CN109312856A - 具有切换单元的变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有切换单元(1)的变速器，其中，切换单元(1)包括切换拨叉以及用于检测切换拨叉位置的传感器装置(2)。切换拨叉具有两个叉腿(4、5)以及用于将切换拨叉紧固在切换轨(7)上的紧固区域(6)，并且传感器装置(2)包括切换拨叉上的信号发送器(8)以及相对壳体固定地布置在变速器壳体(10)上的信号接收器(9)。设置的是，叉腿(4、5)和紧固区域(6)共同制成一件式的切换拨叉主体(3)，并且切换拨叉主体(3)具有用于容纳信号发送器(8)的凹部(11)。

Description

具有切换单元的变速器

技术领域

本发明涉及一种具有切换单元的变速器，该切换单元包括切换拨叉以及用于检测切换拨叉位置的传感器装置，其中，切换拨叉具有两个叉腿以及用于将切换拨叉紧固在切换轨上的紧固区域，并且其中，传感器装置包括布置在切换拨叉上的信号发送器以及相对壳体固定地布置在变速器壳体上的信号接收器。

背景技术

具有这类切换单元的变速器尤其是作为机动车变速器地被众所周知。在此，切换单元或其切换拨叉被用于使滑套或切换套与挡位齿轮嵌接，以便因此在变速器中挂入所期望的挡位。在此，传感器装置尤其是用于监视、控制和/或调节切换过程。例如，WO 2012/069214 A1公开了一种用于机动车变速器的切换单元，该切换单元具有切换拨叉和传感器装置，其中，磁体以磁体组件形式布置在与切换拨叉的基体粘接的导引部上并且与传感器相互作用。

发明内容

本发明的任务是提供一种具有切换单元的变速器，切换单元包括切换拨叉以及用于检测切换拨叉位置的传感器装置，其中，切换单元能够以尽可能低的成本制造、占据很小结构空间并且确保可靠的功能。

该任务通过根据权利要求1的变速器来解决。本发明的有利改进方案在从属权利要求中说明。

因此，要求保护一种具有切换单元的变速器，其中，切换单元包括切换拨叉以及用于检测切换拨叉位置的传感器装置。用于检测切换拨叉位置的传感器装置可以被称为位置传感器或行程传感器。利用传感器装置，尤其是检测切换拨叉沿轴向方向的位置或切换部位。在此，术语“轴向”参考其上紧固有切换拨叉的切换轨的移动轴线。当然，除一个切换单元之外，变速器还可以包括另外的切换单元，并且切换单元还可以包括另外的切换拨叉和/或传感器装置。

切换拨叉具有两个叉腿以及用于将切换拨叉紧固在切换轨上的紧固区域。两个叉腿的端部或者紧固于其上的滑块可以如下这样地嵌接到滑套的周向槽中，即，使该滑套能轴向移动用以进行挡位切换的目的。传感器装置包括切换拨叉上的信号发送器以及相对壳体固定地布置在变速器壳体上的信号接收器。

此外设置的是，叉腿和紧固区域共同地制成为一件式的切换拨叉主体，并且切换拨叉主体具有用于容纳信号发送器的凹部。在所述凹部中，信号发送器可以直接布置在切换拨叉主体上，也就是说，在信号发送器与切换拨叉主体之间并未布置有诸如支架、载体、臂部或极板那样的构件。

切换拨叉主体的一件式的结构形式以及信号发送器直接布置在切换拨叉主体上的布置方案促成了简单的、低成本制造和紧凑的结构形式。针对这种类型的切换单元的制造与装配耗费低于由数目更多的单个构件构成的切换单元和切换拨叉的情况。将信号发送器布置在切换拨叉主体的凹部中的另一优势在于消除制造公差，这种制造公差在将多个构件拼接时会被累计并且妨碍信号发送器在切换拨叉上的可再现的精确定位。例如，这种公差链在组装之后需要耗费时间来对信号发送器进行取向。与此相对，本发明能够实现将信号发送器精确定位在切换拨叉主体上，并且在组装后无需额外耗费地就能够使传感器装置实现可靠且精确的工作。

优选地，切换拨叉主体由非铁素体材料构成，而信号发送器为磁体。传感器装置可以例如实施为霍尔传感器，其中，信号发送器为永磁体。该信号发送器布置在切换拨叉主体的凹部中，并且由信号接收器获取信号发送器的信号，从而能获知信号发送器的进而是切换拨叉主体的位置。切换拨叉主体的非铁素体材料引起了磁体的磁场不受影响或扭曲，由此确保了传感器装置的安全工作。例如，切换拨叉主体可以由铝或铝合金制成。此外，例如，塑料也适合作为用于切换拨叉主体的材料。

由于这些非铁素体材料的强度较低，会需要设置切换拨叉主体在切换轨上的特殊紧固。为了能够安全地传递来自切换轨的切换力和来自切换拨叉的倾斜力矩，例如可以设置的是，切换拨叉主体在其紧固区域中具有切换轨孔，切换拨叉主体经由切换轨孔紧固在切换轨上，并且在切换轨孔的两个端部上布置有由钢制成的各一个支撑圈。因此，由钢制成的支撑圈承受了至少大部分的尤其是在切换过程中在切换轨与切换拨叉主体之间起作用的支撑力和倾斜力矩。由钢制成的支撑圈例如可以被压入到切换轨孔中并且由任意类型的钢构成，其材料特性适于持久地承受支撑力并且导入切换拨叉主体中。

为了将切换拨叉主体轴向固定在切换轨上，在切换轨上可以设置有至少一个挡圈，例如卡圈。在此，挡圈可以分别以轴向直接贴靠分别配属的支撑圈的方式来布置，以便实现换挡拨叉紧凑且持久地紧固在切换轨上。就更紧凑的有利实施方案而言，支撑圈具有L形的横截面，其中，挡圈径向地布置在分别配属的支撑圈的轴向突出的侧边之内。

根据优选实施方案，凹部以如此方式成形，即，使信号发送器能通过凹部的形状方位精确地定位在切换拨叉主体上。例如，可以将呈方形的凹部设置为如下凹部，与之相配的呈方形的磁体作为传感发送器被放入其中。可选地，磁体也可以紧固在凹部中，例如通过粘合。但除粘合剂之外，并未设置紧固器件，从而使信号发送器直接布置在切换拨叉主体上并且通过凹部定位。

优选地，切换单元包括紧固在变速器壳体上的传感器支架，该传感器支架相对于信号发送器如下这样地定位，即，使信号发送器保持在切换拨叉的凹部中。因此，相对壳体固定的传感器支架以如此方式布置在变速器壳体中，即，使传感器支架直接相对于布置在切换拨叉上的信号发送器地定位，并且因此防止了信号发送器从凹部中脱落出来。在传感器支架与信号发送器之间存在碰触式接触部或如下这样地存在有较小的距离，即，使信号发送器不会从凹部中脱落出来。因此，即使信号发送器例如仅被放入凹部中而并未以其他方式紧固，传感器支架也能实现传感器装置可靠地工作。传感器支架可以构造为用于信号接收器的壳体，从而使信号接收器布置在传感器支架中。必要时，传感器装置的另外的元件(诸如评估电子器件和/或通向控制设备的接口)也可以安置在传感器支架中。

当切换拨叉在切换过程中在变速器壳体中移动时，信号发送器随着切换拨叉相对于相对壳体固定的传感器支架运动。为此，传感器支架可以具有滑动面，在切换拨叉在变速器壳体中运动时，信号发送器沿着该滑动面滑动。

为了能够满足另外的功能，传感器支架可以以如此方式成形，即，传感器支架遮蔽信号发送器以免遭油溅。为此，传感器支架优选具有凹陷部，信号发送器伸入该凹陷部中。凹陷部例如可以构造为槽，其中，槽沿轴向方向延伸，并且槽的长度至少相应于信号发送器随着切换拨叉在变速器壳体中的最大轴向运动。

当信号发送器构造为磁体时，遮蔽信号发送器以免受油溅是特别有利的。于是，遮蔽部防止了油中所含的铁泥沉积在磁体上。磁体上沉积较多的铁泥会影响其磁场，并会导致这种传感器装置的测量误差。

附图说明

下面结合附图中描绘的实施例详细阐述本发明。其中：

图1沿轴向的观察方向示出根据本发明的具有切换单元的变速器的截段；并且

图2以侧视图示出图1中的具有切换单元的变速器的截段。

具体实施方式

图1和图2中分别示出了变速器的其中布置有切换单元1的区域。切换单元1包括切换拨叉以及用于检测切换拨叉位置的传感器装置2，其中，切换拨叉具有两个叉腿4、5以及用于将切换拨叉紧固在切换轨7上的紧固区域6。每个叉腿的自由端部的区域中布置有滑块25，滑块嵌接到所配属的切换套的周向槽26中，以便使该切换套在切换过程中能够沿轴向方向移动。

传感器装置2由切换拨叉上的信号发送器8以及相对壳体固定地布置在变速器壳体10上的信号接收器9构成。信号发送器8为永磁体。

叉腿4、5和切换拨叉的紧固区域6共同形成一件式的切换拨叉主体3，在本实施例中，该切换拨叉主体由铝构成。切换拨叉主体3具有用于容纳信号发送器8的凹部11。凹部11布置在切换拨叉主体3的紧固区域6中并且构造为为经铣削而成的兜部。凹部11的尺寸匹配于信号发送器8的尺寸，从而使信号发送器8方位精确地定位在凹部11中。在本实例中，信号发送器8以及凹部11皆具有呈方形的形状。在此，信号发送器8的尺寸基本上相应于凹部11的尺寸。信号发送器8仅朝面向信号接收器9的方向具有稍大的尺寸，从而使该信号发送器从凹部11略微探伸出来。

切换拨叉主体3在其紧固区域6中具有切换轨孔12，切换轨7穿引过切换轨孔。切换拨叉主体3紧固在切换轨7上。为将切换拨叉主体3轴向固定在切换轨7上，在切换轨孔12的每个端部上以贴靠的方式分别在切换轨7上布置有挡圈15、16。

在切换轨孔12的两个端部上，分别将由钢制成的支撑圈13、14压入到切换拨叉主体3中。支撑圈13和14确保由相对较软的铝制成的切换拨叉主体3即使长期处于切换轨孔12的区域内也不会变形，并且安全地传递来自切换轨7的切换力和来自切换拨叉的倾斜力矩。支撑圈13、14具有L形的横截面，所述横截面分别具有两个侧边。上述挡圈15、16中的一个分别径向地布置在分别配属的支撑圈13、14的轴向突出的侧边17、18之内。以这种方式，挡圈15和16能够布置在切换拨叉主体3的轴向尺寸之内，而这又能实现轴向方向上结构紧凑的切换单元1，并且最佳地充分利用了变速器壳体10中的很小的可用结构空间。

切换单元1还包括紧固在变速器壳体10上的传感器支架19。传感器支架19相对于信号发送器8如下这样的地定位，即，使信号发送器8通过传感器支架19保持在切换拨叉主体3的凹部11中。因此，传感器支架19布置在变速器壳体10中的与信号发送器8对置的部位上。传感器支架19具有滑动面20，在切换拨叉在变速器壳体10中移动时，信号发送器8沿该滑动面滑动。在其他实施例中，信号发送器8与传感器支架19之间也可以存在较小的距离，其中，该距离最大也应确保信号发送器8无法从凹部11中脱落出来并且从信号发送器8到信号接收器9的信号传输仍能可靠地工作。

传感器支架19具有凹陷部21，其如下这样地布置并成形，即，使信号发送器8伸入其中。由此，凹陷部21形成使信号发送器8免遭油溅的遮蔽部。凹陷部21构造为扁平的槽，其中，槽沿轴向方向延伸，即沿切换轨的纵向方向延伸。凹陷部21的底面形成上述滑动面20，当切换拨叉在切换过程中在变速器中移动时，信号发送器8沿着该滑动面滑动。

传感器支架19构造为壳体，信号接收器9布置并紧固在该壳体中。壳体或传感器支架19由盖22封闭，从而使信号接收器9位于传感器支架19的受保护的内部空间中。在该内部空间中，还存在接口23，传感器装置2经由该接口能与控制设备，例如变速器控制部连接。在本实施例中，该连接部实施为电缆24，但其也可以通过无线方式实现。

附图标记列表

1 切换单元

2 传感器装置

3 切换拨叉主体

4 叉腿

5 叉腿

6 紧固区域

7 切换轨

8 信号发送器

9 信号接收器

10 变速器壳体

11 凹部

12 切换轨孔

13 支撑圈

14 支撑圈

15 挡圈

16 挡圈

17 侧边

18 侧边

19 传感器支架

20 滑动面

21 凹陷部

22 盖

23 接口

24 电缆

25 滑块

26 周向槽

Claims (11)

1.一种具有切换单元(1)的变速器，其中，所述切换单元(1)包括切换拨叉以及用于检测切换拨叉位置的传感器装置(2)，其中，所述切换拨叉具有两个叉腿(4、5)以及用于将所述切换拨叉紧固在切换轨(7)上的紧固区域(6)，并且其中，所述传感器装置(2)包括所述切换拨叉上的信号发送器(8)以及相对壳体固定地布置在变速器壳体(10)上的信号接收器(9)，

其特征在于，

所述叉腿(4、5)和所述紧固区域(6)共同制成一件式的切换拨叉主体(3)，并且所述切换拨叉主体(3)具有用于容纳所述信号发送器(8)的凹部(11)。

2.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述切换拨叉主体(3)由非铁素体材料构成，并且所述信号发送器(8)为磁体。

3.根据权利要求2所述的变速器，其特征在于，所述切换拨叉主体(3)由铝或铝合金制成。

4.根据前述权利要求中任一项所述的变速器，其特征在于，所述切换拨叉主体(3)在其紧固区域(6)中具有切换轨孔(12)，所述切换拨叉主体(3)能经由所述切换轨孔紧固在所述切换轨(7)上，并且至少在所述切换轨孔(12)的两个端部上布置有由钢制成的各一个支撑圈(13、14)。

5.根据权利要求4所述的变速器，其特征在于，为了将所述切换拨叉主体(3)轴向固定在所述切换轨(7)上，布置有至少一个挡圈(15、16)，所述支撑圈(13、14)具有L形的横截面，并且所述挡圈(15、16)径向地布置在分别配属的支撑圈(13、14)的轴向突出的侧边(17、18)之内。

6.根据前述权利要求中任一项所述的变速器，其特征在于，所述凹部(11)以如下方式成形，即，使所述信号发送器(8)能通过所述凹部(11)的形状方位精确地定位在所述切换拨叉主体(3)上。

7.根据前述权利要求中任一项所述的变速器，其特征在于，所述切换单元(1)包括紧固在所述变速器壳体(10)上的传感器支架(19)，所述传感器支架相对于所述信号发送器(8)如下这样地定位，即，使所述信号发送器(8)通过所述传感器支架(19)保持在所述切换拨叉主体(3)的凹部(11)中。

8.根据权利要求7所述的变速器，其特征在于，所述传感器支架(19)具有滑动面(20)，在所述切换拨叉在所述变速器壳体(10)中运动时，所述信号发送器(8)沿所述滑动面滑动。

9.根据权利要求7或8所述的变速器，其特征在于，所述传感器支架(19)以如下方式成形，即，使所述传感器支架遮蔽所述信号发送器(8)以免遭油溅。

10.根据权利要求9所述的变速器，其特征在于，所述传感器支架(19)具有凹陷部(21)，所述信号发送器(8)伸入所述凹陷部中。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的变速器，其特征在于，所述传感器支架(19)构造为壳体，并且所述信号接收器(9)布置在所述壳体中。