CN105917148A - 用于机动车变速器的变速鼓以及具有该变速鼓的变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的变速器(10)的变速鼓(12)，其包括基本上呈圆柱形的鼓体(14)，该鼓体具有纵轴线(A)并且在径向外侧上具有导槽(16)，变速器(10)的变速拨叉(20)的操作销(18)能够嵌接到该导槽中，所述导槽(16)具有作用槽区(22)和非作用槽区(24)，所述作用槽区限定变速拨叉(20)的轴向运动，所述非作用槽区限定变速拨叉(20)的轴向恒定的中立位置，其中，所述导槽(16)的至少所述作用槽区(22)的槽走向(s)由多个抛物线段(28，30，32，34)和/或一个样条函数确定。

Description

用于机动车变速器的变速鼓以及具有该变速鼓的变速器
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的变速器的变速鼓，其包括基本上呈圆柱形的鼓体，该鼓体能够围绕纵轴线旋转并且在径向外侧上具有导槽，变速器的变速拨叉的操作销能够嵌接到该导槽中，其中，所述导槽具有作用槽区和非作用槽区，所述作用槽区限定所述变速拨叉的轴向运动，所述非作用槽区限定所述变速拨叉的轴向固定的中立位置(Neutralstellung，空挡位置)。此外，本发明还包括一种机动车的变速器，其具有这样的变速鼓。
背景技术
在机动车变速器中，特别是在牙嵌接合变速器或同步变速器中，通常通过变速拨叉进行换挡，所述变速拨叉例如使变速器的游动齿轮或换挡套管运动。摩托车通常配备有顺序式的牙嵌接合变速器，其中，变速拨叉通过变速鼓进行轴向移动。在变速鼓的径向外侧上设置有导槽，变速拨叉的操作销分别嵌接到这些导槽中。通过变速鼓围绕一定角度的旋转运动，在沿着槽纵向的适当槽走向(槽延伸曲线)中，所配置的变速拨叉如此地轴向移动，使得变速器从一个挡位转换到另一挡位中。
由现有技术，带有导槽的变速鼓已经是众所周知的，其中，导槽的作用槽区在圆柱形周面的展开中沿着槽纵向的延伸曲线是由直线段与圆弧段的组合所确定的。
发明内容
本发明的目的是提供一种变速鼓，它在机动车变速器中有助于实现噪声降低的且磨损特别低的换挡过程。
根据本发明，此目的通过文首所述类型的变速鼓得以实现，其中，导槽的至少作用槽区的槽走向(亦即槽延伸曲线)由多个抛物线段和/或一个样条函数确定。在由现有技术已知的导槽中，在分别配置的变速拨叉上出现不希望有的加速度峰值以及因此出现力峰值，而在鼓体展开中逐段地呈抛物线状的槽走向在变速鼓以恒定角速度旋转运动时导致变速拨叉的逐段恒定的轴向加速度，这有助于实现变速器的噪声特别低且磨损特别低的转换/换挡特性。如果槽走向分段地由多项式组成，那么优选如此地选择基础的样条函数，使得逐段地产生变速拨叉的一种几乎恒定的轴向加速度并且此外在几乎恒定的加速段之间的区域内产生连续的过渡，而不产生非连续的加速度突变。
优选的是，导槽的非作用槽区的槽走向由直线确定，该直线垂直于纵轴线延伸并且连续可微地过渡到所述抛物线段之一和/或所述样条函数中。这意味着：即便在作用槽区与非作用槽区之间的过渡区域内也不出现相应配置的变速拨叉的不希望有的加速峰值。
在变速鼓的一种实施方式中，导槽的作用槽区的槽走向由多个抛物线段确定，优选只由抛物线段确定，其中，所述作用槽区配置有至少一个可转换的挡位并且每个挡位配置有正好四个抛物线段。这些抛物线段的任务/作用是，在变速器的换挡过程期间实现所配置的变速拨叉的逐段线性的速度曲线以及逐段恒定的加速度曲线，这一点就噪声和磨损最小化而论已经证实为特别有益的。优选地，对于每个挡位的挂挡和摘挡分别设置有两个抛物线段，即一个用于恒定加速的抛物线段和一个用于变速拨叉的恒定减速的抛物线段。
特别是，所述导槽的作用槽区的槽走向由多个抛物线段确定，其中，所有的抛物线段优选是全等的。由此，在所配置的变速拨叉的换挡过程期间便获得了始终在量值上相等的加速度值或减速度值。
在变速鼓的另一实施方式中，导槽的作用槽区沿着槽纵向的槽走向由至少二阶的样条函数所确定。这样的样条函数分段地由至少二阶的多项式组成并且即使在两个多项式分段(Polynomstück)的过渡点处也是连续可微的。针对于变速拨叉的加速度，这一点能够实现逐段基本上恒定的加速度曲线以及在基本上恒定的加速段之间有益的、连续的过渡。
另外，所述目的根据本发明还通过一种机动车的变速器得以实现，其包括上述的变速鼓和至少一个变速拨叉，所述变速拨叉具有操作销，其中，该操作销嵌接到变速鼓的导槽中。
特别优选的是，该变速器是摩托车的脚踏操作的顺序式变速器。
附图说明
本发明的其他特征和优点可由下文参照附图对优选实施方式的说明获得。在这些附图中示出：
-图1为具有传统变速鼓的传统变速器的局部的透视分解图；和
-图2为本发明的变速鼓在导槽的区域内的展开的局部。
具体实施方式
图1示出了一个传统的变速器10的局部，具体地说是摩托车的脚踏操作的顺序式变速器10的局部。
变速器10包括一个具有圆柱形的鼓体14的变速鼓12，该鼓体可以围绕纵轴线A旋转并且在径向外侧上具有导槽16，变速器10的变速拨叉20的操作销18可以嵌接到该导槽中。此外，变速器10包括至少一个变速拨叉20，该变速拨叉具有操作销18，其中，该操作销18在变速器10的装配状态中嵌接到变速鼓12的导槽16中。
在所示实施例中设置有三个变速拨叉20，这些变速拨叉分别配置有两个挡位，因而该变速器10是摩托车的六挡变速器。
变速器10的每个变速拨叉20配置有变速鼓12中的一个导槽16，因而图1示出的鼓体14包括三个导槽16。
每个导槽16具有一个限定所配置的变速拨叉20的轴向运动的所谓“作用”槽区22和一个限定变速拨叉20的轴向固定的中立位置的所谓“非作用”槽区24。相应地，在鼓体14的展开中通过一条垂直于纵轴线A延伸的直线确定了导槽16沿着槽纵向26的非作用槽区24的槽走向。
由于这种顺序式变速器10的构造设计和工作原理是众所周知的，在下文中对此不再赘述。
在传统的鼓体中，导槽在展开中由一些直线的和圆弧状的槽段构成。在变速鼓12围绕纵轴线A以恒定角速度旋转运动时，圆弧段在相应配置的变速拨叉20中产生轴向加速峰值并因此产生力峰值。这一点既导致不希望大的换挡噪声和不希望高的变速器磨损，也导致让驾驶者感觉不适的对换挡舒适度的不利影响。
本发明的变速鼓12与图1所示变速鼓12的不同之处仅仅在于导槽16的槽走向s，下面进一步详细地说明该槽走向。
图2示出了本发明的变速鼓12的鼓体14在导槽16区域内展开的局部。在此，导槽16的槽走向s作为实线示出，而所配置的变速拨叉20的轴向速度v和轴向加速度a(对于变速鼓12以恒定角速度的旋转运动)则用虚线或点线绘出。如果图2表示的是一个坐标系统，在该坐标系统中在横坐标上描绘的是鼓体14的圆周，那么槽走向s的纵坐标就反映了变速拨叉20的轴向移动。
本发明的要点是：导槽16的至少作用槽区22的沿着槽纵向26的槽走向s由抛物线段28、30、32、34和/或样条函数确定，其中，所述样条函数优选为至少二阶的样条函数。
具体地说，图2所示导槽16的作用槽区22在鼓体14的展开中的槽走向s是由抛物线段28、30、32、34所确定的。这些抛物线段28、30、32、34分别直接地且无折点地彼此过渡，因而该作用槽区22仅仅由抛物线段28、30、32、34确定并且槽走向s在所有点中都是连续可微的。
在所示实施例中，甚至整个导槽16的槽走向s包括所有作用槽区22和非作用槽区24在内是由一个在所有点中连续可微的函数所确定。这根据图2通过如下方式得以实现：导槽16的非作用槽区24的槽走向s由一个直线分段限定，该直线分段垂直于纵轴线A延伸并且在点N1连续可微地过渡到抛物线段28中。
优选的是，导槽16的作用槽区22配置有正好两个可转换的挡位，其中，相应的变速拨叉20能够从一个居中的中立位置出发被移入轴向相反的转换位置中。
每个挡位又配置有正好四个抛物线段28、30、32、34(参见图2)，其中，变速拨叉20的轴向加速度a在每个抛物线段28、30、32、34内部基于抛物线形状之故是恒定的。此外，抛物线段28、30、32、34是全等的，因而变速拨叉20的轴向加速度a在所有抛物线段28、30、32、34上具有一个在量值上恒定的值。
因此，变速拨叉20的轴向移动在换挡过程期间分别噪声降低地且磨损减少地以在量值上恒定的加速度或减速度进行。
根据图2，例如从所配置的变速拨叉20的一个中立位置出发，在点N1中经由导槽16的第一抛物线段28和第二抛物线段30挂入一个配置于该变速拨叉20的挡位，该挡位在点G中转换。在挂挡时，变速拨叉20随此在第一抛物线段28的区域内首先经历一个恒定的加速度并且继而在第二抛物线段30的区域内经历一个(量值相同的)恒定的减速度。
接着，在导槽16的第三抛物线段32和第四抛物线段34上将经转换的挡位重新摘挡，因而变速拨叉20在点N2中重新进入其居中的中立位置中。如同在挂挡时那样，变速拨叉20也在摘挡时在第三抛物线段32的区域内首先经历一个恒定的加速度并继而在第四抛物线段34的区域内经历一个(量值相同的)恒定的减速度。
由于变速拨叉20在换挡过程期间在量值上恒定的轴向加速度a，故而便实现了一种“平稳的”轴向运动，由此将噪声降低到最小程度以及避免了变速拨叉20内的力峰值并因此减少了磨损。
此外，通过导槽16的这种槽走向s获得了高的换挡舒适度，特别是当该变速器10是摩托车的脚踏操作的顺序式变速器10时。
如果导槽16作用槽区22在展开中的槽走向s作为另选方案由至少二阶的样条函数所确定，那么如此地选择该样条函数的多项式分段，即类似于图2逐段地产生轴向加速度a的基本上恒定的延伸曲线并且相应地避免不希望有的力峰值。此外，优选如此地选择所述样条函数，即在基本上恒定的加速段之间产生轴向加速度的有益的、连续的延伸曲线，从而避免按图2所示的加速度突变。

Claims (7)

1.用于机动车的变速器(10)的变速鼓，其包括：
基本上呈圆柱形的鼓体(14)，该鼓体能够围绕纵轴线(A)旋转并且在径向外侧上具有导槽(16)，变速器(10)的变速拨叉(20)的操作销(18)能够嵌接到该导槽中，
其中，所述导槽(16)具有作用槽区(22)和非作用槽区(24)，所述作用槽区限定所述变速拨叉(20)的轴向运动，所述非作用槽区限定所述变速拨叉(20)的轴向固定的中立位置，
其特征在于：所述导槽(16)的至少所述作用槽区(22)的槽走向(s)由多个抛物线段(28，30，32，34)和/或一个样条函数确定。
2.如权利要求1所述的变速鼓，其特征在于：所述导槽(16)的所述非作用槽区(24)的槽走向(s)由直线确定，该直线垂直于所述纵轴线(A)延伸并且连续可微地过渡到所述抛物线段(28，30，32，34)之一和/或所述样条函数中。
3.如权利要求1或2所述的变速鼓，其特征在于：所述导槽(16)的所述作用槽区(22)的槽走向(s)由多个抛物线段(28，30，32，34)确定，其中，所述作用槽区(22)配置有至少一个可转换的挡位并且每个挡位配置有正好四个抛物线段(28，30，32，34)。
4.如前述权利要求之任一项所述的变速鼓，其特征在于：所述导槽(16)的所述作用槽区(22)的槽走向(s)由多个抛物线段(28，30，32，34)确定，其中，所有的抛物线段(28，30，32，34)是全等的。
5.如权利要求1或2所述的变速鼓，其特征在于：所述导槽(16)的所述作用槽区(22)的槽走向(s)由至少二阶的样条函数确定。
6.机动车的变速器，其包括：
如前述权利要求之任一项所述的变速鼓(12)，和
变速拨叉(20)，该变速拨叉具有操作销(18)，
其中，所述操作销(18)嵌接到所述变速鼓(12)的导槽(16)中。
7.如权利要求6所述的变速器，其特征在于：该变速器(10)是摩托车的脚踏操作的顺序式变速器(10)。
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