RU2756700C1 - Исполнительный механизм переключателя передач - Google Patents

Исполнительный механизм переключателя передач Download PDF

Info

Publication number
RU2756700C1
RU2756700C1 RU2020137189A RU2020137189A RU2756700C1 RU 2756700 C1 RU2756700 C1 RU 2756700C1 RU 2020137189 A RU2020137189 A RU 2020137189A RU 2020137189 A RU2020137189 A RU 2020137189A RU 2756700 C1 RU2756700 C1 RU 2756700C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
actuator
electric motor
gear
rotatable
actuator according
Prior art date
Application number
RU2020137189A
Other languages
English (en)
Inventor
Хуба НЕМЕТ
Чаба МЛИНАРЧЕК
Петер КОВАЧИК
Тамаш РАПП
Янош ТОТ
Чаба КОКРЕХЕЛЬ
Original Assignee
Кнорр-Бремзе Зюстеме Фюр Нутцфарцойге Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кнорр-Бремзе Зюстеме Фюр Нутцфарцойге Гмбх filed Critical Кнорр-Бремзе Зюстеме Фюр Нутцфарцойге Гмбх
Application granted granted Critical
Publication of RU2756700C1 publication Critical patent/RU2756700C1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/2807—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted using electric control signals for shift actuators, e.g. electro-hydraulic control therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/32—Electric motors actuators or related electrical control means therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/04—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms a single final output mechanism being moved by a single final actuating mechanism
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/04—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms a single final output mechanism being moved by a single final actuating mechanism
    • F16H63/06—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms a single final output mechanism being moved by a single final actuating mechanism the final output mechanism having an indefinite number of positions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02034—Gearboxes combined or connected with electric machines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02039—Gearboxes for particular applications
    • F16H2057/02043—Gearboxes for particular applications for vehicle transmissions
    • F16H2057/0206—Gearboxes for particular applications for vehicle transmissions for commercial vehicles, e.g. buses or trucks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H2061/2823—Controlling actuator force way characteristic, i.e. controlling force or movement depending on the actuator position, e.g. for adapting force to synchronisation and engagement of gear clutch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H2061/2884—Screw-nut devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H2061/2892—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted other gears, e.g. worm gears, for transmitting rotary motion to the output mechanism
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/035—Gearboxes for gearing with endless flexible members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/039—Gearboxes for accommodating worm gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

Изобретение относится к исполнительному механизму переключения передач. Механизм переключения передач содержит эксцентриковый электрический двигатель (50), вращаемую гайку (110), исполнительный элемент (120) и преобразователь (125). Механизм переключения передач выполнен с возможностью приведения в действие эксцентриковым электрическим двигателем (50) вращаемую гайку (110). Исполнительный элемент (120) и преобразователь (125) приспособлены для преобразования крутящего момента (M) вращаемой гайки в поступательную силу (F) и обеспечения этой поступательной силы (F) в качестве действующей силы для переключения передачи. Достигается повышение компактности исполнительного механизма переключения передач. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к исполнительному механизму переключателя передач и, в частности, к эксцентриковому электромеханическому исполнительному механизму переключателя передач.
Обычные электропневматические исполнительные механизмы использовали на автомобилях для коммерческих перевозок, в которых эти исполнительные механизмы использовали пневматические источники энергии в виде пневматических цилиндров для приведения в действие различных устройств, например, сцепления, переключателя передач, тормоза промежуточного вала, тормозных приводов колес. В большинстве случаев приведение в действие предполагает осевое (линейное) перемещение приводного элемента, передающего усилие срабатывания для достижения требуемого результата.
По мере того как гибридные и чисто электрические автомобили получают все более широкое распространение, сжатый воздух становится все меньшее доступным; наблюдается увеличение потребности в чисто электромеханических исполнительных механизмах. Обычный исполнительный механизм описан в патентном документе США № 8,344,565, где конструкция исполнительного механизма содержит исполнительный элемент, который приводят в действие посредством электрической машины, установленной аксиальному перемещению на вращаемом валу. В результате относительного вращения между ротором и исполнительным элементом достигается требуемое осевое перемещение.
Однако для обычных электромеханических исполнительных механизмов требуется значительное монтажное пространство, которое не всегда доступно в коробках передач. Таким образом, существует потребность в электромеханических исполнительных механизмах малых размеров и компактных, которые могли бы быть легко встроены в известные системы. В частности, существует потребность в альтернативных исполнительных механизмах переключателей передач для автомобилей с электрическим двигателем.
По меньшей мере некоторые из вышеупомянутых проблем преодолеваются посредством использования исполнительного механизма переключателя передач по п. 1 или коробки передач по п. 10 или автомобиля по п. 11 формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения относятся к дополнительным благоприятным способам реализации предмета изобретения по п. 1 формулы изобретения.
Изобретение относится к исполнительному механизму переключателя передач, выполненному с возможностью приведения в действие эксцентриковым электрическим двигателем. Исполнительный механизм переключения передач содержит: вращаемую гайку, выполненную с возможностью приведения в действие электрическим двигателем; исполнительный элемент и преобразователь, выполненный с возможностью преобразования крутящего момента вращаемой гайки в поступательную силу и обеспечению этой поступательной силы в качестве действующей силы для переключения передач. Эксцентриковый электрический двигатель также может быть частью исполнительного механизма переключателя передач.
Согласно вариантам осуществления изобретения, электрический двигатель установлен с эксцентриситетом относительно вращаемой гайки так, чтобы ось вращения ротора электрического двигателя (статор может быть прикреплен к раме автомобиля) была выровнена с осью вращения вращаемой гайки. Оси вращения вращаемой гайки и вала электрического двигателя являются различными, но они могут быть или не быть параллельными друг другу (например, могут быть расположены с относительным смещением). Кроме того, ось вращения вращаемой гайки может совпадать с осью вращения вращаемого вала, который соединяется с различными зубчатыми колесами, расположенными перед и после переключателя передач. Благодаря положению с эксцентриситетом, исполнительный механизм переключателя передач может быть выполнен меньших размеров и, таким образом, исполнительный механизм может быть использован даже в системах, где доступно только ограниченное осевое пространство для установки. В частности, электромеханический исполнительный механизм переключателя передач согласно вариантам выполнения имеет меньшие размеры также в радиальном направлении, и может быть расположен снаружи механических компонентов преобразователя вращательного движения в поступательное.
Опционально исполнительный механизм переключателя передач содержит передающий элемент, приспособленный для передачи крутящего момента от электрического двигателя к вращаемой гайке. Опционально передающий элемент содержит зубчатое колесо, или червячную зубчатую передачу, или ременную передачу, или цепную передачу.
Переключение передачи может включать в себя смену зубчатого колеса, которое соединяется с вращаемым валом, и исполнительный механизм переключателя передач может дополнительно содержать скользящую втулку, выполненную с возможностью соединения различных зубчатых колес с вращаемым валом при поступательном перемещении (например, относительно корпуса или вращаемого вала). Скользящая втулка может быть выполнена с возможностью поворота относительно исполнительного элемента, а в осевом направлении зафиксирована относительно исполнительного элемента для способствования переключению передачи посредством электрического двигателя.
Опционально преобразователь содержит по меньшей мере один из следующих соединительных элементов между вращаемой гайкой и исполнительным элементом: резьбу, штифт для соединения с кулачком, штифт в соединении с канавкой, две канавки с элементами качения между ними, другой компонент, обеспечивающий относительное линейное перемещение при повороте вращаемой гайки относительно исполнительного элемента. Следовательно, преобразователь может быть частью вращаемой гайки и исполнительного элемента.
Опционально преобразователь выполнен с возможностью обеспечения нелинейной характеристики преобразования.
Опционально преобразователь выполнен с возможностью обеспечения такой характеристики преобразования, чтобы поступательная сила зависела только от знака крутящего момента. Например, преобразователь может быть реализован посредством обеспечения резьбовых частей на вращаемой гайке и исполнительном элементе так, чтобы при вращении в обратном направлении происходило поступательное перемещение в обратном направлении.
Опционально преобразователь выполнен с возможностью обеспечения такой характеристики преобразования, чтобы при изменении поступательной силы сохранялся знак крутящего момента.
Опционально преобразователь выполнен с возможностью обеспечения самозапирающего механизма. Это запирание может быть достигнуто посредством формирования резьбового соединения или канавки с соответствующим шагом так, чтобы не требовались дополнительные меры для удерживания исполнительного элемента в требуемом положении даже при выключенном электрическом двигателе. Если это невозможно, то дополнительный запирающий механизм (например, в виде задвижки) может быть выполнен для удерживания требуемого положения исполнительного элемента.
Изобретение также относится к коробке передач, содержащей эксцентриковый электрический двигатель, по меньшей мере одно зубчатое колесо, вращаемый вал, и один из ранее указанных электромеханических исполнительных механизмов переключателя передач, выполненных с возможностью соединения или отсоединения по меньшей мере одного зубчатого колеса от вращаемого вала в ответ на приведение в действие, выполняемое посредством электрического двигателя.
Изобретение также относится к автомобилю, в частности к автомобилю для коммерческих перевозок, содержащему указанную коробку передач.
Некоторые аспекты исполнительного механизма переключателя передач описаны далее только в качестве примеров со ссылками на приложенные чертежи.
На фиг. 1 показан исполнительный механизм переключателя передач внутри коробки передач согласно варианту выполнения;
на фиг. 2 - коробка передач по фиг. 1 с передней стороны, где не показан электрический двигатель;
на фиг. 3 - дополнительные детали соединения между вращаемой гайкой и исполнительным элементом согласно варианту выполнения; и
на фиг. 4A, 4B - электромеханический исполнительный механизм, приводимый в действие так, чтобы вращаемый вал соединялся с различными зубчатыми колесами.
На фиг. 1 показан вариант выполнения исполнительного механизма переключателя передач, приспособленного для приведения в действие посредством эксцентрикового электрического двигателя 50. Исполнительный механизм переключателя передач содержит: вращаемую гайку 110, выполненную с возможностью приведения в действие посредством электрического двигателя 50; исполнительный элемент 120; и преобразователь 125, приспособленный для преобразования крутящего момента M (или вращения) вращаемой гайки 110 в поступательную силу F (или линейное, или прямолинейное движение). Согласно дополнительным вариантам выполнения, эксцентриковый электрический двигатель 50 может быть неразъемной частью исполнительного механизма переключателя передач.
Поступательная сила F обеспечивается как действующая сила для переключения передач, создаваемая посредством электрического двигателя 50, содержащего статор и ротор (не показан на фиг. 1). Электрический двигатель 50 установлен как вращающее устройство эксцентрично относительно осей зубчатых колес 210, 220 и вращаемого вала 230 (например, трансмиссионного вала). Таким образом, ось вала электрического двигателя 50 отличается от оси вращения вращаемого вала 230, используемого в узле переключателя передач. Электрический двигатель 50 может быть прикреплен к раме или корпусу трансмиссионного узла с помощью несущей конструкции 40.
Вращение вала электрического двигателя 50 может быть передано к исполнительному механизму посредством прямого соединения через передающий элемент 140. На фиг. 1 показано, например, зубчатое колесо 140 в качестве одного возможного передающего элемента между электрическим двигателем 50 и вращаемой гайкой 110. Однако изобретение не должно быть ограничено изображенным зубчатым колесом. Другие передающие элементы 140 включают также червячную зубчатую передачу, ременную передачу или цепную передачу, или любой другой тяговый элемент.
С помощью эксцентрично установленного электрического двигателя 50 приводят во вращение через передающий элемент 140 вращаемую гайку 110, которая установлена внутри подшипника так, чтобы её можно было вращать, но она не должна перемещаться в осевом направлении (т.е. параллельно оси вращения). Подшипник вращаемой гайки 110 может содержать элементы качения или может представлять собой шариковый подшипник любого типа, или подшипник скольжения. Вращаемая гайка 110 соединена с исполнительным элементом 120, где этот соединитель содержит преобразователь 125 вращательного движения в поступательное. Этот преобразователь 125 может быть выполнен в виде резьбового или шарикового винтового соединения, или шлицевой направляющей, или преобразователя любого другого вида, с помощью которого можно преобразовывать вращение вращаемой гайки 110 в прямолинейное движение исполнительного элемента 120 для обеспечения требуемой осевой силы F. Исполнительный элемент 120 перемещается в осевом направлении при вращении вращаемой гайки 110, так как она при вращении сблокирована посредством одного или большего количества штифтов 124, посредством которых заблокировано любое тангенциальное движение исполнительного элемента 120 в направлении движения вращаемой гайки 110. Исполнительный элемент 120, в свою очередь, соединен со скользящей втулкой 150 для передачи поступательной силы F и для соединения вращаемого вала 230 с первым зубчатым колесом 210 или вторым зубчатым колесом 220. Это соединение может быть обеспечено посредством зубчатой внутренней поверхности (обращенной к вращаемому валу 230) скользящей втулки 150 и зубчатых наружных поверхностей 235 на вращаемом валу 230 и на первом и втором зубчатых колесах 210, 220, которые находятся в сцепленном сопряжении. Вращаемый вал 230 либо соединен с первым зубчатым колесом 210, либо со вторым зубчатым колесом 220. Переключение между обоими осуществляется посредством приведенного в качестве примера переключения передач.
На фиг. 2 изображен зубчатый узел по фиг. 1, с передней стороны, где электрический двигатель 50 не виден, но изображен вращаемый вал 230 с наружными зубьями 235, которые сопряжены с внутренней зубчатой поверхностью скользящей втулки 150. На фиг. 2 показано нейтральное положение, в котором скользящая втулка 150 не сопряжена с первым колесом 210 или со вторым колесом 220, а только с наружными зубьями 235 вращаемого вала 230.
На фиг. 3 показаны дополнительные детали вращаемой гайки 110, соединенной с исполнительным элементом 120 посредством преобразователя 125, расположенного между вращаемой гайкой 110 и исполнительным элементом 120. Преобразователь 125 может, например, быть таким резьбовым соединением, посредством которого вращательное движение вращаемой гайки 110 (ось вращения проходит горизонтально в плоскости чертежа, представленного на фиг. 3) преобразуется в результате в поступательное горизонтальное движение исполнительного элемента 120. Исполнительный элемент 120 в осевом направлении прикреплен к скользящей втулке 150 таким образом, чтобы оба элемента не могли перемещаться в осевом направлении относительно друг друга. Например, с помощью стопорного элемента 122 можно предотвращать любое относительное осевое перемещение между исполнительным элементом 120 и скользящей втулкой 150. На фиг. 3 также показаны штифты 124, посредством которых предотвращают любое вращательное движение исполнительного элемента 120 относительно оси вращения, которая на фиг. 3 проходит в горизонтальном направлении в плоскости чертежа. Кроме того, на фиг. 3 показан шариковый подшипник 115 для вращаемой гайки 110 для обеспечения возможности ее вращения относительно несущей конструкции 105, которая может также нести электрический двигатель 50.
Электромеханический исполнительный механизм, изображенный на фиг. 3, показан в нейтральном положении, при котором два зубчатых колеса 210, 220 могут свободно вращаться на вращаемом валу 230.
На фиг. 4A и 4B изображен электромеханический исполнительный механизм, приводимый в действие так, что вращаемый вал 230 соединяется с первым зубчатым колесом 210 (фиг. 4A) или вращаемый вал 230 соединяется со вторым зубчатым колесом 220 (фиг. 4B), при этом соединение обеспечивается посредством наружных зубьев зубчатых колес 210, 220, вращаемого вала 230 и внутренних зубьев скользящей втулки 150 (как описано со ссылкой на фиг. 1).
На фиг. 4A исполнительный элемент 120 перемещен под действием осевой силы F в левую сторону, в результате чего произошло осевое смещение скользящей втулки 150 так, чтобы скользящая втулка 150 передавала угловой момент от вращаемого вала 230 к первому зубчатому колесу 210. В этом положении второе зубчатое колесо 220 отсоединено от вращаемого вала 230.
На фиг. 4B показано положение, в котором исполнительный элемент 120 перемещен под действием противоположной осевой силы F в правую сторону, в результате чего произошло осевое смещение скользящей втулки 150. В результате этого посредством скользящей втулки 150 обеспечено соединение вращаемого вала 230 со вторым зубчатым колесом 220.
Особенно благоприятным является, то если преобразователь 125 обладает самозапирающей функцией, которая может быть достигнута, например, посредством использования определенных резьбовых соединений. Если этой функции нет, то могут быть предприняты дополнительные меры для удержания исполнительного элемента 120 в требуемом (сопряженном или нейтральном) положении так, чтобы для сохранения осевого положения исполнительного элемента 120 электрический двигатель 50 мог все время быть в не активном состоянии.
Если нет резьбового соединения между вращаемой гайкой 110 и исполнительным элементом 120, а соединение предпочтительно выполнено в виде штифт/канавка или штифт/кулачок, то форма канавки или кулачка определяет, в каком направлении и как сильно исполнительный элемент 120 может перемещаться в осевом направлении при приведении в действие электрического двигателя 50.
Соединение штифт/канавка может быть использовано для осуществления нелинейной характеристики преобразования. Это может быть достигнуто, например, посредством регулирования шага канавки, соответственно. В результате этого исполнительный элемент 120 можно перемещать сначала очень быстро в осевом направлении, после чего окончательное осевое перемещение может выполняться медленно (или наоборот). Кроме того, канавка может иметь почти нулевой шаг в конце (например, в сопряженном положении), посредством чего представляется самозапирающий механизм. Если шаг резьбы очень мал или (почти) нулевой, то исполнительный элемент 120 не может сам перемещаться в обратном направлении, и требуется вращение или крутящий момент, создаваемые посредством электрического двигателя 50, прикладывать для возврата исполнительного элемента 120 в нейтральное положение, показанное на фиг. 1-3.
Посредством соединения штифта/кулачок обеспечивают благоприятное условие, заключающееся в том, что от электрического двигателя 50 требуется перемещение только в одном направлении. Например, начиная с нейтрального положения, после вращения вращаемой гайки 110 на угол (например, 90°), исполнительный элемент 120 может прибыть в первое сопряженное положение (фиг. 4A); после поворота на второй угол (например, 180°), исполнительный элемент 120 может снова прибыть в нейтральное сопряженное положение; а после поворота на третий угол (например, 270°) - во второе сопряженное положение (фиг. 4B). Также для этого соединения при максимуме и минимуме кулачка (например, при повороте на 90° и 270°) обеспечивается стабильное положение, представляющее естественный самозапирающий механизм.
Понятно, что различные соединители могут быть соединены или приспособлены, а изображенное резьбовое соединение представляет собой просто один пример. Специалист в данной области техники может легко представить дополнительные соединения, посредством которых могут обеспечиваться те же функции.
Описание и чертежи просто иллюстрируют принципы изобретения. Таким образом, следует учитывать, что эти специалисты в данной области техники могут создать различные устройства, посредством которых, хотя они явным образом не описаны или не показаны в этом документе, могут быть осуществлены принципы изобретения и включены в его объем охраны.
Кроме того, тогда как каждый вариант осуществления может обладать собственными признаками, как отдельный пример, следует отметить, что в других вариантах осуществления определенные признаки могут быть соединены различным образом, т.е. определенный признак, описанный в одном варианте осуществления, может также быть реализован в других вариантах осуществления. Такие сочетания охвачены изобретением, раскрытым в этом документе, если не утверждается, что конкретное сочетание не предполагается.
Список позиций
50 - Электрический двигатель
105 - Несущая конструкция
110 - Вращаемая гайка
115 - Подшипник
120 - Исполнительный элемент
122 - Стопорный элемент
124 - Штифт(ы)
125 - Преобразователь
140 - Передающий элемент
150 - Скользящая втулка
210, 220 - Зубчатые колеса
230 - Вращаемый вал
235 - Наружные зубья
F - Поступательная сила
M - Крутящий момент

Claims (11)

1. Исполнительный механизм переключателя передач, выполненный с возможностью приведения в действие эксцентриковым электрическим двигателем (50), при этом указанное переключение передач включает в себя смену зубчатого колеса (210, 220), которое соединяется с вращаемым валом (230), отличающийся тем, что содержит вращаемую гайку (110), выполненную с возможностью приведения в действие электрическим двигателем (50), при этом ось вращения вращаемой гайки (110) совпадает с осью вращения указанного вращаемого вала (230); исполнительный элемент (120); и преобразователь (125), выполненный с возможностью преобразования крутящего момента (M) вращаемой гайки в поступательную силу (F) и обеспечения этой поступательной силы (F) в качестве действующей силы для указанного переключения передачи.
2. Исполнительный механизм по п. 1, отличающийся тем, что содержит передающий элемент (140) для передачи крутящего момента (M) от электрического двигателя к вращаемой гайке (110).
3. Исполнительный механизм по п. 2, отличающийся тем, что передающий элемент (140) содержит зубчатое колесо, или червячную зубчатую передачу, или ременную передачу, или цепную передачу.
4. Исполнительный механизм по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что содержит скользящую втулку (150), выполненную с возможностью соединения различных зубчатых колес (210, 220) с вращаемым валом (230) при поступательном перемещении, при этом скользящая втулка (150) выполнена с возможностью поворота относительно исполнительного элемента (120), а в осевом направлении она зафиксирована относительно исполнительного элемента (120) для содействия переключению передачи посредством электрического двигателя (50).
5. Исполнительный механизм по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что преобразователь (125) содержит по меньшей мере один из следующих соединительных элементов между вращаемой гайкой (110) и исполнительным элементом (120): резьбу; штифт для соединения с кулачком; штифт в соединении с канавкой; две канавки с элементами качения между ними; другой компонент, обеспечивающий относительное линейное перемещение при повороте вращаемой гайки (110) относительно исполнительного элемента (120).
6. Исполнительный механизм по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что преобразователь (125) выполнен с возможностью обеспечения нелинейной характеристики преобразования.
7. Исполнительный механизм по любому из пп. 5 или 6, отличающийся тем, что преобразователь (125) выполнен с возможностью обеспечения такой характеристики преобразования, чтобы поступательная сила (F) зависела только от знака крутящего момента (M).
8. Исполнительный механизм по любому из пп. 5-7, отличающийся тем, что преобразователь (125) выполнен с возможностью обеспечения такой характеристики преобразования, чтобы при изменении поступательной силы (F) сохранялся знак крутящего момента (M).
9. Исполнительный механизм по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что преобразователь (125) выполнен с возможностью обеспечения самозапирающегося механизма.
10. Коробка передач, содержащая эксцентриковый электрический двигатель (50), по меньшей мере одно зубчатое колесо (210, 220) и вращаемый вал (230), отличающаяся тем, что содержит электромеханический исполнительный механизм по любому из пп. 1-9, выполненный с возможностью соединения или отсоединения по меньшей мере одного зубчатого колеса (210, 220) с вращаемым валом (230) в ответ на приведение в действие, выполняемое посредством электрического двигателя (50).
11. Автомобиль, в частности автомобиль для коммерческих перевозок, содержащий коробку передач по п. 10.
RU2020137189A 2018-04-13 2019-03-25 Исполнительный механизм переключателя передач RU2756700C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18167298.1A EP3553346A1 (en) 2018-04-13 2018-04-13 Gearshift actuator
EP18167298.1 2018-04-13
PCT/EP2019/057388 WO2019197143A1 (en) 2018-04-13 2019-03-25 Gearshift actuator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2756700C1 true RU2756700C1 (ru) 2021-10-04

Family

ID=62001999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020137189A RU2756700C1 (ru) 2018-04-13 2019-03-25 Исполнительный механизм переключателя передач

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11378183B2 (ru)
EP (1) EP3553346A1 (ru)
JP (1) JP7050950B2 (ru)
CN (1) CN111971494B (ru)
BR (1) BR112020020000A2 (ru)
RU (1) RU2756700C1 (ru)
WO (1) WO2019197143A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230006658A (ko) * 2021-07-01 2023-01-11 에스엘 주식회사 차량용 변속 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4105157C2 (de) * 1990-07-21 2003-05-15 Ina Schaeffler Kg Schaltvorrichtung
DE102006054906A1 (de) * 2005-12-15 2007-06-28 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Getriebeaktor für ein Kraftfahrzeuggetriebe sowie Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung mit einem Getriebeaktor
RU2348544C1 (ru) * 2007-09-27 2009-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "КОРА Инжиниринг" Привод переключения передач в механической ступенчатой коробке передач
RU2009102944A (ru) * 2006-06-30 2010-08-10 ЦФ Фридрихсхафен АГ (DE) Устройство переключения для ступенчатой коробки передач
RU2527415C1 (ru) * 2013-07-16 2014-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "ЯГТУ") Система автоматизированного переключения передач в механической ступенчатой коробке передач
RU188504U1 (ru) * 2018-12-28 2019-04-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Привод управления раздаточной коробки колесного мотовездехода распределительным валом с двойным шнековым механизмом

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5205179A (en) 1990-07-21 1993-04-27 Ina Walzlager Schaeffler Kg Speed changing device
JP2004138131A (ja) * 2002-10-17 2004-05-13 Hitachi Ltd 自動車のパワートレーンにおけるシンクロ機構の操作装置
DE102006015688A1 (de) 2006-03-27 2007-10-04 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Aktuatoranordnung und Schaltkupplungsanordnung
DE102007046382B4 (de) * 2007-09-27 2012-05-10 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Rotations-Translationswandler, Aktuatoranordnung und Schaltkupplungsanordnung
DE102009002661A1 (de) 2009-04-27 2010-10-28 Fzgmbh Vorrichtung zum Betätigen eines wengistens zwischen drei Schaltstellungen umschaltbaren formschlüssigen Schaltelementes
CN103557316A (zh) * 2013-11-23 2014-02-05 合肥工业大学 用于电动汽车两挡自动变速器的丝杠螺母换挡机构
WO2016055359A1 (de) * 2014-10-08 2016-04-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Linearstellantrieb und motor-generatoranordnung
DE102015214719A1 (de) * 2015-08-03 2017-02-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Aktorvorrichtung für ein Getriebe sowie Getriebe mit der Aktorvorrichtung
CN107575571A (zh) * 2016-07-05 2018-01-12 舍弗勒技术股份两合公司 变速器和自动换挡执行器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4105157C2 (de) * 1990-07-21 2003-05-15 Ina Schaeffler Kg Schaltvorrichtung
DE102006054906A1 (de) * 2005-12-15 2007-06-28 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Getriebeaktor für ein Kraftfahrzeuggetriebe sowie Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung mit einem Getriebeaktor
RU2009102944A (ru) * 2006-06-30 2010-08-10 ЦФ Фридрихсхафен АГ (DE) Устройство переключения для ступенчатой коробки передач
RU2348544C1 (ru) * 2007-09-27 2009-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "КОРА Инжиниринг" Привод переключения передач в механической ступенчатой коробке передач
RU2527415C1 (ru) * 2013-07-16 2014-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "ЯГТУ") Система автоматизированного переключения передач в механической ступенчатой коробке передач
RU188504U1 (ru) * 2018-12-28 2019-04-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Привод управления раздаточной коробки колесного мотовездехода распределительным валом с двойным шнековым механизмом

Also Published As

Publication number Publication date
US20210116023A1 (en) 2021-04-22
CN111971494A (zh) 2020-11-20
JP7050950B2 (ja) 2022-04-08
EP3553346A1 (en) 2019-10-16
WO2019197143A1 (en) 2019-10-17
US11378183B2 (en) 2022-07-05
BR112020020000A2 (pt) 2021-01-26
CN111971494B (zh) 2022-08-26
JP2021517952A (ja) 2021-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10539235B2 (en) Internal electronic park actuator
US7845249B2 (en) Single motor transmission shifting mechanism for a motor vehicle transmission
CN107763153B (zh) 用于电动车辆的行星齿轮型两挡变速器
CN112534162B (zh) 致动器装置和具有这样的致动器装置的电驱动装置
KR930005818A (ko) 차량 변속기용 전자식 시프트 또는 클러치 작동기
CN110388438B (zh) 用于差速器的差速锁止装置和差速器
CN1930757A (zh) 直线致动装置和方法
CN112400072A (zh) 能够动力切换的多挡传动机构
RU2756700C1 (ru) Исполнительный механизм переключателя передач
CN110088511B (zh) 用于车辆的变速器的换档装置
CN108138953B (zh) 用于机动车的切换装置和驱动单元
CN112498320A (zh) 用于车辆的双活塞电子驻车执行机构和车辆
RU2360158C2 (ru) Муфта сцепления
CN104029592A (zh) 用于机动车的机电车轮驱动系统
KR20200012979A (ko) 기어박스 내 시프트 제어 장치
RU2564157C2 (ru) Приводное устройство для трубопроводной арматуры
JP4513450B2 (ja) アクチュエータ
EP3553926B1 (en) Electromechanical actuator
CN214823216U (zh) 用于车辆的双活塞电子驻车执行机构和车辆
EP3931466B1 (en) Self-binding non-jamming stop module for rotary drive actuator
KR101284253B1 (ko) 더블 클러치 액츄에이터
EP4040014A1 (en) Transmission system for transmitting a speed and torque of a motor to a wheel assembly and method for transmitting a speed and torque of a motor to a wheel assembly
KR100953922B1 (ko) 백래쉬 제거장치
CN118339389A (zh) 包括断连单元的变速器和包括这种变速器的电动车辆
JP2005308181A (ja) アクチュエータ