CN205559761U - 汽车变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种汽车变速器，其具有减小的重量和较小的尺寸，提高了换挡时驾驶员的操作感觉，防止变速失败，并提高了耐久性。汽车变速器包括壳体、由驾驶员操纵的把手、与把手的操作相关联运动的杆以及提供反作用力的线性驱动电机。线性驱动电机包括设置在壳体中的后部部件、相对于后部部件可移动地安装的前部部件、设置在前部部件或后部部件中的磁体和设置在另一部件中的线圈。前部部件包括侧壁和盖，该侧壁具有与后部部件重叠的至少一部分，该盖从侧壁的一个端部延伸到前部部件的内侧并具有第一盖单元，第一盖单元具有比侧壁的厚度大的厚度。

Description

汽车变速器

相关申请的交叉引用

本申请根据美国法典第35卷第119节要求来自2014年12月26日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0190215号、2014年12月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0194460号、2015年6月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0093544号和2015年9月18日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0132554号的优先权以及所有由此累积的权益，这些专利申请的内容通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本实用新型涉及一种汽车变速器(automotive transmission)，且更具体地，涉及一种驾驶员通过其选择挡位的汽车变速器。

背景技术

通常，为了用具有在给定范围内的每分钟转速(rpm)的发动机实现从低速移动到高速移动的可变车速，车辆通常配备有变速器，以在改变发动机rpm的传动比时调整车轮的旋转速度。此外，汽车变速器具有反向传输发动机的输出以允许反向驱动车辆的功能。

驾驶员通过操作(例如，致动)靠近驾驶员设置(例如，定位或安装)的把手来选择挡位，以调节传动比。变速器通常是手动变速器或自动变速器。在手动变速器中，驾驶员根据车辆的移动速度选择挡位，例如第一挡、第二挡、第三挡、第四挡等。在自动变速器中，车辆的发动机控制单元(ECU)根据车辆的移动速度、发动机负荷以及节流阀的开口度自动控制 车辆的挡位。

通常，自动变速器包括具有停车或停止车辆运行的P挡、接合车辆的向前移动的D挡、接合车辆的逆向移动的R挡和限制发动机输出传输到车辆的驱动轮的N挡的挡位。例如，驾驶员可以使用把手选择各挡位，该把手通常是杆式或刻度盘式。某些车辆可以配备有具有按钮式的挡位的变速器。特别地，变速杆具有按停车-倒车-空挡-前进(P-R-N-D)的顺序布置的一系列挡位级别，并允许驾驶员通过线性平移(例如，移动)变速杆来选择各挡位。最近，变速器设置有杆式的把手，该杆倾斜到适当位置并通过驾驶员的操作返回，而不是固定在P-R-N-D换挡装置的挡位中。因此，通过基于杆倾斜的方向改变P-R-N-D换挡装置，来顺序选择挡位。

另外，具有刻度盘式的把手通过围绕刻度盘布置P-R-N-D挡来选择挡位，该刻度盘在预定的角度范围内转动并在每个挡位处放置刻度盘的一个特定点。配备有杆式或刻度盘式的把手的变速器以触觉方式传输变速操作感觉，以便允许驾驶员识别挡位已经调整(例如，改变)或当驾驶员选择在P-R-N-D挡位布置中的挡位时识别把手位于每个挡位处。换言之，为了实现变速操作感觉，变速器配备有变速制动设备。然而，使用机械构造来实现变速操作感觉的常见的变速制动设备可能需要复杂的结构。

此外，为了车辆的安全运行，应当在车辆几乎停止时完成从D挡变速到P挡或R挡，或者从P挡或R挡变速到D挡。换言之，单独的变速阻挡设备设置在常见的变速器中，以通过仅当某些条件得到满足时允许换挡来禁止换挡，同时防止把手在其他情况下移动。

在本部分公开的以上信息仅用于增强对本实用新型的背景的理解，并且因此其可以包含不构成对于本领域的普通技术人员在本国已经知道的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型提供了一种汽车变速器，其可以被制造为重量较轻且尺寸较小。汽车变速器可通过增加变速杆的推进力来提高驾驶员在换挡时的操 作感觉，从而防止变速失败。因此，汽车变速器可具有改善的耐久性。此外，当室内的驾驶员选择挡位时，汽车变速器可产生线性驱动电机的恒定推进力。

在示例性实施方案的一个方面中，汽车变速器可以包括壳体、由驾驶员操作的把手、连同(例如，联合)把手的操作移动(例如，平移)的杆、和线性驱动电机，该线性驱动电机被构造成提供抵抗移动(例如，移位)把手所需的力或驾驶员操作(例如，致动)把手所需的力的反作用力。线性驱动电机可包括固定地设置在壳体内的后部部件，并且前部部件可以相对于后部部件可移动地设置。进一步，磁体可设置在前部部件或后部部件中的一个内。线圈可设置在前部部件和后部部件中的另一个内。此外，前部部件可以包括侧壁和盖，该侧壁具有与后部部件重叠的至少一部分，该盖从侧壁的一端延伸到前部部件的内侧并且可以具有第一盖单元，第一盖单元具有比侧壁的厚度大的厚度。

第一盖单元具有的厚度可以为约2倍的侧壁的厚度。第一盖单元和侧壁的厚度比可为约3：1。盖还可以包括第二盖单元，该第二盖单元从第一盖单元延伸到前部部件的内侧，并且可以具有大于第一盖单元的厚度的厚度。第二盖单元的第一表面可以与第一盖单元的第一表面是共面的。此外，第二盖单元的第二表面可相对于第一盖单元的第二表面呈阶梯状并可平行于侧壁突出。后部部件可包括线圈架(bobbin)，线圈架使线圈缠绕在其上。线圈架可以包括连接到壳体的基板，和线圈柱，该线圈柱从基板的一个表面延伸并使线圈缠绕在其上。多个凹部可以形成在基板的第二表面上，并且可以朝向基板的第一表面凹入。

在一些示例性实施方案中，前部部件可以被构造成朝向后部部件移动，直到前部部件的移动被限制，且线圈可以与第一盖单元间隔开预定距离。线圈和第一盖单元之间的预定距离可以在约1mm至约2mm的范围内。在其他示例性实施方案中，杆可包括枢转部件、把手联接部件和延伸部件，该枢转部件可旋转地支撑在壳体内，该把手联接部件从枢转部件延伸到一侧并联接到把手，该延伸部件从枢转部件延伸至相对的(例如，其他或可选的)侧，可具有弯曲的至少一部分。

汽车变速器还可以包括连杆元件，该连杆元件具有联接到延伸部件以能够旋转的第一端和联接到前部部件的第二端，且随前部部件线性地移动并使杆围绕枢转部件旋转。延伸部件可以包括穿孔(penetration aperture)，该穿孔使连杆枢转轴联接到连杆元件的端部。汽车变速器还可以包括插入穿孔和连杆枢转轴之间的弹性元件。

线性驱动电机可以包括第一磁轭(yoke)和第二磁轭，该第一磁轭设置在磁体的第一端处并且可以具有第一厚度，该第二磁轭设置在磁体的第二端处并且可以具有大于第一厚度的第二厚度。第一磁轭和第二磁轭可围绕磁体同心地布置。磁体可以具有非对称的磁化分布，其中N极和S极中的一个的极性可以邻近第二磁轭形成，而且可以具有比邻近第一磁轭形成的另一极的极性分布更宽的极性分布。磁体的非对称的磁化分布可以增加前部部件的推进力，邻近第二磁轭形成的极性可产生可比由邻近第一磁轭形成的极性产生的电磁力大的电磁力。

在其他示例性实施方案中，磁体的相对的(例如，相对)表面之间的至少一个区域的宽度可以小于相对的表面之间的宽度。磁体的宽度可以从磁体的相对的表面到磁体的中间部分被恒定地保持，且磁体的中间部分的宽度以直线或曲线的形式减小。磁体的宽度可以从磁体的相对的表面到磁体的中间部分被恒定地保持，且中间部分的宽度可以被恒定地保持。磁体的宽度可以从磁体的相对的表面到磁体的中间部分以直线或曲线的形式减小。

如上所述，示例性实施方案可以提供一种汽车变速器，其可以被制造成具有减小的重量和尺寸。此外，汽车变速器可以通过增加变速杆的推进力来提高换挡时驾驶员的触觉控制(例如，操作感觉)，从而降低变速失败。此外，汽车变速器可具有改善的耐久性，并且当驾驶员选择挡位时可以由线性驱动电机生成恒定的推进力。

附图说明

本实用新型的上面的和其他的特征和优势将通过参照附图详细描述 其优选示例性实施方案而变得更明显，在附图中：

图1为根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器的示例性透视图；

图2为图示根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器的外部壳体被移除的示例性侧视图；

图3为图示根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器的杆和弹性元件的示例性侧视图；

图4为图示图3的‘A’部分的示例性放大图；

图5为图示连杆枢转轴由图4所示的弹性元件弹性地支撑的示例性视图；

图6为图示从图2中所示的汽车变速器除去的内部壳体的示例性侧视图；

图7为根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器的线性驱动电机的示例性透视图；

图8为根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器的线性驱动电机的示例性分解透视图；

图9至图11为顺序图示图8中所示的线性驱动电机依据根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器的变速操作的状态的示例性的横截面图；

图12为根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器的线性驱动电机的示例性后视图；

图13为比较地图示根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器的线性驱动电机的推进力与常规的线性驱动电机的推进力的示例性曲线图；

图14为图示根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器的线性驱动电机的线圈的长度的示例性横截面图；

图15为图示根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器的线性 驱动电机的线圈的长度改变时推进力的转变的示例性曲线图；

图16为根据本实用新型的示例性实施方案的线性驱动电机的示例性横截面图；

图17至图19为图示基于根据本实用新型的示例性实施方案的线性驱动电机的操作而使推进力转变的示例性视图；

图20为图示根据本实用新型的示例性实施方案的线性驱动电机的推进力的示例性曲线图；

图21和图22为图示根据比较的实验示例的线性驱动电机的推进力的示例性曲线图；

图23为根据本实用新型的示例性实施方案的线性驱动电机的示例性分解透视图；

图24为根据本实用新型的示例性实施方案的线性驱动电机的示例性横截面图；

图25和图26为比较地图示根据本实用新型的示例性实施方案的线性驱动电机的推进力与常规的线性驱动电机的推进力的示例性曲线图；

图27为根据本实用新型的示例性实施方案的线性驱动电机的示例性纵向横截面图；以及

图28和图29为图示根据本实用新型的示例性实施方案的线性驱动电机的磁体的形状的示例性视图。

具体实施方式

本实用新型的优势和特征以及实现它们的方法可以参考下面的优选实施方案的详细说明和附图来更容易地理解。然而，本实用新型可以以许多不同的形式来实施并且不应当理解为受限于本文中陈述的各实施方案。而是，这些实施方案被提供，使得本公开将是完全的且完整的并且将完全地将本实用新型的构思传达至本领域技术人员，并且本实用新型将仅被所附的权利要求限定。自始至终，相似的数字指的是相似的元件。

本文所描述的实施方案将参考通过本实用新型的理想示意图方式示出的平面图和/或横截面图进行描述。因此，示例性视图可以根据制造技术和/或公差修改。在附图中，出于说明的清楚性，各层和各区域的厚度被放大或缩小。

应理解，如本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他相似术语通常包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)的乘用汽车、公共汽车、卡车、各种商用车辆，包括多种船的船舶、轮船、航空器及类似物，并且包括混合动力车辆、电动车辆、燃烧、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其他替代燃料车辆(例如，来源于除石油之外的资源的燃料)。

本文所用的术语只是为了描述特定实施方案的目的，其并不意在限制本实用新型。如本文所使用的，单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指明。还应理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprise)”和/或“包括(comprising)”表示所记载的特征、整体、步骤、操作、要素和/或部件的存在，而非排除一个或一个以上的其他特征、整体、步骤、操作、要素、部件和/或它们的组的存在或附加。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列的项中的一个或多个的任意一个和所有组合。例如，为了使本实用新型的描述清楚，未示出不相关的部分，并且为了清楚，放大了层和区域的厚度。另外，当指出一个层是“在”另一个层或基板上时，该层可直接在另一层或基板上或者第三层可以设置在其间。

除非特别说明或从上下文明显的，如本文所使用的，术语“约”应理解为在本领域的正常公差范围内，例如在平均值的2个标准偏差内。“约”可以理解为在规定值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非从上下文中另外明确地，本文所提供的所有数值由术语“约”修饰。

图1为根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器的示例性透视图。如图1所示，汽车变速器1可以包括向上突出的把手10、设置在把手10下方(例如，之下)并包围把手10的上部壳体21、联接到上部壳体21 的第一侧的底部部分的第一侧部壳体22和联接到上部壳体21的第二侧的底部部分的第二侧部壳体23。把手10和上部壳体21可以设置成在车辆内部内的中心仪表台(center fascia)和中心控制箱(center console box)之间暴露于车辆的内部。位于上部壳体21下方(例如，之下)的第一侧部壳体22和第二侧部壳体23可以设置在从中心仪表台延伸到中心控制箱的隔室内，而不暴露于车辆的内部。把手10可以由驾驶员操作且可被致动(例如，向前或向后移动)，以按P-R-N-D的顺序选择挡位。在支持手动变速模式的变速器中，把手10可以移动到左侧或右侧，然后向前或向后移动，以选择第一挡、第二挡、第三挡、第四挡等的挡位。

如图1所示，用于停车的按钮P可形成在上部壳体21中。上部壳体21的停车按钮P可以是电动停车制动(EPB)的可操作按钮。可选地，上部壳体21的停车按钮P可以是用于设定挡位在P级别的按钮。换言之，挡位可以通过把手10按R-N-D的顺序来选择。如图1所示，界定变速器1的后侧的内部壳体24可设置在第一侧部壳体22和第二侧部壳体23之间。内部壳体24可以联接到线性驱动电机(图2的80)的设置在内部壳体24内的线圈架(图8的850)。如图1所示，内部壳体24可以通过螺丝S5和S6联接到线圈架850。

图2示出了图示根据本实用新型的实施方案的汽车变速器的外部壳体被移除的示例性侧视图。汽车变速器1的内部结构示于图2中。换言之，杆40可以支撑把手10，杆支座(lever holder)30可以可旋转地支撑杆40，连杆元件70可联接到杆40以便相对地可旋转，且线性驱动电机80可以联接到设置在外部壳体21、22和23内的内部壳体24。在前述的部件中，将首先描述杆40。

图3示出了图示根据示例性实施方案的汽车变速器的杆和弹性元件的示例性侧视图。如图2和图3所示，杆40可包括可旋转地联接到杆支座30的枢转部件42、从枢转部件42延伸到第一侧的把手联接部件41和从枢转部件42延伸到第二侧的延伸部件43。

如图3所示，把手联接部件41可以从枢转部件42的上部(例如，顶部)端部以基本上线性的方式延伸。此外，如图2中所示，把手联接部件 41可以插入到把手10中，以联接到把手10。枢转部件42可包括杆枢转轴421，该杆枢转轴421从枢转部件42的侧向表面突出。杆枢转轴421可插入到形成在杆支座30内的支座穿孔31中，以将枢转部件42可旋转地联接到杆支座30。杆支座30可固定地设置在外部壳体21、22和23中的一个内，以限制杆40进行相对于杆枢转轴421的旋转操作。

如图3所示，延伸部件43可被形成为从枢转部件42的下部(例如，底部)端部以基本上'S'形的形式延伸。因此，杆40可具有关于枢转部件42竖直地非对称的形状。进一步，延伸部件43的一部分可以位于比把手联接部件41更向前。特别地，延伸部件43和连杆元件70的布置可以将线性驱动电机80的输出传输到杆40。线性驱动电机80可位于枢转部件42的下方(例如，之下)，并可以引起变速器1的前后方向的长度的减少。变速器1的前后方向的长度的减少可以使得变速器1紧凑。例如，中心仪表台和中心控制箱之间的空间可减少，并且可以提高变速器1的空间利用效率。特别地，所产生的剩余空间可能归因于变速器1的结构紧凑，且可用于安装部件，以便车辆的进一步加强和方便。

如图3所示，穿孔433可以形成在延伸部件43的底端处，并且可包括朝向相对的侧延伸的第一安装单元431和第二安装单元432。弹性元件50可设置在穿孔433、第一安装单元431和第二安装单元432中的每个内。

图4为图示图3的‘A’部分的示例性放大图。如图4所示，弹性元件50可具有基本上'Ω'形的构造。弹性元件50可包括定位成邻近穿孔433的第一弹性部件51、固定地安装在第一安装单元431和第二安装单元432中的固定部件54和55、以及连接第一弹性部件51与固定部件54和55的第二弹性部件52和53。第二弹性部件52和53可包括第一弹性支撑部件52和第二弹性部件53，该第一弹性支撑部件52从第一弹性部件51的第一端延伸，该第二弹性部件53从第一弹性部件51的第二端延伸。

固定部件54和55可以包括分别联接到第一安装单元431和第二安装单元432的第一固定部件54和第二固定部件55。第一固定部件54可自第一弹性支撑部件52延伸，并可形成为从穿孔433的内部包围第一安装单元431。此外，第一固定部件54可通过螺丝S1联接到第一安装单元431， 该螺丝S1可以从第一安装单元431的外部，换言之，从穿孔433的相对侧进入。第二固定部件55可以从第二弹性部件53延伸，并可形成为从穿孔433的内部包围第二安装单元432。进一步，第二固定部件55可通过螺丝S2联接到第二安装单元432，该螺丝S2可以从第二安装单元432的外部，换言之，从穿孔433的相对侧进入。

第一固定部件54可通过朝向穿孔433的内部按压第一弹性部件51和第一弹性支撑部件52而联接到第一安装单元431。例如，如图4中所示，第一弹性部件51可以弹性变形，以被按压并定位成邻近穿孔433，以具有对应于穿孔433的顶端的形状，且第一弹性支撑部件52可以弹性变形，以便基本上成形为与穿孔433间隔开的朝向穿孔433的内部突出的圆弧的形式。此外，第二固定部件55可以通过朝向穿孔433的内部按压第一弹性部件51和第二弹性部件53而联接(例如，固定)到第二安装单元432。具体地，如图4所示，第一弹性部件51可以弹性变形，以被按压且定位成邻近(例如，使紧密接触)穿孔433，以具有基本上对应于穿孔433的顶端的形状。第二弹性部件53可弹性变形，以基本上成形为与穿孔433间隔开的朝向穿孔433的内部突出的圆弧的形式。

在示例性实施方案中，穿孔433的第二端可以是开放的，但本实用新型的各方面并不限于此。穿孔433可以包括第一安装单元431和第二安装单元432的合并成一体的端部，使得穿孔433可以具有基本上圆形或椭圆形的形状。换言之，固定部件54和55的形状可以改变，以对应于圆形或椭圆形的穿孔433。

图5为图示连杆枢转轴由图4所示的弹性元件弹性地支撑的状态的示例性视图。根据示例性实施方案的连杆枢转轴60可以将杆(图2中的40)和连杆元件(图2中的70)联接到彼此，以可旋转。如图5所示，连杆枢转轴60可穿过穿孔433，并且可以通过穿孔433中的第一弹性支撑部件52和第二弹性部件53紧固。特别地，连杆枢转轴60可包括枢转轴前部61、轴本体62和螺母联接单元63。枢转轴前部61可具有比穿孔433大的直径，以用于当螺母(图2中的64)与螺母联接单元63组装在一起时旋转螺母联接单元63，同时用作用于将轴本体62保持在穿孔433中的挡块。 进一步，要联接到螺丝刀或钻头的基本上十字形、一字形或六角形的工具联接槽(未示出)，可形成在枢转轴前部61的相对的侧处，虽然在图5中未示出。轴本体62可从枢转轴前部61延伸，并且可以具有基本上圆柱形的形状，并具有由第一弹性支撑部件52弹性地支撑的第一端和由第二弹性部件53弹性地支撑的第二端，如图5所示。

螺母联接单元63的至少一部分可暴露于穿孔433的外部，并且可以具有比轴本体62小的直径。连杆元件70的一端可以可旋转地联接到定位成邻近轴本体62的螺母联接单元63的一部分。对应于螺母(图2的64)的螺纹的螺纹可以形成在与轴本体62间隔开的螺母联接单元63的端部的外侧。螺母64可联接到螺母联接单元63的端部，并且可以防止连杆元件70被拆卸。在车辆的寿命周期内，把手10可以被反复操作数万次至数十万次。当未设置弹性元件50时，根据把手10的操作，使轴本体62和穿孔433彼此直接接触，且相对于彼此相对地旋转，从而导致磨损。磨损可在轴本体62和穿孔433之间产生间隙。

然而，根据示例性实施方案，弹性元件50可以插入穿孔433和轴本体62之间，并且可以防止轴本体62和穿孔433之间发生摩擦。另外，由于弹性元件50的第二弹性部件52和53弹性地支撑轴本体62，即使当轴本体62逐渐磨损时，可以防止在第二弹性部件52和53与轴本体62之间产生间隙。因此，即使重复操作把手10几万次至几十万次后，把手10仍可具有增强的耐用性，从而实现固定的扭矩在杆40和连杆元件70之间传递。

图6是图示从图2中所示的汽车变速器除去的内部壳体的示例性侧视图。如图6所示，汽车变速器1可以包括连杆元件70，该连杆元件70联接到杆40以可相对地转动，且线性驱动电机80可具有联接到连杆元件70的一部分和联接到内部壳体(图2的24)的其他部分。线性驱动电机80的联接到连杆元件70的部分为前部部件810，且联接到内部壳体24的部分为后部部件850和860。连杆元件70可包括凸缘71和从凸缘71的一个表面延伸到杆40的穿孔433的一对联接套(a pair of coupling sets)72。

该对联接套72可形成为彼此间隔开一定的距离，该距离对应于杆40 的厚度。尽管该对联接套72中的仅一个示于图6中，但与联接套72相同的另一对联接套(未示出)在图6中观察时设置在杆40的后部中。如上所述，图6中示出的该对联接套72可以与螺母联接单元63组装在一起，以通过螺母64联接，并且可以通过螺母64防止该对联接套72被拆卸。例如，该对联接套(未示出)可以被组装成定位在连杆枢转轴60的枢转轴前部61和杆40之间，以由枢转轴前部61联接，并且可以由此通过枢转轴前部61防止该对联接套(未示出)被拆卸。

线性驱动电机80的前部部件810可以设置在凸缘71的相反表面上。前部部件810和凸缘71可以通过螺丝S3和S4或其他紧固部件联接到彼此。线性驱动电机80的后部部件850和860可以联接到固定地安装的内部壳体(图2的24)。前部部件810可以被安装成在给定的距离范围内在线性方向上(在图6中的左右方向上)从与内部壳体24固定在一起的后部部件850和860移动。因此，当驾驶员操作把手10时，杆40可绕枢转部件42旋转，且连杆元件70和前部部件810相应地线性移动。相反，当前部部件810线性移动时，连杆元件70连同前部部件810线性地移动，使得杆40与把手10旋转。

在下文中，将对根据示例性实施方案的汽车变速器1的线性驱动电机80进行更详细地说明。图7为根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器的线性驱动电机的示例性透视图。图8为根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器的线性驱动电机的示例性分解透视图。图9至图11为顺序图示图8中所示的线性驱动电机可依据根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器的变速操作的状态的示例性的横截面图。图12示出根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器的线性驱动电机的示例性后视图。

如图8和图9中所示，线性驱动电机80可包括前部部件810、磁体820、磁轭830、电机轴840、线圈架850、线圈860和衬套871和872。线性驱动电机80可被驱动以使前部部件810直线移动(例如，移位)，同时磁体820可以通过由施加到线圈860的电流的变化形成的磁场而移动(例如，移位)。

如图9中所示，电机轴840可包含线性驱动电机80的中心轴并可具有第一端和第二端，该第一端暴露于前部部件810的前部，该第二端固定到形成在线圈架850的基板851中的电机轴容纳单元851a。电机轴840的暴露于前部部件810的前部的第一端可穿过连杆元件70的凸缘71。电机轴840可引导前部部件810的移动(例如，方向位移)，该前部部件810相对于后部部件850和860、磁体820、磁轭830和连杆元件70移动。线圈架850和线圈860可以界定线性驱动电机80的后部部件。线圈架850可包括联接到内部壳体(图2的24)的基板851和从基板851的一个表面延伸的线圈柱852。如上所述，电机轴容纳单元851a可联接形成在基板851的中心处的电机轴840的第二端。如图9中所示，电机轴容纳单元851a可形成为在基板851的第二表面上突出，以便暴露电机轴840的第二端的一部分。

如图12所示，用于固定内部壳体24和基板851的螺丝(图1的S5和S6)插入其中的螺丝孔851b，可以形成在基板851的第二表面中。此外，多个凹部851c可形成在电机轴容纳单元851a和基板851的第二表面中的螺丝孔851b之间。多个凹部851c可形成为凹入成相对于基板851的第一表面呈阶梯状，或者可以形成为穿过基板851的第二表面。可以设置多个凹部851c，以减少线性驱动电机80的重量。

如图9中所示，线圈柱852可形成为延伸，同时相对于基板851呈阶梯状。线圈860可以缠绕在线圈柱852的外表面上。线圈柱852可以具有中空的内部空间，该中空的内部空间可产生电机轴840和安装在前部部件810中的磁体820和磁轭830的容纳或移动空间。

如图7至图9中所示，前部部件810可以包括侧壁811以及盖812和813，该侧壁811具有围绕线圈860的外侧的至少一部分，该盖812和813保持阻塞(例如，封闭)侧壁811的一个端部。

如图9中所示，盖812和813包括第一盖单元812和第二盖单元813。第一盖单元812可形成为从侧壁811的一端延伸以基本上垂直于侧壁811，且可界定盖812和813的周边部分。第二盖单元813可形成为从第一盖单元812延伸到内部，并且可界定盖812和813的中心部分。如图9中所示， 第二盖单元813可具有对应于磁体820的直径的直径。如图9中所示，第二盖单元813可形成为具有比第一盖单元812的厚度大的厚度。第一盖单元812的厚度t3对应于在盖812和813中的每个的另一表面的一部分和盖812和813中的每个的一个表面之间的范围内的宽度，盖812和813中的每个的另一表面界定将在后面描述的空间814。此外，第二盖单元813的厚度t2对应于在盖812和813中的每个的另一表面的一部分(该部分与磁体820接触)和盖812和813中的每个的一个表面之间的范围内的宽度。

根据一个示例性实施方案，前部部件810的第一表面可联接到连杆元件70的第二表面，第一盖单元812的第一表面和第二盖单元813的第一表面基本上彼此共面。第二盖单元813的第二表面可以形成为基本上与侧壁811平行地突出且相对于第一盖单元812的第二表面形成阶梯状部分。因此，第二盖单元813可比第一盖单元812厚出阶梯状部分的厚度。盖812和813可以将磁体820通过磁力移动或保持在合适的位置时产生的推进力直接传递到连杆元件70。推进力可以与盖812和813的重量以及磁体820和线圈860之间施加的磁力成比例。然而，当增加盖812和813的直径或厚度以增加推进力时，线性驱动电机80的总尺寸可能会不期望地增加。

因此，根据示例性实施方案，将使线性驱动电机80和磁体820彼此直接接触时由磁体820产生的推进力直接传递的第二盖单元813，可以形成为相对厚的，以增加第二盖单元813的重量，从而增加推进力。此外，连接第二盖单元813和侧壁811的第一盖单元812可形成为相对薄的，以减小盖812和813的重量，从而减小线性驱动电机80的重量。接合连杆元件70的螺丝S3和S4插入在其中的螺丝孔812a，可以形成在第一盖单元812中。电机轴840穿过的第一轴孔813b可以形成在第二盖单元813中。第一轴孔813b的内径可以大于电机轴840的外径，且第一衬套871可插入在第一轴孔813b和电机轴840之间。

第一衬套871可防止第一轴孔813b和电机轴840彼此直接接触，并且可以允许前部部件810沿电机轴840平滑地移动。围绕第一轴孔813b突出的第一组装单元813a可以形成在第二盖单元813的第二表面上。第一组装单元813a可以与磁体820的第二组装单元822以过盈装配形式进行组 合，从而有利于第二盖单元813和磁体820的紧组装作业。上述的前部部件810可以由S45C碳钢、坡莫合金(permalloy)、非晶金属合金、定向电磁钢板、非定向电磁钢板、纯铁或类似物制成，以有效地在磁体820和线圈860之间传递磁力。

如图8和图9中所示，磁体820可以设置在第二盖单元813的第二表面上。磁体820可以是铁磁材料，例如钕。磁体820可以响应于由施加到后部部件850和860的线圈860的电流的变化所产生的磁场而沿电机轴840线性地移动，或者可以保持在合适的位置。电机轴840穿过的第二轴孔821可形成在磁体820的中心处。围绕第二轴孔821凹入的第二组装单元822可以形成在磁体820的第一表面上，以对应于第一组装单元813a。第一组装单元813a可形成为突出，并且第二组装单元822可以形成为凹入，示于图8和图9中，但本实用新型的各方面并不限于本文图示的类型。可选地，第一组装单元813a可形成为凹入且第二组装单元822可形成为突出。未定义的第三组装单元可形成为围绕磁体820的另一表面中的第二轴孔821凹入。

另外，如图8和图9所示，磁轭830可以设置在磁体820的第二表面上。磁轭830可以减少不必要的磁通的泄漏，并且形成磁体820和线圈860之间的磁场的磁通分布以基本上垂直于磁体820和线圈860。电机轴840穿过的第三轴孔831可形成在磁轭830的中心处。围绕第三轴孔831突出的第四组装单元832可形成在磁轭830的第一表面上，以对应于第三组装单元。第三组装单元可形成为凹入，并且第四组装单元832可以形成为突出，示于图8和图9中，但本实用新型的各方面并不限于本文图示的类型。可选地，第三组装单元可形成为突出，且第四组装单元832形成为凹入。

衬套安装槽833可通过第三轴孔831的内径的增加形成，该衬套安装槽可形成在磁轭830的第二表面中。第二衬套872可以插入衬套安装槽833与电机轴840之间。类似于第一衬套871，第二衬套872可以防止磁轭830和电机轴840彼此直接接触，并且可以允许磁轭830沿电机轴840平滑地移动。在该示例性实施方案中，磁体820可安装在前部部件810中，且线圈860可安装在线圈架850上，提供仅用于说明。相反，磁体820可以安 装在线圈架850上，且线圈860可以安装在前部部件810上。

如图9所示，第二盖单元813、磁体820和磁轭830可以形成为具有基本上类似的直径，以保持与侧壁811隔开预定距离。这里，线圈860和线圈柱852可以定位在第二盖单元813、磁体820和磁轭830中的每个与侧壁811之间形成的空间841内。随着前部部件810、磁体820和磁轭830沿着电机轴840共同地可滑动地移动，线圈860和线圈柱852可在空间814内重复地前进和后退。空间814的宽度可以等于或类似于前部部件810的第一盖单元812的宽度。进一步，根据该示例性实施方案的线性驱动电机80，侧壁811的厚度t1与第一盖单元812的厚度t3的比可为约1：3(见图9)。侧壁811的厚度t1可以是在侧壁811的界定空间814的内表面和外表面之间的范围内的宽度。

如上所述，第二盖单元813的厚度t2可以是相对大的，并且第一盖单元812的厚度t3可以是相对小的，从而减小线性驱动电机80的重量，同时线性驱动电机80的推进力可以增大。特别地，为了确定用于实现轻质线性驱动电机80而优化的第一盖单元812的厚度t3，进行了各种实验。结果，当第一盖单元812的厚度t3约比侧壁811的厚度t1大三倍时，获得最大的推进力。

图13为比较地图示根据示例性实施方案的汽车变速器的线性驱动电机的推进力与常规的线性驱动电机的推进力的示例性曲线图。在图13的图示中，曲线G1表示常规的音圈电机(VCM)的推进力的转变。曲线G2表示具有类似于根据示例性实施方案的汽车变速器1的线性驱动电机80的构造的修改的线性驱动电机的推进力的转变，其中第一盖单元812的厚度t3和侧壁811的厚度t1可以都设计为1T。

此外，曲线G3表示具有类似于根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器1的线性驱动电机80的构造的修改的线性驱动电机的推进力的转变，其中第一盖单元812的厚度t3可以设计为2T，且侧壁811的厚度t1可以设计为1T。曲线G4表示根据示例性实施方案的汽车变速器1的线性驱动电机80的推进力的转变，其中第一盖单元812的厚度t3可以为3T，且侧壁811的厚度t1可以为1T。曲线G2、G3和G4是从使用包括由 S45C碳钢制成的前部部件810的线性驱动电机80进行的实验获得的。

如所示，由于常规的VCM的推进力小于40N，所以常规的VCM实际上不能应用于汽车变速器(例如，曲线G1)。例如，在驾驶车辆期间，当驾驶员试图将从D挡换挡到P挡或R挡或者从P挡或R挡换挡到D挡时，用于限制把手的操作的反作用力可通过阻止换挡而产生，用于车辆的安全驾驶。为了安全地实现要求，从VCM输出的推进力可为40N或更大。然而，如图13中所示，常规的VCM在有效距离的范围内提供小于40N的推进力。

在曲线G2中，线性驱动电机80的推进力比如由曲线G1所表示的常规的VCM的推进力高。然而，小于40N的推进力表现在有效距离的范围内的区段的一部分中。在曲线G3和G4中，40N或更大的推进力表现在有效距离的范围内。然而，由曲线G4表示的推进力在短的有效距离中显著大于由曲线G3表示的推进力。

此外，尽管未示出在图13中，但是第一盖单元812的厚度t3设计为4T且侧壁811的厚度t1设计为1T，推进力显示的变化类似于由曲线G4表示的推进力的转变。然而，当第一盖单元812的厚度t3可以是4T时，线性驱动电机80的重量可以增加，且盖812和813的厚度可以增加，使得难以实现紧凑性并减小线性驱动电机80的重量。因此，根据示例性实施方案的汽车变速器1可以采取曲线G4的情况作为理想的情况。

特别地，在曲线G4的情况下，由于45N或更大的推进力可以从有效距离的开始时刻表现，因此根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器1实际上能够通过提供用于限制把手10的操作的反作用力实现变速阻断，以防止车辆移动时把手10从一个特定挡位换到另一个特定挡位。此外，必要时，可以强制地移位把手10，以增加车辆的行驶稳定性。例如，当驾驶员停止车辆的发动机同时挡位被定位在D挡或R挡时，线性驱动电机80可以通过强制地移位把手10到P挡而换挡到P挡。此外，当驾驶员通过控制施加到线圈860的电流使用把手10换挡时，可以提供对抗驾驶员操作把手10所需的力的适当的反作用力来控制推进力，以便换挡时向驾驶员提供变速触觉运动。

如图9至图11中所示，线性驱动电机80的前部部件810可以在预定距离内通过操作把手10相对于后部部件850和860移动。如上所述，在盖812和813中，第一盖单元812的厚度t3可以是相对较小的，且第二盖单元813的厚度t2可以大于第一盖单元812的厚度t3。因此，用于允许线圈860移动的额外的空间可以由对应于第一盖单元812和第二盖单元813之间的厚度差(t2-t1)的区域来形成。

因此，如图11中所示，当前部部件810最大限度地与后部部件850和860重叠时，线圈860的端部可以邻近(例如，使紧密接触)第一盖单元812的另一表面。在如图11中所示的这种状态下，线圈860与磁体820重叠，且线圈860的端部的一部分偏离与磁体820重叠的部分，以便然后与第二盖单元813重叠，并且线圈860可能受到逆磁通密度的影响。逆磁通密度可以是减小推进力的因素之一。因此，为了减小线圈860上逆磁通密度的影响，对用于在把手10的操作过程中提高推进力的各种方法进行研究。结果是，从各实验确认，当线圈860和第二盖单元813之间的重叠部分的范围可调整时，可以抑制逆磁通密度的影响，这导致推进力的增加。

图14示出示例性横截面图，图示根据示例性实施方案的汽车变速器的线性驱动电机的线圈的长度的状态。如图14所示，当操作把手10时，前部部件810可以朝向后部部件850和860移动，且线圈860与磁体820的长度重叠。换言之，线圈860的端部可与第一盖单元812的另一表面间隔开预定距离，使得线圈860的与第二盖单元813重叠的部分可以减小。如上所述，为了减小线圈860与第二盖单元813重叠的部分，进一步减小线圈860和其上可以缠绕线圈860的线圈柱852的长度。

在前部部件810朝向后部部件850和860移动的状态下，测试在其中线圈860被定位成邻近(例如，使紧密接触)第一盖单元812的另一表面或者当线圈860被制成通过在线圈860的长度上的逐渐减少与第一盖单元812的另一表面间隔开预定距离时的各种情况下的推进力，并且其结果示于图15中。

图15为图示根据示例性实施方案的汽车变速器的线性驱动电机的线圈的长度改变时推进力的转变的示例性曲线图。参考图15，曲线G-a表示 VCM的推进力的转变。曲线G-b表示具有与应用到根据示例性实施方案的汽车变速器1的线性驱动电机80的构造相同或类似的构造的修改的线性驱动电机的推进力的转变。线圈860的端部可以被设计成位于邻近(例如，使紧密接触)第一盖单元812的另一表面。此外，曲线的G-c表示具有与应用到汽车变速器1的线性驱动电机80的构造相同或类似的构造的修改的线性驱动电机的推进力的转变。例如，线圈860的长度可以减小约1mm，以在线圈860的端部和第一盖单元812的另一表面之间产生约1mm的距离。

此外，曲线的G-d表示具有与应用到汽车变速器1的线性驱动电机80的构造相同或类似的构造的修改的线性驱动电机的推进力的转变。线圈860的长度可以减小约2mm，以在线圈860的端部和第一盖单元812的另一表面之间产生约2mm的距离。曲线G-e至G-g表示具有与应用到汽车变速器1的线性驱动电机80的构造相同或类似的构造的修改的线性驱动电机的推进力的转变。线圈860的长度可以减小约3mm、约4mm和约5mm，以分别在线圈860的端部和第一盖单元812的另一表面之间产生约3mm、约4mm和约5mm的距离。如图所示，应用到根据本实用新型的示例性实施方案的汽车变速器1的线性驱动电机80相比于常规的VCM表现出显著增加的推进力。

此外，随着线圈860的端部和第一盖单元812的另一表面之间的距离的增大以及线圈860长度的逐渐减小，线圈860端部的一部分偏离其与磁体820重叠的部分，以便然后与第二盖单元813的重叠可以减少，推进力从有效距离的起始时刻是相当增加的。然而，当线圈860的长度减小以增加线圈860和第一盖单元812之间的距离时，推进力在有效距离的结束部分处可以进一步减小。因此，线圈860和第一盖单元812之间的距离可调节为约1mm至约2mm。当线圈860和第一盖单元812之间的重叠部分被减少线圈860和第一盖单元812之间的预定距离时，增加的推进力从有效距离的开始时刻表现出来。因此，汽车变速器1可以提供反作用力，以执行用于限制把手10的操作的换挡阻挡，以防止车辆移动时把手10从一个特定挡位换到另一个特定挡位。

图16为根据示例性实施方案的线性驱动电机的示例性横截面图。如图16中所示，线性驱动电机80可包括前部部件810、磁体820、第一磁轭813c、第二磁轭830、轴840、线圈架850、线圈860以及衬套871和872。如图16所示，线性驱动电机80可包括设置在盖812和813内的第一磁轭813c。第一磁轭813c可形成为从第二盖单元813延伸到前部部件810的内侧。第一磁轭813c和磁体820可同心地布置，且第一磁轭813c的直径可以对应于磁体820的直径。第一磁轭813c可以通过形成由磁体820形成的基本上垂直于磁体820和/或线圈860的磁场的磁通分布来最小化磁通的泄漏。在示例性实施方案中，第一磁轭813c和第二盖单元813可以一体地形成，但是这仅提供用于说明。当然，第一磁轭813c和第二盖单元813可以作为单独的部件存在。盖812和813以及第一磁轭813c可以由S45C碳钢、坡莫合金、非晶金属合金、定向电磁钢板、非定向电磁钢板、纯铁或类似物制成。

如图16所示，第二磁轭830可以设置在磁体820的第二表面(例如，其它表面)上。第二磁轭830可以通过形成由磁体820形成的基本上垂直于磁体820和/或线圈860的磁场的磁通分布来最小化磁通的不必要的泄漏。第二磁轭830可以由S45C碳钢、坡莫合金、非晶金属合金、定向电磁钢板、非定向电磁钢板、纯铁或类似物制成，且可以使用与第一磁轭813c和/或盖812和813相同的材料形成。

在本实施方案中，磁体820可设置在前部部件810中，且线圈860可安装在线圈架850上，但是这仅提供用于说明。更确切地，磁体820可以设置在线圈架850内，且线圈860可以安装在前部部件810上。如图16所示，第一磁轭813c、磁体820和第二磁轭830可以同心地布置为具有基本上相同的直径，使得它们保持与侧壁811间隔开预定距离。如图16所示，在线性驱动电机80中，可使第二磁轭830的厚度t5大于第一磁轭813c的厚度t4。第一磁轭813c的厚度t4和第二磁轭830的厚度t5可以对应于轴840的轴向长度。在线性驱动电机80中，第二磁轭830的厚度t5可大于第一磁轭813c的厚度t4，且线性驱动电机80的推进力可以增加，这将现在参考图17至图19详细地描述。

图17至图19为图示基于根据示例性实施方案的线性驱动电机的操作而使推进力转变的示例性视图。如图17至图19所示，在根据示例性实施方案的线性驱动电机80中，前部部件810、磁体820、第一磁轭813c和第二磁轭830可以相对于线圈架850和线圈860在给定的距离范围内一起移动。基于在线圈860中流动的电流的方向，前部部件810、磁体820、第一磁轭813c和第二磁轭830可以向前或向后移动。如从图17至图19中确认的，前部部件810的最短移动距离示于图17中，且前部部件810的移动距离可以按图18和图19中所示的状态的顺序逐渐增大。

如图17中所示，磁体820可以被放置成使得其与第一磁轭813c接触的一端成为S极，而与第二磁轭830接触的另一端成为N极。因此，当从图17看时，磁力分布可以在基本上反时针的方向上形成。为了在一个方向上(在图17中向左的方向上)移动前部部件810，当从盖812和813观看线圈架850时，电流(I1)可以在逆时针方向上流动。在靠近第二磁轭830的区域中，如图17中所示，磁场(B1)可以在从第二磁轭830延伸到线圈860的方向上形成，且电流(I1)在逆时针方向上流动，使得在一个方向上施加的电磁力F1作用在第二磁轭830上。

此外，在靠近第一磁轭813c的区域中，如图17中所示，磁场(B2)可以在从线圈860延伸到第一磁轭813c的方向上形成，且电流(I1)在逆时针方向上流动，从而在相反的方向上施加的电磁力F2作用在第一磁轭813c上。作用在第二磁轭830上的电磁力F1可以是移动前部部件810的向前的力，而作用在第一磁轭813c上的电磁力F2可以是移动前部部件810的相反的力。因此，在车辆初始启动时，前部部件810可以通过作用在第一磁轭813c上的电磁力F2来减小推进力。

因此，本实施方案的线性驱动电机80可以被构造成使第一磁轭813c的厚度t4小于第二磁轭830的厚度t5，且第二磁轭830的厚度t5可大于第一磁轭813c的厚度t4。与常规的线性驱动电机相比，在反向方向上产生推进力的电磁力F2，并且在向前方向上产生增加推进力的电磁力F1。此外，如图17中所示，由于第二磁轭830的厚度t5可大于第一磁轭813c的厚度t4，所以磁体820可以具有非对称的磁化分布，其中N极具有比S极 更宽的极性分布。如图17中所示，由于磁体820具有非对称的磁化分布(其中N极具有相对宽的极性分布)，所以面向前部部件810的外侧、在向前方向上产生推进力的电磁力F1的磁场(B1)，形成在更宽的区域中，从而增加在向前方向上产生推进力的电磁力F1。相反，由于S极具有相对窄的极性分布，所以在反向方向上产生推进力的电磁力F2可以减小。

如图18所示，当处于图18中所示的状态中的前部部件810在一个方向上前进得比图17中所示的状态远时，在反向方向上产生推进力的电磁力可以降低，除非第一磁轭813c和磁体820的S极区域与线圈860重叠，并且在向前方向上产生推进力的电磁力F3作为推进力。因此，处于图18中所示的状态中的线性驱动电机80表现出比处于图17中所示的状态中的更大的推进力。

另外，如图19中所示，当处于图18中所示的状态中的前部部件810在一个方向上前进得比处于图17中所示的状态中更远时，使得磁体820的N极区域的大部分不与线圈860重叠，面向前部部件810的外侧、产生在向前的方向上的推进力的电磁力F4的磁场(B1)可以形成在更窄的区域中。因此，与在图18中所示的状态中产生的电磁力F3相比，在向前方向上产生推进力的电磁力F4可以减小。因此，处于图19中所示的状态中的线性驱动电机80表现出比处于图18中所示的减小的推进力，且随着前部部件810在一个方向上前进更远，推进力逐渐减小。

图20为图示根据本实用新型的示例性实施方案的线性驱动电机的推进力的示例性曲线图。因此，线性驱动电机80表现出推进力转变，如图20中所示。如上所述，在前部部件810的初始移动阶段中(在图17中所示的状态中)，推进力可通过在向前方向上产生推进力的电磁力F2而减小。此后，在前部部件810的中间移动阶段中(在图18中所示的状态中)，在向前方向上产生推进力的电磁力可以进一步降低(例如，几乎消失)，使得推进力逐渐增加。随后，在前部部件810的后来移动阶段中(在图19中所示的状态中)，面向前部部件810的外侧、在向前方向上产生推进力的电磁力F4的磁场(B1)可以形成在较窄的区域中，从而逐渐降低推进力。

图21和图22为图示根据比较的实验示例的线性驱动电机的推进力的示例性曲线图。具体地，图21是图示通过保持第二磁轭830的厚度且改变第一磁轭813c的厚度时进行对比实验的线性驱动电机的推进力的示例性曲线图。在图21中，曲线G1(实线)表示被构造成具有带有基本上类似的厚度的第一磁轭813c和第二磁轭830的常规的线性驱动电机的推进力，该厚度可以是约10mm。曲线G2(点划线)表示被构造成具有厚度分别为约8mm和约10mm的第一磁轭813c和第二磁轭830的线性驱动电机的推进力。曲线G3(虚线)表示被构造成具有厚度分别为约6mm和约10mm的第一磁轭813c和第二磁轭830的线性驱动电机的推进力。曲线G4(双点划线)表示被构造成具有厚度分别为约4mm和约10mm的第一磁轭813c和第二磁轭830的线性驱动电机的推进力。

如从图形表示G1、G2、G3和G4确认的，当第一磁轭813c的厚度减小时，推进力在初始移动阶段增加。另外，如从图形表示G1、G2、G3和G4确认的，当第一磁轭813c的厚度减小时，推进力偏差D1和D2在前部部件810的初始移动阶段和后来移动阶段逐渐减小。特别地，在表示具有厚度分别为约6mm和约10mm的第一磁轭813c和第二磁轭830的线性驱动电机的推进力的曲线G3中，在前部部件810的初始移动阶段和后来移动阶段，前部部件810表现出基本上相同的推进力。然而，在表示具有厚度分别为约4mm和约10mm的第一磁轭813c和第二磁轭830的线性驱动电机的推进力的曲线G4中，初始推进力大于在曲线G3中的初始推进力，但是后来的推进力降低，直至初始推进力和后来推进力反向，产生了推进力偏差D4。

图22是图示通过保持第一磁轭813c的厚度且改变第二磁轭830的厚度时进行对比实验的线性驱动电机的推进力的示例性曲线图。在图22中，曲线G5(虚线)表示被构造成具有厚度分别为约10mm和约14mm的第一磁轭813c和第二磁轭830的常规的线性驱动电机的推进力。曲线G6(点划线)表示被构造成具有厚度分别为约10mm和约8mm的第一磁轭813c和第二磁轭830的线性驱动电机的推进力。在G7(实线)表示被构造成具有厚度分别为约10mm和约6mm的第一磁轭813c和第二磁轭830的线性 驱动电机的推进力。如从图形表示G5、G6和G7中确认的，当第二磁轭830的厚度大于第一磁轭813c的厚度时，如由曲线G5表示的，推进力在前部部件810的初始运动阶段中增加。此外，在前部部件810的初始移动阶段和后来移动阶段中由曲线G5表示的推进力偏差小于由曲线G6和G7表示的情况中的推进力偏差。

图23为根据示例性实施方案的线性驱动电机的示例性分解透视图。图24为根据示例性实施方案的线性驱动电机的示例性横截面图。图25和图26为比较地图示根据示例性实施方案的线性驱动电机的推进力与常规的线性驱动电机的推进力的示例性曲线图。

如图23和24中所示，在根据本实用新型的示例性实施方案的线性驱动电机中，磁体1820的宽度W11、W12和W13可以从磁体1820的相对表面到磁体1820的中间部分保持一致，随后以抛物线的形式减小。例如，可以具有基本上圆柱形的形状的磁体1820的直径可以从磁体1820的相对表面到磁体1820的中间部分保持一致，随后以抛物线的形式减小。如图24中所示，磁体1820的顶部部分1820a的宽度W11和磁体1820的底部部分1820b的宽度W12可以朝向磁体1820的中间部分保持一致。此外，磁体1820的顶部部分1820a的宽度W11和磁体1820的底部部分1820b的宽度W12可以彼此相等。磁体1820的中间部分1820c的宽度可以从顶部部分1820a和底部部分1820b朝向中间区域1820c以抛物线的形式逐渐减小，直到它变成等于宽度W13。

线性驱动电机80可以通过磁体1820和线圈860之间的相互作用产生推进力。磁体1820可通过推进力向前移位(例如，移动)。当设置在前部部件810内的磁体1820可以向前移动时，前部部件810也可以向前移动。例如，当磁体1820和线圈860之间没有相互作用时，磁体1820的大部分可位于线圈860的内部中。因此，线圈860可以围绕磁体1820的周边的一部分缠绕。在电流施加到线圈860的情况下，当磁体1820和线圈860之间产生电磁作用时，推进力可使磁体1820向前移动。因此，磁体1820可在向前的方向上移位。

在图25中，N1指示在具有恒定宽度的常规的圆柱形磁体中产生的推 进力。如图25中所示，在使用常规的圆柱形磁体的线性驱动电机中，当磁体的大致中间部分偏离线圈的内部时，最大的推进力产生，且由磁体和线圈之间的相互作用引起的推进力从磁体的中间部分偏离线圈磁体的内部时的时刻开始减少。

表1

如图25和表1中所示，由于圆柱形磁体具有大的推进力偏差，在换挡期间基于把手10的移动距离给驾驶员换挡操作感觉的推进力可能变得不一致。例如，通过常规的磁体和线圈之间的相互作用所产生的推进力可为最小约33N和最大约50N，并且可以提供约17N的推进力偏差。这里，推进力偏差意味着最大推进力和最小推进力之间的差。与之相比，在磁体1820被构造成使得其相对的表面之间的至少一部分的宽度W13可以小于相对的表面的宽度W11和W12时，当磁体1820的大致中间部分偏离线圈860的内部时，与常规的磁体相比，磁体1820的推进力减小。例如，磁体1820的顶部部分1820a的宽度W11可以朝向磁体1820的中间部分保持一致。通过磁体1820和线圈860之间的相互作用所产生的推进力可以逐渐增大。此外，随着磁体1820通过逐渐增大的推进力向前移动，磁体1820的顶部部分偏离线圈860的内部。

如图25中所示，当磁体1820的中间部分具有比顶部部分的宽度W11小的宽度W13并开始偏离线圈860的内部时，由磁体1820和线圈860之间的相互作用引起的推进力可逐渐减少，或者可以基本上保持恒定。如图25中所示，由于磁体1820不具有大的推进力偏差，所以在换挡期间基于把手10的移动距离提供驾驶员换挡操作感觉的推进力可变得基本上一致。

在图25中，N2指示当磁体1820的宽度减小的中间部分的长度是约16mm而磁体1820的宽度(直径)可减小到约2mm时所产生的推进力。在图25中，N3指示当磁体1820的宽度减小的中间部分的长度是约16mm而磁体1820的宽度(直径)可减小到约4mm时所产生的推进力。在图25中，N4指示当磁体1820的宽度减小的中间部分的长度是约16mm而磁体1820的宽度(直径)可减小到约6mm时所产生的推进力。换言之，磁体1820的相对表面的宽度可大于6mm，且可以是彼此相等的。

如图25和表1中所示，当磁体1820的宽度减小的中间部分的长度为约16mm而磁体1820的中间部分的宽度W13减少到比磁体1820的顶部部分和底部部分的宽度W11和W12小约2mm时，由磁体1820和线圈860之间的相互作用产生的推进力为最小约32N和最大约45N，并提供约13N的推进力偏差。如图25和表1中所示，当磁体1820的宽度减小的中间部分的长度为约16mm而磁体1820的中间部分的宽度W13减少到比磁体1820的顶部部分和底部部分的宽度W11和W12小约4mm时，由磁体1820和线圈860之间的相互作用产生的推进力为最小约30.5N和最大约40N，并提供约9.5N的推进力偏差。

如图25和表1中所示，当磁体1820的宽度减小的中间部分的长度为约16mm而磁体1820的中间部分的宽度W13减少到比磁体1820的顶部部分和底部部分的宽度W11和W12小约6mm时，由磁体1820和线圈860之间的相互作用产生的推进力为最小29.5N和最大约37N，并提供约7.5N的推进力偏差。换言之，由磁体1820和线圈860之间的相互作用产生的推进力，最大推进力和最小推进力之间的差随着磁体1820的宽度减小的部分的长度增大可以减小。此外，磁体1820的中间部分的宽度W13可以减少到更大的程度，来自磁体1820和线圈860之间的相互作用的最大推进力和最小推进力也可以减小。因此，随着磁体1820的中间部分的宽度W13变得小于磁体1820的顶部部分和底部部分的宽度W11和W12，换挡期间基于把手10的移动距离提供驾驶员换挡操作感觉的推进力可以更一致地产生。

表2

在图26中，N2'指示当磁体1820的宽度减小的中间部分的长度是约25mm而磁体1820的宽度(直径)减小到约2mm时所产生的推进力。在图26中，N3'指示当磁体1820的宽度减小的中间部分的长度是约16mm而磁体1820的宽度(直径)减小到约4mm时所产生的推进力。在图26中，N4'指示当磁体1820的宽度减小的中间部分的长度是约16mm而磁体1820的宽度(直径)减小到约6mm时所产生的推进力。具体地，磁体1820的相对表面的宽度可大于6mm，且可以是彼此相等的。

如图26和表2中所示，当磁体1820的宽度减小的中间部分的长度为约25mm而磁体1820的中间部分的宽度W13减少到比磁体1820的顶部部分和底部部分的宽度W11和W12小约2mm时，由磁体1820和线圈860之间的相互作用产生的推进力为最小约29.5N和最大约41N，并提供约12.5N的推进力偏差。如图26和表2中所示，当磁体1820的宽度减小的中间部分的长度为约25mm而磁体1820的中间部分的宽度W13减少到比磁体1820的顶部部分和底部部分的宽度W11和W12小约4mm时，由磁体1820和线圈860之间的相互作用产生的推进力为最小约26.5N和最大约37N，并提供约9.5N的推进力偏差。如图26和表2中所示，当磁体1820的宽度减小的中间部分的长度为约20mm而磁体1820的中间部分的宽度W13减少到比磁体1820的顶部部分和底部部分的宽度W11和W12小约6mm时，由磁体1820和线圈860之间的相互作用产生的推进力为最小约24.5N和最大约31.5N，并提供约7N的推进力偏差。

如上参考图25和图26以及表1和表2所述，关于由磁体1820和线 圈860之间的相互作用产生的推进力而言，最大推进力和最小推进力之间的差可以随着磁体1820的宽度减小的部分的长度增加而减小。此外，由于磁体1820的中间部分的宽度W13可以减少，所以由磁体1820和线圈860之间的相互作用引起的最大推进力和最小推进力也可以减小。另外，随着磁体1820的宽度减小部分的长度增大，由磁体1820和线圈860之间的相互作用引起的最大推进力和最小推进力也可以减小。因此，随着磁体1820的宽度减小部分的长度增大，整体推进力也可以被减小。

在被构造成使相对的表面之间至少一部分的宽度小于相对的表面的宽度的磁体1820中，由磁体1820和线圈860之间的相互作用引起的磁体1820的推进力可以比具有恒定宽度的磁体更一致地产生。但是，在一些情况下，磁体1820的推进力可能不会成为几乎不一致的。因此，可通过控制施加到线圈860的电流将由磁体1820和线圈860之间的相互作用引起的磁体1820的推进力调整成几乎一致的。换言之，磁体1820可被构造成呈现沿着磁体1820的周边向内形成的基本上U形的槽。因此，如图24中所示，磁体1820可被形成为在垂直于其宽度(直径)的方向上具有大体I形的横截面。此外，磁体1820可相对于穿过磁体1820的中心的电机轴840对称地形成。

图27为根据示例性实施方案的线性驱动电机的示例性纵向横截面图。在图27中所示的示例性实施方案中，后部部件1821、835和855可以由线圈架835、磁体1821和磁轭855界定，该磁体1821具有安装在线圈架835的顶部部分上的相对表面之间的至少一部分的宽度小于相对表面的宽度。此外，通过与磁体1821的相互作用而线性移动的线圈865可被设置(例如，安装)在前部部件815内。因此，杆(图4的40)可以通过设置在前部部件815(安装成可相对于后部部件1821、835和855移动)内的线圈865线性地移动，以移动把手10或提供用于操作把手10的反作用力。

在根据示例性实施方案的线性驱动电机中，磁体1821的宽度W21、W22和W23可从磁体1821的相对表面到中间部分保持一致，且磁体1821的中间部分的宽度W23可以被一致地保持。如图27中所示，磁体1821的顶部部分1821a的宽度W21和磁体1821的底部部分1821b的宽度W22 可以朝向磁体1821的中间部分被一致地保持。此外，磁体1821的中间部分1821c的宽度W21可以小于磁体1821的顶部部分1821a和底部部分1821b的宽度W21和W22。此外，磁体1821的中间部分1821c的宽度W21可以被一致地保持。因此，磁体1821的顶部部分1821a和中间部分1821c可以相对于彼此成阶梯状，且磁体1821的底部部分1821b和中间部分1821c还可以相对于彼此成阶梯状。换言之，磁体1821可被构造成呈现沿着磁体1821的周边向内形成的基本上U形的槽。因此，如图27中所示，磁体1821可被形成为在垂直于其宽度(直径)的方向上具有大体I形的横截面。此外，磁体1821可相对于穿过磁体1821的中心的电机轴845对称地形成。

图28和图29为图示根据示例性实施方案的线性驱动电机的磁体的形状的示例性视图。如图28所示，磁体1822的直径可以以抛物线的形式减小，其中直径减小的比率可以从磁体1822的相对表面到中间部分降低。换言之，磁体1822的顶部部分1822a的宽度W31和磁体1822的底部部分1822b的宽度W32朝向磁体1822中间部分以曲线的形式减小。然而，在线性驱动电机中，磁体1822的顶部部分1822a的宽度W31和磁体1822的底部部分1822b的宽度W32可朝向磁体1822中间部分1822c以直线的形式减小。磁体1822的顶部部分1822a和底部部分1822b的宽度W31和W32可大于磁体1822的中间部分1822c的宽度W33。换言之，磁体1822可被构造成呈现沿着磁体1822的周边向内形成的基本上U形的槽。因此，如图28中所示，磁体1822可被形成为在垂直于其宽度(直径)的方向上具有大体I形的横截面。此外，磁体1822可相对于穿过磁体1822的中心的电机轴(未示出)对称地形成。

如图29中所示，在根据示例性实施方案的线性驱动电机中，磁体1823的宽度从磁体1823的相对表面到磁体1823的中间部分线性地减小，且磁体1823的中间部分的宽度可以保持一致。然而，在线性驱动电机中，磁体1823的宽度可以朝向磁体1823的中间部分以曲线的形式减小，且磁体1823的中间部分的宽度可以保持一致。例如，磁体1823的直径从磁体1823的相对表面到中间部分以预定的减少率减小，且磁体1823的中间部分的 宽度可以保持一致。磁体1823的顶部部分1823a的宽度W41和磁体1823的底部部分1823b的宽度W42朝向磁体1823中间部分线性地减小。然而，在线性驱动电机中，磁体1823的顶部部分1823a的宽度W41和磁体1823的底部部分1823b的宽度W42也可从磁体1823的相对表面到中间部分以曲线的形式减小。

朝向磁体1823的中间部分减小的磁体1823的宽度可以磁体1823的中间部分1823c的宽度W43保持一致。换言之，磁体1823可呈现沿着磁体1823的周边向内形成的基本上U形的槽。因此，如图29中所示，磁体1823可被形成为在垂直于其宽度(直径)的方向上具有大体I形的横截面。此外，磁体1823可相对于穿过磁体1823的中心的电机轴(未示出)对称地形成。

虽然本实用新型已被特定地示出且参考其示例性实施方案进行描述，但是本领域中普通技术人员应理解，在不背离本实用新型的如由所附的权利要求所限定的精神和范围的情况下，可以在其中做出形式和细节的各种改变。因此，期望的是，示例性实施方案在所有方面视为是说明性的而不是限制性的，参照所附的权利要求而不是前面的描述来指示本实用新型的范围。其意在将所有这些变化和修改包括在内，只要它们落入所附权利要求或其等同物的范围之内。

Claims (19)

1.一种汽车变速器，包括：

壳体；

由驾驶员致动的把手；

杆，其与所述把手的操作相关联地运动；和

线性驱动电机，其被构造成提供对抗移位所述把手所需的力或驾驶员致动所述把手所需的力的反作用力，

其中所述线性驱动电机包括：

后部部件，其固定地设置在所述壳体内；

前部部件，其相对于所述后部部件可移动地设置；

磁体，其设置在所述前部部件或所述后部部件中的一个内；和

线圈，其设置在所述前部部件和所述后部部件中的另一个内，且所述前部部件包括侧壁和盖，所述侧壁具有与所述后部部件重叠的至少一部分，所述盖从所述侧壁的端部延伸到所述前部部件的内侧并具有第一盖单元，所述第一盖单元具有的厚度大于所述侧壁的厚度。

2.如权利要求1所述的汽车变速器，其中所述第一盖单元具有的厚度约是所述侧壁的厚度的两倍。

3.如权利要求1所述的汽车变速器，其中所述第一盖单元与所述侧壁的厚度比为3：1。

4.如权利要求1所述的汽车变速器，其中所述盖包括第二盖单元，所述第二盖单元从所述第一盖单元延伸到所述前部部件的内侧，并具有比所述第一盖单元的厚度大的厚度。

5.如权利要求4所述的汽车变速器，其中所述第二盖单元的第一表面与所述第一盖单元的第一表面是共面的，且所述第二盖单元的第二表面相对于所述第一盖单元的第二表面成阶梯状并平行于所述侧壁突出。

6.如权利要求1所述的汽车变速器，其中所述后部部件包括线圈架，所述线圈架使所述线圈缠绕于其上，所述线圈架包括联接到所述壳体的基板和从所述基板的第一表面延伸并且使所述线圈缠绕在其上的线圈柱，以及形成在所述基板的第二表面上的朝向所述基板的所述第一表面凹入的多个凹部。

7.如权利要求1所述的汽车变速器，其中所述前部部件朝向所述后部部件移动，直到所述前部部件被限制运动，所述线圈与所述第一盖单元间隔开预定距离。

8.如权利要求7所述的汽车变速器，其中所述线圈和所述第一盖单元之间的所述预定距离在1mm至2mm的范围内。

9.如权利要求1所述的汽车变速器，其中所述杆包括：可旋转地支撑在所述壳体内的枢转部件、从所述枢转部件延伸到第一侧并联接到所述把手的把手联接部件，和从所述枢转部件延伸到第二侧并具有弯曲的至少一部分的延伸部件。

10.如权利要求9所述的汽车变速器，其中，还包括连杆元件，所述连杆元件具有联接到所述延伸部件以能够旋转的第一端和联接到所述前部部件的第二端，所述连杆元件随所述前部部件线性地移动并使所述杆围绕所述枢转部件旋转。

11.如权利要求10所述的汽车变速器，其中所述延伸部件包括穿孔，连杆枢转轴穿过所述穿孔联接到所述连杆元件的一端，且所述汽车变速器还包括插入在所述穿孔和所述连杆枢转轴之间的弹性元件。

12.如权利要求1所述的汽车变速器，其中所述线性驱动电机包括第一磁轭和第二磁轭，所述第一磁轭设置在所述磁体的第一端处并具有第一厚度，所述第二磁轭设置在所述磁体的第二端处并具有大于所述第一厚度的第二厚度。

13.如权利要求12所述的汽车变速器，其中所述第一磁轭和所述第二磁轭围绕所述磁体同心地布置。

14.如权利要求12所述的汽车变速器，其中所述磁体具有非对称的 磁化分布，其中N极和S极中邻近所述第二磁轭的一个极的极性具有比邻近所述第一磁轭的另一极的极性分布更宽的极性分布。

15.如权利要求12所述的汽车变速器，其中所述磁体的非对称磁化分布增加所述前部部件的推进力，使得由邻近所述第二磁轭的极性产生的电磁力大于由邻近所述第一磁轭的极性产生的电磁力。

16.如权利要求1所述的汽车变速器，其中所述磁体的相对的表面之间的至少一个区域的宽度小于所述相对的表面之间的宽度。

17.如权利要求16所述的汽车变速器，其中所述磁体的宽度从所述磁体的所述相对的表面到所述磁体的中间部分被保持，且所述磁体的所述中间部分的宽度以直线或曲线的形式减小。

18.如权利要求16所述的汽车变速器，其中所述磁体的宽度从所述磁体的所述相对的表面到所述磁体的中间部分被保持，且所述中间部分的宽度被保持。

19.如权利要求16所述的汽车变速器，其中所述磁体的宽度从所述磁体的所述相对的表面到所述磁体的中间部分以直线或曲线的形式减小。