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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf eine Bereichsumschaltvorrichtung mit einem so genannten Shift-By-Wire-System, das einen Umschaltbereich, der von einem Fahrer unter Verwendung z.B. eines Schalthebels gewählt ist, über ein elektrisches Signal festlegt.
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Hintergrund der Erfindung
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Eine Bereichsumschaltvorrichtung mit einem Motor, einem kreisähnlichen Untersetzungsteil, einem Stirnradgetriebeuntersetzungsteil und einer Abtriebswelle innerhalb eines äußeren Rahmenelementes ist beispielsweise in der Patentliteratur 1 offenbart.
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Die Bereichsumschaltvorrichtung, die in der Patentliteratur 1 offenbart ist, ist wie folgt gebildet. Eine elektronische Steuerungseinheit ist an der Außenseite des äußeren Rahmenelementes vorgesehen und ein Gehäusehauptkörper der Bereichsumschaltvorrichtung ist mit einem Anschluss versehen, der radial nach außen vorsteht. Die Bereichsumschaltvorrichtung und die elektronische Steuerungseinheit sind elektrisch miteinander verbunden, indem ein Anschluss der elektronischen Steuerungseinheit, der Kabel beinhaltet, mit dem Anschluss des Gehäusehauptkörpers verbunden wird.
Patentliteratur 1 ist die
JP-A-2012-219871 .
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Gemäß der Bereichsumschaltvorrichtung, wie sie in der Patentliteratur 1 offenbart ist, ist ein Kabelelement eines Motors und ein Encoder im Gehäusehauptkörper der Bereichsumschaltvorrichtung eingegossen und das Kabelelement erstreckt sich in den Anschluss wobei es durch ein Inneres des Gehäusehauptkörpers hindurch tritt. Dieser Aufbau jedoch bedingt das Problem, dass nicht nur ein sehr langes Kabelelement die ganze Strecke bis zum Anschluss erforderlich ist, um den Motor und den Encoder zu verbinden, sondern dass auch der Aufbau des Kabelelementes und der zugehörigen Komponenten innerhalb des Gehäuses hochkomplex wird.
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Auch sind derzeit die Bereichsumschaltvorrichtung und die elektronische Steuerungseinheit der Bereichsumschaltvorrichtung separat ausgeführt. Dieser Aufbau bedingt ein anderes Problem darin, dass Einschränkungen hinsichtlich des Layouts um ein Getriebe herum dahingehend sich verschärft auswirken, dass die Anbringung des Getriebes erschwert wird.
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Ferner wird ein Cycloid-Untersetzungsgetriebe verwendet, um ein Drehmoment, dass durch den Motor erzeugt wird, auf eine Höhe zu erhöhen, die für den Bereichsumschaltvorgang erforderlich ist. Demzufolge ist eine sehr hohe Genauigkeit für die Komponenten und während der Montage erforderlich und solche eine Anforderung bringt ein weiteres Problem mit sich, dahingehend, dass die Produktion im Bereich der Komponentenherstellung und der Montage sehr schwierig wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Erfindung wurde gemacht, um die oben diskutierten Probleme zu beheben und hat eine Aufgabe, eine Bereichsumschaltvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die nicht nur in der Lage ist, einer Erhöhung in der Komplexität der Struktur von entsprechenden Komponenten der Bereichsumschaltvorrichtung zu begegnen, sondern auch geeignet ist, die Anbringung um ein Getriebe herum zu erleichtern.
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Die Erfindung hat ferner das Ziel, eine Bereichsumschaltvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die in der Lage ist, ein Drehmoment auf eine Höhe umzuwandeln, die zum Umschalten eines Bereichs erforderlich ist und die einen besonders einfachen Aufbau ohne die Notwendigkeit einer hohen Genauigkeit für die Komponenten und während der Montage aufweist.
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Eine Bereichsumschaltvorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung beinhaltet: einen Bereichsumschaltteil, der eine Abtriebswelle aufweist, die drehbar innerhalb eines Gehäuses gelagert ist, das aus einem Vorderseitengehäusekörper und einem Rückseitengehäusekörper gebildet ist und in eine Mehrzahl von Bereichen entsprechend Drehpositionen der Abtriebswelle schaltbar ist; einen Motor, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, der eine Motorwelle aufweist, die beabstandet zu einem Wellenmittelpunkt der Abtriebswelle vorgesehen ist; einen Untersetzungsmechanismus, der mit dem Motor und der Abtriebswelle gekoppelt ist; und eine Steuerplatine, die innerhalb des Gehäuses vorgesehen ist und die die Drehung von dem Motor steuert. Der Untersetzungsmechanismus weist ein Planetenuntersetzungsgetriebe und ein Stirnraduntersetzungsgetriebe auf. Das Planetenuntersetzungsgetriebe ist aus einem Sonnenrad, das mit der Motorwelle verbunden ist, einer Mehrzahl von Planetenrädern, die mit dem Sonnenrad verzahnt sind und gleichmäßig verteilt an einer Kreislinie angeordnet sind, einem inneren Zahnrad, das mit den Planetenrädern verzahnt ist und einem Träger, der die Planetenräder drehbar und revolvierbar trägt, gebildet. Das Stirnraduntersetzungsgetriebe ist aus einem Ritzel, das an dem Träger an einer gegenüberliegenden Seite von dem Planetengetriebe angebracht ist, und einem Hauptzahnrad, das an der Abtriebswelle des Bereichsumschaltteils befestigt und mit dem Ritzel gekoppelt ist, gebildet. Die Steuerplatine ist gegenüberliegend der Abtriebswelle und dem Motor vorgesehen.
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Gemäß dem vorhergehend dargestellten Aufbau ist die Steuerplatine, die den Betrieb der Bereichsumschaltvorrichtung steuert, gegenüberliegend der Abtriebswelle und dem Motor angeordnet. Daher wird ein langes Kabelelement, um den Motor und den Encoder die gesamte Strecke bis zu einem Anschluss zu verbinden, unnötig und es ist ein kurzes Kabelelement als Kabelelement ausreichend, um die Steuerungsplatine und den Anschluss zu verbinden. Die Bereichsumschaltvorrichtung kann daher ohne das Erfordernis einer komplexen Struktur des Kabelelements gebildet werden, was wiederum einer Erhöhung in der Komplexität der Struktur der Komponenten, die die Bereichsumschaltvorrichtung bilden, entgegenwirken kann. Die Steuerungsplatine ist integral innerhalb des Gehäuses der Bereichsumschaltvorrichtung vorgesehen. Diese Anordnung eliminiert die Notwendigkeit, eine elektronische Steuerungseinheit an der Außenseite vorzusehen. Daher kann nicht nur die Vorrichtung als Ganzes kompakter ausgeführt werden, sondern auch die Anbringung rund um ein Getriebe kann besonders einfach umgesetzt werden.
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Außerdem kann, indem der Untersetzungsmechanismus unter Verwendung des einfachen Planetenuntersetzungsgetriebes und einfachen Stirnraduntersetzungsgetriebes gebildet ist, eine hohe Untersetzung erzielt werden, ohne dass ein hoher Grad an Genauigkeit der jeweiligen Komponenten und während der Montage erforderlich ist.
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Die vorhergehend genannten und weitere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden noch mehr ersichtlich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung, wenn sie im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Bereichsumschaltvorrichtung der Erfindung und umgebender Komponenten zeigt;
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2 ist eine Draufsicht, die ein äußeres Aussehen der Bereichsumschaltvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
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3 ist eine Draufsicht in einer teilweisen Schnittdarstellung der Bereichsumschaltvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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4 ist eine Querschnittsansicht eines größeren Bereichs entlang der Linie A-A in 3;
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5 ist eine schematische Ansicht, die eine Anordnung eines Planetenuntersetzungsgetriebes in der Bereichsumschaltvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und
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6 ist eine schematische Ansicht, die einen Verbindungszustand des Motors in der Bereichsumschaltvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 6, die ein erstes Ausführungsbeispiel zeigen, beschrieben. Gleiche Bezugszeichen geben gleiche oder äquivalente Komponenten in den jeweiligen Figuren an.
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1 zeigt schematisch einen Bereichsumschaltmechanismus 1 auf den eine Bereichsumschaltvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung appliziert ist. Der Bereichsumschaltmechanismus 1 ist gebildet aus einer Bereichsumschaltvorrichtung 2, die einem wesentlichen Teil der Erfindung darstellt, einem Arretiermechanismus 4 und einem Ventilkörper 5.
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Die Bereichsumschaltvorrichtung 2 ist so gebildet, dass sie an einem Automatikgetriebe, das zum Beispiel an einem Fahrzeug vorgesehen ist, angebracht werden kann und beinhaltet einen Anschluss 2a, an den ein Schaltsignal (elektrisches Signal) von einem Schalthebel (Bereichswahlteil), das von einem Fahrer gewählt ist, zugeführt wird. Gemäß diesem Schaltsignal treibt die Bereichsumschaltvorrichtung 2 eine Umschaltwelle 6, die ein Antriebsziel ist, das mit seiner eigenen Abtriebswelle gekoppelt ist, drehend an und dreht dadurch eine Halteplatte 7, die im Wesentlichen die Form eines Fächers aufweist und die an der Schaltwelle 6 angebracht ist. Ein Ventilschieber 8 befindet sich im Eingriff mit der Halteplatte 7. Er ist derart eingerichtet, dass, wenn die Halteplatte 7 zusammen mit der Drehbewegung der Schaltwelle 6 schwenkt, der sich im Eingriff befindende Ventilschieber 8 innerhalb eines Ventilkörpers 5 hin und her bewegt wird und vorbestimmte Schaltbereiche (P, R, N und D) dann durch das Schalten von Ölwegen in dem Ventilkörper 5 mit der Hin-und-her-Bewegung festgelegt werden.
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Die Halteplatte 7 ist mit einer Mehrzahl an konkaven Abschnitten 7a spitzenendseitig an der im wesentlichen fächerförmigen Form versehen. Die konkaven Abschnitte 7a entsprechen den jeweiligen Bereichspositionen (P, R, N und D) des Ventilschiebers 8.
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Ferner wirkt eine an dem Ventilkörper 5 befestigte Haltefeder 9 als Blattfeder. Sie ist in der Weise eingerichtet, dass die Halteplatte 7 durch Drücken einer Endspitze der Haltefeder 9 gegen eine der konkaven Bereiche 7a positioniert und gehalten wird.
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Andererseits weist der Haltemechanismus 4 eine Haltestange 10, die mit der Halteplatte 7 gekoppelt ist, einen konischen Bereich 11, der an einer Spitze der Haltestange 10 vorgesehen ist, eine Halteklinke 12 und ein Haltezahnrad 13 auf. Die Haltestange 10 wird zusammenhängend mit der Schwenkbewegung der Halteplatte 7 verlagert. Die Haltestange 10 erlaubt es daher der Halteklinke 12 via den konischen Abschnitt 11, der am Spitzenende vorgesehen ist, nach oben oder nach unten um eine Welle 12a herum zu schwingen. Ein konvexer Abschnitt 12b der Halteklinke 12 passt in einen konkaven Abschnitt 13a des Haltezahnrades 13 oder kommt von dem konkaven Abschnitt 13a in Verbindung mit der schwingenden Bewegung her, woraus resultierend der Haltemechanismus 4 festgesetzt oder gelöst wird. Ein Ausgabeelement des Getriebes wird dadurch freigegeben sich zu drehen oder es wird am Drehen gehindert.
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Wie beschrieben wurde, kann der Bereichsumschaltmechanismus 1, da die Schaltwelle 6 und der Ventilschieber 8 über die Halteplatte 7 miteinander gekoppelt sind, auf einen vorbestimmten Schaltbereich durch Steuern eines Drehwinkels der Schaltwelle 6 und damit durch Steuern der Stellung des Ventilschiebers 8 festegelegt werden.
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Die Bereichsumschaltvorrichtung 2, die einen großen Teil der Erfindung bildet, wird im Folgenden im Detail mit Bezug auf die 2 bis 5 beschrieben.
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2 ist eine Draufsicht, die ein äußeres Aussehen der Bereichsumschaltvorrichtung 2 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt. 3 ist eine Draufsicht in einer teilweisen Schnittdarstellung der Bereichsumschaltvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 4 ist eine Querschnittsansicht eines größeren Bereichs entlang der Linie A-A in 3. 5 ist eine schematische Ansicht, die eine Anordnung eines Planetenuntersetzungsgetriebes in der Bereichsumschaltvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
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Mit Bezug auf die Zeichnungen, die Bereichsumschaltvorrichtung 2 beinhaltet eine Steuerungsplatine 14, in die die elektronische Steuerungseinheit, die zum Generieren eines Steuerungssignals basierend auf einem Schaltsignal von dem Schalthebel dient, einen Motor 15, der entsprechend des Steuerungssignals von der Steuerungsplatine 14 gesteuert wird, einen Untersetzungsmechanismus 16, der mit dem Motor 15 gekoppelt ist und einen Bereichsumschaltteil 17, das die Schaltbereiche durch Drehen der Schaltwelle 6, die mit dem Untersetzungsmechanismus 16 gekoppelt ist, schaltet.
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Eine Abtriebswelle 18 des Bereichsumschaltteils 17 ist drehbar an einem Lagerhülsenteil 19a eines Vorderseitengehäusekörper 19, das ein Gehäuse von der Bereichsumschaltvorrichtung 2 bildet, über eine Gleitlagerung 20, die an einer inneren Seite des Lagerhülsenteils 19a vorgesehen ist, gelagert. Ein konkaver Abschnitt 18a ist an der Abtriebswelle 18 entlang eines äußeren peripheren Abschnitts an einer Vorderseite vorgesehen. Luftdichtigkeit oder Flüssigkeitsdichtigkeit zwischen dem Inneren und dem Äußeren wird durch ein Dichtelement 21 erzielt, das zwischen dem konkaven Abschnitt 18a und dem Vorderseitengehäusekörper 19 geklemmt ist.
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Andererseits ist der Untersetzungsmechanismus 16 aus einem Planetenuntersetzungsgetriebe und einem Stirnraduntersetzungsgetriebe gebildet und weist ein Sonnenrad 23, das an einer Motorwelle 22 pressgepasst befestigt ist, Planetenräder 24, die mit dem Sonnenrad 23 verzahnt sind, ein inneres Zahnrad 25, das mit den Planetenrädern 24 verzahnt ist, einen Träger 26, der die Planetenräder 24 drehbar und revolvierbar trägt, ein Ritzel 27, das integral mit dem Träger 26 an einer gegenüberliegenden Seite von den Planetenrädern 24 gebildet ist, und einem Hauptzahnrad 28, das an der Abtriebswelle 18 befestigt ist und mit dem Ritzel 27 verzahnt ist, gebildet.
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Der Träger 26, der integral mit dem Ritzel 27 gebildet ist, ist an der Motorwelle 22 mittels eines Gleitlagers (metal bearing) 29 gelagert, das längs eines äußeren Umfangs der Motorwelle 22, sich auf die Planetenräder 24 zu erstreckend, derart vorgesehen ist, dass es dem Träger 26 ermöglicht ist, sich zu drehen, während er in gleitenden Kontakt mit der Motorwelle 22 kommt. Das innere Getrieberad 25 ist aus Kunststoff hergestellt und weist, wie in 5 dargestellt ist, eine Staubdichte Wand 25a auf, die halb entlang dem Umfang integral mit dem inneren Getrieberad 25 gegossen ist und dessen gegenüberliegende Seite sich in Richtung auf die Abtriebswelle 18 des Bereichsschaltteils 17 zu erstreckt. Die staubdichte Wand 25a ist so angeordnet, dass sie den Untersetzungsmechanismus 16 und die Steuerungsplatine 14 trennt.
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Der Motor 15 ist ein bürstenloser Motor, der einen Permanentmagnet aufweist und aus einem Rotor 30, der drehbar angeordnet ist und einem Stator 31, der koaxial an einem Rotationszentrum des Rotors 30 angeordnet ist, gebildet.
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Der Rotor 30 ist durch integrales Formen einer Motorwelle 22 zusammen mit einem Magneten 32 gebildet. Die Motorwelle 22 ist an einem Rückseitengehäusekörper 36 mittels eines ersten Wälzlagers 33 und eines zweiten Wälzlagers 34 drehbar gelagert. Der Stator 31 ist gebildet, indem er integral mit dem Rückseitengehäusekörper 36 zusammen mit einer Platte 35 geformt ist. Der Rückseitengehäusekörper 36 und der Vorderseitengehäusekörper 19 bilden zusammen das Gehäuse der Bereichsumschaltvorrichtung 2. Ein Wellenmittelpunkt der Abtriebswelle 18 des Bereichsumschaltteils 17 und ein Wellenmittelpunkt der Motorwelle 22 sind beabstandet zueinander angeordnet, so dass das Ritzel 27 und das Hauptzahnrad 28 eingebaut werden können.
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Die Steuerungsplatine ist an dem Rückseitengehäusekörper 36 derart befestigt, dass ein Ende gegenüberliegend zu der Abtriebswelle 18 des Bereichsumschaltteils 17 und das andere Ende gegenüberliegend zu dem Rotor 30 des Motors 15 angeordnet ist. Ein Bereichsumschaltlageerfassungssensor 37, der einen Drehwinkel der Abtriebswelle 18 erfasst, ist an der Steuerungsplatine 14 an einer Stelle vorgesehen, an der dieser Sensor der Abtriebswelle 18 gegenüberliegt und ein Motorstellungserfassungssensor 38, der eine Drehlage des Rotors 30 erfasst, ist an der Steuerungsplatine 14 an einer Stelle vorgesehen, an der dieser Sensor dem Rotor 30 gegenüberliegt.
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Genauer gesagt, der Bereichsumschaltlageerfassungssensor 37 ist an der Steuerungsplatine 14 in einer Verlängerung der Achse der Abtriebswelle 18 an der Stelle angeordnet, an der er dem Magneten 39, der in die Abtriebswelle 18 eingebettet ist, gegenüberliegt und aus einem Magnetsensor zur Erfassung des Azimuts eines magnetischen Flusses (magnetic sensor of a magnetic flux azimuth detection type) gebildet. Daher erfasst der Bereichsumschaltlageerfassungssensor 37 eine Rotationslage durch eine Veränderung des magnetischen Flusses des Magneten 39 verbunden mit der Drehung der Abtriebswelle 18.
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Andererseits ist der Motorstellungserfassungssensor 38 mit einem kontaktlosen Hall-Sensor gebildet, der an der Steuerungsplatine 14 an einer Stelle angeordnet ist, an der dieser Sensor dem Rotor 30 gegenüberliegt. Indem eine Steuerung durch Erfassung eines Feldes, das durch den Magneten 32 an dem Rotor 30 erzeugt wird, durchgeführt wird, wird es dem Motor 15 ermöglicht, eine Drehbewegung auszuführen ohne, dass dabei ein Schrittverlust auftritt. Eine axiale Abmessung des Magneten 32 ist größer als eine axiale Abmessung des Stators 31 und der Magnet 32 ist so vorgesehen, dass er in Richtung auf den Motorstellungserfassungssensor 38 hervorragt.
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Der Stator 31 ist an dem Rückseitengehäusekörper 36 befestigt und ist aus einem Statorkern 40 und einer Spule 41 gebildet. Der Statorkern 40 weist eine Mehrzahl von Statorzähnen auf, die alle 30 Grad in einer Umfangsrichtung radial einwärts hervorragen. Die Spule 41 ist mit einer U-Phasen, V-Phasen und W-Phasen Spule gebildet, die um die entsprechenden Statorzähne als Dreiphasen-Sternschaltung gewickelt sind. Wie in den 4 und 6 dargestellt ist, erstrecken sich beide Enden der jeweiligen Phasen der Spule 41 axial an Positionen, an denen jedes Ende die Steuerungsplatine 14 in der Umfangsrichtung des Statorkerns 40 überlappt. Jedes Spulenende 41a ist elektrisch und mechanisch direkt mit der Steuerungsplatine 14 durch Löten oder dergleichen verbunden. Ein Sternpunkt der Sternschaltung ist aus einem Platinenmuster 14a an der Steuerungsplatine 14 gebildet.
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Bei der Bereichsumschaltvorrichtung 2 gemäß der vorhergehend dargelegten ersten Ausführungsform wird ein Drehmoment, das durch den Motor 15 erzeugt wird, mittels des Sonnenrades 23, der Planetenräder 24, des inneren Getrieberades 25 und des Trägers 26 verringert und zu dem Ritzel 27 übertragen. Das Drehmoment, das zu dem Ritzel 27 übertragen wird, wird mittels des Hauptzahnrades 28, das mit dem Ritzel 27 verzahnt ist reduziert und auf die Abtriebswelle 18 übertragen.
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Es ist anzumerken, dass die Steuerungsplatine 14 gegenüberliegend der Abtriebswelle 18 und dem Motor 15 vorgesehen ist. Die Steuerungsplatine 14 ist daher an einer Postion vorgesehen, die zwischen dem Vorderseitengehäusekörper 19 und dem Rückseitengehäusekörper 36 angeordnet ist und demzufolge durch den Vorderseitengehäusekörper 19 und den Rückseitengehäusekörper 36 geschützt ist. Daher kann, weil die Notwendigkeit eine zusätzliche Außenwand zum Schutz der Steuerungsplatine 14 zur Verfügung zu stellen entfällt, die Anzahl der Komponenten reduziert werden.
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Ferner, zusätzlich zu gegenüber der Abtriebswelle 18 und dem Motor 15 angeordnet zu sein, ist die Steuerungsplatine 14 integral innerhalb der Bereichsumschaltvorrichtung 2 vorgesehen und weist den Bereichsumschaltlageerfassungssensor 37 und den Motorstellungserfassungssensor 38 bordseitig auf. Ferner sind beide Enden der jeweiligen Phasen der Spule 41 direkt mit der Steuerungsplatine 14 verbunden. Daher ist lediglich ein kurzes Kabelelement erforderlich, um eine Steuerungsplatine anzuschließen und ein Anschluss ist ausreichend als Kabelelement. Die Bereichsumschaltvorrichtung 2 kann daher realisiert werden, ohne dass ein komplexer Aufbau für das Kabelelement erforderlich ist und eine Erhöhung hinsichtlich der Komplexität des Aufbaus der jeweiligen Komponenten, die die Bereichsumschaltvorrichtung 2 bilden, kann vermieden werden.
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Auch ist es nicht länger erforderlich, eine elektronische Steuerungseinheit an der Außenseite zur Verfügung zu stellen, indem die elektronische Steuerungseinheit, die die Drehung des Motors 15 usw. steuert, in einer Steuerungsplatine realisiert wird. Daher kann nicht nur die Vorrichtung als ganzes kompakter gehalten, sondern auch eine Anbringung rund um ein Getriebe einfacher erzielt werden.
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Ferner wird es durch Bilden des Untersetzungsmechanismus 16 unter Verwendung des einfachen Planetenuntersetzungsgetriebes und des einfachen Stirnraduntersetzungsgetriebes möglich, die Bereichsumschaltvorrichtung 2 so zu realisieren, dass sie ein hohes Untersetzungsverhältnis ohne das Erfordernis von einem hohen Grad an Genauigkeit für die jeweiligen Teile und während der Montage bietet.
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Ferner, wie in 5 dargestellt ist, beinhaltet das Planetengetriebe 24 drei Planetenräder, die gleichmäßig um 120 Grad beanstandet auf einer Kreislinie angeordnet sind. Daher ist die Anzahl der Zähne des Sonnenrades 23 und der Planetenräder 24, die sich miteinander im Eingriff befinden, drei mal größer als in dem Fall, wenn lediglich ein Planetenrad verwendet wird und daher kann die Belastung, die auf einen einzelnen Zahn wirkt, verringert werden. Demzufolge kann, weil die Stärke der Zähne reduziert werden kann, die Vorrichtung kompakter und flacher durch Verringerung der Zahnbreite ausgeführt werden. Ferner werden durch das Vorsehen der Planetenräder 24 gleichmäßig auf einer Kreislinie reaktive Kräfte, die auf das Sonnenrad 23 von den Planetenrädern 24 wirken in einem Wellenmittelpunkt des Sonnenrades 23 ausgeglichen. Das bedeutet, das kaum Biegekräfte auf die Motorwelle 22 ausgeübt werden. Demzufolge kann die Stabilität der Motorwelle 22 verringert und eine Größenreduzierung des Motors 15 kann folglich erzielt werden indem der Durchmesser der Motorwelle 22 reduziert wird.
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Der Träger, der die Planetenräder 24 drehbar und revolvierbar hält, weist das Ritzel 27 gebildet an der Seite gegenüber der Seite, an der die Planetenräder 24 gehalten sind, auf. Wegen dieses Aufbaus kann die Struktur des Untersetzungsteils kleiner ausgeführt werden und daher kann die Anzahl der Teile reduziert werden.
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Da die Steuerungsplatine 14 gegenüber der Abtriebswelle 18 und dem, Motor 15 vorgesehen ist, kann der Bereichsumschaltlageerfassungssensor 37 und der Motorstellungserfassungssensor 38 an der selben Steuerungsplatine angebracht werden. Daher wird der Aufbau vereinfacht.
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Ferner, da die Steuerungsplatine 14 gegenüber dem Statorkern 4 von dem Motor 15 angeordnet ist, können beide Enden der jeweiligen Phasen der Spule 41 einfach direkt mit der Steuerungsplatine 14 durch Verlängern der jeweiligen Enden in der axialen Richtung an Stellen, an denen jede die Steuerungsplatine 14 in der Umfangsrichtung des Statorkerns 40 überlappt, verbunden werden. Auch, da der Sternpunkt der Sternschaltung mit dem Steuerplatinenmuster 14a gebildet ist, kann eine Komponente, die den Sternpunkt bildet, wie z.B. ein Sammelschienenleiter, weggelassen werden. Daher kann die Vorrichtung nicht nur kompakter und flacher ausgeführt werden, sondern die Anzahl der Komponenten kann reduziert werden.
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Die Steuerungsplatine 14 ist hinter der Abtriebswelle 18 angeordnet und die Staubdichte Wand 25a, die an dem inneren Zahnrad 25 vorgesehen ist, ist so positioniert, so dass sie den Untersetzungsmechanismus 16 und die Steuerungsplatine 14 trennt. Daher werden der Motor 15 und der Untersetzungsmechanismus 16, die oft gleitenden Bewegungen ausgesetzt sind, kaum durch abrasiven Staub, der sich auf der Steuerungsplatine 14 im Verlauf der gleitenden Bewegung absetzt, beeinträchtigt. Der Motor 15 und der Untersetzungsmechanismus 16 können daher sehr zuverlässig werden.
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Der Magnet, der ein Feld erzeugt, das für die Drehungslageerfassung von dem Motor 15 verwendet wird, dient auch als der Magnet 32 des Rotors 30. Die axiale Abmessung des Magneten 32 ist größer als die axiale Abmessung des Stators 31 und der Magnet 32 ist so angeordnet, dass er in Richtung auf den Motorlageerfassungssensor 38 vorsteht. Der Stator 31 ist daher unanfällig gegenüber dem Feld, das erzeugt wird. Daher kann nicht nur die Drehlage des Rotors 30 genau erfasst werden, sondern es kann auch die Anzahl der Komponenten reduziert werden.
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Der Träger 26, der das Ritzel 27 aufweist, ist drehbar an der Motorwelle 22 mittels des Gleitlagers 29, das entlang des Außenumfangs der Motorwelle 22 sich in Richtung auf die Planetenräder 24 zu erstreckend vorgesehen ist, gelagert. Daher kann die Verlagerung zwischen der Rotationsachse des Sonnenrades 23 und der Rotationsachse des Ritzels 27 verringert werden. Es wird somit ermöglicht, dass die Zahnräder in einer stabilen Weise miteinander verzahnt sind.
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Es soll verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist, sondern modifiziert und entsprechend eingeschränkt werden kann, ohne von dem Umfang und Sinn der Erfindung abzuweichen.
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Die Bereichsumschaltvorrichtung der Erfindung ist nicht auf eine Schaltbereichsumschaltvorrichtung für ein Fahrzeug beschränkt und kann auch als ein Antriebsteil einer Ventilvorrichtung für ein Fahrzeug, ein Antriebsteil eines Industrieroboters oder einer Werkzeugmaschine verwendet werden.
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Verschiedene Modifikationen und Änderungen der vorliegenden Erfindung werden den Fachleuten offensichtlich erscheinen ohne von dem Bereich und Sinn der Erfindung abzuweichen, und es ist so zu verstehen, dass dies nicht auf das Ausführungsbeispiel das vorhergehend beschrieben wurde beschränkt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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