一种用于变速箱的耦合装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于变速箱(8)的耦合装置，第一和第二位置之间轴向可移位的耦合套筒(24)，第一和第二可旋转元件(26、28)，其借助于耦合套管(24)可连接和脱离连接，连接到第一和第二可旋转元件(26、28)中的一个的电机(16)，和用于检测电机(16)的转子的角位置的位置指示器装置(70)。位置指示器装置(70)还布置成检测耦合套筒(24)的轴向位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于变速箱的耦合装置
本专利技术涉及根据所附权利要求的一种耦合装置、具有这种耦合装置的变速箱以及具有这种变速箱的车辆。
技术介绍
车辆，并且尤其是重型货车，例如卡车和公共汽车，经常配备有连接到动力源(诸如内燃机、电动引擎或其组合)的变速箱。变速箱可以是自动的、手动的或其组合，其设置有一个或多个致动缸，其用于在变速箱中换档。所述致动缸控制变速箱中不同轴上的各齿轮的接合和脱离接合，从而获得适当的变速。致动缸为气动、液压或电动类型，并且由于变速箱中空间有限，应设计得尽可能小。卡车中的传动件经常包括自动的手动传动件，其包括大量相互作用的部件并且其由电子控制装置控制以实现变速器的自动换挡。车辆中的一个或多个电子传感器获得关于车辆的操作条件的信息并向阀提供信号，所述阀向致动缸供应被压缩的空气或液压油，这样其控制变速箱中齿轮的接合和脱离接合，从而获得换挡到适当的变速。在这种类型的变速箱中，同步装置(包括锥形同步环和耦合环)可以由包括齿形操作套筒的耦合装置代替，所述齿形操作套筒轴向移位以便与放置在变速箱中输入和主轴上的齿轮接合。放置在输入和主轴上的每个齿轮与相应的齿轮元件接合，所述齿轮元件牢固地附接到另一个轴，诸如副轴。在换档时，操作套筒轴向移位，以便与布置在可选择的齿轮上的耦合齿接合，以便将齿轮连接到并将其旋转锁定在输入或主轴上。气动或液压类型的致动缸经由连杆构件连接到换挡叉。当换档时，操作套筒借助于换档叉从第一位置轴向移位到第二位置。布置在操作套筒处或致动缸处的检测装置检测并指示何时操作套筒分别地已经到达第一和第二位置。然而，这种检测装置是昂贵的、增加了车辆的重量并且带来可能失效的分开的部件。另外，由于变速箱的设计和尺寸，可能难以在操作套筒处或致动缸处布置检测装置。如果车辆设置有电机作为动力源，则它可以是以下一种类型，其设置有用于检测电机内转子的角位置的解析器。所述解析器包括连接到壳体的解析器定子和连接到电机的转子的解析器转子。当电动引擎被提供有电力时，转子相对于电动引擎的定子的位置是至关重要的，以便获得来自电动引擎的扭矩和转子的旋转运动。解析器可以比作小型电机，其中，交变激励信号产生具有不同幅度的交变反馈信号。这是借助于解析器定子中的初级励磁绕组、叠层钢的波形解析器转子、和产生正弦和余弦反馈信号的定子中的次级绕组来实现的。文献EP2500694公开了一种解析器，用于以高准确度检测换档选择轴的旋转或角位置，从而可以高准确度地执行传动件中的换档操作。所述解析器具有足够长的轴向延伸尺度，从而无论换档选择轴放置在哪个选择位置处，都可以检测换档选择轴的角位置。
技术实现思路
需要开发一种耦合装置，其包括很少的部件、减轻了重量、并提高了可靠性。因此，本专利技术的目的是提供一种耦合装置，其包括很少的部件、减轻了重量、并提高了可靠性。本文提到的目的通过根据独立权利要求的一种耦合装置、具有这种耦合装置的变速箱和具有这种变速箱的车辆来实现。根据本专利技术的一个方面，用于变速箱的耦合装置包括：耦合套筒，其在第一和第二位置之间轴向可移位，第一和第二可旋转元件，它们可借助于耦合套筒彼此连接和断开连接，连接到第一和第二可旋转元件中的一个的电机，以及用于检测电机的转子的角位置的位置指示器装置。本专利技术的特征在于，所述位置指示器装置还布置成检测耦合套筒的轴向位置。因为用于电机的位置指示器装置也用于检测耦合套筒的轴向位置，这种耦合装置包括很少的部件。因此，不需要用于检测耦合套筒的位置的分开的位置指示器装置。由于没有设置分开的位置指示器装置来检测耦合套筒的位置，因此耦合装置的重量也将减小。由于没有布置分开的位置指示器装置来检测耦合套筒的位置，因此布置用于耦合套筒的部件的数量减少，也因此失效部件的可能性减少，并且因此耦合套筒的可靠性增加。耦合套筒总是连接到第一和第二可旋转元件中的一个(其也连接到电机)。根据本专利技术的另一方面，位置指示器装置是解析器，其包括布置在耦合套筒上的至少一个解析器转子。使用用于电机的解析器作为轴向位置指示器并将解析器转子布置在耦合套筒上，也可以检测电机的转子在旋转方向中的位置。当电机连接到第一和第二可旋转元件中的一个时，这是可能的。根据本专利技术的另一方面，所述至少一个解析器转子布置在耦合套筒的外周上。取决于耦合套筒和电机如何连接，解析器在耦合套筒的周上的布置可以是非常方便的。当耦合套筒的直径小时，将解析器转子布置在耦合套筒的外周上是方便的。根据本专利技术的另一方面，所述至少一个解析器转子布置在耦合套筒的内周上。取决于耦合套筒和电机如何连接，解析器在耦合套筒的周上的布置可以是非常方便的。将至少一个解析器转子布置在耦合套筒的内周上将导致耦合套筒的非常紧凑的结构。根据本专利技术的另一方面，解析器包括解析器定子，所述解析器定子具有基本上对应于所述至少一个解析器转子的轴向延伸尺度的轴向延伸尺度。具有解析器定子和解析器转子的基本相似的轴向延伸尺度，实现了解析器转子的在轴向方向中运动和位置的非常精确的检测。根据本专利技术的另一方面，解析器包括布置在耦合套筒上的初级和次级解析器转子。两个解析器转子提高了检测耦合套筒轴向运动和位置的准确度。根据本专利技术的另一方面，初级和次级解析器转子由不同材料制成。当耦合套筒轴向移位时，取决于解析器转子中的材料，解析器定子将检测不同的反馈信号，并且取决于哪个信号被检测(取决于解析器转子中的材料)，从解析器传输不同的信号。因此，取决于解析器转子中的材料，可以确定耦合套筒的轴向位置。根据本专利技术的另一方面，初级和次级解析器转子在一平面中具有不同的设计，所述平面具有与初级和次级解析器转子的轴线平行的法线。使用解析器转子的不同设计或模式，当耦合套筒轴向移位时，取决于解析器转子中的设计或模式，解析器定子将检测不同的信号。取决于解析器转子中的不同设计或模式，从解析器传输不同的信号。取决于解析器转子的设计或模式，所述解析器转子产生不同信号，所述信号由解析器定子检测，确定耦合套筒的轴向位置。根据本专利技术的另一方面，初级和次级解析器转子在耦合套筒的轴向方向中彼此分开一定距离并在彼此之间形成间隙。当耦合套筒轴向移位时，解析器定子将检测各解析器转子之间的间隙。当检测间隙时，从解析器传输信号。因此，可以确定耦合套筒的轴向位置。根据本专利技术的另一方面，解析器转子可以布置成具有不同的直径。取决于解析器定子相邻哪个转子，由于解析器转子的直径不同，来自解析器定子的信号将不同。根据本专利技术的另一方面，为解析器提供两个解析器定子和一个解析器转子是可能的。两个解析器定子提高了检测耦合套筒轴向运动和位置的准确度。所述两个解析器定子可以配置为上述特征，类似于为解析器提供有两个解析器转子。根据本专利技术的另一方面，解析器包括一个解析器转子和一个解析器定子，所述解析器定子具有轴向延伸尺度，所述轴向延伸尺度基本上对应于解析器转子的轴向延伸尺度的至少两倍。当耦合套筒轴向移位时，解析器定子将在耦合套筒的整个轴向移位期间与解析器转子接触。因此，由解析器定子传输连续但可变的信号，其指示耦合套筒的轴向位置以及电机的转子的角位置。当解析器转子在轴向方向中移位到靠近解析器定子中央的区域时，由解析器定子检测的信号将与当解析器定子在轴向方向中移位到距解析器定子的中央一定距离处的区域时的情况相比不同。从以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于变速箱(8)的耦合装置，包括：耦合套筒(24)，其在第一和第二位置之间轴向可移位，第一和第二可旋转元件(26、28)，它们可借助于耦合套管(24)彼此连接和断开连接，电机(16)，其连接到第一和第二可旋转元件(26、28)中的一个，和位置指示器装置(70)，其用于检测电机(16)的转子(64)的角位置，其特征在于位置指示器装置(70)还布置成检测耦合套筒(24)的轴向位置，并且其中，位置指示器装置(70)是解析器(70)，其包括布置在耦合套筒(24)上的初级和次级解析器转子(78、80)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.21 SE 1650534-91.一种用于变速箱(8)的耦合装置，包括：耦合套筒(24)，其在第一和第二位置之间轴向可移位，第一和第二可旋转元件(26、28)，它们可借助于耦合套管(24)彼此连接和断开连接，电机(16)，其连接到第一和第二可旋转元件(26、28)中的一个，和位置指示器装置(70)，其用于检测电机(16)的转子(64)的角位置，其特征在于位置指示器装置(70)还布置成检测耦合套筒(24)的轴向位置，并且其中，位置指示器装置(70)是解析器(70)，其包括布置在耦合套筒(24)上的初级和次级解析器转子(78、80)。2.根据权利要求1所述的耦合装置，其特征在于，所述解析器转子(78、80)布置在所述耦合套筒(24)的外周上。3.根据权利要求1所述的耦合装置，其特征在于，所述解析器转子(78、80)布置在所述耦合套筒(24)的内周上。4.根据权利要求1-3中任一项所述的耦合装置，其特征在于，所述解析器(70)包括至少一个解析器定子(82)，所述解析器定子具有基本上对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·福斯贝里，E·托斯，N·波利，
申请(专利权)人：斯堪尼亚商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE