[發明專利]用于變速器的齒輪接合機構以及相關方法

有效

• 申請號: 201380016159.6
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN104380050B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 肯尼斯·哈特曼·安德烈亞森;喬納森·大衛·迪格爾;布雷德利·愛德華·威廉斯
• 申請（專利權）人: 環太平洋工程產品(1987)有限公司
• 主分類號: G01D5/12
• 分類號: G01D5/12;F16H59/68;F16H61/30;F16H63/02;G01R33/07;G01R33/09
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 潘煒,田軍鋒

相關申請

本申請要求于2012年3月23日提交的美國申請No.61/615,007的優先權。針對美國，本申請根據35U.S.C.§119要求于2012年3月23日提交的題目為“GEAR ENGAGEMENT MECHANISM FOR TRANSMISSIONS AND RELATED METHODS(用于變速器的齒輪接合機構以及相關方法)”的美國申請No.61/615,007的權益，該申請出于所有目的通過引用并入本文中。

技術領域

本發明涉及動力變速器(power transmission)。具體地，本發明涉及用于接合動力變速器中的齒輪的致動機構。本發明的實施方式提供了動力變速器、用于動力變速器的換檔構件以及用于動力變速器中的換檔的方法。本發明的另一目的提供了線性位置感測系統，該線性位置感測系統應用于動力變速器中但還可以應用于其他情況中。

背景技術

多速動力變速器通常包括齒輪組，該齒輪組可以選擇性地接合或分離以提供輸入軸與輸出軸之間的多個動力傳輸路徑。不同齒輪組的接合和分離可以通過操作致動器以使諸如同步裝置之類的構件在接合位置與分離位置之間來回移動來實現。

高負載應用下的多速動力變速器中的換檔在變速突然發生的情況下可以導致對從動裝置的損害。存在對改進的換檔機構的需要。特別地存在對用于諸如工業動力變速器之類的大容量變速器(large capacity transmissions)中的這種機構的需要，在大容量變速器中，可能需要移位構件的較大行進。

相關技術的前述示例以及對相關技術的限制旨在說明性的而非排他性的。通過對說明書的閱讀以及對附圖的研究，相關技術的其他限制對本領域技術人員而言將變得明顯。

發明內容

結合意在示例性的和說明性的并非限制范圍的系統、工具和方法來描述和說明本發明的下列實施方式和方面。在各種實施方式中，上述問題中的一個或更多個問題已經被減少或消除，而其他實施方式旨在其他改進之處。

本發明的一個方面包括具有多個磁場傳感器的位置感測系統，所述多個磁場傳感器各自構造成提供表示磁場相對于第一磁場傳感器的方向的輸出信號。該位置感測系統還包括聯接成接收來自第一磁場傳感器的輸出信號的處理器，該處理器構造成選擇第一磁場傳感器的子集并且基于第一磁場傳感器的子集的輸出信號來確定磁體沿路徑的位置。

在一些實施方式中，磁體的位置可以通過根據第一磁場傳感器中的兩個第一磁場傳感器的輸出的三角測量來確定。該三角測量可以根據下列關系(或其數學公式)來執行：

其中，x為通過三角測量確定的磁體的位置，B為第一磁場傳感器中的兩個第一磁場傳感器之間的距離，θ為與由兩個第一磁場傳感器中的第一個第一磁場傳感器輸出的方向對應的第一角度以及Φ為與由兩個第一磁場傳感器中的第二個第一磁場傳感器輸出的方向對應的第二角度。

在另一實施方式中，第一磁傳感器為磁阻傳感器(magneto resistive sensors)，并且位置感測系統包括多個第二磁場傳感器，所述多個第二磁場傳感器包括霍爾效應傳感器。處理器構造成接收來自霍爾效應傳感器的輸出信號并且構造成基于這些輸出來選擇磁阻傳感器的子集。

本發明的其他方面包括與變速器組合的位置感測系統，并且位置信號表示變速器的諸如撥叉之類的部件的當前位置。

本發明的另一方面包括用于變速器中的換檔裝置的致動器，該致動器包括桿和缸，該缸具有一對缸蓋，所述一對缸蓋密封地和滑動地設置在桿上。該致動器包括活塞以及聯接至缸的換檔裝置構件，該活塞在缸內固定至桿并且密封至缸使得活塞將缸的內部分成位于活塞的相對側上的第一流體腔室和第二流體腔室。

致動器可以包括連接成將加壓流體輸送至第一流體腔室和第二流體腔室的第一閥和第二閥。致動器還可以包括位于換檔裝置構件上的磁體。一些實施方式將用于換檔裝置的致動器與用于感測磁體和換檔裝置構件的位置的位置感測系統組合。

本發明的其他方面包括一種用于感測磁體沿著路徑的位置的方法，該方法包括感測來自磁體的磁場在與路徑間隔開以及沿著路徑彼此間隔開的多個位置中的每個位置處的方向。該方法包括識別所述多個位置中的最靠近磁體的至少第一位置，以及至少部分地基于磁場在所述多個位置中的第一位置處的方向來計算磁體沿路徑的位置。

在一些實施方式中，位置通過三角測量并且根據如下關系(或其數學公式)確定：