CN100594315C - 变速器的换档装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变速器的换档装置(1)，具有选择促动器和换档促动器，该换档装置包括换档轴(2)，该换档轴包括与用于换档的滑套嵌接的换档拨叉(3)或换档杆，其中换档运动可通过换档轴(2)的轴向运动进行，其中，选择运动与换档运动在运动上脱离且换档轴(2)在选择运动时不旋转。

Description

变速器的换档装置
技术领域
本发明涉及一种多档变速器的换档装置。
背景技术
这种变速器的换档装置从现有技术中公知。例如申请人的DE 19901055A1公开了一种用于多级变速器换档操作的换档装置，具有一个可与车轮轴线基本上平行移动并设置在一个变速器外壳内的换档轴，该换档轴上设置在换档轴与所要切换档位的换档拨叉或换档杆之间产生连接的连接装置。此外具有阻塞不切换档位的换档拨叉或换档杆的定位件。申请人的DE 19951683A1公开了另一种单轴换档装置。
从现有技术中为此公知这种变速器上的换档过程自动进行，其中，换档杆的运动不是手动，而是通过促动器进行。通常将一个换档促动器在与一个选择促动器的结合下用于所有操作通道。在这种情况下，换档轴借助用于操作通道选择的选择促动器旋转并通过用于换档的换档促动器轴向移动。
公开的换档装置作为单轨连接构成，其中，换档轴用于换档的轴向运动借助一个悬挂的活塞杆进行和用于换档轴旋转运动的选择缸为选择操作通道横向设置。换档定位销抗扭设置在换档轴上。此外，换档拨叉的夹紧通过弓形件和球头销进行。此外具有在换档定位销上引导的定位装置。
商用车的变速器通常具有十二个、十六个或者更多的档位。这种多档变速器大多作为多组变速器构成，它们分为前置组、主组或主变速器和区域组。为使通过大量档位产生的复杂换档过程变得容易，这些变速器的大部分具有自动换档装置。在此方面，前置组和区域组上的换档气动进行，而主变速器上的换档由驾驶员手动进行或者借助电液压、电气动和电动机的伺服装置或者由这些促动器的组合自动进行。
从现有技术中公知主变速器这样构成，使其为选定档位仅需要两个操作通道。这一点意味着，在Nkw变速器上为很高的力要求仅需使用一个换档促动器，因为第二操作通道可以通过相同换档促动器的选择进行操作。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种变速器的自动换档装置，其中降低成本和所需要的结构空间。此外，尽可能降低对促动器的力和行程要求。
该目的依据本发明通过一种变速器的换档装置得以实现，该换档装置具有选择促动器和换档促动器，该换档装置包括换档轴，该换档轴包括与用于换档的滑套嵌接的换档拨叉或换档杆，其中换档运动能够通过换档轴的轴向运动进行且选择运动与换档运动在运动上脱离，其中，换档轴在选择运动时不旋转，其特征在于，换档装置的选择机构包括夹紧环或换档定位销环以及定位件，所述夹紧环或换档定位销环在换档轴上无扭转地且在换档轴上轴向止动地设置，用于与换档拨叉或换档杆连接的换档拨叉臂，该环具有嵌入换档拨叉臂相应槽内的换档定位销，该定位件能够由选择促动器在扭转方向上传动，在轴向上不运动且相对于外壳固定地止动，将选择运动传递到夹紧环或换档定位销环上并阻塞不切换档位的换档拨叉或换档杆。
据此提出一种用于变速器作为单轨换档装置构成的换档装置，具有选择促动器和换档促动器，该换档装置包括换档轴，该换档轴包括与用于换档的滑套嵌接的换档拨叉或换档杆，其中换档运动可通过换档轴的轴向运动进行和选择运动与换档运动在运动上脱离。在这种情况下，换档轴在选择运动时不旋转。
选择机构包括换档拨叉臂的在换档轴上无扭转和轴向止动设置在换档轴上的夹紧环或换档定位销环，该环包括嵌入换档拨叉臂相应槽内的换档定位销和可由选择促动器径向传动和轴向不运动外壳固定止动的定位件，该定位件将选择运动传递到夹紧环或换档定位销环上并阻塞不切换档位的换档拨叉或换档杆。
在本发明一种优选实施方式的框架内，定位件包括引导换档轴的两个环，换档轴通过与换档轴的纵轴线基本平行分布的过梁相互抗扭连接，其中，过梁具有纵向槽，里面在扭转方向上无间隙和可轴向移动设置换档定位销环的定位销。纵向槽的长度这样选择，使其通过换档轴并因此换档定位销环的轴向运动进行可达到的换档运动。
此外，定位件的环具有一个部件，该部件与选择促动器这样作用连接，使得可以实现定位件环绕换档轴的旋转运动并因此可以实现换档定位销环在换档轴上的旋转运动。另一个环这样构成，使其在扭转方向上与换档定位销环的换档定位销同一位置上具有槽，通过该槽在换档运动时可以引导各自所选择的换档拨叉臂，而其他换档拨叉臂的运动通过环嵌入换档拨叉臂槽内的板段阻塞。
通过依据本发明的方案，换档时出现的横向力以具有优点的方式得到脱离，从而明显降低了选择所需的力水平并因此可以使用电磁或者电动的选择促动器；为此减少选择所需的行程。通过提供的定位或操作通道阻塞，防止选择过程的误操作。选择促动器也可以通过气动缸或者液压缸或者电动机进行操作，其中，使用电磁或者电动的促动器以具有优点的方式节省结构空间和降低成本。依据本发明，换档轴的轴向运动可以通过一体化的活塞进行。
如果变速器具有四个档位或两个操作通道，例如像在一个多组变速器的主变速器上的情况那样，那么电磁或者电液压操作的选择促动器结构可以特别简单并具有两个位置，从而特别是在与使用一个电磁或者电液压促动器的结合下可以进一步明显降低成本。
依据本发明，电磁促动器无论是在线性还是在旋转运动时最好均作为单程磁铁、返程磁铁或者双程磁铁构成。
依据本发明，电动促动器无论是在线性还是在旋转运动时最好均作为双稳态换档磁铁、音圈促动器或者可动磁铁构成。
附图说明
下面借助附图举例对本发明进行详细说明。其中：
图1示出依据本发明换档装置一种优选实施方式的示意剖面图；
图2示出依据本发明换档装置另一优选实施方式的示意剖面图；以及
图3示出依据本发明换档装置一种优选实施方式的另两个示意剖面图。
具体实施方式
依据图1，依据本发明的换档装置1包括换档轴2，该换档轴包括嵌入用于换档的滑套内的换档拨叉或换档杆3。依据本发明，换档装置1这样构成，使旋转运动与换档运动在运动上脱离；换档运动通过换档轴2的轴向运动进行且选择运动通过换档轴2不参与的旋转运动进行。
选择机构包括换档拨叉臂5的在换档轴2上无扭转和轴向止动设置在换档轴上的夹紧环或换档定位销环4，该环具有嵌入换档拨叉臂5相应槽7内的换档定位销6并最好可以作为卡环构成。
选择机构此外包括可由选择促动器径向传动和轴向不运动外壳固定止动的定位件8，该定位件将选择运动传递到夹紧环或换档定位销环4上并阻塞不切换档位的换档拨叉或换档杆3。
图2右部示出定位件的一种优选实施方式。定位件8包括引导换档轴2的两个环9、10，换档轴通过与换档轴2的纵轴线基本平行分布的过梁11相互抗扭连接。在两个环9、10之间设置夹紧环或换档定位销环4。过梁11具有纵向槽12，里面在扭转方向上无间隙且可轴向移动地设置换档定位销环4的定位销13。纵向槽12的长度这样选择，使其颗通过换档轴2的轴向运动并因此通过在夹紧和在选择运动后嵌入所要切换档位的换档拨叉臂5槽内的夹紧环或换档定位销环4的轴向运动而进行可达到的换档运动。
此外，定位件8的环9具有最好弧形的部件14，该部件与选择促动器15例如通过蜗杆传动装置16这样作用连接，使定位件8可以环绕换档轴2进行旋转运动并因此换档定位销环4可以在换档轴2上进行旋转运动。在选择促动器15与部件14之间可以选择性地具有回行杠杆。图2左半部分以及图3左半部分以侧视图示出部件14。取决于换档装置的实施方式，如果仅具有两个操作通道，那么蜗杆传动装置可以通过占用两个位置的结构简单的部件取代。
图3右半部分以侧视图示出的定位件8的另一个环10这样构成，使其在扭转方向上与夹紧环或换档定位销环4的换档定位销6同一位置上具有槽17，通过该槽在换档运动时可以引导各自所选择的换档拨叉臂5，而另一个换档拨叉臂5′的运动通过环10嵌入换档拨叉臂5′槽19内的板段18阻塞。
定位件8依据本发明可以整体构成并在制造之后弯曲，以得到所示的U形。在其他未示出的实施方式的框架内，定位件与选择传动装置作用连接的部分在取决于运动传递的情况下采用不同于所示的形状。
通过依据本发明的换档装置可以具有优点的方式使变速器，特别是多组变速器的主变速器这样自动化，使变速器上的选择运动机械上可以独立于可由驾驶员操作的变速杆的选择运动进行。
在按照现有技术换档杆与换档轴之间固定连接的几种手动换档分组变速器中，对驾驶员存在一种不习惯的换档模式，它不允许流畅的换档运动，从而会导致误换档。通过使用依据本发明的换档装置，可以为驾驶员提供一种他所习惯的换档模式。在这种情况下，在切换后置档组时附加需要变速器上换档方向相反，它例如可以借助换档杆实现。
不言而喻，依据本发明换档装置本身以及彼此和就此而言技术上重要的部件的任何结构构成，特别是任何空间设置均处于本发明的保护范围，而不影响所介绍的换档装置的功能，即使这些构成并未明确在附图或者说明书中予以介绍。
附图标记
1换档装置
2换档轴
3换档拨叉、换档杆
4夹紧环或换档杆拨销环
5换档拨叉臂
6换档定位销
7槽
8定位件
9环
10环
11过梁
12纵向槽
13销
14弧形件
15选择促动器
16蜗杆传动装置
17槽
18板段
19槽

Claims (14)

1.变速器的换档装置(1)，具有选择促动器和换档促动器，该换档装置包括换档轴(2)，该换档轴包括与用于换档的滑套嵌接的换档拨叉(3)或换档杆，其中换档运动能够通过换档轴(2)的轴向运动进行且选择运动与换档运动在运动上脱离，其中，换档轴(2)在选择运动时不旋转，
其特征在于，换档装置(1)的选择机构包括夹紧环或换档定位销环(4)以及定位件(8)，所述夹紧环或换档定位销环(4)在换档轴(2)上无扭转地且在换档轴(2)上轴向止动地设置，用于与换档拨叉(3)或换档杆连接的换档拨叉臂(5)，该环具有嵌入换档拨叉臂(5)相应槽(7)内的换档定位销(6)，该定位件能够由选择促动器(15)在扭转方向上传动，在轴向上不运动且相对于外壳固定地止动，将选择运动传递到夹紧环或换档定位销环(4)上并阻塞不切换档位的换档拨叉(3)或换档杆。
2.按权利要求1所述变速器的换档装置(1)，其中，定位件(8)包括引导换档轴(2)的两个环(9、10)，换档轴通过与换档轴(2)的纵轴线基本平行分布的过梁(11)相互抗扭连接并在其间设置夹紧环或换档定位销环(4)，其中，过梁(11)具有纵向槽(12)，里面在扭转方向上无间隙地且能轴向移动地设置换档定位销环(4)的定位销(13)，以及其中纵向槽(12)的长度这样选择，使其能够通过换档轴(2)的轴向运动并因此通过夹紧和嵌入所要切换档位的换档拨叉臂(5)槽内的夹紧环或换档定位销环(4)的轴向运动而进行能达到的换档运动。
3.按权利要求2所述变速器的换档装置(1)，其中，定位件(8)的环中的一个环(9)具有一个部件(14)，该部件与选择促动器(15)这样作用连接，使定位件(8)能够绕换档轴(2)进行旋转运动，并因此换档定位销环(4)能够在换档轴(2)上进行用于选择的旋转运动。
4.按权利要求3所述变速器的换档装置(1)，其中，在选择促动器(15)与所述部件(14)之间设置回行杠杆。
5.按权利要求3或4所述变速器的换档装置(1)，其中，所述部件(14)作为弧形部件构成，与选择促动器(15)通过蜗杆传动装置(16)连接。
6.按权利要求2、3或4所述变速器的换档装置(1)，其中，定位件(8)的环中的另一个环(10)这样构成，使其在扭转方向上与夹紧环或换档定位销环(4)的换档定位销(6)同一位置上具有槽(17)，通过该槽在换档运动时能够引导各自所选择的换档拨叉臂(5)，而未选择的换档拨叉臂(5′)的运动通过所述另一个环(10)嵌入未选择的换档拨叉臂(5′)槽(19)内的板段(18)阻塞。
7.按权利要求1所述变速器的换档装置(1)，其中，选择促动器(15)能够气动、液压、电磁或者电动进行操作。
8.按权利要求1所述变速器的换档装置(1)，其中，选择促动器(15)能够电动机地进行操作。
9.按权利要求1所述变速器的换档装置(1)，其中，在具有两个操作通道用于换档的情况下，选择促动器(15)这样构成，使该选择促动器(15)仅占用两个位置。
10.按权利要求9所述变速器的换档装置(1)，其中，选择促动器(15)为一种能电磁或者电动操作的促动器。
11.按权利要求1所述变速器的换档装置(1)，其中，在所述选择促动器(15)是能电磁操作的促动器情况下，该选择促动器无论是在线性还是在旋转运动时均构成为单程磁铁、返程磁铁或者双程磁铁。
12.按权利要求1所述变速器的换档装置(1)，其中，在所述选择促动器(15)是能电动操作的促动器情况下，该选择促动器无论是在线性还是在旋转运动时均构成为双稳态换档磁铁、音圈促动器或者可动磁铁。
13.一种包括按前述权利要求之一所述的换档装置(1)的变速器，其中，所述变速器上的选择运动在机械上能够独立于能由驾驶员操作的换档杆的选择运动，并为驾驶员提供他所习惯的换档模式。
14.按权利要求13所述的变速器，其中，所述变速器是多组变速器的主变速器。
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