CN103671900A - 用于机动车辆的换档装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车辆的换档装置，其具有用于在接合倒档之前使主轴(10)停止旋转的制动部件(L)。制动部件包括杆(L)，杆(L)围绕相对于换档装置的主轴(10)和副轴(20)的轴线(A1,A2)分开的轴线(A3)枢转地安装在换档装置的齿轮箱(2)上。制动杆(L)借助于推动部件(P)由电驱动的促动器(E)控制，推动部件(P)通过所述促动器(E)在相对于主轴(10)大致正切的方向(t)上朝操作位置位移，其中推动部件(P)利用楔状动作介入制动杆(L)与固定抵靠壁(F)之间，以便抵靠协作部分(M)来压制制动垫(L1)，协作部分(M)与主轴(10)旋转地连接。

Description

用于机动车辆的换档装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的换档装置，该类型包括：
-至少一个主轴，其可借助于离合器装置连接到机动车辆的传动轴上，
-至少一个副轴，其具有设计成用于与差速器的大齿轮啮合的输出小齿轮，
-对应于多个前进档和至少一个倒档的多个成对的大齿轮，其中各对的一个大齿轮旋转地刚性地连接到所述主轴或副轴中的一者上，同时另一个在所述主轴或副轴中的另一者上可自由地旋转，
-多个齿轮选择器装置，其用于旋转地联接轴上的各个所述可自由旋转的齿轮，齿轮安装于轴上，
所述装置还包括：
-制动部件，其用以在接合一档之前停止所述第一主轴的旋转，所述制动部件包括枢转地安装在平行于主轴的轴线的轴上的杆，且承载制动垫，制动垫构造成用以与协作部分的表面相接触，协作部分与主轴旋转地连接，以及
-控制器件，其用于朝制动位置推动所述杆，其中所述制动垫与所述协作部分的表面相接触。
背景技术
从文献IT 1 267 446 Bl中得知了具有上文指出的特征的换档装置。在该已知的装置中，制动杆枢转地安装在齿轮的副轴上方，且借助于连接到齿轮的驱动杆上的机械传动机构受控，该驱动杆由驾驶员人工地控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有本说明书开始指出的特征的装置，其具有简单的结构和较低的成本，且其甚至可在原先设计的没有此类的制动装置的换档装置上容易地改造。
本发明的另一个目的在于提供一种减小尺寸且操作上有效且可靠的装置。
考虑到实现这些目的，本发明涉及一种用于机动车辆的换档装置，其具有本说明书的开始处已经指出的所有特征，且特征还在于所述制动杆围绕相对于所述主轴和副轴的轴线分开的轴线枢转地安装在换档装置的支承结构上，且特征在于所述促动器件包括：
-电驱动的促动器，以及
-推动部件，其可借助于所述电驱动的促动器，根据相对于主轴大致正切的方向朝操作位置位移，在操作位置，推动部件通过楔入动作介入制动杆与固定的抵靠壁之间，以便抵靠与其协作的所述部分压制制动垫。
电驱动的促动器优选为电磁体，当电子控制单元探测到驾驶员要切换到倒档的意图时，电磁体将由电子控制单元自动地驱动预定的时间。这可借助于与齿轮的驱动杆或齿轮自身相关联的传感器来实现，传感器构造成用以探测何时执行准备策略来用于接合倒档(例如，控制杆与倒档的接合位置对准，或在一些应用中使得安装在齿轮控制杆上的环的升起来使得能够接合倒档)。在可能的情况下，构造成用以使制动杆促动器能够促动的传感器器件与已经布置在机动车辆上用于促动倒车灯的接通的那些相同。
根据本发明的优选实施例的其它特征，上述制动杆布置成其承载制动垫的一端相对于齿轮的主轴的旋转方向沿周向置于杆的振动轴线的下游。结果，处于促动阶段的制动杆的旋转方向与主轴的旋转方向一致，这便于促动制动杆。
附图说明
本发明的其它特征和优点将通过参照附图的以下的描述清楚，附图仅通过非限制性实例的方式提供，在附图中：
-图1为本发明所适用的用于机动车辆的换档装置的实施例的实例的示图，
-图2A为图1中的装置的实施例的具体形式的截面视图，
-图2B为具有安装于其内侧的制动杆的图2A中的齿轮箱的内侧的截面透视图，
-图3、图4为分别处于非活动的静止位置和操作制动位置的制动杆的前视图，
-图5为制动杆的实施例的实例的透视图，
-图6为在根据本发明的装置中使用的挡板的透视图，
-图7示出了处于组装状态的图6中的板，
-图8为与制动杆相关联的复位弹簧的透视图，
-图9为用作制动杆的促动器的电磁体的透视图，
-图10为示出由电磁促动器控制的滚子介入制动杆与挡板之间的截面视图，以及
-图11、图12为对应于涉及变型的图3、图4中的那些的视图。
具体实施方式
参看图1，数字1指出了作为整体的本发明所适用的齿轮的实例。 该图示出了具有单个主轴10和单个副轴20的常规类型的齿轮，但很明显的是，本发明还适用于具有两个或多个副轴的任何其它类型的横向类型的齿轮，以及具有连接到一个或多个附属轴上的主轴和带有与内燃机的轴线同轴的副轴的任何纵向类型的齿轮。
根据常规技术，主轴10和副轴20(其轴线由A1和A2指出)借助于滚动轴承3可旋转地安装在齿轮箱2中。在图1中，用于将主轴10连接到机动车辆的传动轴上的离合器装置不可见。副轴20承载与差速器D的冠状齿轮啮合的输出小齿轮U，差速器D将运动传送至轮W。
仍根据常规技术，齿轮包括对应于多个前进档和至少一个倒档的多个成对的大齿轮，其中各对中的齿轮分别旋转地刚性地连接到所述主轴和副轴中的一者上，而另一个在所述主轴和副轴中的另一者上自由地旋转。在所示的实例的情况下，用于一档的齿轮I、用于二档的齿轮II、用于五档的齿轮V和用于六档的齿轮VI旋转地连接到主轴10上，且与副轴20上的可自由旋转地安装的齿轮啮合。用于三档和四档的齿轮III和齿轮IV旋转地连接到副轴20上，且与主轴10上的可自由旋转地安装的齿轮啮合。根据常规技术，提供了用于齿轮选择的同步装置，用于使各个所述可自由地旋转的齿轮与齿轮安装于其上的轴旋转地联接。在所示的实例中，与副轴20相关联的选择装置S1/2使得能够选择一档和二档，而与主轴10相关联的选择器装置S3/4和S5/6使得能够选择三档和四档，以及五档和六档。
主轴10还与用于接合倒档的齿轮R相关联，齿轮R与可旋转地安装在齿轮的第三轴(未示出)上的齿轮(未示出)啮合，第三轴与没有同步能力的选择装置(图中不可见)相关联，使得如果主轴10旋转，则倒档的接合可能有噪音。
为了解决该问题，根据本发明的齿轮配备有用于使在接合倒档之前介入的主轴10的旋转制动的装置。
根据本发明的装置包括制动杆L，制动杆L围绕平行于换档装置的主轴和副轴的轴线A1,A2的轴线A3枢转地直接安装在装置的齿轮箱2内侧。杆L具有限定制动垫的一端L1，制动垫具有凹面L10，凹面L10具有高摩擦系数，设计成用以与套筒M的外表面M1相接触，套筒M为三档和四档的选择器装置S3/4的一部分。根据现有技术，套筒M与主轴旋转地连接，但可相对于其沿轴向滑动，以便采取用于接合三档的端部位置，用于接合四档的相对的端部位置，和这些端部位置之间的中间空档位置。
参看图3、图4，主轴的旋转方向R为顺时针方向。如可看到的那样，制动杆L以一种方式布置，以便其用作制动垫的端部L1相对于主轴的旋转方向R置于相对于振动轴线A3的下游。由于该布置，在将杆L推入制动位置时杆L的振动方向与主轴的旋转方向R一致，这便于促动制动杆。
制动表面L10可与杆L制造成单件，在此情况下，杆L由任何适合的材料制成，或其可由例如通过喷涂到杆L的本体上的实现的涂层限定。
借助于推动部件P将制动杆L从非操作静止位置(图3)推动至其活动制动位置，推动部件P可借助于电磁促动器E根据相对于主轴10的大致正切方向t位移。
在所示的实例的情况下，推动部件由安装在由电磁促动器E(见图9)控制的柱E2的叉端E1的分支之间的可自由旋转的滚子构成。
推动滚子P利用楔入动作介入形成在杆L的外表面上的轨道L2与固定到齿轮箱上的钢板F之间。
为了进一步减小摩擦，推动部件可由两个滚子介质P1和P2构成，相应地，一个与杆L相接触，而另一个与板F接触(图11、图12)。
在所示的实例(见图6、图7)的情况下，用作用于推动部件P(或P1,P2)的抵靠件的板F提供了带有销F2的耳部F1，用于围绕轴线F3(见图3、图4)枢转地安装在齿轮箱上。又参看图6、图7，板F还具有在其相对端处的另一个耳部F4，用于螺钉F5的接合，螺钉F5拧入齿轮箱的孔中，以便相对于齿轮箱将板F锁定在适当位置上。
复位弹簧S还与杆L相关联，趋于使杆朝其非操作静止位置返回。在本文所示的实施例的实例的情况下，复位弹簧S由金属条构成，金属条具有借助于锁定板F的相同的螺钉F5锚定到齿轮箱上的一端S1。弹簧S的相对端具有接合在杆L的支座L20中的折叠边缘S2。
参看图4，当促动电磁体E时，柱E2在杆L与板F之间向下推动滚子P，板F具有面向彼此且朝彼此汇合的平表面。因此，其产生了滚子P的楔入动作，这将抵靠与主轴旋转地连接的套筒M的表面M1推动垫L1。因此，假设其仍旋转，则将使主轴快速地停止。
当电磁体E不带电时，复位弹簧S将被构想成使杆L返回其非操作静止位置。
在本文所示的实例中，当电子控制单元接收到表现驾驶员切换至倒档的意图的信号时，电磁体E布置成由电子控制单元自动地促动。该信号可由传感器生成，传感器布置成用以探测何时使由驾驶员操纵的齿轮的控制杆进入倒档接合的初始位置(即，当杆在接合倒档的位置处对准时，或在提供此类解决方案的情况下，当齿轮的控制杆上的可滑动地安装的环升高来使得能够接合倒档时)。在可能的情况下，通过使用用于促动倒车灯的接入的已经布置的传感器器件来执行探测由驾驶员切换到倒档的意图。
代替电磁促动器，有可能提供任何其它类型的电驱动的促动器，例如，如与减速器组合和螺钉及螺母系统相关联的电动马达，或甚至包括由记忆合金形式构成的元件的促动器，当电流经由记忆合金传播时，该记忆合金受热且收缩。
还有可能的是，如在所示的实例的情况下，提供单作用的电促动器，其中复位弹簧使制动杆在促动结束时回到其静止位置，或作为备选，可提供双作用的电促动器，其既在促动阶段且又在非促动阶段控制制动杆的移动。
如从前文描述清楚的是，根据本发明的装置具有简单结构，为低成本的且不庞大，其还可在原先设计的没有任何类型的制动装置的换档装置中容易地改造。
如可看到的那样，由于根据本发明的装置，有可能以简单的方式保证正确的齿轮接合，而没有接合倒档的噪音，包括齿轮，其中倒档的选择装置没有同步器件。
当然，在不违背本发明的原理的情况下，构造和实施例的细节可相对于仅通过实例的方式描述和示出的那些较宽地变化，因而不会脱离本发明的范围。

Claims (11)

1. 一种用于机动车辆的换档装置，包括：
-至少一个主轴(10)，其借助于离合器装置可连接到所述机动车辆的传动轴上，
-至少一个副轴(20)，其具有用于与差速器(D)的大齿轮啮合的输出小齿轮(U)，
-多个成对的大齿轮，其对应于多个前进挡和至少一个倒档，其中各对的一个大齿轮(I,II,III,IV,V,VI)旋转地刚性地连接到所述主轴(10)或所述副轴(20)中的一者上，同时另一个大齿轮在所述主轴或所述主动轴中的另一者上可自由地旋转，
-多个齿轮选择器装置(S1/2,S3/4,S5/6)，其用于将各个所述可自由地旋转的齿轮与所述齿轮安装于其上的所述轴旋转地联接，
所述装置还包括：
-制动部件(L)，其用以在接合所述一档之前停止所述第一主轴的旋转，所述制动部件(L)包括枢转地安装在平行于所述主轴的轴线的轴(A3)上的杆，且承载制动垫(L1)，所述制动垫(L1)构造成用以与协作部分(M)的表面(M1)相接触，所述协作部分(M)与所述主轴旋转地连接，以及
-用于朝制动位置推动所述杆(L)的控制器件，其中所述制动垫(L1)与所述协作部分(M)的表面(M1)相接触，
其特征在于，所述制动杆(L)围绕相对于所述主轴(10)和所述副轴(20)的轴线(A1,A2)分开的轴线(A3)枢转地安装在所述换档装置的支承结构(2)上，且特征在于所述促动器件包括：
-电驱动的促动器(E)，以及
-推动部件(P)，其通过所述电驱动的促动器(E)沿相对于所述主轴(10)大致正切方向(t)朝操作位置移动，其中所述推动部件(P)利用楔状动作介入所述制动杆(L)与固定抵靠壁(F)之间，以便抵靠所述协作部分(M)压制所述制动垫(L1)。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述制动杆(L)布置成一端限定相对于所述主轴(10)的旋转方向(R)的所述制动杆的所述枢转振动轴线(A3)的下游的所述制动垫(L)，以便在其促动期间，所述制动杆(L)的振动存在于与所述主轴的旋转方向(R)一致的方向上。
3. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电驱动的促动器(E)为电磁体，所述电磁体可操作成用于在所述制动杆(L)与所述挡板(F)的协作表面(L2,F)之间推动柱(E2)，所述柱(E2)的端部承载所述推动部件(P)。
4. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述推动部件(P)由安装在所述柱(E2)的端部上的可自由地旋转的滚子构成。
5. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述推动部件(P)由两个可自由地旋转的滚子(P1,P2)构成，所述两个可自由地旋转的滚子(P1,P2)安装在所述柱(E2)的端部上，且构造成用于分别接合所述制动杆(L)和所述抵靠表面(F)。
6. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电驱动的促动器(E)为单作用类型，以及所述装置还包括用以使所述制动杆(L)朝其非操作静止位置返回的弹簧器件(S)。
7. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电驱动的促动器为双作用类型，即，构造成用于既在所述促动阶段且又在所述非促动阶段控制所述制动杆(L)的振动。
8. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当所述电子控制单元探测到所述驾驶员要接合所述倒档的意图时，所述电促动器布置成通过所述电子控制单元自动地促动预定时间。
9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述驾驶员要接合所述倒档的意图由与所述换档装置的控制杆相关联的传感器器件探测，所述控制杆由所述驾驶员人工地驱动或由连接到其上的所述换档装置的部件驱动。
10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述传感器器件与用于开启所述后灯来指示倒车的相同。
11. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述制动杆(L)具有限定所述制动垫(L1)的端部部分，所述制动垫(L1)具有凹面，所述凹面具有对应于所述协作部分(M)的所述表面(M1)的曲率。
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