CN101821533B - 具有伺服支持装置的换挡装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于汽车的变速器(30)的具有伺服支持装置(10)的换挡装置(11、40)，该换挡装置(11、40)具有：换挡壳体(44)；用于选择和切换变速器(30)的挡位的机构；用于将手动换挡力传递到伺服支持装置(10)上的传递部位；以及用来改变和/或界定作用于伺服支持装置(10)的手动换挡力的机构。手动换挡力的传递部位具有与伺服支持装置(10)的一个元件(20)连接的杠杆(18)。依据本发明，换挡装置(11、40)具有用于界定伺服支持力的装置，该装置直接布置在用于将手动换挡力传递到伺服支持装置(10)上的传递部位的旁边并且包括布置在换挡轴(36)内的销子(42)，该销子(42)嵌入到环绕换挡轴(36)的空心轴(38)的至少一个槽(46)中。

Description

具有伺服支持装置的换挡装置
技术领域
本发明涉及一种具有伺服支持装置的换挡装置。
背景技术
当今的商用车，如客车和载货车，借助其平头汽车结构具有用于装入变速器的空间的给定条件，在这些给定条件中，变速器强制性远离驾驶员座位地移开。在带有低置式发动机或者后置式发动机的汽车中距离特别远。在机械换挡的变速器中通过很长的、有时绷得很紧地运行的换挡连杆很难进行精确的挡位变换。
公知分散结构中的气动的换挡助力机构(Schalthilfe)，该换挡助力机构由机械-气动的控制件和单独的气动的助力件组成。分散结构中的换挡助力机构由Loomann；Zahnradgetriebe；2.Auflage；SpringerVerlag；1988；S.225公知。控制件是机械操作的控制阀，该控制阀由换挡连杆来操作。在此，在挡位变换时选挡运动以机械的方式直接传递到变速器上。在传递换挡运动时操作控制阀并且同时将手动换挡力以机械的方式通过杠杆传递到变速器上。在此，手动换挡力由压缩空气缸附加地气动地进行支持。在此，该压缩空气缸作为具有集成的液压减震器的双位缸(Zweistellungs-Zylinder)形成气动的助力件。手动换挡力的直接成比例的图象在这里无法取得。控制件与助力件之间的距离很长并且安装很占用位置。
DE 10 2004 041 543 A1公开了一种用于机动车的变速器的具有伺服支持装置的换挡装置，该换挡装置包括居中的换挡轴，该换挡轴的轴向移动引起选挡运动而该换挡轴的转动运动引起换挡运动。在居中的换挡轴转动运动时，通过用于传递手动换挡力的销子和与销子保持有效连接的杠杆来激活伺服支持装置的控制阀。用于传递手动换挡力的销子嵌入到换挡轴的圆周上的纵向槽中并且通过如下方式布置在纵向槽内，即，能够实现换挡轴的轴向移动。为了在确定的挡位上跨接伺服支持装置，在纵向槽上相应地设置横向槽。
由DE 10 2006 006 651 A1公知了一种用于汽车的变速器的具有伺服支持装置的换挡装置，该换挡装置包括用于切换和选择变速器的挡位的机构和伺服支持装置的控制杆，所要支持的手动换挡力作用于该控制杆。在换挡装置内设置有弹性元件，以便在作用于伺服支持装置的手动换挡力导入到伺服支持装置中之前改变或者界定该作用于伺服支持装置的手动换挡力。
DE 10 2006 006 652 A1同样公开了一种用于汽车的变速器的具有伺服支持装置的换挡装置，该换挡装置包括用于切换和选择变速器的挡位的机构和伺服支持装置的控制杆，所要支持的手动换挡力作用于该控制杆。在换挡装置内设置有弹簧元件，以便在产生伺服支持力之前和/或在产生伺服支持力期间改变在伺服支持装置内部的作用于伺服支持装置的手动换挡力。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种具有伺服支持装置的换挡装置的实施方式，借助该换挡装置可以依赖于挡位或依赖于通道而界定伺服支持力。
尤其用于商用车的变速器的具有伺服支持装置的依据本发明的换挡装置包括换挡壳体、用于选择和切换变速器的挡位的机构以及用于将手动换挡力传递到伺服支持装置上的传递部位。用于传递手动换挡力的传递部位具有与伺服支持装置的元件连接的杠杆。在依据本发明的换挡装置的一种优选的实施方式中，所要支持的手动换挡力作用在元件上，该元件构成为伺服支持装置的控制杆。此外设置有机构以便改变和/或界定作用于伺服支持装置的手动换挡力。
在一种具有优点的构造方式中，该机构构成为与伺服支持装置的控制杆共同作用的弹簧元件，该弹簧元件例如在控制杆的操作方向上具有不同的弹性，以便在产生伺服支持力之前和/或在产生伺服支持力期间改变在伺服支持装置内部的作用于伺服支持装置的手动换挡力。弹簧元件的布置和作用例如在DE 10 2006 006 652 A1中有所介绍。
根据另一种构造方式，用于改变或者界定作用于伺服支持装置的手动换挡力的机构构成为弹性元件。弹性元件在换挡装置内的布置和作用例如在DE 10 2006 006 651 A1中有所介绍。
依据本发明，换挡装置具有用于界定伺服支持力的装置，该装置直接布置在用于将手动换挡力传递到伺服支持装置上的传递部位的旁边并且包括布置在换挡轴内的销子，该销子嵌入到环绕换挡轴的空心轴的至少一个槽中，其中，通过嵌入到空心轴的槽中的销子可以实现对伺服支持力的界定。销子通过如下方式布置在换挡轴内，即，换挡轴的运动引起销子的立即运动。销子优选无间隙或仅以最小的间隙布置在换挡轴内。
在依据本发明的换挡装置的一种优选实施方式中，槽在空心轴内通过如下方式来构成，即，在布置在换挡轴内并嵌入到空心轴的槽中的销子与空心轴之间存在不同的扭转间隙。扭转间隙例如可以通过如下方式来构成，即，针对每个通道或针对每个挡位存在不同的扭转间隙，由此可以实现针对每个通道或针对每个挡位的对伺服支持力的不同界定。
在依据本发明的换挡装置的一种具有优点的实施方式中，与在较大的挡位时相比，在较小的挡位时以更大的方式来构成扭转间隙，由此针对较小的挡位提供大于针对较大的挡位的伺服支持力。从例如3挡出发，在这里较小的挡位例如是指2挡而较大的挡位例如是指4挡。
在依据本发明的换挡装置的一种优选实施方式中，布置在换挡轴内的用于界定伺服支持力的销子与换挡轴内的槽对称地布置并因此与用于将手动换挡力传递到伺服支持装置上的销子对称地布置。
在依据本发明的换挡装置的另一种实施方式中，空心轴在用于界定伺服支持力的销子的区域内具有第二槽，该第二槽在空心轴内以偏移180度的方式来布置，也就是与第一槽对置地布置。用于界定伺服支持力的销子在此通过如下方式构成并布置在换挡轴内，即，该销子既嵌入到空心轴的第一槽中又嵌入到空心轴的第二槽中，由此将出现的负荷分配到空心轴的两个槽上。
在依据本发明的换挡装置的一种优选实施方式中，用于界定伺服支持力的销子与空心轴的接触面通过如下方式来构成，即，在销子与空心轴接触时可以获得最佳的表面压力。
在一种构造方式中，销子与空心轴的接触面彼此锥形地构成。在另一种具有优点的构造方式中，用于界定伺服支持力的销子在空心轴的区域内构成为分级的(abgesetzt)销子，由此销子与空心轴之间产生两个接触点。也可以实现其它的构造方式。
在依据本发明的换挡装置的一种特别优选的实施方式中，用于界定伺服支持力的销子沿其纵轴线的轴向止动可以通过换挡壳体来实现。也可以有其它的构造方式来实现销子的轴向止动。例如用于界定伺服支持力的销子可以通过销子上的至少一个止动环和/或接箍固定在换挡轴内。
通过依据本发明的换挡装置，因此可以通过直接布置在用于将手动换挡力传递到伺服支持装置上的传递部位的旁边的装置来实现对伺服支持力的界定，该装置用于针对每个挡位或每个通道来界定伺服支持力。通过依据本发明的布置，可以将出现公差的问题相应地保持在很小的程度上，由此可以精确地示出布置在换挡轴内的并嵌入到空心轴的槽中的销子与空心轴之间的扭转间隙，并且因此可以将伺服支持力非常准确地界定在所期望的数值上。
附图说明
下面借助附图以举例的方式详细阐述本发明的允许多种实施方式的基本原理。
其中：
图1示出按照现有技术的换挡设备，
图2示出依据本发明的换挡装置的实施方式的剖面图，
图3示出依据本发明的换挡装置的俯视图以及
图4示出依据本发明的换挡装置的实施方式的剖面图。
具体实施方式
图1以简图示出按照现有技术的机动车的换挡设备2。从换挡杠杆4出发，换挡杆6通过杆转向装置8通向具有气动的伺服支持装置10的换挡装置11。气动的伺服支持装置10具有连接管路12，该连接管路12通向储备容器14，从该储备容器14给气动的伺服支持装置10供应压缩空气。杆转向装置8具有第一杠杆16，该第一杠杆16与换挡杆6优选以铰接的方式连接。杆转向装置8具有第二杠杆18，该第二杠杆18又嵌入到布置在气动的伺服支持装置10内的控制杆20中。此外，在气动的伺服支持装置10内设置有活塞杆22，杠杆24嵌入到该活塞杆22中，该杠杆24通过可转动的换挡轴26与汽车变速器30内的杠杆28连接。杠杆28嵌入到换挡滑轨32中，通过该换挡滑轨32能够以公知的方式切换变速器的速比。杠杆24的运动通过换挡轴26传递到杠杆28的运动中，从而杠杆28可以使换挡滑轨32进行轴向运动。在该运动时，换挡滑轨32优选占据三个位置，即，两个各自与一个所切换的速比相应的轴向端部位置和一个处于这两个端部位置之间且与变速器的空挡位置(Neutralstellung)相应的中间位置。
图2以剖面图示出本发明的换挡装置40。换挡装置40包括居中的换挡轴36，该换挡轴36以可环绕其轴线58转动的方式支承在空心轴38的内部。换挡轴36在其圆周上沿纵向(也就是沿着轴线58)具有纵向槽50，用于传递手动换挡力的销子34嵌入到该纵向槽50中，这些销子34布置在杠杆18内，优选可转动地支承在只有冲压外圈的滚针轴承(Nadelbüchse)内。在此销子34布置在槽50内，使得能够实现换挡轴36的轴向移动(也就是选挡运动)，其中，换挡轴36环绕轴线58的扭转导致杠杆18的枢转，而因为杠杆18嵌入到伺服支持装置10的在这里未示出的控制杆20中(见图1)，所以这导致伺服支持装置10的激活。由伺服支持装置10产生的伺服支持力由在这里未示出的活塞杆22传递到杠杆24上(见图1)。杠杆24与空心轴38抗扭地连接，由此由伺服支持装置10产生的伺服支持力通过杠杆24传递到空心轴38上。空心轴38轴向固定地布置在换挡装置内并且与用于切换换挡滑轨32的换挡轴36可扭转地布置。
依据本发明，换挡装置40具有用于界定伺服支持力的装置，该装置直接布置在用于将手动换挡力传递到伺服支持装置10上的传递部位旁边，也就是直接布置在杠杆18旁边，销子34布置在该杠杆18内，这些销子34嵌入到换挡轴36的槽50中。用于界定伺服支持力的装置包括布置在换挡轴36内的销子42，该销子42在这里嵌入到空心轴38的槽46中。空心轴38内的槽46在此通过如下方式来构成，即，在槽46与销子42之间并因此在空心轴38与换挡轴36之间存在相应的扭转间隙。通过槽46的相应的构造方式(见图3)，可以针对每个通道或每个挡位相应地界定伺服支持力。布置在换挡轴36内的用于界定伺服支持力的销子42与换挡轴36内的槽50对称地布置并因此与用于将手动换挡力传递到伺服支持装置10上的销子34对称地布置。销子42沿其纵轴线的轴向止动在这里通过换挡壳体44来实现。
换挡轴36能够被可转动地操作，以将手动换挡力传递到伺服支持装置10的起动的杠杆18上并且将手动换挡力传递到变速器30的换挡滑轨32上。此外，可以轴向地操作换挡轴36，以便选取所要切换的换挡滑轨32，也就是用于选挡运动。
图3示出换挡轴36、环绕换挡轴36的空心轴38、空心轴38内的槽46、嵌入到槽46中并且布置在换挡轴36内的销子42、与空心轴38抗扭地连接的杠杆24和通过销子34(见图2)与换挡轴36保持连接的杠杆18。在槽46内三个不同的位置表示出销子42，但槽46内仅存在一个该销子42。图3中左侧的位置示出销子42在用于汽车变速器的3/4挡位的通道52内的位置。中间的位置示出销子42在用于1/2挡位的通道54内的位置，而右侧的位置则示出销子42在用于R挡和/或慢速挡(Crawler-Gang)的通道56内的位置。空心轴38内的槽46通过如下方式来构成，即，在销子42与空心轴38之间存在不同的扭转间隙s1-s6。这里所示的槽46通过如下方式来构成，即，与在通道52(扭转间隙s3、s4)内相比，在通道54内存在更大的扭转间隙s1、s2。产生伺服支持力，一直到销子42与空心轴38之间并因此换挡轴36与空心轴38之间的扭转间隙s1-s6消除。如果扭转间隙s1-s6消除了，那么将手动换挡力直接传递到空心轴38上并且使伺服支持装置10的控制杆20相对于伺服支持装置10的活塞杆22不再有距离。通过如下方式，即，与在较大的挡位时相比，在较小的挡位时以更大的方式来构成扭转间隙s1-s6，可以针对较小的挡位提供大于针对较大的挡位的伺服支持力。也可以针对R挡和/或慢速挡通过扭转间隙s5、s6来相应地界定伺服支持力。
图4示出布置在换挡轴36内并嵌入到空心轴38的槽46中的销子42。销子42在这里以分级的形式来实施，由此在销子42与空心轴38之间产生两个接触点60、62。在销子42通过换挡轴36扭转时，该销子42首先借助接触点60与空心轴38进行接触。如果在接触点60上例如出现磨损，那么在销子42扭转时接触点62在这期间也与空心轴38进行接触。通过在图4中所示的实施方式，可以在销子42与空心轴38之间实现最佳的表面压力。
附图标记
2     换挡设备
4     换挡杠杆
6     换挡杆
8     杆转向装置
10    伺服支持装置
11    换挡装置
12    连接管路
14    储备容器
16    杠杆
18    杠杆
20    元件、控制杆
22    活塞杆
24    杠杆
26    换挡轴
28    杠杆
30    汽车变速器
32    换挡滑轨
34    销子
36    换挡轴
38    空心轴
40    换挡装置
42    销子
44    换挡壳体
46    空心轴内的槽
50    换挡轴内的槽
52    3/4挡位通道
54    1/2挡位通道
56    R挡和/或慢速挡的通道
58    轴线
60    接触点
62    接触点

Claims (9)

1.用于汽车的变速器(30)的具有伺服支持装置(10)的换挡装置(11、40)，该换挡装置(11、40)具有：换挡壳体(44)；用于选择和切换变速器(30)的挡位的机构；用于将手动换挡力传递到伺服支持装置(10)上的传递部位；和用来改变和/或界定作用于伺服支持装置(10)的手动换挡力的机构，其中，所述手动换挡力的传递部位具有与伺服支持装置(10)的一个元件(20)连接的杠杆(18)，其特征在于，所述换挡装置(11、40)具有用于界定伺服支持力的装置，这个用于界定伺服支持力的装置直接布置在所述用于将手动换挡力传递到伺服支持装置(10)上的传递部位的旁边并且包括布置在换挡轴(36)内的销子(42)，所述销子(42)嵌入到空心轴(38)的至少一个槽(46)中，该空心轴环绕所述换挡轴(36)，并且所述槽(46)构造在所述空心轴(38)内，使得在所述销子(42)与所述空心轴(38)之间存在不同的扭转间隙(s1-s6)。
2.按权利要求1所述的具有伺服支持装置(10)的换挡装置(11、40)，其特征在于，与较大挡位时相比，在较小挡位时所述扭转间隙(s1-s6)更大，由此针对较小挡位提供的伺服支持力比针对较大挡位提供的伺服支持力更大。
3.按权利要求1所述的具有伺服支持装置(10)的换挡装置(11、40)，其特征在于，所述空心轴(38)在所述销子(42)的区域内具有第二槽，所述第二槽相对于所述在空心轴(38)内的槽(46)偏移180度，并且所述销子(42)构成并布置在所述换挡轴(36)内，使得所述销子(42)既嵌入到所述空心轴(38)的所述槽(46)中又嵌入到所述空心轴(38)的所述第二槽中。
4.按权利要求1所述的具有伺服支持装置(10)的换挡装置(11、40)，其特征在于，构造销子(42)与空心轴(38)的接触面，使得在接触时能够获得最佳的表面压力。
5.按权利要求4所述的具有伺服支持装置(10)的换挡装置(11、40)，其特征在于，销子(42)与空心轴(38)的所述接触面彼此锥形地构成。
6.按权利要求4所述的具有伺服支持装置(10)的换挡装置(11、40)，其特征在于，所述销子(42)在所述空心轴(38)的区域内构成为分级的销子，由此销子(42)与空心轴(38)之间产生两个接触点(60、62)。
7.按权利要求1所述的具有伺服支持装置(10)的换挡装置(11、40)，其特征在于，所述销子(42)沿自身纵轴线的轴向止动能够通过所述换挡壳体(44)来实现。
8.按权利要求1所述的具有伺服支持装置(10)的换挡装置(11、40)，其特征在于，所述销子(42)沿自身纵轴线的轴向止动能够通过销子(42)上的至少一个止动环和/或接箍来实现。
9.按权利要求1所述的具有伺服支持装置(10)的换挡装置(11、40)，其特征在于，所述元件(20)构成为所述伺服支持装置(10)的控制杆。
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