CN108223601B - 爪齿式切换元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于自动变速器的切换元件，该切换元件包括能被液压操纵的活塞、液压通道、带有爪齿齿部的与活塞作用连接的轴向可动的爪齿和带有配合爪齿齿部的配合齿部，轴向可动的爪齿的爪齿齿部在接合状态下啮合到配合爪齿齿部中，切换元件为探测轴向可动的爪齿的位移而具有设在切换元件的支承载体中的霍尔传感器，切换元件的轴向可动的爪齿具有用于霍尔传感器的刻槽形的发送器轮廓，切换元件具有由非磁性的且对于霍尔传感器可透过的材料制成的环形构件，环形构件构造成并在轴向可动的爪齿的外径处设置成，使得在刻槽形的发送器轮廓和霍尔传感器之间的气隙由环形构件的非磁性材料填充，液压油能在其余区域内沿着轴向可动的齿部的周边流动。

Description

爪齿式切换元件
技术领域
本发明涉及一种用于自动变速器的切换元件、特别是爪齿式切换元件。
背景技术
用于自动变速器的切换元件构成为离合器或制动器并且通常包括一个能被液压或气动操纵的活塞、一个与活塞作用连接的沿轴向可动的离合器半部和一个轴向固定的离合器半部，所述活塞具有活塞室，在该活塞室中存在液压介质或者说压力介质。对切换元件的操纵也可以按机电方式实现。
由现有技术已知在自动变速器中使用形锁合的切换元件、尤其是爪齿式切换元件作为切换元件来代替摩擦式切换元件。这得到如下优点：在制造成本较小的情况下需要更小的结构空间。此外，降低了拖曳力矩，由此提高了变速器效率。
爪齿式切换元件通常包括与活塞作用连接的带有爪齿齿部的沿轴向可动的爪齿和带有爪齿齿部的作为离合器主体的配合爪齿，爪齿的爪齿齿部在接合的状态下啮合到配合爪齿的所述爪齿齿部中。爪齿在这里可以优选构造成接合套。
在爪齿式切换元件中，通常设有用于探测沿轴向可动的爪齿的位移的装置，该装置检测沿轴向可动的爪齿在爪齿的接合过程触发之后的精确的轴向位置。依据对沿轴向可动的爪齿的精确的轴向位置的测量，可以校正与设定值曲线的偏差。优选地，为了探测沿轴向可动的爪齿的位移，使用在爪齿式切换元件的支承载体中设置的霍尔传感器，其中，爪齿具有适合于霍尔传感器的发送器轮廓，该发送器轮廓优选构造成刻槽形的。这样探测位移类似地也可用于摩擦锁合的切换元件。
在霍尔传感器中，信号以不利的方式由于金属颗粒被操纵或者说失真。因为在变速器中由于磨损或者由于装配而产生“金属污物”，所以所述金属污物可能影响传感器信号。如果金属颗粒位于传感器前面，则所述金属颗粒以这样的方式操纵传感器信号，使得传感器显示与沿轴向可动的爪齿的真正的轴向位置不同的位置。
发明内容
本发明的目的在于，给出一种切换元件、特别是爪齿式切换元件，该爪齿式切换元件包括能被液压操纵的活塞、与活塞作用连接的带有爪齿齿部的沿轴向可动的爪齿和带有配合爪齿齿部的配合齿部，沿轴向可动的爪齿的爪齿齿部在接合的状态下啮合到所述配合爪齿齿部中，其中，借助霍尔传感器探测沿轴向可动的爪齿的位移，沿轴向可动的爪齿具有用于霍尔传感器的发送器轮廓，在所述切换元件中发送器轮廓被保护以防可能导致干扰测量信号或使测量信号失真的污物颗粒、尤其是以防金属颗粒，而不封闭液压通道或者不限制用于操纵爪齿式切换元件的由此流过的体积流。
所述目的通过如下所述的特征来实现。
据此建议一种适合于自动变速器的切换元件。该切换元件包括能被液压操纵的活塞、至少一个液压通道、与活塞作用连接的沿轴向可动的第一切换元件半部并且包括第二切换元件半部。在这里，切换元件为了探测沿轴向可动的第一切换元件半部的位移而具有设置在切换元件的支承载体中的霍尔传感器。切换元件的沿轴向可动的第一切换元件半部具有用于霍尔传感器的刻槽形的发送器轮廓。
按照本发明，切换元件具有由非磁性的并且对于霍尔传感器可透过的材料制成的环形构件，该环形构件构造成并且在沿轴向可动的第一切换元件半部的外径处设置成，使得在刻槽形的发送器轮廓和霍尔传感器之间的气隙由环形构件的非磁性的材料填充，并且液压油在其余区域内能沿着沿轴向可动的切换元件半部的周边流动。
支承载体在这里优选可以构成为变速器壳体或者壳体的一部分。
优选地，环形构件仅仅在发送器轮廓和霍尔传感器之间的区域内按最大外径构成，其中，环形构件的外径在其他区域中构造成使得所述至少一个液压通道为了操纵切换元件而不被封闭并且体积流不被限制。
可能的是，环形构件与沿轴向可动的切换元件半部相连接并且与该切换元件半部一起沿轴向运动。环形构件可以沿着周向观察构造成一体的或者多部分式的，其中，对于两部分式构造的情况，两个部分相互间借助一个卡锁装置连接。该卡锁装置在所示的实施例中按照卡扣钩闭锁机构的原理构成。对此备选地，卡锁装置也可以按照环锁的原理构成。对于一体式构造的情况，构件的两个端部优选按照卡扣钩闭锁机构的原理相互连接。优选地，不管是构造成一体的、还是多部分式的，环形构件由塑料制成。
在本发明的一种特别有利的设计方案中，所述切换元件构成为爪齿式切换元件。在这里，第一切换元件半部构成为与活塞作用连接的带有爪齿齿部的沿轴向可动的爪齿，而第二切换元件半部构成为带有配合爪齿齿部的配合爪齿。在这里，沿轴向可动的爪齿的爪齿齿部在接合的状态下啮合到配合爪齿齿部中。在该设计方案中，爪齿式切换元件的沿轴向可动的爪齿具有用于霍尔传感器的刻槽形的发送器轮廓。
沿轴向可动的爪齿必须被“定向地”安装，从而刻槽形的发送器轮廓设置成与霍尔传感器相对的；此外，按照本发明设置的环形构件必须“定向地”装配到沿轴向可动的爪齿上。
通过按照本发明的方案，对于探测沿轴向可动的爪齿的位移必需的磁场在霍尔传感器和发送器轮廓之间不被屏蔽并且以有利的方式不由于金属颗粒而失真。
附图说明
下面依据附图示例性地更详细地阐述本发明。在这些附图中：
图1示出按照本发明构造的环形构件的示意性的透视图；
图2示出爪齿式切换元件的沿轴向可动的爪齿的示意性的透视图，在该爪齿上装配有按照图1的环形构件；
图3示出按照本发明构造的爪齿式切换元件在沿轴向可动的爪齿脱开时的示意性的剖视图；
图4示出根据图3的按照本发明构造的爪齿式切换元件在沿轴向可动的爪齿接入时的示意性的剖视图；和
图5示出沿轴向可动的爪齿的、设置用于探测位移的霍尔传感器的和用于操纵爪齿式切换元件的液压通道的在图4中的示意的剖视图A-A，在该爪齿上装配有按照本发明的环形构件。
具体实施方式
对于本领域技术人员来说，爪齿式切换元件的构造已经是最好已知的，从而在附图说明的范围内仅仅描述和阐述对于本发明重要的构件。
按照本发明并且参照附图，爪齿式切换元件4包括可液压操纵的活塞、与活塞作用连接的带有爪齿齿部7的沿轴向可动的爪齿3和带有配合爪齿齿部8的配合爪齿12，沿轴向可动的爪齿的爪齿齿部7在接合的状态下啮合到所述配合爪齿齿部中，其中，为了探测沿轴向可动的爪齿3的位移，在爪齿式切换元件4的构成为变速器壳体9的支承载体中设有霍尔传感器6并且沿轴向可动的爪齿3具有用于霍尔传感器6的刻槽形环绕的发送器轮廓5，所述爪齿式切换元件具有由非磁性的并且对于霍尔传感器6可透过(穿透)的材料、例如由塑料制成的环形构件1，该环形构件这样构造并且设置在沿轴向可动的爪齿3的外径上，使得在刻槽形的发送器轮廓5和霍尔传感器6之间的气隙由环形构件1的非磁性的材料填充并且液压油在其余区域内能沿着沿轴向可动的爪齿3周边流动。在这里，爪齿3构成为接合套。支承载体9构成为变速器壳体的一部分。
按照本发明的环形构件1在图1中示出，环形构件1的如下区域设有附图标记2，该区域按照本发明在装配的状态下填充在沿轴向可动的爪齿3的刻槽形的发送器轮廓5和霍尔传感器6之间的气隙。该区域2按最大的外径构成，其中，在其余区域中环形构件1的外径这样构造，使得如依据图5所示，所述至少一个液压通道10为了液压操纵爪齿式切换元件4不被封闭并且体积流不被限制。图2的主题是沿轴向可动的爪齿3，在该爪齿上安装有环形构件1。在爪齿3的外轮廓上构成有导向齿部11作为外齿部，该导向齿部在安装状态下啮合到构成为变速器壳体9的支承载体的内制齿的导向齿部中。由此，爪齿3不可相对转动地与变速器壳体9连接，但相对于该变速器壳体能沿轴向移动。
在图3中，以自动变速器的局部纵剖视图示出在沿轴向可动的爪齿3脱开时的爪齿式切换元件4。爪齿3的爪齿齿部7沿轴向与配合爪齿12的爪齿齿部8间隔开距离。通过按照本发明的方案，在刻槽形的发送器轮廓5和霍尔传感器6之间的气隙由环形构件1的区域2的非磁性的并且对于霍尔传感器6可透过的材料填充，由此液压油在其余区域内能沿着沿轴向可动的爪齿3的周边流动，从而爪齿式切换元件4的功能性不被妨碍。图4的主题是在沿轴向可动的爪齿3接入时根据图1或图3的爪齿式切换元件4。不仅在图3中、而且在图4中，在爪齿3的内轮廓上构成有环绕的内制齿的爪齿齿部7，该爪齿齿部在图4中以接合的状态示出。在这里，爪齿齿部7啮合到配合爪齿齿部8中。在图4中绘出剖切线A-A，图5的剖视图位于该剖切线的平面内。
因为环形构件1随着沿轴向可动的爪齿3沿轴向一起运动，所以在刻槽形的发送器轮廓5和霍尔传感器6之间的气隙在每个时刻由环形构件1的区域2的非磁性的并且对于霍尔传感器6可透过的材料填充。在按照图3和4的实施例中，包括霍尔传感器6的传感器单元关于爪齿式切换元件4的支承载体9的纵轴线倾斜地安装。
附图标记
1 环形构件
2 环形构件的具有最大外径的区域
3 沿轴向可动的爪齿
4 爪齿式切换元件
5 发送器轮廓
6 霍尔传感器
7 沿轴向可动的爪齿的爪齿齿部
8 配合爪齿齿部
9 支承载体、变速器壳体
10 液压通道
11 导向齿部
12 配合爪齿、离合器主体

Claims (9)

1.用于自动变速器的切换元件，该切换元件包括能被液压操纵的活塞、至少一个液压通道(10)、与活塞作用连接的沿轴向可动的第一切换元件半部并且包括第二切换元件半部，其中，切换元件为了探测沿轴向可动的第一切换元件半部的位移而具有设置在切换元件的支承载体(9)中的霍尔传感器(6)，并且切换元件的沿轴向可动的第一切换元件半部具有用于霍尔传感器(6)的刻槽形的发送器轮廓(5)，其特征在于，所述切换元件具有由非磁性的并且对于霍尔传感器(6)可透过的材料制成的环形构件(1)，该环形构件构造成并且在沿轴向可动的第一切换元件半部的外径处设置成，使得在刻槽形的发送器轮廓(5)和霍尔传感器(6)之间的气隙由环形构件(1)的非磁性的材料填充，并且液压油能在其余区域内沿着沿轴向可动的第一切换元件半部的周边流动。
2.根据权利要求1所述的切换元件，其特征在于，所述环形构件(1)仅仅在发送器轮廓(5)和霍尔传感器(6)之间的区域内按最大外径构成，其中，环形构件(1)的外径在其他区域中构造成使得所述至少一个液压通道(10)为了操纵构成为爪齿式切换元件(4)的切换元件而不被封闭并且体积流不被限制。
3.根据权利要求1或2所述的切换元件，其特征在于，所述环形构件(1)构造成一体的或者至少两部分式的。
4.根据权利要求3所述的切换元件，其特征在于，所述环形构件(1)构造成至少两部分式的，其中，所述至少两个部分借助卡锁装置相连接。
5.根据权利要求4所述的切换元件，其特征在于，所述卡锁装置构成为卡扣钩闭锁机构。
6.根据权利要求3所述的切换元件，其特征在于，所述环形构件(1)构造成一体的，该构件的两个端部借助一个卡锁装置相连接。
7.根据权利要求6所述的切换元件，其特征在于，所述卡锁装置构成为卡扣钩闭锁机构或构成为环锁。
8.根据权利要求1或2所述的切换元件，其特征在于，所述环形构件(1)由塑料制成。
9.根据权利要求1或2所述的切换元件，其特征在于，所述切换元件构成为爪齿式切换元件(4)，并且第一切换元件半部构成为与活塞作用连接的带有爪齿齿部(7)的沿轴向可动的爪齿(3)，而第二切换元件半部构成为带有配合爪齿齿部(8)的配合爪齿(12)，其中，沿轴向可动的爪齿(3)的爪齿齿部(7)在接合的状态下啮合到配合爪齿齿部(8)中，并且爪齿式切换元件(4)的沿轴向可动的爪齿(3)具有用于霍尔传感器(6)的刻槽形的发送器轮廓(5)。
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