促动器单元

技术领域

本发明涉及用于变速器的促动器单元以及包括这样的促动器单元的变速器。

背景技术

变速器借助一个或多个操纵元件切换，所述操纵元件与变速器的切换元件置于嵌接中并且使所述切换元件偏移。在此，切换元件偏移到切换位置中引起建立或再次脱开例如齿轮与轴的不可相对转动的连接。因而置入或再次脱开变速器的挡位。切换元件通常与变速器的其他元件、例如换挡套筒处于接触中。如果没有挡位置入，则切换元件处于中性的切换位置、亦即空挡位置中。

术语“切换元件”在此理解为代表变速器的全部的如下元件，所述元件构成用于置入或脱开变速器的挡位。例如导杆连接到切换元件上，所述导杆将切换元件与换档拨叉连接，所述换档拨叉最后构成用于移动换挡套筒。然而也可设想驱动装置的实施形式，其例如允许对换档拨叉的直接的操作。此外可以设置如下变速器，其切换元件不具有换档拨叉。换档拨叉和导杆下面同样理解为切换元件。因此术语“切换元件”下面理解为这些元件的上位概念。

此外，切换元件是否脱离的信息是有利的，以便将该信息例如在变速器控制装置内进一步处理。

在当今的驱动装置中，实现以上所述功能的全部的构件分开设置或设置在不同的位置上，这使简单的装配或拆卸变得困难。特别是在例如在不相同的地点发生的装配计划或预装配、如最终装配中，可发现这些缺点。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种用于变速器的促动器单元，其具有所有上述功能性并且同时解决以上所述问题。此外应该提供包括这样的促动器单元的变速器。

该任务通过独立权利要求的技术方案解决。有利的进一步构成是从属权利要求的主题。

按照本发明设置用于可切换的变速器的促动器单元，所述促动器单元包括：

操纵元件，所述操纵元件构成用于，在变速器中设定至少两个切换位置，

促动器单元构成用于作为单独的单元至少部分地设置在变速器内。

所述促动器单元优选构成用于电驱动的商用车的变速器。

促动器单元优选这样在变速器中或变速器上可定位地构成，使得操纵元件延伸到变速器的内部。在此，促动器单元的其他的部件可以处于变速器外。特别优选整个促动器单元设置在变速器内。

操纵元件优选构成用于为了调设至少两个切换位置与变速器的至少一个切换元件进入嵌接中。所述嵌接可以此外优选构成为持久的嵌接，由此操纵元件的移动总是引起对切换元件的影响、优选切换元件的移动或偏移。

进一步操纵元件优选构成用于，平行于操纵方向移动。

这样促动器单元可以作为单独的构件设置在变速器中，其中，使装入和拆卸为装配或维修目的变得容易，因为仅涉及一个构件。

操纵元件优选与所述至少一个切换元件一件式地构成。由此可以实现变速器的构件到促动器单元中的进一步集成。例如操纵元件与换档拨叉一件式地构成，所述换档拨叉与变速器的对应的换挡套筒或另一个切换元件对应并且优选与此处于嵌接中。

促动器单元优选具有壳体，所述壳体构成用于设置在变速器中或变速器上。所述壳体优选构成用于借助紧固机构、例如借助螺钉紧固在变速器中或变速器上。进一步优选地，促动器单元的壳体可以本身具有连接元件，所述连接元件构成用于与变速器的相应地对应的连接元件、优选与变速器的壳体的连接元件进入接触中，以便实现促动器单元在变速器内的固定或至少定向。通过这样的连接元件构成的连接可以例如作为槽榫连接实施。

变速器优选构成用于电驱动的车辆、优选用于商用车。

优选地，所述至少两个切换位置中的一个切换位置包括变速器的空挡位置或倒车挡。在一种优选的实施形式中，变速器作为两挡变速器设置，其中，两个切换位置作为行驶挡、亦即作为第一和第二挡位或作为前进挡和倒车挡构成并且设置第三切换位置，其构成为空挡位置。

促动器单元优选具有促动器，所述促动器构成用于使操纵元件平行于操纵方向移动。

所述促动器优选构成为流体的促动器、尤其是构成为气动的或液压的促动器。备选地，所述促动器优选构成为机电的或马达驱动的促动器。因此，促动器单元或促动器的能量供应通过导线引导的对应的构造在结构上可良好地解决，因为对应的流体的管路或用于输送电流的导线可以良好地在存在的间隙中引导。

优选地，在促动器的流体的构造、尤其是在其气动的或液压的构造中，为操纵促动器而构成的调整机构设置在促动器单元内、优选设置在促动器单元的壳体内。这样的调整机构例如是电磁阀，其构成用于控制流体流。

促动器单元优选具有至少一个控制机构，所述控制机构构成用于控制促动器单元。

优选地，所述促动器单元具有至少一个检测机构，所述检测机构构成用于检测操纵元件沿操纵方向的位置。

所述至少一个控制机构优选构成为电子的控制机构。这样的控制机构可以优选具有电子的控制器，所述控制器构成用于控制促动器单元。

所述至少一个检测机构优选构成为行程传感器。这样的行程传感器可以以任意的已知的实施方式存在。例如该传感器可以按照电磁原理工作。特别优选，所述传感器构成为霍尔传感器。备选地，可以由操纵元件的移动通过机械的耦联引起另一个元件的运动、例如旋转运动。该旋转运动优选使得计数器、特别优选在控制机构中的计数器增加，从而由所述计数器的值可以导出操纵元件的位置。

检测机构优选与控制机构集成地构成。由此有利地能够实现紧凑的结构方式，从而促动器单元可以总体上紧凑构造地构成。

促动器单元优选具有至少一个信号接口，所述信号接口构成用于接收控制信号和/或输出状态信号。所述控制信号优选构成用于将理论切换位置通知给控制机构。所述控制机构本身进一步优选构成用于，由控制信号、特别优选由理论切换位置和操纵元件沿操纵方向的位置确定存在的切换位置并且对应地操控促动器，以便适配理论切换位置的存在的切换位置。状态信号优选包含存在的实际切换位置的信息。该信息可以由变速器外的其他的处理机构处理。

如果没有控制机构设置在促动器单元中，则接收到的控制信号优选构成用于，操控在促动器单元内的促动器和/或操控用于运行促动器单元的其他的元件。

所述至少一个信号接口优选构成用于，将在促动器单元内例如通过检测机构或通过控制机构获得的信息传送给在促动器单元内或外的另一个元件。作为这样的信息可以例如传输切换位置或操纵元件的位置。

信号接口优选构成用于与车辆网络、如CAN总线或与上级的主体、如变速器控制器进入连接中。

优选地，促动器单元具有至少一个能量接口，所述能量接口构成用于接收用于运行促动器单元的能量。

优选地，所述至少一个信号接口构成用于，为了接收控制信号与变速器的壳体外的元件进入连接中。促动器单元的所述至少一个信号接口优选构成用于，延伸穿过变速器壳体，例如通过变速器壳体的开口。

优选地，所述至少一个能量接口构成用于为了接收能量与变速器的壳体外的元件进入连接中。促动器单元的所述至少一个能量接口优选构成用于延伸穿过变速器壳体，例如通过变速器壳体的开口。

所述操纵方向优选构成为直线或作为圆形轨道。一般地，也可以设置操纵方向的构成，所述构成不仅具有圆元素而且具有直线元素。

优选促动器单元、尤其是壳体相对于变速器具有装配定向。这表示，壳体在变速器中、优选在变速器壳体中装配的侧具有尤其是非点对称的几何结构。同时变速器的装配促动器单元的侧也具有这样的互补的几何结构，其中，两个几何结构为了装配必须置于嵌接中，为此促动器单元和变速器必须彼此对应地定向。因此，排除促动器单元在变速器上的如下装配，在所述装配中，壳体错误地定向。

备选或附加地，促动器单元可以具有相对于变速器、优选相对于变速器壳体的定位。所述定位优选具有定位和/或定心销。所述定位和/或定心销这样构成，使得其仅允许促动器单元以确定的定向在变速器上装配。为此，优选设置在促动器单元和/或变速器上的定位或定心销必须导入变速器和/或促动器单元的对应的开口中，以便保证无误差的装配。

装配定向和/或定位优选构成用于与变速器的装配定向和/或定位进入嵌接中。

按照本发明此外设置变速器，所述变速器具有装配区段，所述装配区段构成用于装配按照本发明的促动器单元。所述装配区段优选具有相对于以上所述促动器单元的装配定向和/或定位。所述装配区段和/或定位对应地对应于促动器单元的装配区段和/或定位地构成。变速器因此构成用于阻止促动器单元的错误的装配。

变速器此外具有至少两个切换位置。优选地，所述至少两个切换位置之一具有变速器的空挡或倒车挡。在一种优选的实施形式中，所述变速器作为两挡变速器设置，其中，两个切换位置作为行驶挡、亦即作为第一和第二挡位或作为向前进和倒车挡构成并且设置第三切换位置，其构成为空挡。

优选地，变速器具有如上说明的按照本发明的促动器单元，其中，促动器单元构成用于操纵变速器、尤其是用于调设在变速器中的至少两个切换位置。优选变速器的装配定向和/或定位与促动器单元、优选与促动器单元的装配定向和/或定位处于嵌接中。变速器由此有利地容易可装配和可维护，因为促动器单元可以作为单元拆卸或更换。由此可以显著缩短装配和维护时间。此外可以阻止错误的装配的危险，其方式为：促动器单元的壳体相对于变速器具有装配定向。

变速器优选构成用于电驱动的车辆、优选用于商用车。

变速器优选具有变速器壳体并且此外优选构成用于将促动器单元至少部分、优选完全接纳在变速器壳体中。

本发明不限定于以上所述实施形式。此外能够通过组合、代替或省略各单个特征实现其他的实施形式。

附图说明

接着进行借助附图对本发明的优选的实施形式的说明。

其中详细示出：

图1示出按照本发明的促动器单元的第一实施形式；以及

图2示出按照本发明的促动器单元的第二实施形式。

具体实施方式

图1示出按照本发明的促动器单元A的第一实施形式。

示出促动器单元A，所述促动器单元设置在变速器G内、即变速器G的变速器壳体内。

促动器单元A具有壳体7，所述壳体构成用于，设置在变速器G内、例如变速器壳体内。所述壳体7此外相对于变速器G密封地构成，从而促动器单元A可以作为单独的单元设置在变速器G内。

壳体7具有开口8，所述开口由操纵元件5穿过。操纵元件5在此以其附图中右边的端部延伸到变速器G之中。在此，操纵元件5构成用于，与变速器G的至少一个切换元件(未示出)进入嵌接中，以便在变速器G中调设至少两个切换位置。

促动器单元A的壳体7包含促动器4，所述促动器与操纵元件5连接。促动器4构成用于将操纵元件5平行于操纵方向X移动。

操纵方向X在这里构成为直线，从而操纵元件5平行于操纵方向X的移动对应于操纵元件5的平移的移动。此外，促动器单元A的壳体7包含检测机构2，所述检测机构构成用于，检测操纵元件5平行于操纵方向X的位置。由此可能的是，确定操纵元件5平行于操纵方向X的位置，由此此外能够实现在变速器G中的切换位置的间接的确定，因为操纵元件5与切换元件处于嵌接中并且因此切换元件的位置可由操纵元件5的位置确定。

此外，壳体7包含控制机构1，所述控制机构构成用于实施对促动器单元A的控制。为此目的，控制机构1构成用于，操控促动器4，以便引起操纵元件5平行于操纵方向X的移动。此外，控制机构1构成用于接收上级的主体、例如变速器控制装置的控制信号。

促动器单元A的壳体7此外具有信号接口3，所述信号接口构成用于，接收较高级的主体、例如变速器控制装置的控制信号并且将其提供给控制机构1。在示出的实施形式中，信号接口3穿过变速器G的边界、亦即尤其是变速器G的变速器壳体。信号接口3此外构成用于，将状态信号、例如切换位置传送给变速器外的装置、例如变速器控制装置。

此外，示出能量接口6，所述能量接口同样如信号接口3穿过变速器G的变速器壳体。所述能量接口6构成用于，接收用于运行促动器单元A的能量并且将其输送给促动器单元A的对应的元件、尤其是控制机构1、检测机构2和促动器4。

不仅信号接口3而且能量接口6构成用于，与变速器G外的元件进入连接中并且由此接收信号或能量。

图2示出按照本发明的促动器单元A的第二实施形式。

该促动器单元A的构造基本上与图1的促动器单元A相同。然而区别在于在变速器G上的安装。

所述变速器G在这里基本上通过变速器壳体10表示，所述变速器壳体在剖面中示出并且向左敞开。变速器的其他的元件出于明了性原因未示出。促动器单元A从左导入变速器壳体10中，从而操纵元件5处于变速器G内部，并且构成用于，调设至少两个切换位置。

促动器单元A和变速器壳体10构成用于，利用紧固元件9、例如螺钉紧固。由此促动器单元A相对于变速器G固定并且定位。为了紧固，促动器单元A具有紧固区段11。促动器单元A因此封闭变速器壳体10的左边的开口。

促动器单元A的信号接口3和能量接口6这样设置在促动器单元A上，使得它们定位在变速器壳体10外。由此这些接口3、6可以无问题地与变速器G外的其他的元件进入接触中，而无须将其他的开口设置在变速器壳体10中。

当然，也可以设置如下实施形式，其中用于导入促动器单元A的开口仅在变速器G的壳体宽度的一部分上延伸。

促动器单元A的工作原理以及特别的实施形式的后续的说明当没有另外地指出时参考两个图进行。

促动器单元A的工作原理如下示出。

如果控制信号通过信号接口3传输给促动器单元A，则所述控制信号在控制机构1中被处理。控制机构1构成用于，通过操纵元件5的借助检测机构2检测的位置确定，哪个切换位置当前在变速器G中存在。如果存在的切换位置(实际切换位置)不对应于通过控制信号传输给控制机构1的切换位置(理论切换位置)，则控制机构1操控促动器4并且由此引起操纵元件5平行于操作方向X的移动。由此在变速器G内调节出新的切换位置并且因此置入一个挡位或空挡位置。

促动器单元A因此构成为单独的并且本身封闭(独立)的单元，其本身可以装入变速器G中。促动器单元A的壳体7构成用于固定在变速器G中。为此例如螺栓连接可能性设置在壳体7和变速器G之间。

在这里讨论的促动器单元A可以以各种不同的实施形式存在，应该接着更详细地解释所述实施形式。

例如促动器4可以构成为流体的促动器、尤其是构成为液压的或作为气动的促动器。在这样的实施形式中，能量接口6构成用于，将流体、亦即液压液体或压缩空气引导至促动器4，以便为所述促动器由此提供压力和因此提供用于运行促动器单元A的能量。

如果促动器4与之相反机电或电地构成，并且在这里尤其是作为电动机或作为磁性的机构构成，则能量接口6构成为电的接口，所述电的接口将电流的形式的能量引导到促动器4上，以用于运行促动器单元A。

控制机构1可以例如构成为电子的控制机构、尤其是构成为控制器。在这样的情况中，其与信号接口3尤其是为了接收控制信号而连接，其中，信号接口3作为电子的接口、尤其是作为数据接口构成，由此例如变速器G设置在其中的车辆的控制数据可以传输到促动器单元A上和因此到控制机构1上。

本发明的另一种实施形式不具有在壳体7内的控制机构1。在这里，控制机构1设置在壳体7外，其中，例如所述控制机构安装在壳体7上。然而控制机构1也可以与壳体7远离地设置，其中，例如设置信号接口3和控制机构1之间的连接，以便一方面能够实现促动器单元A、尤其是促动器4的控制，并且另一方面能够实现尤其是通过检测机构2接收数据。

此外，检测机构2可以例如构成为电子的传感器。对应于操纵元件5平行于操纵方向X的位置的信号可以然后通过数据连接提供给电子控制机构1。然而备选地，检测机构2也可以机械或机电地构成。操纵元件5平行于操纵方向X的移动可以例如在检测机构2中引起机械的效果、例如转动运动，所述转动运动可以例如电子地被检测并且作为角度和相加并且因此可以用于确定操纵元件5平行于操纵方向X的位置传输给控制机构1。

在示出的实施形式中，信号接口3和能量接口6这样示出，使得其穿透变速器G的边界、亦即尤其是变速器G的变速器壳体。然而在另一种实施形式中，这些接口3、6中的至少一个也可以这样构成，使得其仅处于变速器G内。在这里变速器G构成用于，对应地提供对应的接口3、6。

在促动器4的流体的构成中，设置用于调节流体流的例如调整机构、尤其是电磁阀。这些调整机构然后例如同样设置在促动器单元A内、尤其是壳体7内，从而不破坏促动器单元A作为本身封闭的构件的特性。这些调整机构例如构成用于，通过控制机构1操控。以这种方式，控制机构1能控制流体流并且对应地操纵促动器4。

在示出的实施形式中，操纵元件5构成为棒，所述棒从促动器4出发向右穿过开口8延伸到变速器G之中。操纵元件5平行于操纵方向X的移动在此作为平移的移动设置，所述移动沿棒轴线进行。然而此外可以设置如下实施形式，在所述实施形式中，例如操纵元件5不构成为沿棒轴线可移动地构成的棒。例如可以设置可偏转的操纵元件5。此外，操纵方向X不是必须对应于直线，例如操纵元件5也可以构成用于，在操纵时实施圆周运动或另一种形式的运动。

开口8可以与操纵元件5一起相对于变速器G密封地构成，从而对此尤其是没有油或磨损物可以从变速器G中进入到促动器单元A的壳体7中。

在图2的实施形式中，促动器单元A可以相对于变速器壳体10密封地实施。为此可以例如将密封装置设置在促动器单元A的区域上、例如紧固区段11上，所述紧固区段与变速器壳体10进入接触中。这样保证变速器壳体10相对于外部的影响、如污物或灰尘的可靠的闭锁。

附图标记列表

1控制机构

2检测机构

3信号接口

4促动器

5操纵元件

6能量接口

7壳体

8开口

9紧固元件

10变速器壳体

11紧固区段

A促动器单元

G变速器

X操纵方向。