用于线控换挡变速器的旋转换挡致动器的制造方法_2

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免于会损坏它的换挡轴的过度旋转。
[0021]在优选实施方式中,通过提供用于以安装到马达轴上的马达正齿轮和安装到第一轴上的第一正齿轮的形式且从马达轴到第一轴的传递扭矩的装置,将扭矩从马达轴向第一轴简单但高效的传递能够被实现,其中,该第一正齿轮与马达正齿轮相啮合地接合。第一轴优选地为圆柱形,并且安装在双管形状的衬套内,使得第一轴可以沿着第一轴线的方向设置。换言之,马达正齿轮和蜗轮机构并不禁止第一轴沿着第一轴线的运动或移位。虽然这个运动或移动是不期望的,但是由于趋于移位第一轴的过大的力,会出现这样的运动,这个力如果传递到马达轴上,会有可能损坏马达。
[0022]进一步优选地是,第一轴的第一和/或第二端被布置成邻近第一和/或第二弹性元件,但优选地与第一和/或第二弹性元件间隔开,使得当第一轴沿着第一轴线朝向第一和/或第二弹性元件移动时,第一轴被第一或第二弹性元件推回到中间位置。优选地是,第一弹性元件形成为第一板簧,其中,第一板簧在垂直于第一轴线的平面内延伸,且第二弹性元件被形成为第二板簧,其中,第二板簧在垂直于第一轴线的平面内延伸。第一和/或第二端优选地是穹顶形或圆拱形。
[0023]这个实施方式是优选的,这是因为,第一轴可以被推出其中立位置,但是一旦力消失,它会被推回到其初始位置,使得从马达正齿轮到第一轴的最佳旋转传递可以恢复。甚至更有利的是,如果第一轴与各弹性元件间隔开,使得在第一轴和各弹性元件之间没有摩擦损失。将弹性元件形成为板簧并且将第一轴的端部形成为穹顶形或圆拱形是尤其有利的,这是因为摩擦损失小,即使第一轴与弹性元件中的一个或二者接触。
[0024]在进一步优选的实施方式中,旋转换挡致动器被布置在壳体中,壳体包括外盖、中心元件和底部。该外盖优选地通过垫圈或密封件密封到中心元件。在外盖和中心元件之间布置密封件是有利的,这是因为在旋转换挡致动器壳体内可以提供密封的隔间,敏感元件,如电子器件和/或马达可以设置在该隔间内,而免于环境压力,如灰尘、水或油脂。
[0025]壳体的底部优选地适于将旋转换挡致动器安装到变速器上。这允许容易且高效地靠近变速器安装旋转换挡致动器。
[0026]在另一优选实施方式中,磁铁被安装到第二轴的端部上,优选地在冠状齿轮上,其中,磁铁被布置成使得磁铁的磁极沿着与第二轴线垂直的轴线延伸,并且旋转换挡致动器包括用于感测磁铁的取向的装置。磁铁和用于感测磁铁的取向的装置优选地布置在壳体的密封隔间内。换言之,磁铁被安装在第二轴上,使得在第二轴旋转360°时,它的磁场执行360°的可探测的旋转。将磁铁布置在第二轴上允许对旋转换挡致动器的状态进行精确测量。该装置优选地是磁敏角度传感器(angular magnet sensor),例如,霍尔类型的,也可以称为电子罗盘。
[0027]优选地是,将磁铁放置在第二轴上,当换挡轴从端到端旋转时,它旋转360°。马达的马达正齿轮和第一轴同时旋转超过360°,并且不能够实现位置测量的准确的结果。另一方面,输出杠杆仅围绕有限的角度,例如50°旋转。由此,同样的磁铁和用于感测磁铁的取向的同样的装置仅能够以较差的精度给出旋转换挡传感器的位置。
【附图说明】
[0028]现在仅借助于示例,参照附图描述本发明的优选实施方式,图中:
[0029]图1示出根据本发明的旋转换挡致动器的示例性实施方式;
[0030]图2示出旋转换挡致动器的示例性实施方式的示意性侧视图;
[0031]图3示出旋转换挡致动器的示例性实施方式的侧视图;
[0032]图4示出旋转换挡致动器的示例性实施方式的另一平面图;
[0033]图5示出旋转换挡致动器的示例性实施方式的另一侧视图;
[0034]图6示出旋转换挡致动器的示例性实施方式的另一侧视图;
[0035]图7示出旋转换挡致动器的示例性实施方式的示意性剖面侧视图;
[0036]图8示出用于测量根据本发明的旋转换挡致动器的示例性实施方式的输出杠杆的旋转的传感器结构;
[0037]图9示出旋转换挡致动器的示例性实施方式的分解图。
[0038]图10示出旋转换挡致动器的示例性实施方式的第一轴的安装的细节;
[0039]图11示出从另一角度看到的第一轴的安装;以及
[0040]图12示出根据本发明、布置在壳体的中心元件上的旋转换挡致动器的示例性实施方式的元件。
【具体实施方式】
[0041]现在,将参照图1至6描述本发明的示例性实施方式的基本布局。在所有图中,相同的附图标记表示相同的元件。
[0042]根据本发明的旋转换挡致动器I包括马达3,该马达3具有马达轴4和安装在马达轴4上的马达正齿轮5。马达3优选地是电动机,但是也可以构想使用液力马达。马达3包括电接触装置7,以控制其旋转。马达3的马达轴4和马达正齿轮5围绕马达轴线9可旋转。
[0043]马达正齿轮5与朝向第一轴15的第一端13安装的第一正齿轮11接合。马达正齿轮5和第一正齿轮11形成用于将扭矩从马达轴4传递到第一轴15的装置5、11。第一轴15围绕平行于马达轴线9延伸的第一轴线17可旋转。朝向第一轴15的第二端19,安装有圆柱小齿轮21。第一轴15为圆柱形,并且安装在管形或管状衬套23、23’内。有利地是,如果趋于沿着第一轴线17移位第一轴15的力作用该第一轴15上时,第一轴15可以沿着第一轴线17横向位移较短的距离。由此,这个力被有利地吸收,而非传递到马达正齿轮5和马达3上。第一轴15的第一和第二端13、19可以是穹顶形或圆拱形的。
[0044]圆柱小齿轮21与安装到第二轴29的第一端27上的冠状齿轮25啮合地接合。基本上,由圆柱小齿轮21和冠状齿轮25形成蜗轮机构21、25。利用蜗轮机构21、25,提供了用于将扭矩从第一轴15传递到第二轴29的装置21、25。第二轴29围绕垂直于第一轴线17和马达轴线9延伸的第二轴线31可旋转。冠状齿轮25的带齿表面33背离第二轴29的第一端27,朝向第二轴29的第二端35。
[0045]朝向第二轴29的第二端35,安装了可变半径齿轮37形式的正齿轮37。该可变半径齿轮37具有第一部分39和第二部分41,该第一部分具有最小半径,而该第二部分41具有最大半径。第一和第二部分39、41彼此邻近或靠近布置。可变半径齿轮37的半径在围绕第二轴线31从第一部分39到第二部分41的任一方向上增加。但是,在第一和第二部分之间的角距离接近0°的位置,半径从第一部分39向第二部分41成台阶状增加,且在相反方向上具有连续的斜坡。
[0046]可变半径齿轮37与布置在输出杠杆45的第一端部44处的带齿端面43啮合地接合。利用后面的元件,提供了用于将扭矩从第二轴29传递到输出杠杆45的装置41、43。输出杠杆45围绕输出轴线47可旋转或可枢转。带齿端面43围绕杠杆轴线47布置在可变半径上,使得第二轴线31和杠杆轴线47之间的距离恒定,而旋转第二轴29以及枢转输出杠杆45使得带齿端面43和可变半径齿轮37恒定地保持啮合接合。换言之,输出杠杆的带齿端面43的曲率匹配可变半径齿轮37的改变的半径。可变半径齿轮37和具有匹配的带齿端面43的输出杠杆45的组合是有利的,这是因为它允许在旋转过程中改变旋转换挡致动器I的传动比。由此,当可变半径齿轮37在第一部分39处接合带齿端面43时提供高传动比,即,用于将变速器移动到倒档,而在可变马达正齿轮37与输出杠杆5的带齿端面43的第二部分41相接合时,提供较长的运动以及较小的力或扭矩。
[0047]为了限制杠杆轴线47的输出杠杆45的旋转,第一部分39和第二部分41之间的半径差形成齿挡49。齿挡49由可变半径齿轮37的在第一部分39和第二部分41彼此邻近的位置处的表面来代表。由此,齿挡49的长度由第一部分39和第二部分41之间的半径差来确定。直接从第一部分39向第二部分41的旋转通过齿挡与输出杠杆45的侧面51相接合来限定。当可变半径齿轮37的第二部分41与带齿端面43相接合时,细长齿43与齿挡49形成接合。细长齿限制可变半径齿轮37的任何进一步旋转。齿挡49、侧面51和细长齿43的限制组合是有利地,这是因为变速器的换挡轴的旋转被约束到特定角度,避免由于过度旋转导致的损坏。
[0048]输出头55位于输出杠杆45的第二端部56上,并且包括能够与变速器的换挡轴相接合的凹槽或狭缝57。凹槽57的中心与杠杆轴线47重合。将扭矩从马达轴4传递到输出头55的齿轮组58通过轴15、29、输出杠杆45和用于传递扭矩的装置5、11、21、25、37、43形成。
[0049]根据本发明的旋转换挡制动器I的示例性实施方式还包括用于确定输出杠杆45的旋转的系统,其在图4和8中示意性示出。该系统包括安装在第二轴29的第一端27上的磁铁。第一端27对应于冠状齿轮25的非齿表面。磁铁59安装到第二轴线31,使得从磁铁59的北极指向其南极的轴线垂直于第二轴31。用于感测磁铁59的取向的装置61邻近磁铁59安装,使得磁铁59随着冠状齿轮25的旋转能够被感测。
[0050]优选地将磁铁59安装到冠状
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