CN109236885A - 致动器以及机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车(1)的传动系的致动器(4、6)，其具有电动机(7)和由所述电动机(7)可驱动的构件(9)，其特征在于，所述电动机(7)的轴(8)的纵轴线(22)基本上平行于所述可驱动的构件(9)撑开的平面(48)布置。此外本发明涉及一种机动车。

Description

致动器以及机动车
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的传动系的致动器，其具有电动机和由所述电动机可驱动的构件。
背景技术
已知的离合器致动器具有电动机，并且其紧连用于转换由电动机提供的转矩的传动机构。如果主缸连接到该离合器致动器上，那么所述离合器致动器被称为电液力的离合器致动器。如果所述离合器致动器的输出部件与机械的操纵单元连接，那么所述离合器致动器也被称作机电的离合器致动器。
除了连接到与离合器单元接触的操纵单元之外，所述离合器致动器还具有类似的结构。通常，电动机的马达轴作为传动小齿轮驱动一齿轮区段，其中通过所述齿轮区段已经形成第一速比。所述马达轴和所述齿轮区段在此构成圆柱齿轮传动机构。
发明内容
基于此，本发明的任务在于提供一种致动器，所述致动器在安装时允许更高的灵活性。
为了解决该问题而规定，所述电动机的轴的纵轴线基本上平行于可驱动的构件撑开的平面布置。
所述可驱动的构件也可以称为从动轮。当然也可以考虑，所述致动器通常具有多部件的执行传动机构并且第一传动机构的输出端(在这种情况下是从动轮)能够同时成为下一个部分传动机构的输入端。也就是说，在使用从动轮的名称时并不意味着其是致动器的输出端。更确切地说，从动轮仅仅是第一部分传动机构的输出端。
正如所描述的那样，所述可驱动的构件优选构造为齿轮区段。本发明的核心在于，所述电动机的轴的纵轴线基本上平行于由可驱动的构件撑开的平面布置。对于圆柱齿轮传动机构来说，轴与之相反地垂直于该平面布置。该平面优选垂直于可驱动的构件的转动轴线。对于比如像齿轮区段的平面构件来说立刻可以看出该平面处于哪种方向。如果所述可驱动的构件不具有能够简单地识别出平面的位置的几何形状，那么可选地通过转动轴线限定平面的位置。
在这种布置方式中，所述电动机的轴也形成传动小齿轮。
当提到所述轴的纵轴线平行于所述可驱动的构件的平面时，那么意味着该纵轴线尤其不处于该平面中。所述平面在此可以理解为无限延伸的数学结构。该平面具有所述可驱动的构件的厚度，其中既不考虑轴的齿部也不考虑构件的齿部。否则所述轴始终部分地处于所述可驱动的构件的平面中。
优选地，所述轴的纵轴线与所述平面能够夹成的角度小于20°。此外，所述角度也可以小于5°。所述角度优选可以恰好为0°。该角度参数准确阐明了术语“基本上”的跨度。其不仅包含了制造公差或支承公差，而且包含有意偏离平行至多20°。由此能够使电动机极其自由地定位在当前的结构空间中。
所述电动机优选能够位于与致动器的输出端平行的平面中。所述电动机具有原则上柱状的设计方案，因此其本身不会撑开明确的平面。这里需要指出，设想预设与可驱动的构件的平面平行的平面，其中该平面设计成，使该平面包含电动机。在该设计方案中，输出元件、也称为挺杆应当位于同样与所述电动机的平面平行的平面中。换句话说，所述电动机和输出端以不同的间距位于可驱动的构件的不同侧或者同一侧。
替代地，所述电动机和输出端可以布置在相同的平面中，也就是以大约相同的间距布置在可驱动的构件的同一侧。这完全是可能的，因为马达的轴的纵轴线基本上平行于可驱动的构件的平面地布置，并且因此关于致动器的其余构件能够实现电动机的几乎任意的定位。所述轴的齿部和所述可驱动的构件的齿部优选形成圆锥齿轮传动机构。在此其优选是冠状齿轮传动机构。于是致动器的第一部分传动机构是冠状齿轮传动机构。
所述轴优选具有小于六的齿数。所述轴优选具有大于或等于二的齿数。优选地，齿数尤其恰好为二。替代地，齿数可以恰好为三。利用这种设计方案例如能够使轴在平面中相对于从动轮平行地移动，所述轴布置在该平面中。
有利地，所述轴具有螺旋齿部。原则上所述轴也能够具有直齿部，其可以作为马达轴的端部上的一种齿轮。该齿轮当然具有可观的周长。因此优选的是，所述轴的齿部构造为螺旋齿部。
在此螺旋角有利地可以大于15°。螺旋角尤其可以大于25°。此外螺旋角可以大于30°。此外螺旋角可以小于45°。由此获得了坚固的螺旋齿部，由此得出了被驱动的构件的齿的有利的轮廓。尤其同样能够在冠状齿轮齿部和圆柱齿轮齿部中使用相同的轴，由此能够较少地保持有待保存的备件和生产机器，这引起了更低的成本。
有利地，对于所述轴来说，在齿数为三时使用大于15°并且小于25°的螺旋角。螺旋角尤其可以是20°。
有利地，对于所述轴来说，在齿数为二时使用大于30°并且小于40°的螺旋角。螺旋角尤其可以是33°。
所述轴的长度优选大于或等于梯度高度。所述梯度高度是螺旋齿部环绕一圈的长度。此外，所述轴的长度小于三倍的梯度高度。螺旋齿部环绕作为传动小齿轮的轴一至三圈。
有利地，所述轴可以构造为螺旋渐开线圆柱齿轮。
此外，通过改变轴线彼此间的位置能够改变在可驱动的构件上的齿部的位置。有利地，所述可驱动的构件的齿部可以布置在平行于电动机的轴的纵轴线的表面上。在此，所述齿部被分配给朝向马达的表面。所述齿部不再处于圆周表面上，而是绕到侧表面上。在已知的致动器中，可驱动的构件的齿部位于用于形成圆柱齿轮传动机构的圆周表面上。
所述轴的齿部和所述可驱动的构件的齿部优选可以构成圆锥齿轮传动机构。此外，轴的齿部和所述可驱动的构件的齿部优选可以构成冠状齿轮传动机构。通过使用冠状齿轮传动机构，所述电动机能够相对于被驱动的构件以任意角度布置，此外其能够平行于其纵轴线移动。由此所述电动机相对于致动器的其余组成部分极其灵活地定位。所述致动器以这种类型和方式能够适配任意的结构空间。
所述轴的纵轴线优选能够与所述可驱动的构件的转动轴线交叉。替代地，所述轴能够与所述转动轴线相交。与此相应地，所述轴和所述转动轴线无论如何都不会平行。
有利地，所述可驱动的构件的齿是螺旋齿。该齿尤其可以弧形地构造。通过这种设计方案经由冠状齿轮传动机构可以传递较高的力矩。
优选地，被驱动的构件的始终恰好两个或三个齿可以与所述轴的齿部啮合。这取决于所述轴相对于被驱动的构件的相对位置。
所述齿优选能够在可驱动的构件上占据环形区段。在此，所述齿能够布置在可驱动的构件的朝向所述轴的侧表面上。在圆柱齿轮传动机构中所述齿与之相反地布置在圆周表面上。
有利地，所述可驱动的构件可以与随动元件连接。所述可驱动的构件优选可以通过弹簧元件与随动元件连接。这种将所述构件与随动元件连接的弹簧元件传递全部力矩并且与之相应地是止挡弹簧。所述随动元件尤其可以是致动器的那个在其上积累作用到致动器上的力的元件。例如，补偿弹簧可以作用在所述随动元件上。优选挺杆可以作用在所述随动元件上。于是例如通过膜片弹簧、补偿弹簧和电动机发出的力积累在随动元件上并且在随动元件上汇合在一起。
所述补偿弹簧优选设计为，其补偿离合器的膜片弹簧的力矩的大部分。与之相应地，所述电动机仅必须施加较小的力矩或者力，以便操纵离合器。
所述可驱动的构件优选可以构造为塑料注塑件。其尤其可以由纤维强化的塑料制成。
所述轴可以由金属制成。替代地，其同样可以构造为塑料注塑件。
所述致动器优选可以构造为离合器致动器。所述离合器致动器尤其可以构造成，利用至少一个作为蓄能器的膜片弹簧来操纵离合器。
替代地，所述致动器可以构造为变速箱致动器。所述变速箱致动器通常具有两个电动机。两个电动机中的一个优选恰好如所描述的那样布置。于是能够彼此平行地布置变速箱致动器的电动机，而无需将附加的速比级别安装到变速箱中。替代地，两个电动机都能如所描述的那样布置。也就是说，对于带有多个电动机以及与此相对地带有多个可驱动的构件的致动器来说，至少一个如所描述的那样构造。
致动器、尤其是离合器致动器优选非自锁地设计。在电子器件失效时能够实现限定的输出状态。
此外，本发明还涉及一种带有致动器的机动车。所述机动车的特征在于，正如以上所描述的那样构造所述致动器。
附图说明
本发明的其他优点、特征和细节由以下对实施例和附图的描述得出。附图示出：
图1是机动车；
图2是离合器致动器的第一视图；
图3是离合器致动器的第二视图；
图4是离合器致动器的第三视图；
图5是离合器致动器的横截面图；并且
图6是离合器致动器的第二设计方案的横截面图。
具体实施方式
图1示出了具有内燃机2、带有离合器致动器4的离合器3、变速箱5以及变速箱致动器6的车辆1。用于操控离合器致动器4和变速箱致动器6的控制单元并未示出。
根据本发明的致动器原则上可以设计为变速箱致动器或离合器致动器。接下来仅仅阐述离合器致动器。该离合器致动器在此不仅可以操纵如图1所示的起动离合器，而且例如也可以操纵在混合的传动系中用于将内燃机2与其余的传动系分离的分离离合器或每种任意其他的离合器。所述离合器致动器4尤其构造用于操纵膜片弹簧离合器。
图2示出了离合器致动器4的俯视图。电动机7包括作为输出端的轴8，该轴驱动齿轮区段9。所述轴8的齿部10具有两个齿12。
所述轴8具有螺旋齿部。该螺旋齿部构造为螺旋渐开线圆柱齿轮。螺旋角为大约33°。
所述轴8的长度略微大于梯度高度。所述螺旋齿部环绕轴8略微多于一圈。
所述轴8与齿轮区段9的齿部14啮合，其中所述齿部14是螺旋齿部。所述齿部14尤其可以是弧形齿部。也就是说，齿部14的齿16弧形地布置。按照轴8的旋转位置，始终有齿轮区段9的两个或三个齿16与轴8的齿12啮合。
优选地，正如在图2中所示，齿16占据环形区段17。所述齿16在此位于齿轮区段9的、布置在电动机7的一侧并且平行于电动机的纵轴线布置进而也平行于轴8的纵轴线22布置的那一侧上。优选地，轴8的顶端可以利用支承部18支承在齿轮区段9上。有利地，所述齿轮区段9在齿部14内部可以具有滑动面20。所述滑动面20也可以环形区段形式地构造。设置滑动面20在此仅仅取决于轴8的支承部并且原则上与其他所描述的特征无关。
所述轴8的齿部10和所述齿轮区段9的齿部14在此形成圆锥齿轮传动机构、更准确地说形成冠状齿轮传动机构。在图2中，所述轴8的纵轴线22和所述齿轮区段9的转动轴线24相交。但是对于所使用的冠状齿轮传动机构来说，能够使电动机7进而轴8沿着线26进而平行于齿轮区段9的表面移动。在这种情况下，轴线22和24交叉，但它们不再相交。
通过齿16相对于图面的倾斜位置，电动机7也可以相对于图面进而相对于页面翻转。此外，可以如描述的那样平行地移动电动机7。基于齿16的布置方式，所述电动机7尤其也可布设在齿轮区段9的另一侧。所述电动机7因此始终平行于在图2中布置在电动机7下方的主缸28，但所述主缸也可以与电动机同轴地布置。
通过所述电动机7的原则上任意的布置方式，离合器致动器4极其自由地与预先设定的结构空间相适配。
在图2中，此外可以看到补偿弹簧组件30和第一壳体件32。
图3示出了在比如图2的视图中显示的、但是这里移除了齿轮区段9的离合器致动器4。在此可以看到构造为随动元件或积累元件的随动止挡板34(Mitnehmeranschlagplatte)。所述齿轮区段9通过弹簧36与止挡板34连接。弹簧36优选构造为螺旋弹簧。所述螺旋弹簧36在此传递，来自电动机7通过轴8和齿轮区段9进一步到达所述止挡板34的全部力矩。所述止挡板34在此作为积累元件工作，因为在这里由电动机7、由补偿弹簧组件30以及由膜片弹簧以及离合器装置的其他弹簧通过挺杆38发出的力汇合到一起并且进行叠加。
所述挺杆38与气缸28一起工作，因此所述离合器致动器4按照图2和图3所示电液力地构造。然而所述挺杆38也可以与机械的操纵装置共同作用，从而机电地构造所述离合器致动器4。
此外，在图3中可以看出滑动支承部40，所述滑动支承部构造在壳体件32上。所述滑动支承部40包括***的凸出部42和可流入其中的凹陷部44。可以将润滑剂填充到凹陷部中，从而最小化齿轮区段9与壳体件32之间的摩擦。此外，该摩擦已经通过使用***的凸出部被减小。
图4从相反的视角示出了离合器致动器4。在此，气缸绘制在前景中并且电动机7绘制在背景中。在该视角中可以看到空隙46，所述空隙在齿轮区段的背面布置在齿16以下。补偿弹簧组件30、挺杆38以及齿轮区段9在此全部接合在止挡板34上，因此所述止挡板作为积累元件起作用。所述齿轮区段9和所述止挡板34在此具有相同的转动轴线。
这在图5中精确地示出。图5示出了齿轮区段9的横截面，以及由齿轮区段9撑开的平面48。该平面尤其不包含齿16。电动机7的轴8在此平行于所述平面48。但它们也可以夹成至多20°的角度。
在这种与上述附图相关联的设计方案中，离合器致动器的输出端以挺杆38的形式位于平面48的另一侧。于是轴8和输出端、也就是挺杆38布置在平行的平面中。由电动机7和挺杆38撑开的平面50和52在此平行于所述平面48。轴8和挺杆38自身作为柱状的结构不能清楚地限定平面。根据定义，平面50和52处于与平面48平行并且定位成，它们包含轴8或者挺杆38。
在一种替代的设计方案中，所有平面也可以位于平面48的同一侧。挺杆38和轴8或者电动机7尤其也可以位于相同的平面中。
图6示出了一种布置方式，其中齿轮区段9作为可驱动的构件并且马达轴8作为传动小齿轮并非相互平行地布置。它们夹成角度54。正如所描述的那样，该角度优选小于20°。
附图标记列表：
1 机动车
2 内燃机
3 离合器
4 离合器致动器
5 变速箱
6 变速箱致动器
7 电动机
8 轴
9 齿轮区段
10 齿部
12 齿
14 齿部
16 齿
17 环形区段
18 支承部
20 滑动面
22 纵轴线
24 转动轴线
26 线
28 主缸
30 补偿弹簧组件
32 壳体件
34 止挡板
36 弹簧
38 挺杆
40 滑动支承部
42 凸出部
44 凹陷部
46 空隙
48 平面
50 平面
52 平面
54 角度

Claims (14)

1.一种用于机动车(1)的传动系的致动器(4、6)，其具有电动机(7)和由所述电动机(7)可驱动的构件(9)，其特征在于，所述电动机(7)的轴(8)的纵轴线(22)基本上平行于所述可驱动的构件(9)撑开的平面(48)布置。
2.按照权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述轴(8)的纵轴线(22)与所述平面(48)夹成的角度(54)小于20°。
3.按照权利要求1或2所述的致动器，其特征在于，所述轴(8)的纵轴线(22)与所述平面(48)夹成的角度(54)小于5°。
4.按照上述权利要求中任一项所述的致动器，其特征在于，所述电动机(7)处于与所述致动器(4、6)的输出端(38)的平面(52)平行的平面(50)中。
5.按照权利要求1至3中任一项所述的致动器，其特征在于，所述电动机(7)布置在所述可驱动的构件(9)的、与所述致动器(4、6)的输出端(38)相同的一侧上。
6.按照上述权利要求中任一项所述的致动器，其特征在于，所述可驱动的构件(9)的齿部(14)布置在基本上平行于所述电动机(7)的轴(8)的纵轴线(22)的平面上。
7.按照上述权利要求中任一项所述的致动器，其特征在于，所述轴(8)的齿部(10)和所述可驱动的构件(9)的齿部(14)构成圆锥齿轮传动机构、尤其构成冠状齿轮传动机构。
8.按照上述权利要求中任一项所述的致动器，其特征在于，所述轴(8)具有大于或等于两个的齿数。
9.按照上述权利要求中任一项所述的致动器，其特征在于，所述电动机(7)的轴(8)的纵轴线(22)与所述可驱动的构件(9)的转动轴线(24)交叉。
10.按照权利要求1至6中任一项所述的致动器，其特征在于，所述电动机(7)的轴(8)的纵轴线(22)与所述可驱动的构件(9)的转动轴线(24)相交。
11.按照上述权利要求中任一项所述的致动器，其特征在于，所述可驱动的构件(9)的齿(16)是螺旋齿部。
12.按照上述权利要求中任一项所述的致动器，其特征在于，所述可驱动的构件的齿构造成弧形。
13.按照上述权利要求中任一项所述的致动器，其特征在于，所述齿(16)在所述可驱动的构件(9)上占据环形区段(17)。
14.一种带有致动器(4、6)的机动车(1)，其特征在于，按照上述权利要求中任一项所述构造所述致动器(4、6)。
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