具有轴向定位的且固定的构件的执行器、尤其换挡变速器执行器的制作方法

文档序号:11889168阅读:464来源:国知局
具有轴向定位的且固定的构件的执行器、尤其换挡变速器执行器的制作方法与工艺

本发明涉及一种用于对变速器的至少两个挡位进行选择和换挡的执行器,所述执行器具有(优选刚好一个)马达,如电动马达,和至少一个传动装置/传动机构,所述传动装置/传动机构将马达的运动转换成换挡轴的换挡运动和/或转换成换挡轴的选择运动。执行器优选构成为换挡变速器执行器并且更优选构成为单马达变速器执行器。因此,本发明也涉及一种单马达变速器执行器,以及涉及其用于对变速器进行换挡和选择并且必要时附加地用于操纵离合器的应用。



背景技术:

这种执行器/换挡变速器执行器从现有技术中已经已知,并且例如被WO2014/177366公开。其中,变速器执行器具有刚好一个马达以及由马达、必要时经由传动机构优选以优选至少为1的传动比驱动的螺杆。此外,螺杆螺母与螺杆处于有效连接。换挡轴与螺杆螺母至少间接地有效连接,其中螺杆螺母能够执行来自旋转和平移运动的合集中的第一和第二运动类型,并且其中第一和第二运动类型不同。变速器执行器也包括至少一个传动机构,借助所述传动机构将螺杆螺母的第一运动类型变换成换挡轴的选择运动,和/或将螺杆螺母的第二运动类型变换成换挡轴的换挡运动。传动机构具有:螺杆螺母;两个齿轮;和轴轮,所述轴轮与换挡轴连接并且在第一轴向调节区域处,将螺杆螺母的平移运动经由刚好一个齿轮转换成换挡轴的旋转运动来作为换挡运动;和/或螺杆螺母;传动齿轮和具有基本上周期性的轨道曲线部的选择罐,所述轨道曲线部与换挡轴有效连接并且在第二轴向调节区域中,将螺杆螺母的旋转运动转换成换挡轴的基本上周期往复的升降运动作为选择运动。

然而,在该已知的实施方案中证实为不利的是:通常将两个彼此固定连接的、尤其沿轴向方向固定彼此连接的构件尤其耗费地彼此连接,或者甚至于在执行器的整个使用寿命期间观察,沿轴向方向的彼此连接不令人满意。通过至今为止常见的连接工艺、例如使用螺纹和/或卡环和/或压配合提高构件的数量进而提高制造耗费,无法遵守预设的位置关系或安装间隙,或者无法达到所需要的定位精度。



技术实现要素:

因此,视作为本发明的目的是:消除现有技术中的缺点并且以如下方式改进两个相邻的构件的定位,即降低间隙,其中同时缩小结构空间或者应至少保持相同大,并且应可靠地确保吸收轴向力。

这根据本发明通过如下方式实现:借助于塑性成形的保持区域将执行器的至少两个彼此连接的构件相互固定。

由此可行的是:将变速器执行器的固有存在的构件尤其无间隙地以及持久地连接。通过塑性的成形方法可以将这两个构件根据期望的保持力简单地连接。由此,显著地在耗费方面改进变速器执行器的制造,并且尽可能有效地使用结构空间,而不必设置附加的构件。

其他实施方式在从属权利要求中被要求保护并且在下文中详细阐述。

如果保持区域已经与至少两个构件中的一个构件整体地构成/形成/构造,那么这两个构件通过形状配合的连接直接彼此运动耦联。也实现尤其直接的连接。

至少两个构件还优选彼此连接成,使得其无间隙地相互贴靠。由此实现寿命尤其长的连接。

还有利的是:至少两个彼此连接的构件中的第一构件是换挡轴,并且至少两个彼此连接的构件中的第二构件是滑槽轨道,所述滑槽轨道抗转动地以及在换挡轴的轴向方向上固定地设置在换挡轴上。由此,能够将执行器的两个固有存在的构件彼此连接。

在本文中还有利的是:换挡轴具有花键部段,所述滑槽轨道被推到所述花键部段上,其中花键部段的齿伸入到滑槽轨道的凹部中。由此,不仅尤其有效地实现这个两个构件的轴向固定,而且同时也尤其有效地实现这两个构件的抗扭转。

还适当的是:花键部段的轴向长度构成为,使得所述花键部段在至少一个轴向的、从滑槽轨道中(沿轴向方向)伸出的端部区域处塑性成形,以构成保持区域。由此特别有效地实现将滑槽轨道形状配合且力配合地固持在换挡轴上。借此也能够将沿轴向方向从滑槽轨道中伸出的端部区域直接用作为成形元件并且考虑用于固定滑槽轨道,所述端部区域本就根据花键成形。此外,在本文中也有利的是:该端部区域被镦锻成,使得其基本上沿轴向方向变形/成形,以至于花键部段的材料沿径向方向被塑性地挤出。因此,实现尤其稳定地固定滑槽轨道。如果换挡轴在花键部段的区域中或者完全地由与滑槽轨道相比较软的材料或较软的材料结构构成,那么能够更简单地执行塑性成形。

如果至少两个彼此连接的构件的第一构件是执行器壳体,即执行器的壳体或执行器的至少一个壳体部段,那么能够在尤其大量的构件组合中应用塑性成形。

在本文中也有利的是:至少两个彼此连接的构件的第二构件是止挡板或止动套筒,所述止挡板与换挡轴的滑槽轨道共同作用,所述止动套筒与螺杆驱动单元的螺杆螺母共同作用。由此,尤其将其他的附加的或替选的构件组合尤其固定地彼此连接。

此外也有利的是:至少两个彼此连接的构件中的第一构件是容纳马达的电子装置壳体,并且至少两个彼此连接的构件中的第二构件是沿轴向方向固定/锁定磁体保持件的锁定盘/插入盘。由此也尤其有效地实现其定位。

尤其优选的是:在本文中,将多个保持凸起或至少一个构成为凸环部段的保持凸起沿径向方向向内翻转,以便固定锁定盘。于是,尤其强地构成构件的连接。

如果锁定盘/插入盘设置在磁体保持件的端侧上并且借助于保持区域相对于磁体保持件轴向固定地安置在电子装置壳体上/中,那么尤其节约空间地定位锁定盘。

此外,本发明也涉及一种用于将执行器的两个构件连接的方法,其中执行器优选根据上述实施方式中的一个构成,并且其中在方法的第一步骤中,将第二构件相对于第一构件定位在特定的安装部位中,并且在方法的第二步骤中,将保持区域塑性地成形,使得第一构件与第二构件固定地连接,所述保持区域与第一构件或第二构件整体地构成。由此,也尤其有效地实施执行器的安装/制造方法。

因此,换而言之,本发明涉及一种单马达变速器执行器(也称作为换挡变速器执行器(简称SGA))。特别地,本发明涉及该SGA的各个构件/构件组的组装。为了以小的成本在预设的结构空间中确保构件的所需要的定位精度而提出:分别借助于塑性成形(优选挤压)固定该连接。于是对此,在各个连接部件中执行相应的调整。在将滑槽轨道设置在换挡轴上时提出:换挡轴为此具有齿部,所述齿部在推上滑槽轨道时轴向地超出所述滑槽轨道,由此,伸出的部分适合于挤压。替选于此或除此之外,止挡板本身能够插入执行器壳体的留空部中,并且通过壳体的轴向突出部分的成形而固定在那里。相同的内容适用于磁体保持件的锁定盘的固定。借助于常规的变形也无间隙地固定止动套筒。对此,在止动套筒中设有相应的可变形的部位,所述部位能够挤压到执行器的壳体中。作用原理能够分别颠倒,即不重要的是:现在实际上将哪个参与的构件成形。也要求保护一种用于组装单马达变速器执行器的方法。

附图说明

现在,在下文中根据附图详细阐述本发明,在所述附图中描述不同的实施方式。

其示出:

图1根据一个优选的(第一)实施方式的根据本发明的、部分剖视出的、构成为单马达变速器执行器的执行器的等距图,其中尤其能够良好地识别执行器的传动装置/传动机构,所述传动装置/传动机构容纳在壳体内部中,

图2a示出根据图1的单马达变速器执行器的部分剖开的驱动单元的等距图,在所述视图中能够良好地识别电子装置壳体、马达以及相对于构成为选择行程传感器载体而构成的磁体保持件,

图2b示出图2a的驱动单元的等距图,其中现在以未被剖开的方式示出电子装置壳体并且尤其能够识别多个固定机构的布置,所述固定机构将电子装置壳体在运行状态下与执行器壳体连接,

图3示出驱动单元的以及执行器机构的螺杆驱动单元的区域中的、根据图1的执行器的剖面图,其中能够尤其良好地识别马达的定位、螺杆驱动单元的可由螺杆驱动的螺杆螺母的定位和可由该马达驱动的螺杆的定位,并且剖平面选择成,使得螺杆驱动单元的螺杆的旋转轴线在该剖平面中伸展,

图4示出电子装置壳体(也称作为驱动器壳体)的背离电路板的子件的等距俯视图,

图5示出根据图1的单马达变速器执行器的等距图,其中现在附加地示出在运行中产生的热流,

图6示出根据图3的根据本发明的执行器的纵截面图,其中尤其能够识别执行器的密封设计,

图7示出根据图3的根据本发明的执行器的纵截面图,其中详细地在执行器的驱动单元的区域中示出执行器并且能够识别两个传感器装置的设计,

图8阐明构成为单马达变速器执行器的安装设计的类似图3的纵截面图,其中附加地,不同的下视图能够识别出执行器的细节,

图9a示出具有止动装置/止动套筒的螺杆螺母系统/螺杆驱动单元的区域中的根据图3的纵截面图的一部分,

图9b示出图9a中的止动套筒的等距图,

图9c示出在执行器运行中螺杆螺母相对于止动套筒的不同的移动状态的等距图,

图10a示出根据本发明的执行器的螺杆驱动单元的等距图,其中螺杆螺母设置在两个驱动齿轮之间,然而可枢转的齿条区域仅与第一驱动齿轮接合,所述齿条区域安置在螺杆螺母上,所述驱动齿轮与第一换挡轴抗转动地连接,

图10b示出根据图10a的螺杆驱动单元的等距图,其中齿条区域相对于图10a枢转成,使得其处于中立位置中,在所述中立位置中,所述齿条区域不接合到驱动齿轮中,

图11示出构成为滑槽轨道的滑槽的一部分的等距图,所述滑槽设置在换挡轴中的一个上,

图12a示出具有多件式的选择罐的单马达变速器执行器的一部分的等距图,其中在

图12b中示出选择罐的第一作用构件,并且在

图12c中描绘选择罐的第二作用构件,

图13示出替选的换挡设计的视图,

图14示出用于根据本发明的单马达变速器执行器的学习策略的结构的视图,

图15和16示出根据传感器磁体装置的优选的第一实施方式的磁体保持器/磁体承载体/选择行程传感器承载件的立体图,

图17示出设置用于固持根据图15和16的磁体承载件的、具有外齿部的轴,

图18示出套装到图17中示出的轴上的磁体承载件的剖面图,

图19示出磁体承载件的第二实施方式,

图20示出根据图15至19的磁体承载件的装入情况的剖面图,

图21示出换挡轴-滑槽轨道连接的等距图,如其使用在根据本发明的执行器中,其中示出从换挡中拆卸的状态下的滑槽轨道,

图22示出具有滑槽轨道的换挡轴以及止挡板的等距子视图,其中滑槽轨道固定地安装在换挡轴上,并且止挡板以其滑槽指移入到滑槽轨道的中立通道中,

图23示出滑槽轨道和换挡轴之间的连接部位的等距子视图,其中换挡轴的花键部段还没有借助于塑性成形持久地与滑槽轨道连接,滑槽轨道推移到所述花键部段上并且在换挡轴的转动方向上形状配合地保持,

图24示出根据图23的子视图,然而其中现在花键部段塑性成形成,使得滑槽轨道轴向地以及抗转动持久地与换挡轴连接,

图25示出执行器壳体-止挡板连接的等距图,其中止挡板在其安装在执行器壳体之前还从所述执行器壳体中取下,

图26以类似于图25的方式示出执行器壳体在与止挡板的连接部位的区域中的等距图,其中止挡板现在已经套装在执行器壳体上,并且其中借助于四个成形销表明用于将止挡板与执行器壳体持久连接的塑性成形部位,

图27示出电子装置壳体与磁体保持件、电路板和插入盘的沿纵向方向剖开的组装的分解图,

图28示出借助于在电子装置壳体处突出的保持区域形成的插入盘的固定部位的细节图,所述保持区域设置用于持久地固定插入盘,

图29示出执行器壳体的和还设置在执行器壳体之外的止动套筒的纵截面图,和

图30示出止动套筒在其底部区域的区域中的细节图,在所述底部区域处,所述止动套筒借助于执行器壳体的至少一个保持区域持久地与执行器壳体连接。

附图仅是示意性质的并且仅用于理解本发明。相同的元件设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出根据一个优选的(第一)实施方式的根据本发明的执行器1的一般结构,所述执行器构成为单马达变速器执行器。其各个组成部件在下面的附图中详细阐述。

该单马达变速器执行器1具有多个组件和/或机构和/或元件,其分别单独地和/或也彼此组合地为单独的受保护的主题。相同的内容适用于由此单独地和/或组合地执行的方法并且也适用于如下相应的方法,所述方法尽管能够借助所述组件、机构和/或元件执行,但是其执行也与所述组件、机构和/或元件无关,并且相应地,对所述方法能进行独立的保护。

单马达变速器执行器1首先具有驱动单元2作为可检查的单元,所述驱动单元实现简单的可安装和拆卸性。在此,驱动单元2包括:传动机构3,所述传动机构在下文中也称作为传动装置4;构成为电动马达的马达5和执行器1的电子装置6。此外,驱动单元2的壳体、下面称作为电子装置壳体7是如下构件,所述构件满足对于执行器1或者说执行器1的执行器机构8的密封功能(其中执行器机构8同样是传动装置4的一部分),所述构件负责安放马达5。电子装置壳体7也实现驱动单元2相对于执行器机构8的定心和定向,轴向地锁定螺杆轴承38,并且实现将热量从执行器1导出到变速器壳体中或者导出给环境空气。

提出:在电子装置壳体7和其余的执行器的壳体部段之间存在静态的密封件10/成型密封件,以便相对于环境密封执行器1的内部,由此实现有利的、稳固的密封设计,所述其余的执行器的壳体部段在下文中称作为执行器壳体9。

作为有利的传感器设计,传感器/传感器装置11设置在驱动单元2的区域中、即设置在电子装置6的电路板12的周围,或者直接地设置在电路板12上。在此,执行器1优选具有两个传感器/传感器装置11,所述传感器/传感器装置下面称作为第一传感器装置11a和称作为第二传感器装置11b。每个传感器装置11a和11b构成为传感器芯片并且直接地设置在电路板12上。第一传感器装置11a检测选择行程传感器磁体47的位置,并且第二传感器装置11b检测马达磁体51的位置,其中选择行程传感器磁体47和马达磁体51相应地以可相对于传感器芯片转动的方式安装。选择行程传感器磁体47和马达磁体51构成为硬铁氧体磁体。

为了防止不期望的换挡运动,在螺杆/螺杆轴(Spindelwelle)13的后部区域的区域中设有止动装置14,所述止动装置构成为止动套筒15。除了螺杆轴13之外,执行器1的螺杆驱动单元17也包括螺杆螺母18。螺杆螺母18具有齿条区域19进而以齿条16的形式构成。齿条区域19旋转地构成,由此能够节约构件,或者实现简单的换挡机构/执行器机构8。

执行器1的换挡轴20(也称作为换挡辊)具有换挡通道22,所述换挡通道具有滑槽21/处于滑槽21处/处于滑槽21中,所述滑槽分别仅具有一个单侧的倒棱。由此,相反于两侧的倒棱能够避免相反于空转转动方向插入换挡通道22,进而避免夹紧。

传动装置4的凸轮传动装置23用于选择运动,所述凸轮传动装置包括两件式的选择罐24、球25、悬伸部26和转矩支柱27。还提出:执行器1的选择罐24两件式地构成。由此,尤其在考虑选择罐24的球25的情况下实现更简单的可安装性,所述球的运行轨道基本上在其中部分离。

为了选择挡位,设有绝对行程传感器28以对换挡轴高度进行位置检测。由此,能够弃用启动参考位置。为了接合挡位,将螺杆螺母18和螺杆13制动到零转速上。由此能够通过改变马达5的转动方向实现顺利地移入到所选择的换挡通道2中。

为了建立行程选择传感器/选择行程传感器/绝对行程传感器的检测到的绝对位置和执行器1的旋转位置的实际位置之间的关联,设有在实验室条件下借助外部传感器进行的学习阶段。

图2a和2b示出单马达变速器执行器1的驱动单元2。驱动单元2是可检查的,因为驱动单元2和执行器机构8之间存在明确的分离部,所述分离部具有清晰限定的交接部。所述交接部为力矩交接部,这表示:在验收/交货时,每个驱动单元2能够相对于限定的转速/转矩特征曲线以限定的边界进行测试。驱动单元2是能独立工作的(例如不需要外部的控制设备)。这简化验收检查。因此,驱动单元2有利地是可自主检查的单元。由此,在试验和批量生产中简化了发现故障和与供货商责任的分离。驱动单元2能够简单地(再次)安装和拆卸。驱动单元2占执行器1的总成本的大部分。当在最终验收时或者测试时执行器机构8损坏时,能够通过相应的分离可能性挽救/再利用有价值的驱动单元2。对此提出:驱动单元2和执行器机构8借助于可拆卸的连接耦联。对此使用用于传递转矩/旋转角度的插接连接件30以及四个螺钉29,所述插接连接件由两个插接齿部形成。在此,尤其弃用任何形式的不可无破坏拆卸的连接技术(例如挤压联合件)和密封技术(例如液体密封)。

在图3至5中示出驱动单元2的不同的组成部分。在此可见的是:电子装置壳体7用于密封执行器机构8。执行器机构8的壳体/执行器壳体9具有大的孔/留空部31,以便安装内部的构件。该留空部31必须再次被封闭。对此提出:使用电子装置壳体7/驱动单元的壳体,所述电子装置壳体/驱动单元的壳体不仅足够大地设计,而且也由适当的材料、在此由铝制成。驱动单元2的材料密封地构成并且封闭留空部31的大部分。这两个连接的部件/壳体7和9之间的间隙通过构成为成型密封件41的静态的密封件10密封,使用该密封件是因为铝壳体/由铝成形的壳体7和9提供用于保持密封件的“力”和几何形状。

如在图3中可见,电子装置壳体7还用于安装驱动单元2的转子33和定子32。通过该整齐的安装,构成为电子换向马达的马达5如期望的那样输出转速/转矩。为了能够在马达小齿轮处/在转子33处能够产生力矩,定子32支撑所产生的相互定向的力矩,所述定子不应旋转。定子32对此压入到电子装置壳体7中。电子装置壳体7,作为用于挤压定子32的配对件如已经提出的那样由铝制成,因为所述电子装置壳体能够良好地加工进而也能够实现精确的压配合。转子33相对于定子32居中地安置,其中,在相同的构件(电子装置壳体7)中和以相同的工具撑紧(Werkzeugaufspannug)的方式制造轴承座用于固定轴承34。公差链越短越好。如果转子33偏心,那么这引起马达5的工作能力的负担。

原则上也能够考虑如下替选思想来支撑定子力矩:

I)具有吊耳的固定螺钉

II)具有卷边或半吊耳的螺钉的轴向夹具

作为固定轴承34的替选的实施方式也可行的是:在电子装置壳体7中设有板轴承承载件,所述板轴承承载件作用于电子换向马达5的钻孔上。

此外,电子装置壳体7也用于将驱动单元2相对于执行器机构8定心和定向。这两个单元具有两个转矩/旋转角度交接部,一个处于电子换向马达5和齿圈35之间,一个处于中间齿轮36和选择行程传感器承载件37(也称作为磁体保持件37)之间。仅当所述齿部部段整齐地彼此对准时,这两个齿部交接部才相遇并且才毫无问题地工作。因为铝壳体能够良好和精确地加工,所以能够以高质量制造该配合部。

例如在图4中可见,在将驱动单元2和执行机构8定向时首先通过两个配合直径彼此移动的方式固定一个点。于是,为了完整的限定,还具有转动自由度。通过两个凸肩从内部接合到配合部直径中的方式,阻挡该自由度。该形式的5点定心部是极其精确的,能够良好地制造(凸肩甚至能够从原铸件中弹出)并且针对超定是不敏感的。

铝壳体的另一目的(电子装置壳体7和执行器壳体9)也在于螺杆轴承38的轴向锁定。这尤其对于安装而言是必要的。当螺杆13和支承件38从一侧安装时,必须负责使得:部件不再能够朝相同的安装侧脱落或者移动。传统上,对此使用附加的固定元件,如卡环或螺钉。在此,代替于该附加的元件,驱动单元的铝壳体/电子装置壳体7用于封闭安装开口,进而用于固持轴承承载件39。因此,所述铝壳体/电子装置壳体尤其在图3和4中可见。电子壳体7对此包括暴露的颈部区域40,所述颈部区域远地伸入到执行器机构8中,即伸入至螺杆轴承38的轴承承载件39。如果驱动单元2固定旋紧在执行器机构8上,那么螺旋力和公差方面的设计用于:执行器壳体9将螺杆轴承38固定地夹紧。然而,一定的间隙是可接受的。

在图5中示出,铝壳体(电子装置壳体7和执行器壳体9)如何用于朝执行器1的方向散热。驱动单元2容纳产生大量热的构件(输出级、电容器、电子换向马达……),但是所述构件同时不应当过热。否则,该构件损失工作效率或者甚至丧失其工作能力。对此,相应地设有散热部,并且如已经提及的那样,设有由铝制成的驱动单元2的壳体(电子装置壳体7)的材料。但是,具有在公差、导热性和稳固性方面所需要的特性的其他材料也适合于此。所设置的铝是极其良好导热的。全部产生热量的构件直接地安置在电子装置壳体7的铝上或者经由导热胶与其连接。电子装置壳体7直接位于执行器机构的铝壳体上/执行器壳体9上(在图4中可见螺接点),即位于传动装置罩的铝上。因此,经由到大的储热质量(执行器壳体、变速器壳体)上的直接的金属接触提供热的电子构件的散热。

当前描述类型的单马达变速器执行器1的密封设计在图6中示出。在此,密封执行器1。如果湿气会从外部侵入到执行器1中(主要侵入到电子装置6中),那么会危害所述执行器的高效能性。反之,如果变速器油从执行器1之内流向外,那么会造成环境污染。在所描述的实施方式中提出:对此使用静态密封件。在大多数情况下,静态密封件10的使用可简单地从图6中得出:静态的密封件作为O形环设置在传动装置罩和执行器机构8之间,以及静态的密封件10作为成型密封环/成型密封件41设置在电子装置壳体7和执行器壳体9之间。此外,在固定在电子装置壳体7上的塑料盖44和电子装置壳体7本身之间设有密封粘结剂43。阻止变速器油朝电子装置电路板12的方向流的内部密封会更难于实现。所实现的设计提出:以塑料注塑包封定子32,并且由此具有塑料注塑包封件45,其中所述定子通过O形环在叠片组之后且在相位线之外被密封。在替选的实施方式中,用于内部密封的其他的密封设计是可行的,例如固定轴承34上的动态的密封件,其中固定轴承34直接地构成密封元件,或者具有塑料注塑包封的、在相位线处具有密封粘结剂的定子32的设计是可行的。

在图7中示出单马达变速器执行器1的传感器设计。为了确定换挡和选择位置,执行器1包括至少两个传感器装置11/传感器。一个传感器、在此第二传感器/第二传感器装置11b需要/设置用于在马达5处换向。但是,借助一个传感器装置11本身不能够得出如下结论:执行器1是否刚好被换挡或选择,或者何时在换挡和选择之间进行结构切换。因此,设有第一传感器装置11a/第一传感器形式的附加的传感器。该附加的第一传感器装置11a安置在选择运动装置46之内。由此产生所需要最小信息,即是否刚好做出选择。当马达5转动,但是确定选择运动装置46没有运动时,进行换挡运动。第一传感器装置11a具有构成为选择行程传感器的绝对行程传感器28,使得所述绝对行程传感器能够在没有基准的情况下确定选择位置(也参见更下面对控制策略和控制逻辑的描述)。为了确保良好的可实现性,选择行程传感器/绝对行程传感器28构成为(第一)传感器芯片并且安置在中间齿轮36的区域中。

通过应用两个结构相同的传感器和磁体,不仅节约了时间和用于磁回路设计的容量,而且通过件数量效益产生价格优势。出于该原因,这两个传感器装置11以及磁体47和51分别相同地设计/构成/成形。因此还简化电子装置6的结构。

此外提出:执行器1包括集成的控制设备。在电路板12上,对此不仅安置控制设备的常见构件(微控制器、输出级、电容器、线圈、变压器等),而且在该实施方案中,也将传感器装置11a和11b的这两个传感器芯片直接地安置在电路板12上。

在一个替选的实施方案中,将传感器芯片引导到应当被测量运动的构件处,其中,针对在此示出的带给传感器芯片机械运动的设计,带来如下问题:传感器芯片的移动显得成问题(耗费的布线、移除EMV元件、复杂的安装技术)。在所示出的实施方式中,要测量的运动是转子角度和选择位置(中间齿轮的转动角度)。对此有利的是:电路板12直接地安置在马达5后方。将转子磁体相对于电路板12以及传感器芯片这样设置的特别的优点是:能够在极其短的路径上进而极其成本有利地进行马达相位到电路板12或输出级的接触。为了获得中间齿轮36相对电路板12的运动,于是还设有机械的辅助轴49。

在所示出的实施方式中,在电子装置壳体7之内进行选择行程传感器磁体47的安装。由此,缩短第一传感器装置11a的(第二)传感器芯片和选择行程传感器壳体47之间的公差链,由此可以不那么厚地设计磁体47。电路板12出于散热的理由直接粘接到电子装置壳体7上。通过选择行程传感器磁体47经由中间插接齿部48/插接齿部48与中间齿轮36脱耦的方式,将磁体47安置在相同的铝壳体中,即安置在电子装置壳体7中,其中电路板12粘接到所述铝壳体中。因此,最小化所参与的构件的数量并且仅需要考虑加工公差。

为了将中间齿轮36的运动传递到支承在电子装置壳体7中的磁体47上,使用由塑料构成的辅助轴49,所述辅助轴经由磁体保持插接齿部/插接齿部48转矩配合地与塑料注塑包封的磁体47连接。插接齿部48允许轴向移动,使得其余的执行器1的轴向公差(例如轴的热膨胀)不影响磁体47的位置。

分配给第二传感器装置11b的磁体51、下文中也称作为马达磁体51的安装同样在铝壳体中、即在电子装置壳体7中以优化公差的方式进行。由此也能够实现第二传感器装置11b的(第二)传感器芯片和磁体51之间的更短的公差链并且能够应用设计得不那么厚的磁体51。(第二)传感器芯片的位置又通过将电路板12粘接到电子装置壳体7上来得到。

也以与电路板12的支承面所产生的相同的夹紧方式产生用于固定轴承34的轴承座。对此,轴承34和转子轴33被挤压。在该工作步骤中,由此能够通过如下方式再进一步限制轴向公差:在挤压转子轴33时控制/调节板套12的支承部位的尺寸。随后,磁体51在端侧粘接到转子轴33的浮动轴承端部上。转子轴/马达轴的浮动支承通过如下方式完成:经由转子33和轴引入定子32。

定子32在后部区域中具有用于在壳体侧容纳浮动轴承52的间隙配合部。替选于该所描述的支承设计,也能够应用由板构成的固定轴承承载件。

对此提出,对于选择行程传感器和马达传感器47、51尤其使用硬铁氧体磁体。对于使用弱的(小的磁通密度)但是适当的硬铁氧体磁体而言的必要基本前提通过下面的这两个边界条件实现:一方面,磁体47、51的支承在公差方面是优化的(参见之前的段落)。另一方面,为相当大的“磁丸(Magnetpillen)”实现/预留所需要的结构空间(磁体47、51的直径为大约15mm)。

在所描述的实施方式中,设有磁体47至中间齿轮36的机械连接。出于公差方面的原因有利的是:在驱动单元2的侧上安装选择行程传感器磁体47。现在,必须将转矩或转动角度从中间齿轮36传递给磁体47。如也在更下面详细描述的那样,对中间齿轮36扩展刚性的辅助轴49。辅助轴49在尖部处具有齿部轮廓部。磁体47是塑料注塑包封的。该塑料注塑包封件一方面为用于电子装置壳体7中的容纳部的支承部位,并且另一方面是用于插入辅助轴49的配对齿部轮廓部。插接齿部48具有轴向的移动自由度,并且在切线方向上是无间隙的。用于该部位的其他可能的连接在于:磁体47直接粘接到刚性轴49的尖部处,或者轴49不是刚性的,而是包含一个或两个万向节的接头。

对于大批量生产而言,借助于连接技术的标准元件(螺钉、销、卡环)连接两个构件比通过成形进行的连接技术更加耗费(更多构件、更多构件操纵),因此提出:在执行器中,为了连接两个部件应用成形连接技术。

对此,在图8中示出如下安装设计,构成为滑槽轨道的滑槽21通过如下方式保持与换挡轴20连接:将换挡轴20的齿部轮廓53在上端部处填塞压紧,使得其填充内齿部54和滑槽轨道21的槽55。

还能够识别:如何在电子装置壳体7中闭锁选择行程传感器保持件/选择行程传感器支承件37,其方式在于,环形地围绕插入盘56填塞铝。

滑槽板/止挡板57在执行器1中通过如下方式卷边:将所述滑槽板/止挡板推动到在执行器壳体9的下方颈部58中的止挡部上,并且随后将突出的铝部分地置于盘形的止挡板57之上。

与在此所示类似的方法也能够用于止动套筒15。

因为在此描述的成形的连接技术不能够无破坏地拆卸,所以有利地至少减少故障源,在此在组装之后有效地防止操纵,其中在执行器1的制造时不存在所述故障源。

例如在图1中示出的选择运动装置46的质量惯性用于:当马达5延迟时,维持螺杆螺母18的旋转。如果螺杆螺母18比螺杆18更快转动,那么形成螺杆螺母18的超前旋转(Vorschrauben),即换挡运动。因此,设有参考图9a至9c在下文中阐述的止动装置14。止动装置14防止不期望的换挡运动,所述不期望的换挡运动能够在选择运动期间通过马达5的强烈延迟或振动引起。为了防止不期望的换挡运动,将螺杆螺母18以特定的力压靠其后方的止挡件59。将力阈值设计成,使得可预期的振动和电动马达5的最大延迟都不足以克服该止动力。当电动马达5处于换挡模式中,才能够充分地施加力,以便克服止动力。

止动力通过弹簧元件60产生,所述弹簧元件压到斜坡61上。止动装置14还产生其他重要的优点。因此,在朝中立通道62的方向的返回路径上(在螺杆止挡件处的螺母18)必须重新克服止动力。只要力不超过止动力,止动装置14就起如止挡件59一样的作用。如果螺母18相对于止挡件59移动,那么横向的运动就转换成旋转。但是,螺母18仅能够旋转至滑槽21所允许的远度。因此如果滑槽指碰撞通道壁,那么就停止螺母18的转动,并且在最终克服止动力之前增大力。在克服止动力之后,螺母18的横向运动继续,直至在螺杆止挡件处换挡运动结束。

上面描述的事实包含有用的特性。也就是说,迫使滑槽指与滑槽壁接触。由此可以得出执行器1在内部磨损的结论。当所触及的通道壁相对于传感器坐标系移动时,就存在磨损。随后能够检测相应的磨损并且能够就此输出相应的警告或反应,或者说能够进行相应警告或反应。

因此,止动装置14应当是尽可能简单的,即其应当由尽可能少量的构件构成。如在图9中可见:止动装置14为此在结构上构成为止动套筒15。弹簧元件60位置固定地定位在螺杆13背离马达的一侧上。所提供的弹簧元件60的简单的示出形式是片式弹簧。如果多个弹簧元件圆形地设置并且彼此连接,那么形成止动套筒15。在螺杆螺母18的塑料中形成所属的斜坡61。通过将弹簧元件60固定在执行器处或位置固定,有利地不产生离心力作用。当然,对此必须承受斜坡轮廓部61和弹簧元件60之间的相对运动,这能够导致磨损现象。

在图1或其余附图之一中的螺母18向前运动时,可选地能够使用两个带动器元件中的一个来向右或向左转动换挡轴20。对此提出:螺杆螺母18的齿条19旋转地构成,即能够围绕自身的轴线(螺杆轴线)转动。这在图10a和10b中示出。齿条/齿条区域19具有单侧的齿部轮廓部63。因此,所述齿部轮廓在横向运动时能够转动侧向安装的齿轮92进而转动换挡轴20。在齿条19的两侧上分别存在齿轮92、93(在左侧称作为带动器元件)。在向前横向运动时,齿轮93与向左转相关联,并且齿轮92与向右转动相关联。单侧的齿部63能够或者借助于一个齿轮92(图10a)作用,或者借助于另一齿轮93作用。齿条19能够围绕自身的轴线旋转,以便恰好得到该侧向选择。

根据图1的用于换挡的滑槽21在图11中更精确地示出并且在下文中阐述。滑槽21优选具有单侧的倒棱65,以便简化了通道/换挡通道22的到达。倒棱65使到通道22的入口更宽。两侧的倒棱带来如下缺点:执行器1会被张紧。然而,如果将在尝试到达通道22、即移远(zu weit fahren)时,通过将两侧的倒棱相反于空转转动方向压入通道22中,就会将执行器1克服空转刚度预紧。在此能够在滑槽指和通道壁之间构建高摩擦,该高摩擦能够消除执行器1的如下程度的作用力:使得在最差的情况下无法同步挡位。与此相应地,能够避免在制造方面可简单制造的两侧的倒棱。能够使用倒棱65,所述倒棱在选择方向上设置在通道22的一侧(更确切地说在前壁处)。

滑槽21由滑槽轨道21构成,其固定地与换挡轴20连接。该滑槽轨道21构成/形成中立通道62以及五个换挡通道22。滑槽指(位置)固定地安装在执行器壳体9中。单侧的倒棱65不处于滑槽轨道21中,而是处于滑槽指66上。滑槽指66是板件,所述板件被简单地修整和硬化。如果换挡轴20向右转动,并且滑槽轨道21以通道壁的一个棱边触碰到单侧的倒棱65上,那么换挡轴20下降。如果换挡轴20向左转动,并且滑槽轨道21以通道壁的一个棱边触碰到单侧的倒棱65上,那么换挡轴20抬升。

在单马达变速器执行器1中仅提供两个输入转动方向,以便产生四个输出运动。借助于凸轮传动装置23以一个转动方向已经能够达到任意高度(在循环回路中仅必须足够长地转动),通过上述方式已经针对减少必要输入转动方向做出了第一重要的步骤。对此,为选择运动使用图12a中示出的凸轮传动装置23,借助所述凸轮传动装置能够将电动马达5的转动运动转换成换挡轴20的循环的向上和向下运动。凸轮传动装置23的组成部分是两件式的选择罐24、球25、悬伸部26和转矩支柱27。

凸轮传动装置23由下面的组成部分构成:外部的运转轨道是缠绕到柱体上的“之字形曲线轨道”。所述外部的运转轨道形成行程与转动角度的比例。通过运转轨道提升和下降的元件是至少一个球25(或者更好地是两个球25)。球25插入在悬伸部26中并且能够经由所述悬伸部抬升/下降。避免球25与转动的曲线轨道共同运动,由此能够产生整齐的升降往复运动。与之相应地,转矩支柱27转矩支柱补充所述凸轮传动装置23。转矩支柱27借助竖直的槽阻挡转动自由度,但是允许升降。代替球25,也能够使用销作为曲线轨道和悬伸部26或换挡轴20之间的连接元件。球25尽管不纯粹地在凸轮传动装置23中滚动,但是具有比销更高的滚动份额,并因此与少量的引起磨损的滑动摩擦联系在一起。提出:球25在该凸轮传动装置23中被全方位地包围。为了现在能够将球集成到凸轮传动装置23中,提出:凸轮传动装置23沿着曲线轨道分成两部分。因此,通过经由分成两部分(第一和第二作用构件67和68)实现的曲线轨道23的可安装性,能够在组装之前或期间相应地将球25引入到凸轮传动装置23中。

如在图12b和12c中示出:形成球25的运行轨道的外部构件两件式地构成。通过两分性能够简单地插入球25并且随后再次闭合运行轨道。用于两分的分离平面精确地为运行轨道中部。因此得到两个之字形的构件67和68。上部部件(第一作用构件67)也提供上部的运行轨道半部。下部的部件(第二作用构件68)提供下部的运行轨道半部。替选地,不同的两分部也是可行的,但是这种划分具有特别的优点:球25从不在分离平面之上运转。球25能够与上部的或下部的运行轨道接触,但是从不与运行轨道中部中的区域接触。

下面,参考图13详细阐述单马达变速器执行器的控制策略。为了能够由两个输入运动实现四个输出运动,能够省去输入运动。在选择时,这通过凸轮传动装置23进行。该凸轮传动装置从一个输入转动方向产生两个输出运动,即一个向上的轴运动和一个向下的轴运动。该连续运动的问题是:也能够精确地仅移动过由曲线轨道预设的运动。例如能够不朝向基准位置移动,以便确定瞬时位置(如在双马达变速器执行器中)。因此,将绝对行程传感器28用于换挡轴高度的位置检测(选择)。缺乏在选择方向上的基准方案产生对传感器28的要求,即在任何时刻都必须提供如下信息:所述传感器处于哪个选择位置。关于选择位置的该信息提供能力通过绝对行程传感器28提供。然而前提是:在传感器处精确地在全部可能的选择位置的一个环周上行进360°,即当换挡轴20向上运动一次和向下运动一次时,绝对行程传感器28刚好转动一圈。

在控制设备的不可删除的存储器中,在最终验收时存储关于通道位置与绝对角度的相互关系的表格(实例:在157°时,第3挡)。在“唤醒”时,控制设备在任何时刻都了解其当前位于何处,并且其距目标位置还必须移动多远。单马达变速器执行器1的难度在于:在约定好的短的时间内,能够沿选择方向接近目标通道22,而没有超出该目标(由于空转而没有返回)。

根据本申请,为了找到换挡通道22,基本上存在两个可行的优选策略。也就是下面阐述的“直线移入”或“倾斜投掷”。特别地,“直线移入”是优选的。在此,螺母18和螺杆13从选择运动中整齐地共同制动至转速0。然后才为换挡运动切换电子换向马达5的转动方向。如果希望共同制动螺母18和螺杆13,而在二者之间没有角度差,进而没有过早的换挡运动(见上),必须或者精确缓慢地进行制动或者装入机械的附加元件,所述附加元件将螺母18保持在螺杆止挡件上。对此,在单马达变速器执行器1中,如上面描述的那样使用止动套筒15,即使在马达5迅速减速时,所述止动套筒也将螺母18固定保持在螺杆止挡件上。替选的策略是“倾斜投掷”。在此特意使用:在电子换向马达5的特定减速梯度中,螺母18由于存储在选择运动装置46中的动能而继续其转动运动,进而实施换挡运动。如果能够精确预测:螺母18能够以何种减速引发与螺杆13的同步并且开始换挡运动,那么能够高动态地“投入”到目标通道22中。

策略“投入”的特征是倾斜的投掷轨道,所述投掷轨道从选择和换挡运动的叠加中得出。在该策略中,换挡运动开始的可预测性依赖于摩擦力,并因此由于原理是不精确的。此外,车辆中的振动为干扰变量,所述干扰变量在该策略中预计难于处理。

在图13中在左侧/左半部示出“直线引入”,而在右侧/右半部可见“倾斜投掷”。

在图14中借助基于学习策略确定的表格的实例示出用于单马达变速器执行器1的学习策略的测试台。选择行程传感器28能够在安装执行器之后示出绝对角度。然而,该角度首先没有与执行器1的选择位置形成关联。绝对角度和真实的执行器选择位置之间的关联必须在产品线末端测试台(End-Off-Line-Prüfstand)(EOL)处建立。该学习过程的重要标准是周期时间。因此,寻求一种方法,其尽可能快速地对执行器1定标(kalibriert)。在EOL测试台上,如在图14中示出,选择行程传感器28借助于至少一个外部的传感器64来学习。粗略策略在于:在软件中存储表格,在所述表格中为每个目标挡位存储选择行程传感器28的绝对角度。该表格借助于偏差值测量来预先填写,并且随后进行跟踪,并且必要时进行校正。对此,设有相应的测试台结构。EOL测试台的外部传感器对构件测量选择运动情况,车辆中的真实挡位位置能够与所述选择运动情况相关联(例如,扫描换挡轴20的或换挡指66的高度)。测试台应当经由诊断界面响应执行器1并且应用UDS协议。

学习过程例如能够视作如下:

I)将执行器1粗略地调节到中间的选择位置中。

II)设计外部显示的传感器值并且与内部的选择行程传感器值进行比较。存在偏差值,用所述偏差值能够预先填写整个所存储的关联表格。

III)根据预先填写的表格,现在能够经由执行器内部的调节器接近每个目标挡位。现在再在每个位置处检查外部的选择高度并且必要时再校正。

IV)当能够接近每个存储在表格中的绝对角度,并且外部的传感器对此操纵正确的选择高度时,结束学习阶段。因为外部的传感器确定实际高度,作为替选方案能够将该信息用于经由所述传感器构建调节回路。因此,能够直接地调节每个高度。一旦高度是被调节的,就能够简单地读出内部的传感器值并且对此进行存储。该过程的确是时间密集的。明确地需要指出的是:在此描述的单马达变速器执行器1的各个组成部分本身和/或结合其他的执行器是能够独立进行保护的,其中所述执行器能够不同地构成。

在图15和16中示出的磁体承载件是传感器磁体装置的一部分,所述传感器磁体装置应用在变速器执行器中,所述变速器执行器整体上设有附图标记1并构成为单马达执行器,其中所述磁体承载件在一个优选的实施方式中构成之前示出的选择行程传感器承载件37进而在下文中也设有附图标记37。关于变速器执行器1的原理功能参考开始引用的现有技术。

磁体承载件37作为塑料注塑件制成并且具有空心柱形的形状。在磁体承载件37的第一端侧S1上,永磁体形式的小板状的磁体47(称作为选择行程传感器磁体47)保持在容纳部段69中,所述容纳部段是磁体承载件37的一体化的组成部分。容纳部段69具有匹配于磁体47的形状的罐状的造型并且具有柱形的外壁部70,所述外壁部作用为轴承支承架。第二轴承支承架通过同样柱形的外壁部71形成,所述外壁部处于磁体承载件37的与容纳部段69相对置的、设有附图标记S2的端侧上。这两个柱形的外壁部70、71在所示出的实施例中具有相同的直径DA。为了在表述上区分容纳部段69,将磁体承载件37的邻接于端侧S2的、具有外壁部71的部段称作为支承部段72。

支承部段72的以及容纳部段69的分别沿磁体承载件37的轴向方向测量的高度设有附图标记H4或H7。磁体承载件37的沿相同方向测量的总高度设有附图标记H1。在容纳部段69和支承部段72之间存在磁体承载件37的中间部段73,所述中间部段比所提出的部段69、72显著更细。中间部段73空心柱形地构成并且具有渐缩部74,所述渐缩部在其外表面上还有在其内表面上都具有锥形形状并且与容纳部段69处相比距支承部段72更近。中间部段73的在渐缩部74和支承部段72之间的区域中的最大直径设有附图标记D8a。与此相比,中间部段73的渐缩部74和容纳部段69之间的区域中的较小直径设有附图标记D8b。同样如中间部段73,支承部段72也是空心的,使得磁体承载件37朝该端侧S2敞开,而磁体承载件37朝容纳部段69封闭。

磁体承载件37在中间部段73中具有六个彼此平行的、沿轴向方向伸展的狭口75,在所述狭口之间分别形成一个薄片76。每个薄片76在其内侧上构成为齿77,而薄片76的外表面共同地得到中间部段73的柱形形状。每个薄片76都具有沿基本上柱形的磁体承载件37的径向方向显著的弹性可弯曲性,相反,薄片76在中间部段73的环周方向上、进而整个磁体承载件37的环周方向上的可弯曲性相对小。每个薄片76沿中间部段73的环周方向上的延伸都比薄片76的沿磁体承载件37的径向方向测量的平均厚度更宽。

在安装传感器磁体装置时,将磁体承载件37推动到设有附图标记78的轴上,所述轴具有外齿部79。轴78构成之前称作为辅助轴49的轴。外齿部79位于轴端部件80处,所述轴端部件与轴78的邻接的轴部段81相比加厚,并且相对于磁体承载件37的通过齿77形成的、整体上设有附图标记82的内齿部具有过盈量。

如尤其从图17中的轴78的等距图中得出:轴端部件80具有外齿部79处的引入倾斜部84以及引入斜坡83。此外,为了将轴端部件80更简单地引入到磁体承载件37中,支承部段72具有漏斗形扩宽的引入开口85。在将磁体承载件37包括磁体47和轴78组装成传感器磁体装置时,薄片76最迟在推动轴端部件80穿过渐缩部74时相对彼此张开,然而其中不显著地改变磁体承载件37的总高度H1。中间部段73的沿磁体承载件37的轴向方向测量的高度H8大于磁体承载件37的总高度H1的四分之三。

通过轴端部件80的外齿部79扩宽磁体承载件37的薄片76连同薄片76的强烈方向相关的弹性用于:将磁体承载件37无间隙地并且稳定地保持在轴78上。在此,磁体承载件37仅在三个部位处接触其周围结构:一方面在内齿部82和外齿部79之间的接触部处,所述接触部在磁体承载件37之内居中地形成,并且另一方面在柱形的外壁部70、71邻接于磁体承载件37的两个端侧S1、S2处。在所述磁体承载件的敞开的、即背离磁体47的端侧S2上,通过构成为插入盘的卡环56(下面也称作为锁定盘56)沿轴向方向将磁体承载件37锁定在如下构件86中,外壁部70、71安装在所述构件中。在轴部段81和内齿部82之间形成环形间隙87,所述环形间隙能够从端侧S2起可见。

磁体47的位置能够通过设有附图标记11a的传感器/所述第一传感器装置、即霍尔传感器来检测。传感器磁体装置不仅以所描述的方式能够简单地安装,而且也能够无破坏地拆卸。由于磁体承载件37以及轴78的设计实际上排除传感器磁体装置的有误差的安装。此外,在安装传感器磁体装置时显著地扩宽中间部段73确保:补偿在其他构件中能够出现的温度引起的尺寸变化或公差。同时,通过薄片76沿轴78的径向方向有针对性的柔性设计,能以小的安装力组装传感器磁体装置。

根据图19的实施例与上面阐述的实施例的区别在于:磁体承载件37仅具有唯一的支承部位,即位于容纳部段69的区域中。磁体承载件37因此仅在两个部位处保持在(与壳体集成的)构件86中或保持在轴78上。在此,是固持在容纳部段69上,以及固持在称作为引导部(Piloten)的轴端部件80上。相反,在外壁部71的区域中不存在磁体承载件37和包围该磁体承载件的构件86之间的接触,其中所述外壁部在该情况下相对于中间部段73仅稍微扩宽且邻接于敞开的端侧S2。

因此,磁体承载件37的内齿部82的弹性能够通过磁体承载件37的空心柱形的区域的材料特性来建立。在优选的设计方案中,磁体承载件37具有与其中轴线平行的狭口75,所述狭口决定性地有助于内齿部82的弹性可弯曲性。在此,内齿部82的齿77的数量优选对应于狭口75的数量,其中磁体承载件37的两个狭口75之间的部段分别构成为薄片76。在此,每个薄片76为磁体承载件37的内齿部82的齿77。

每个薄片76沿磁体承载件37的环周方向的弹性可弯曲性小于沿径向方向的弹性可弯曲性。由此,一方面确保:在将磁体承载件37推到轴78的外齿部79上时,由各个薄片76构成的装置能够显著扩宽;另一方面,通过薄片76沿各个薄片76的整体基本上柱形的布置的环周方向相对刚性的构造,将磁体承载件37固定地、无间隙地固定在轴78上。薄片76的数量尤其根据磁体承载件37的尺寸能够在宽的范围中变化。例如,薄片76的数量能够为至少五和最高八,尤其是六个。同样地,能够实现具有仅三个或大于八个薄片76的磁体承载件37。甚至能够实现具有仅两个薄片76的实施方式。在替选的实施方式中,通过磁体承载件37的非圆形的、弹性的横截面造型来取代薄片76的功能。

用于磁体37的容纳部段69具有柱形的、构成为支承部位的外壁部70,所述外壁部具有相对于磁体承载件37的具有内齿部82的中间部段73更大的直径。在替选的设计方案中,至少一个作用为支承部位的外壁部70、71具有如下直径,所述直径小于磁体承载件37的中间部段73的直径。尤其当所涉及的支承部位容纳和锁定在连接结构的盖中时,才考虑具有相对于磁体承载件37的连接部段较小的直径的支承部位。在端侧S1上优选封闭磁体承载件37,在所述端侧上存在用于磁体47的容纳部段69。只要提供磁体47的稳定的固持,磁体承载件37在磁体47的侧部上的敞开的造型也是可行的。

相反,磁体承载件37在相对置的端侧S2上在任何情况下都是敞开的,以便能够将所述磁体承载件插到轴78的外齿部79上。在磁体承载件37的敞开的端侧S2上,所述磁体承载件可选地具有另外的柱形的、设置为支承部位的外壁部71,其中所述端侧S2背离用于磁体47的容纳部段69,其中所述外壁部相对于磁体承载件37的承载内齿部82的中间部段73加厚。在此,例如柱形的外壁部在磁体承载件37的敞开的侧上的直径对应于柱形的外壁部在磁体承载件37的闭合的侧上的直径。

将磁体承载件37的沿轴78的轴向方向以及磁体承载件37的轴向方向测量的延伸尺寸定义为磁体承载件37的高度。磁体承载件37的开有狭口的中间部段73优选延伸超过磁体承载件37的高度的至少一半。相应地,磁体承载件37的这两个加厚的、作用为支承部位的端部区域的高度总和优选小于磁体承载件37的总高度的一半、尤其小于四分之一。以该方式,将沿轴向方向用于磁体承载件37的绝大部分结构空间用于磁体承载件37的柔性构成的部段。如果整个磁体承载件37应极其刚性地构成并且尽可能排除任何轴向运动,那么与其不同地也能够应用具有相对短的、不那么柔性的薄片76的磁体承载件37的实施方式。

轴78在优选的设计方案中具有轴端部件80,其中磁体承载件37能够套装到所述轴上,其中所述轴端部件具有外齿部79,并且与轴78的邻接的部段相比加厚。轴端部件80的沿轴向方向测量的长度优选小于磁体承载件37的开有狭口的中间部段73的沿相同方向测量的长度。轴78在该设计方案中仅在轴端部件80的区域中接触磁体承载件37,其中邻接的、优选细的轴部段81在形成环形间隙87的情况下与磁体承载件37的内齿部82间隔开。为了简化轴78和磁体承载件37的组装,轴端部件80的尖部优选以外齿部79的引入斜坡83和/或引入倾斜部84的形式渐缩。

传感器磁体装置尤其能够应用在变速器执行器和/或离合器执行器中。这种执行器1例如使用在自动换挡变速器和双离合器变速器中。同样地,传感器磁体装置例如能够应用在制动执行器中。在所有情况下,磁体承载件37优选处于可移动地安装在机器之内的机器部件上。

因此,换而言之,执行器1构成为单马达变速器执行器。该执行器1具有驱动单元2,所述驱动单元包含马达5。驱动单元2本身能尤其良好地在图2a和2b中识别。执行器1还包括电子装置壳体7,所述电子装置壳体容纳马达5。为了该目的,定子32固定地容纳在电子装置壳体7中进而抗转动地且轴向固定地/固定于壳体地保持在电子装置壳体7中。转子33以常见的方式可转动地支承在定子32的径向之内。为了该目的设有两个轴承34(固定轴承)和52(浮动轴承),所述轴承将转子33以相对于电子装置壳体7旋转的方式支承在各一个从定子32中伸出的轴向区域上。

为了测量转子33的转速,在转子33的轴线端部处从浮动轴承52的一侧安置马达磁体51。该马达磁体51能够由第二传感器装置11b检测,所述第二传感器装置能够尤其良好地在图7中识别。第二传感器装置11b为了该目的具有传感器/磁传感器,所述传感器/磁传感器直接设置在电子装置壳体7的电子装置6的电路板12上。同样地,另外的第一传感器装置11a直接设置在电路板12上并且检测抗转动地与中间齿轮36连接的磁体47。

于是,如再借助图1可尤其良好识别的是:该电路板12基本上设置成,使得其随其延伸平面基本上与转子33的旋转轴线正交地延伸。于是,在背离电路板的一侧上,电子装置壳体7借助于塑料盖44朝外封闭/密封。于是,如也能够在图3中良好识别的是:执行器1的第二壳体部件连接在电子装置壳体7上,所述第二壳体部件称作为执行器壳体9。该执行器壳体9是用于密封的/密封地与电子装置壳体7连接。

执行器壳体9又容纳执行器机构8,所述执行器机构又是传动机构3/传动装置4的一部分,其用于:产生转子33沿换挡轴20的第一转动方向或反向于该第一转动方向的第二转动方向的驱动运动。为了该目的,执行器机构8或传动装置4首先具有基本上平行于转子33的旋转轴线定向和作用的螺杆驱动单元17。

该螺杆驱动单元17具有螺杆/螺杆轴13,所述螺杆/螺杆轴经由齿圈35与转子33抗转动地耦联。螺杆13又以常见的方式具有螺杆螺纹,所述螺杆螺纹接合到与螺杆13共同作用的螺杆螺母18的螺杆螺纹中。螺杆轴13又旋转地支承在两个部位处。一方面,螺杆轴承38以滚动轴承的形式安置在螺杆轴13上的背离齿圈35的区域上,另一方面,螺杆13的背离马达5或转子33的端部直接地可旋转地支承在执行器壳体9中,其中所述端部呈滑动支承件的形式。

螺杆螺母18也能够尤其良好地在图10a和10b中识别。如在那里可见的是:螺杆螺母18基本上套筒状地构成并且具有齿条区域19,所述齿条区域作为齿条构成在环周区域上。然而,齿条区域19的该齿条轮廓仅沿着特定的环周区域构成。对此,以沿环周方向连接的方式,又取消/省去该齿条轮廓,并且螺杆螺母18具有柱形的、光滑的外部区域。此外,螺母18轴向连接于齿条区域19地具有加厚区域88。该加厚区域88在螺杆驱动单元17的径向方向上与齿条区域19相比更向外延伸。

螺杆螺母19基本上根据所选择的状态(选择状态或换挡状态)定位在两个移动区域89和90中。如果例如选择如在图3中可尤其良好识别的选择状态,那么螺杆螺母18朝马达5的方向移动远至,使得其基本上与旋转齿轮91抗转动地/转动耦联地连接。该旋转齿轮91又抗转动地与中间齿轮36连接,并且该中间齿轮36继续与选择运动装置46连接。选择运动装置46本身能够尤其良好地结合图12a至12c识别,并且负责用于沿换挡轴20的轴向方向调节换挡轴20。选择运动装置46、如执行器机构8一样也属于传动装置4。

如也还尤其良好地用图9c中的子视图中识别:螺杆螺母18在超过特定的轴向的最小力时从与选择状态相关的第二移动区域90(图9c的左侧的子视图)切换到第一移动区域89中,所述第一移动区域能够通过图9c中的最右侧的部位识别。于是,螺杆螺母18借助于加厚区域88不再定位在第二移动区域90中,而是定位在第一移动区域89中。在该第一移动区域89中,加厚区域88于是容纳在止动套筒15之内,使得其沿轴向方向引导。螺杆螺母的该状态/该部位与执行器1的换挡状态相关联。因此,在该第一移动区域89中,螺杆13的旋转仅引起螺杆螺母18沿螺杆驱动单元17的轴向方向的移动并且不引起螺杆螺母18的旋转。

根据齿条的状态,即其或者处于根据图10a的状态中或处于根据图10b的状态中,在该第一移动区域89中,齿条区域19接合到第一驱动齿轮92中或接合到第二驱动齿轮93中,并且借助于其沿轴向方向的运动以旋转的方式作用于相应的驱动齿轮92、93。根据图10a,螺杆螺母18借助于齿条区域19与第一驱动齿轮92接合,所述驱动齿轮又直接抗转动地与换挡轴20连接。因此,在该换挡状态下,通过螺杆螺母18的轴向移动引起换挡轴20的转动。根据转子33的转动方向,换挡轴20或者沿第一转动方向或沿与该第一转动方向相反的第二转动方向围绕其纵轴线转动。

如能够结合图8和11尤其良好地识别的是,在换挡轴20上又抗转动地设置有滑槽轨道21形式的滑槽。该滑槽轨道21不仅抗转动地设置而且还抗移动地设置。该滑槽轨道21基本上具有至少一个中立通道62以及多个沿着周围伸展的换挡通道22,所述换挡通道在此分别在几何上借助于隆起部彼此分离。中立通道62基本上直线地沿换挡轴20的轴向方向延伸,并且基本上通过滑槽21的外面的柱形的部分区域构成。至少一个滑槽指66接合到滑槽轨道21中、即或者接合到中立通道62中或者接合到换挡通道22中的一个中,所述滑槽指设置在止挡板57上,所述止挡区域固定地容纳/固定在执行器壳体9上。止挡板57在其径向内侧上具有沿径向方向向内延伸的滑槽指66,所述止挡板又基本上盘形地构成。因此,在执行器的选择状态下,滑槽轨道21进而换挡轴20借助于选择运动装置46可沿轴向方向沿着中立通道62相对于执行器壳体9移动。在换挡状态下,能够旋转换挡轴20并且能够选择相应的换挡通道22,在所述换挡状态下,执行器机构8借助于螺杆螺母18以转动的方式驱动第一驱动齿轮92。

在图21中能够再次尤其良好地识别上述换挡轴20。根据本发明的另一方面,换挡轴20有利地借助于保持区域95持久地与滑槽轨道21连接,所述保持区域95尤其良好地可在图24中识别。为了该目的,称作为第一构件的换挡轴20与称作为第二构件的滑槽轨道21借助于保持区域95的塑性成形部持久地且无间隙地连接。

为了该实施方式的该目的,换挡轴20的齿轮廓部53构成为可塑性成形的花键部段96。该花键部段95是换挡轴20的整体的组成部分并且安置在换挡轴外侧/外环周侧上。花键部段95以通常的方式具有多个齿,所述齿沿着环周彼此相邻地设置并且相对彼此平行地伸展、且称作为槽齿97。为了将滑槽轨道21固定在换挡轴20上,将滑槽轨道21以其内齿部54推到换挡轴20上,使得形成内齿部54和槽齿部段96之间的形状配合的彼此接合,其中所述内齿部与花键部段96互补地构成并且具有多个与槽齿976互补构成的凹部114。

内齿部54延伸超过环槽轨道21的整个轴向长度。为了将滑槽轨道21固定在换挡轴20上,环槽轨道21首先根据图23定位,使得其在换挡轴20上推移至,使得花键部段96沿轴向方向在环槽轨道21的轴向侧上从滑槽轨道21中伸出一定距离。在该实施方案中,花键部段96沿轴向方向在环槽轨道21的一侧上伸出,所述侧背离换挡轴的多个换挡指99。为了将滑槽轨道21相对于换挡轴20以预设的转动状态正确安装,槽齿97中的一个与其余的槽齿97不同地构成,并且尤其在其向外的径向延伸中比其余的槽齿97更短地构成。该更短的、称作为定向槽齿100的槽齿97基本上与沿轴向方向、平行于内齿部伸展的、称作为定向槽101的槽55互补地伸展。因此,通过将定向槽齿100移入到定向槽101中实现正确的安装。

在滑槽轨道21相对于换挡轴20的图23中示出的末端位置/安装位置中,滑槽轨道21以朝向换挡指99的轴向侧贴靠和支撑换挡轴20的轴凸肩102。于是,为了将滑槽轨道21与换挡轴20持久地连接,在环槽轨道21相对于换挡轴20的根据图24的状态中塑性成形保持区域95,所述保持区域下面称作为保持区域95a。对此,花键部段96的各个沿轴向方向从滑槽轨道21中伸出的、呈槽齿97的形式的端部区域沿轴向方向塑性变形,即被镦锻。由此,在成形的槽齿部段96与环槽轨道21的端侧叠加的情况下,产生沿轴向方向伸出的花键部段96的压挤,并因此也沿环周方向以及径向方向挤出材料。由此,环槽轨道21持久地且固定地与换挡轴20连接。

然后,在运行状态下将另一附加齿部103设置在滑槽轨道21的背离换挡指99的一侧上,所述附加齿部用于容纳第一驱动齿轮92。

根据图22,滑槽轨道21与换挡轴20连接成,使得在与止挡板57共同作用的情况下,能够在中立通道62或换挡通道22中根据参考箭头104和105执行之前所示的选择和换挡运动。

根据本发明的另一方面,将称作为第三构件的执行器壳体9和称作为第四构件的止挡板57借助于塑性成形持久地且无间隙地彼此连接,所述执行器壳体和止挡板能够尤其良好地在图25和26中识别。

为了该目的,执行器壳体9的下方颈部58在其开口的区域中又具有保持区域95,下面称作为第二保持区域95b,换挡轴20从所述开口中从执行器壳体9中伸出。止挡板57本身基本上构成为是盘形的并且具有中央的贯通开口,换挡轴20在在运行状态下穿过所述贯通开口伸出。所述止挡板57借助其外侧/外轮廓/借助其边缘区域构成为,使得沿下方颈部58的轴向方向观察贴靠在执行器壳体9上。为了防止转动、即为了将止挡板57相对于执行器壳体9正确地定向,止挡板57在其边缘区处具有定向凸出部106,所述定向凸出部在运行状态下引入与其互补构成的定向留空部107中。因此,在将定向留空部107和定向凸出部106固定时,产生抗扭转地固持止挡板57。

第二保持区域95b以多个成形凸起108的形式构成,所述成形凸起沿执行器壳体9的下方颈部58的轴向方向延伸。如在图26中可尤其良好识别的是:为了将止挡板57固定在执行器壳体9上,止挡板57如所描述的那样借助于定向凸出部106在贴靠下方颈部50的端侧的情况下相对于定向留空部107定位,并且随后将成形凸起108沿下方颈部58/换挡轴20的径向方向向内塑性成形。成形凸起108的尺寸设计成,使得其沿下方颈部58的轴向方向超出止挡板57,并且在塑性的、点状的成形之后借助于成形销94沿径向方向环绕接合并且形状配合地以及力配合地固定保持。由此,将止挡板57持久地固定在执行器壳体9上。

如尤其良好地能够在图29和30中识别:执行器壳体9也在称作为第五构件的止动套筒15的区域中具有保持区域,所述保持区域下面称作为第三保持区域95c。该第三保持区域95c还有第二保持区域95b与执行器壳体9整体地构成。

止动套筒15以其底部区域109推动到执行器壳体9的塞区域110上。该塞区域还又具有用于容纳螺杆13的滑动支承件部位。塞区域110的外环周侧与止动套筒15的通过底部区域109的开口形成的内直径相协调,使得止动套筒15在运行状态下基本上被相对于执行器壳体9定心地推动到塞区域110上。

执行器壳体9的塞区域110沿着环周在至少一个区域上构成为,使得所述塞区域构成第三保持区域95c,所述第三保持区域呈凸缘状的保持凸起111的形式。该保持凸起111沿轴向方向穿过止动套筒15在底部区域109中的开口伸出。为了将止动套筒15持久地固定在执行器壳体9上,将该保持凸起111在至少一个部位处、优选三个部位处点状地借助于塑性成形来变形地挤压(umgedrückt)。在该安装的状态下,在图29中可尤其良好识别的保持凸起111沿止动套筒15的径向方向向外变形地挤压,使得止动套筒15的底部区域109有力地相对于执行器壳体9挤压并且持久地以及抗转动地与所述执行器壳体连接。

在图27中又尤其直观地示出称作为第六构件的电子装置壳体7,所述电子装置壳体用于容纳磁体保持件/选择行程传感器承载件37,所述磁体保持件/选择行程传感器承载件称作为第七构件。如也尤其良好地结合图28可识别的是:磁体保持件37在背离容纳行程传感器磁体47的部段的一侧上具有支承部段72。磁体保持件37以之前描述的方式方法可转动地容纳在电子装置壳体7中。为了轴向地锁定磁体保持件37,设有之前也称作为插入盘的锁定盘56。

在此,又借助于用于固持锁定盘56的塑性成形将磁体保持件37沿轴向方向固定在所述容纳区域中,其中所述磁体保持件容纳在电子装置壳体7的之前称作为构件86的容纳区域86中。为了该目的,电子装置壳体95又具有下面称作为第四保持区域95d的保持区域。该第四保持区域95d也与电子装置壳体7整体地构成。

容纳区域86随其凸环部段112朝锁定盘56的背离磁体保持件37的一侧延伸超出锁定盘56。因此,该凸环部段112的尺寸设计成,使得其沿轴向方向遮盖/超出锁定盘56。锁定盘56又在朝向磁体保持件37的第一轴向端侧上借助于配对止挡件113支撑在电子装置壳体7上。于是,为了将锁定盘56与电子装置壳体7连接,在锁定盘的背离该第一端侧的第二端侧上,将凸环部段112沿径向方向向内翻转/塑性成形,使得凸环部段112的随后成形的区域沿轴向方向固定锁定盘56。

因此,根据另一方面,本发明还包括用于将执行器1的两个构件连接的方法,其中这两个构件或者能够是滑槽轨道21以及换挡轴20、止挡板57和执行器壳体9、止动套筒15和执行器壳体9、用于将磁体保持件沿轴向方向锁定的锁定盘56和电子装置壳体7。对此,在第一步骤中,第二构件相对于第一构件定位在特定的安装位置中,并且在第二步骤中分别将保持区域95a至95d塑性成形,使得第一构件与第二构件持久固定地连接,所述保持区域与第一和第二构件整体地构成。

因此,换而言之,实现如下执行器1,其中滑槽轨道21连同止挡板57首先用作为安全装置,以便防止:不期望地同时操纵两个直接相邻的换挡轨道。在此,滑槽21反映常规的手动换挡变速器的H形换挡图,在此,中立通道62为沿滑槽21的轴向方向的槽并且各个挡位通过换挡通道22形式的横向槽表示。在此特别的是:插接齿部以花键部段96的形式在滑槽21和换挡轴20之间与对于本身功能所需的长度相比更长地构成,并且该附加的材料塑性变形成,使得其固定滑槽21。因为滑槽21在一个端部处挤压到换挡轴凸缘102上并且从另一侧与齿部96的材料固定,所以存在间隙自由度。为了仅将花键部段26的齿部变形而不将滑槽21变形,换挡轴20的材料应比环槽21的材料更软。对此应用的工具将齿部96变形到一定深度,使得将材料充分塑性变形,即能够吸收轴向力。所提及的止挡板57同样通过塑性的材料变形固定在执行器壳体9中。在此,将止挡板57布设到壳体钻孔上并且将超出的材料点状地挤压到止挡板57上。通过塑性变形的材料,将板57轴向无间隙地固定。将连接设计成,使得能够吸收所出现的力。通过超出的材料的塑性变形将盘56轴向固定在电子装置壳体57中形成用于磁体保持件37的轴向的支承部位,所述超出的材料是呈凸环部段112形式的。因为磁体保持件37和电路板12之间的轴向间距影响磁体/行程传感器磁体47的所需要的厚度,所以重要的是,将轴向公差保持得小。通过在此应用的连接,盘56无间隙地与电子装置壳体7连接,由此公差链变短,并且由此能够确保第一传感器装置11a形式的行程传感器的精度。此外,用于该连接的成本是极其小的。止动套筒15防止:当选择运动停止或延迟时,质量惯性影响引起不期望的换挡。在安装时,在执行器壳体9中引入所述止动套筒并且随后将其轴向固定。如已经在前述过程中那样,这通过要配对的构件的塑性变形进行。在此,将执行器壳体9中的保持凸起111形式的凸缘在三个限定的部位处向外挤压。相应的形状和力配合用于:套筒在挡位分离时不被抽出,并且所述套筒轴向无间隙地安置在壳体9中。

附图标记列表

S1 第一端侧

S2 第二端侧

DA 容纳部段的以及支承部段的直径

D8a 中间部段的最大直径

D8b 中间部段的最低直径/最小直径

H1 磁体承载件的总高度

H4 容纳部段的高度

H7 支承部段的高度

H8 中间部段的高度

1 执行器/单马达变速器执行器

2 驱动单元

3 传动机构

4 传动装置

5 马达

6 电子装置

7 电子装置壳体

8 执行器机构

9 执行器壳体

10 静态的密封件

11 传感器装置

11a 第一传感器装置

11b 第二传感器装置

12 电路板

13 螺杆/螺杆轴

14 止动装置

15 止动套筒

16 齿条

17 螺杆驱动单元

18 螺杆螺母

19 齿条区域

20 换挡轴

21 滑槽/滑槽轨道

22 换挡通道

23 凸轮传动装置

24 选择罐

25 球

26 悬伸部

27 转矩支柱

28 绝对行程传感器

29 螺钉

30 插接连接件

31 留空部/孔

32 定子

33 转子

34 固定轴承

35 齿圈

36 中间齿轮

37 选择行程传感器承载件/磁体保持件

38 螺杆轴承

39 轴承承载件

40 颈部区域

41 成型密封环/成型密封件

42 O形环

43 密封粘结剂

44 塑料盖

45 塑料注塑件

46 选择运动装置

47 选择行程传感器

48 中间插接齿部

49 辅助轴

51 马达磁体

52 浮动轴承

53 齿部轮廓

54 内齿部

55 槽

56 插入盘/锁定盘

57 止挡板

58 下方颈部

59 后方的止挡件

60 弹簧元件

61 斜坡

62 中立通道

63 齿部轮廓

64 外部的传感器

65 倒棱

66 滑槽指

67 第一作用构件

68 第二作用构件

69 容纳部段

70 容纳部段的外壁部

71 支承部段的外壁部

72 支承部段

73 中间部段

74 渐缩部

75 狭口

76 薄片

77 齿

78 轴

79 外齿部

80 轴端部件

81 轴部段

82 内齿部

83 引入斜坡

84 引入倾斜部

85 引入开口

86 构件/容纳区域

87 环形间隙

88 加厚区域

89 第一移动区域

90 第二移动区域

91 选择齿轮

92 第一驱动齿轮

93 第二驱动齿轮

94 成形销

95 保持区域

95a 第一保持区域

95b 第二保持区域

95c 第三保持区域

95d 第四保持区域

96 花键部段

97 槽齿

99 换挡指

100 定向槽齿

101 定向槽

102 轴凸缘

103 附加齿部

104 换挡运动

105 选择运动

106 定向凸出部

107 定向留空部

108 成形凸起

109 底部区域

110 塞区域

111 保持凸起

112 凸环部段

113 配对止挡件

114 凹部

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