CN103765057A - 换挡力支持装置 - Google Patents

Abstract

在用于变速器的换档力支持装置中，为将轴（8）的旋转运动（B）转换为滑块（2）的直线运动或反之，提供了与轴（8）连接的杠杆（6）。该杠杆（6）具有臂（10）和嵌接在滑块（2）的空隙（12）内的头部（11），该头部（11）具有与滑块（2）的空隙（12）的配对面（15、16）协作的两个相互对置的抵靠面（13、14）。在此，为在两个抵靠面（13、14）之间形成两个头部部分（20、21）而将头部（11）开缝为使得两个抵靠面（13、14）能以限定的量相互运动。

Description

换挡力支持装置

技术领域

本发明涉及一种用于变速器的气动换档力支持装置，其中为将轴的旋转运动转换为滑块的直线运动或反之而提供了与轴连接的杠杆，所述杠杆具有臂和嵌接在滑块的空隙内的头部，其中所述头部具有与滑块的空隙的配对面协作的两个相互对置的抵靠面。

背景技术

用于变速器的换档力支持装置在商用车辆中广泛使用，例如带有从DE195 39 471 A1中可知的结构。典型地，在此通过被车辆驾驶员操作的换档杆到换档力支持装置的第一滑块（输入）、即所谓的控制杆的合适的机械耦合起作用。在此控制杆和可平行于控制杆移动的、形成了换档力支持装置的输出的第二滑块之间，带有力放大的气动随动调节起作用，其中，为此典型地将可根据选择在两侧的每一侧上施加以压缩空气的活塞与第二滑块连接，因此第二滑块经常也被称为活塞杆。

换档杆与第一滑块、即控制杆的机械耦合经常包括杠杆机构，使得安装在轴（中间轴）上的杠杆以头部嵌接在滑块的空隙内。为使中间轴旋转，在此典型地使用与所述中间轴固定连接的操作杠杆，在所述操作杠杆上典型地接合了与换档杆连接的拉索机构（或其它与换档杆耦合的操作机构，例如操作杆或液压缸）。在此构造中的明显优点是控制杆完全可封装地、即防污染保护地安装在壳体内，在所述壳体内将中间轴支承为使得将操作控制杆的杠杆布置在壳体内而与拉索机构（或其它操作机构）连接的操作杠杆布置在壳体外。

为在紧急操作中即使在气动换档力支持装置功能故障时（例如，由于压缩空气供给的故障）也获得变速器的可换档性，实现了一种换档力支持装置，其中与轴连接的杠杆不仅嵌接在第一滑块的空隙内，即控制杆的空隙内，而且嵌接在第二滑块的空隙内，即活塞杆的空隙内，其中当然第二滑块（活塞杆）的空隙尺寸设计得较大，使得杠杆的第二头部和第二滑块的空隙之间保留一个由换档力支持装置的特定功能要求的间隙，通过所述间隙实现了气动随动调节地处理的第一滑块（控制杆）相对于第二滑块（活塞杆）的运动。此现有技术在图1中解释。

在替代的构造中，在压力空气系统发生故障的情况下起作用的紧急操作提供在对于控制杆和活塞杆起作用的止动部之间，所述止动部在控制杆相对于活塞杆的预定的相对移动超出上限时导致机械耦合，使得通过控制杆的进一步移动也可直接地移动活塞杆。

在带有另外的上述带有嵌接在两个滑块的空隙内的杠杆的紧急操作的换档力支持装置中，根据个别的构造且根据特定的运行条件而或多或少地表现为在换档时可感觉到冲击形式的噪声。为此所执行的研究已经表明，如果在杠杆的切换过程中首先仅移动第一滑块（控制杆），而第二滑块尽管此时受到活塞的相应气动加载却由于变速器尚未完成同步而还不能跟随到接入的档位中且仅当变速器的完成同步后才高动态地跟随，因此第二滑块一定程度上可从后部冲击在杠杆上，则此噪声由于第二滑块在杠杆的头部上的冲击导致。或多或少地显著的冲击噪声此时也部分地出现在其它的此类换档力支持装置中，即，在其中杠杆仅嵌接在一个滑块的空隙内的换档力支持装置中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是至少在明显程度上弥补此缺点，即至少明显降低在换档时出现的冲击噪声。本发明另外所要解决的并列技术问题可在于，即使在不同于前述的气动换档力支持装置中也出现的冲击换档噪声，所述冲击换档噪声可例如在由活塞杆对设置在换档力支持装置的活塞杆和待操作的换档变速器之间的杠杆的高动态加载的情况下形成。

根据本发明，前述技术问题在此类气动换档力支持装置中通过如下方式解决，即，为在两个抵靠面之间形成两个头部部分而将杠杆的头部开缝，使得两个抵靠面能以限定的量相对运动。换言之，在根据本发明的气动换档力支持装置中，杠杆的嵌接在换档力支持装置的滑块的空隙内的头部并非构造得形状稳定而使得两个抵靠面之间的间距不改变地预定，而是使杠杆的头部在一定的程度上可变形，这通过使两个抵靠面在典型地出现的一定的力下可以以限定的量相对运动。以此方式，当所属的滑块冲击地到达杠杆的头部上时，所述杠杆的头部以屈服变形对此做出反应。以此，将所出现的冲击衰减，且仅相应衰减地引入到轴内。特别地，通过在此换档力支持装置中（其中杠杆的头部以以上所述的方式嵌接在两个滑块的空隙内）杠杆的头部的可屈服变形性，也排除了如下情况，即将通过第二滑块（活塞杆）而施加在头部的位于杠杆的操作方向上后方的抵靠面上的冲击不衰减地通过杠杆的头部及其对置的抵靠面引入到第一滑块（控制杆）内。

根据本发明的第一优选扩展建议，使得杠杆的两个头部分的相互的相对运动通过提供在杠杆的头部区域内的止动部而限制在限定的最大变形程度上。这在此气动换档力支持装置中是特别合适的，在所述换档力支持装置中杠杆以其头部如前所解释地嵌接在两个可相互平行地移动的滑块的空隙内。因此，在换档力支持装置的功能故障时例如在压缩空气供给故障时保证了换档的紧急运行，这通过在换档杆上施加相应的高的手动换档力时使杠杆的头部区域以限定的最大变形量（此时止动部相互靠放）变形来实现，使得通过杠杆可将全部的力传递到第二滑块上，即传递到活塞杆上。在此方面，可有利的是使止动部（例如通过微啮合）形状配合地内外嵌套接合，使得在止动部相互靠放时防止止动部的相对滑动。这可有助于在紧急运行中即在受到强机械载荷时杠杆的进一步的加固，而不对于本发明所力求的在正常运行中头部部分的弹性屈服性具有不利的影响。

根据本发明的另外一种更优选的扩展，与两个头部部分连接的可变形的阻尼器在两个头部部分之间起作用。此阻尼器可通过变形能的耗散有助于杠杆内部内的内部振动的明显降低，且因此又有助于改进的噪声降低以及杠杆的高的使用寿命。此外，此阻尼器排除了如下情况，即杠杆的两个头部区域在响应强冲击时在前述解释的止动部上不制动地相互硬性冲击。对于阻尼器的制造，考虑为合适的材料特别是橡胶、生胶、弹性塑料或类似的材料。在此对于典型的应用情况，特别有利的是阻尼器与杠杆的两个头部部分的连接，使得可实现压力以及拉力的传递，例如通过阻尼器在两个头部部分的相应地形成的空隙内的硫化；因为这可有利于且允许有效的衰减作用，将阻尼器无预变形地插入在两个头部部分之间的空间内。然而，在特定情况中，可完全合适的是使阻尼器在限定的预应力下定位在两个头部部分之间，这可不仅在功能方面而且在制造成本方面是有利的。

在此特别合适的是使阻尼器的尺寸在杠杆的头部的变形方向上明显大于头部的最大变形程度。以此方式，阻尼器的阻尼效果可在头部的可供使用的变形区域内被最优地使用。

在根据本发明所提供的缝隙的构造方面，对于本发明的典型的应用情况，有利的是使得缝隙单侧地即径向向外打开。这在典型尺寸的杠杆的情况下针对特别有效的衰减保证了导致杠杆的头部的变形的力与实际情况的匹配。头部部分的屈服性的相应的匹配可通过使缝隙或多或少地在杠杆的臂内延伸即或多或少地径向向内延伸来实现，使得杠杆的臂至少局部地分为两个臂部分。在典型的应用情况中，此外有利的是，使缝隙基本上径向延伸和/或使杠杆相对于缝隙对称地构造。当杠杆从两侧基本上一致地地受到冲击时也是如此。然而，对于另外的应用情况，明显有利的是使缝隙在杠杆的轮廓内非对称地构造，或使杠杆不相对于缝隙对称地构造。则以此可在不同的换档过程中（即接入不同的档位）有针对性地主动地影响两个头部部分的屈服性的特征，使得一个头部部分的屈服性跟随作为另一个头部部分的屈服性的特征曲线。就此而言，应补充地强调的是对于概念“缝隙”，不应认为所涉及的裂缝在其整个延伸上具有基本上恒定的缝宽。相反；也通过且正是通过缝隙的缝宽在缝隙的延伸上的变化才可获得对于两个头部部分的力求的必要时不同的屈服性的主动的有针对性的影响。

在以上所解释的方面的意义上，本发明因为在此情况中待实现的优点而特别地表现为优选地与此换档力支持装置一起使用，其中提供了另外的滑块，其中两个滑块可相互平行地移动且第二滑块具有第二空隙，所述第二空隙相对于第一滑块的空隙在移动方向上尺寸设计得更大，且具有与杠杆的头部的抵靠面协作的第二配对面。即这也适用于两个滑块相互同轴构造的情况，特别地通过使第一滑块（控制杆）同轴地在将其包围的第二滑块（活塞杆）内被引导来实现。

最后应指出，在本发明的应用中，以特别低的构造和设备成本可明显降低前述冲击噪声。特别地，构造和制造成本远低于多件式传递杠杆构造中的情况，其中例如在与轴连接的第一杠杆部分和可相对于所述第一杠杆部分运动的、其上典型地接合了操作杆或操作索的第二杠杆部分之间通过弹簧机构相互固定，且可围绕中性位置在两个方向上弹性地屈服地相对改变位置。此外，本发明实现了所述的冲击噪声直接在所形成的位置处的衰减，而所述弹性的多件式操作杠杆则仅降低了未被衰减地引入到轴内的冲击向换档杆的传递。

附图说明

在下文中根据在附图中解释的两个实施例详细解释本发明。各图为：

图1示出了根据现有技术构造的换档力支持装置的关键区域，

图2根据第一优选实施例示出了本发明在根据图1的换档力支持装置中的实施，和

图3示出了本发明的构造实施的第二优选实施形式。

具体实施方式

图1解释了用于变速器的常规的气动换档力支持装置的仅应关注的区域，所述换档力支持装置安装在壳体1内且可相对于壳体1在纵向方向A上移动且包括滑块2，所述滑块2构造为控制杆3，所述控制杆3形成了换档力支持装置的输入。通过包围了控制杆3且可在壳体1内相对于所述控制杆3在纵向方向A上移动地构造的且因此成为第二滑块5的活塞杆4形成了换档力支持装置的输出。

为操作控制杆3提供了杠杆6，所述杠杆6与在壳体1内以可围绕轴线7旋转的方式支承的轴8（中间轴）抗扭地连接，其中为此杠杆6的毂9和轴8通过相应的轮廓而形状配合地相互内外嵌套接合。在杠杆6的毂9上形成了臂10，所述臂10发出到头部11内。头部11嵌接在控制杆3的空隙12内，使得杠杆6围绕轴线7的旋转（见双箭头B）导致控制杆3在纵向轴线A上的移动（见双箭头C）。为此，杠杆6的头部11的相互对置的抵靠面13和14作用在控制杆3的限定空隙12的配对面15和16上。

在控制杆3和活塞杆4之间以此已知的方式且因此在此未解释地作用有带有力放大的气动随动调节。对于紧急运行，特别是在压缩空气供给故障的情况下，活塞杆4当然也可直接通过杠杆6移动。为此，活塞杆4具有空隙17，杠杆6的头部11也嵌接在所述空隙17内。活塞杆4的空隙17相对于控制杆3的空隙12在移动方向A上设计得尺寸更大，使得杠杆在换档力支持装置的紧急运行中可为移动控制杆3而旋转一定的量，而不使得杠杆6的头部11的抵靠面13和14到达限定了活塞杆4的空隙17的配对面18或19上。

因为所示的换档力支持装置对应于已知的现有技术，所以省去了另外的解释。

根据在图2中典型地解释的本发明，头部11为形成两个头部部分20和21在两个抵靠面13和14之间开缝，使得两个抵靠面能以限定的量M相对运动（箭头D）。相应的单侧的（径向向外）打开的缝隙22在此基本上径向地延伸，使得杠杆6相对于缝隙22对称地构造。缝隙22径向向内发出到倒圆23内，也就是在分别通过臂部分24和25以及分别通过相关的头部部分20和21形成的两个区域的应力走向以及弹性屈服性方面发出到倒圆23。

两个头部部分20和21的相互相对的相对运动的最大变形程度M通过在杠杆6的头部区域内提供的止动部26限定地界定。

在两个头部部分20和21之间作用有由弹性材料形成的可变形的阻尼器27。此阻尼器27在两侧上接收在提供在两个头部部分20和21内的相应的空隙28内，且与两个头部部分20和21通过硫化而耐拉力且耐压力地连接。阻尼器在杠杆6的头部11的变形方向上的尺寸在此在图2中所示的实施形式中基本上大于杠杆6的头部11的最大变形量M。

在图3中解释的实施例在基本方面上对应于图2中解释的实施例，使得为避免重复可参考图2的相应的解释，且在下文中仅解释不同之处。

因此，在图3中所示的杠杆6中，缝隙22的缝宽在其延伸上改变，使得在杠杆6的基本上相同的外轮廓的情况下，两个臂部分24和25的留下的宽度一方面小于在根据图2的实施例中的宽度，且另一方面在臂部分24和25的径向延伸上变化更小。此外，在缝隙22内并非对称地构造，而是本身不对称的，且从杠杆6的对称轴移动开，使得两个臂部分24和25具有不同的刚度，其结果是两个头部分20和21的不同的屈服性。基本上可比较的结果可显见地在缝隙22的基本上对称的构造中通过杠杆6的轮廓的非对称的构造实现。

Claims (10)

1.一种用于变速器的换档力支持装置，其中，为将轴（8）的旋转运动（B）转换为滑块（2）的直线运动（C）或反之，提供了与轴（8）连接的杠杆（6），所述杠杆具有臂（10）和嵌接在滑块（2）的空隙（12）内的头部（11），其中所述头部具有与滑块（2）的空隙（12）的配对面（15、16）协作的两个相互对置的抵靠面（13、14），其特征在于，为在两个抵靠面（13、14）之间形成两个头部部分（20、21）而将所述头部(11)开缝，使得两个抵靠面（13、14）能以限定的量（M）相对运动。

2.根据权利要求1所述的换档力支持装置，其特征在于，两个头部部分（20、21）的相互的相对运动通过提供在杠杆（6）的头部区域内的止动部（26）而被限制于一个限定的最大变形程度（M）。

3.根据权利要求1或2所述的换档力支持装置，其特征在于，在两个头部部分（20、21）之间提供与两个头部部分连接的可变形的阻尼器（27）。

4.根据权利要求3所述的换档力支持装置，其特征在于，阻尼器（27）在杠杆（6）的头部（11）的变形方向上的尺寸明显大于头部的最大变形程度（M）。

5.根据权利要求1至4中一项所述的换档力支持装置，其特征在于，缝隙（22）在单侧打开。

6.根据权利要求1至5中一项所述的换档力支持装置，其特征在于，缝隙（22）基本上径向延伸。

7.根据权利要求6所述的换档力支持装置，其特征在于，杠杆（6）相对于缝隙（22）对称地构造。

8.根据权利要求1至5中一项所述的换档力支持装置，其特征在于，缝隙（22）自身构造为不对称的和/或杠杆（6）相对于缝隙（22）构造为不对称的。

9.根据权利要求1至8中一项所述的换档力支持装置，其特征在于，换档力支持装置包括另外的滑块（5），其中两个滑块（2、5）能够相互平行地移动且第二滑块（5）具有第二空隙（17），所述第二空隙相对于第一滑块（2）的空隙（12）在移动方向（C）上设计得尺寸更大，且具有与杠杆（6）的头部（11）的抵靠面（13、14）协作的第二配对面（18、19）。

10.根据权利要求9所述的换档力支持装置，其特征在于，两个滑块（2、5）同轴地构造。

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