用于变速箱的致动器装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于变速箱的致动器装置以及一种具有这种致动器装置的变速箱。


背景技术：

2.具有最少三个齿轮的变速箱利用两个换档通道来接合和脱离齿轮。然而，当前激活这种换档杆以接合和脱离变速箱的齿轮的致动器装置都是非常笨重的。
3.存在解决这个问题的需要。


技术实现要素：

4.因此，具有改进的用于变速箱的致动器装置将是有利的。
5.本发明的目的通过独立权利要求的主题来解决，其中进一步的实施例结合在从属权利要求中。应当注意，本发明的以下描述的方面也适用于具有这种致动器装置的变速箱的致动器装置。
6.在第一方面中，提供了一种用于变速箱的致动器装置，该致动器装置包括：
[0007]-第一传动元件，
[0008]-第二传动元件，
[0009]-第一致动元件，和
[0010]-第二致动元件。
[0011]
第一致动元件被配置成致动第一传动元件。第二致动元件被配置成致动第二传动元件。第一传动元件大体上平行于第二传动元件。第一传动元件和第二传动元件限定了具有第一端和第二端的轴组件。第一致动元件在轴组件的第一端处连接至第一传动元件。第二致动元件在轴组件的第二端处连接至第二传动元件。
[0012]
因此，因为马达安装在致动器装置的两端处，所以相对侧配置使得能够减小两个轴之间的距离。因此，整个致动器装置或模块可以更紧凑。
[0013]
在一示例中，第一传动元件的致动包括第一致动器元件被配置成使第一传动元件绕第一传动元件旋转轴线旋转。第二传动元件的致动包括第二致动元件被配置成使第二传动元件绕第二传动元件旋转轴线旋转。
[0014]
在一示例中，第一传动元件旋转轴线大体上平行于第二传动元件旋转轴线。
[0015]
在一示例中，致动器装置包括第一换档指和第二换档指。第一传动元件的旋转被配置成激活第一换档指。第二传动元件的旋转被配置成激活第二换档指。
[0016]
换档指可以平移，但也可以旋转并被视为换档杆。
[0017]
在一示例中，轴组件的第一端与第二端之间的距离大于第一传动元件旋转轴线与第二传动元件旋转轴线之间在垂直于第一传动元件旋转轴线的方向上测量的距离。
[0018]
换言之，致动器装置的宽度是紧凑的，从而为变速箱(诸如用于车辆的变速箱)提供一种节省空间的模块。
[0019]
在一示例中，第一换档指的激活包括第一换档指绕第一换档指旋转轴线旋转，并且其中第二换档指的激活包括第二换档指绕第二换档指旋转轴线旋转。
[0020]
在一示例中，第一换档指旋转轴线垂直于第一传动元件旋转轴线，并且其中第二换档指旋转轴线垂直于第二传动元件旋转轴线。
[0021]
因此，传动元件的旋转导致换档指在传动元件轴线的方向上相关联的旋转激活运动。
[0022]
在一示例中，第一换档指旋转轴线与第二换档指旋转轴线为相同的，并且第一换档指和第二换档指被配置成绕一共同轴旋转。
[0023]
以这种方式，提供了一种非常紧凑和稳定的系统，对于这些换档指来说只需要一个枢转轴，于是这些换档指可以独立地绕该共同的枢转轴旋转以接合和脱离档位。
[0024]
在一示例中，致动器装置包括第一位置传感器和/或第二位置传感器。第一位置传感器被配置成测量第一换档指的运动或第一螺母的运动。第二位置传感器被配置成测量第二换档指的运动或第二螺母的运动。
[0025]
以这种方式，可以监测螺母或换档指的平移运动。
[0026]
在一示例中，致动器装置包括第一角度传感器和第二角度传感器。第一角度传感器被配置成测量第一换档指绕第一换档指旋转轴线的角运动。第二角度传感器被配置成测量第二换档指绕第二换档指旋转轴线的角运动。
[0027]
在一示例中，致动器装置包括第一轴旋转角度传感器和/或第二轴旋转角度传感器。第一轴旋转角度传感器被配置成测量第一传动元件绕第一传动元件旋转轴线的旋转角度。第二轴旋转角度传感器被配置成测量第二传动元件绕第二传动元件旋转轴线的旋转角度运动。
[0028]
在一示例中，第一换档指旋转轴线相对于第一传动元件旋转轴线是固定的，并且第二换档指旋转轴线相对于第二传动元件旋转轴线是固定的。
[0029]
因此，提供了一种非常稳定和准确的手段来确定换档指的准确旋转位置以确保正确的档位接合和脱离。
[0030]
在一示例中，第一传动元件的至少一个部分包括带螺纹外部分，第一螺母围绕该带螺纹外部分安装。第一传动元件的旋转被配置成使第一螺母沿带螺纹外部分的至少一部段平移以激活第一换档指。第二传动元件的至少一个部分包括带螺纹外部分，第二螺母围绕该带螺纹外部分安装。第二传动元件的旋转被配置成使第二螺母沿该带螺纹外部分的至少一部段平移以激活第二换档指。
[0031]
以这种方式，当致动元件使传动元件旋转时，螺母沿着传动元件被驱动，这提供了非常精确和可控的换档激活机构。
[0032]
在一示例中，致动器装置被配置成使得第一传动元件的旋转被配置成不使第一螺母相对于致动器装置的主体旋转。致动器装置被配置成使得第二传动元件的旋转被配置成不使第二螺母相对于致动器装置的主体旋转。
[0033]
在一示例中，第一换档指的一部分联接至第一螺母，使得该部分可以相对于第一螺母旋转，并且第二换档指的一部分联接至第二螺母，使得该部分可以相对于第二螺母旋转。
[0034]
换言之，当螺母由于轴的旋转而沿轴移动时，联接至螺母的换档指的该部分可以
通过例如切口或凹槽围绕位于螺母的侧面处的一个或两个凸耳滑动和旋转。
[0035]
在一示例中，第一换档指的该部分联接至第一螺母，使得该部分可以相对于第一螺母平移。第二换档指的该部分联接至第二螺母，使得该部分可以相对于第二螺母平移。
[0036]
换言之，当螺母由于传动元件的旋转而沿着传动元件移动时，联接至螺母的换档指的该部分可以通过例如切口或凹槽围绕位于螺母的侧面处的一个或两个凸耳沿着传动元件轴线滑动和旋转。
[0037]
在一示例中，第一致动元件是电动马达，并且其中第二致动元件是电动马达。
[0038]
在第二方面种，提供了一种包括根据第一方面的致动器装置的变速箱。
[0039]
参照下文描述的实施例，上述方面和示例将变得明显并被阐明。
附图说明
[0040]
下面将参照以下附图描述示例性实施例：
[0041]
图1示出了用于变速箱的致动器装置的示例的示意图；
[0042]
图2示出了具有致动器装置的变速箱的示例的示意图；和
[0043]
图3示出了测量螺母或指的位置或运动的运动传感器的示意图；和
[0044]
图4示出了测量指的旋转位置或运动的传感器的示意图。
具体实施方式
[0045]
图1示出了用于变速箱的致动器装置10的示例。致动器装置包括第一传动元件20、第二传动元件30、第一致动元件60和第二致动元件70。第一致动元件被配置成致动第一传动元件。第二致动元件被配置成致动第二传动元件。第一传动元件大体上平行于第二传动元件。第一传动元件和第二传动元件限定了具有第一端和第二端的轴组件。第一致动元件在轴组件的第一端处连接至第一传动元件。第二致动元件在轴组件的第二端处连接至第二传动元件。
[0046]
在一示例中，第一传动元件是轴。
[0047]
在一示例中，第二传动元件是轴。
[0048]
在一示例中，第一致动元件是马达。
[0049]
在一示例中，第二致动元件是马达。
[0050]
在一示例中，第一致动元件在轴组件的第一端处固定地安装到致动器装置的主体上，第二致动元件在轴组件的第二端处固定地安装到致动器装置的主体上。
[0051]
在一示例中，第一和第二致动元件通过安装法兰安装到致动器装置的主体上，安装法兰的取向大体上彼此平行。
[0052]
在一示例中，第一和第二传动元件是滚珠丝杠。
[0053]
根据一示例，第一传动元件的致动包括第一致动器元件被配置成使第一传动元件绕第一传动元件旋转轴线旋转。
[0054]
根据一示例，第二传动元件的致动包括第二致动元件被配置成使第二传动元件绕第二传动元件旋转轴线旋转。
[0055]
根据一示例，第一传动元件旋转轴线大体上平行于第二传动元件旋转轴线。
[0056]
根据一示例，致动器装置包括第一换档指40和第二换档指50。第一传动元件的旋
转被配置成激活第一换档指。第二传动元件的旋转被配置成激活第二换档指。
[0057]
根据一示例，轴组件的第一端与第二端之间的距离大于第一传动元件旋转轴线与第二传动元件旋转轴线之间在垂直于第一传动元件旋转轴线的方向上测量的距离。
[0058]
根据一示例，第一换档指的激活包括第一换档指绕第一换档指旋转轴线旋转。第二换档指的激活包括第二换档指绕第二换档指旋转轴线旋转。
[0059]
根据一示例，第一换档指旋转轴线垂直于第一传动元件旋转轴线，并且第二换档指旋转轴线垂直于第二传动元件旋转轴线。
[0060]
根据一示例，第一换档指旋转轴线与第二换档指旋转轴线为相同的。第一换档指和第二换档指被配置成绕一共同轴80旋转。
[0061]
在一示例中，共同轴安装到致动器装置的主体上。
[0062]
在一示例中，共同轴固定地安装到致动器装置的主体上。
[0063]
根据一示例，致动器装置包括第一位置传感器102和/或第二位置传感器104。第一位置传感器被配置成测量第一换档指的运动或第一螺母的运动。第二位置传感器被配置成测量第二换档指的运动或第二螺母的运动。
[0064]
该示例在图3中举例说明。
[0065]
根据一示例，致动器装置包括第一角度传感器90和第二角度传感器100。第一角度传感器被配置成测量第一换档指绕第一换档指旋转轴线的角运动。第二角度传感器被配置成测量第二换档指绕第二换档指旋转轴线的角运动。
[0066]
根据一示例，致动器装置包括第一轴旋转角度传感器106和/或第二轴旋转角度传感器108。第一轴旋转角度传感器被配置成测量第一传动元件绕第一传动元件旋转轴线的旋转角度。第二轴旋转角度传感器被配置成测量第二传动元件绕第二传动旋转轴线的旋转角度运动。
[0067]
该示例在图4中举例说明，其中这些轴旋转角度传感器可以定位在传动元件上且在马达处或远离马达，并监测传动元件的旋转运动。以这种方式，可以从旋转运动确定围绕传动元件定位的螺母如何侧向移动，从而使得能够提供对档位接合信息的准确确定。
[0068]
根据一示例，第一换档指旋转轴线相对于第一传动元件旋转轴线是固定的，并且第二换档指旋转轴线相对于第二传动元件旋转轴线是固定的。
[0069]
根据一示例，第一传动元件的至少一个部分包括一带螺纹外部分，第一螺母110围绕该带螺纹外部分安装。第一传动元件的旋转被配置成使第一螺母沿该带螺纹外部分的至少一部段平移以激活第一换档指。第二传动元件的至少一个部分包括一带螺纹外部分，第二螺母120围绕该带螺纹外部分安装。第二传动元件的旋转被配置成使第二螺母沿该带螺纹外部分的至少一部段平移以激活第二换档指。
[0070]
在一示例中，第一螺母和第二螺母是滚珠丝杠螺母。
[0071]
根据一示例，致动器装置被配置成使得第一传动元件的旋转被配置成不使第一螺母相对于致动器装置的主体旋转。致动器装置被配置成使得第二传动元件的旋转被配置成不使第二螺母相对于致动器装置的主体旋转。
[0072]
在一示例中，这些换档指本身可以通过枢转轴联接至致动器装置的主体，该枢转轴可以是用于两个换档指的共同枢转轴，从而使换档指能够在螺母安装所围绕的第一和第二传动元件的轴线的方向上旋转。然后换档指本身可以以让传动元件旋转但不让螺母旋转
的方式联接至螺母，以便沿着传动元件驱动螺母，并且以这种方式，也使换档指绕枢转轴旋转以提供换档激活。
[0073]
根据一示例，第一换档指的一部分联接至第一螺母，使得该部分可以相对于第一螺母旋转，并且第二换档指的一部分联接至第二螺母，使得该部分可以相对于第二螺母旋转。
[0074]
根据一示例，第一换档指的该部分联接至第一螺母，使得该部分可以相对于第一螺母平移。第二换档指的该部分联接至第二螺母，使得该部分可以相对于第二螺母平移。
[0075]
根据一示例，第一致动元件是电动马达，并且其中第二致动元件是电动马达。
[0076]
从以上对致动器装置的讨论中清楚的是，变速箱可以包括这样的致动器装置，图2中示出了这种变速箱的一示例。
[0077]
因此，在一详细实施例中，第一电动马达60设置在致动器装置10的一个端部处，并且可以使第一滚珠丝杠或轴20旋转。第二电动马达70设置在致动器装置的相对端部处，并且可以使第二滚珠丝杠或轴30旋转。两个换档指40和50与这两个滚珠丝杠相关联。第一滚珠丝杠螺母110围绕第一滚珠丝杠定位，并且第一换档指的一端围绕该螺母定位，使得由第一马达驱动的第一滚珠丝杠的旋转导致该螺母沿着第一滚珠丝杠平移。这同样适用于第二换档指和第二滚珠丝杠，第二滚珠丝杠也具有第二滚珠丝杠螺母，第二换档指的一端围绕该第二滚珠丝杠螺母定位。两个换档指在沿着它们的长度的位置处可旋转地安装在共同轴80上。这意味着滚珠丝杠的旋转导致相关联的滚珠丝杠螺母沿着轴移动并且也使换档指的顶部分在同一方向上移动。整个换档指绕共同轴旋转，然后换档指的底部分在与顶部分相反的方向上移动。可以监测所有这些平移运动和旋转运动，仅监测一个运动足以确定换档指的准确位置来确保正确的档位接合和脱离。然而，通过监测多于一个的不同运动，可以提供更高的准确度，并且在传感器故障的情况下提供冗余。致动器被组装在变速箱壳体上，两个换档指指向换档通道中。如果一档位需要接合或脱离，则电动马达转动的是滚珠丝杠，但因为螺母不能转动，导致螺母线性运动。换档指如上所讨论的那样移动，并移动到换档通道中，档位接合或脱离。将电动马达在相对端处安装至致动器组件，意味着滚珠丝杠或轴20、30可以定位成彼此靠近。以这种方式，致动器装置的侧向尺寸可以保持最小，从而为例如在车辆中找到实用性的这种变速箱提供必要的空间节省。
[0078]
必须注意，本发明的实施例是参照不同的主题来描述的。特别地，一些实施例是参照方法类型权利要求来描述的，而其他实施例是参照装置类型权利要求来描述的。然而，本领域技术人员将从以上和以下描述中得知，除非另有说明，除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，还认为与不同主题相关的特征之间的任何组合与本技术一起披露。然而，所有特征都可以组合起来，从而提供协同效应，这种协同效应不仅仅是特征的简单总和。
[0079]
虽然本发明已在附图和前述说明中已经进行了详细说明和描述，但是这种说明和描述应被认为是说明性或示例性的而不是限制性的。本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和从属权利要求，本领域技术人员在实践要求保护的发明时可以理解和实现对所公开的实施例的其他变化。
[0080]
在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，不定冠词“一”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。在相互不同的从属权利要
求中记载了某些措施这一事实并不表明这些措施的组合不能有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。
[0081]
附图标记列表
[0082]
10
ꢀꢀ
致动器装置；
[0083]
20
ꢀꢀ
第一传动元件/轴或第一滚珠丝杠；
[0084]
30
ꢀꢀ
第二传动元件/轴或第二滚珠丝杠；
[0085]
40
ꢀꢀ
第一换档指；
[0086]
50
ꢀꢀ
第二换档指；
[0087]
60
ꢀꢀ
第一马达——电动的；
[0088]
70
ꢀꢀ
第二马达——电动的；
[0089]
80
ꢀꢀ
共同轴；
[0090]
90
ꢀꢀ
第一角度传感器；
[0091]
100 第二角度传感器；
[0092]
102 第一位置传感器；
[0093]
104 第二位置传感器；
[0094]
106 第一轴旋转角度传感器；
[0095]
108 第二轴旋转角度传感器；
[0096]
110 第一螺母或第一滚珠丝杠螺母；
[0097]
120 第二螺母或第二滚珠丝杠螺母；
[0098]
200 变速箱