用于变速器中多个拨叉的致动器以及变速器的制作方法

1.本实用新型涉及机械制造领域，具体涉及一种用于变速器中多个拨叉的致动器以及包括该致动器的变速器。


背景技术：

2.机械变速器是汽车传动系统中的常见设备，其用于根据换挡器的发出指令实现具体的变速挡位。在现有技术中，已知的是，利用各种类型的致动器来致动变速器的拨叉从断开位置运动到相应接合位置，从而实现换挡操作。
3.然而，对于诸如4速变速器之类的变速器，在包括多个拨叉的情形下，现有技术中一般无法通过机械结构完成各个拨叉之间的冲突协调。或者是，为了避免各个拨叉之间的切换运动发生非期望的冲突，需要复杂的机械机构或是需要预置复杂的控制逻辑。


技术实现要素：

4.基于现有技术中的上述技术问题，本实用新型旨在提供一种用于变速器拨叉的致动器以及包括该致动器的变速器。根据本实用新型的致动器允许通过简单的机械机构避免各拨叉之间的冲突，更具体是使得同时只有一个拨叉可以离开断开位置运动到接合位置。
5.为此，本实用新型提供了一种用于变速器中多个拨叉的致动器，包括：
6.支承件，所述支承件用于连接到变速器壳体；以及
7.驱动系统，所述驱动系统连接到所述支承件，所述驱动系统能够针对每个拨叉分别输出原始运动，所述驱动系统包括多个中间旋转件，所述驱动系统将每个所述原始运动转化为相应中间旋转件的旋转运动，所述中间旋转件进而导致相应拨叉在断开位置与接合位置之间运动；
8.其特征在于，
9.所述致动器还包括互锁装置，所述互锁装置包括：
10.多个互锁凸轮，每个所述互锁凸轮安装在相应的中间旋转件上，以跟随所述中间旋转件在对应于所述断开位置的中立位置与对应于所述接合位置的换挡位置之间旋转；以及
11.每两个互锁凸轮之间的互锁销，所述互锁销能够与所述两个互锁凸轮协配而相对于所述变速器壳体运动，
12.所述互锁装置配置成，当所述两个互锁凸轮中的第一互锁凸轮旋转离开所述中立位置时，与所述第一互锁凸轮协配的所述互锁销通过与所述两个互锁凸轮中的第二互锁凸轮协配而将所述第二互锁凸轮锁定在所述中立位置。
13.根据本实用新型的致动器的优选实施方式，所述互锁销配置成能沿着两个互锁凸轮的旋转轴线之间的连线来回平移。
14.根据本实用新型的致动器的优选实施方式，所述互锁装置还包括与所述变速器壳体固定联接的互锁销筒，所述互锁销筒限定用于容纳并引导所述互锁销的内腔。
15.根据本实用新型的致动器的优选实施方式，所述互锁凸轮的曲面包括凹部和凸部，当所述互锁凸轮处于所述中立位置时，所述凹部与所述互锁销对准，当所述两个互锁凸轮中的第一互锁凸轮处于所述换挡位置时，所述第一互锁凸轮的所述凸部与所述互锁销相协配，以将所述互锁销顶入所述两个互锁凸轮中的第二互锁凸轮的所述凹部中。
16.根据本实用新型的致动器的优选实施方式，所述致动器还包括转角感测系统，所述转角感测系统包括：
17.感测齿轮，所述感测齿轮与固定在所述中间旋转件上的齿轮啮合，以跟随所述中间旋转件旋转；
18.感测磁体，所述感测磁体相对于所述感测齿轮固定，以跟随所述感测齿轮旋转；以及
19.转角传感器，所述转角传感器相对于所述支承件固定，以通过感测所述感测磁体的运动而感测所述中间旋转件的转角。
20.根据本实用新型的致动器的优选实施方式，所述致动器包括主印刷电路板，所述主印刷电路板上布设有用于控制所述驱动系统的控制器以及所述转角传感器。
21.根据本实用新型的致动器的优选实施方式，所述驱动系统通过马达输出原始运动，所述主印刷电路板布置在所述马达与所述中间旋转件之间。
22.根据本实用新型的致动器的优选实施方式，每个所述中间旋转件上固设有拨叉凸轮，所述拨叉凸轮与拨叉上的凸轮从动件协配以驱动拨叉转动，所述中间旋转件中开设有内腔，所述内腔中容纳偏置构件，所述偏置构件配置成当所述互锁凸轮处于所述换挡位置且所述拨叉由于干涉尚无法运动到所述接合位置时被压缩在所述中间旋转件与所述凸轮从动件之间而当所述互锁凸轮处于所述换挡位置且所述拨叉能够运动到所述接合位置时被释放以推动所述凸轮从动件将所述拨叉推动到所述接合位置。
23.此外，本实用新型还提供了一种变速器，包括：
24.根据上述实施例所述的致动器；
25.拨叉，所述拨叉由所述致动器致动；以及
26.离合器，所述离合器包括由所述拨叉带动平移的移动部分。
27.根据本实用新型的变速器的优选实施方式，所述离合器是犬齿式离合器。
28.综上所述，本实用新型的致动器与现有技术相比的技术优势至少在于：
29.1)结构紧凑、重量轻，变速器内部部件更少；
30.2)快速响应，减少断电持续时间；
31.3)离合器快速接合，提高传动可靠性；
32.4)拨叉旋转功耗低且节能，从而增加里程；
33.5)独特的安装方式，有利于传动结构的坚固性。
附图说明
34.本文件包括附图，以提供对各种实施例的进一步理解。附图纳入于本说明书中并且构成本说明书的部分。附图示出了本文所描述的各种实施例，并且与文字描述一起用来解释要求保护的主题的原理和操作。
35.参考以上目的，本实用新型的技术特征在下文中清楚地描述，并且其优点从以下
参考附图的详细描述中显而易见，附图以示例方式示出了本实用新型的优选实施例，而不限制本实用新型的范围。
36.附图中：
37.图1是根据本实用新型的用于多个变速器拨叉的致动器的优选实施例及其所操控的相应变速器拨叉组件的立体示意图，其中，示出了用于操纵两个变速器拨叉的致动器。
38.图2a和图2b是图1中所示根据本实用新型的用于多个变速器拨叉的致动器的优选实施例的不同状态下的正视示意图，其中，为了更好地示出互锁装置的工作状态，省去了与相应拨叉相协配的拨叉凸轮；更具体地，图2a示出了均处于中立位置的两个互锁凸轮，图2b示出了一个处于换挡位置的互锁凸轮(图2b左侧)和一个被锁定在中立位置的互锁凸轮(图 2b右侧)。
39.附图标记列表
40.110 支承件
41.120 驱动系统
42.121 马达
43.122 中间旋转件
44.123 拨叉凸轮
45.124 中间旋转件的内腔
46.125 偏置构件
47.131 互锁凸轮
48.132 互锁销
49.133 互锁销筒
50.141 感测齿轮
51.150 主印刷电路板
52.200 拨叉
53.210 凸轮从动件
54.220 拨叉的支点
具体实施方式
55.现在将详细地描述本实用新型的实施方式，这些实施方式的示例被显示在附图中并在下文中被描述。
56.尽管本实用新型将与示例性实施例相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本实用新型限制为所例示的那些实施例。相反，本实用新型旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且还覆盖可以被包括在本实用新型的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等效形式及其他实施例。
57.为了便于解释和精确定义本实用新型的技术方案，术语“上”、“下”、“内”和“外”用于参考在附图中所示的示例性实施例的特征的位置来对这些特征进行描述。
58.现在首先参考图1，其中示出了一种用于变速器中多个拨叉的致动器。这种致动器一般可安装于一些特定类型的变速器中。
59.如图1中可见，除了致动器本身之外，这类变速器一般地至少包括由致动器致动的
拨叉200。且虽然图1中未明确示出，这类变速器一般地还包括由拨叉200带动的离合器。
60.更具体地，这种离合器可包括由拨叉200带动平移的移动部分。移动部分可以呈各种可能的形式，例如在两侧上分别带有齿部的盘状等等，在此不再赘述。要指出的是，虽然本实用新型的致动器特别优选地适用于包括犬齿式离合器的变速器，但要理解的是，本实用新型的致动器同样适用于致动各种能被拨叉的运动带动的离合器。
61.在包括犬齿式离合器的一种优选情形中，带有犬齿的离合器盘可通过其周向设置的凹槽与拨叉200的叉头向协配，以使得拨叉200的转动和/或平移能够带动离合器盘沿其轴线平移，进而可以接合不同的挡位。
62.回到图1，上述根据本实用新型的致动器的优选实施例包括：支承件110、驱动系统120以及互锁装置。
63.其中，支承件110用于连接到变速器壳体(图1中未示出)。要指出的是，图1中仅示意性地示出了支承件110的一种可能的结构和布置方式，本领域技术人员能够根据实际需求选用各种合适的支承件110用于相对于变速器支承致动器。
64.驱动系统120连接、例如可拆卸地固定连接到支承件110。驱动系统120 能够针对每个拨叉200分别输出原始运动。在图1中所示的优选实施例中，驱动系统120可通过马达121、优选是电动旋转马达输出原始旋转运动。当然，本领域技术人员还可根据实际需求选用其他各种不同的原动件来输出各种原始运动，在此不再赘述。
65.更具体地，对于图1中所示的两个拨叉200，致动器可包括两套驱动系统 120，甚至是两套完全对称的驱动系统120。
66.驱动系统120包括多个中间旋转件122，驱动系统120将每个原始运动转化为相应中间旋转件122的旋转运动。优选地，驱动系统120可通过齿轮系将各个原始运动转化为相应中间旋转件122的旋转运动。
67.中间旋转件122进而导致相应拨叉200在断开位置与接合位置之间运动。在图1中所示的优选实施例中，每个中间旋转件122上可固设有拨叉凸轮123。拨叉凸轮123与拨叉200上的凸轮从动件210协配以驱动拨叉200转动，在图 1中具体是驱动拨叉200绕其支点220转动。
68.回到图1，且一并参考图2a和图2b，互锁装置包括：多个互锁凸轮131 和每两个互锁凸轮131之间的互锁销132。
69.每个互锁凸轮131安装在相应的中间旋转件122上，以跟随中间旋转件122 在对应于断开位置的中立位置与对应于接合位置的换挡位置之间旋转。因此，对于图1中包括两套驱动系统120因而包括两个中间旋转件122的致动器，该致动器包括两个互锁凸轮131和这两个互锁凸轮131之间的一个互锁销132。
70.互锁销132能够与两个互锁凸轮131协配而相对于变速器壳体(图中未示出)运动。
71.互锁装置配置成，当两个互锁凸轮131中的第一互锁凸轮(例如图2a和图2b中左侧的互锁凸轮131)旋转离开中立位置时(参见图2b)，与第一互锁凸轮协配的互锁销132通过与两个互锁凸轮131中的第二互锁凸轮(例如图 2a和图2b中右侧的互锁凸轮131)协配而将该第二互锁凸轮锁定在中立位置，也即使该第二互锁凸轮无法离开其中立位置而转向换挡位置。
72.继续参见附图，可见互锁销132可优选地配置成能沿着两个互锁凸轮131 的旋转
轴线之间的连线来回平移。然而，本领域技术人员能够理解的是，互锁销132的形状及其运动方式不限于此，只要其能够满足被一个离开中立位置的互锁凸轮131推动以锁定另一个位于中立位置的互锁凸轮131即可。
73.更优选地，且如附图中所示，互锁装置还可包括与变速器壳体固定联接的互锁销筒133。互锁销筒133可限定用于容纳并引导互锁销132的内腔。在图 1中的优选实施例中，互锁销筒133是限定圆筒形内腔的大致圆筒状物，以容纳在其中平移运动的互锁销132。
74.参考附图，且如图2a和图2b中清楚示出的，互锁凸轮131的曲面包括凹部和凸部。互锁凸轮131的凹部和凸部的布置使得，当互锁凸轮131处于中立位置时，其凹部与互锁销132对准(例如参见图2a中的两个互锁凸轮131 和图2b中右侧的互锁凸轮131)，而当两个互锁凸轮131中的第一互锁凸轮处于换挡位置时(例如参见图2b中左侧的互锁凸轮131)，第一互锁凸轮的凸部与互锁销132相协配，以将互锁销132顶入两个互锁凸轮中的第二互锁凸轮的凹部中(例如参见图2b中右侧的互锁凸轮131)。
75.更优选地，为了更好地驱动拨叉带动离合器到接合位置，中间旋转件120 中可开设有内腔124(参见图2a和图2b)。内腔124中容纳偏置构件125。偏置构件125优选地可以是受压弹簧。偏置构件125配置成当互锁凸轮131处于换挡位置且拨叉200由于干涉尚无法运动到接合位置时，偏置构件125被压缩在中间旋转件122与凸轮从动件210之间，而当互锁凸轮131处于换挡位置且拨叉200能够运动到接合位置时，偏置构件125被释放以推动凸轮从动件210 将拨叉200推动到接合位置。
76.此外，为了更好地控制本实用新型的致动器，致动器还可包括转角感测系统。参见图1，该转角感测系统可包括：感测齿轮141、感测磁体(图中未示出)和转角传感器(图中未示出)。
77.其中，感测齿轮141与固定在中间旋转件122上的齿轮啮合，以跟随中间旋转件122旋转，也即感测齿轮141的旋转能够反映中间旋转件122的旋转。感测磁体相对于感测齿轮141固定，以跟随感测齿轮141旋转，也即感测磁体的旋转也能够反映中间旋转件122的旋转。转角传感器相对于支承件100固定，以通过感测感测磁体的运动而感测中间旋转件122的转角。
78.在图1中所示的优选实施例中，致动器包括主印刷电路板150。主印刷电路板150上可布设有用于控制驱动系统120的控制器以及上述转角传感器，以使得该主印刷电路板150的功能得到了充分利用。在图1中所示的优选实施例中，主印刷电路板150可布置在马达121与中间旋转件122之间。
79.以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解到，若需要，能修改实施例的方面来采用各种专利、申请和出版物的方面、特征和构思来提供另外的实施例。
80.考虑到上文的详细描述，能对实施例做出这些和其他变化。一般而言，在权利要求中，所用的术语不应被认为限制在说明书和权利要求中公开的具体实施例，而是应被理解为包括所有可能的实施例连同这些权利要求所享有的全部等同范围。