通的通氣口的形狀。
7.如權利要求6所述的自動變速機用控制開關，其特徵在於，通氣口是向蓋子的周向作彎曲的弧狀長孔，並等間隔設置有多個。
8.如權利要求5所述的自動變速機用控制開關，其特徵在於，在透氣孔的開口面與階梯部之間將開口面側做成大直徑，形成直徑設定成2臺階的大孔部與小孔部，蓋子具有插入大孔部的大直徑部與插入小孔部的小直徑部，將透氣孔的小孔部周壁與蓋子的大直徑部作超聲波熱連接，大孔部與大直徑部的間隙設定為大於小孔部與小直徑部的間隙。
9.如權利要求5所述的自動變速機用控制開關，其特徵在於，在透氣孔的小孔部內周面的至少1個部位，形成有透氣孔中心線方向的開口槽。
10.如權利要求4所述的自動變速機用控制開關，其特徵在於，蓋子配置在比透氣孔的開口面還低的內側。
全文摘要
一種自動變速機用控制開關,使透氣孔30連通殼體1的內外,在殼體1中,該透氣孔30設置在成為向汽車的安裝面側的合成樹脂成形件的本體基板3上,並設置在當安裝在汽車上時成為殼體1下端部的部位。這種控制開關、水和泥土難以進入殼體內。
文檔編號H05K5/06GK1208239SQ98116838
公開日1999年2月17日 申請日期1998年7月30日 優先權日1997年7月31日
發明者三原晴彥 申請人:松下電工株式會社