CN100559045C - 可电磁操作的传动系制动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种传动系制动器(1)，带有一个例如可用于高挡位换挡过程进行制动的传动轴(3)。本发明的目的在于，提供一种无液压或者气动操作装置构成的传动系制动器，为此仅需很少的轴向结构空间。依据本发明，这种传动系制动器(1)具有电磁操作装置(6，7；8)，传动系制动器(1)的摩擦部件(4，5)可利用该装置相互挤压以进行制动操作。

Description

可电磁操作的传动系制动器
技术领域
本发明涉及一种传动系制动器，带有外壳、相对于外壳抗扭设置的至少一个摩擦体和固定在所要制动的传动轴上的至少一个摩擦体以及一个操作装置，通过该操作装置可将操作部件轴向压向这些摩擦体。
背景技术
这种传动系制动器例如由DE 19652916A1有所公开。在中间轴结构的自动化变速器情况下，如果在高挡位换挡过程中，为转速同步需要降低更高挡位传动齿轮转速的话，那么利用这种传动系制动器可以有效地制动带有上面固定齿轮的中间轴的转速。为进行这种制动过程，这种公开的传动系制动器具有彼此相对的制动板，抗扭和轴向可移动设置在中间轴伸入传动系制动器外壳的末端上或传动系制动器外壳上。为此在传动系制动器的外壳内构成一种可压力操作的活塞-气缸设置，利用其气缸制动板可以相互挤压。
虽然这种公开的传动系制动器构成本身非常具有优点，但它需要液压或者气动系统，向活塞-气缸设置的气缸供给制动操作所需的操作压力。确切地说，这一点在下述情况下算不上是缺陷，即汽车上除了传动系制动器外还存在其他必须供给液压或者气动操作或者控制压力的汽车部件。但是，因为有些汽车传动系制动器是需要液压或者气动操作或者控制压力的唯一装置，所以将其安装在这种汽车上则意味着不可忽视的成本因素。为此，活塞-气缸设置中流体操作的传动系制动器的根本缺陷是，在汽车上本来就已经非常狭窄的一个区域上，这种传动系制动器为其附加的控制部件(例如电磁阀)需要相当大的结构空间。
发明内容
在这种背景下本发明的目的在于，提供一种传动系制动器，它无需气动或者液压的压力系统便可操作并为此不需要很大的结构空间。
该目的通过一种传动系制动器得以实现，其带有外壳、在所要制动的传动轴上固定在外插接啮合上的至少一个摩擦体和在变速箱外壳壁中的开口上的内插接啮合上相对于外壳抗扭设置的至少一个摩擦体以及一个操作装置，通过该操作装置可将可借助于电磁操作装置移动的操作部件轴向压向这些摩擦体。在传动轴的外插接啮合上和/或在变速箱外壳壁的内插接啮合上抗扭且可轴向移动地设置电枢作为操作部件。
因此以依据分类的传动系制动器为出发点，摩擦体通过由电磁操作装置可轴向移动的操作部件可相互挤压。通过传动系制动器的这种设计结构，可以节省成本地取消汽车上的液压或者气动系统。
在本发明一具有优点的构成中，操作装置具有电磁作用的环形线圈，它们可由一个控制和调节装置控制供给线圈电流。在本发明的另一变化中，取代环形线圈也可以在传动系制动器的外壳内最好环状设置多个单个线圈。
此外，为减少传动系制动器所需的结构空间，该传动系制动器全部或者至少部分与变速器外壳的璧一体化。
在这种关系上存在的可能性是，摩擦体至少部分设置在所要制动的中间轴所伸入的那个变速器外壳璧的开口内。传动系制动器需要时凸起的段，特别是容纳环形线圈的区域然后部分伸入变速器外壳内或者从其凸起。
在此方面，环形线圈可以固定在一个起到传动系制动器的外壳作用的盖内，盖从它那方面通过固定装置与变速器外壳连接。此外，盖也可以用于覆盖固定在变速器外壳璧上的其他操作装置。为在环形线圈施加电流的情况下构成良好的磁通，该外壳最好由金属材料组成。
在摩擦体方面，这些摩擦体可以作为制动板构成并设置在所要制动的传动轴上或抗扭和可轴向移动设置在变速器外壳上。为此，在中间轴伸入传动系制动器外壳内的末端上构成外插接啮合，而变速器外壳的开口具有内插接啮合。在本发明的另一变化中，摩擦体也可以例如借助配合销固定在中间轴或者变速器外壳的槽内。
与摩擦体的摩擦面相关可以视为具有优点的是，其表面呈波浪形，最好呈正弦形波浪形。
为操作传动系制动器和特别是为挤压制动板，在本发明的另一变化(方案B)中，该传动系制动器具有一个分配给线圈的电枢，轴向可移动设置在传动轴的插接啮合上。在这种关系上可以视为具有优点的是，在传动轴上设置一个最好盘形的环形电枢，它由线圈为挤压制动板可轴向移动。
在第二变化(方案A)中，环形电枢可轴向移动和抗扭设置在变速器外壳的那个插接啮合内，在该插接啮合内也可轴向移动装入分配给变速器外壳的制动板。
为此在传动系制动器远离环形线圈的侧面上在变速器外壳上设置一个固定盘或者在中间轴上设置一个径向腹板，它可以使或者至少有助于环形电枢单面轴向固定。
附图说明
为更好地理解本发明及其不同的实施方式，现借助附图予以说明，图1示出可电磁操作的传动系制动器的横截面示意图。
具体实施方式
传动系制动器1因此其轴向长度的一部分在变速箱外壳2的开口内延伸。此外，在变速箱外壳2的区域内具有外插接啮合10的传动轴3伸入该传动系制动器1内。在该插接啮合10上抗扭且可轴向移动固定径向向外且彼此相距的摩擦体4。在径向向外的摩擦体4之间的间隙内嵌入径向向内的摩擦体5，它们抗扭且可轴向移动地设置在内插接啮合11上所称变速器外壳开口的边缘上。摩擦体4、5在此方面最好作为制动板构成。
在变速箱外壳壁2远离传动轴3的侧面区域内，设置传动系制动器1的半壳形构成的外壳13，该外壳通过这里仅示意示出的固定装置15与变速箱外壳壁2连接。在传动系制动器1外壳13的内部设置电磁作用的环形线圈6、7，在其被供电时向环形电枢8施加轴向作用的磁力。
环形电枢8或者插在传动轴3的外插接啮合10上(方案B)，或者插在变速箱外壳2的内插接啮合11上(方案A)，从而环形电枢8可以通过依据箭头9所示的磁力轴向压向传动系制动器1的制动板4、5。与此同时，如果所有制动板4、5均被压向传动系制动器1外壳13上的螺纹尾扣面14的话，那么环形电枢8向线圈6、7的轴向运动9结束。而固定在变速箱外壳2的内侧上或者作为径向定向的腹板24固定在传动轴3上的固定盘12限制环形电枢8在向变速箱外壳2内腔方向上的轴向运动。
附图为此示出线圈6、7通过电线19、20与电源连接。分配给传动系制动器1的控制和调节装置16在取决于所要制动的传动轴3的转速情况下调节线圈6、7的电流供给。附图示意示出该转速例如可利用传动轴3上的齿轮23和转速传感器22测定，其测量值通过控制和调节装置16的信号线21提供。
一旦储存在控制和调节装置16内的数据处理程序以及诸如此类的根据所测量的转速信息测定松开或者制动操作传动系制动器1，该控制装置16就会将控制信号通过控制线17以脉宽调制电压的形式发送到激励级18，利用该激励级可以调节供给线圈6、7的电流。
该实施例说明，也可以实现一种没有液压或者气动操作装置的传动系制动器。传动系制动器的主要组成部分在变速器外壳壁中的一体化为此可以产生一种特别紧凑的结构。
此外，依据本发明的电磁传动系制动器1可以非常有效地调节中间轴的转速，而利用迄今为止公知的压力操作传动系制动器通过活塞-气缸设置的电磁阀控制只能大致控制所要求的中间轴转速。特别是通过所提出的脉宽调制的调节电压，可以调节依据本发明传动系制动器1的环形线圈6、7内的调节电流，该电流与由传动系制动器产生的制动力成正比。因此，通过中间轴3的这种转速控制可以比较简单地构成换挡时整体同步过程的调节。
这种可调节的传动系制动器的优点显而易见。这样例如可以调整可变制动梯度，利用这种制动梯度可以改进换挡时的同步化过程。此外，利用这种传动系制动器还可以比迄今为止更好地控制换挡过程。
为此，这种可调节的传动系制动器1可以直接对其摩擦部件4、5的变化摩擦值做出反应，并由此考虑到例如磨损或者过热现象。最后，这种可调节的电磁传动系制动器1还可以作为传动线路内的减振器使用。在此方面，如果感觉到传动系内的振幅干扰性上升的话，那么传动系制动器1始终短时间进行操作。按照这种方式，在与此相应设计传动系制动器的情况下可以取消双惯量飞轮。
与依据本发明传动系制动器相关的其他优点是，由于其可调节性还可以对摩擦部件的温度进行补偿。在此方面，这种温度补偿最好是储存在控制和调节装置内的控制和调节程序的组成部分。
本发明的另一思路涉及传动系制动器的可调节制动力，从而该传动系制动器可用于不同变速器而结构上无需很大变化。所需的配合在任何情况下都要视控制和调节装置内控制和调节软件的变化以及需要时视制动板数量的变化而定。
在本发明的另一构成中制动板这样构成，使其表面呈波浪形，最好在切向上呈正弦形波浪形。通过这种结构在切断线圈电流时可以特别迅速地将摩擦部件彼此松开，从而传动系制动器在预先规定的快速调节情况下可以快速地对压下和松开过程进行反应。
因此，利用这里所提出的传动系制动器在任何边缘条件下均可始终实现一种最佳化的同步过程。
附图标记
1   传动系制动器
2   变速箱外壳壁
3   传动轴
4   摩擦体；内板
5   摩擦体；外板
6   环形线圈
7   环形线圈
8   环形电枢
9   关闭方向
10  外插接啮合
11  内插接啮合
12  固定盘
13  传动系制动器的外壳；盖
14  螺纹尾扣面
15  固定装置
16  控制和调节装置
17  控制线
18  激励级
19  电线
20  电线
21  传感器线
22  转速传感器
23  齿轮
24  传动轴上的腹板

Claims (17)

1.传动系制动器(1)，带有外壳(13)、在所要制动的传动轴(3)上固定在外插接啮合(10)上的至少一个摩擦体(4)和在变速箱外壳壁(2)中的开口上的内插接啮合(11)上相对于外壳(13)抗扭设置的至少一个摩擦体(5)以及一个操作装置，通过该操作装置可将可借助于电磁操作装置移动的操作部件(8)轴向压向这些摩擦体(4、5)，其特征在于，在传动轴(3)的外插接啮合(10)上和/或在变速箱外壳壁(2)的内插接啮合(11)上抗扭且可轴向移动地设置电枢(8)作为操作部件。
2.权利要求1所述的传动系制动器，其中，操作装置包括电磁作用的环形线圈(6、7)，可通过由控制和调节装置(16)产生的脉宽调制电压和激励级(18)向它们供给经过调节的线圈电流。
3.按权利要求2所述的传动系制动器，其中，取代环形线圈(6、7)，在传动系制动器(1)的外壳(13)内设置多个单个线圈(6、7)。
4.按权利要求3所述的传动系制动器，其中，所述多个单个线圈(6、7)环状设置在传动系制动器(1)的外壳(13)内。
5.按前述任一权利要求所述的传动系制动器，其中，传动系制动器(1)至少部分与变速箱外壳壁(2)一体化。
6.按权利要求2所述的传动系制动器，其中，环形线圈(6、7)设置在传动系制动器(1)的半壳形外壳(13)内，该外壳利用其敞开侧固定在变速箱外壳(2)上。
7.按权利要求1所述的传动系制动器，其中，摩擦体(4)可轴向移动地设置在传动轴(3)上，摩擦体(5)可轴向移动地设置在变速箱外壳(2)上。
8.按权利要求1所述的传动系制动器，其中，摩擦体(4、5)作为制动板构成。
9.按权利要求8所述的传动系制动器，其中，摩擦体(4、5)的表面呈波浪形。
10.按权利要求9所述的传动系制动器，其中，摩擦体(4、5)的表面呈正弦形波浪形。
11.按权利要求1所述的传动系制动器，其中，电枢(8)作为环形电枢构成。
12.按权利要求1所述的传动系制动器，其中，变速箱外壳壁(2)和传动轴(3)上的摩擦体(4、5)可由电枢(8)在可由环形线圈(6、7)产生的磁力作用下在向着固定外壳的螺纹尾扣面(14)的方向上压向环形线圈(6、7)的区域内。
13.按权利要求12所述的传动系制动器，其中，变速箱外壳壁(2)和传动轴(3)上的摩擦体(4、5)压在传动系制动器外壳(13)上。
14.按权利要求1所述的传动系制动器，其中，传动轴(3)为自动或者自动化变速器的中间轴。
15.按权利要求1所述的传动系制动器，其中，控制和调节装置(16)这样构成，使其可调节传动系制动器(1)上的可变制动梯度。
16.按权利要求1所述的传动系制动器，其中，控制和调节装置(16)这样构成，使其可将传动系制动器作为传动线路中的减振器运行。
17.按权利要求16所述的传动系制动器，其中，控制和调节装置(16)这样构成，使其可将传动系制动器作为传动线路中的扭振减振器运行。
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