CN113785145A - 用于变速箱的致动器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于变速箱的致动器装置。致动器装置包括驱动元件(3)、合作元件(4)、传动元件(5)和换挡拨叉(11)。驱动元件(3)具有第一纵向轴线。合作元件(4)被配置成与驱动元件(3)接合。传动元件(5)具有第二纵向轴线，该第二纵向轴线与第一纵向轴线成角度。传动元件(5)被配置成与合作元件(4)接合。驱动元件(3)的操作被配置成使合作元件(4)沿第一纵向轴线移动。合作元件(4)的运动被配置成使传动元件(5)绕第二纵向轴线旋转。传动元件(5)的旋转被配置成致动所述换挡拨叉(11)。

Description

用于变速箱的致动器装置
技术领域
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
当前，使用电动马达的二速换挡致动器驱动凹槽轮轴，然后凹槽轮轴驱动换挡拨叉以实现换挡。然而，在换挡过程中有很大的冲击，而效率和可靠性却低。
有必要解决这些问题。
发明内容
因此，提供一种改进的用于变速箱的致动器装置将是有利的。
本发明的目的通过独立权利要求的主题解决，在从属权利要求中引入了进一步的实施例。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。
在第一方面，提供了一种用于变速箱的致动器装置，该致动器装置包括：
驱动元件；
合作元件；
传动元件；和
换挡拨叉。
驱动元件具有第一纵向轴线。合作元件被配置成与驱动元件接合。传动元件具有第二纵向轴线，该第二纵向轴线与第一纵向轴线成角度。传动元件被配置成与合作元件接合。驱动元件的操作被配置成使合作元件沿着第一纵向轴线移动。合作元件的运动被配置成使传动元件绕第二纵向轴线旋转。传动元件的旋转被配置成致动换挡拨叉。
在一个示例中，传动元件的旋转被配置成使换挡拨叉沿着与第二纵向轴线成角度的第三纵向轴线移动，以致动换挡拨叉。
在一个示例中，第三纵向轴线与第二纵向轴线成直角。
在一个示例中，第三纵向轴线与第一纵向轴线成直角。
在一个示例中，第一纵向轴线与第二纵向轴线成直角。
在一个示例中，驱动元件包括螺纹驱动杆，而合作元件包括螺纹套筒。螺纹驱动杆相对于致动器装置的主体的旋转被配置成使螺纹套筒沿着第一纵向轴线移动。
在一个示例中，螺纹套筒被配置为相对于致动器装置的主体不旋转。
因此，螺纹驱动杆的旋转导致螺纹套筒相对于螺纹驱动杆旋转，但不相对于致动器的其余部分旋转，并且沿螺纹驱动杆的轴线平移。
在一个示例中，传动元件包括叉组件，该叉组件包括上叉和下叉。上叉被配置为与合作元件接合。上叉绕第二纵向轴线的旋转运动被配置成提供下叉绕第二纵向轴线的等效旋转运动。下拨叉的旋转运动被配置成致动换挡拨叉。
在一个示例中，上叉与第二纵向轴线成直角延伸。
在一个示例中，下叉与第二纵向轴线成直角延伸。
在一个示例中，上叉与下叉成直角延伸。
在一个示例中，上叉与下叉通过以第二纵向轴线为中心的轴分开。
在一个示例中，换挡拨叉被配置成相对于以第三纵向轴线为中心的换挡滑动器轴滑动。传动元件的旋转被配置成通过使换挡拨叉相对于换挡滑动器轴滑动来移动换挡拨叉。
在一个示例中，换挡拨叉被配置为锁定在多个挡位中的每个挡位。
在第二方面，提供了一种变速箱，其包括根据第一方面的致动器装置。
换句话说，一种新的自动手动变速器(AMT)致动器设计具有螺纹驱动杆、螺纹套筒和中叉组件，其中，驱动马达单元的旋转运动被转换为中叉组件的摆动运动，最后这实现了换挡拨叉的直线运动。例如，这可用于电动汽车(EV)变速箱要求。
以此方式，换挡冲击小，并且容易调节换挡行程和换挡力，并且提供了精确的控制和可靠的操作。
而且，驱动所述驱动元件的电动马达可以位于变速箱的外部，并且导致变速箱和电动马达密封性能的改善。
参考下文描述的实施例，上述方面和示例将变得显而易见并且将被阐明。
附图说明
下面将参考以下附图描述示例性实施例：
图1示出了具有马达驱动器的致动器装置的一详细示例的外部整体图；
图2示出了具有马达驱动器的致动器装置的一详细示例，示出了主体、螺纹驱动杆和螺纹套筒的结构；
图3示出了致动器装置的螺纹套筒的一详细示例；
图4示出了具有马达驱动器的致动器装置的一详细示例，示出了中叉组件(上叉)的结构；
图5示出了致动器装置的中叉组件的结构的一详细示例；
图6示出了具有马达驱动器的致动器装置的一详细示例，示出了中叉组件(下叉)的结构；
图7示出了具有马达驱动器的致动器装置的一详细示例，示出了换挡滑动器、换挡滑动器轴和换挡拨叉的结构；
图8示出了具有马达驱动器的致动器装置的一详细示例，示出了换挡滑动器和自锁装置的结构；和
图9示出了致动器装置的换挡滑动器的一详细示例。
具体实施方式
图1至9涉及一种用于变速箱的致动器装置。
在一个示例中，致动器装置包括驱动元件3、合作元件4、传动元件5和换挡拨叉11。驱动元件具有第一纵向轴线。合作元件被配置成与驱动元件接合。传动元件具有第二纵向轴线，该第二纵向轴线与第一纵向轴线成角度。传动元件被配置成与合作元件接合。驱动元件的操作被配置成使合作元件沿着第一纵向轴线移动。合作元件的运动被配置成使传动元件绕第二纵向轴线旋转。传动元件的旋转被配置成致动换挡拨叉。
在一个示例中，驱动马达单元2被配置为驱动所述元件。
在一个示例中，驱动马达单元被配置为使驱动元件旋转。
根据一个示例，传动元件的旋转被配置成使换挡拨叉沿着与第二纵向轴线成角度的第三纵向轴线移动，以致动换挡拨叉。
根据一个示例，第三纵向轴线与第二纵向轴线成直角。
根据一个示例，第三纵向轴线与第一纵向轴线成直角。
根据一个示例，第一纵向轴线与第二纵向轴线成直角。
根据一个示例，驱动元件包括螺纹驱动杆，并且合作元件包括螺纹套筒。螺纹驱动杆相对于致动器装置的主体1的旋转被配置成使螺纹套筒沿着第一纵向轴线移动。
根据一个示例，螺纹套筒被配置成相对于致动器装置的主体不旋转。
根据一个示例，传动元件包括叉组件，该叉组件包括上叉5a和下叉5c。上叉被配置为与合作元件接合。上叉绕第二纵向轴线的旋转运动被配置成提供下叉绕第二纵向轴线的等效旋转运动。下叉的旋转运动被配置成致动换挡拨叉。
根据一个示例，上叉与第二纵向轴线成直角延伸。
根据一个示例，下叉与第二纵向轴线成直角延伸。
根据一个示例，上叉与下叉成直角延伸。
根据一个示例，上叉与下叉通过以第二纵向轴线为中心的轴5b分开。
根据一种示例，换挡拨叉被配置成相对于以第三纵向轴线为中心的换挡滑动器轴9滑动。传动元件的旋转被配置成通过使换挡拨叉相对于换挡滑动器轴滑动来移动换挡拨叉。
根据一个示例，换挡拨叉被配置成锁定在多个挡位中的每一个挡位。
一种变速箱包括可以利用如上所述的致动器装置。
再次参考图1至9，现在描述致动器的非常详细的实施例。
致动器装置的该实施例是2速电动马达AMT致动器。这包括：
主体1；
通过4个内六角螺钉2a安装在主体1上的驱动马达单元2；
螺纹驱动杆3，该螺纹驱动杆在两端通过滚动轴承3a、连接器3b和推力轴承3c组装到主体1中，并通过驱动马达单元侧的连接器3b连接到驱动马达单元2的输出轴；
螺纹套筒4通过螺纹孔4a而与螺纹驱动杆3配合作用，并沿着螺纹驱动杆3的轴线进行直线运动。
螺旋套筒4也通过螺旋套筒的上下凸轴4b而与中叉组件5的上叉5a配合作用。
上叉5a通过弹簧销5a.1而与中叉组件5的中轴5b组装在一起。
中轴5b穿过主体1底部上的预留孔，并通过轴套5b.11、5b.12进行组装。在上轴套筒5b.11和下轴套筒5b.12之间设计有O形圈5b.2。
中轴5b的顶部还设计有方槽5b.3，中叉组件5通过方槽5b.3而与挡位传感器6配合作用。
挡位传感器6通过内六角凸缘螺钉6a安装在盖7的顶部上。
盖7与主体1通过四个六角螺钉7a和两个定位销7b组装在一起。
中叉组件5的下叉5c通过弹簧销5c.1而与中轴5b组装在一起。
中叉组件5的下叉5c还通过换挡滑动器8的下凸轴(8a)而与换挡滑动器8配合作用。
换挡滑动器8通过中心孔8b、轴套筒8c和保持环8d而与换挡滑动器轴9配合作用。
换挡滑动器轴9经由在主体1上具有通孔的轴座1a组装在主体1的底部，其一端由轴端上的凸台固定，而另一端由弹簧销9a固定。
换挡滑动器8的一侧设计有自锁凹槽8e，并且换挡滑动器8通过该自锁凹槽8e而与自锁装置10配合作用，以提供自锁功能；
在换挡滑动器8的底部还设计有吊耳8f，换挡滑动器8通过吊耳8f和弹簧销8g而与换挡拨叉11组装在一起。
工作原理
当进行换挡操作时，换挡拨叉11的位置信息首先由挡位传感器6传送到AMT控制单元，并且AMT控制单元将动力信号提供给驱动马达单元2。在接收到由AMT提供的动力信号之后，驱动马达单元2驱动固定连接到驱动马达单元输出轴的螺纹驱动杆3旋转。并且螺纹驱动杆3经由与其相对应的螺纹孔4a将旋转运动传递至螺纹套筒4。
由于螺纹套筒4的上下凸轴4b与中叉组件的上叉5a配合作用，因此螺旋套筒4不能旋转并且只能沿着螺纹驱动杆3的轴线进行直线运动。因此，当驱动马达单元2旋转时，螺纹套筒4沿螺纹驱动杆3左右往复运动。
上叉5a、中轴5b和下叉5c通过弹簧销5a.1和5c.1组装在一起成为中叉组件5。
螺纹套筒4通过上叉5a驱动中间换挡组件5左右摆动，然后摆动运动从中间换挡组件5经由匹配的下叉5c和换挡滑动器8的下凸轴8a传递到换挡滑动器8。
因为中心孔8b通过轴套8c和保持环8d而与换挡滑动器轴9配合作用，并且还通过吊耳8f和弹簧销8g而与换挡拨叉11组装。换挡滑动器8不能执行摆动运动，只能沿变速滑块轴9进行轴向运动。
因此，在中叉组件5的摆动运动期间，换挡滑动器8沿着换挡滑动器轴9的轴线进行轴向往复运动并驱动换挡拨叉11完成换挡操作。
同时，自锁装置10与换挡滑动器8的自锁凹槽8e配合作用以实现挡位之间的自锁功能。
另外，当中叉组件5左右摆动时，它还通过上叉5a的配合作用的顶部凹槽驱动挡位传感器6。换挡拨叉11的位置信息被发送到AMT控制单元。
必须注意，参考不同的主题描述了本发明的实施例。特别地，参考方法类型的权利要求描述了一些实施例，而参考设备类型的权利要求描述了其他实施例。然而，本领域技术人员将从以上和以下描述中得出，除非另作说明，除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，与不同主题有关的特征之间的任何组合也被认为是在本申请中公开。然而，可以组合所有特征，以提供协同效果，而不仅仅是这些特征的简单叠加。
尽管已经在附图和前面的描述中详细地图示和描述了本发明，但是这样的图示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所公开的实施例的其他变型。
在权利要求中，术语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项的功能。在互不相同的从属权利要求中引用某些措施这一事实并不表示不能利用这些措施的组合来获得好处。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为限制范围。
附图标记列表
1 主体
2 驱动马达单元
2a 内六角螺钉
3 驱动螺杆
3a 滚动轴承
3b 连接器
3c 推力轴承
4 螺纹套筒
4a 螺纹孔
4b 凸轴
5 中叉组件
5a 上叉
5a.1 弹簧销
5b 中轴
5b.11、5b.12 轴套筒
5b.2 O形圈
5c 下叉
5c.1 弹簧销
6 挡位传感器
6a 内六角凸缘螺钉
7 盖
7a 六角螺钉
7b 定位销
8 换挡滑动器
8a 下凸轴
8b 中心孔
8c 轴套筒
8d 保持环
8e 自锁凹槽
8f 吊耳
8g 弹簧销
9 换挡滑动器轴
9a 弹簧销
10 自锁装置
11 换挡拨叉。

Claims (15)

1.一种用于变速箱的致动器装置，所述致动器装置包括：
驱动元件(3)；
合作元件(4)；
传动元件(5)；和
换挡拨叉(11)；其中，
驱动元件具有第一纵向轴线；
合作元件被配置为与驱动元件接合；
传动元件具有第二纵向轴线，该第二纵向轴线与第一纵向轴线成角度；
传动元件被配置成与合作元件接合；
驱动元件的操作被配置成使合作元件沿第一纵向轴线移动；
合作元件的运动被配置成使传动元件绕第二纵向轴线旋转；和
传动元件的旋转被配置成致动所述换挡拨叉。
2.根据权利要求1所述的致动器装置，其中，所述传动元件的旋转被配置成使所述换挡拨叉沿着与所述第二纵向轴线成角度的第三纵向轴线移动，以致动所述换挡拨叉。
3.根据权利要求2所述的致动器装置，其中，所述第三纵向轴线与所述第二纵向轴线成直角。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的致动器装置，其中，所述第三纵向轴线与所述第一纵向轴线成直角。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的致动器装置，其中，所述第一纵向轴线与所述第二纵向轴线成直角。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的致动器装置，其中，所述驱动元件包括螺纹驱动杆，并且所述合作元件包括螺纹套筒，并且所述螺纹驱动杆相对于所述致动器装置的主体(1)的旋转被配置成使螺纹套筒沿着第一纵向轴线移动。
7.根据权利要求6所述的致动器装置，其中，所述螺纹套筒被配置成相对于所述致动器装置的主体不旋转。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的致动器装置，其中，所述传动元件包括叉组件，所述叉组件包括上叉(5a)和下叉(5c)，其中，所述上叉被配置成与所述合作元件接合，其中，上叉绕第二纵向轴线的旋转运动被配置为提供下叉绕第二纵向轴线的等效旋转运动，并且下叉的旋转运动被配置为致动所述换挡拨叉。
9.根据权利要求8所述的致动器装置，其中，所述上叉与所述第二纵向轴线成直角地延伸。
10.根据权利要求8至9中任一项所述的致动器装置，其中，所述下叉相对于所述第二纵向轴线成直角地延伸。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的致动器装置，其中，所述上叉相对于所述下叉成直角延伸。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的致动器装置，其中，所述上叉与所述下叉通过以所述第二纵向轴线为中心的轴(5b)分开。
13.根据权利要求2至12中任一项所述的致动器装置，其中，所述换挡拨叉被配置为相对于以所述第三纵向轴线为中心的换挡滑动器轴(9)滑动，并且所述传动元件的旋转被配置为通过换挡拨叉相对于换挡滑动器轴滑动来移动换挡拨叉。
14.根据权利要求13所述的致动器装置，其特征在于，所述换挡拨叉被配置成锁定在多个挡位中的每个挡位。
15.一种变速箱，包括根据权利要求1至14中任一项所述的致动器装置。
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