变速器执行器单元和变速器的制作方法

本发明涉及变速器执行器单元以及具有这种变速器执行器单元的变速器。

背景技术：

1、在现有技术中已知一些变速器，它们通过电气的执行器换挡。这种包括电动马达的电气的执行器，提供如下转动运动，该转动运动又被转换成换挡拨叉的直线运动。换挡拨叉的直线运动切换变速器的挡位。

技术实现思路

1、任务是提供一种变速器和一种变速器执行器单元，变速器执行器单元被紧凑地构建、具有很长的使用寿命以及实现了简单且快速的安装。

2、该技术问题通过一种按照权利要求1所述的变速器执行器单元解决。在从属权利要求中阐释了有利的实施变型方案。

3、被构造成用于布置在变速器处的这种变速器执行器单元，包括：

4、-壳体、控制器和执行器，

5、-其中，壳体被构造成用于紧固在变速器壳体处和用于密闭变速器壳体，

6、-其中，控制器与执行器电连接并且被构造成用于驱控执行器，

7、-其中，执行器被构造成用于操纵变速器的换挡拨叉并且能与变速器的换挡拨叉连接，

8、-其中，控制器和执行器布置在壳体内。

9、这种变速器和这种变速器执行器单元尤其被设置成用于使用在商用机动车中、特别是载重机动车中。

10、控制器一方面能与机动车连接、特别是能与机动车的主控制器或副控制器连接。控制器获得了用于控制变速器的指令并且执行这个指令。另一方面，控制器与执行器电连接并且控制执行器。执行器提供机械运动，机械运动适用于在变速器处促成换挡过程。执行器尤其包括电动马达和小齿轮。电动马达有利地被构造成bldc马达、无刷dc马达或无刷直流马达。壳体为变速器执行器单元的部件提供保护性的容纳空间。壳体尤其保护这些部件不受周围环境中的污物以及变速器的内部空间的污物和油的影响。壳体有利地流体密封地构造，因而不会有污物或流体侵入到内部空间中。

11、此外，壳体用于紧固在变速器处，其中，由此也将变速器执行器单元相应地紧固在变速器处。在变速器的安装状态下，变速器执行器单元紧固在变速器壳体处。在这种变速器处形成了穿透开口，穿透开口一方面为变速器执行器单元提供容纳空间并且另一方面实现了侵入到变速器中。由此在变速器壳体处节省了材料并且此外释放了额外的用于将构件布置在变速器壳体壁的区域中的结构空间。变速器执行器单元被构造成用于流体密封地封闭变速器壳体的穿透开口。在已安装的状态下，壳体流体密封地密闭穿透开口。

12、执行器能与变速器的换挡拨叉连接。换挡拨叉例如构成了齿杆，齿杆能与执行器的小齿轮嵌接。在变速器执行器单元安装在变速器处之后，小齿轮和齿杆处于相互嵌接。小齿轮的转动运动提供了换挡拨叉的轴向的直线运动。在执行器和换挡拨叉之间的机械连接例如通过直接接触或间接接触构成。在直接接触时，例如形成了传递元件，该传递元件将对执行器的机械驱控传递给换挡拨叉。执行器、特别是小齿轮嵌接到齿杆中，例如平行地或者伴随微小倾斜地进行。在微小倾斜时，大大方便了执行器在齿杆处的穿插。

13、通过将控制器和执行器布置在壳体内，确保了在无污物的周围环境中的节省空间的布置。此外，这种变速器执行器单元在变速器最终安装时能以简单的方式进行安装。预安装的变速器执行器单元插入并紧固、例如螺栓连接到变速器中。与此对应还确保了快速且简单的安装。有利的是，仅控制器和执行器布置在壳体内。

14、接下来阐释的设计方案是变速器执行器单元的实施变型方案。

15、有利的是，壳体被构造成多件式并且至少具有第一壳体部分和第二壳体部分。

16、由此确保了部件在变速器执行器单元内的简单的安装。壳体部分有利地彼此牢固地连接。壳体部分同样有利地流体密封地彼此连接。有利的是，其中一个壳体部分流体密封地与变速器壳体连接。控制器有利地紧固在壳体部分中的其中一个壳体部分处，其中，执行器紧固在另一个变速器部分处。

17、建议，壳体部分具有冷却肋。

18、冷却肋使得能排出在变速器执行器单元的内部空间中产生的热量、例如控制器的热量。控制器例如由装备有电子构件的电路板构成。控制器优选与具有冷却肋的壳体部分直接且导热地贴靠式接触。控制器有利地紧固在具有冷却肋的壳体部分处。具有冷却肋的壳体部分有利地指向周围环境或者布置在变速器的内部空间外。

19、壳体部分进一步有利地被构造成罐状。

20、罐状的壳体部分有利地涉及与具有冷却肋的壳体部分的对接件。罐状提供了用于变速器执行器单元的部件的容纳空间。这个容纳空间也称为变速器执行器单元的内部空间。内部空间或罐状还实现了将执行器布置在壳体内。执行器有利地紧固在罐状的壳体部分处。罐状的壳体部分例如具有边缘、壁和底部。边缘实现了一种用于通过壳体部分以及变速器执行器单元的壳体提供接触面的有利的设计方案。这个接触面被构造成与变速器壳体的接触面对应。接触面实现了在变速器壳体和壳体之间的流体密封的连接。在安装状态下，壳体紧固在变速器壳体的穿透开口处并且确保了流体密封的密闭。壳体的或者壳体部分的接触面有利地通过平坦且在周边闭合的面形成。底部具有与边缘的轴向偏移。底部和边缘的面有利地基本上平行于彼此构造。优选基本上垂直于边缘和底部延伸的壁，提供了在边缘和底部之间的轴向偏移。壁同样被构造成在周边闭合。边缘和壁尤其在周边完全包围底部。在一种实施变型方案中，底部具有轴向偏移，因而形成了多个平面。这种在底部中形成的轴向偏移局部实现了更大地侵入到变速器的内部空间中，因而在壳体的内部空间中充分构成了用于执行器的结构空间。另一方面，通过在底部中的这种轴向偏移在壳体部分的另一个区域中实现了更小地侵入到变速器的内部空间中，因而有利于变速器的部件地优化了结构空间。

21、进一步建议，执行器具有小齿轮，小齿轮穿过壳体的开口作用并且从壳体延伸出来。

22、小齿轮从壳体出来侵入到变速器的内部空间中。这种开口优选构造在其中一个变速器部分处。开口优选布置在面朝变速器的内部空间的壳体部分处、特别是罐状的壳体部分处。通过小齿轮侵入到内部空间中，这个小齿轮被构造成直接或间接地与换挡拨叉处于机械的相互作用中。

23、执行器特别有利地具有传动机构。

24、传动机构实现了电动马达的长的使用寿命并且此外还实现了对换挡拨叉的精确且快速的驱控。传动机构有利地通过变速传动机构形成，例如通过两个齿轮形成。传动机构优选布置在小齿轮和电动马达的转子之间。传动比有利地被构造成大于1，因而转子的完整转动转化成了小齿轮的部分转动。

25、建议将壳体的开口流体密封地密闭。

26、由此保护变速器执行器单元的部件不受来自周围环境的污物以及来自变速器的内部空间的油的影响。

27、壳体的开口有利地通过径向轴密封结构密闭。

28、径向轴密封结构实现了执行器的、特别是小齿轮的穿过壳体的开口的流体密封的穿透。

29、变速器执行器单元特别有利地具有一个、两个、三个或三个以上的执行器。

30、由此通过变速器执行器单元提供了变速器的高度的预安装程度。因此能简单和快速地执行变速器的安装。此外，变速器执行器单元的布置在内部空间中的所有的部件，被保护不受污物的影响。

31、壳体有利地具有平坦且在周边闭合的用于与变速器壳体贴靠式接触的接触面。

32、由此确保了对变速器的穿透开口的简单的密闭。壳体的平坦的接触面与变速器壳体的平坦的接触面对应。壳体的接触面例如通过已经提到的罐状的壳体部分的边缘形成。直接或间接地完成接触面的贴靠式接触。在直接贴靠式接触时，接触面直接彼此贴靠。在间接贴靠式接触时，密封元件、例如弹性体密封结构，布置在对应的接触面之间。密封元件被圆形环绕地构造。密封元件例如由扁平密封结构构成。密封元件备选由成型圈或密封圈构成。这种成型圈或密封圈例如构造在接触面的槽中。这种槽优选构造在壳体处和/或变速器壳体处。

33、此外，控制器有利地具有用于与车辆电连接的连接元件。

34、这种连接元件例如是来自插头-插座连接结构的一部分。连接元件尤其在外部布置在壳体处。穿过壳体的穿透被构造成防尘的或流体密封的。通过连接元件将所述控制器与车辆的另外的控制器、例如主控制器或副控制器连接起来。

35、控制器有利地通过插塞连接结构或直接与执行器连接。

36、插塞连接结构实现了将执行器和控制器简单安装在壳体内，因为以简单的方式通过插塞完成了电连接。执行器与控制器的直接连接实现了一种紧凑且简单的结构。执行器例如直接与控制器的电路板电连接并且直接布置或紧固在这个电路板处。

37、变速器执行器单元有利地具有至少两个执行器，其中，一个执行器的侵入长度大于另一个执行器的侵入长度。

38、执行器中的每个执行器被构造成能与换挡拨叉连接，以便操纵这个换挡拨叉。与这种连接是直接还是间接地完成无关的是，规定在执行器和换挡拨叉或传递元件之间的嵌接。这种嵌接有利地通过小齿轮-齿杆连接构造而成，因而小齿轮的转动运动被转化成了齿杆的直线运动。侵入长度由在嵌接点和执行器的最终位置之间的长度确定。小齿轮在安装时例如移入到齿杆中，其中，在小齿轮和齿杆之间的第一贴靠式接触相当于嵌接点。在小齿轮处将接触部位定义为接触点。执行器现在被移入，直至这个执行器到达其最终位置。最初的接触点因此同样运动进入其最终位置中。在嵌接点和接触点的最终位置之间的间距产生了侵入长度。在侵入长度不一样时，执行器中的其中一个执行器要比另一个执行器侵入得更多。但接触点的最终位置通过变速器执行器单元的最终位置确定，其优选使用在直线运动中。因此在安装时，执行器的有较大的侵入长度的小齿轮比执行器的有较小侵入长度的小齿轮更早地贴靠式接触齿杆。相应地，执行器和其小齿轮在安装过程中相继与齿杆贴靠式接触，因而在两个或更多执行器的情况下大大简化了安装过程。例如通过将执行器伴随高度差而定位在不同的平面上提供不同的安装长度。备选地，不同的安装长度优选由具有长度不一样的小齿轮的执行器提供。变速器执行器单元的所有执行器有利地具有不同的侵入长度。

39、执行器的电动马达有利地由bldc马达构造而成，其可选也具有传动结构。由此在快速且精确地驱控下达到了很长的运行时间。

40、前述任务此外还通过一种按照权利要求10所述的变速器解决。在从属权利要求中阐释了变速器的有利的设计方案。

41、这种变速器具有按照前述实施方案中的至少一个实施方案或权利要求1至9中任一项所述的变速器执行器单元。

42、变速器特别有利地具有穿透开口，其中，变速器执行器单元布置在穿透开口处，封闭和密闭这个穿透开口。变速器执行器单元尤其紧固在变速器处。

43、穿透开口在变速器处提供额外的结构空间，该额外的结构空间实现了变速器执行器单元和其部件的布置。此外，通过穿透开口提供了将执行器侵入到变速器的内部空间中。

44、变速器执行器单元特别有利地在上方布置在变速器处。

45、执行器在这种实施变型方案中从上向下侵入到变速器中。当这个变速器安装在车辆中时，上方相当于变速器的上侧。穿透开口相应地也在上方构造在变速器处。