CN106461075A - 用于操纵离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器的设备和配设有该设备的分动器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于对离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器进行操纵的设备(01)以及本发明涉及一种配设有这种设备的离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器。所述设备(01)包括:‑可转动地驱动的换挡轴(02);‑用于转动换挡轴(02)的驱动器;‑离合器凸轮盘(03),所述离合器凸轮盘能够借助于换挡轴(02)围绕离合器凸轮盘轴线(30)转动;以及‑至少一个剪式杆(05,51,52),其中:‑至少一个剪式杆(05,51,52)的端部(06)在设置于离合器凸轮盘(03)上的滑槽(07)中引导,‑滑槽(07)对于每个剪式杆(05,51,52)分别具有弯道(71,72),在所述弯道中引导与弯道(71,72)相关联的剪式杆(05,51,52)的端部(06),‑弯道(71,72)环绕离合器凸轮盘轴线(30)至少360°,‑弯道(71,72)具有至少一个螺旋状的部段(70),所述部段具有距离合器凸轮盘轴线(30)连续递增或递减的间距,沿着所述部段(70),剪式杆(05,51,52)的在其中引导的端部(06)在以递增的转角转动离合器凸轮盘(03)时经受所述端部相对于离合器凸轮盘轴线(30)的偏移的连续递增或递减的变化,以及‑离合器凸轮盘(03)相对于换挡轴(02)在两个止挡件(31,32)之间以可旋转如下转角范围(2)的方式设置,使得通过将换挡轴(02)在位于所述止挡件(31,32)之间的所述转角范围(2)之内转动而在中间传动机构的换挡级之间来回切换,并且通过将换挡轴(02)转动超出转角范围(2),至少一个剪式杆(05,51,52)的端部经受偏移以便在维持所选的换挡级的情况下操纵离合器。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据独立权利要求1的前序部分的设备以及一种根据权利要求14的前序部分的离合器控制的分动器。
背景技术
分动器通常使用在具有全轮驱动的机动车中,以便将由发动机产生的且在分动器的驱动轴上提供的扭矩分配到分动器的两个从动轴上进而分配到多于一个被驱动的车轴上。所述从动轴中的每个从动轴在此驱动机动车的车轴或者——如果机动车具有多于两个被驱动的车轴——驱动具有直接驱动的车轴传动机构。
沿着从发动机至被驱动的车轴的力线,分动器通常安装在车辆变速器下游,所述车辆变速器用于传递由发动机产生的扭矩。
例如对于在越野汽车和/或在重型牵引车中的使用的情况,附加于借助于分动器实现的多轮驱动和/或全轮驱动,设有也称作越野减速装置的两级的中间传动机构,所述中间传动机构具有用于道路行驶的第一级和用于越野和/或重型牵引的第二级。
这种两级的中间传动机构例如能够通过行星齿轮传动机构实现,其中例如能够借助于至少一个爪式离合器将一个或多个级相对于彼此和/或相对于静止的壳体和/或相对于轴锁止,由此改变传动比。
具有和不具有中间传动机构的分动器与永久的全轮驱动或者例如自动地或由机动车的驾驶员可手动地接通和切断的全轮驱动的构型相关地区分为所谓的差速器控制的分动器和离合器控制的分动器。
在差速器控制的分动器中,必要时手动地或自动地可锁止的差速器和/或行星齿轮传动机构将力线分配到两个永久地与驱动轴耦联的从动轴上。
在离合器控制的分动器中,自动地和/或手动地操纵的离合器,尤其摩擦离合器,例如片式离合器,或者具有转速补偿的粘性离合器或不具有转速补偿的刚性离合器,例如爪式离合器将力线分配到两个从动轴上,其中一个从动轴、所谓的主轴永久地与驱动轴耦联,以及其中剩下的从动轴、所谓的副轴仅在需要时与驱动轴耦联否则与驱动轴脱耦。
此外,已知用于可接通和切断的全轮驱动的分动器,即所述分动器不是永久的,然而还是具有差速器和/或行星齿轮传动机构,所述差速器和/或行星齿轮传动机构在全轮驱动接通时承担驱动力的分配的任务。在所述混合形式中,全轮驱动是差速器控制的,然而也能够与一个或多个离合器断开和接通。因为所述分动器同样具有将副轴接通和断开的离合器,所以所述分动器同样属于离合器控制的分动器。
此外为了完整性要提到的是,如下分动器是已知的,所述分动器例如在被驱动的车轴上的车轮具有自由轮毂时,能够完全不具有离合器以及不具有差速器或行星齿轮传动机构地运行。
由于其简单的且坚固的构型,多数离合器控制的分动器具有摩擦离合器。
摩擦离合器是在负荷下可切换的机器元件,所述机器元件用于在被驱动的和要驱动的轴之间传递扭矩。
摩擦离合器的典型的第一设计方案是单片摩擦离合器、简称单片离合器。所述摩擦离合器包括也称作离合器从动盘的第一摩擦片,所述第一摩擦片不可旋转地与两个轴中的一个轴、例如与被驱动的轴连接,以及包括第二摩擦片,所述第二摩擦片不可旋转地与剩余的轴、例如与要驱动的轴连接。形成离合器从动盘的第一摩擦片沿着两个轴的共同的纵轴线相对于第二摩擦片可移动地设置。
如果将被驱动的轴的和要驱动的轴的摩擦片轴向地压紧,那么引起力线进而引起扭矩传递并且在旋转被驱动的轴时引起机械功率的传递。
摩擦离合器的典型的第二设计方案是简称为片式离合器的摩擦片式离合器。
该摩擦离合器与其他摩擦离合器、例如上文所描述的单片离合器相比的表征的特性是多个、在那也称作摩擦衬面的摩擦片的成列的设置方式。在此,第一摩擦片沿着所述列观察与被驱动的轴、第二摩擦片与要驱动的轴、第三摩擦片再与被驱动的轴等交替地不可旋转地连接。与被驱动的轴不可旋转地连接的摩擦片和与要驱动的轴不可旋转地连接的摩擦片形成摩擦副。如果将被驱动的轴的和要驱动的轴的摩擦片借助于预设的压紧力轴向地压紧,那么相同的压紧力作用到所有摩擦副上。由于在与被驱动的轴不可旋转地连接的摩擦片和与要驱动的轴不可旋转地连接的摩擦片之间的较大的接触面,在相同压紧力下例如与单片离合器相比,片式离合器能够传递更大的扭矩。
在通常的全轮动力传动系中,片式离合器形式的摩擦离合器用于传递扭矩。所述离合器必须借助于多个kN的力压紧,以便能够传递所需的扭矩。
通常电液地、例如借助于电动驱动的液压泵和液压活塞或者机电地、例如借助于电动机经由正齿轮传动机构和/或蜗杆传动机构和/或滚珠斜坡机构和/或曲杆机构和/或上述机构的组合操纵摩擦离合器、例如片式离合器。
根据上文的、不完整的列举显而易见的是,提出能够如何操纵摩擦离合器的多个不同的设计可行性。
由于在离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器中的结构空间通常非常受限制,一些上文中提到的操纵机构被排除。此外,由于结构空间通常非常受限制并且成本压力高,原则上排除如下两个操纵机构的安装,其中一个操纵机构操纵离合器以及另一个操纵机构切换中间传动机构。
因此,为了操纵离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器已知的是:提出一种设备,所述设备不仅操纵离合器而且切换中间传动机构。
用于操纵离合器并且用于切换中间传动机构的设备的常用的解决方案包括相对小的12V的、功率等级小于100W且扭矩小于1Nm的电动机。
在所述边界条件下需要在电动机和离合器之间的相对高的机械的传动。
所述传动必须是成本适宜的,具有良好的效率并且处于通常非常受限制的结构空间中。
具有两级的中间传动机构的分动器的常用的实施方案是借助于如下设备操纵离合器且切换两级的中间传动机构,所述设备具有电动驱动的、带有两个凸轮盘的换挡轴。
在此,在换挡轴的第一转角范围中在中间传动机构的第一换挡级中操纵离合器,在换挡轴的第二转角范围中在中间传动机构的第一和第二换挡级之间来回切换,以及在换挡轴的第三转角范围中在中间传动机构的第二换挡级中操纵离合器。
对此提供的整个角范围以360°局限于换挡轴的整圈。由此,也限制了用于操纵离合器的传动比。
通过DE 11 2006 002 138 T5已知一种离合器控制的分动器,所述分动器具有两级的中间传动机构和构成为片式离合器的离合器。为了操纵离合器以及切换中间传动机构,分动器包括如下设备,所述设备具有换挡轴和使所述换挡轴处于转动运动的电动机以及两个凸轮盘,即离合器凸轮盘和换挡凸轮盘。换挡凸轮盘设置在换挡轴上。换挡凸轮盘从中性位置起分别沿两个转动方向最多半圈的旋转引起轴向运动,所述轴向运动与换挡轴的转动方向相关地引起中间传动机构从第一级到第二级的切换以及相反的切换。离合器凸轮盘与平行于换挡轴的纵向轴线作用的、轴向作用到片式离合器上的滚珠斜坡机构连接。在离合器凸轮盘从中性位置起不仅沿第一转动方向而且沿相反的第二转动方向转动时,滚珠斜坡机构压紧片式离合器。离合器凸轮盘借助于换挡轴旋转地被驱动。为此,在换挡轴上设置有凸轮盘,所述凸轮盘具有两个以中性转角彼此隔开的携动件,所述携动件在转动换挡轴时不仅沿第一转动方向、而且沿相反的第二转动方向从中性位置起与离合器凸轮盘接合。在此,中性转角的大小确定为,使得从换挡轴的中性位置起,与两个携动件的转动方向相关地在超过一半的中性转角时才带动离合器凸轮盘进而沿相对于换挡轴相反的方向转动。由此,能够在由中性转角给出的转角范围之内借助于换挡凸轮盘在中间传动机构的换挡级之间来回切换,接着从带动离合器凸轮盘时起才由两个携动件中的一个携动件压紧片式离合器。当换挡轴的从其中性位置起的转角范围如在换挡凸轮盘的说明中已经描述那样总共局限于一整圈时,离合器凸轮盘在此仅经受沿每个方向大约45°的旋转。由此,所述离合器凸轮盘经受与换挡轴的一整圈相比四分之一圈的最大转角范围。由此,滚珠斜坡机构的总传动比沿一个转动方向而且沿另一转动方向不利地趋向于四分之一圈。作为替代方案,滚珠斜坡机构能够经由齿轮组与换挡轴直接耦联。在此,取消离合器凸轮盘和凸轮盘。为了相同的工作模式,滚珠斜坡机构然而需要中性范围,换挡过程能够在所述中性范围内发生。
通过EP 1 977 128 B1已知的是,在离合器控制的、具有两级的中间传动机构和构成为片式离合器的离合器的分动器中,用于操纵离合器以及用于切换中间传动机构的设备的离合器凸轮盘构成为具有两个分别螺旋状地围绕离合器凸轮盘轴线环绕的螺旋通道,其中所述设备具有换挡轴和使所述换挡轴处于转动运动中的电动机以及两个凸轮盘、即换挡凸轮盘和离合器凸轮盘,两个滚子中的一个滚子分别在所述螺旋通道中和沿着所述螺旋通道滚动,所述滚子相对于离合器凸轮盘轴线相反置地设置。每个螺旋通道在其中点处具有中央的凹部,各一个沿轴向方向升高的斜坡沿两个转动方向观察从所述凹部起延伸至每个螺旋通道的相对置的端部。从离合器凸轮盘的位于离合器凸轮盘轴线上的中点观察,两个螺旋通道的两个凹部相反置地设置。滚子以可围绕径向伸展的轴线转动并且以可径向移动地安装的方式设置在经由正齿轮借助于换挡轴可转动的、与正齿轮啮合的齿轮中。离合器从动盘本身在两个确定中性范围的止挡件之间以可转动大约180°的方式设置。在换挡轴的中性位置中,离合器从动盘处于两个止挡件之间的转角位置中。换挡凸轮盘与换挡轴不可旋转地连接。换挡凸轮盘具有轴向的滑槽引导装置。滑槽引导装置围绕中性位置具有沿轴向方向沿着换挡轴升高的斜坡,所述斜坡在其两个端部上分别过渡到缝隙中,所述缝隙在垂直于换挡轴的轴线伸展的平面中环绕换挡轴。在滑槽引导装置中接合有换挡销,所述换挡销借助于滑槽引导装置沿两个轴向方向沿着换挡轴引导。换挡销的平行于换挡轴的轴线的运动引起中间传动机构的换挡级的变换。如果换挡轴从中性位置起沿转动方向转动,那么所述换挡轴经由正齿轮驱动具有两个滚子的齿轮。在换挡轴从中性位置起沿转动方向转动时,与换挡轴耦联的齿轮的两个滚子将离合器凸轮盘与转动方向相关地从中性位置起朝两个止挡件中的一个止挡件旋转,其中所述两个滚子在中性位置中位于与其相关联的、在螺旋通道的相对置地升高的斜坡之间的凹部中。为了将离合器凸轮盘从一个止挡件向另一止挡件旋转,换挡轴在此以称为中性范围的转角范围转动,在所述转角范围之内能够在中间传动机构的第一和第二换挡级之间来回切换,而不操纵离合器。在中间传动机构的第一和第二换挡级之间的来回切换通过如下方式实现,即在离合器凸轮盘从中性位置朝向止挡件中的一个止挡件旋转期间,换挡轴同时转动换挡凸轮盘,在所述换挡凸轮盘的滑槽引导装置中换挡销首先跟随斜坡进而经受轴向移动。由此,通过相反地转动换挡轴在中间传动机构的换挡级之间变换。如果换挡轴沿已经选择的转动方向继续转动,那么在中性范围的端部处,换挡凸轮盘的滑槽引导装置的斜坡过渡到缝隙中,使得换挡销不再经受进一步的轴向移动并且保持中间传动机构的选择的换挡级。然而,齿轮的两个滚子跟随斜坡,其中所述齿轮在换挡轴继续转动时同样继续转动,所述斜坡在现在相对于止挡件固定的离合器凸轮盘的分别与这两个滚子相关联的两个螺旋通道中从两个中央的凹部起沿轴向方向升高。滚子是滚珠斜坡机构的部分,滚子跟随在与所述滚子相关联的螺旋通道中的斜坡越远,所述滚珠坡机构将片式离合器越来越大程度地按压在一起。由于滚子的径向的可移动性,实现齿轮相对于离合器凸轮盘一整圈的转动,所述离合器凸轮盘相对于止挡件固定。由此,对于压紧片式离合器所需的传动比能够有利地分配到沿每个方向的一整圈上。此外,能够通过止挡件的相应的位置确定中性范围,在所述中性范围中进行在中间传动机构的换挡级之间的变换。由此,也能够将用于变换换挡级的传动分配到由止挡件给出的中性范围上。
通过EP1 875 109 B1已知的是,在离合器控制的、具有例如构成为片式离合器的摩擦离合器的分动器中得到用于操纵摩擦离合器的高的传动比,其方式在于:所述摩擦离合器借助于两个斜坡环压紧在一起。重要的是,两个斜坡环反向的旋转将这两个斜坡环在轴向上分开。在斜坡环上分别安装有剪式杆或者与所述剪式杆是一件式的。剪式杆的设有滚子的端部设置在离合器凸轮盘的环周上。离合器凸轮盘的环周两件式地分为两个相对于离合器凸轮盘的中点点对称的弯道,每个弯道一个剪式杆。弯道构成为,使得随着离合器凸轮盘从初始位置起的递增的转动相反地枢转剪式杆。由此,能够将对于压紧片式离合器所需的传动比分配到离合器凸轮盘的沿转动方向的半圈上。
通过现有技术已知的离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器的共同之处是用于压紧所述分动器的摩擦离合器的受限的传动比。
发明内容
本发明的目的是,研发一种用于对离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器进行操纵的设备,所述设备具有较高的传动比,以及研发一种配设有这种设备的、离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器。
所述目的相应通过独立权利要求的特征实现。
据此,本发明的第一主题涉及一种用于对离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器进行操纵的设备。所述设备包括:
-优选沿相反的转动方向可转动地驱动的换挡轴;
-用于转动换挡轴的驱动器,优选电动机,其中然而也可考虑其他驱动器,例如仅列举一些可考虑的设计方案即液压的或气动的驱动器,或者这些驱动器的组合;
-离合器凸轮盘以及优选换挡凸轮盘,这两者能够借助于换挡轴分别围绕自身的或围绕共同的轴线、例如与换挡轴的轴线相同的轴线旋转,或者这两者的一个能够围绕换挡轴的轴线旋转以及其中另一个能够围绕自身的轴线旋转;以及
-一个或两个与用于操纵摩擦离合器的操纵机构耦联的剪式杆,其中所述摩擦离合器在需要时在分动器的驱动轴和分动器的副轴之间产生可调节的力线。
借助于设备,在第一转角范围中在中间传动机构的第一换挡级中操纵离合器,在第二转角范围中在中间传动机构的第一和第二换挡级之间来回切换,以及在第三转角范围中在中间传动机构的第二换挡级中操纵离合器。
至少一个剪式杆的优选设有至少一个滚子的端部在设置在离合器凸轮盘上的滑槽中引导。
对于剪式杆的每个要引导的端部,滑槽能够具有弯道。
例如,与第一剪式杆相关联的第一弯道能够设置在离合器凸轮盘的第一端侧上以及与第二剪式杆相关联的第二弯道能够设置在离合器凸轮盘的与离合器凸轮盘的第一端侧相对置的第二端侧上。在此,离合器凸轮盘轴线垂直于两个端侧伸展。
作为替代方案,与第一剪式杆相关联的第一弯道和与第二剪式杆相关联的第二弯道设置在离合器凸轮盘的同一端侧上,其中弯道彼此交错地螺旋形地环绕离合器凸轮盘轴线的方式构成,离合器凸轮盘轴线垂直于离合器凸轮盘的端侧设立。
弯道能够构成为,随着沿转动方向以及沿相反的转动方向的转角递增,在离合器凸轮盘从中性位置起转动时,其端部在弯道中引导的剪式杆从起始位置起沿转动方向经受背离离合器凸轮盘轴线的递增的偏移以及沿相反的另一转动方向经受朝向离合器凸轮盘轴线的递增的偏移。
由此,从中性位置起沿一个转动方向形成第一转角范围,在所述第一转角范围中在中间传动机构的第一换挡级中操纵离合器;以及沿另一转动方向形成第三转角范围,在所述第三转角范围中在中间传动机构的第二换挡级中操纵离合器。所述配置能够不仅与一个剪式杆、而且与两个剪式杆使用。
作为替代方案,在两个剪式杆的情况下,一个剪式杆的弯道构成为,使得在将离合器凸轮盘从中性位置起转动时其端部在弯道中引导的且在中性位置中占据开始位置的剪式杆随着转角沿一个转动方向递增经受背离离合器凸轮盘轴线的递增的偏移或者经受朝向离合器凸轮盘轴线的递增的偏移,以及随着转角沿相反的另一转动方向递增以所述剪式杆与离合器凸轮盘轴线间距恒定的方式引导所述剪式杆;相反另一剪式杆的弯道构成为,使得在将离合器凸轮盘从中性位置起转动时其端部在弯道中引导的且在中性位置中占据开始位置的另一剪式杆随着转角沿一个转动方向递增保持与离合器凸轮盘轴线的恒定的间距,以及随着转角沿相反的另一转动方向递增经受背离离合器凸轮盘轴线的递增的偏移或者经受朝向离合器凸轮盘轴线的递增的偏移。
由此,在每个转动方向上,两个剪式杆中的仅一个剪式杆偏移,相反剩余的剪式杆保持其开始位置并且其中从中性位置起一个剪式杆沿一个转动方向偏移,以及另一剪式杆沿相反的转动方向偏移。
如果设有其端部分别在滑槽的弯道中引导的两个剪式杆,那么两个分别与剪式杆的端部相关联的弯道构成为,使得沿两个转动方向相反地枢转剪式杆。
例如,这能够通过如下方式实现,即两个剪式杆的端部与离合器凸轮盘轴线相反置地接合到相同的弯道中和/或所述两个剪式杆的端部在相应的弯道中引导,其中所述弯道然而围绕离合器凸轮盘轴线相对于彼此旋转180°地设置并环绕离合器凸轮盘轴线。
在每个转动方向上,弯道从例如大致位于弯道的中心的中性位置起围绕离合器凸轮盘轴线环绕至少180°,使得需要离合器凸轮盘转动多于一整圈,以便使剪式杆的在弯道中引导的端部从弯道的一个端部例如经过中性位置到达弯道的相对置的端部。
由此,能够实现高于360°的旋转角,伴随着相对于被限制的小于360°的旋转角的情况提高至少大约25%的传动比。
原则上,可考虑具有仅一个剪式杆的实施方案,所述剪式杆的例如设有滚子的端部在离合器凸轮盘的滑槽中引导,或者可考虑具有第一剪式杆和第二剪式杆的实施方案,所述第一剪式杆的例如设有滚子的端部在离合器凸轮盘的滑槽中引导以及所述第二剪式杆例如支撑在壳体上或支撑在换挡轴上。
作为替代方案,可考虑具有两个其端部分别在滑槽的弯道中引导的剪式杆的实施方案。
与一个或多个剪式杆耦联的操纵机构能够包括相对于彼此可旋转的两个斜坡环,所述两个斜坡环或者相对于彼此可旋转,或者其中一个斜坡环固定地构成并且另一个斜坡环可相对于固定的斜坡环旋转,其中至少一个斜坡环与剪式杆连接或者与所述剪式杆是一件式的。重要的是,两个斜坡环沿相反方向的旋转使其在轴向方向上彼此分离。
如果设有仅一个剪式杆,其中其例如设有滚子的端部在离合器凸轮盘的滑槽中引导,那么所述剪式杆相对于剩余的、不可旋转的斜坡环的旋转同样引起两个斜坡环在轴向方向上彼此分离,所述斜坡环例如借助于第二剪式杆防旋转地支撑在换挡轴上。
为了从中性位置起得到两个斜坡环沿一个转动方向以及沿另一相反的转动方向的分离,两个斜坡环能够在其各一个端侧中设有至少一个环绕的、V形地构成的斜坡,所述斜坡在其中心处具有凹部并且其端部在突出的部位处或者在数学的意义上连续地,即不具有位于其中间的突变地互相碰撞,或者与相邻的、相同的斜坡的一个端部在突出的部位处连续地互相碰撞,其中在例如两个V形的斜坡在同一突出的部位处起始和终止的情况下围绕斜坡环的圆周来看得到W形的结构。两个斜坡环的设有斜坡的端侧彼此相向,其中在中性位置中一个斜坡环的突出的部位安置在另一斜坡环的凹部中。
斜坡环能够构成为滚珠斜坡环或者共同地形成滚珠斜坡机构。
离合器凸轮盘相对于换挡轴在两个止挡件之间以可旋转第二转角范围的方式设置,在所述第二转角范围之内能够在中间传动机构的第一换挡级和第二换挡级之间来回切换,其中第二转角范围形成中性范围。
为此,换挡凸轮盘与中间传动机构有效连接,使得从中性位置起在中性范围之内沿相反的转动方向转动换挡轴时在中间传动机构的换挡级之间变换,其中从离开中性范围起保持中间传动机构的通过从中性位置起的转动方向已经选择的换挡级,并且通过随后带动离合器凸轮盘在换挡轴继续转动时在中性范围的端部处或在中性范围之外通过至少一个剪式杆的偏移将在分动器的驱动轴和分动器的副轴之间产生可调节的力线的摩擦离合器随着转角递增而越被压紧。
在形成中性范围的第二转角范围之内在中间传动机构的第一和第二换挡级之间来回切换,而离合器凸轮盘通过至少一个其端部在滑槽中引导的剪式杆在中性位置中保持静止。
只有当换挡轴转动超出中性范围时,离合器凸轮盘开始一起转动,经过止挡件。由此,在两个转动方向上分别提供仅用于操纵摩擦离合器的至少大约180°的转角范围。
设置在离合器凸轮盘上的滑槽的至少一个弯道能够具有关于随着转角沿一个转动方向以及沿另一相反的转动方向递增而由所述弯道引起的至少一个剪式杆的递增的偏移的方面的递减的设计方案,其中所述剪式杆的端部在所述弯道中引导。例如,递减的设计方案能够构成为,使得弯道在摩擦离合器的气隙的区域中和在离合器执行的区域中背离或朝向离合器凸轮盘轴线具有不同的斜率,在离合器执行的区域中在气隙的端部上,摩擦离合器被压紧。优选地,从中性位置起在气隙的区域中首先设有高的斜率,相反紧接于此在离合器执行的区域中设有平的斜率。
由此,在离合器执行的区域中的传动比与线性的设计方案相比能够提高大约20%。
为了操纵摩擦离合器而必须压紧摩擦离合器所通过的离合器行程基本上分为三个区域:气隙、公差和磨损以及操纵行程。在气隙中所需的力是非常小的。因此,能够以高的斜率伴随着滑槽的至少一个弯道的小的传动比经过所述区域。由于高的斜率,对于摩擦离合器的预设的气隙仅需要换挡轴的小的转角,由此剩下第一和第三转角范围的提供用于压紧摩擦离合器的较大的部分,在所述第一和第三转角范围之内操纵摩擦离合器。在所述剩下的部分中,滑槽的至少一个弯道沿转动方向朝向离合器凸轮盘轴线以及沿另一相反的转动方向背离离合器凸轮盘轴线具有小的斜率,相应于高的传动比。
滑槽的至少一个弯道的在转角变化恒定时剪式杆的不同程度的偏移变化引起的递减的设计方案基于数学方面连续的数学函数,或者构成为具有两个或更多个不同的、然而各自恒定的斜率。
离合器凸轮盘优选以可旋转第二转角范围的方式设置在换挡轴上,第二转角范围形成中性范围。
主要强调的是,在用于对离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器进行操纵的常规的设备中通过也称作控制凸轮的离合器凸轮盘使两个剪式杆相对于彼此旋转,然后所述剪式杆例如经由螺丝状的滚珠坡机构将轴向力施加到离合器上。两个剪式杆中的一个剪式杆的端部在此例如在控制凸轮的环周上运动,相反另一剪式杆支撑在换挡轴上或在离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器的壳体上,所述壳体尤其例如能够容纳用于操纵离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器的设备的至少一部分。与之相应地,在根据本发明的设备中提出,至少对于一个剪式杆的例如设有至少一个滚子的端部、优选对于两个剪式杆的例如分别设有至少一个滚子的端部,设置在离合器凸轮盘上的、用于引导至少一个剪式杆的端部的滑槽分别设置有各一个自身的、分别引导剪式杆的端部的、螺旋状的弯道。由此,在根据本发明的设备中,获得离合器凸轮盘的超过360°的转角范围,由此与小于360°的转动相比能够关于转角的预设的增量选择一个或多个弯道的沿离合器凸轮盘轴线的径向方向观察较小的斜率进而能够实现较高的传动比。
除了通过消除现有技术的所有缺点完全地实现所设定的目的以外,尤其通过提高机械的传动比或者通过提高在用于对离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器进行操纵的设备的驱动器与配设有这种设备的分动器的、将轴向力施加到摩擦离合器上的操纵机构之间的传动比得到相对于现有技术的优点。
通过改善在从驱动器延伸至操纵机构的执行链之内的总效率得到附加的优点。
伴随于此的优点是由于对设备的驱动器的功率要求减小而引起的成本节约。
本发明的第二主题涉及离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器。分动器包括:
-驱动轴;
-与驱动轴永久耦联的,例如与所述驱动轴固定地连接的或一件式的主轴;
-必要时与驱动轴轴线错位地设置的副轴;
-必要时,设置在驱动轴和副轴之间的、跨越其可能存在的轴线错位的错位传动机构;
-设置在驱动轴和副轴之间的摩擦离合器,所述摩擦离合器在需要时在其运行时将所述副轴与驱动轴耦联以及在需要时在其停止时将所述副轴与驱动轴脱耦,所述摩擦离合器具有至少一个摩擦副,所述摩擦副由与被驱动的轴不可旋转地连接的第一摩擦片和与要驱动的轴不可旋转地连接的第二摩擦片构成;
-操纵机构,所述操纵机构在其操纵时将引起摩擦离合器压紧的轴向力施加到摩擦离合器的一个或多个摩擦副上;
-具有第一和第二换挡级的两级的中间传动机构;以及
-之前描述的、用于对离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器进行操纵的设备,所述设备一方面操纵摩擦离合器以及另一方面变化中间传动机构的换挡级。
借助于至少一个其端部在离合器凸轮盘的滑槽中引导的剪式杆操纵操纵机构。
离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器使得所描述的用于对离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器进行操纵的设备的所有优点可与这种分动器结合地使用。
设备以及分动器能够替代地或附加地具有结合现有技术引入的单个特征或多个特征的组合和/或具有在一个或多个对于现有技术提到的文献中所描述的特征。
此外,设备能够替代地或附加地能够具有结合分动器之前所描述的单个特征或多个特征的组合,同样分动器替代地或附加地能够具有结合设备之前所描述的单个特征或多个特征的组合。
主要强调的是,通过之前所描述的措施能够实现用于识别换挡位置的方法,以便避免换挡轴在形成中间传动机构的换挡范围的第二转角范围中的不期望地旋转。
附图说明
在下文中根据在附图中示出的实施例详细阐述本发明及其优点。在附图中,各个元件彼此间的大小比例不总是对应于实际的大小比例,因为在附图中一些形状被简化而且其他形状为了更好地示出而与其他元件相比被放大。对于本发明的相同的或其相同作用的元件使用相同的附图标记。此外,为了清楚,仅示出在各个附图中的对于相应的附图的描述所需的附图标记。示出的实施方式仅是能够设计根据本发明的分动器的示例而不是最终的限制。附图以示意图示出:
图1示出离合器凸轮盘在用于操纵分动器的设备的换挡轴上以旋转转角范围的设置方案的、沿着离合器凸轮盘轴线观察的细节图,其中所述分动器是离合器控制的并且具有两级的中间传动机构。
图2示出用于对离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器进行操纵的设备的沿着离合器凸轮盘轴线观察的视图。
图3示出描述用于对离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器进行操纵的设备关于其换挡轴的转角范围的函数的图表。
图4示出设置在用于对离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器进行操纵的设备的离合器凸轮盘上的滑槽的弯道的线性的设计方案的两个递减的设计方案的对比图表。
图5示出摩擦离合器的操纵力与所述摩擦离合器的离合器行程的对比图表。
图6示出用于对离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器进行操纵的设备。
具体实施方式
在图1中和在图2中完整地或部分地示出的用于对离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器进行操纵的设备01包括:
-优选沿相反的转动方向可转动地驱动的换挡轴02,
-用于转动换挡轴02的驱动器,优选电动机,其中然而也可考虑其他驱动器,例如仅列举一些可考虑的设计方案即液压的或气动的驱动器,或者这些驱动器的组合;
-离合器凸轮盘03以及必要时换挡凸轮盘,这两者能够借助于换挡轴02分别围绕自身的轴线或围绕共同的轴线、例如与换挡轴02的轴线相同的轴线旋转,或者这两者中的一个能够围绕换挡轴02的轴线旋转以及其中另一个能够围绕自身的轴线旋转;以及
-一个或两个与用于操纵摩擦离合器的操纵机构04耦联的剪式杆05,其中所述摩擦离合器在需要时在分动器的驱动轴和分动器的副轴之间建立可调节的力线,
其中:
-至少一个剪式杆05的端部06在设置于离合器凸轮盘03上的滑槽07上或中引导,
-每个剪式杆05的滑槽07分别具有弯道71,72,在所述弯道中引导与弯道71,72相关联的剪式杆05的端部06,
-至少一个弯道71,72围绕垂直于离合器凸轮盘03伸展的离合器凸轮盘轴线30环绕至少360°(图2),
-至少一个弯道71,72具有至少一个螺旋状的部段70,所述部段具有随着转角的变化而距离合器凸轮盘轴线30的连续递增或递减的间距,沿着所述部段70,剪式杆05的在其中引导的端部06在以改变的转角转动离合器凸轮盘03时经受所述端部优选垂直于离合器凸轮盘轴线30的偏移的连续递增或递减的变化(图2),以及
-离合器凸轮盘03相对于换挡轴02在两个止挡件31,32之间以围绕离合器凸轮盘轴线30可旋转形成中性范围的转角范围2(图3)的方式设置(图1),在所述转角范围2之内通过转动换挡轴02在中间传动机构的第一和第二换挡级之间来回切换,并且其中通过将换挡轴转动超出转角范围2,至少一个剪式杆05的端部06在保持所选的换挡级的情况下经受用于操纵离合器的偏移。
离合器凸轮盘轴线30在此首先表示几何的特征而且不强制性表示轴意义上的机械元件。优选地,离合器凸轮盘03在转角范围2之内相对于换挡轴02以可围绕离合器凸轮盘轴线30转动的方式设置。
如在图1中示出的,离合器凸轮盘03能够以可旋转形成中性范围的转角范围2的方式设置在换挡轴02上。
如在图3中示出的,借助于设备01在第一转角范围1中在中间传动机构的第一换挡级中操纵离合器,在第二转角范围2中在中间传动机构的第一和第二换挡级之间来回切换,以及在第三转角范围3中在中间传动机构的第二换挡级中操纵离合器。
为了在形成中性范围的第二转角范围2之内能够在中间传动机构的第一和第二换挡级之间来回切换,换挡轴02或不可旋转地与换挡轴02连接的换挡凸轮盘与中间传动机构有效连接,使得从中性位置起在换挡轴02沿相反的转动方向转动时在第二转角范围2之内在中间传动机构的换挡级之间变换,其中从通过超过第二转角范围2而离开中性范围起,保持中间传动机构的通过从中性位置起的转动方向已经选择的换挡级,并且通过随后带动离合器凸轮盘03在换挡轴02继续转动时在第二转角范围2的端部上或者在其外部通过至少一个剪式杆05的偏移将摩擦离合器随着转角增大而更大程度地压紧,所述摩擦离合器在分动器的驱动轴和分动器的副轴之间产生可调节的力线。
在形成中性范围的第二转角范围2之内在中间传动机构的第一和第二换挡级之间来回切换,而离合器凸轮盘03通过至少一个其端部06在滑槽07中引导的剪式杆05在中性位置中保持静止(图1)。
只有当换挡轴02转动超出第二转角范围2时,离合器凸轮盘03开始一起转动,经过止挡件31,32。由此,在两个转动方向上分别提供仅用于操纵摩擦离合器的至少大约180°的转角范围,优选直至360°或甚至高于360°。
由此,能够实现超过360°的旋转角,连同与小于360°的受限的旋转角相比提高至少大约25%的传动比。
至少一个剪式杆05能够在其在滑槽07中引导的端部06上设有至少一个在滑槽07上或在滑槽07中滚动的、可转动地安装在端部06上的滚子08(图1)。
设置在离合器凸轮盘03上的滑槽07的至少一个弯道71,72能够具有关于随着转角至少沿一个转动方向、优选沿一个转动方向以及沿另一相反的转动方向递增而由所述弯道引起的至少一个剪式杆05的递增的偏移的方面的递减的设计方案,其中所述剪式杆的端部06在所述弯道中引导,如在图4中示出。在此,11“凸轮斜率”表示与表示为“离合器位移(凸轮旋转)”的转角的变化程度相比的偏移的变化程度。示出三个不同的曲线分布,用101“线性”表示偏移和转角具有线性关系的线性的设计方案,用102“线性/2级”表示具有偏移和转角的分为两部段的、线性关系的递减的设计方案,其中两部段具有不同的比例,以及用103“非线性”表示具有偏移和转角的关系的连续变化的比例的递减的设计方案。
据此,滑槽07的至少一个弯道71,72的引起剪式杆05的在转角变化恒定时不同程度的偏移变化的递减的设计方案能够基于数学方面连续的数学函数(103),或者构成为具有两个或更多个不同的、然而本身恒定的斜率(102)。
递减的设计方案的背景是,在图5中用14“离合器位移”表示的、在压紧离合器时经过的离合器行程(经过所述离合器行程,摩擦离合器为了其操纵必须被压紧)主要分为三部段105、107和108以及106:部段105:气隙,部段107和108:公差和磨损,以及部段106:操纵或调整行程。在气隙中所需的力是非常小的。因此,能够以高的斜率伴随着滑槽07的至少一个弯道71,72的小的传动比经过所述区域。由于高的斜率,对于摩擦离合器的预设的气隙仅需要换挡轴02的小的转角,由此剩下第一转角范围1的和第三转角范围3的提供用于压紧摩擦离合器的较大部分,在所述第一转角范围的和第三转角范围之内操纵摩擦离合器。在所述剩下的部分中,滑槽07的至少一个弯道71,72具有小的斜率,相应于高的传动比。
在此,递减的设计方案优选构成为,使得弯道沿着其围绕离合器凸轮盘轴线30的走向在摩擦离合器的气隙的区域中和在离合器执行的区域中具有背离和/或朝向离合器凸轮盘轴线30的不同的斜率,其中在所述离合器执行的区域中在气隙的端部处压紧摩擦离合器。
对此,图5示出用13“离合器力矩”表示的对于压紧摩擦离合器所需的力关于用14“离合器位移”表示的、在压紧离合器时经过的离合器行程的表示为“离合器特征曲线”的曲线分布。
在此显而易见的是,沿着曲线104的不同的、用105“气隙”、106“调整行程”、107“公差”以及108“磨损”表示的部段必须施加不同的力。因此,例如几乎不需要力以经过部段105,相反力耗费大幅度地升高以经过随后的部段106、107和108。
递减的设计方案使得可通过经由转角的变化引起的偏移的变化程度影响的传动比匹配于所述情况。
例如,从在图1中示出的中性位置起,在气隙的部段105中首先设有高的斜率,相反紧接于此在离合器执行的部段106中能够设有平坦的斜率。
由此,在离合器执行的部段106中的传动比与线性的设计方案相比能够提高大约20%。
与一个或多个剪式杆05耦联的、设置用于对离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器的摩擦离合器进行操纵的操纵机构04能够包括两个相对于彼此可旋转的斜坡环09,所述两个斜坡环是相对于彼此可旋转的或者两个斜坡环中的一个固定地构成并且另一个可相对于固定的斜坡环旋转。至少一个斜坡环09与剪式杆05连接或者与所述剪式杆一件式地构成。重要的是,两个斜坡环09沿相反方向的旋转使其在轴向方向上彼此分离。
这能够借助于固定的第一斜坡环09和与剪式杆05连接的或一件式的第二斜坡环09实现,其中第二斜坡环09从中性位置起沿两个方向相对于第一斜坡环09可旋转并且第二斜坡环09不仅沿第一转动方向而且沿相反的第二转动方向的旋转将两个斜坡环09轴向地彼此分离。
作为替代方案,能够设有两个剪式杆05,如这在图2中示出的。
在此,滑槽07的弯道71,72与每个剪式杆05的端部06相关联。在离合器凸轮盘的每个转动方向上,弯道71、72从例如大致位于弯道71,72的中心的中性位置起围绕离合器凸轮盘轴线30环绕至少180°,优选直至360°或甚至超过360°,使得需要将离合器凸轮盘03转动多于一整圈,从而使剪式杆05的在弯道71,72中引导的端部06从弯道71,72的起点例如经过中性位置到达弯道71,72的终点。
为了得到对于操纵机构04的操纵所需的、相反的运动,能够将两个剪式杆05的端部06关于离合器凸轮盘轴线30彼此对角相对置地分别在自身的弯道71,72中引导,如在图2中示出,其中所述操纵机构包括例如两个斜坡环09,所述操纵机构的斜坡环09分别与剪式杆05连接或与所述剪式杆是一件式的。
用于两个剪式杆05的端部06的弯道71,72能够设置在离合器凸轮盘03的相对置的端侧上。优选地,离合器凸轮盘轴线30垂直于相对置的端侧。
弯道71,72能够关于离合器凸轮盘轴线30点对称地构成进而设置在离合器凸轮盘03的相同的端侧上,然而相对于彼此旋转180°地设置。
在此,与第一剪式杆51相关联的第一弯道71和与第二剪式杆52相关联的第二弯道72能够设置在离合器凸轮盘03的相同的端侧上,其中弯道71,72彼此交错地螺旋地环绕垂直于离合器凸轮盘03的端侧的离合器凸轮盘轴线30地构成。
原则上,弯道71,72的点对称的设计方案即使在设置在离合器凸轮盘03的相对置的端侧上时是可行的。
弯道71,72能够以设置在离合器凸轮盘03上的方式构成,使得从离合器凸轮盘03的中性位置起(在所述中性位置中两个剪式杆05占据初始位置),在沿第一转动方向转动时第一剪式杆51随着转角递增而经受背离离合器凸轮盘轴线30或朝向离合器凸轮盘轴线30的递增的偏移,相反第二剪式杆52维持其初始位置,并且在沿与第一转动方向相反的第二转动方向转动时,第二剪式杆52随着转角递增而经受背离离合器凸轮盘轴线30的或朝向离合器凸轮盘轴线30的递增的偏移,相反第一剪式杆51维持其初始位置。图2示出如下设计方案,其中从中性位置起在离合器凸轮盘03沿第一转动方向转动时第一剪式杆51随着转角递增而经受背离离合器凸轮盘轴线30的递增的偏移,相反第二剪式杆52维持其初始位置,并且同样从中性位置起在沿与第一转动方向相反的第二转动方向转动时,第二剪式杆52随着转角递增经受远离离合器凸轮盘轴线30的递增的偏移,相反第一剪式杆51维持其初始位置。
这例如能够借助于带有螺旋状的第一部段70的两个弯道71,72实现,所述螺旋状的第一部段用于背离或朝向离合器凸轮盘轴线30的递增的或递减的偏移,所述螺旋状的第一部段过渡到与连续沟槽类似地以相同地间距围绕离合器凸轮盘轴线30的第二部段73中。
替代地,至少一个弯道71,72能够构成为,使得从中性位置起,端部06在弯道71,72中引导的剪式杆05在离合器凸轮盘03沿第一转动方向转动时随着转角递增经受背离离合器凸轮盘轴线30的递增的偏移以及在沿与第一转动方向相反的第二转动方向转动时经受朝向离合器凸轮盘轴线30的递减的偏移。
概括地说,据此至少一个弯道71,72能够构成为,使得从中性位置起,端部06在弯道71,72中引导的剪式杆05,51在离合器凸轮盘03沿第一转动方向转动时和/或沿与第一转动方向相反的第二转动方向转动时随着转角递增经受背离离合器凸轮盘轴线30的递增的偏移或经受朝向离合器凸轮盘轴线30的递减的偏移,相反必要时设有的剩余的剪式杆05,52在转角沿相同的转动反向递增时没有经受关于离合器凸轮盘轴线30的偏移或经受关于离合器凸轮盘轴线30的偏移,该偏移例如通过如下方式造成剩余的剪式杆05,52的相反的运动,即将剩余的剪式杆05,52的端部06关于离合器凸轮盘轴线30与另一剪式杆05,51的端部06相反置地设置并且引导到关于与另一剪式杆05,51的端部06相关联的弯道71点对称地设置的弯道72中。
主要强调的是,当设有其端部06分别在滑槽07的弯道71,72中引导的两个剪式杆05,51,52时,这两个分别与剪式杆05的端部06相关联的弯道71,72能够构成为,使得沿两个转动方向相反地枢转剪式杆05。
这能够如已经提到那样例如通过在滑槽07中或在滑槽07上关于离合器凸轮盘轴线30相反置地引导剪式杆05,51,52的端部来实现。
原则上可考虑具有仅一个其例如设有滚子的端部在离合器凸轮盘的滑槽中引导的剪式杆的实施方案或具有其例如设有滚子的端部在离合器凸轮盘的滑槽中引导的第一剪式杆和例如支撑在壳体或换挡轴上的第二剪式杆的实施方案。
主要强调的是,在图6中示出的、用于对离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器进行操纵的设备1000中通过也称作控制凸轮1001的离合器凸轮盘将两个剪式杆1020相对于彼此旋转,所述两个剪式杆例如然后经由螺丝状的滚珠斜坡机构将轴向力施加到离合器上。在此,两个剪式杆中的一个1021能够以其端部例如在控制凸轮1001的圆周上运动,相反另一剪式杆1022支撑在换挡轴1003上或在离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器的壳体上,所述壳体尤其例如能够容纳用于对离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器进行控制的设备的至少一部分。
与之相应地,在设备01中提出,至少对于剪式杆05的例如设有至少一个滚子08的端部06,优选对于两个剪式杆51,52的例如分别设有至少一个滚子08的端部06,设有设置在离合器凸轮盘03上的滑槽07,以分别借助于分别用于剪式杆05的被引导的端部06的自身的螺旋状的弯道71,72引导至少一个剪式杆05的端部06。由此,在根据本发明的设备01中得到离合器凸轮盘03的转角范围,所述转角范围能够超出360°,由此与小于360°的转动相比选择一个或多个弯道71,72的沿离合器凸轮盘轴线30的径向方向观察关于转角的预设的增量的更小的斜率进而能够实现更高的传动比。
设备01有利地可结合离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器使用,所述分动器包括:
-驱动轴;
-与驱动轴永久耦联的、例如与所述驱动轴固定地连接的或一件的主轴;
-必要时与驱动轴轴线错位地设置的副轴;
-必要时,设置在副轴和驱动轴之间的、跨越其可能存在的轴线错位的错位传动机构;
-设置在驱动轴和副轴之间的摩擦离合器,所述摩擦离合器在需要时在其运行时将所述副轴与驱动轴耦联以及在需要时在其停止时将副轴与驱动轴脱耦,所述摩擦离合器具有至少一个摩擦副,所述摩擦副由与被驱动的轴不可旋转地连接的第一摩擦片和与要驱动的轴不可旋转地连接的第二摩擦片构成;
-操纵机构04,所述操纵机构在其操纵时将引起摩擦离合器压紧的轴向力施加到摩擦离合器的一个或多个摩擦副上;以及
-具有第一和第二换挡级的两级的中间传动机构。分动器的特征在于设有之前所描述的、用于对离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器进行操纵的设备01,所述设备一方面操纵摩擦离合器以及另一方面改变中间传动机构的换挡级。在此,操纵机构04为了其操纵而与至少一个其端部06在离合器凸轮盘03的滑槽07中引导的剪式杆05耦联和/或与所述剪式杆有效连接。
永久地与驱动轴耦联的主轴与驱动轴固定地连接或与所述驱动轴是一件式的。
副轴能够与驱动轴轴线错位地设置。在此情况下,跨越轴线错位的错位传动机构设置在副轴和驱动轴之间。
显而易见,本发明能够通过如下、原则上可任意组合的措施实现,所述措施用于整体上和/或在部分区域中提高在其效率方面原则上非常良好的离合器凸轮盘03的传动:
-可旋转换挡角的、用于操纵离合器的离合器凸轮盘03。离合器凸轮盘03以可转动也称作自由角的转角范围2的方式安装在换挡轴02上。通过在转角范围2之内转动换挡轴02在中间传动机构的换挡级之间来回切换。在沿一个转动方向以及沿相反的转动方向超出转角范围2时,离合器凸轮盘03经由两个止挡件31,32中的一个止挡件由换挡轴02带动。由此,剩下凸轮盘的360°的转角范围1和/或转角范围3仅操纵为了离合器,由此能使离合器凸轮盘03的传动比提高大约25%。
-离合器凸轮盘03的递减的几何形状。由于具有在气隙的区域中的高的斜率和在离合器操纵的区域中的平坦的斜率的离合器凸轮盘03的不同的斜率,传动比能再次提高20%。
-增大的旋转角:由于设置在离合器凸轮盘03上的、伴随有用于两个剪式杆05,51,52的单独的弯道71,72的滑槽07的至少一个弯道71,72螺旋状的设计方案,能够得到离合器凸轮盘03的超过360°的旋转角。
要提到的重要的是,为了确定离合器凸轮盘03的当前的转角位置有利地能够设有传感器、例如转角传感器和/或例如其他的、作为叠加的转角传感器,例如在离合器凸轮盘03的外圆周上或在换挡轴02上检测标记等的传感器,例如光学传感器,设有传感器逻辑电路,所述传感器逻辑电路的用于满足例如安全目的的功能允许明确地检测超出360°的转角范围。背景是,仅能够在0°和360°之间的转角范围中测量的位置传感器在由于超出360°的转角范围而出现的重叠范围中不能提供明确的信号。
本发明尤其能够应用在制造离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器01的领域中。
参照优选的实施方式描述本发明。然而对于本领域技术人员可设想的是,能够使本发明变型或变化,但是不脱离权利要求的保护范围。
Claims (15)
1.一种用于对离合器控制的分动器进行操纵的设备(01),所述分动器具有两级的中间传动机构,所述设备包括:
-可转动地驱动的换挡轴(02);
-用于转动所述换挡轴(02)的驱动器;
-离合器凸轮盘(03),所述离合器凸轮盘能够借助于所述换挡轴(02)围绕离合器凸轮盘轴线(30)转动;以及
-至少一个剪式杆(05,51,52),
其中:
-至少一个剪式杆(05,51,52)的端部(06)在设置于所述离合器凸轮盘(03)上的滑槽(07)中引导,
-滑槽(07)对于每个剪式杆(05,51,52)分别具有弯道(71,72),在所述弯道中引导与所述弯道(71,72)相关联的剪式杆(05,51,52)的端部(06),
-所述弯道(71,72)围绕所述离合器凸轮盘轴线(30)环绕至少360°,
-所述弯道(71,72)具有至少一个螺旋状的部段(70),所述部段具有距所述离合器凸轮盘轴线(30)的连续递增或递减的间距,沿着所述部段(70),剪式杆(05,51,52)的在所述部段中引导的端部(06)在以递增的转角转动所述离合器凸轮盘(03)时经受所述端部相对于所述离合器凸轮盘轴线(30)的偏移的连续递增或递减的变化,以及
-所述离合器凸轮盘(03)相对于所述换挡轴(02)在两个止挡件(31,32)之间以可旋转如下转角范围(2)的方式设置,使得通过将所述换挡轴(02)在位于所述止挡件(31,32)之间的所述转角范围(2)之内转动而在中间传动机构的换挡级之间来回切换,并且通过将所述换挡轴(02)转动超出所述转角范围(2),至少一个所述剪式杆(05,51,52)的端部经受偏移以便在维持所选的换挡级的情况下操纵所述离合器。
2.根据权利要求1所述的设备,其中至少一个所述剪式杆(05,51,52)在其在所述滑槽(07)中引导的端部(06)上设有至少一个在所述滑槽(07)中滚动的、可转动地安装的滚子(08)。
3.根据权利要求1或2所述的设备,其中至少一个所述弯道(71,72)具有关于随着转角递增而由所述弯道引起的至少一个剪式杆(05,51,52)的递增的偏移的方面的递减的设计方案,其中所述剪式杆的端部(06)在所述弯道中引导。
4.根据权利要求3所述的设备,其中所述递减的设计方案构成为,使得所述弯道(71,72)沿着其围绕所述离合器凸轮盘轴线(30)的走向具有背离和/或朝向所述离合器凸轮盘轴线(30)的不同的斜率。
5.根据权利要求4所述的设备,其中以中性位置为出发点首先设有高的斜率,相反紧接着设有平坦的斜率。
6.根据权利要求3、4或5中任一项所述的设备,其中至少一个所述弯道(71,72)的递减的设计方案基于在数学方面连续的数学函数构成,或构成为具有两个或更多个不同的、然而各自恒定的斜率。
7.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其中所述离合器凸轮盘(03)以可旋转所述转角范围(2)的方式设置在所述换挡轴(02)上。
8.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其中设有两个剪式杆(05,51,52)。
9.根据权利要求8所述的设备,其中所述两个剪式杆(05,51,52)的端部(06)关于所述离合器凸轮盘轴线(30)彼此相反置地分别在自身的弯道(71,72)中引导。
10.根据权利要求8或9所述的设备,其中用于所述两个剪式杆(05,51,52)的所述弯道(71,72)设置在所述离合器凸轮盘(03)的相对置的端侧上。
11.根据权利要求8、9或10所述的设备,其中所述弯道(71,72)关于所述离合器凸轮盘轴线(30)点对称地构成。
12.根据权利要求8、9或10所述的设备,其中所述弯道(71,72)构成为,使得以所述离合器凸轮盘(03)的中性位置为出发点,在所述中性位置中两个剪式杆(05,51,52)都占据初始位置,在沿第一转动方向转动时,第一剪式杆(05,51)随着转角递增而经受背离所述离合器凸轮盘轴线(30)的或朝向所述离合器凸轮盘轴线(03)的递增的偏移,相反第二剪式杆(05,52)维持其初始位置,以及在沿与所述第一转动方向相反的第二转动方向转动时,所述第二剪式杆(05,52)随着转角递增而经受背离所述离合器凸轮盘轴线(30)的或朝向所述离合器凸轮盘轴线(30)的递增的偏移,相反所述第一剪式杆(05,51)维持其初始位置。
13.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其中至少一个所述弯道(71,72)构成为,使得以中性位置为出发点,端部(06)在所述弯道(71,72)中引导的剪式杆(05,51,52)在所述离合器凸轮盘(03)沿第一转动方向以递增的转角转动时经受背离所述离合器凸轮盘轴线(30)的递增的偏移以及在沿与所述第一转动方向相反的第二转动方向转动时经受朝向所述离合器凸轮盘轴线(30)的递减的偏移。
14.一种离合器控制的、具有两级的中间传动机构的分动器,所述分动器包括:
-驱动轴;
-与所述驱动轴永久耦联的主轴;
-副轴;
-设置在驱动轴和副轴之间的摩擦离合器,所述摩擦离合器在需要时在其运行时将副轴与所述驱动轴耦联以及在需要时在其停止时将副轴与所述驱动轴脱耦,所述摩擦离合器具有至少一个摩擦副,所述摩擦副由与被驱动的轴不可旋转地连接的第一摩擦片和与要驱动的轴不可旋转地连接的第二摩擦片构成;
-操纵机构(04),所述操纵机构在其操纵时将引起所述摩擦离合器压紧的轴向力施加到所述摩擦离合器的一个或多个所述摩擦副上;
-具有第一和第二换挡级的两级的中间传动机构,
其特征在于,所述分动器包括根据权利要求1至13中任一项所述的设备(01),其中所述操纵机构(04)与至少一个所述剪式杆(05,51,52)耦联并且通过至少一个所述剪式杆(05,51,52)的端部(06)的偏移来操纵。
15.根据权利要求14所述的分动器,其中
-所述主轴与所述驱动轴固定地连接或者与所述驱动轴是一件式的,和/或
-所述副轴相对于所述驱动轴轴线错位地设置,并且跨越所述轴线错位的错位传动机构设置在副轴和驱动轴之间,和/或
-所述操纵机构(04)包括两个相对于彼此可旋转的斜坡环(09),所述两个斜坡环能够相对于彼此转动,或者所述两个斜坡环中的一个斜坡环固定地构成并且另一个斜坡环能够相对于固定的所述斜坡环转动,其中至少一个斜坡环(09)与剪式杆(05,51,52)连接或者与所述剪式杆是一件式的。
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