CN101438083A - 变速布置与变速箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于控制变速箱的所需齿轮的接合的控制设备，所述控制设备包括支架单元以及至少一个控制杆(3a)，该控制杆(3a)具有关联锁止布置(20)，并且布置得用于支架单元中的直线移动。控制杆设置有一个或更多凹进部(22a－22c)，每个凹进部均相对于支架单元限定出控制杆的预定的设置位置。锁止布置包括锁止装置(24)，锁止装置(24)在第一位置与第二位置之间，实质上垂直于所述控制杆的纵向轴线可移动，其中，在所述第一位置处，锁止装置(24)接合在控制杆中的所述凹进部之一中，在所述第二位置处，锁止装置(24)不接合在控制杆中的任意所述凹进部中。锁止布置进一步包括固定于支架布置(21)中的线簧(25)，支架布置(21)稳固地连接至支架单元。锁止装置安装于线簧(25)上或形成线簧的一部分，并且依靠线簧的弹簧力的作用，从所述第一位置到所述第二位置可移动。本发明还涉及包括这种控制设备的变速箱。

Description

变速布置与变速箱
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序的控制设备以及包括这种控制设备的变速箱。
背景技术
在例如客车、卡车、用于挂车的牵引车辆或公共汽车的机动车的手动变速箱中，期望的齿轮的接合通常由控制设备控制，该控制设备形成变速箱的一部分，并且设置有多个控制杆。通过车辆变速杆的操作，这些控制杆可以在各种不同的设置位置之间移动，这些设置位置限定出变速箱的不同齿轮位置。每个控制杆均与锁止布置相配合，该锁止布置确保控制杆响应于变速杆的移动而占据一个预定设置位置，并且控制杆并不是无意从相关设置位置转换过来。EP 0 702 172 A1涉及传统类型的变速箱控制杆锁止布置。该锁止布置包括锁止装置，通过弹簧装置的作用，调节该锁止装置适合于接合至控制杆的不同凹进部中。这些凹进部中的每一个均对应于控制杆的预定的设置位置。每个凹进部均具有适合与锁止装置配合的导轨表面，其以这样的方式与锁止装置配合，锁止装置通过该导轨表面的作用，并且相对于弹簧装置的作用，响应于控制杆与接合在各个凹进部中的锁止装置一起从控制杆的设置位置开始的轴向移动，从突出的位置移动至缩回位置。因此，从一个设置位置到另一个的变化使得控制杆以足够的力沿其纵向方向移动，以克服弹簧装置的弹簧力，该弹簧力经由锁止装置阻碍该移动。当控制杆被移动到足够远，以使得这些凹进部中的另一个到达锁止装置位置时，锁止装置将通过弹簧装置的作用，向前移动，以与凹进部相接合，并且因此阻碍控制杆的进一步移动。
通过这些锁止功能，人们操作变速杆，经由各个控制杆与变速杆接收不同齿轮位置的感应。
发明内容
本发明的目标在于提供一种以上提出的类型的控制设备的进一步改进，以提出一种结构，其至少在某些方面提供相比于传统配置的控制设备的优势。
根据本发明，所述目标通过具有权利要求1所述特征的控制设备实现。
根据本发明，控制设备包括支架单元与至少一个布置得用于支架单元中的移动的控制杆，该控制设备具有关联锁止布置，并且设置有一个或多个凹进部，每个凹进部相对于支架单元限定出控制杆的预定的设置位置。锁止布置包括锁止装置，其在第一位置与第二位置之间，实质上垂直于控制杆的纵向轴线可移动，其中，在第一位置处，锁止装置接合在控制杆中的所述凹进部之一中，从而阻碍控制杆相对于支架单元的移动，在第二位置处，控制杆不接合在控制杆中的任意所述凹槽中。锁止布置进一步包括固定在支架布置中的线簧，该支架布置稳固地连接至支架单元，借此，锁止装置被安装于该线簧上或形成该线簧的一部分，并且依靠该线簧的弹簧力的作用，从所述第一位置到所述第二位置可移动。
锁止装置安装于线簧上或形成线簧的一部分，该线簧为锁止布置提供了必要的弹簧力，使得锁止布置可以具有简单且节省空间的结构，该结构包括相对较少的部件，产生尤其是低加工成本的可能。
根据本发明的优选实施例，锁止装置采用安装得用于在线簧上旋转的辊子的形式，使得锁止装置与控制杆之间产生低摩擦与小磨损。
根据本发明的控制设备的其他实施例由从属权利要求与以下进行的说明来表明。
本发明还涉及变速箱，优选地为用于机动车的手动变速箱的形式，其包括根据本发明的控制设备。
附图说明
参照附图，在实施例的示例基础上，本发明将在以下作更加详细的描述，其中：
图1描绘了形成根据本发明的控制设备的一部分的控制杆的示意性侧视图，
图2描绘了根据图1的控制杆的透视图，
图3描绘了根据本发明的设置有控制设备的变速箱的上部的后侧的示意性局部剖视图，
图4a描绘了根据第一实施例的具有在锁止位置示出的关联锁止布置的控制杆的一部分的示意性局部剖面侧视图，
图4b描绘了通过图4a中的A-A的示意性横截面，
图4c描绘了具有在非锁止位置示出的锁止布置根据图4b的横截面，
图5a描绘了根据第二实施例的具有在锁止位置示出的关联锁止布置的控制杆的一部分的示意性局部剖面侧视图，
图5b描绘了通过图5a中的B-B的示意性横截面，
图5c描绘了具有在非锁止位置示出的锁止布置根据图5b的横截面，
图6a描绘了根据第三实施例的具有在锁止位置示出的关联锁止布置的控制杆的一部分的示意性局部剖面侧视图，
图6b描绘了通过图6a中的C-C的示意性横截面，
图6c描绘了具有在非锁止位置示出的锁止布置根据图6b的横截面。
具体实施方式
根据本发明的控制设备1旨在形成变速箱的一部分，以控制变速箱的所需齿轮的接合。除了以下描述的锁止布置，该控制设备与关联变速箱可以是传统和公知的结构。
图1和2示例了布置得用于支架单元2中的线性移动的四个控制杆3a-3d以及形成根据本发明的控制设备1的一部分。在图2中，为了清楚，省略了支架单元。根据本发明的控制设备的控制杆的数量可以大于或小于此处示例的。支架单元2可以被整体形成在关联变速箱的壳体5中，如图1中示意性示例的。支撑每个控制杆3a-3d，以便用于以这种方式相对于支架单元2的移动，即相对于支架单元，其沿纵向方向可移动。每个控制杆3a-3d相对于支架单元2，经由例如控制杆的每个端部处的滑动轴承6a、6b而受到支撑，如图1中所示例的。每个控制杆3a-3d以公知的方式连接至变速杆，通过变速杆，可以引起控制杆3a-3d相对于支架单元2的移动。通过在不同预定的位置之间操作变速杆，使用者，例如，机动车驾驶者可以将控制杆3a-3d置于相对于支架单元2的所需的设置位置中。每个控制杆3a-3d以非此处描述的公知方式，经由变速叉7a-7d对变速箱的不同预定齿轮的接合与分离起作用。每个变速叉7a-7d与关联控制杆3a-3d一起移动，并且经由公知的且非此处示例的变速箱控制机构对变速箱的齿轮位置起作用。每个控制杆均对变速箱的两个不同齿轮的接合与分离起作用。每个控制杆3a-3d均可以沿一个方向，从空挡纵向移动至预定的设置位置，以接合所述两个齿轮中的第一个，并且沿另一方向，从空挡纵向移动至另一预定的设置位置，以接合所述两个齿轮中的第二个。
在上述的控制杆中，在示例的例子中的三个控制杆3a-3c连接至普通控制杆3e，以下称之为操作杆。为了以这种方式相对于支架单元直线与旋转运动而支撑操作杆3e，即在所述方式中，相对于支架单元，操作杆3e沿其纵向方向可移动，并且围绕其纵向轴线可旋转。操作杆3e以公知的、非此处示例的方式连接至变速杆，通过变速杆，可以使得操作杆3e实现相对于支架单元2的线性与旋转运动。通过在不同预定位置之间操作变速杆，使用者，例如机动车驾驶者可以沿操作杆3e的纵向方向移动操作杆3e，并且将操作杆3e置于多个预定的线性位置中的任意位置处。对于每个控制杆3a-3c，操作杆3e具有预定的线性位置。
依靠其线性位置，操作杆3e适合于能够在这些预定的设置位置之间，通过沿围绕其纵向轴线的所需方向旋转操作杆3e而每次移动一个控制杆3a-3c。每个控制杆3a-3c均设置有与操作杆3e的相对应的控制装置9e相配合的控制装置9a-9c。每个控制装置9a-9c、9e均稳固地连接至关联杆3a-3c、3e。因此，使得控制装置9e与操作杆3e一起实现线性和旋转运动，并且每个控制装置9a-9c将与关联控制杆3a-3c一起移动。通过操作杆3e沿其纵向方向的移动，其控制装置9e每次可以与控制杆3a-3c的控制装置9a-9c的一个接合。当操作杆3e处于与某一控制杆3a-3c相关的线性位置中时，操作杆3e的旋转运动经由操作杆的控制装置9e与控制杆的控制装置9a-9c之间的相互接合而转化为各个控制杆的轴向直线运动。
在例子中示例的第四控制杆3d的设置位置不由操作杆3e控制，但例如可以适合以传统的、此处不作进一步描述的方式气动控制。
为每个控制设备的控制杆3a-3d配置锁止布置20，该锁止布置适合相对于支架单元2限定出一个或多个控制杆3a-3d的预定的设置位置。每个控制杆3a-3d在其外壳表面中均具有一个或多个凹进部22a-22c，在示例的例子中有三个凹进部，每个凹进部均限定出控制杆的预定的设置位置。
图4a-4c、5a-5c、以及6a-6c示例了根据三个不同实施例的锁止布置20、20’、20”。在所有这些实施例中，锁止布置20、20’、20”包括锁止装置24、24”，其在第一位置(参见图4a、4b；5a、5b；6a、6b)与第二位置(参见图4c；5c；6c)之间，实质上垂直于关联控制杆的纵向轴线可移动，其中在第一位置处，锁止装置24、24’接合在控制杆中的所述凹进部22a-22c之一中，从而阻碍控制杆相对于支架单元2的移动，在第二位置处，锁止装置24、24’不接合在控制杆中的任意所述凹进部中。控制杆3a布置得用于相对于锁止装置24、24’的运动。锁止装置24、24’有利地布置得靠近轴承6a，该轴承为经由其控制杆3a固定于支架单元2的轴承中的一个。控制杆的每个凹进部22a-22c朝向关联锁止布置的锁止装置24、24’。在示例的例子中，每个锁止布置20、20’、20”被布置得相对于支架单元2限定出关联控制杆3a的三个不同设置位置，并且在这种情况中，控制杆因此设置有三个凹进部22a-22c，其沿控制杆纵向方向以连续直线布置。在所有这些实施例中，锁止布置20、20’、20”进一步包括固定于支架布置21中的线簧25、25’、25”，该支架布置稳固地连接至支架单元2，借此，锁止布置的锁止装置24、24”依靠线簧25、25’、25”的弹簧力的作用，从所述第一位置到所述第二位置可移动。根据第一可供选择的方案，锁止装置24安装于线簧25、25’上，如图4a-4c与图5a-5c中示例的。根据第二可供选择的方案，锁止装置24”构成线簧25”的一部分，如图6a-6c中示例的。支架布置21有利地设置有导向装置26a、26b，例如，为盘等的形状，其确保锁止装置24、24”仅实质上垂直于关联控制杆的纵向轴线可移动。导向装置26a、26b因此防止锁止装置24、24”沿控制杆的纵向方向移动。
为了从一个设置位置变化至另一个设置位置，控制杆3a在这种力的作用下沿其纵向方向移动，这种力克服关联线簧25、25’、25”的弹簧力，并且使得锁止装置24、24”从与控制杆的各个凹进部的接合中脱离出来。当此后控制杆被移动足够远，使得锁止装置24、24”到达控制杆的凹进部22a-22c的另一个的位置时，锁止装置24、24”将通过线簧25、25’、25”的弹簧力的作用移动，以与那个凹进部相接合，并且借此阻碍控制杆的进一步移动。线簧25、25’、25”可弹性变形，并且当锁止装置24，24”从所述第一位置移动至所述第二位置时发生弹性变形。当此后锁止装置24、24”返回第一位置时，线簧25、25’、25”将弹回，并且恢复其最初的形状。
控制杆中的每个凹进部22a-22c均具有导向表面27，其适合以这种方式与锁止装置24、24”相配合，在这种方式中，锁止装置24、24”将通过导向表面的作用，响应于控制杆3a相对于锁止装置24、24”与接合在各个凹进部22a-22c中的锁止装置一起从控制杆的设置位置开始的移动而从所述第一位置移动至所述第二位置。
线簧25、25’、25”有利地具有单平面范围，并且布置得在实质上垂直于控制杆的纵向轴线的平面中延伸。“单平面”的表述在此表示线簧在实质上仅一个平面中延伸。线簧25、25’、25”与锁止装置24有利地由钢制成。
在图4a-4c描绘的实施例中，线簧25具有环形，并且锁止装置24采用安装于线簧上的辊子的形式，优选地为安装在线簧上旋转的辊子形式。如可以在图4b与4c中看到的，这种情况中的线簧有利地布置得围绕关联控制杆的纵向轴线延伸。环形线簧25经由线簧的一段(在示例的例子中为线簧的下段)以合适的方式稳固地夹紧在支架布置21中，线簧的该段直接设置得与其上安装锁止设备24的段相对，并且还在实质上垂直于控制杆的纵向轴线的平面中可移动。在示例的例子中，线簧25被装配在形成支架布置21的一部分的固定板29中的凹槽28中。通过线簧25的弹簧力的作用，锁止装置24相对于控制杆的外壳表面被预加载，并且因此预加载锁止装置24，以设定所述第一位置。响应于控制杆3a与接合在控制杆的凹进部22a-22c中的一个中的锁止装置24一起从图4a与4b中示例的位置开始的轴向移动，锁止装置将沿控制杆3a滚动或滑动，并且将依靠线簧25的弹簧力的作用，移动至图4c中示例的位置处，在该位置处，锁止装置不与任意所述凹进部相接合。如可以在图4b与4c中看到的，锁止装置24的这种移动导致线簧25发生弹性变形。当此后锁止装置24再次接合至控制杆的凹进部之一中时，线簧25将弹回，并且恢复其最初的形状。
在图5a-5c与图6a-6c描绘的实施例中，线簧25’、25”为拉长的形状，并且具有朝向控制杆3a的中间部分25a’、25a”，以及布置于中间部分25a’、25a”的相对侧上，并且支撑中间部分25a’、25a”的两个支撑部分25b’、25c’、25b”、25c”，经由该支撑部分，将线簧25’、25”固定于支架布置21中。这些支撑部分25b’、25c’、25b”、25c”构成了线簧的分支，其连接至中心定位于该分支之间的中间部分25a’、25a”。如可以在图5b、5c、6b与6c中看到的，在侧视图中，中间部分25a’、25a”为凸起形状。在此处示例的例子中，如可以在图5b、5c、6b与6c中看到的，在侧视图中，线簧25’、25”为鸥形翼式形状(gullwing-shaped)，且所述中间部分25a’、25a”朝下。然而，线簧25’、25”还可以是某些其他合适的形状。线簧25’、25”经由其支撑部分25b’、25c’、25b”、25c”，以合适的方式稳固地夹紧在支架布置21中，并且中间部分25a’、25a”沿垂直于控制杆的纵向轴线方向可移动。在图5a-5c与图6a-6c示例的例子中，每个线簧的支撑部分25b’、25c’、25b”、25c”装配于形成支架布置21的一部分的固定板29’、29”中的凹槽28’、28”中。
在图5a-5c描绘的实施例中，锁止装置24采用了安装于线簧的所述中间部分25a’上的辊子的形式，优选地为安装在线簧上旋转的辊子形式。通过线簧25’的弹簧力的作用，锁止装置24相对于控制杆的外壳表面被预加载，并且因此预加载锁止装置24，以设定所述第一位置。响应于控制杆3a与接合在控制杆的凹进部22a-22c中的一个中的锁止装置24一起从图5a与5b中示例的位置开始的轴向移动，锁止装置将沿控制杆3a滚动或滑动，并且将依靠线簧25’的弹簧力的作用，移动至图5c中示例的位置处，在该位置处，锁止装置不与任意所述凹进部相接合。如可以在图5b与5c中看到的，锁止装置24的这种移动将致使线簧25’发生弹性变形。当此后锁止装置24再次接合至控制杆的凹进部之一中时，线簧25’将弹回，并且恢复其最初的形状。
在图6a-6c描绘的实施例中，锁止装置24”形成线簧25”的所述中间部分25a”。通过线簧25”的弹簧力的作用，锁止装置24”相对于控制杆的外壳表面被预加载，并且因此预加载锁止装置24”，以设定所述第一位置。响应于控制杆3a与接合在控制杆的凹进部22a-22c中的一个中的锁止装置24”一起从图6a与6b中示例的位置开始的轴向移动，锁止装置将沿控制杆3a滑动，并且将依靠线簧25”的弹簧力的作用，移动至图6c中示例的位置处，在该位置处，锁止装置不与任意所述凹进部相接合。如可以在图6b与6c中看到的，锁止装置24”的这种移动将致使线簧25”发生弹性变形。当此后锁止装置24”再次接合至控制杆的凹进部之一中时，线簧25”将弹回，并且恢复其最初的形状。
有利地，为操作杆3e也配置了上述类型的锁止布置，该锁止布置相对于支架单元2限定出操作杆3e的不同预定的设置位置。
根据本发明的控制设备1尤其旨在形成机动车的手动变速箱的一部分。这种变速箱10的一部分在图3中示意性示例出。
本发明当然决不限于上述实施例，因为在不脱离如所附权利要求限定的本发明的基本概念的情况下，其多种修改的可能性对本领域技术人员而言可能是显而易见的。

Claims (12)

1.一种控制变速箱所需齿轮的接合的控制设备，所述控制设备(1)包括支架单元(2)以及至少一个具有关联锁止布置(20；20’；20”)的控制杆(3a)，由此：
-所述控制杆(3a)布置得用于所述支架单元(2)中的线性移动，并且所述锁止布置(20；20’；20”)适合相对于所述支架单元(2)限定出所述控制杆(3a)的一个或多个预定的设置位置，
-所述控制杆(3a)设置有一个或多个凹进部(22a-22c)，所述每个凹进部限定出所述控制杆的预定的设置位置，并且
-所述锁止布置(20；20’；20”)包括锁止装置(24；24”)，所述锁止装置(24；24”)在第一位置与第二位置之间，实质上垂直于所述控制杆的纵向轴线可移动，其中，在所述第一位置处，所述锁止装置(24；24”)接合在所述控制杆中的所述凹进部(22a-22c)之一中，从而阻碍所述控制杆相对于所述支架单元(2)的移动，在所述第二位置处，所述锁止装置(24；24”)不接合在所述控制杆中的任意所述凹进部中，
其特征在于，所述锁止布置(20；20’；20”)包括固定于支架布置(21)中的线簧(25；25’；25”)，所述支架布置(21)稳固地连接至所述支架单元(2)，由此，所述锁止装置(24；24”)被安装于该线簧(25；25’；25”)上或形成所述线簧(25；25’；25”)的一部分，并且依靠该线簧(25；25’；25”)的弹簧力的作用，从所述第一位置到所述第二位置可移动。
2.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述线簧(25；25’；25”)被布置得延伸至实质上垂直于所述控制杆的纵向轴线的平面。
3.根据权利要求1或2所述的控制设备，其特征在于，所述线簧(25)具有环的形状。
4.根据权利要求3所述的控制设备，其特征在于，所述线簧(25)被布置得围绕所述控制杆的纵向轴线延伸。
5.根据权利要求1或2所述的控制设备，其特征在于，所述线簧(25’；25”)具有朝向所述控制杆(3a)的中间部分(25a’；25a”)，以及布置于所述中间部分(25a’；25a”)的相对侧上，并且支撑所述中间部分(25a’；25a”)的两个支撑部分(25b’，25c’；25b”，25c”)，经由所述支撑部分(25b’，25c’；25b”，25c”)，将线簧(25’；25”)固定于所述支架布置(21)中。
6.根据权利要求5所述的控制设备，其特征在于，在侧视图中，所述线簧(25’；25”)为鸥形翼式形状，且所述中间部分(25a’；25a”)朝向下。
7.根据权利要求5或6所述的控制设备，其特征在于，在侧视图中，所述中间部分(25a’；25a”)为凸起形状。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的控制设备，其特征在于，所述锁止装置(24)安装于所述中间部分(25a’)上。
9.根据权利要求5-7中任一项所述的控制设备，其特征在于，所述锁止装置(24”)安装于所述中间部分(25a”)上。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的控制设备，其特征在于，所述锁止装置(24)采用了安装于所述线簧(25；25’)上的辊子的形式。
11.根据权利要求10所述的控制设备，其特征在于，所述锁止装置(24)安装得在所述线簧(25；25’)上旋转。
12.一种变速箱，优选地为机动车的手动变速箱形式，其特征在于，所述变速箱包括根据权利要求1-11中任一项所述的控制设备(1)。
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