专利名称：马达驱动型变速器操作装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及变速器操作装置，尤其涉及一种在马达的驱动下撞击器移动回转、进行变速器的离合动作(セレクト作動)及变速动作的变速器操作装置。
背景技术：
马达驱动型变速器操作装置，包括在外罩内被支持并可以自由回转的变速轴；卡紧在该变速轴外周的撞击器；使该撞击器沿着所述变速轴的轴向方向移动的离合马达；使该撞击器绕着所述变速轴的轴线方向回转的变速马达，通过控制这些离合马达及变速马达的动作，来进行变速器的离合动作及变速动作。
以下对该类马达驱动型变速器操作装置的一个例子(日本专利第2992697号公报(参考第4-6页及图2))，以下称之为专利文献1)进行说明。上述专利文献1所描述的马达驱动型变速器操作装置(在上述专利文献1中称为电动X-Y变速结构)，其在外罩(在上述专利文献1中称为变速机构外罩30，以下相同)内平行配置变速轴(第1轴部件42)和离合马达(马达36)的马达轴(第2轴部件46)，在变速轴的外周卡紧有可以沿轴向方向移动的撞击器(支持部件44及变速销20)，在形成在马达轴的外周的螺栓上拧有螺母(横断部件48)。在上述撞击器处形成有用于卡合的突起(轴肩50)，同时，在螺母上形成有可以卡合上述突起的沟(圆弧状沟51)，通过使这些突起和沟相互卡合、在马达的驱动下螺母沿着马达轴的轴向方向移动，使得撞击器沿着变速轴的轴向方向移动，进行变速器的离合动作。
在专利文献1所描述的发明的结构中，将变速轴(第1轴部件42)及离合马达的马达轴(第2轴部件46)，相对该电动X-Y变速结构的外罩对变速器(变速轨道外罩32)的组装面上下重合的配置，也就是被平行的配置在相对上述组装面几乎成直角的平面内。
上述现有的结构中，因为马达驱动型变速器操作装置相比其对变速器的组装面来说高度变高，所以存在限制可以搭载其的车辆的问题。
本发明致力于解决上述课题，目的在于，使马达驱动型变速器操作装置结构紧凑化，使其可以搭载在各种车辆上。
发明内容
本发明第一方面所描述的发明，一种马达驱动型变速器操作装置，其包括在外罩内被支持并可以自由回转的变速轴；卡紧在该变速轴的外周处的撞击器；与上述变速轴平行配置、在离合马达的驱动下回转的螺杆轴；与该螺杆轴拧合的同时，与上述撞击器卡合、在轴向方向一体移动的连结部件，其通过在上述离合马达的驱动下螺杆轴回转、连结部件在轴向方向移动，使上述撞击器沿轴向方向移动，来进行变速器的离合动作，其特征在于上述变速轴以及螺杆轴配置在平行于外罩对变速器的组装面的面内。
在本发明中，马达驱动型变速器操作装置相比其对变速器的组装面来说高度最低，提高了对不同车辆的可搭载性。
本发明第二方面所描述的发明，其特征在于，上述变速轴以及撞击器被花键卡合。
本发明第三方面所描述的发明，其特征在于，在离合马达的驱动下回转的螺杆轴是滚珠螺杆，连结部件使滚珠螺母。
本发明第四方面所描述的发明，其特征在于，在螺杆轴的逆侧配置夹持上述变速轴并于这两根轴平行的若干根导杆，这些导杆支持可以沿着轴向方向移动的滑块并与上述撞击器连结，通过离合传感器检测出该滑块在轴向方向上的位置，由此检测出撞击器的离合(セレクト)位置。
本发明第五方面所描述的发明，其特征在于，在上述撞击器的外周设有突缘状的突起，该突起分别卡合形成在上述连结部件以及滑块的外表面上的沟，由此连结这些连结部件、撞击器及滑块，使它们能沿着轴向方向一体化的移动。
图1是本发明的实施例所涉及的马达驱动型变速器操作装置沿变速轴轴线的剖视图。
图2是沿图1中的II-II线的剖视图。
图3是图1的一部分的剖视右侧视图。
图4是沿图1中的IV-IV线的剖视图。
具体实施例方式
以下参照附图对本发明的实施例进行说明。在马达驱动型变速器操作装置(整体用符号1表示)中，变速轴4被支持在外罩2内并可以自由回转，在该变速轴4外周卡紧有撞击器6并且可以沿轴向方向移动。如后述所说明的那样，通过使该撞击器6沿着变速轴4的轴向方向移动进行变速器的离合动作，通过使撞击器6回转进行变速器的变速动作。
在上述外罩2内设有变速轴支持孔8，在该变速轴支持孔8内变速轴4自由回转并被该支持孔8支持。在该变速轴4的外表面设置有呈U字状的沟4a，通过使固定在上述支持孔8内面的销10卡紧入该呈U字状的沟4a内，控制变速轴4沿轴向方向的移动，同时，使其可以绕轴线回转。此外，控制变速轴4沿轴向方向的移动的方法，并不局限于使用上述的销10，使用其它方法也可以。
在靠近设在外罩2内的变速轴支持孔8的一端8a(图1及图2的左端)处，形成包围变速轴4的空间12，在变速轴4位于该空间12内的部分的外周卡紧有上述撞击器6。在变速轴4位于该空间12内的部分的外表面上设有沿轴线方向的花键沟4b与形成在撞击器6的内表面的沿轴线方向的花键沟6a相互咬合，撞击器6可以沿变速轴4的轴线方向移动、并沿回转方向和变速轴4一体回转。该变速轴4通过其两端4c、4d被配置在上述变速轴支持孔8的两端8a、8b内的轴承14、15支持而实现整体被支持并自由回转。
在外罩2上配置离合马达16，其马达轴18连结滚珠螺杆20，在离合马达16的驱动下滚珠螺杆20回转。该滚珠螺杆20在平行于上述外罩2固定到变速器21(参考图4)上的组装面A(图2中没有，参考图4)的平面内，以平行于上述变速轴4的方式配置。连结该滚珠螺杆20的离合马达16的端部(图1的左端)20a及另一端20b的附近的部分，延伸到上述包围变速轴4的空间12内，其前端20b由形成在外罩2上的支持孔22a内的轴承24支持。
滚珠螺杆20位于上述空间12内的部分与滚珠螺母(连结部件)26拧合。在该滚珠螺母26的外表面设有供卡合用的圆弧状沟26a(参考图4)，上述撞击器6的外表面设有突缘状的卡合突起6b，该卡合突起6b卡紧入上述滚珠螺母26的供卡合用沟26a内。由此，在离合马达16的驱动下，和马达轴18连结的滚珠螺杆20回转，滚珠螺母26在滚珠螺杆20上沿轴向方向移动。该滚珠螺母26移动，相应的，撞击器6在变速轴4上沿轴向方向移动，进行变速器21的离合动作。另外，由于滚珠螺母26上的沟26a和撞击器6上的突缘状突起6b相互卡合，撞击器6可以回转。
以下对上述滚珠螺杆20和离合马达16的马达轴18相连结的连结部分的构造进行说明。离合马达16通过设在其一端的圆板状的安装板28而固定在外罩2上，马达轴18贯穿配置在安装板28的中央孔28a内的球轴承30并延伸到外罩2内。该马达轴18连结回转传导部件32。在回转传导部件32靠离合马达16的一侧，配置有非圆形断面(例如D形断面)的连结孔32a，具有同样形状的马达轴18的前端卡紧入该安装孔32a内、传导回转。
在回转传导部件32的另一端面(图1中的右端面)设有轴插入孔32b，将上述滚珠螺杆20的端部20a插入上述轴插入孔32b。该滚珠螺杆20的端部20a的外周面和上述轴插入孔32b具有与马达轴18相同的非圆形断面，传导回转，与此同时，使滚珠螺杆20可以进行轴向方向的移动。在滚珠螺杆20的前端面和轴插入孔32b内部的阶梯部之间设有用于缓冲的弹簧34。
在上述空间12内，该空间容纳卡紧在与上述变速轴4上的撞击器6及拧紧在滚珠螺杆20上的滚珠螺母26等，在滚珠螺杆20的相对一侧以夹持变速轴4之势，配置导杆36，该导杆36平行于变速轴4及滚珠螺杆20。该导杆36，如图4所示上下各配置一根，在这两根导杆36上卡紧合滑块38，滑块38可以自由滑动。该滑块38，由上下两根导杆36限制回转，同时可以沿与变速轴4的轴向方向相同的方向移动。
在上述滑块38靠变速轴4的一侧，配置供卡合用的沟38a，该沟38a和在撞击器6外表面上所形成的上述突缘状的卡合突起6b卡紧。由于滑块38的沟38a和撞击器6的卡合突起6b卡紧，滑块38和撞击器6沿轴向方向一体移动，撞击器6可以回转。
在外罩2的靠空间12一侧，在该空间12内平行配置有变速轴4、滚珠螺杆20及滑块38，安装回转角度检出型离合传感器40，可以检测出撞击器6的离合位置。该离合传感器40，在检出杠杆42的前端设置U字形的沟，上述滑块38下端设有支脚44(参照图4)，该支杆44卡入上述U字形的沟中，根据与变速轴4上的撞击器6的轴向移动连动的滑块38的位置，可以检测出撞击器6的离合位置。
以下将说明进行该马达驱动型变速器操作装置1变速动作的结构。在和外罩2的变速轴4正交的方向上，在和该变速轴4不同的高度位置安装变速马达46。在该实施例中，变速马达46的安装高度低于对变速器21的组装面A(参照图3)。该变速马达46的马达轴48，通过回转传导部件50与滚珠螺杆52连结，该滚珠螺杆52上拧有滚珠螺母(连结部件)54。回转传导部件50、马达轴48及滚珠螺杆52的连结部分，采用和上述离合马达16的连结部分相同的非圆形断面的组合方式，实现回转的传导。
在变速轴4的和上述离合马达16相反一端固定传导杠杆56，该传导杠杆56的前端(下端)和设在上述滚珠螺母54两侧的一对卡合支脚54a卡合。由此，如果驱动变速马达46，那么通过马达轴48滚珠螺杆52回转，滚珠螺母54在滚珠螺杆52沿轴向方向移动，相应的传导杠杆56回转。传导杠杆56回转的话，变速轴4及在变速轴4上通过花键结合的撞击器6一体回转，由此进行变速器21的变速动作。
在外罩2的靠上述传导杠杆56一侧的侧面，设有检测撞击器6的变速位置的回转角速检出型变速传感器58(参照图2，图1中省略)。该变速传感器58，设在检出杠杆60的前端U字形的沟和固定在上述传导杠杆56中间部分的卡合支脚62卡合。通过该变速传感器58，检出固定在变速轴4端部的传导杠杆56的摇动位置，由此检测出撞击器6的变速位置。
以下将说明具有上述结构的马达驱动型变速器操作装置的动作。在离合马达16的驱动下，马达轴18回转，通过回转传导部件32和马达轴18相连的滚珠螺杆20回转，滚珠螺母26在滚珠螺杆20的轴向方向上移动。滚珠螺母26移动，那么，通过该滚珠螺母26的卡合沟26a以及突缘状的卡合突起6b实现卡合的撞击器6将沿变速轴4的轴线方向移动，实现变速器21的离合动作。并且，该撞击器6的卡合突起6b和在滑块38的外表面所形成的卡合沟38a卡合，滑块38在两条导杆36的引导下作轴向移动。
在外罩2靠滑块38一侧的侧面配置离合传感器40，固定在滑块38上的卡合支脚44和离合传感器40的检出杠杆42连结，撞击器6的轴向方向的位置，也就是变速器21的离合位置可以通过滑块38的移动由离合传感器40检测出来。现有的马达驱动型变速器操作装置的离合传感器40，通常是检测与连结离合马达轴的螺杆轴拧紧的螺母的位置，因为螺母对螺杆轴有间隙，在回转力的作用下产生摇摆难以实现高精度的检测。在本实施例中，通过离合传感器40检测出移动位置的滑块38，由两根平行的导杆36引导，因此可以不发生摇摆以安定的姿态进行移动，可以高精度的测出离合位置。
接着，驱动变速马达46使马达轴48回转，通过回转传导部件50使滚珠螺杆52回转。通过该滚珠螺杆52的回转，滚珠螺母54沿滚珠螺杆52的轴线方向移动，使传导杠杆56回转，并使变速轴4以及撞击器6回转，实现变速器21的变速动作。利用变速传感器58检测由该撞击器6回转所产生的变速器21的变速位置。
本实施例涉及的马达驱动型变速器操作装置，将在变速轴4以及离合马达16的作用下回转的滚珠螺杆20，配置在平行于将外罩2安装到变速器21上时的组装面A的平面内，因此，该装置从变速器21向上的高度最低，提高了对各种车辆的搭载可能性。通过将变速轴4以及滚珠螺杆20配置在平行于变速器21的组装面A的平面内，可以将离合马达16安装在接近上述组装面A的位置。该距离最小时，如果离合马达16的输出轴18的中心相对上述组装面A的高度为马达16的最外径的大的部分高度的一半，那么该装置对车辆的搭载性将显著提高。
此外，撞击器6的外周设有突缘状的突起6b，在和在离合马达16作用下回转的滚珠螺杆20上拧紧的滚珠螺母26上设有沟26a，在由离合传感器40检测出位置的滑块38上设有沟38a，上述突起6b和沟26a、沟38a卡合，因此该马达驱动型变速器操作装置整体结构紧凑。在上述离合马达16以及变速马达46的作用下轴进行回转，连结部件(螺母)沿轴向方向移动的结构，并不局限于使用滚珠螺杆，使用梯形螺杆等普通螺杆轴与螺母组合也可以。
权利要求
1.一种马达驱动型变速器操作装置，其包括在外罩内被支持并可以自由回转的变速轴；卡紧在该变速轴的外周处的撞击器；与上述变速轴平行配置、在离合马达的驱动下回转的螺杆轴；与该螺杆轴拧合的同时，与上述撞击器卡合、在轴向方向一体移动的连结部件，其通过在上述离合马达的驱动下螺杆轴回转、连结部件在轴向方向移动，使上述撞击器沿轴向方向移动，来进行变速器的离合动作，其特征在于上述变速轴以及螺杆轴配置在平行于外罩对变速器的组装面的面内。
2.根据权利要求1所述的马达驱动型变速器操作装置，其特征在于，上述变速轴以及撞击器被花键卡合。
3.根据权利要求1至2中任意一项所述的马达驱动型变速器操作装置，其特征在于，在离合马达的驱动下回转的螺杆轴是滚珠螺杆，连结部件是滚珠螺母。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的马达驱动型变速器操作装置，其特征在于，在螺杆轴的逆侧配置夹持上述变速轴、并平行于螺杆轴及变速轴的若干根导杆，这些导杆支持可以沿着轴向方向移动的滑块并与上述撞击器连结，通过离合传感器检测出该滑块在轴向方向上的位置，由此检测出撞击器的离合位置。
5.根据权利要求4所述的马达驱动型变速器操作装置，其特征在于，在上述撞击器的外周设有突缘状的突起，该突起分别卡合形成在上述连结部件以及滑块的外表面上的沟，由此连结这些连结部件、撞击器及滑块，使它们能沿着轴向方向一体化的移动。
全文摘要
本发明的目的在于，使马达驱动型变速器操作装置相对其在变速器(21)上的组装面(A)的高度降低，并提高其对车辆的搭载性。被支持在外罩(2)内并可自由回转的变速轴(4)的外周卡合撞击器(6)并使其可作轴向移动且无相对回转。在平行于变速轴(4)的滚珠螺杆(20)上拧有滚珠螺母(26)，其沟(26a)和撞击器(6)的突起(6b)卡合。由平行于变速轴(4)的两根导杆(36)支持的滑块(38)，其沟(38a)和上述撞击器(6)的突起(6b)卡合。优选的是，在撞击器(6)进行轴向移动的同时滑块(38)移动，离合传感器(40)通过该滑块(38)的位置检测出撞击器(6)的离合位置。变速轴(4)以及滚珠螺杆(20)配置在平行于变速器(21)的组装面(A)的平面内。
文档编号F16H63/20GK1849476SQ20048002567
公开日2006年10月18日 申请日期2004年1月26日 优先权日2003年10月3日
发明者川村笃 申请人:博世株式会社