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Technischer Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Getriebeaktuator eines Doppelkupplungsgetriebes (DCT), insbesondere einen Getriebeaktuator, der eine Betätigung des Wähl- und Schaltvorganges in einem Doppelkupplungsgetriebe durchführt.
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Technischer Hintergrund der Erfindung
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Das Doppelkupplungsgetriebe (DCT) ist eine Art von automatisiertem Schaltgetriebe (AMT), damit die Gangwechsel eines Schaltgetriebes (Wähl- und Schaltbetätigung) automatisch erfolgen können, wobei es mit jeweiligen Aktuatoren für die einzelnen Gangwechsel der ungeraden und geraden Gänge, und mit Steuergeräten zur Steuerung eines jeweiligen Aktuatorantriebs ausgestattet ist.
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1 ist eine Rückansicht eines Getriebeakuators für DCT nach dem Stand der konventionellen Technik und 2 ist eine Unteransicht von 1. Wie in 1 und 2 gezeigt, ist ein Getriebeaktuator für das herkömmliche DCT so konstruiert, dass er die folgenden Teile umfasst: ein wählendes Solenoid für ungerade Gänge 1, einen Schaltmotor für ungerade Gänge 2, ein wählendes Solenoid für gerade Gänge 3, einen Schaltmotor für gerade Gänge 4, eine zusammengesetzte Steuerwelle 5, die mit den Solenoiden und den Schaltmotoren mechanisch verbunden ist, um jeweilige Schaltnasen der Schaltschienen zu wählen und zu schalten, und ein Gehäuse 6, das mit oben genannten Bauteilen ausgestattet ist.
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Dementsprechend wird die zusammengesetzte Steuerwelle 5 durch die jeweiligen Solenoide und jeweiligen Schaltmotoren für ungerade und gerade Gänge betätigt, so erfolgen die einzelnen Gangwechsel (Wähl- und Schaltbetätigung) der ungeraden und geraden Gänge.
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Zur Stromversorgung und für die Übertragung des Steuerungssignals sind die Solenoide 1, 3 und die Motoren 2, 4 mittels jeweiligen einzelnen Verdrahtungen 7a, 7b, 8a, 8b an die Steuergeräte (in den Zeichnungen nicht gezeigt) angeschlossen, und dabei sind die jeweiligen Verdrahtungen 7a, 7b von der Seite der Solenoide 1, 3 und die jeweiligen Verdrahtungen 8a, 8b von der Seite der Motoren 2, 4 jeweils in eine Leitung integriert, woran die jeweiligen Steuergeräte (in Zeichnungen nicht gezeigt) wiederum mittels Verbindern 7c, 8c angeschlossen sind.
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Da jedoch die Verdrahtungen mit Leitungen zu den Solenoiden und den Motoren durch Verschmelzen verbunden sind, sind die Verbindungsdefekte oft aufgetreten, und da der Einbauraum des Getriebeaktuators zu eng ist, befinden sich die Verdrahtungen in einem übermäßig gebogenen Zustand, womit ein folgendes Problem aufgetreten ist, dass eine Unterbrechung der Drahtleitungen durch Zugspannung entsteht.
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Außerdem ist die Gesamtlänge der Solenoide länger als die der Motoren bei herkömmlichen Getriebeaktuatoren der DCT und die jeweiligen Rückseiten der Solenoide und der Motoren befinden sich nicht in der gleichen Ebene, wobei die Solenoide und die Motoren gegeneinander gestanden sind - jedoch nicht parallel, sondern in einem gewissen Winkel, so dass die Betätigungsrichtungen der Solenoide und Motoren unterschiedlich sind. Daher ist es schwierig, dass die Solenoide und die Motoren mit den Steuergeräten modularisiert werden, um die Verdrahtungen zu beseitigen. Zudem gibt es noch ein Problem, dass der Getriebeaktuator wegen deren unterschiedlichen Betätigungsrichtungen (der Solenoide und Motoren) empfindlich gegenüber Vibrationen ist.
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Wie in 3 gezeigt (da die wählenden Solenoide für ungerade und gerade Gänge gleich sind, wird das wählende Solenoid nur für ungerade Gänge als Beispiele hier erläutert), befinden sich die herkömmlichen Solenoide in einer Form, wo eine Spule für die Betätigung des Stoßens (push) und Ziehens (pull) voll zuständig ist, wobei eine erste Spule 1a für Stoßen (push) und eine zweite Spule 1b für Ziehen (pull) durch Ein- und Ausschalten gesteuert werden, und damit ist die gesamte Länge der Solenoide zwangsläufig noch länger geworden, da die Länge der Spule lang genug sein muss, um eine ausreichende Magnetkraft zu erzeugen. (Das unerklärte Bezugszeichen 1c ist ein Kolben, der sich während der Bildung eines magnetischen Feldes in Stoß- und Ziehrichtung bewegt, und das unerklärte Bezugszeichen 1d ist eine Wählstange, die sich mit dem Kolben 1c gemeinsam bewegt und die Betätigungskräfte des Stoßens (push) und Ziehens (pull) auf den Verbindungsteil (Wählhebel) überträgt.)
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Ferner sind die wählenden Solenoide und die Schaltmotoren für ungerade und gerade Gänge nicht auf einer Seite gemeinsam gesammelt, sondern voneinander getrennt angeordnet, und dies macht eine Modularisierung auch schwierig.
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Da der Elektroantriebsteil (Solenoide und Motoren) und der Steuerungsteil, wie oben beschrieben, nicht modularisiert sind, muss hier eine Vielzahl von Verdrahtungen verwendet werden, so dass sich daraus sowohl die mit der oben beschriebenen Verdrahtung verbundenen Probleme als auch die folgenden Probleme ergeben: es gibt viele Komponententeile und infolgedessen erhöht Montageschritte, wobei die Effizienz für die Montage und Produktivität verschlechtert wird.
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Die
DE 10 2009 044 621 A1 offenbart eine Schaltvorrichtung für ein Doppelkupplungsgetriebe, die
DE 100 34 316 A1 offenbart eine Betätigungsvorrichtung für eine Schaltwelle eines Automatikgetriebes in einem Kraftfahrzeug, und die
DE 10 2016 223 020 A1 offenbart eine Schaltvorrichtung eines Doppelkupplungsgetriebes.
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Inhalt der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung
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Dementsprechend wird die vorliegende Erfindung gemacht, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und dabei ist es ein Zweck der Erfindung, einen Getriebeaktuator eines Doppelkupplungsgetriebes (DCT) zu schaffen, worin, da der Elektroantriebsteil und das Steuergerät modularisiert sind, die Verdrahtungen beseitigt werden und die Verbindungsdefekte und die Unterbrechung der Drahtleitungen nicht vorkommen, wobei der Aktuator eine kompakte Struktur bekommt und dabei durch die Reduzierung der Anzahl von Komponententeilen nicht nur die Effizienz für die Montage und die Massenproduktivität verbessert, sondern auch die Herstellungs- und die Managementkosten der Komponententeile reduziert werden.
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Technische Lösung
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Um das oben genannte Ziel zu erreichen, umfasst die vorliegende Erfindung die folgenden Teile: ein jeweiliges Netzteilmodul für ungerade und gerade Gänge, worin die Steuergeräte direkt an den jeweiligen wählenden Solenoide und den jeweiligen Schaltmotoren für ungerade und gerade Gänge angebracht sind; ein Hauptgehäuse, das mit den obigen Netzteilmodulen für ungerade und gerade Gänge ausgestattet ist; eine zusammengesetzte Steuerwelle, die mit den obigen Netzteilmodulen in Innenraum des Hauptgehäuses verbunden ist und Wähl- und Schaltbetätigungskraft auf die Schaltnasen der Schaltschienen überträgt.
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Das wählende Solenoid verfügt zur Magnetfeldbildung über eine Spule, die in zwei Teile unterteilt ist, die voneinander beabstandet sind, wobei die beiden Teile zueinander entgegengesetzte Wickeldrahtrichtungen haben.
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Das wählende Solenoid und der Schaltmotor des jeweiligen Netzteilmoduls sind zu einander parallel installiert.
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Die beiden hinteren Enden des wählenden Solenoids und des Schaltmotors des jeweiligen Netzteilmoduls sind auf der gleichen Ebene angeordnet.
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Das wählende Solenoid und der Schaltmotor des Netzteilmoduls für ungerade Gänge sind achsensymmetrisch zu dem wählenden Solenoid und dem Schaltmotor des Netzteilmoduls für gerade Gänge angeordnet.
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Das obige Steuergerät kann sowohl in dem wählenden Solenoid und dem Schaltmotor des Netzteilmoduls für ungerade Gänge als auch in dem wählenden Solenoid und dem Schaltmotor des Netzteilmoduls für gerade Gänge gemeinsam verwendet werden.
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Der Kolben ist ein Permanentmagnet, der sich in dem inneren Loch eines Spulenkörpers befindet, wobei die Spule der wählenden Solenoide in dem Spulenkörper gewickelt ist.
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In der Spule wird die Richtung des Versorgungsstroms durch das betreffende Steuergerät geschaltet gesteuert.
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Die zusammengesetzte Steuerwelle verfügt über die Steuerwellen für ungerade und gerade Gänge, die auch mit einer Doppelrohrstruktur verbunden sind, und dabei ist ein jeweiliges Schaltfingerelement mit fixiertem Zustand an den Steuerwellen befestigt, wobei diese Schaltfingerelemente für ungerade und gerade Gänge durch einen Endabschnitt des Wählhebels, der sich wiederum durch die betreffenden wählenden Solenoide drehend bewegt, in Aufwärts- und Abwärtsrichtung betätigt werden und durch eine Nut der Leitspindel, die wiederum durch den betreffenden Schaltmotor angetrieben wird, in Umfangsrichtung drehend betätigt werden.
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Auf der äußeren Umfangsfläche der Schaltfingerelemente für ungerade und gerade Gänge ist ein in Aufwärts- und Abwärtsrichtung gegenüberliegendes Paar von Wählführungen vorspringend ausgebildet, wobei ein Endabschnitt des Wählhebels zwischen den Wählführungen eingeschoben und in Eingriff gebracht wird.
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Auf der äußeren Umfangsfläche der Mutter (Nut) der Leitspindel ist ein in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gegenüberstehendes Paar von Schaltführungen vorspringend ausgebildet, wobei die Schaltfinger, die an den Wählführungen vorspringend ausgebildet sind, zwischen den Schaltführungen eingeschoben und in Eingriff gebracht werden.
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Die jeweiligen Wählführungen und die jeweiligen Schaltfinger der ungeraden und geraden Gänge sind in Richtung zum Mechanismusteil, der an das betreffende Netzteilmodul angeschlossen ist, vorspringend ausgebildet.
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Wirkungen der Erfindung
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Wie oben beschrieben, wird die Länge der wählenden Solenoide gemäß der vorliegenden Erfindung reduziert und dabei sind die wählenden Solenoide und die Schaltmotoren parallel zueinander angeordnet, wobei, da die jeweilige Rückseite (das hintere Ende) der wählenden Solenoide und der Schaltmotoren auf der gleichen Ebene angeordnet sein kann, die Steuergeräte direkt an den wählenden Solenoiden und den Schaltmotoren angebracht sein können. Das heißt, es ist möglich, den Elektroantriebsteil (wählende Solenoide und Schaltmotoren) und die Steuergeräte modularisieren zu können.
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Da der Elektroantriebsteil und die Steuergeräte, wie oben beschrieben, zusammen modularisiert sind, wird die Struktur des Getriebeaktuators kompakt und dabei ist es nicht nötig, die Verbindungskomponenten wie Verdrahtungen und Verbinder (die Verbinder zum Anschluss zwischen dem Elektroantriebsteil und den Steuergeräten) zu verwenden.
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Daher gibt es den Effekt, dass, da die Montage vereinfacht und die Anzahl der Montageschritte reduziert wird, die Effizienz für die Montage und die Massenproduktivität verbessert und die Managementkosten der Kompontenteile reduziert werden.
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Weiter gibt es den Effekt, dass, da die Verdrahtungen nicht mehr verwendet werden, die Verbindungsdefekte an der Verbindungsstelle sowie die Unterbrechung zwischen den Verdrahtungen und Verbindern grundsätzlich beseitigt werden.
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Zudem gibt es noch einen Effekt, dass, da die wählende Solenoide und die Schaltmotoren zu einander parallel installiert und die Betätigungsrichtungen (der Solenoide und der Motoren) gleich sind, der Getriebeaktuator nicht mehr empfindlich gegenüber Vibrationen ist.
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Zugleich gibt es dabei einen Vorteil, dass, da der Elektroantriebsteil für ungerade Gänge achsensymmetrisch zu dem Elektroantriebsteil für gerade Gänge angeordnet ist, ein Steuergerät sowohl in dem Netzteilmodul für ungerade Gänge als auch in dem Netzteilmodul für gerade Gänge gemeinsam verwendet wird. Dies ist ein weiterer Faktor dafür, die Herstellungs- und Managementkosten der Kompontenteile zu reduzieren.
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Kurze Beschreibungen der Erfindung
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Es zeigen:
- 1: eine Rückansicht des Getriebeaktuators gemäß dem Stand der konventionellen Technik.
- 2: eine Unteransicht von 1.
- 3: eine Konstruktionsansicht eines wählenden Solenoids, das in einem herkömmlichen Getriebeaktuator verwendet wird.
- 4: eine perspektivische Ansicht der Rückseite eines Getriebeaktuators gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 5: eine Rückansicht von 4.
- 6: eine Unteransicht von 5.
- 7: eine Konstruktionsansicht eines wählenden Solenoids, das in einem Getriebeaktuator gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
- 8: eine perspektivische Vorderansicht ohne Hauptgehäuse in 4, wodurch die Struktur eines Mechanismusteils veranschaulicht wird.
- 9: eine zusammengesetzte Darstellung eines Wählhebels, eines Wählführungselementes und einer Nut der Leitspindel gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wird zwar unter Hinweis auf die bestimmten Ausführungsformen erläutert, die in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden sind, jedoch können diese Ausführungsformen nicht als eine Beschränkung verstanden werden, sondern es kann dabei möglich sein, dass verschiedene Änderungen, äquivalente anderen Ausführungsformen und Modifikationen darin vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung, wie er durch die Ansprüche definiert ist, abzuweichen. Bei diesem Verfahren können die Dicken der Linien und die Größen der Komponenten in den beigefügten Zeichnungen aus Gründen der Klarheit und Einfachheit der Erläuterung übertrieben dargestellt werden.
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Darüber hinaus können Begriffe, die nachfolgend beschrieben werden und unter Berücksichtigung der Funktionen der vorliegenden Erfindung definiert sind, nach der Absicht oder dem Brauch des Benutzers und des Bedieners variiert werden. Daher sollte die Definition dieser Begriffe auf der Basis des Inhalts der gesamten Patentschrift in Bezug genommen werden.
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Nachfolgend wird es eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.
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Wie in Fig. von 4 bis 6 gezeigt, umfasst der Getriebeaktuator des Doppelkupplungsgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Teile: jeweils ein Netzteilmodul 10 für ungerade Gänge und ein Netzteilmodul 20 für gerade Gänge, worin die Steuergeräte 13, 23 direkt an den jeweiligen wählenden Solenoide 11, 21 und den jeweiligen Schaltmotoren 12, 22 für ungerade und gerade Gänge angebracht sind; ein Hauptgehäuse 30, das mit dem Netzteilmodul 10 für ungerade Gänge und dem Netzteilmodul 20 für gerade Gänge ausgestattet ist; eine zusammengesetzte Steuerwelle 40, die mit den obigen Netzteilmodulen 10, 20 im Innenraum des Hauptgehäuses 30 verbunden ist und die Schaltnasen der Schaltschienen wählt und schaltet.
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Die jeweiligen Netzteilmodule 10, 20 für ungerade und gerade Gänge sind so konstruiert, dass die jeweiligen wählenden Solenoide 11, 21 und die jeweiligen Schaltmotoren 12, 22 für ungerade und gerade Gänge im Innenraum des jeweiligen Netzteilgehäuses 15, 25 eingeschoben und installiert sind, dass die jeweiligen Steuergeräte 13, 23 für ungerade und gerade Gänge auf der Rückseite der jeweiligen Netzteilgehäuse 15, 25 angebracht sind, und dass die jeweiligen Verbinder 14, 24 zum Anschluss der Verdrahtungen an den jeweiligen Steuergeräten 13, 23 angebracht sind, worauf ein Betätigungssignal des Fahrers von Schaltknauf übertragen wird.
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Wie oben gezeigt, ist der Getriebeaktuator gemäß der vorliegenden Erfindung in Form von jeweils einem Netzteil modularisiert, worin sich ein Elektroantriebsteil (wählendes Solenoid und Schaltmotor) für ungerade und gerade Gänge und ein Steuergerät befinden.
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Die wählenden Solenoid 11, 21 und die Schaltmotoren 12, 22 der jeweiligen Netzteilmodule 10, 20 sind im Innenraum der jeweiligen Netzteilgehäuse 15, 25 mit parallelem Zustand der Mittelachse installiert.
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Da die Gesamtlänge der wählenden Solenoide 11, 21 verkürzt ist, sind die jeweiligen Rückseiten (= die hinteren Enden) der wählenden Solenoide 11, 21 und der Schaltmotoren 12, 22 auf der gleichen Ebene angeordnet und installiert.
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Daher können in den jeweiligen Netzteilmodulen 10, 20 die Steuergeräte 13, 23 direkt an der Rückseite (hintes Ende) der wählenden Solenoide 11, 21 und der Schaltmotoren 12, 22 angebracht sein. Das heißt, der Leistungs- und Signalanschluss der wählenden Solenoide 11, 21 und der Schaltmotoren 12, 22 sind direkt an den Leistungs- und Signalanschluss der Steuergeräte 13, 23 angeschlossen.
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Da sowohl die zusammengesetzte Steuerwelle 40 als auch die Vorrichtungen, die die zusammengesetzte Steuerwelle 40 an die wählenden Solenoide 11, 21 und die Schaltmotoren 12, 22 anschließen, im Innenraum des Hauptgehäuses 30 installiert sind, ist es nicht wünschenswert, dass die jeweiligen Rückseiten (die hinteren Enden) der wählenden Solenoide 11, 21 und die Schaltmotoren 12, 22 nach einer Verschiebung der Montageposition der wählenden Solenoide 11, 21 innerhalb des Hauptgehäuses 30 auf der gleichen Ebene angeordnet sind.
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Zugleich ist die vorliegende Erfindung so aufgestellt, dass, da die Gesamtlänge der wählenden Solenoide 11, 21 verkürzt ist, die Montageposition der jeweiligen Rückseiten der wählenden Solenoide 11, 21 und der Schaltmotoren 12, 22 gleich eingestellt werden kann. Zudem, wie in 7 gezeigt (da die wählenden Solenoide für ungerade und gerade Gänge gleich sind, wird das wählende Solenoid nur für ungerade Gänge als Beispiele hier erläutert), umfassen die wählenden Solenoide 11, 21 die folgenden Teile: einen Spulenkörper 11a; beide Kerne 1 1ba, 1 1bb, die sich an beiden Ende des inneren Lochs des Spulenkörpers 1 1a befinden und den magnetischen Fluss konzentrieren; einen Kolben 11c, der so installiert ist, dass er sich aus dem inneren Loch eines Spulenkörpers 11a in beide Richtungen (Stoß- und Ziehrichtung) bewegen kann; eine Wählstange 11d, die in ein Durchgangsloch des Kolbens 11c eingeschoben ist und sich bei der Bewegung des Kolbens 11c gemeinsam bewegt, und eine Spule 11e, die auf der äußeren Umfangsfläche des Spulenkörpers 11a gewickelt ist. Auch ist die Spule 11e dadurch gekennzeichnet, dass sie aus zwei voneinander beabstandeten Teile besteht, wobei jeder Teil zueinander die entgegengesetzte Wickeldrahtrichtung hat. Das heißt, wenn die Spule auf einer Seite im Uhrzeigersinn (in Richtung des Pfeils A) gewickelt ist, dann ist die Spule auf einer damit verbundenen anderen Seite gegen den Uhrzeigersinn gewickelt. Darüber hinaus ist der Kolben 11c ein Permanentmagnet, dessen beiden Enden mit einer Polarität entgegengesetzt zueinander sind.
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Die wählenden Solenoide 11 sind so konstruiert, dass sie die Richtung des Versorgungsstroms durch Schaltsteuerung (durch einen Wechsel der Stromversorgungsrichtung) steuern, wodurch die Position des Kolbens 11c und der Wählstange 11d auf die Position von Stoßen (push) und Ziehen (pull) gesteuert werden kann (2. Positionssteuerung). Für diese Positionssteuerung erfolgt die Schaltsteuerung des Versorgungsstroms durch die Steuergeräte 13, 23, die direkt an wählenden Solenoiden 11, 21 angebracht sind.
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Wenn der Strom an die Spule 11e in den wählenden Solenoiden 11, 21 angelegt wird, sind die Kerne 11ba, 11bb auf beiden Seiten mit der gleichen Polarität magnetisiert, da die Wicklungsrichtungen der beiden Teile der Spule einander entgegengesetzt sind.
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Somit wirkt je nach Polarität des Kolbens 11c als ein Permanentmagnet eine Anziehungskraft zwischen dem Kolben und der einen Seite des Kerns, und eine Abstoßungskraft wirkt zwischen dem Kolben und der anderen Seite des Kerns, wobei dieser Zustand auf den entgegengesetzten Zustand umgeschaltet wird, indem die Stromversorgungsrichtung gegenteilig gesteuert wird. Das heißt, wenn die Stromversorgungsrichtung umgekehrt wird, werden die Kerne auf beiden Seiten gleich auf die entgegengesetzte Polarität umgeschaltet, dass eine Abstoßungskraft zwischen dem Kolben und der einen Seite des Kerns wirkt und eine Anziehungskraft zwischen dem Kolben und der anderen Seite des Kerns wirkt.
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Dabei wird der Kolben 11c durch Anziehungskraft gezogen und bewegt sich in eine Richtung, die durch die Abstoßungskraft gestoßen wird, wobei die an dem Kolben 11c befestigte Wählstange 11d betätigt wird.
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Wie oben beschrieben, kann sich der Kolben 11c je nach Steuerung der Stromversorgungsrichtung in beide Seitenrichtung bewegen lassen und daher ist die Bewegung der Wählstange 11d in Richtung von Stoßen (push) und Ziehen (pull) möglich. Insbesondere kann die Bewegung des Kolbens 11c sehr stark erfolgen, da die jeweils entgegengesetzten Kräfte (Anziehung und Abstoßung) in beiden Seitenrichtungen des Kolbens 11c wirken.
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Auf diese Weise wird eine Spule 11e für die Bewegung des Kolbens 11c verwendet, indem das auf die Spule wirkende Magnetfeld halbiert wird und in die entgegengesetzte Richtung wirkt, um die Betätigungskraft des Kolbens 11c zu verdoppeln, und dabei ist es möglich, dass diese Spule mit kürzerer Länge im Vergleich zu herkömmlichen Spulen den gleichen Grad von Betätigungskraft erzeugen kann, und infolgedessen ist es auch möglich, dass die gesamte Länge der wählenden Solenoide 11, 21 durch die verkürzte Länge der Spule 11e verkürzt werden kann.
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Ferner, wie in 5 und 8 gezeigt, sind das wählende Solenoid 11 und der Schaltmotor 12 für ungerade Gänge achsensymmetrisch zu dem wählenden Solenoid 21 und dem Schaltmotor 22 für gerade Gänge angeordnet, und zwar, wie in Zeichnungen gezeigt, mit einer Phasendifferenz um 180° angeordnet.
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Zugleich sind die jeweiligen wählenden Solenoide 11, 21 und die jeweiligen Schaltmotoren 12, 22 mit gleicher Lagebeziehung innerhalb der Netzteilmodule 10, 20 angeordnet.
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Das heißt, die jeweiligen Netzteilmodule 10, 20 für ungerade und gerade Gänge haben zueinander die gleiche Konfiguration und Struktur, wobei sie nur, von der Rückseite betrachtet, mit einer Phasendifferenz von 180 ° zueinander an dem Hauptgehäuse 30 angebracht sind.
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Die jeweiligen Netzteilmodule 10, 20 für ungerade und gerade Gänge sind an den Ausstattungsteilen des jeweiligen Netzteilmoduls 31, 32 angebracht, die auf der Rückseite des Hauptgehäuses 30 ausgebildet sind. Die Ausstattungsteile des Netzteilmoduls 31, 32 sind in der gleichen Außengestalt mit Netzteilgehäuse 15, 25 der Netzteilmodule 10, 20 ausgebildet, um die gleiche Außenfläche bei der Zusammensetzung zu bilden.
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Darüber hinaus sind die auf der Vorderseite der Netzteilgehäuse 15, 25 vorspringenden Abtriebsabschnitte (Wählstange, Drehachse) der wählenden Solenoide 11, 21 und der Schaltmotoren 12, 22 in die Innenseite des Hauptgehäuses 30 eingeschoben.
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Die zusammengesetzte Steuerwelle 40 besteht aus einer Doppelrohrstruktur, die über die Steuerwellen verfügt, wobei die Steuerwelle 41 für ungerade Gänge in die Steuerwelle 42 für gerade Gänge eingeschoben ist. Die Länge der Steuerwelle 41 für ungerade Gänge ist länger als die Steuerwelle 42 für gerade Gänge der Außenseite, somit sind die beiden Endabschnitte der Steuerwelle 41 für ungerade Gänge durch die beiden Endabschnitte der Steuerwelle 42 für gerade Gänge hindurch vorspringend angeordnet. Die Schaltfingerelemente 41a, 42a sind an den einen Endabschnitten (von oben in der Zeichnung aus an der Innenseite des Hauptgehäuses 30) der jeweiligen Steuerwellen 41, 42 angebracht und die Steuerfingerelemente 41b, 42b sind an deren anderen Endabschnitten (von unten in der Zeichnung aus an der Außenseite des Hauptgehäuses 30) (der jeweiligen Steuerwellen 41, 42) angebracht.
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Unter Hinweis auf 8 und 9 wird die Verbindungsstruktur zwischen dem Abtriebsabschnitt der wählenden Solenoide 11, 21 und der Schaltmotoren 12, 22, und der zusammengesetzten Steuerwelle 40 erläutert. (Da in diesem Fall die Struktur für ungerade und gerade Gänge gleich sind, wird nur die deutlich dargestellte Struktur für gerade Gänge als Beispiele hier erläutert und die Erläuterung der Struktur für ungerade Gänge wird weggelassen.)
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Der eine Endabschnitt des L-förmigen Wählhebels 51 ist mit der Wählstange 21d des wählenden Solenoids 21 drehbar verbunden und der andere Endabschnitt des L-förmigen Wählhebels 51 ist so installiert, dass sich das Schaltfingerelement 42a der Steuerwelle 42 in Aufwärts- und Abwärtsrichtung bewegen lassen kann.
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Auf der äußeren Umfangsfläche des Schaltfingerelementes 42a ist ein oben und unten aufeinander gegenüberliegendes Paar der Wählführungen 42aa vorspringend ausgebildet. Ein Endabschnitt des Wählhebels 51 ist zwischen den Wählführungen 42aa eingeschoben und in Eingriff gebracht wird.
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Auf der äußeren Umfangsfläche der Wählführung 42aa ist der Schaltfinger 42ab auch in radiale Richtung vorspringend ausgebildet.
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An der Drehachse (in Zeichnungen nicht gezeigt) des Schaltmotors 22 ist das Untersetzungsgetriebe 52 angeschlossen und an den Abtriebsabschnitt des Untersetzungsgetriebes 52 ist die Schraube 53a der Leitspindel 53 angeschlossen. Auf der äußeren Umfangsfläche der eine Schraube 53a umwickelnden Nut 53b ist ein Paar der Schaltführung 53ba in Richtung der zusammengesetzten Steuerwelle 40 vorspringend ausgebildet, wobei die Schaltführung 53ba in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung (in Betätigungsrichtung von Nut 53b der Leitspindel 53) mit dem einander gegenüberliegenden Zustand ausgebildet ist, wobei der Schaltfinger 42ab zwischen den Schaltführungen 53ba eingeschoben ist und in Eingriff gebracht wird.
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Wenn das wählende Solenoid 21 betätigt wird, dann bewegt sich die Wählstange 21d vorwärts oder rückwärts, und dabei dreht sich der Wählhebel 51 von der Mittelachse aus im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn, wobei, da der eine Endabschnitt des Wählhebels 51 die Wählführung 42aa in Aufwärts- oder Abwärtsrichtung stößt, sich die Steuerwelle 42 mit dem Schaltfingerelement 42a aufwärts oder abwärts bewegt, und damit, da sich das Steuerfingerelement 42b gemeinsam aufwärts oder abwärts bewegt, sich der Steuerfinger 42ba in einer beliebigen Rille der Schaltnase von Schaltnasen der Schaltschienen befindet. (Wählen)
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Danach, wenn der Schaltmotor 22 betätigt wird, wird die Drehkraft durch das Untersetzungsgetriebe 52 angemessen reduziert und abgetrieben, und dabei dreht sich die an das Untersetzungsgetriebe 52 angeschlossene Schraube 53a in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung und infolgedessen bewegt sich die Nut 53b nach vorne oder nach hinten (vorwärts oder rückwärts) entlang der Schraube 53a.
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Zudem, da der in die Schaltführung 53ba eingeschobene Schaltfinger 42ab in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung betätigt wird, um das Schaltfingerelement 42a sich drehen zu lassen, dreht sich die Steuerwelle 42 und infolgedessen dreht sich das Steuerfingerelement 42b, wobei der Gangwechsel damit erfolgt, dass die Schaltschiene in Richtung des erwünschten Gangwechsels umgeschaltet wird, indem der Steuerfinger 42ba des Steuerfingerelementes 42b die gewählte Schaltnase stößt oder zieht.
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Ferner sind in dem Schaltfingerelement 41a für ungerade Gänge und dem Schaltfingerelement 42a für gerade Gänge die jeweiligen Wählführungen 41aa, 42aa und die jeweiligen Schaltfinger 41ab, 42ab auf der äußeren Umfangsfläche des Schaltfingerelementes 41a, 42a in Richtung des jeweils betreffenden Netzteilmoduls 10, 20 vorspringend ausgebildet. Daher ist es leicht, die Wählführungen 41aa, 42aa und die Schaltfinger 41ab, 42ab an die wählenden Solenoide 11, 21 und die Schaltmotoren 12, 22 des jeweils betreffenden Netzteilmoduls 10, 20 anzuschließen.
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Nun werden die Wirkung und der Effekt der vorliegenden Erfindung erläutert.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Getriebeaktuator so konstruiert, dass ein Netzteilmodul für ungerade Gänge 10 aus einem wählenden Solenoid für ungerade Gänge 11, einem Schaltmotor für ungerade Gänge 12 und einem Steuergerät für ungerade Gänge 13 besteht. Ein Netzteilmodul für gerade Gänge 20 besteht gleich wie oben aus einem wählenden Solenoid für gerade Gänge 21, einem Schaltmotor für gerade Gänge 22 und einem Steuergerät für gerade Gänge 23. Auf diese Weise sind die jeweiligen Bestandteile für ungerade und gerade Gänge insbesondere die wählenden Solenoide für ungerade und gerade Gänge 11, 21 und die Schaltmotoren für ungerade und gerade Gänge 12, 22 nicht voneinander getrennt, sondern auf einer gleichen Ebene gemeinsam gesammelt und damit können die jeweiligen Netzteilmodule für ungerade und gerade Gänge 10, 20 konstruiert werden, wobei die Struktur des Getriebeaktuators noch kompakter wird.
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Zudem können in den jeweiligen Netzteilmodulen 10, 20, da die jeweilige Rückseite der wählenden Solenoide 11, 21 und der Schaltmotoren 12, 22 auf der gleichen Ebene angeordnet ist, die Steuergeräte 13, 23 direkt an den wählenden Solenoiden 11, 21 und den Schaltmotoren 12, 22 angebracht sein. Und da die Verdrahtungen beseitigt werden können, die von den Steuergeräten 13, 23 an die wählenden Solenoide 11, 21 und die Schaltmotoren 12, 22 angeschlossen werden, können die Verbindungsdefekte und die Unterbrechung der Drahtleitungen nicht mehr auftreten, wobei die Herstellungskosten durch die Reduzierung der Anzahl von Komponententeilen reduziert werden.
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Außerdem sind die betreffenden wählenden Solenoide 11, 21 und die betreffenden Schaltmotoren 12, 22 in den Netzteilgehäusen 15, 25 der Netzteilmodulen für ungerade und gerade Gänge 10, 20 mit parallelem Zustand der Mittelachse installiert. Daher werden die jeweiligen Netzteilmodule für ungerade und gerade Gänge 10, 20 sowohl noch kompakter als auch nicht mehr empfindlich gegenüber Vibrationen, da die Betätigungsrichtungen der Solenoide 11, 21 und Schaltmotoren 12, 22 und die vorspringende Richtung des Abtriebsabschnitts gleich sind.
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Zudem verfügen die wählenden Solenoide 11, 21 über eine Spule 11e, die aus zwei Teilen (sie sind eine miteinander verbundene Spule) besteht, die zueinander die entgegengesetzte Wickeldrahtrichtung haben, wobei die Richtung des Versorgungsstroms durch die Steuergeräte 13, 23 geschaltet gesteuert wird und der mit Wählstange 11d verbundene Kolben 11c aus einem Permanentmagneten besteht. Also sind, wenn der Strom an die Spule 11e angelegt wird, Magnetfelder der jeweils einander entgegengesetzten Richtung auf den beiden Teilen der Spule ausgebildet, und da eine Magnetkraft betätigt wird, die die Wählstange 11d sich in gleiche Richtung bewegen lässt, kann es möglich sein, dass eine Spule mit kürzerer Länge den gleichen Grad von Betätigungskraft der Wählstange 11d erzeugen kann. Zudem, da die Gesamtlänge der wählenden Solenoide 11, 21 verkürzt ist, können die Rückseiten der wählenden Solenoide 11, 21 und der Schaltmotoren 12, 22 auf der gleichen Ebene in den jeweiligen Netzteilmodulen 10, 20 angeordnet sein und dabei sind die Steuergeräte 13, 23 direkt an Rückseiten der wählenden Solenoide 11, 21 und der Schaltmotoren 12, 22 angebracht, um die wählenden Solenoide 11, 21, die Schaltmotoren 12, 22 und die Steuergeräte 13, 23 modularisieren zu können. Dabei trägt die Verkürzung der Gesamtlänge der wählenden Solenoide 11, 21 zur Kompaktheit des Getriebeaktuators bei.
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Zugleich erfolgt die Modularisierung des Netzteils, ohne die Verdrahtungen zu verwenden, wobei, da die Struktur des Netzteils noch einfacher wird, die Effizienz für die Montage und die Massenproduktivität durch die Reduzierung der Anzahl von Montageschritten verbessert wird.
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Bezüglich der Netzteilmodule 10, 20 für ungerade und gerade Gänge sind das wählende Solenoid für ungerade Gänge 11 und der Schaltmotor für ungerade Gänge 12 achsensymmetrisch zu dem wählenden Solenoid für gerade Gänge 21 und dem Schaltmotor für gerade Gänge 22 angeordnet. Das heißt, wenn sich das wählende Solenoid und der Schaltmotor eines Netzteilmoduls von einer Mittelachse zwischen den beiden Netzteilmodulen aus drehen lassen, so wird das gleiche Anordnungsverhältnis mit dem wählenden Solenoid und dem Schaltmotor eines anderen Netzteilmoduls erhalten. Beim Aufbau der Netzteilmodule 10, 20 wird eine Form von Steuergerät 13, 23 in den beiden Netzteilmodulen für ungerade und gerade Gänge 10, 20 gemeinsam verwendet. Mit anderen Worten ist die gemeinsame Verwendung von Steuergerät 13, 23 möglich.
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Dies gilt in gleicher Weise nicht nur für das Steuergerät, sondern auch für das Netzteilmodul selbst. Das heißt, die beiden Netzteilmodulen für ungerade und gerade Gänge 10, 20 sind identisch aufgebaut und nur in achsensymmetrischen Beziehung zueinander installiert, wobei sie an die Wähl- und Schalteinrichtungen für ungerade und gerade Gänge angeschlossen werden können. Auf diese Weise, da die gemeinsame Verwendung von Netzteilmodul möglich ist, werden die Montageeigenschaften und Massenproduktivität des Getriebeaktuators stark verbessert. Zudem, da die Bestandteile der Netzteilmodule für ungerade und gerade Gänge gemeinsam verwendet werden können, erfolgt die gemeinsame Verwendung vieler Komponententeile, wobei die Herstellungs- und die Managementkosten der Komponententeile stark reduziert werden können.
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Ferner sind in den Schaltfingerelementen 41a, 42a für ungerade und gerade Gänge der zusammengesetzten Steuerwelle 40 die Wählführungen 41aa, 42aa und die Schaltfinger 41ab, 42ab in jeweils betreffende Richtung vorspringend ausgebildet. Die Wählführung 41aa und der Schaltfinger 41ab für ungerade Gänge sind in Richtung zum Mechanismusteil, der an das Netzteilmodul für ungerade Gänge 10 angeschlossen ist, vorspringend ausgebildet, und die Wählführung 42aa und der Schaltfinger 42ab für gerade Gänge sind in Richtung zum Mechanismusteil, der an das Netzteilmodul für gerade Gänge 20 angeschlossen ist, vorspringend ausgebildet. Dementsprechend werden das wählende Solenoid 11 und der Schaltmotor 12 für ungerade Gänge sowie das wählende Solenoid 21 und der Schaltmotor 22 für gerade Gänge auf jeweils beiden Seiten gesammelt, so dass sie an den jeweils betreffenden Mechanismusteil (Wählhebel und Untersetzungsgetriebe) angeschlossen werden können, und dies ist auch ein Faktor, um die wählenden Solenoide 11, 21, die Schaltmotoren 12, 22 und die Steuergeräte 13, 23 als ein Netzteil modularisieren zu können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Solenoid für ungerade Gänge
- 1a
- erste Spule
- 1c
- Kolben
- 1d
- Wähl stange
- 2
- Schaltmotor für ungerade Gänge
- 2a
- zweite Spule
- 3
- Solenoid für gerade Gänge
- 4
- Schaltmotor für gerade Gänge
- 5
- zusammengesetzte Steuerwelle
- 6
- Gehäuse
- 7a, 7b, 8a, 8b
- Verdrahtungen
- 7c, 8c
- Verbinder
- 10, 20
- Netzteilmodul
- 11, 21
- wählende Solenoide
- 11a
- Spulenkörper
- 11ba, 11bb
- Kerne
- 11c
- Kolben
- 11d
- Wählstange
- 11e
- Spule
- 12, 22
- Schaltmotor
- 13,23
- Steuergerät
- 14, 24
- Verbinder
- 15,25
- Netzteilgehäuse
- 30
- Hauptgehäuse
- 31, 32
- Ausstattungsteil des Netzteilmoduls
- 40
- Zusammengesetzte Steuerwelle
- 41,42
- Steuerwelle
- 41a, 42a
- Schaltfingerelement
- 41aa, 42aa
- Wählführung
- 41ab, 42ab
- Schaltfinger
- 41b, 42b
- Steuerfingerelement
- 41ba, 42ba
- Steuerfinger
- 51
- Wählhebel
- 52
- Untersetzungsgetriebe
- 53
- Leitspindel
- 53a
- Schraube
- 53b
- Nut
- 53ba
- Schaltführung
