CN101454597A - 用于变速器的换挡装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于变速器、尤其是用于汽车的齿轮变速器的换挡装置(1)，所述变速器具有一个能借助于换挡杆(2)操纵的换挡轴(3)，换挡杆(2)的运动传递到至少一个平衡重块(4)上，所述平衡重块能离开一定距离(a)地围绕旋转轴线(5)运动。为了在快速的换挡过程中可以更好地降低力脉冲，按本发明建议：平衡重块(4)设置在导向元件(6)中，使得平衡重块能克服至少一个弹簧元件(7、8)的力沿着一个垂直于旋转轴线(5)并且垂直于旋转轴线(5)与平衡重块(4)之间的距离矢量(A)的方向(B)运动。

Description

用于变速器的换挡装置
技术领域
本发明涉及一种用于变速器、尤其是用于汽车的齿轮变速器的换挡装置，所述变速器具有一个借助于换挡杆可操纵的换挡轴，换挡杆的运动传递到至少一个平衡重块上，所述平衡重块可以离开一定距离地围绕旋转轴线运动。
背景技术
同类的换挡装置例如由DE 196 36 506 A1已知。在此已知的缺陷在于，在换挡过程中在汽车齿轮变速器内可能由于快速的换挡过程而出现力尖峰，它对于换挡装置体现为高的载荷。因此在该文件描述的方案中建议，在托架上设置一个辅助质量，它可以围绕一条旋转轴线旋转。托架经由一个连杆与换挡杆连接，通过换挡杆操纵换挡轴。
因此在换挡时，也就是在操纵换挡杆时，托架以及与其一起的辅助质量一起运动，这反作用于力尖峰的建立。
类似的方案描述于DE 195 23 141 C2中。在此也建议一种可旋转地支承的托架，其在端侧设有辅助质量。该托架在运动学上与换挡杆耦联，因此得到与DE 196 36 506 A1相同的效果。
在这些已知的换挡装置中的缺陷在于，在相当快的换挡过程中总是还能建立干扰性的或损害性的力尖峰。
发明内容
因此本发明的目的在于，进一步发展前述类型的换挡装置，使得既使在非常快的换挡过程中也能优化地、简单且经济地降低力尖峰。因此应进一步降低在快速换挡过程中出现的构件载荷。
本发明对于上述目的的解决方案的特征在于，换挡装置的平衡重块设置在导向元件中，使得平衡重块可以克服至少一个弹簧元件的力沿着一个垂直于旋转轴线并且垂直于旋转轴线与平衡重块之间的距离矢量的方向运动。
本发明的构思在于，本身已知的平衡重块不再固定地设置在托架或类似的支承件上，而是借助于弹簧元件弹性地设置成能相对于它运动。因此得到通过平衡重块引起的惯性力的较柔和的控制，因此可以更好地承受和降低力尖峰。
作为弹簧元件优选采用螺旋弹簧。
导向元件可以具有一个通过壁限定的腔，平衡重块在腔内可以沿着所述的方向运动。该方向涉及平衡重块关于这样的旋转轴线的切向，平衡重块围绕该旋转轴线可旋转地支承。
一种优选的实施形式设定，在平衡重块和腔的轴向端之间设置两个弹簧元件。因此保证平衡重块相对于导向元件的弹簧特性的运动，也就是平衡重块关于所述方向在两侧的弹性的悬挂。
所述腔和平衡重块可以在垂直于所述方向(切向方向)的剖面中具有圆形形状。
优选导向元件设置在围绕旋转轴线支承的托架的端部上。在托架的两端上可以设置两个分别带有平衡重块的导向元件。从换挡杆到平衡重块的运动传递可以经由一个连杆进行，该连杆与换挡轴隔开径向距离地铰接在换挡杆上，并且与旋转轴线隔开径向距离地铰接在托架上。另一优选的实施形式设定，托架借助于弹簧元件弹性地保持在零位中。因此限定换挡杆的中性位置。
一种替代的实施形式设定，从换挡杆到平衡重块的运动传递经由一个杠杆进行，该杠杆构成弹性的并且该杠杆以其远离换挡轴的端部嵌入到一个在托架中的滑槽内。通过杠杆的弹性结构同样实现平衡重块的惯性力的较柔和的耦合。
通过本发明的建议总体上得到平衡重块作用的优化的缓冲，以便在快速的换挡过程中降低作用到换挡装置的终端止挡上的力。
附图说明
在附图中描述本发明的实施例。其中：
图1显示按本发明第一实施形式的用于汽车齿轮变速器的换挡装置的透视图；
图2显示按图1的换挡装置的托架的透视图，包括设置在两端的平衡重块；
图3显示按图2的托架的剖视图；
图4显示按本发明第二实施形式的换挡装置的透视图。
具体实施方式
在图1中可见用于汽车的齿轮变速器的换挡装置1，在此仅描述相关的构件。一个未描述的手动换挡杆经由一个合适的连杆或缆线作用在球铰20上，该球铰设置在换挡杆2的一端。换挡杆2固定在换挡轴3上，该换挡轴借助于一个未描述的拨指使变速器的变速齿轮进入接合或脱离接合。
离开换挡轴3的轴线径向距离b，在换挡杆2上设置一个铰接点21，连杆14以其一端铰接式连接在该铰接点上。连杆14以其另一端在铰接点22上连接在托架13上。铰接点22在此离开旋转轴线5径向距离c，在该旋转轴线处支承托架13。换挡杆2的旋转运动或摆动运动因此传递到托架13上。铰接点22的未描述的突起嵌入到托架13中的孔19内(见图2)并且因此将铰接点22固定在托架13上。
在托架13的两端分别有一个导向元件6，如还将详细描述的，在每个导向元件6中设置一个平衡重块4。两个导向元件6在此设置成离开旋转轴线一定的径向距离，对于图1至3中的其中一个导向元件6标出距离a。由此也得到距离矢量A，它沿径向背离旋转轴线5并且一直达到平衡重块4的位置。
托架13借助于一个构成为扭转弹簧的弹簧元件15保持在零位，使得在没有加载外力的情况下处于换挡装置1的所描述的位置。
导向元件6以及位于其中的平衡重块4的精确结构由图2和3可见。如图2可见，托架13在孔18内支承在一个合适的轴线上，因此确定旋转轴线5。距离矢量A从该旋转轴线5沿径向一直延伸到平衡重块4的质心，见图3。导向元件6在实施例中构成为空心圆柱形的元件，具有内壁9，并因此限定用于平衡重块4的腔10。重块4在此构成为圆柱形的。
如图3可见，在腔10中的平衡重块4存在沿方向B的运动可能性，方向B垂直于旋转轴线5并且垂直于距离矢量A，即沿着空心圆柱形的腔10的纵向方向。
在腔10的轴向端部11、12和平衡重块4之间分别设置一个构成为螺旋弹簧的弹簧元件7、8。如图3可见，平衡重块4因此可以在腔10内沿着方向B来回运动。
在快速的换挡过程中，即在换挡杆2的快速运动中，产生一个脉冲，该脉冲可能损害换挡装置的终端止挡。通过所述的机构，其包括换挡杆2、连杆14和托架13，可以借助于被弹簧支承的平衡重块4相应地削弱脉冲。旋转运动在此经由连杆14从换挡杆2导入到托架13中。如果由于快速换挡而出现脉冲力，能量通过平衡重块4沿方向B克服弹簧7、8的力移动而降低。
原则上也可能的是，采用不脱开联接的平衡重块。在这种情况下，旋转运动可以经由孔18导入到托架13中。
本发明的换挡装置的一种替代的、但原则上相同的结构在图4中描述。与前述方案的区别在于，托架13具有一个滑槽17，在滑槽内嵌入一个杠杆16，该杠杆固定设置在换挡杆2上。然而杠杆16构成为弯曲弹性的，使得它具有克服弯曲力矩的一定的柔性。在此从换挡杆2到托架13的运动传递构成较软的，使得也因此可以降低力尖峰。
在快速的换挡过程中得到平衡重块4的已解释的加速，并且在到达终端位置时克服弹簧7、8的力相应地制动。因此产生的脉冲式的力尖峰(它们作用的换挡装置的分开的构件上，尤其是作用到滑槽17上)可以通过杠杆16的所建议的“削弱作用”而降低。杠杆16也具有弹性作用，因为它具有一定的弯曲弹性，弯曲弹性的大小由本领域技术人员设计和选择。所述脉冲的能量因此可以降低。
附图标记列表
1  换挡装置
2  换挡杆
3  换挡轴
4  平衡重块
5  旋转轴线
6  导向元件
7  弹簧元件
8  弹簧元件
9  壁
10 腔
11 轴向端
12 轴向端
13 托架
14 连杆
15 弹簧元件
16 杠杆
17 滑槽
18 孔
19 孔
20 球铰
21 铰接点
22 铰接点
a  距离
b  距离
c  距离
A  距离矢量
B  垂直于旋转轴线并垂直于距离矢量的方向

Claims (10)

1.用于变速器、尤其是用于汽车的齿轮变速器的换挡装置(1)，所述变速器具有一个能借助于换挡杆(2)操纵的换挡轴(3)，换挡杆(2)的运动传递到至少一个平衡重块(4)上，所述平衡重块能够离开一定距离(a)地围绕旋转轴线(5)运动，其特征在于：平衡重块(4)设置在导向元件(6)中，使得平衡重块能够克服至少一个弹簧元件(7、8)的力沿着一个垂直于旋转轴线(5)并且垂直于旋转轴线(5)与平衡重块(4)之间的距离矢量(A)的方向运动。
2.根据权利要求1所述的换挡装置，其特征在于：弹簧元件(7、8)构成为螺旋弹簧。
3.根据权利要求1所述的换挡装置，其特征在于：导向元件(6)具有一个通过壁(9)限定的腔(10)，平衡重块(4)在腔内能够沿着所述的方向(B)运动。
4.根据权利要求3所述的换挡装置，其特征在于：在平衡重块(4)和腔(10)的轴向端(11、12)之间设置两个弹簧元件(7、8)。
5.根据权利要求3所述的换挡装置，其特征在于：所述腔(10)和平衡重块(4)在垂直于所述方向(B)的剖面中具有圆形形状。
6.根据权利要求1所述的换挡装置，其特征在于：导向元件(6)设置在围绕旋转轴线(5)支承的托架(13)的端部上。
7.根据权利要求6所述的换挡装置，其特征在于：在托架(13)的两端上设置两个带有平衡重块(4)的导向元件(6)。
8.根据权利要求6所述的换挡装置，其特征在于：从换挡杆(2)到平衡重块(4)的运动传递经由一个连杆(14)进行，该连杆与换挡轴(3)隔开径向距离(b)地铰接在换挡杆(2)上，并且与旋转轴线(5)隔开径向距离(c)地铰接在托架(13)上。
9.根据权利要求6所述的换挡装置，其特征在于：托架(13)借助于弹簧元件(15)弹性地保持在零位中。
10.根据权利要求6所述的换挡装置，其特征在于：从换挡杆(2)到平衡重块(4)的运动传递经由一个杠杆(16)进行，该杠杆构成弹性的，并且该杠杆以其远离换挡轴(3)的端部嵌入到托架(13)中的滑槽(17)内。
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