CN108027059B - 旋转式促动器 - Google Patents

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Abstract

促动器(10)具备能够对输出轴(33)传递旋转的手动操作部(60)。手动操作部(60)以将机壳(32)贯通的方式设置，至少一部分露出在机壳(32)外。由此，即使在促动器(10)变得不能动作的情况下，也能够通过操作手动操作部(60)而使输出轴(33)旋转，从而能够切换换挡挡位。用来将该旋转式促动器(10)连接到换挡挡位切换机构(14)上的孔仅是以往设在变速箱(39)的外壁上的连接孔(40)就可以。因此，只要仅进行在已有的变速器上设置用来固定促动器(10)的螺孔等的比较小规模的改良就可以。

Description

旋转式促动器
相关申请的相互参照
本申请基于2015年9月18日提出的日本专利申请第2015－184792号，在此引用起全部内容。
技术领域
本发明涉及旋转式促动器。
背景技术
以往，已知有被作为车辆用变速器的线控换挡系统的驱动部使用的外接附件型的旋转式促动器。该旋转式促动器被固定在变速箱的外壁上，经由设在变速箱上的连接孔连接在换挡挡位切换机构的控制杆上。换挡挡位切换机构对应于控制杆的旋转位置而切换变速器的换挡挡位。此外，换挡挡位切换机构当控制杆的旋转位置是与停车挡位对应的位置时，将变速器的输出轴的旋转锁止。
在上述那样的结构的线控换挡系统中，在换挡挡位是停车挡位的状态下旋转式促动器例如由于故障而成为不能动作的情况，不再能够解除由换挡挡位切换机构进行的变速器的输出轴锁止。为了在该状况下使车辆移动，必须使驱动轮升起。为了消除该不良状况，在专利文献1所公开的线控换挡系统中，设有用于操作者手动使控制杆旋转而切换换挡挡位的辅助切换手柄。
通常，上述那样的辅助切换手柄经由线缆连接在变速箱内的控制杆上。在此情况下，必须在变速箱上开设用来穿通线缆的孔，此外，必须将该孔与线缆之间的间隙密封。因此，在新搭载线控换挡系统的情况下，需要开发专用的变速器、或对已有的变速器实施大幅的改良，花费成本。因而，通过使用外接附件型的旋转式促动器从而能够容易地在车辆中搭载线控换挡系统的这一优点变少。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001－271925号公报
发明内容
本发明是鉴于上述的点而做出的，其目的是提供一种在故障时使得能够进行通过手动的换挡挡位的切换、并且能够容易地在车辆中搭载线控换挡系统的旋转式促动器。
本发明是被固定在车辆用变速器的变速箱的外壁上、作为线控换挡系统的驱动部使用的旋转式促动器，具备马达、减速机构、机壳、输出轴和手动操作部。马达及减速机构被容纳在机壳中。减速机构将马达的旋转速度减速。输出轴被固定在减速机构的输出部件上，将该输出部件输出的旋转动力向车辆用变速器的换挡挡位切换机构传递。手动操作部能够对输出轴传递旋转，以将机壳贯通的方式而设置，且至少一部分露出在机壳外。
这样构成的旋转式促动器即使在成为不能动作的情况下，也能够通过操作手动操作部而使输出轴旋转，从而切换换挡挡位。用来将该旋转式促动器连接到换挡挡位切换机构的孔仅是以往设在变速箱的外壁上的连接孔就可以。即，不需要如专利文献1那样，与上述连接孔另外地开设用来穿通将辅助切换手柄与控制杆连接的线缆的孔，此外，也不需要将该孔与线缆之间的间隙密封。因此，只要仅进行在已有的变速器上设置用来固定旋转式促动器的螺孔等的比较小规模的改良就可以。因而，根据本发明，在故障时使得能够进行通过手动的换挡挡位的切换，并且能够容易地在车辆中搭载线控换挡系统。
附图说明
图1是概念性地表示应用了本发明的第1实施方式的旋转式促动器的线控换挡系统的图。
图2是说明图1的换挡挡位切换机构的图。
图3是图1的旋转式促动器的剖视图。
图4是本发明的第2实施方式的旋转式促动器的剖视图。
图5是本发明的第3实施方式的旋转式促动器的剖视图。
图6是将图5的旋转式促动器从箭头VI方向观察的图，是将机壳的一部分切开表示的图。
图7是表示从图6的状态、手动操作部的贯通杆旋转而卡合臂与卡合销抵接的状态的图。
图8是本发明的另一实施方式的旋转式促动器的剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的多个实施方式。对于在实施方式彼此间实质上相同的结构赋予相同的标号而省略说明。
[第1实施方式]
在图1中表示本发明的第1实施方式的旋转式促动器。旋转式促动器10被作为自动变速器11的线控换挡系统12的驱动部使用。以下，将旋转式促动器简单记作“促动器”。
(线控换挡系统)
首先，参照图1对线控换挡系统12的结构进行说明。
线控换挡系统12具备用于驾驶者指令自动变速器11的换挡挡位的挡位指令部13、驱动自动变速器11的换挡挡位切换机构14的促动器10、促动器10的驱动电路15、检测促动器10的输出轴的旋转角度的旋转角传感器16、和控制电路17。控制电路17接受从挡位指令部13输入的换挡挡位的切换指令、以及旋转角传感器16的检测信号，以使自动变速器11的换挡挡位成为与切换指令对应的挡位的方式经由驱动电路15驱动促动器10，使换挡挡位切换机构14动作。
换挡挡位切换机构14是用来将自动变速器11的换挡挡位依次切换为停车挡位、倒车挡位、空挡挡位、行驶挡位的各挡位的机构。具体而言，换挡挡位切换机构14如图2所示，具备：挡位切换阀20，对应于换挡挡位，切换控制自动变速器11内的未图示的摩擦卡合装置的卡合及释放；锁销弹簧21及锁销杆22，将各挡位保持；停车杆25，当换挡挡位被切换到停车挡位时，使停车棘爪(park pole)24嵌合到设在自动变速器11的输出轴上的停车齿轮23上，将输出轴的旋转锁止；控制杆26，固定着锁销杆22。
该换挡挡位切换机构14通过控制杆26的旋转，使锁销杆22绕控制杆26的轴心旋转，将连结在锁销杆22上的挡位切换阀20及停车杆25控制在与各挡位对应的切换位置。在线控换挡系统12中，为了以电动进行这样的换挡挡位的切换，将促动器10的输出轴直接连结在控制杆26上。
(促动器)
接着，参照图1、图3对促动器10的结构进行说明。
如图3所示，促动器10具备：作为动力发生源的马达(电动马达)30；将马达30的旋转速度以规定的减速比减速的减速机构31；容纳马达30及减速机构31的机壳32；和输出轴33，可旋转地被机壳32支承、将由减速机构31减速后的旋转向控制杆26传递。
机壳32包括杯状的第1机壳部34及第2机壳部35、和位于这些机壳部之间的第3机壳部36。第1机壳部34、第2机壳部35和第3机壳部36被用未图示的螺栓相互固定。
此外，机壳32被用螺栓38(参照图1)固定在变速箱39的外壁上。在变速箱39上设有连接孔40。第2机壳部35具有与连接孔40嵌合的筒状的突出部41。控制杆26以穿过连接孔40向突出部41内突出的方式而设置。
马达30具有固定在机壳32上的定子42、设在定子42的内侧的转子43、和与转子43一起绕旋转轴心AX1旋转的旋转轴44。旋转轴44在相对于转子43向轴向离开的部位具有相对于旋转轴心AX1偏心的偏心部45。马达30通过由控制电路17控制向构成定子42的3相绕线46的通电电流而能够向双方向旋转，此外，能够在希望的旋转位置停止。
减速机构31具有内齿轮47、行星齿轮48、第1外齿轮49和第2外齿轮50。内齿轮47设在旋转轴心AX1上，被固定于机壳32。行星齿轮48经由轴承51能够绕偏心轴心AX2旋转地被偏心部45支承，以内接于内齿轮47的方式啮合。如果旋转轴44旋转，则行星齿轮48进行一边绕旋转轴心AX1公转一边绕偏心轴心AX2自转的行星运动。此时的行星齿轮48的自转速度被相对于旋转轴44的旋转速度减速。行星齿轮48形成有向轴向突出的传递旋转用的多个突起52。
第1外齿轮49设置在旋转轴心AX1上，经由轴承53能够绕旋转轴心AX1旋转地被第2机壳部35支承。此外，第1外齿轮49具有分别供多个突起52插入的传递旋转用的多个通孔54。行星齿轮48的自转通过突起52与通孔54的内壁的卡合而被传递给第1外齿轮49。第2外齿轮50被设置在与旋转轴心AX1平行且与突出部41同轴的旋转轴心AX3上，以外接的方式与第1外齿轮49啮合。如果第1外齿轮49绕旋转轴心AX1旋转，则第2外齿轮50绕旋转轴心AX3旋转。此时的第2外齿轮50的旋转速度相对于第1外齿轮49的旋转速度被减速。
输出轴33设置在旋转轴心AX3上，被固定在作为减速机构31的“输出部件”的第2外齿轮50上。此外，输出轴33经由轴承55能够绕旋转轴心AX3旋转地被第2机壳部35支承。控制杆26被插入在筒状的输出轴33的内侧，与该输出轴33能够传递旋转地连结。
促动器10还具备能够对输出轴33进行旋转传递的手动操作部60。手动操作部60具有贯通杆61和外杠杆62。贯通杆61设在与输出轴33同轴上，与该输出轴33一体地设置。此外，贯通杆61在机壳32中的与变速箱39相反侧，将第3机壳部36贯通，一部分露出到机壳32外。贯通杆61与第3机壳部36的间隙被油封65密封。外杠杆62的一端在机壳32外连接在贯通杆61上。此外，如图1所示，外杠杆62的另一端经由线缆63连结在作为操作者直接操作的P锁止解除用杠杆的辅助切换手柄64上。
(效果)
如以上说明，在第1实施方式中，促动器10具备能够向输出轴33传递旋转的手动操作部60。手动操作部60以将机壳32贯通的方式设置，至少一部分露出到机壳32外。
这样构成的促动器10即使在成为不能动作的情况下，也能够通过操作手动操作部60而使输出轴33旋转，从而切换换挡挡位。用来将该旋转式促动器10连接到换挡挡位切换机构14上的孔仅用以往设置在变速箱39的外壁上的连接孔40即可。即，不需要与连接孔40另外地开设用来穿通将外部的辅助切换手柄64连接到控制杆26上的线缆的孔，此外，也不需要将该孔与线缆之间的间隙密封。因此，只要仅进行在已有的变速器上设置用来将促动器10固定的螺孔等这样比较小规模的改良就可以。因而，根据本实施方式，能够在故障时进行通过手动的换挡挡位的切换，并且能够容易地将线控换挡系统12搭载到车辆中。
此外，在第1实施方式中，输出轴33设在与马达30不同的轴上。手动操作部60具有：贯通杆61，设在与输出轴33同轴上，在机壳32中的与变速箱39相反侧，将第3机壳部36贯通；以及外杠杆62，在机壳32外连接在贯通杆61上。因此，即使在促动器10不能动作的情况下，也能够通过操作外杠杆62并经由贯通杆61使输出轴33旋转从而切换换挡挡位。此外，通过将作为旋转体的贯通杆61与第3机壳部36的间隙用油封65密封，与如以往那样将向延伸方向移动的线缆与变速箱的孔的间隙密封的情况相比，能够使密封性提高。
此外，在第1实施方式中，贯通杆61与输出轴33一体地设置。因此，能够不增加零件件数而设置贯通杆61。
[第2实施方式]
在本发明的第2实施方式中，如图4所示，贯通杆71与控制杆26一体地设置。因此，能够不增加零件件数而设置贯通杆71。
[第3实施方式]
在本发明的第3实施方式中，如图5、图6所示，手动操作部80具有贯通杆81、外杠杆62和卡合臂82。外杠杆62在机壳84外连接在贯通杆81上。卡合臂82在机壳84内从贯通杆81向径向外侧突出。
输出部件87具有向轴向突出、以使得当贯通杆81绕旋转轴心AX3旋转时能够与卡合臂82卡合的卡合销83。
机壳84包括第1机壳部34、第2机壳部85和第3机壳部86。在本实施方式中，突出部41设在第2机壳部85上。贯通杆81将第2机壳部85贯通。贯通杆81与第2机壳部85的间隙被O形圈79密封。
机壳84如图6所示，具有在输出部件87向与全换挡挡位(在本实施方式中，P挡位、R挡位、N挡位、D挡位)分别对应的旋转位置87p、87r、87n、87d旋转移动的期间中、以使得卡合臂82与卡合销83成为不接触的方式使卡合臂82退避的退避空间88。即，在手动操作部80的非动作状态下，卡合臂82和卡合销83处于不抵接的位置关系。在本实施方式中，卡合臂82在手动操作部80的非动作状态下抵接在第2机壳部85的内壁89上。并且，卡合臂82在手动操作部80的动作时，如图7所示那样与贯通杆81一起旋转而抵接在卡合销83上，将该卡合销83推入而使输出部件87旋转。
通过这样构成，在促动器10正常动作的期间中，能够避免每当进行换挡挡位的切换时辅助切换手柄64旋转。
因此，不需要例如在线缆63等上设置在正常的换挡挡位切换时使其空摆以使辅助切换手柄64不旋转的机构。在将上述空摆机构设置在车室外的情况下，有可能有沙粒等的异物咬入到可动部中引起的锁止。
这里，对如第2实施方式那样将贯通杆71与控制杆26一体地设置的情况下的不良状况进行说明。在第2实施方式中，当将促动器10从变速箱39拆下时，不仅需要从控制杆26，还需要从贯通杆71将机壳32完全拔出。因此，在相对于促动器10在与变速箱39相反侧没有足够的空间的情况下，有不能将促动器10拆下的不良状况。
相对于此，在第3实施方式中，贯通杆81是与控制杆26不同的部件。因此，当将促动器10从变速箱39拆卸时，仅从控制杆26将机壳32完全拔出就可以。因此，即使是相对于促动器10在与变速箱39相反侧没有足够的空间的情况，也能够将促动器10拆下。
[其他实施方式]
在本发明的其他实施方式中，如图8所示，也可以将输出轴33设置在与旋转轴44同轴上。在此情况下，手动操作部90例如包括以从控制杆26向径向外侧突出的方式设置的杠杆91。突出到变速箱39的外部的杠杆91的端部经由线缆63连接在辅助切换手柄64上。此外，输出轴33与从该输出轴33的行星齿轮48侧的端部向径向外侧伸出的凸缘部72一体地设置。凸缘部72相当于本发明的输出部件，具有分别供行星齿轮48的多个突起52插入的旋转传递用的多个通孔74。马达30的驱动时的行星齿轮48的自转通过行星齿轮48的突起52与凸缘部72的通孔74的内壁的卡合而被传递给凸缘部72，将输出轴33旋转驱动。
本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离公开的主旨的范围内能够以各种的形态实施。

Claims (4)

1.一种旋转式促动器，被固定在车辆用变速器(11)的变速箱(39)的外壁上，作为线控换挡系统(12)的驱动部使用，
具备：
马达(30)；
减速机构(31)，将上述马达(30)的旋转速度减速；
机壳(84)，容纳上述马达(30)及上述减速机构(31)；
输出轴(33)，被固定在上述减速机构(31)的输出部件(87)上，将上述输出部件(87)输出的旋转动力传递给上述车辆用变速器(11)的换挡挡位切换机构(14)；以及
手动操作部(80)，能够对上述输出轴(33)传递旋转，被设置为将上述机壳(84)贯通，至少一部分露出到上述机壳(84)外，
上述输出部件(87)具有向轴向突出的卡合销(83)，
上述手动操作部(80)具有在上述机壳(84)内从上述手动操作部(80)所具有的贯通杆向径向外侧突出的卡合臂(82)，
上述机壳(84)具有在上述输出部件(87)向与全部换挡挡位对应的旋转位置旋转移动的期间中、以使得上述卡合臂(82)与上述卡合销(83)成为不接触的方式使上述卡合臂(82)退避的退避空间(88)。
2.一种旋转式促动器，被固定在车辆用变速器(11)的变速箱(39)的外壁上，作为线控换挡系统(12)的驱动部使用，
具备：
马达(30)；
减速机构(31)，将上述马达(30)的旋转速度减速；
机壳(84)，容纳上述马达(30)及上述减速机构(31)；
输出轴(33)，被固定在上述减速机构(31)的输出部件(87)上，将上述输出部件(87)输出的旋转动力传递给上述车辆用变速器(11)的换挡挡位切换机构(14)；以及
手动操作部(80)，能够对上述输出轴(33)传递旋转，被设置为将上述机壳(84)贯通，至少一部分露出到上述机壳(84)外，
上述输出轴(33)设在与上述马达(30)不同的轴上；
上述手动操作部(80)设在与上述输出轴(33)同轴上，具有将上述机壳(84)中的与上述变速箱(39)相反侧贯通的贯通杆(81)、在上述机壳(84)外连接在上述贯通杆(81)上的外杠杆(62)、和
在上述机壳(84)内从上述贯通杆(81)向径向外侧突出的卡合臂(82)；
上述输出部件(87)具有向轴向突出的卡合销(83)，当上述贯通杆(81)绕轴心旋转时该卡合销(83)能够与上述卡合臂(82)卡合；
上述机壳(84)具有在上述输出部件(87)向与全部换挡挡位对应的旋转位置旋转移动的期间中、以使得上述卡合臂(82)与上述卡合销(83)成为不接触的方式使上述卡合臂(82)退避的退避空间(88)。
3.一种旋转式促动器，被固定在车辆用变速器(11)的变速箱(39)的外壁上，作为线控换挡系统(12)的驱动部使用，
具备：
马达(30)；
减速机构(31)，将上述马达(30)的旋转速度减速；
机壳(32、84)，容纳上述马达(30)及上述减速机构(31)；
输出轴(33)，被固定在上述减速机构(31)的输出部件(50、87)上，将上述输出部件(50、87)输出的旋转动力传递给上述车辆用变速器(11)的换挡挡位切换机构(14)；以及
手动操作部，能够对上述输出轴(33)传递旋转，被设置为将上述机壳(32、84)贯通，至少一部分露出到上述机壳(32、84)外，
上述手动操作部所具有的贯通杆与上述换挡挡位切换机构(14)的控制杆(26)是不同部件。
4.如权利要求3所述的旋转式促动器，
上述手动操作部(60、80)与上述输出轴(33)一体地设置。
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