CN103097744B - 用于车辆多速变速箱的伺服辅助驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于车辆的多速变速箱的伺服辅助驱动系统，其包括电缆连接(10)、伺服气缸(30)、活塞(32)、活塞杆(34)以及控制阀(60)；所述活塞(32)可滑动地设置在伺服缸的内部并将该内部分隔为内腔室(36)和外腔室(38)；活塞杆(34)连接至活塞且延伸至伺服缸外部；控制阀(60)连接至压力流体源；电缆一端可被连接至变速杆(2)并且其另一端连接至控制阀(60)，以控制控制阀(60)，从而可选择地供应加压流体至伺服缸；所述活塞杆(34)设置有第一安装装置(40)，该第一安装装置(40)可适于安装至车辆结构的固定部件(4)上；伺服缸设置有第二安装装置(50)，该第二安装装置适于将该伺服缸连接至车辆的变速箱；其特征在于，电缆延伸穿过中心通孔（35），该中心通孔（35）纵向延伸穿过活塞杆和活塞并进入伺服缸的内腔室(36)中，在内腔室(36)中，电缆被连接至适于将电缆(14)的轴向运动传递给控制阀并驱动该控制阀的驱动臂(62)，其中电缆可滑动地容纳于通孔中，并且提供密封装置以用于密封容纳有该电缆的通孔(35)，从而防止压力流体从伺服气缸泄露。

Description

用于车辆多速变速箱的伺服辅助驱动系统

技术领域

本发明涉及一种用于车辆多速变速箱的伺服辅助驱动系统，其包括：包含电缆的电缆连接；伺服缸；可滑动地设置在伺服缸的内部并将该内部分隔为内腔室和外腔室的活塞；固定地连接至活塞且通过外腔室延伸至伺服缸的外部的活塞杆；以及，待被连接至压力流体源的控制阀；电缆的一端可被连接至变速杆并且其另一端连接至控制阀以控制该控制阀，从而可选择地供应增压流体至伺服缸；活塞杆设置有第一安装装置，该第一安装装置可适于被安装到车辆结构的固定部件上，从而阻止活塞杆沿其纵轴相对于车辆结构的固定部件的运动，进而固定活塞杆；伺服缸设置有第二安装装置，该第二安装装置适于将该伺服缸连接至车辆变速箱的控制杆，从而移动该控制杆。

背景技术

伺服辅助驱动系统一般包括控制阀和伺服缸，该控制阀连接至变速杆，该伺服缸可以是具有活塞的双动气缸，所述活塞分隔所述伺服缸为外腔室和内腔室。当变速杆进行换挡或选档运动时，例如电缆的连接将该运动传递给控制阀，控制阀进而供应加压流体至伺服缸的内腔室或外腔室，从而实现所需要的活塞运动。活塞的运动一般通过活塞杆传递，活塞杆直接地或间接地连接至变速箱的控制杆。在多数情况下，伺服缸以相对于其它车辆结构固定的方式安装，并且活塞杆相对于变速箱和其它车辆结构移动。为了执行换挡运动，控制杆必须沿着其纵轴旋转，然而为了执行选档运动，控制杆必须沿着其轴向运动。本发明可以被应用至这两者，也就是用于换档运动的伺服辅助驱动系统和用于选档运动的伺服辅助驱动系统。然而，更重要的应用领域是用于执行换档运动的伺服辅助，所述换档运动一般需要向手动变速杆施加更大的作用力。特别地，在当前的多用途车辆中，例如公共汽车和卡车，传动装置或变速箱被安装在与司机座位距离很远的地方。在具有地板或后置式发动机的车辆中，该距离特别大。由于这种长距离以及机械换档变速箱中时而不灵活的换挡杆系，为了准确换档，驾驶员需要更加注意，并且需要为了实现换挡而对变速杆施加大的作用力。在这种环境下，用于多速变速箱的伺服辅助驱动系统为驾驶员提供了重要支持。

EP0251807B1公开了一种通过两个推挽式电缆而连接至手动换挡杆的功率-辅助换挡机构，其具有气缸套、阀、活塞、活塞杆以及第一和第二横向轴，其中第一轴的轴向运动导致换挡杆和选档杆的啮合，并且第二横向轴的旋转导致所选择的换挡头(shifthead)的移动。第二横向轴的旋转由液压活塞-气缸设置提供辅助动力。虽然公开EP0251807B1的一个目的是限制结构组件的复杂性和数量，但是所述气缸套固定安装在变速器壳体的上部，因此只有在适配于特定的变速器壳体时才可操作。

一种伺服辅助驱动系统可由JP11351380A习得。伺服缸以及连接至其上的控制阀通过延伸构件被安装至变速箱的控制杆，使得伺服缸的纵轴在垂直于控制杆的纵轴的平面内与控制杆的纵轴保持一定距离而设置。延伸至伺服气缸外部的活塞杆通过包含两个滚珠轴承的联动装置而被联接至车辆结构的固定部件。因为活塞杆被联接至固定部件，活塞杆本身实质上是固定的，并且通过驱动双动伺服缸而产生的运动引起了气缸的运动。在这种情况下，在距离控制杆的纵轴恒定距离处，气缸围绕控制杆的纵轴执行旋转运动或者摇摆运动。当然，该运动仅处于围绕控制杆的纵轴的非常有限的角度范围内。因为该伺服缸的轨道运动，活塞杆无法完全相对于车辆的其余结构固定，而是必须通过执行围绕固定点的旋转运动或者摇摆运动来遵循气缸的运动。为此，活塞杆由轴承联接，该轴承允许一定范围内的旋转运动或摇摆运动。该现有技术系统具有一些缺点。例如，由于活塞杆尺寸必须根据可供其安装的空间以及活塞杆可以在何处联接至车辆结构的固定部件而变化，其无法容易地适应不同类型的车辆或者相同系列车辆内的不同情况。在不同类型的车辆或不同模型中，尺寸条件可能不同，并因此将需要为每种类型和模型提供适合的伺服驱动系统。另一个缺点是：由于该伺服缸必须能够围绕控制杆的纵轴在一预定角度范围上执行轨道运动，也就是，车辆中的空间必须允许伺服缸在整个运动范围上的运动，因此该设置需要相对大的安装空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于车辆的多速变速箱的改进的伺服辅助驱动系统，其可以十分简单且灵活的方式安装在车辆中。特别地，其需要使整个驱动系统处于预装状态中，然后可通过很少的步骤将该驱动系统简单地安装在车辆中，并且该驱动系统可简易地安装在不同模型和不同类型的车辆中，具有对特殊车辆的最小适应性需求。

根据本发明，通过提供驱动系统解决这些或其他目的。本发明的优选实施例在从属权利要求中提出。

根据本发明，系统被设置为使得电缆穿过活塞杆和活塞中的中心通孔而进入伺服缸的内腔室中。在内腔室中，电缆连接至驱动臂，该驱动臂延伸至伺服缸的外侧并到达控制阀，以用于驱动控制阀。电缆可滑动地容纳在通孔中从而允许在其中的一定纵向运动，该纵向运动足够使驱动臂运动从而将控制阀驱动至所需要的操作状态。进一步地，提供密封装置从而确保容纳有电缆的该通孔相对于伺服缸的内腔室和外腔室恰当地密封。这意味着：密封装置应当防止来自内腔室的压力流体通过活塞杆的中心通孔(电缆可滑动地容纳在该中心通孔中)泄露，这意味着密封元件应防止典型驱动期间的实质性泄露，在该典型驱动期间，伺服辅助驱动系统运行从而执行伺服辅助驱动运动。

通过上述方式中获得了驱动系统的独特布置。特别地，活塞杆和伺服缸被定位为使得他们与推挽式电缆形成线性布置，也就是说，电缆、活塞杆、活塞以及伺服缸关于其共同的纵轴共轴设置。因此，某种意义上说，活塞杆、活塞以及伺服缸形成电缆的延伸部。该布置允许获得若干优点。然而在标准伺服辅助驱动系统中，伺服缸和推挽式电缆是分别安装的，其两者都需要被密封并单独地安装。本发明将一些元件结合为具有最小化缺点的预安装伺服缸驱动系统，这些元件为例如：

—暴露至环境的移动部件

—暴露至加载周期的轴承接触件

—外部管道系统

—暴露的动态密封区域

该电缆、活塞以及伺服缸的线性共轴布置进一步允许系统的十分灵活的安装，由于伺服缸和其活塞杆可以简单地安装至固定部件上，使得具有第二安装装置的伺服缸处于正确的位置中从而操作控制杆。其足以为每种模式或每种类型的车辆选择恰当的安装支架，一方面该安装支架被固定至变速箱，并且该安装支架还提供了伺服缸所需的定位。此外，线性共轴设置不产生扭矩，因为所有力都沿着电缆和活塞杆的纵轴以及伺服缸所定义的直线作用。

根据本发明的该布置的进一步优点是伺服缸本身是移动的并将其运动传递给变速箱的控制杆。与活塞和活塞杆相比，伺服缸具有相对大的质量。在大多数现有技术设置中，活塞和活塞杆是移动部件，其运动被传递给控制杆。在根据本发明的布置中，移动的伺服缸具有足以防止振动从而改进驾驶员舒服性的质量以及惯性。在现有技术的系统中，经常会增加惯性质量，通过移动活塞和活塞杆来移动这些惯性质量从而为移动部件提供足够的质量以实现上述目的。由于移动的伺服缸已经具有足以实现所需效果的质量，在根据本发明的系统中避免了这种额外的惯性质量。

本发明可以通过任何类型的电缆传动装置实现，该电缆传动装置能够将杆的运动从驾驶舱传递至车辆中的远程位置处。典型地用于该目的的一类电缆连接是推挽式电缆连接。接下来，更详细地描述该推挽式电缆并且在下面的描述中会经常参考该推挽式电缆。对推挽式电缆的参考只应理解为典型实施例，而且本发明通常可在与任何电缆连接相关的连接中应用。推挽式电缆连接通常具有导管，其一般由柔性材料制备，例如塑料软管，该导管固定在相对于车辆结构和推挽式电缆(有时也称为核心)的一个或多个点处，该推挽式电缆可移动地容纳在管道中并且该推挽式电缆通过例如手动变速杆的驱动器驱动，从而相对于导管前后移动。在优选地实施例中，导管在其端部连接至活塞杆，使得活塞杆形成导管的延伸部，并且推挽式电缆从管道延伸并穿过活塞杆和活塞进入伺服缸的内腔室。应当注意：要求电缆延伸穿过活塞杆并进入内腔室的这种表述并不要求实际的电缆芯延伸穿过活塞杆，而是包含一个或多个电缆延伸构件连接至实际的电缆芯构件从而遵循其轴向运动的实施例。这些电缆延伸构件可以例如是刚性杆的形式，该刚性杆连接至实际的电缆芯构件的端部并且然后延伸穿过活塞孔的轴向通孔并进入内腔室。在该布置中的这些电缆延伸构件是推挽式电缆的部件。

应当注意的是：如果使用一个以上的驱动臂来控制控制阀，电缆应当在内腔室中被连接至一个以上的驱动臂。

控制阀可与伺服缸和电缆连接集成为单个预安装单元，然后通过附接将活塞杆连接到车辆结构的固定部件上(当然，可经由中间安装支架)的第一安装装置和第二安装装置，以及通过将伺服缸连接至控制杆从而驱动所需的控制杆运动，将该预安装单元简单安装在车辆中。

通过内腔室内的释放联接机构，电缆的端部可连接至驱动臂的内端部。例如，通过使驱动臂沿着其纵轴方向从收回位置移动到操作位置，该联接机构从其打开位置被带到夹紧电缆的关闭位置，由此关闭联接机构，并且如果需要调整电缆定位，反之亦然。通过使驱动臂适于与联接机构配合操作，将联接机构从打开状态带到关闭状态；在该打开状态中，电缆的端部在联接机构中移动，在该关闭状态中，通过使驱动臂在其纵轴方向上从第一位置移动到第二位置来夹紧电缆的端部，反之亦然。

此外，由于电缆和伺服缸是沿着纵轴线共轴排列的，如果压力供应失败，系统操作基本上不发生变化，只需要施加较高的力至推挽式电缆从而获得所需的换挡或选档运动，这是因为，由于电缆和伺服缸沿着与同时施加的力方向相同的线设置并作用，电缆可以相同方式施加作用力。

在优选的实施例中，伺服辅助驱动系统进一步设置有执行杆或曲柄，其中该曲柄在其中一个端部处旋转联接至伺服缸并且其另一端部适于与变速箱的控制杆固定连接以使控制杆围绕其纵轴进行旋转运动从而换挡。在该实施例中，将活塞杆联接至其余的固定的车辆结构的第一安装装置必须适于允许活塞杆的旋转运动，使得当其遵循围绕控制杆的纵轴的角度而运动时，活塞杆遵循伺服缸的运动。由于控制杆所需要的旋转仅处于相当有限的角度内，曲柄的相对端部的对应运动路径也仅是圆形路径的有限扇形区域，并且对应的活塞杆的旋转运动也十分有限，典型地在±4度的范围内。当伺服辅助驱动系统试图执行线性运动以用于例如执行控制杆的选档运动时，如果驱动伺服缸产生待被传递给控制杆纵轴的线性运动，那么第一安装装置不必适于允许活塞杆的旋转或摇摆运动。

此外，可将本发明的驱动系统与各种曲柄设计，也就是不同长度的曲柄一起使用，这允许该驱动系统适应于对所施加扭转的不同需求而不需要改变根据本发明的伺服辅助驱动器中的任何设置。

在优选实施例中，允许旋转运动的第一安装装置包括滚珠轴承元件，活塞杆和容纳在其中的电缆延伸通过该滚珠轴承元件。滚珠轴承元件容纳在外壳部件中，该外壳部件具有与滚珠轴承元件互补的内部形状并且部分地封闭并由此夹持滚珠轴承元件，从而允许滚珠元件在外壳部件内的旋转运动并阻止活塞杆沿其纵轴相对于滚珠轴承元件的纵向运动，进而固定该活塞杆。反过来，外壳部件可直接安装至车辆结构的固定构件上或者通过安装支架或其他中间构件安装。

在进一步优选的实施例中，驱动臂从伺服缸的内腔室延伸，在该内腔室中，该驱动臂通过伺服缸中的开口连接至电缆并进一步延伸至控制阀的内部，控制阀直接安装至伺服缸的表面。驱动臂位于可供其延伸通过的开口中，以使得驱动臂可围绕支点执行旋转运动。在该设置中，在驱动臂的另一端部，电缆的线性运动被转换成相反方向上的对应线性运动，并且如果驱动臂从旋转支点到电缆端部的部分的长度与其从旋转支点到控制阀端部的部分的长度是相同的，那么驱动臂在控制阀端部处的线性运动的距离也是相同的。驱动臂以这样的方式作用在控制阀上：其控制阀端部在一个方向上的线性运动导致加压流体供应至内腔室，然而其控制阀端部在相对的方向上的线性运动导致加压流体供应至外腔室。

应当注意：在本应用中，术语“驱动臂”旨在涉及可以通过电缆运动而以某种方式被移动的任何构件，并且不被限制为因旋转运动而安装的构件。驱动臂也可是执行响应电缆运动的线性运动的驱动构件，也就是说，驱动臂是将电缆的运动传递给控制阀内的任何控制构件的运动从而用于控制其操作的任何驱动组件。

表述“车辆结构的固定部件”是指不可相对于车辆的框架和底盘或者不可相对于底盘的任何部件移动的任何部件或构件，或者是仅可相对于其以非常有限的程度移动的任何部件或构件，因为这种固定部件是通过柔性安装装置或悬挂装置安装在车辆结构中的，该柔性安装装置或悬挂装置允许组件相对于车辆结构进行一定的摆动。第一安装装置可以，例如，被直接或间接地安装在变速箱上。

附图说明

将结合附图中阐示的优选实施例更详细地描述本发明。

图1示出了处于空档运行状态中的伺服辅助驱动系统的截面图；

图2示出了具有伺服驱动缸的如图1中所示的伺服辅助驱动系统的截面图，其中所述伺服缸处在开始运动的第一运行状态；

图3示出了具有伺服驱动缸的如图2中所示的伺服辅助驱动系统的截面图，其中伺服驱动缸处在结束运动的第一运行状态；

图4示出了具有伺服驱动缸的如图1中所示的伺服辅助驱动系统的截面图，其中所述伺服缸处于开始运动的第二运行状态；

图5示出了具有伺服驱动缸的如图1中所示的伺服辅助驱动系统的截面图，其中，所述伺服缸处于结束运动的第二运行状态；以及

图6示出了根据本发明的伺服辅助驱动系统的示意性阐示。

具体实施方式

首先参考图6的示意性概览对本发明系统中的基本组件及其关系进行简单概述。变速杆2可旋转地安装在驾驶舱中，并且变速杆2的运动被转递给电缆连接10的运动。在该示例中，通过对应于传动装置的换档运动的箭头示意性地指示图6平面中的变速杆的旋转运动。本发明不限于换挡运动，而是在原理上可以应用于执行伺服辅助变速箱操作，例如选档运动，接下来也将对其进行详细解释。

在图6的示意性阐明中，以简单的方式将电缆连接10显示为管和其端部，并且将端部之间的中间区域显示为虚点画线。接下来将更详细地描述电缆连接10的设计。

伺服缸30包括在其中可滑动地移动的活塞32。活塞32包括活塞杆34，活塞杆34从活塞延伸至伺服缸套的外部。活塞杆设置有第一安装装置40，活塞通过该第一安装装置40而安装在相对于车辆结构固定的部件上，也就是安装在相对于框架和车辆底盘不可移动或者仅可相对于其以十分有限的程度移动的任何部件或构件上，因为这些部件或构件是使用弹性安装装置或悬挂装置而被安装或悬挂的，该弹性安装装置或悬挂装置允许相对于车辆的框架或底盘的某些振动运动。车辆结构的固定部件4可以为支架，该支架安装在变速箱外壳上。

电缆连接10通过活塞杆34中的中心通孔被引导并另外通过活塞32进入伺服缸30的内腔室中。在伺服缸中的电缆端部处，推挽式电缆的端部连接至驱动臂62，该驱动臂62旋转安装在伺服缸中并且将推挽式电缆的纵向运动传递给控制阀60。在驱动臂62位置的控制下，通过控制阀60选择性地将压力流体提供至伺服缸30从而根据由推挽式电缆确定的驱动臂62的定位而前后移动活塞32。由于活塞杆34通过第一安装装置40安装至车辆结构的固定部件4上从而阻止了活塞杆沿纵轴相对于车辆结构的运动进而固定了活塞杆，也使得活塞32保持固定，并且控制阀60的选择操作导致伺服缸30作为一个整体相对于固定活塞32的对应运动，也就是说，当操作控制阀60时，伺服缸30移动至相对于固定部件4的左侧或右侧。以这种方式分别引起活塞32相对于伺服缸外壳向左侧或右侧的相对移动。由于活塞32和活塞杆34被安装在固定部件4上，该相对运动导致了伺服缸外壳30的对应的水平运动。

伺服缸30设置有第二安装装置50，该第二安装装置50适于将该伺服缸连接到变速箱的控制杆96上。在图6的说明中，控制杆96是垂直于图平面延伸的轴。曲柄97固定至该轴6，该曲柄97延伸至第二安装装置50并与第二安装装置50啮合从而将第二安装装置50在水平方向的运动转换成轴96围绕其纵轴的旋转。曲柄97以可旋转的方式联接至第二安装装置，使得其可相对于第二安装装置50可旋转地移动，所述第二安装装置50允许将伺服缸30的线性运动转换成轴96围绕其纵轴的旋转运动。接下来将更详细地解释，在该设置中，伺服缸的运动不是严格意义上的线性运动，而是需要伺服缸具有相对于第一安装装置的一定程度的转动运动，从而允许第二安装装置50遵循通过伺服缸30驱动的、围绕轴96的纵轴的弧形运动的一部分。

一种可替换的设计允许曲柄97执行围绕控制杆96的纵轴的旋转运动且同时运行伺服缸30连接至曲柄97的相对端部。该设计提供具有开口的第二安装装置，连接至曲柄的销钉延伸通过该开口并且该开口在第二装置中具有垂直延伸部，使得通过该开口延伸的销钉可以在垂直于伺服缸的纵轴的方向上在一定范围内移动。在该设置中，可以获得连接至伺服缸的曲柄97端部的准确运动，同时伺服缸本身仅执行线性移动。

在原理上，所阐明的伺服辅助驱动系统可被设置为使其辅助执行变速箱控制杆96的选档运动。通过使控制杆96沿着其纵轴移动来执行该选档运动。在该设置中，伺服缸可关于控制杆共轴设置并作用在控制杆的一个端部上，由此将伺服缸的线性运动传递给控制杆的选档运动。在该设置中，第一安装装置不必适于允许活塞杆32相对于车辆结构的固定部件4的旋转运动，而是可保持活塞杆和车辆结构的固定部件之间的固定关系的任何安装。

下面，将参考图1至图5描述在图6中示意性阐释的伺服辅助驱动系统的优选实施例。图1至图5示出了根据本发明的系统的截面图，也就是与变速杆相对的、电缆连接的端部和伺服缸系统。图1至图5中没有示出变速箱的控制杆，伺服缸的运动如图6中的96所示地被传递给该变速箱控制杆。

推挽式电缆14(有时也称为电缆芯)在电缆导管12中被引导，该导管一般是由柔性塑料材料制成的管状构件或软管。电缆导管12防止电缆连接发生弯曲并保护推挽式电缆。导管12固定在车辆结构的固定部件上，从而允许通过管道12内的推挽式电缆14的纵向运动而传递力。(请注意：图1至图5中仅示出了从管道延伸主体13延伸很短距离并且省略了其他部分从而使电缆芯14更清晰可见)。然而，实际上，电缆导管12向上延伸至推挽式电缆的相对的端部并且还连接至车辆结构的固定部件。推挽式电缆以及导管12被引导通过活塞杆34内的通孔35，该通孔35共轴地延伸至活塞杆34并经由其延伸。在通孔35内部，电缆芯14以刚性杆的方式连接至电缆延伸构件18，该延伸构件18纵向延伸该电缆芯14，但属于推挽式电缆的一部分。该电缆延伸构件18可能具有刚性杆的形式，该刚性杆可滑动地容纳在活塞杆34和活塞32的中心通孔35中。该电缆延伸构件18延伸进入伺服缸30的内腔室36中。请注意：在阐明的实施例中，内腔室36进一步通过密封该内腔室36的一部分的固定活塞构件37而被细分，压力流体逆着连接有电缆端部的那一部分而被引入该内腔室36。该固定活塞构件37还包括通孔，该通孔与活塞32和活塞杆34的通孔共轴设置并且可滑动地容纳通过其被引导的推挽式电缆。

在推挽式电缆的内部端部附近，通过联接机构，将推挽式电缆可释放地连接至驱动臂62，其中该联接机构提供驱动臂62的内端部与推挽式电缆的端部之间的啮合。驱动臂62可旋转地安装在轴承部64上，该轴承部64容纳在具有互补形状的轴承部件中，该具有互补形状的轴承部件形成在伺服缸的外壁中的孔中，使得驱动臂62可围绕其轴承部62在图1至图5的平面内旋转。应再次注意：可旋转运动的驱动臂的这种设置仅是优选的实施例，通常可使用任何类型的驱动臂，只要其能够将电缆的运动传递给控制阀内的任何类型的驱动运动从而控制该驱动运动。

因此，进一步进入伺服缸30内部的推挽式电缆的纵向推动运动导致驱动臂62的旋转运动，使得驱动臂的内端部也进一步移动至伺服缸的内部(至图中的右侧)。

在另一侧，推挽式电缆的纵向拉动运动从伺服缸30收回了推挽式电缆的一定长度部分，这导致了驱动臂62的反向旋转运动，使得驱动臂的内端部在朝向活塞杆24的方向上移动(到达图中的左侧)。

在图1中，推挽式电缆14和连接至推挽式电缆的驱动臂62在空档或非操作位置中示出。这意味着控制阀60被设置至空档状态，在该空档状态中，没有压力流体供应至伺服缸30。

图2和图3示出了处于第一操作状态中的控制阀，该第一操作状态通过推挽式电缆14的推动运动实现，该推动运动导致驱动臂62的旋转运动，使得延伸进入控制阀60中的驱动臂62的端部移动至右侧。该驱动臂62的运动导致来自加压流体源的流体流动通道被打开，使得加压流体被供应至伺服缸的内腔室36，更精确地，供应至限定在活塞32和固定部件37之间的内部腔室36的部件。在图2中，示出了正好处于通向内腔室36的流体流动路径的开口的起点处的伺服缸的状态。内腔室36中增加的压力导致活塞32和伺服缸30彼此的相对运动，也就是说，通过活塞32相对于伺服缸30的运动，供应有增压流体的内腔室36的部分的体积增加。由于活塞32和活塞杆34相对于车辆结构的固定部件4是固定的，活塞32和活塞杆34在空间中的绝对位置保持不变，也就是说，活塞和活塞杆保持在相对于整个车辆结构固定的位置中。反过来，伺服缸30在相对方向上的移动获得了伺服缸30相对于活塞32的运动。推挽式电缆的推动运动导致伺服缸如图2至图3的转变中所指示的那样操作，也就是说，伺服缸30执行到达右侧的水平运动。因此，该伺服缸30的水平运动或推动运动是电缆的推动运动的直接放大，也就是说，在根据本发明的该设置中，伺服缸30起到了推挽式电缆自身轴向延伸部的作用，该延伸部额外地放大了推挽式电缆上的推力。通过固定部件4来吸收由伺服缸的力的放大所引起的增加的作用力，活塞杆通过其第一安装装置40而搁置在固定部件4上。

在图4和图5中阐释了推挽式电缆的拉动运动以及伺服缸的以下操作。如果推挽式电缆经受了从图1所示的空档状态至图4中的拉动运动后的状态的拉动运动，则其相对于伺服缸30的发生轻微运动，这可以从图1和图4的比较中看出，也就是说，在图4所示的状态中，推挽式电缆的电缆延伸构件18从伺服缸30中被拉出一定距离或被拉至相对于图1的图4中的左侧。该电缆运动和控制谷内的驱动臂62的合成旋转运动致使流体流动路径的配置发生从加压流体源至伺服缸的改变，这促使加压流体流动至外腔室38，这又增加了体积。图4和图5中阐示的这种转变导致活塞32相对于伺服缸30的运动。再次，由于活塞32和活塞杆34被安装至相对于车辆结构处于静止状态的固定部件上，活塞32和活塞杆34也保持静止状态。其结果是，活塞32相对于伺服缸30的运动导致了伺服缸30在空间内的线性运动。在引起了图4和图5中阐示的操作状态的、推挽式电缆的拉动运动中，伺服缸30执行到达图4和图5中左侧的拉动运动。同样在该操作中，伺服缸30可被视为推挽式电缆的延伸部，此外，该延伸部导致施加在推挽式电缆上的力被放大，其中，被放大的力的反向作用力被搁置有第一安装装置40和活塞杆的固定部件4吸收。

如图1和图5所示，伺服缸30设置有第二安装装置50。在该实施例中，第二安装装置50包括环形安装主体，该环形安装主体设置在前端并与伺服缸30共轴。该环形安装主体包括中心孔52。连接至曲柄端部的销钉可以延伸通过该孔52，从而将曲柄(未示出)连接至第二安装装置50。曲柄的另一端部固定地连接至变速箱的控制杆。该曲柄可执行围绕控制杆的纵轴的旋转运动。如果伺服缸相对于车辆结构的固定部件4运动，这导致曲柄的旋转运动并且因此导致变速箱控制杆的旋转运动。如果曲柄执行围绕控制杆纵轴的旋转运动，其连接至伺服缸30的相对的端部执行对应于围绕控制杆的纵轴的圆周节段的运动。尽管所需求的运动范围相当有限，但由于执行换档运动的控制杆的角运动相当小并且因此在圆周节段上的第二安装装置50的运动的弧长也相当小，伺服缸的运动不是纯线性运动，因为第二安装装置50必须遵循小段圆周的弓形路径。为了使第二安装装置50遵循该运动路径，优选地，第一安装装置40适于使安装在其中的活塞杆34执行相对于第一安装装置40的旋转运动。

在该实施例中，第一安装装置40包括滚珠轴承元件44，该滚珠轴承元件44具有中心孔，在该中心孔中容纳有活塞杆34的前端部分。活塞杆34的前端部分具有对应于轴承元件44的孔的直径的外径，从而实现活塞杆34的前端部分和轴承元件40之间的紧密配合。为了防止活塞杆34的前端部分在滚珠轴承元件44的孔中发生任何纵轴运动，活塞杆34设置有位于离活塞杆的前端一定距离处的周向凸台，其被设计成：当活塞杆34插入滚珠轴承元件44的孔中时，该滚珠轴承元件44可紧靠该周向凸台。该周向凸台被设置为使得活塞杆的前端延伸出孔并从滚珠轴承元件44突出，该滚珠轴承元件44允许在活塞杆的外表面上安装其他紧固元件，该紧固元件在与周向凸台相对的一侧上紧靠滚珠轴承元件44。通过这种方式防止滚珠轴承元件44的孔内的活塞杆发生任何移动。滚珠轴承元件44通过外壳42而适当地保持就位。

电缆连接的电缆管道12通过导管延伸体13而被设置在待安装于固定部件4内的端部上，该导管延伸体13具有围绕电缆管道12并被固定至电缆管道12的圆柱部分以及适于搁置在固定部件表面上的渐扩或漏斗形部分。外壳42搁置在导管延伸体13的环形部分的相对侧上。借助于延伸穿过该固定部件、穿过导管延伸体13的环形部分并穿过外壳42的一部分的螺钉或者螺栓，将导管延伸体13和外壳42恰当地保持并固定在固定部件4上。以这种方式，滚珠轴承元件44被恰当地保持在固定部件4上的外壳42内，其中滚珠轴承元件44可在外壳44内执行旋转运动并因此允许活塞杆34一定的摇摆运动或旋转运动；当然，其中该摇摆运动的范围通过外壳42的开口尺寸限制，活塞杆34通过该外壳42的开口朝向伺服缸30延伸。

Claims (7)

1.一种用于车辆的多速变速箱的伺服辅助驱动系统，包括：包含电缆(14)的电缆连接(10)；伺服缸(30)；活塞(32)；活塞杆(34)；控制阀(60)；所述活塞(32)可滑动设置在所述伺服缸的内部并将所述内部分隔为内腔室(36)和外腔室(38)；所述活塞杆(34)连接至所述活塞且穿过所述外腔室延伸至所述伺服缸的外部；所述控制阀(60)被连接至压力流体源；所述电缆的一端可被连接至变速杆(2)并且其另一端被连接至所述控制阀(60)，以控制控制阀(60)，从而可选择地向所述伺服缸提供加压流体；所述活塞杆(34)设置有适于安装至车辆结构的固定部件(4)上的第一安装装置(40)，从而阻止活塞杆(34)沿其纵轴相对于所述车辆结构的固定部件的运动，进而固定所述活塞杆(34)；所述伺服缸设置有适于将所述伺服缸连接至车辆变速箱的控制杆(96)从而移动所述控制杆(96)的第二安装装置(50)；其特征在于，所述电缆延伸穿过中心通孔(35)，所述中心通孔(35)纵向穿过所述活塞杆和活塞并进入所述伺服缸的内腔室(36)，在所述内腔室中，所述电缆连接至驱动臂(62)，所述驱动臂(62)适于将电缆(14)的纵向运动传递给控制阀从而驱动所述控制阀；其中所述电缆可滑动地容纳于所述中心通孔(35)中，并且设置密封装置以密封容纳有电缆的所述中心通孔(35)，从而防止压力流体从伺服缸泄露。

2.如权利要求1所述的伺服辅助驱动系统，其特征在于，所述控制阀(60)与所述伺服缸(30)和所述电缆连接(10)集成为单个预安装单元。

3.如权利要求1所述的伺服辅助驱动系统，其特征在于，设置曲柄(97)，所述曲柄的其中一个端部可旋转地连接至所述第二安装装置(50)并且所述曲柄的相对端部被固定连接至所述变速箱的控制杆(96)，使得通过驱动所述伺服缸(30)而促使所述控制杆(96)的旋转运动，由此进行换挡运动；并且其中所述第一安装装置(40)适于在被安装至所述车辆结构的固定部件(4)上时允许所述活塞杆(34)的旋转运动。

4.如权利要求3所述的伺服辅助驱动系统，其特征在于，允许旋转运动的所述第一安装装置(40)包括供活塞杆(34)和容纳在所述活塞杆(34)中的电缆延伸通过的滚珠轴承元件(44)，所述滚珠轴承元件(44)搁置在具有与所述滚珠轴承元件互补的内部形状并且部分地围绕并由此夹持所述滚珠轴承元件(44)的外壳(42)中，所述外壳(42)直接地或者通过中间安装元件被安装在所述车辆结构的固定部件(4)上。

5.如权利要求1～4中的任一项所述的伺服辅助驱动系统，其特征在于，所述驱动臂(62)从所述伺服缸(30)的内腔室(36)延伸，在所述内腔室(36)中，所述驱动臂(62)穿过所述伺服缸中的开口而连接至所述电缆(14)并且进一步延伸至所述控制阀的内部；所述驱动臂(62)搁置在所述伺服缸的轴承中，使得其可在轴承中进行旋转运动从而将其连接至所述电缆(14)的端部的运动传递给在相对方向上的其另一端部的运动，进而驱动所述控制阀(60)的控制元件。

6.如权利要求1～4中的任一项所述的伺服辅助驱动系统，其特征在于，所述电缆(14)的端部被连接至包括刚性杆形式的电缆延伸构件(18)的所述驱动臂(62)，所述刚性杆延伸通过所述活塞杆(34)和活塞(32)的中心通孔(35)并且在其与连接至所述驱动臂(62)的端部相对的端部处被连接至所述电缆(14)。

7.如权利要求1～4中的任一项所述的伺服辅助驱动系统，其特征在于，在所述内腔室中设置联接机构从而将所述电缆(14)的端部联接至所述驱动臂(62)的内端部；并且所述驱动臂(62)和所述联接机构适于相互协作，以将所述联接机构从打开状态带到关闭状态，或将所述联接机构从关闭状态带到打开状态；在所述打开状态中，所述电缆的端部可以在联接机构中移动；在所述关闭状态中，通过在纵轴方向上将驱动臂从第一位置驱动到第二位置，所述电缆的端部被夹紧。