CN114514390A - 用于对调节轴进行调节的调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对调节轴(1)进行调节的调节装置，该调节装置包括电驱动器(2)，该电驱动器通过传动齿轮装置联接到调节轴(1)，谐波驱动齿轮装置被设置作为传动齿轮装置。此外，本发明涉及调节装置用于机器人的轴向驱动、用于飞行模拟器的驱动、用于跟踪天线、用于机动车辆的动态转向或用于驱动印刷机器的用途。本发明另外涉及一种包括调节装置的车辆变速器。

Description

用于对调节轴进行调节的调节装置

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分中更详细地定义的类型的用于对调节轴进行调节的调节装置。本发明还涉及调节装置的多种可能用途以及具有该调节装置的车辆变速器。

用于车辆变速器的用于在车辆变速器或自动变速器中调节或设定期望挡位的电动调节装置在汽车工程领域中是已知的。调节装置常规包括电驱动器或电动马达，该电驱动器或电动马达通过传动齿轮装置联接到要被驱动的调节轴。多级齿轮装置可以用作传动齿轮装置。摆线齿轮装置或行星齿轮装置也可以用作传动齿轮装置。

本发明基于的目的是提出一种调节装置、调节装置的用途以及具有调节装置的车辆变速器，其中实现了高效率和尽可能小的空间需求。

根据本发明，此目的通过权利要求1或10或11的特征来实现，其中，有利的以及要求保护的改进在从属权利要求和描述以及附图中揭示。

因此提出了一种具有电驱动器的用于对调节轴进行调节的调节装置，其中电驱动器通过传动齿轮装置联接到调节轴。为了实现非常紧凑以及高效率的调节装置，提供的是，谐波驱动齿轮装置或应变波齿轮装置作为传动齿轮装置。谐波驱动齿轮装置包括在椭圆波发生器与安装在调节轴侧的调节环之间的可弹性变形套筒作为传动元件，其中，谐波驱动齿轮装置以高齿轮比以及高刚性而著称。通过示例的方式，可以以高位置精度以及低维护来实现减速比。

本发明的可能的实施例提供的是，电驱动器的驱动轴连接到谐波驱动齿轮装置的椭圆波发生器，其中，椭圆波发生器与可变形套筒逐段地操作性连接，其方式为使得可变形套筒或柔性套筒的外齿与固定到壳体上的环的内齿以及与调节环的内齿逐段地啮合，其中，调节环连接到要被驱动的调节轴。由电驱动器或驱动轴驱动的作为波发生器的椭圆板在旋转运动期间在可变形套筒的内部滑动或滚动，并且使后者变形。可变形套筒的外齿因此在大椭圆轴线的区域中与壳体侧环的内齿啮合以及与调节环的内齿啮合。由于对于相同直径的固定到壳体上的环和调节环，两个内齿系统的齿数不同，因此两个内齿环相对于彼此旋转移位，使得在输出处或调节轴处产生高比率的旋转运动。

与其他传动齿轮装置相比，谐波驱动齿轮装置的优点是降噪和零背隙。此外，谐波驱动齿轮装置的使用在所提出的调节装置的情况下产生自锁以及较少数量的部件，由此实现了简单组装。

电驱动器与调节轴以及谐波驱动齿轮装置的其他部件的同轴布置产生特别节省空间或紧凑的布置，其中，调节轴可以轴向地布置在电驱动器的驱动轴之后。

由于在所提出的调节装置的情况下通过谐波驱动齿轮装置产生所需的工作扭矩，因此可以设想多种可能的应用，因为实现了通用调节机构，该调节机构具有或不具有用于位置检测以及通信的电子接口。通过示例的方式，调节装置可以用作例如用于机械地启用车辆变速器中的车辆传动系中的挡位的致动系统，或者用作用于将车辆变速器的驻车锁机械地锁定和解锁的致动系统，或者用作用于致动变速器的离合器机构的致动系统。在使用调节装置来调节车辆变速器时，在改进的范围内提供的是，致动轴被设置为调节轴，该致动轴用于启用挡位并且/或者用于致动车辆变速器的驻车锁并且/或者用于致动变速器的离合器机构。

由于可以实现的高位置精度和高减速比，此外特别有利的用途还提供在于机器人的轴向驱动、飞行模拟器的驱动、用于跟踪天线、用于机动车辆的动态转向或印刷机器的驱动中。因此，上述用途也在本发明的另一方面要求保护。

本发明的后续方面在于要求保护具有上述调节装置的车辆变速器。

下面参考附图更详细地解释了本发明。在附图中：

图1示出了用于对调节轴进行调节的调节装置的可能的实施例变体的示意性截面视图；

图2示出了根据图1的沿截面线A-A的部分截面；

图3示出了根据图1的沿截面线B-B的部分截面；

图4示出了根据图1的沿截面线C-C穿过调节装置的截面视图；以及

图5示出了根据图1的沿截面线D-D穿过调节装置的截面视图。

用于对调节轴1进行调节的本发明调节装置的可能的实施例变体在图1至图5中通过示例的方式示出。

调节装置包括布置在壳体9中的电驱动器或电动马达2。电驱动器2通过作为传动齿轮装置的谐波驱动齿轮装置联接到调节轴1。电驱动器2的驱动轴3连接到谐波驱动齿轮装置的椭圆板形或杯形波发生器4。椭圆波发生器4与谐波驱动齿轮装置的可变形套筒5逐段地操作性连接，其方式为使得套筒5因波发生器4而变形，其方式为使得可变形套筒5的外齿由于变形而与固定到壳体上的环6的内齿以及与调节环7的内齿逐段地啮合，其中，调节环7连接到要被驱动的调节轴1。

特别地可以在图1看出，可变形套筒5的外齿的轴向齿宽选择为使得可变形套筒的外齿与固定到壳体上的环6的内齿以及与调节环7的内齿在轴向上重叠。由于对于相同直径，调节环7的内齿的齿数与固定到壳体上的环6的内齿的齿数不同，两个内齿系统相对于彼此旋转移位，使得调节环7产生高比率旋转运动并传递至调节轴1。

可变形套筒5的外齿的齿数小于固定到壳体上的环6的内齿的齿数以及调节环7的内齿的齿数。总之，由于相应地选择齿数，在所提出的调节装置的情况下，通过谐波驱动齿轮装置可以实现160:1以及更高的对应地期望的减速比。

由于调节轴1以及驱动轴3与共同的旋转轴线8相关联以及因此彼此同轴地布置以及由于调节轴1与驱动轴3轴向地前后布置，因此实现了节省空间的布置。此外提供的是，固定到壳体上的环6与电驱动器2的驱动轴3同轴地布置并且连接到壳体9的盖10。调节环7与调节轴1同轴地布置，使得对于所提出的调节装置整体实现了特别紧凑的设计。

当在车辆变速器、特别是车辆的自动变速器中使用调节装置时，示出的调节轴1被设置为致动轴，该致动轴用于启用挡位并且/或者用于致动车辆变速器的驻车锁并且/或者用于致动变速器的离合器机构。

调节装置中谐波驱动齿轮装置的结构由根据图2和图3的部分截面展示。特别地，示出了以椭圆形方式变形的套筒5与固定到壳体上的环6的内齿以及与调节环7的内齿的啮合。

在根据图4和图5的另一截面图示中可以整体看到具有以椭圆形方式变形的套筒5的波发生器4的椭圆形形式。还展示了固定到壳体上的环6以及调节环7的圆形截面。

在图1至图5中所示的示例性实施例中，通过示例方式提供的是，可变形套筒5的齿数例如为180齿，固定到壳体上的环6的齿数例如为202，并且调节环7的齿数为200。这产生的齿轮比例如为200:2＝100。然而，这些数据应被视为仅仅是示例性的。

附图标记清单

1 调节轴

2 电驱动器或电动马达

3 驱动轴

4 波发生器

5 可变形套筒

6 固定到壳体上的环

7 调节环

8 旋转轴线

9 壳体

10 壳体的盖

Claims (11)

1.一种用于对调节轴(1)进行调节的调节装置，所述调节装置具有电驱动器(2)，所述电驱动器通过传动齿轮装置联接到所述调节轴(1)，其特征在于，谐波驱动齿轮装置被设置作为所述传动齿轮装置。

2.如权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述电驱动器(2)的驱动轴(3)连接到所述谐波驱动齿轮装置的椭圆波发生器(4)，其中，所述椭圆波发生器(4)与可变形套筒(5)逐段地操作性连接，其方式为使得所述可变形套筒(5)的外齿与固定到壳体上的环(6)的内齿以及与调节环(7)的内齿逐段地啮合，其中，所述调节环(7)连接到要被驱动的所述调节轴(1)。

3.如权利要求2所述的调节装置，其特征在于，所述可变形套筒(5)的外齿的齿宽选择为使得所述可变形套筒(5)的外齿与所述固定到壳体上的环(6)的内齿以及所述调节环(7)的内齿两者轴向地重叠。

4.如权利要求2或3所述的调节装置，其特征在于，所述可变形套筒(5)的外齿的齿数小于所述固定到壳体上的环(6)的内齿的齿数以及所述调节环(7)的内齿的齿数。

5.如权利要求2至4之一所述的调节装置，其特征在于，对于相同直径，所述调节环(7)的内齿的齿数与所述固定到壳体上的环(6)的内齿的齿数不同。

6.如权利要求2至5之一所述的调节装置，其特征在于，所述调节轴(1)以及所述驱动轴(3)与共同的旋转轴线(8)相关联，并且在轴向上前后布置。

7.如权利要求2至6之一所述的调节装置，其特征在于，所述固定到壳体上的环(6)与所述电驱动器(2)的驱动轴(3)同轴地布置。

8.如权利要求2至7之一所述的调节装置，其特征在于，所述调节环(7)与所述调节轴(1)同轴地布置。

9.如权利要求3所述的调节装置，其特征在于，用于启用挡位并且/或者用于致动车辆变速器的驻车锁的致动轴被设置为所述调节轴(1)。

10.如权利要求1至8之一所述的调节装置在机器人的轴向驱动中或在飞行模拟器的驱动中或用于跟踪天线或用于机动车辆的动态转向或在印刷机器的驱动中的用途。

11.一种车辆变速器，所述车辆变速器具有如权利要求1至9之一所述的调节装置。

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