專利名稱：電磁同步器致動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變速器中的電磁致動系統(tǒng)，更具體地說，涉及具有自定位感測能力的 三位置電磁同步器致動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
本部分中的陳述只是提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，并且可能構(gòu)成或可能不構(gòu)成 現(xiàn)有技術(shù)。典型的手動變速器或雙離合器變速器(DCT)包括由多個扭矩傳遞設(shè)備例如牙嵌式 離合器或同步器選擇性地接合的多個齒輪組。優(yōu)選地，同步器在一個或兩個接合位置和空 檔位置之間移動。由同步器致動器來致動同步器。同步器致動器通常包括連接至同步器的 換檔撥叉、連接至換檔撥叉的換檔軌和接觸并移動換檔軌的致動器。通常，移動換檔軌并因 此移動同步器位置的這些致動器是機(jī)電或電液致動器。機(jī)電或電液致動器通常包括閉環(huán)位 置控制和單獨(dú)位置傳感器。雖然有效，但是在本領(lǐng)域?qū)τ跍p少復(fù)雜部件、消除閉環(huán)位置控制 且具有自定位感測能力的可替代同步器致動系統(tǒng)來說仍有空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于手自一體變速器或雙離合器變速器中的同步器致動系統(tǒng)。在 本發(fā)明的一個實(shí)施例中，用于致動同步器的組件包括與同步器操作地相關(guān)聯(lián)的換檔撥叉、 沿軸線可移動且連接至換檔撥叉的換檔軌、以及連接至換檔軌的永磁體。第一控制線圈位 于永磁體附近。當(dāng)在第一旋轉(zhuǎn)方向給第一控制線圈施加電流時，第一控制線圈能夠操作以 在第一方向在永磁體上產(chǎn)生磁動勢。第二控制線圈位于永磁體附近。當(dāng)在第二旋轉(zhuǎn)方向給 第二控制線圈施加電流時，第二控制線圈能夠操作以在第二方向在永磁體上產(chǎn)生磁動勢。 當(dāng)給第一控制線圈施加電流時，永磁體移動至第一位置，當(dāng)給第二控制線圈施加電流時，永 磁體被移動至第二位置。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，當(dāng)在第二旋轉(zhuǎn)方向給第一控制線圈施加電流時，第一 控制線圈能夠操作以在第二方向在永磁體上產(chǎn)生磁動勢，當(dāng)在第一旋轉(zhuǎn)方向給第二控制線 圈施加電流時，第二控制線圈能夠操作以在第一方向在永磁體上產(chǎn)生磁動勢。當(dāng)在第一旋 轉(zhuǎn)方向給第一控制線圈施加電流且在第一旋轉(zhuǎn)方向給第二控制線圈施加電流時，永磁體移 動至第一位置。當(dāng)在第二旋轉(zhuǎn)方向給第一控制線圈施加電流且在第二旋轉(zhuǎn)方向給第二控制 線圈施加電流時，永磁體移動至第二位置，當(dāng)在第一旋轉(zhuǎn)方向或第二旋轉(zhuǎn)方向給第一控制 線圈施加電流且在與向第一控制線圈施加電流相反的旋轉(zhuǎn)方向給第二控制線圈施加電流 時，永磁體被移動至第三位置。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，磁體的第一位置與同步器的第一接合位置對應(yīng)，磁體 的第二位置與同步器的第二接合位置對應(yīng)，磁體的第三位置與同步器的空檔位置對應(yīng)。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，電源通過多條線連接至第一控制線圈和第二控制線 圈，其中，所述電源能夠操作以將電壓施加到第一控制線圈和第二控制線圈以在第一控制4線圈和第二控制線圈中感應(yīng)電流。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，電流傳感器耦接至所述多條線的至少一條，用于感測 所述多條線的至少一條中的電流，其中，電流傳感器與控制器連通，其中，控制器與電源連 通，其中，控制器能夠操作以基于感測的電流和從電源所施加電壓確定永磁體的位置。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，第一控制線圈和第二控制線圈彼此相鄰布置且兩者均 與換檔軌共軸，其中，永磁體具有與第一控制線圈和第二控制線圈共軸的極軸線，其中，永 磁體至少部分位于第一控制線圈和第二控制線圈內(nèi)。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，換檔軌、換檔撥叉和永磁體能夠沿軸線移動，永磁體具 有第一端和第二端，所述第一端具有位于所述軸線上的第一極，所述第二端具有位于所述 軸線上的第二極。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，止動系統(tǒng)連接至換檔軌以在沒有電流施加到第一控制 線圈和第二控制線圈時將永磁體保持在第一位置、第二位置和第三位置之一。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，第二永磁體連接至換檔軌的端部，并且第三控制線圈 位于第二永磁體附近，其中，當(dāng)向第三控制線圈施加電流時，第一控制線圈能夠操作以在第 三方向在永磁體上產(chǎn)生磁動勢，其中，當(dāng)向第三控制線圈施加電流時，永磁體移動至第三位 置。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，第三控制線圈設(shè)置成相對于第一控制線圈和第二控制 線圈垂直，第二永磁體在換檔軌上布置成相對于永磁體垂直，且第三控制線圈與第二永磁 體共軸。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，第一傳感器線圈和第二傳感器線圈均設(shè)置在第二永磁 體附近，第一傳感器線圈與電源連接以在第一傳感器線圈中感應(yīng)電流，第二傳感器線圈與 控制器連通，控制器與電源連通，并且控制器能夠操作以基于感測到的在第二傳感器線圈 中感應(yīng)的電流和從電源所施加電壓確定第二永磁體的位置。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，用于致動變速器中的同步器的組件包括與同步器操 作地相關(guān)聯(lián)的換檔撥叉、沿軸線可移動且連接至換檔撥叉的換檔軌、連接至換檔軌的第一 永磁體、鄰近第一永磁體連接至換檔軌的第二永磁體、以及鄰近第二永磁體連接至換檔軌 的第三永磁體，其中，第一永磁體、第二永磁體和第三永磁體均具有垂直于換檔軌的軸線的 極軸線。第一控制線圈位于第一永磁體附近，其中，當(dāng)給第一控制線圈施加電流時，第一控 制線圈能夠操作以在第一永磁體上產(chǎn)生磁動勢從而將第一永磁體移動成與第一控制線圈 共軸。第二控制線圈位于第二永磁體附近，其中，當(dāng)給第二控制線圈施加電流時，第二控制 線圈能夠操作以在第二永磁體上產(chǎn)生磁動勢從而將第二永磁體移動成與第二控制線圈共 軸。第三控制線圈位于第三永磁體附近，其中，當(dāng)向第三控制線圈施加電流時，第三控制線 圈能夠操作以在第三永磁體上產(chǎn)生磁動勢從而將第三永磁體移動成與第三控制線圈共軸。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，第一永磁體的極軸線與第一控制線圈的軸線的對準(zhǔn)對 應(yīng)于同步器的第一接合位置，第二永磁體的極軸線與第二控制線圈的軸線的對準(zhǔn)對應(yīng)于同 步器的空檔位置，第三永磁體的極軸線與第三控制線圈的軸線的對準(zhǔn)對應(yīng)于同步器的第二 接合位置。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，電源通過多條線連接至第一控制線圈、第二控制線圈 和第三控制線圈，其中，電源能夠操作以給第一控制線圈、第二控制線圈和第三控制線圈施加電壓從而在第一控制線圈、第二控制線圈和第三控制線圈中感應(yīng)電流。根據(jù)在此提供的描述，進(jìn)一步的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。應(yīng)該理解，描述和特定實(shí)施 例僅是說明目的，而不是意在限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明還提供如下方案1. 一種用于致動變速器中的同步器的組件，所述組件包括 與所述同步器操作地相關(guān)聯(lián)的換檔撥叉； 沿軸線能夠移動且連接至所述換檔撥叉的換檔軌； 連接至所述換檔軌的永磁體；布置成靠近所述永磁體的第一控制線圈，當(dāng)在第一旋轉(zhuǎn)方向?qū)㈦娏魇┘拥剿龅谝豢?制線圈時，所述第一控制線圈能夠操作以在第一方向在所述永磁體上產(chǎn)生磁動勢；以及布置成靠近所述永磁體的第二控制線圈，當(dāng)在第二旋轉(zhuǎn)方向?qū)㈦娏魇┘拥剿龅诙?制線圈時，所述第二控制線圈能夠操作以在第二方向在所述永磁體上產(chǎn)生磁動勢；其中，當(dāng)將所述電流施加到所述第一控制線圈時，所述永磁體移動到所述第一位置，以及其中，當(dāng)將所述電流施加到所述第二控制線圈時，所述永磁體移動到所述第二位置。2.如方案1所述的組件，其特征在于，當(dāng)在所述第二旋轉(zhuǎn)方向給所述第一控制線 圈施加電流時，所述第一控制線圈能夠操作以在所述第二方向在所述永磁體上產(chǎn)生磁動 勢，其中，當(dāng)在所述第一旋轉(zhuǎn)方向給所述第二控制線圈施加電流時，所述第二控制線圈能夠 操作以在所述第一方向在所述永磁體上產(chǎn)生磁動勢，其中，當(dāng)在所述第一旋轉(zhuǎn)方向給所述 第一控制線圈施加電流且在所述第一旋轉(zhuǎn)方向給所述第二控制線圈施加電流時，所述永磁 體向所述第一位置移動，其中，當(dāng)在所述第二旋轉(zhuǎn)方向給所述第一控制線圈施加所述電流 且在所述第二旋轉(zhuǎn)方向給所述第二控制線圈施加所述電流時，所述永磁體向所述第二位置 移動，并且其中，當(dāng)在所述第一旋轉(zhuǎn)方向或所述第二旋轉(zhuǎn)方向給所述第一控制線圈施加所 述電流且在與給所述第一控制線圈施加的相反的旋轉(zhuǎn)方向給所述第二控制線圈施加所述 電流時，所述永磁體向第三位置移動。3.如方案2所述的組件，其特征在于，所述磁體的所述第一位置與所述同步器的 第一接合位置對應(yīng)，所述磁體的所述第二位置與所述同步器的第二接合位置對應(yīng)，所述磁 體的所述第三位置與所述同步器的空檔位置對應(yīng)。4.如方案1所述的組件，其特征在于，其還包括電源，其通過多條導(dǎo)線連接到所 述第一控制線圈和所述第二控制線圈，所述電源能夠操作以將電壓施加到所述第一控制線 圈和所述第二控制線圈以在所述第一控制線圈和所述第二控制線圈中感應(yīng)所述電流。5.如方案4所述的組件，其特征在于，其還包括電流傳感器，其耦接到所述多條 導(dǎo)線中的至少一條，以便感測在所述多條導(dǎo)線中的至少一條中的電流，其中，所述電流傳感 器與控制器連通，其中，所述控制器與所述電源連通，其中，所述控制器能夠操作以基于感 測到的電流和從所述電源所施加的電壓確定所述永磁體的位置。6.如方案1所述的組件，其特征在于，所述第一控制線圈和所述第二控制線圈彼 此相鄰設(shè)置且與所述換檔軌共軸，其中，所述永磁體具有與所述第一控制線圈和所述第二 控制線圈共軸的極軸線，其中，所述永磁體至少部分位于所述第一控制線圈和所述第二控 制線圈內(nèi)。
7.如方案6所述的組件，其特征在于，所述換檔軌、所述換檔撥叉和所述永磁體 沿所述軸線能夠移動，并且所述永磁體具有第一端和第二端，所述第一端具有位于所述軸 線上的第一極，所述第二端具有位于所述軸線上的第二極。8.如方案1所述的組件，其特征在于，其還包括止動系統(tǒng)，其連接到所述換檔軌 以便在沒有電流施加到所述第一控制線圈和所述第二控制線圈時保持所述永磁體位于所 述第一位置、所述第二位置和所述第三位置之一。9.如方案1所述的組件，其特征在于，其還包括第二永磁體，其連接到所述換檔 軌的端部，并且具有垂直于所述換檔軌的所述軸線的極軸線，并且還包括布置成靠近所述 第二永磁體的第三控制線圈，當(dāng)向所述第三控制線圈施加電流時，所述第三控制線圈能夠 操作以在所述第二永磁體上產(chǎn)生磁動勢從而將所述第二永磁體移動到成與所述第三控制 線圈共軸。10.如方案1所述的組件，其特征在于，磁動勢的所述第一方向與所述第一控制 線圈和所述第二控制線圈的軸線平行，磁動勢的所述第二方向與所述第一方向相反且與所 述第一控制線圈和所述第二控制線圈的所述軸線平行。11.如方案10所述的組件，其特征在于，其還包括布置成鄰近所述第二永磁體的 第一傳感器線圈和第二傳感器線圈，其中，第一傳感器線圈與電源連接以便在所述第一傳 感器線圈中感應(yīng)電流，其中，所述第二傳感器線圈與控制器連通，其中，所述控制器與所述 電源連通，并且其中，所述控制器能夠操作以基于感測到的在所述第二傳感器線圈中感應(yīng) 的電流和從所述電源所施加電壓確定所述第二永磁體的所述位置。12. 一種用于致動變速器中的同步器的組件，所述組件包括 與所述同步器操作地相關(guān)聯(lián)的換檔撥叉；沿軸線能夠移動且連接至所述換檔撥叉的換檔軌；連接至所述換檔軌的第一永磁體，連接至所述換檔軌且鄰近所述第一永磁體的第二永 磁體，連接至所述換檔軌且鄰近所述第二永磁體的第三永磁體，其中，所述第一永磁體、所 述第二永磁體和所述第三永磁體均具有垂直于所述換檔軌的軸線的極軸線；布置成靠近所述第一永磁體的第一控制線圈，當(dāng)給所述第一控制線圈施加電流時，所 述第一控制線圈能夠操作以在所述第一永磁體上產(chǎn)生磁動勢以將所述第一永磁體移動成 與所述第一控制線圈共軸；布置成靠近所述第二永磁體的第二控制線圈，當(dāng)給所述第二控制線圈施加電流時，所 述第二控制線圈能夠操作以在所述第二永磁體上產(chǎn)生磁動勢以將所述第二永磁體移動成 與所述第二控制線圈共軸；以及布置成靠近所述第三永磁體的第三控制線圈，當(dāng)給所述第三控制線圈施加電流時，所 述第三控制線圈能夠操作以在所述第三永磁體上產(chǎn)生磁動勢以將所述第三永磁體移動成 與所述第三控制線圈共軸。13.如方案12所述的組件，其特征在于，所述第一永磁體的所述極軸線與所述第 一控制線圈的所述軸線的對準(zhǔn)對應(yīng)于所述同步器的第一接合位置，其中，所述第二永磁體 的所述極軸線與所述第二控制線圈的所述軸線的對準(zhǔn)對應(yīng)于所述同步器的空檔位置，并且 其中，所述第三永磁體的所述極軸線與所述第三控制線圈的所述軸線的對準(zhǔn)對應(yīng)于所述同 步器的第二接合位置。
14.如方案12所述的組件，其特征在于，其還包括電源，其通過多條導(dǎo)線連接到 所述第一控制線圈、所述第二控制線圈和所述第三控制線圈，所述電源能夠操作成向所述 第一控制線圈、所述第二控制線圈和所述第三控制線圈施加電壓以在所述第一控制線圈、 所述第二控制線圈和所述第三控制線圈中感應(yīng)所述電流。15.如方案12所述的組件，其特征在于，其還包括止動系統(tǒng)，其連接到所述換檔 軌以便在沒有電流施加到所述第一控制線圈、所述第二控制線圈和所述第三控制線圈時保 持所述同步器處于所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置之一。16.如方案12所述的組件，其特征在于，其還包括鄰近所述第二永磁體的第一傳 感器線圈和第二傳感器線圈，其中，所述第一傳感器線圈與電源連接以便在所述第一傳感 器線圈中感應(yīng)電流，其中，所述第二傳感器線圈與控制器連通，其中，所述控制器與所述電 源連通，并且其中，所述控制器能夠操作以基于感測到的在所述第二傳感器線圈中感應(yīng)的 電流和從所述電源所施加電壓確定所述第二永磁體的所述位置。


在此描述的附圖僅用于說明目的，并且不是意在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。圖1是根據(jù)本發(fā)明原理的同步器致動組件的實(shí)施方式的剖視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明原理的同步器致動組件的另一實(shí)施方式的剖視圖；以及 圖3是根據(jù)本發(fā)明原理的同步器致動組件的另一實(shí)施方式的剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面的描述在本質(zhì)上僅是示例性的，且不是意在限制本發(fā)明、應(yīng)用或使用。參照圖1，附圖標(biāo)記10示出且總體指示同步器致動組件。同步器致動組件10被構(gòu) 造成在手自一體變速器或雙離合器變速器中致動至少一個同步器12。在不脫離本發(fā)明范圍 的情況下，變速器可具有任意數(shù)量的同步器12和任意數(shù)量的同步器致動組件10。同步器 12是能夠在第一接合位置、第二接合位置和空檔或斷開位置之間移動的雙向同步器。在每 個接合位置，同步器12能夠操作以將兩個部件諸如軸和齒輪旋轉(zhuǎn)地耦接在一起，以在該兩 個部件之間傳遞扭矩。在空檔位置，同步器12不與所述部件中的至少一個接合并且不在該 兩個部件之間傳遞扭矩。通過多個同步器致動組件10對多個同步器12的致動允許變速器 產(chǎn)生多個前向和后向齒輪比。應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，同步器12可以是 僅具有一個接合位置的單向同步器。此外，應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，同步 器致動組件10可用于接合多于一個的同步器12 (例如，同步器致動組件10可用于致動兩 個單向同步器)。同步器致動組件10包括連接至換檔軌16的換檔撥叉14和用于致動換檔撥叉14 和換檔軌16的電磁致動器18，如下面更加詳細(xì)的描述。換檔撥叉14包括緊抓同步器套22 的一對延伸叉臂20，僅示出其中的一個。同步器套22與同步器12連接。換檔撥叉14包括止動或定位系統(tǒng)24。止動系統(tǒng)M用于保持換檔撥叉14的位置 并且因此保持同步器12的位置處于接合位置或空檔位置，如下面更加詳細(xì)的描述。止動系 統(tǒng)M包括布置在換檔撥叉14的殼體觀內(nèi)的偏置部件26。偏置部件沈可以是彈簧或能夠 操作以提供偏置力的任何其它裝置。球30至少部分地布置在殼體觀內(nèi)，并且通過偏置部8件沈朝多個止動器32A、32B和32C偏置。止動器32A-C可以布置在相對于同步器12固定 或靜止的任何殼體或構(gòu)件34內(nèi)。每個止動器32A-C相對于同步器12定位成以使每個止動 器32A-C分別對應(yīng)于同步器12的第一接合位置、空檔位置和第二接合位置中的一個。當(dāng)換 檔撥叉14與止動器32A-C中的一個對準(zhǔn)時，偏置部件沈?qū)⑶?0偏置進(jìn)止動器32A-C中的 一個。在球30就位于止動器32A-C中的一個時，防止換檔撥叉14移動，直到施加到換檔撥 叉14的力足以移開球30時為止。在提供的實(shí)施例中，換檔軌16是具有與第二端沈相對的第一端M的細(xì)長構(gòu)件。 第一端M連接至換檔撥叉14。換檔軌16和換檔撥叉14都可以沿圖1所示的箭頭方向移動。電磁致動器18包括殼體40，殼體40限定兩個連接的、間隔開的室42A和42B。第 一開口 44A布置在殼體40的側(cè)45，并且與第一室42A連通。第一直線軸承46A位于第一開 口 44A內(nèi)。第二開口 44B位于與殼體40的側(cè)45相反的側(cè)47，并且與第二室42B連通。第 二直線軸承46B位于第二開口 44B內(nèi)。換檔軌16的部分48能滑動地布置在電磁致動器18的殼體40內(nèi)，以使換檔軌16 受到直線軸承46A和46B支撐。換檔軌16，并相應(yīng)地?fù)Q檔撥叉14，能夠沿圖1箭頭所示的 直線方向移動。永磁體50放置在殼體40內(nèi)的換檔軌16的部分48上且連接至殼體40內(nèi) 的換檔軌16的部分48。永磁體50可以是由“磁化的”且建立其自身的恒定磁場的鐵磁材 料制成的任何物體。永磁體50包括第一極端52和第二極端M。第一極端52和第二極端 54彼此相反設(shè)置且與換檔軌16共軸。第一極端52位于殼體40的第一室42A內(nèi)，第二極端 M位于第二室42B內(nèi)。在提供的實(shí)施例中，第一極端52是“南”極，第二極端M是“北”極 端，然而，應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，第一極端52和第二極端M可以轉(zhuǎn)換。電磁致動器18還包括位于殼體40內(nèi)的第一控制線圈56A和第二控制線圈56B。 第一控制線圈56A位于第一室42A內(nèi)。第一控制線圈56A繞永磁體50的第一極端52纏繞， 形成永磁體50布置在其內(nèi)的筒。第二控制線圈56B位于第二室42B內(nèi)。第二控制線圈56B 繞永磁體50的第二極端M纏繞，形成永磁體50布置在其內(nèi)的筒。通過電源60將電流選擇性地施加到控制線圈56A、56B。電源60通過第一導(dǎo)線62A 和第二導(dǎo)線62B與第一控制線圈56A電連通，電源60通過第一導(dǎo)線64A和第二導(dǎo)線64B與 第二控制線圈56B電連通。第一導(dǎo)線62A和第二導(dǎo)線62B與第一控制線圈56A的端部連接， 第一導(dǎo)線64A和第二導(dǎo)線64B與第二控制線圈56B的端部連接。電源60能夠操作以通過 導(dǎo)線62A和62B之一施加電流，從而在第一旋轉(zhuǎn)方向或第二旋轉(zhuǎn)方向之一給第一控制線圈 56A施加電流。通過第一控制線圈56A施加的電流產(chǎn)生磁極取決于所施加電流的旋轉(zhuǎn)方向 的磁通量。類似地，電源60能夠操作以通過導(dǎo)線64A和64B之一施加電流，以便在第一旋 轉(zhuǎn)方向或第二旋轉(zhuǎn)方向之一給第二控制線圈56B施加電流?？刂凭€圈56A和56B產(chǎn)生的磁通量在永磁體50上產(chǎn)生磁動勢。取決于磁動勢的 方向，永磁體50可以在沿?fù)Q檔軌16的軸線的任意方向移動。隨著永磁體50移動，換檔軌 16和換檔撥叉14移動，從而允許根據(jù)磁動勢的方向?qū)⑼狡?2選擇性地定位在接合位置 和空檔位置之間。例如，為了將同步器12移動至第一接合位置，在使得來自控制線圈56A 和56B的磁動勢聯(lián)合(al ignment)且在相同方向例如向右作用在永磁體50上的旋轉(zhuǎn)方向?qū)?來自電源60的電流施加到控制線圈56A和56B。為了將同步器12移動到第二接合位置，在使得來自控制線圈56A和56B的磁動勢聯(lián)合且在相同方向例如向左作用在永磁體50上 的旋轉(zhuǎn)方向?qū)碜噪娫?0的電流施加到控制線圈56A和56B。為了將同步器12移動到空 檔位置，在使得來自控制線圈56A和56B的磁動勢相對且在相反方向作用在永磁體50上 的旋轉(zhuǎn)方向?qū)碜噪娫?0的電流施加到控制線圈56A和56B。在換檔軌16和換檔撥叉14 在多個位置之間移動時，止動系統(tǒng)在沒有電流施加到控制線圈56A和56B的情況下保持換 檔撥叉14的位置。電磁致動器18還包括一對電流傳感器66A和66B。電流傳感器66A耦接至導(dǎo)線 62B，并且能夠操作以檢測或感測導(dǎo)線62B內(nèi)施加的電流。電流傳感器66B耦接至導(dǎo)線64B， 并且能夠操作以檢測或感測導(dǎo)線64B內(nèi)施加的電流。電流傳感器66A和66B與控制器70 連通?？刂破?0可以是變速器控制模塊，且優(yōu)選地是具有預(yù)編程數(shù)字計(jì)算機(jī)或處理器、控 制邏輯、用于存儲數(shù)據(jù)的存儲器和至少一個I/O外圍設(shè)備的電子控制設(shè)備?？刂七壿嫲?用于監(jiān)控、操縱和產(chǎn)生數(shù)據(jù)的多個邏輯程序?？刂破?0接收來自傳感器66A和66B的指示 施加到控制線圈56A和56B的電流的數(shù)據(jù)信號，另外，控制器70與電源60連通且接收來自 電源60的指示施加電壓的數(shù)據(jù)信號?？刂破?0包括邏輯控制以通過將施加的電壓與控制 線圈56A和56B中的每一個所感測到的實(shí)際電流進(jìn)行比較來確定永磁體50的位置并因此 確定同步器12的位置。當(dāng)將電壓施加到控制線圈56A和56B之一時，在其它控制線圈上感 應(yīng)到的電流是永磁體50相對于控制線圈56A和56B的位置的函數(shù)。因此，通過感測控制線 圈56A和56B中的哪個具有感應(yīng)電流，控制器70可以確定是否將永磁體50向右移動到第 一接合位置、向左移動到第二接合位置或移動到空檔位置。轉(zhuǎn)到圖2，附圖標(biāo)記100示出且總體指示同步器致動組件的可選實(shí)施方式。同步器 致動組件100與圖1所示的同步器致動組件10類似，且相同的附圖標(biāo)記指示相同的構(gòu)件。 然而，同步器致動組件100包括電磁致動器102。電磁致動器102包括第一殼體104和第二 殼體106。第一殼體104限定兩個連接的、間隔開的室108A和108B。第一開口 IlOA位于 殼體104的側(cè)112且與第一室108A連通。第一直線軸承114A位于第一開口 IlOA內(nèi)。第 二開口 IlOB位于與殼體104的側(cè)112相對的側(cè)118且與第二室108B連通。第二直線軸承 114B位于第二開口 IlOB內(nèi)。第二殼體106限定兩個連接的、間隔開的室120A和120B。第一開口 122位于殼體 106的側(cè)IM且與第一室120A和第一殼體104的第二開口 IlOB連通。換檔軌16的部分48能夠滑動地位于第一殼體104內(nèi)，以使換檔軌16受到直線軸 承114A和114B支撐。換檔軌的第二端立于第二殼體106內(nèi)。換檔軌16并因此換檔撥 叉14可以沿圖2箭頭所示的直線方向移動。永磁體150放置在殼體104內(nèi)的換檔軌16的 部分48上且連接至殼體104內(nèi)的換檔軌16的部分48。永磁體150可以是由“磁化的”且 建立其自身的恒定磁場的鐵磁材料制成的任何物體。永磁體150包括第一極端152和第二 極端154。第一極端152和第二極端IM彼此相反設(shè)置且與換檔軌16共軸。第一極端152 位于殼體104的第一室108A內(nèi)，第二極端巧4位于第二室108B內(nèi)。在提供的實(shí)施例中，第 一極端152是“南”極，第二極端巧4是“北”極端，然而，應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明范圍的 情況下，第一極端152和第二極端IM可以轉(zhuǎn)換。第一控制線圈156A和第二控制線圈156B位于殼體104內(nèi)。第一控制線圈156A 位于第一室108A內(nèi)。第一控制線圈156A繞永磁體150的第一極端152纏繞，形成永磁體150布置在其內(nèi)的筒。第二控制線圈156B位于第二室108B內(nèi)。第二控制線圈156B繞永磁 體150的第二極端巧4纏繞，形成永磁體150布置在其內(nèi)的筒。控制線圈156A和156B構(gòu) 造成使得當(dāng)施加電流時，來自控制線圈156A和156B的磁動勢在相反方向作用。換檔軌16的端沈滑動地位于第二殼體106內(nèi)。永磁體160放置在殼體106內(nèi)的 換檔軌16的端沈上且連接至殼體106內(nèi)的換檔軌16的端26。永磁體160可以是由“磁 化的”且建立其自身的恒定磁場的鐵磁材料制成的任何物體。永磁體160包括第一極端 162和第二極端164。第一極端162和第二極端164彼此相反設(shè)置且垂直于由換檔軌16限 定的軸線。在提供的實(shí)施例中，第一極端162是“南”極，第二極端164是“北”極端，然而， 應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，第一極端162和第二極端164可以轉(zhuǎn)換?？刂凭€圈166位于殼體106內(nèi)?？刂凭€圈166位于室120A和120B內(nèi)。控制線圈 166圍繞在與換檔軌16、換檔撥叉14和同步器12的空檔位置對應(yīng)的由附圖標(biāo)記168指示 的中心線纏繞且與其同心?？刂凭€圈166布置成接近極端164，然而，應(yīng)該理解，在不脫離本 發(fā)明范圍的情況下，控制線圈166可布置成接近極端162。通過電源170將電流選擇性地施加到控制線圈156A、156B和166。電源170通過 第一導(dǎo)線172A和第二導(dǎo)線172B與第一控制線圈156A電連通、通過第一導(dǎo)線174A和第二 導(dǎo)線174B與第二控制線圈156B電連通、且通過第一導(dǎo)線176A和第二導(dǎo)線176B與控制線 圈166電連通。電源170能夠操作以通過導(dǎo)線172A、172B和176A選擇性地施加電流，以向 第一控制線圈156A、第二控制線圈156B和控制線圈166之一施加電流?？刂凭€圈156A、156B和166產(chǎn)生的磁通量在永磁體150和160上產(chǎn)生磁動勢。取 決于磁動勢的方向，可以在沿?fù)Q檔軌16的軸線的任意方向移動永磁體150和160。隨著永 磁體150和160 (中之一)的移動，換檔軌16和換檔撥叉14移動，從而允許根據(jù)磁動勢的 方向?qū)⑼狡?2選擇性地定位在接合位置和空檔位置之間。例如，為了將同步器12移動到第一接合位置，將來自電源60的正電流施加到控制 線圈156A，從而產(chǎn)生作用到永磁體150上的磁動勢，并且該磁動勢在其方向例如向左移動 永磁體150。為了將同步器12移動到第二接合位置，將來自電源60的負(fù)電流施加到控制 線圈156B，從而產(chǎn)生作用到永磁體150上的磁動勢，并且該磁動勢在其方向例如向右移動 永磁體150。為了將同步器12移動到空檔位置，將來自電源60的正電流施加到控制線圈 166，從而產(chǎn)生作用到永磁體160上并且將永磁體160移動到與中心線168對準(zhǔn)的在控制線 圈166之間的平衡位置的磁動勢。一對傳感器線圈180和182位于第二殼體106內(nèi)且用于確定永磁體160的位置并 因此確定同步器12的位置。傳感器線圈180和182位于室120A和120B兩者內(nèi)。傳感器 線圈180和182繞中心線168纏繞且與其同心。傳感器線圈180堆疊在傳感器線圈182之 上且位于傳感器線圈182與永磁體160之間。傳感器線圈180和182布置成接近極端162， 然而，應(yīng)該理解，如果控制線圈166位于接近第一極端162，則傳感器線圈180和182可位于 接近極端164而不脫離本發(fā)明的范圍。傳感器線圈180與電源170或替代的分立電源電連通。傳感器線圈182與控制器 70電連通。為了確定永磁體160的位置，給傳感器線圈180施加激勵電流。在傳感器線圈 182中所感應(yīng)的電流是傳感器線圈180的磁通量內(nèi)永磁體160的位置的函數(shù)。因此，控制器 70可以確定是否將永磁體160向右移動至第一接合位置、向左移動至第二接合位置或移動至空檔位置。參照圖3，附圖標(biāo)記200示出且總體指示同步器致動組件的另一實(shí)施方式。同步器 致動組件200與圖1所示的同步器致動組件10類似，且相同的附圖標(biāo)記指示相同的構(gòu)件。 然而，同步器致動組件200包括電磁致動器218。電磁致動器202包括殼體M0，該殼體240 限定四個連接的、間隔開的室M2A、242B、M2C和M2D。第一開口 M4A位于殼體MO的側(cè) 245且與第一室242A連通。第一直線軸承M6A位于第一開口 M4A內(nèi)。第二開口 M4B位 于與殼體240的側(cè)245相對的側(cè)247且與第四室M2D連通。第二直線軸承M6B位于第二 開口 244B內(nèi)。換檔軌16的部分48能夠滑動地位于電磁致動器218的殼體MO內(nèi)，以使換檔軌 16受到直線軸承M6A和M6B支撐。換檔軌16并因此換檔撥叉14可以沿圖3中箭頭所 示的直線方向移動。三個永磁體250A、250B和250C放置在殼體MO內(nèi)的換檔軌16的部分 48上且連接至殼體40內(nèi)的換檔軌16的部分48。永磁體250A-C可以是由“磁化的”且建 立其自身的恒定磁場的鐵磁材料制成的任何物體。永磁體250A-C的每一個均分別包括第 一極端252A-C和第二極端254A-C。第一極端252A-C和第二極端254A-C彼此相反設(shè)置且 垂直于由換檔軌16限定的軸線。在提供的實(shí)施例中，第一極端252A是“南”極，第二極端 254A-C是“北”極，然而，應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，第一極端252A-C和第二 極端254A-C可以轉(zhuǎn)換。永磁體250A-C彼此相鄰設(shè)置且具有類似的極端定向。三個控制線圈256A、256B和256C位于殼體MO內(nèi)?？刂凭€圈256A位于室M2A 和M2B內(nèi)?？刂凭€圈256A繞與換檔軌16、換檔撥叉14和同步器12的第一接合位置對應(yīng) 的由附圖標(biāo)記268指示的中心線纏繞且與其同心?？刂凭€圈256A布置成靠近永磁體250A 的極端254A附近，然而，應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，控制線圈256A可位于靠 近極端252A。控制線圈256B位于室M2B和M2C內(nèi)且鄰近控制線圈256A定位?？刂凭€圈256B 繞與換檔軌16、換檔撥叉14和同步器12的空檔位置對應(yīng)的由附圖標(biāo)記270指示的中心線 纏繞且與其同心?？刂凭€圈256B位于永磁體250B的極端254B附近，然而，應(yīng)該理解，在不 脫離本發(fā)明范圍的情況下，控制線圈256B可位于極端252B附近?？刂凭€圈256C位于室M2C和M2D內(nèi)且鄰近控制線圈256B定位?？刂凭€圈256C 圍繞與換檔軌16、換檔撥叉14和同步器12的第二位置對應(yīng)的由附圖標(biāo)記272指示的中心 線纏繞且與其同心?？刂凭€圈256C位于永磁體250C的極端254C附近，然而，應(yīng)該理解，在 不脫離本發(fā)明范圍的情況下，控制線圈256C可位于極端252C附近。通過電源274將電流選擇性地施加到控制線圈256A、256B和256C。電源274通過 第一導(dǎo)線278A和第二導(dǎo)線278B與第一控制線圈256A電連通、通過第一導(dǎo)線^OA和第二 導(dǎo)線^OB與第二控制線圈256B電連通、且通過第一導(dǎo)線282A和第二導(dǎo)線與控制線 圈256C電連通。電源274能夠操作以通過導(dǎo)線278AJ80A和2狐選擇性地施加電流，以 給第一控制線圈256A、第二控制線圈256B和第三控制線圈256B之一施加電流?？刂凭€圈256A、256B和256C產(chǎn)生的磁通量在永磁體250A-C上產(chǎn)生磁動勢。取決 于磁動勢的方向，可以在沿?fù)Q檔軌16的軸線的任意方向移動永磁體250A-C。隨著永磁體 250A-C移動，換檔軌16和換檔撥叉14移動，從而允許根據(jù)磁動勢的方向?qū)⑼狡?2選擇 性地定位在接合位置和空檔位置之間。12
例如，為了將同步器12移動到第一接合位置，將來自電源274的正電流施加到控 制線圈256A，從而產(chǎn)生作用到永磁體250A上的磁動勢，并且該磁動勢在其方向例如向右移 動永磁體250A。為了將同步器12移動到第二接合位置，將來自電源274的正電流施加到控 制線圈256C，從而產(chǎn)生作用到永磁體250C上的磁動勢，并且該磁動勢在其方向例如向左移 動永磁體250C。為了將同步器12移動到空檔位置，將來自電源274的正電流施加到控制線 圈256B，從而產(chǎn)生作用到永磁體250B上且將永磁體250B移動到與中心線270對準(zhǔn)的在控 制線圈256B之間的平衡位置的磁動勢。一對傳感器線圈290和292位于殼體MO內(nèi)且用于確定永磁體250B的位置，并因 此確定同步器12的位置。傳感器線圈290和292位于室兩者內(nèi)。傳感器線 圈290和四2圍繞中心線270纏繞且與其同心。傳感器線圈290堆疊在傳感器線圈四22 之上且位于傳感器線圈292與永磁體250B之間。傳感器線圈290和292位于極端252C附 近，然而，應(yīng)該理解，如果控制線圈256B位于第一極端252B附近，則傳感器線圈290和292 可位于極端254B附近而不脫離本發(fā)明的范圍。傳感器線圈290與電源274或可替代的分立電源電連通。傳感器線圈292與控制 器70電連通。為了確定永磁體256B的位置，向傳感器線圈290施加激勵電流。在傳感器 線圈292中感應(yīng)的電流是傳感器線圈290的磁通量內(nèi)永磁體256B的位置的函數(shù)。因此，控 制器70可以確定是否將永磁體292向右移動到第一接合位置、向左移動到第二接合位置或 移動至空檔位置。本發(fā)明的描述本質(zhì)上僅是示例性的，并且不脫離本發(fā)明的要點(diǎn)的變形也在本發(fā)明 的范圍內(nèi)。這種變形不被認(rèn)為背離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于致動變速器中的同步器的組件，所述組件包括與所述同步器操作地相關(guān)聯(lián)的換檔撥叉；沿軸線能夠移動且連接至所述換檔撥叉的換檔軌；連接至所述換檔軌的永磁體；布置成靠近所述永磁體的第一控制線圈，當(dāng)在第一旋轉(zhuǎn)方向?qū)㈦娏魇┘拥剿龅谝豢?制線圈時，所述第一控制線圈能夠操作以在第一方向在所述永磁體上產(chǎn)生磁動勢；以及布置成靠近所述永磁體的第二控制線圈，當(dāng)在第二旋轉(zhuǎn)方向?qū)㈦娏魇┘拥剿龅诙?制線圈時，所述第二控制線圈能夠操作以在第二方向在所述永磁體上產(chǎn)生磁動勢；其中，當(dāng)將所述電流施加到所述第一控制線圈時，所述永磁體移動到所述第一位置，以及其中，當(dāng)將所述電流施加到所述第二控制線圈時，所述永磁體移動到所述第二位置。
2.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，當(dāng)在所述第二旋轉(zhuǎn)方向給所述第一控制線 圈施加電流時，所述第一控制線圈能夠操作以在所述第二方向在所述永磁體上產(chǎn)生磁動 勢，其中，當(dāng)在所述第一旋轉(zhuǎn)方向給所述第二控制線圈施加電流時，所述第二控制線圈能夠 操作以在所述第一方向在所述永磁體上產(chǎn)生磁動勢，其中，當(dāng)在所述第一旋轉(zhuǎn)方向給所述 第一控制線圈施加電流且在所述第一旋轉(zhuǎn)方向給所述第二控制線圈施加電流時，所述永磁 體向所述第一位置移動，其中，當(dāng)在所述第二旋轉(zhuǎn)方向給所述第一控制線圈施加所述電流 且在所述第二旋轉(zhuǎn)方向給所述第二控制線圈施加所述電流時，所述永磁體向所述第二位置 移動，并且其中，當(dāng)在所述第一旋轉(zhuǎn)方向或所述第二旋轉(zhuǎn)方向給所述第一控制線圈施加所 述電流且在與給所述第一控制線圈施加的相反的旋轉(zhuǎn)方向給所述第二控制線圈施加所述 電流時，所述永磁體向第三位置移動。
3.如權(quán)利要求2所述的組件，其特征在于，所述磁體的所述第一位置與所述同步器的 第一接合位置對應(yīng)，所述磁體的所述第二位置與所述同步器的第二接合位置對應(yīng)，所述磁 體的所述第三位置與所述同步器的空檔位置對應(yīng)。
4.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，其還包括電源，其通過多條導(dǎo)線連接到所述 第一控制線圈和所述第二控制線圈，所述電源能夠操作以將電壓施加到所述第一控制線圈 和所述第二控制線圈以在所述第一控制線圈和所述第二控制線圈中感應(yīng)所述電流。
5.如權(quán)利要求4所述的組件，其特征在于，其還包括電流傳感器，其耦接到所述多條導(dǎo) 線中的至少一條，以便感測在所述多條導(dǎo)線中的至少一條中的電流，其中，所述電流傳感器 與控制器連通，其中，所述控制器與所述電源連通，其中，所述控制器能夠操作以基于感測 到的電流和從所述電源所施加的電壓確定所述永磁體的位置。
6.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述第一控制線圈和所述第二控制線圈彼 此相鄰設(shè)置且與所述換檔軌共軸，其中，所述永磁體具有與所述第一控制線圈和所述第二 控制線圈共軸的極軸線，其中，所述永磁體至少部分位于所述第一控制線圈和所述第二控 制線圈內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的組件，其特征在于，所述換檔軌、所述換檔撥叉和所述永磁體沿 所述軸線能夠移動，并且所述永磁體具有第一端和第二端，所述第一端具有位于所述軸線 上的第一極，所述第二端具有位于所述軸線上的第二極。
8.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，其還包括止動系統(tǒng)，其連接到所述換檔軌以便在沒有電流施加到所述第一控制線圈和所述第二控制線圈時保持所述永磁體位于所述 第一位置、所述第二位置和所述第三位置之一。
9.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，其還包括第二永磁體，其連接到所述換檔軌 的端部，并且具有垂直于所述換檔軌的所述軸線的極軸線，并且還包括布置成靠近所述第 二永磁體的第三控制線圈，當(dāng)向所述第三控制線圈施加電流時，所述第三控制線圈能夠操 作以在所述第二永磁體上產(chǎn)生磁動勢從而將所述第二永磁體移動到成與所述第三控制線 圈共軸。
10.一種用于致動變速器中的同步器的組件，所述組件包括 與所述同步器操作地相關(guān)聯(lián)的換檔撥叉；沿軸線能夠移動且連接至所述換檔撥叉的換檔軌；連接至所述換檔軌的第一永磁體，連接至所述換檔軌且鄰近所述第一永磁體的第二永 磁體，連接至所述換檔軌且鄰近所述第二永磁體的第三永磁體，其中，所述第一永磁體、所 述第二永磁體和所述第三永磁體均具有垂直于所述換檔軌的軸線的極軸線；布置成靠近所述第一永磁體的第一控制線圈，當(dāng)給所述第一控制線圈施加電流時，所 述第一控制線圈能夠操作以在所述第一永磁體上產(chǎn)生磁動勢以將所述第一永磁體移動成 與所述第一控制線圈共軸；布置成靠近所述第二永磁體的第二控制線圈，當(dāng)給所述第二控制線圈施加電流時，所 述第二控制線圈能夠操作以在所述第二永磁體上產(chǎn)生磁動勢以將所述第二永磁體移動成 與所述第二控制線圈共軸；以及布置成靠近所述第三永磁體的第三控制線圈，當(dāng)給所述第三控制線圈施加電流時，所 述第三控制線圈能夠操作以在所述第三永磁體上產(chǎn)生磁動勢以將所述第三永磁體移動成 與所述第三控制線圈共軸。
全文摘要
本發(fā)明涉及電磁同步器致動系統(tǒng)，具體地，一種用于致動同步器的組件包括換檔撥叉、換檔軌和連接到換檔軌的永磁體。第一控制線圈位于永磁體附近。當(dāng)向第一控制線圈施加電流時，第一控制線圈能夠操作以在第一方向在永磁體上產(chǎn)生磁動勢。第二控制線圈位于永磁體附近。當(dāng)向第二控制線圈施加電流時，第二控制線圈能夠操作以在第二方向在永磁體上產(chǎn)生磁動勢。當(dāng)向第一控制線圈施加電流時，永磁體移動至第一位置，當(dāng)向第二控制線圈施加電流時，永磁體移動至第二位置。磁體的移動繼而使同步器在接合位置之間移動。
文檔編號F16H59/04GK102052454SQ20101053496
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日
發(fā)明者G. 奧塔內(nèi)斯 P., 白 S., A. 尼拉肯坦 V. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司