CN107110349A - 传动装置换挡辅助装置以及用于摩托车的换挡装置 - Google Patents

传动装置换挡辅助装置以及用于摩托车的换挡装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种传动装置换挡辅助装置(10)，尤其用于摩托车，其具有壳体(16)、设置在壳体(16)中的活塞(12)以及设置在壳体(16)中的至少一个压力弹簧(20、26)，其中，活塞(12)在至少一个压力弹簧(20、26)压缩的情况下能够相对于壳体(16)移动。此外设有独立于所述一个或者多个压力弹簧(20、26)构成的锁定装置(38)，在低于施加到所述活塞(12)或者所述壳体(16)上的预设的解锁力的情况下，该锁定装置使活塞(12)相对于所述壳体(16)固定在中立位置中。这种传动装置换挡辅助装置(10)是用于摩托车的换挡装置的部件并且能够在离合器关闭的情况下实现换挡。

Description

传动装置换挡辅助装置以及用于摩托车的换挡装置
技术领域
本发明涉及一种传动装置换挡辅助装置，尤其是用于摩托车的传动装置换挡辅助装置，所述传动装置换挡辅助装置具有壳体、设置在壳体中的活塞以及设置在壳体中的至少一个压力弹簧，其中，所述活塞在至少一个压力弹簧压缩的情况下可相对于壳体移动。此外，本发明涉及一种用于摩托车的、具有这种传动装置换挡辅助装置的换挡装置。
背景技术
这种类型的传动装置换挡辅助装置例如由DE102010015037A1中已知，并且尤其是在非常运动型的摩托车中能够在不操纵离合器的情况下让驾驶员实现快速换挡。为此，所述也称作换挡辅助的装置被设置在换挡装置的脚换挡杆和传动装置输入端之间。众所周知，为了从当前档位切换到下一个高档位须将脚换挡杆向上拉，而通过向下按压换挡杆则依次切换到各更低档位。设置在脚换挡杆和传动装置的换挡输入端之间的传动装置换挡辅助装置在此通过如下方式获得由驾驶员的脚施加的换挡力：通过行程传感器记录在活塞和壳体之间的相对移动，所述相对移动是在相应压缩预设力水平的压力弹簧情况下实现的。在此，如果移动路径超出了预设值，则会被发动机电子装置识别出并且解读为驾驶员的换挡意愿。发动机的驱动力矩随即降低或中断点火，这使得能够在不操纵离合器的情况下或者甚至在不松开油门柄的情况下实现换挡。在实现换挡之后，发动机转矩立即瞬间重新升高。
在这里必须明确指出的是，在本发明的意义中，所述传动装置换挡辅助装置不可理解为用于传动装置的同步装置；传动装置换挡辅助装置仅用于通过传感器装置检测驾驶员的换挡意愿并且将相应的电子信号传输至发动机控制系统或发动机电子装置。
已知的传动装置换挡辅助装置的缺点是，一个或者多个压力弹簧必须构造成相对比较刚性，以便能够实现精确的空档识别，因为在挂入空档的情况下，传动装置换挡辅助装置恰恰不应做出反应，而是必须作为整体(即在活塞和壳体之间不发生相对运动的情况下)运动。因此，在传动装置换挡辅助装置中的压力弹簧必须具有足够高的弹簧硬度，使得从中立位置出发用于压缩压力弹簧的力大于在传动装置中所需的力，以便挂入空档。这样的结果是，在进一步压缩的情况下(例如每一次换挡过程都是这种情况)由驾驶员克服压力弹簧施加的力还进一步增大，虽然这对于实际的换挡过程可能是不必要的。该力水平被许多驾驶员认为是困难的和不舒适的。
发明内容
因此，本发明的任务是，提供一种能够避免所述缺点的传动装置换挡辅助装置或用于摩托车的换挡装置。
根据本发明，为此在开头所述类型的传动装置换挡辅助装置中设有独立于所述一个或者多个压力弹簧构成的锁定装置，在低于预设的施加到活塞或者壳体上的解锁力情况下，所述锁定装置使活塞相对于壳体固定在中立位置中。即：在不超过预设的解锁力的情况下，所述锁定装置阻止在活塞和壳体之间的相对运动，并且因此阻止传动装置换挡辅助装置起作用。因此，在低于预设的解锁力的情况下，所述传动装置换挡辅助装置作为整体运动，从而能够挂入空档。为了换挡本身，所述力被驾驶员提高，其中，在超过预设的力阈值的情况下所述锁定装置松开，换挡辅助装置被操纵并且执行换挡。由于因此在根据本发明的传动装置换挡辅助装置中所述锁定装置确保可靠的空档识别，因此在传动装置换挡辅助装置中的所述多个或者一个压力弹簧为了换挡本身可构造得明显更软。因此根据本发明的传动装置换挡辅助装置用于提升驾驶舒适性，因为对于驾驶员而言，在不必放弃精准的空档识别的情况下在切换挡位时产生比迄今明显更小的力。
根据一种优选的实施方式设有两个压力弹簧，所述两个压力弹簧在活塞的两侧设置在壳体中，尤其所述活塞在其中立位置中沿着轴向方向大致设置在壳体中央。在此，所述两个压力弹簧可构成具有不同的弹簧特征曲线，这在实践中可能是有利的，尤其是因为研究已经表明，将脚换挡杆向上拉比将脚换挡杆向下压可能明显更敏感。因此有利的是，沿着第一换挡方向(即向上)的弹簧特征曲线比沿着第二换挡方向(即向下)的弹簧特征曲线更软。
作为替选，当然也可能的是，只设有唯一的压力弹簧，由此得到特别小的构造空间需求。
当所述锁定装置具有锁定弹簧以及被所述锁定弹簧加载的锁定元件时，能够实现一种特别可靠但是简单的、并且因此成本有利的构造方案。
优选所述锁定弹簧是螺旋弹簧，所述螺旋弹簧能够简单地并且以低价格制造。
优选所述锁定弹簧是球，所述球基于其几何形状能够在相应的力加载的情况下实现简单的松开。
在一种优选的实施方式中，所述活塞具有凹部，在所述凹部中设置所述锁定弹簧和锁定元件，其中，所述锁定弹簧致力于将锁定元件从所述凹部中压到相对壳体固定的锁定凹部中。这在制造技术上是易于实现的。
作为替选，所述锁定弹簧和所述锁定元件可设置在壳体中的凹部中，其中，所述锁定弹簧于是将所述锁定元件挤压到在活塞上的凹部中。
尤其所述凹部的纵轴线垂直于活塞的移动方向延伸。这使得能够在所述活塞相对于壳体的两个移动方向上的力相同的情况下实现解锁。
为了将所述活塞在解锁力低于预设的解锁力的情况下可靠地固定在壳体中，所述锁定元件在中立位置中至少部分地从凹部中突出并且延伸到锁定凹部中，以便构成形状锁合。
优选所述壳体的周壁具有所述锁定凹部，锁定元件在中立位置中至少部分地嵌入到所述锁定凹部中。
根据一种优选的实施方式，所述至少一个压力弹簧和所述锁定弹簧以及所述锁定元件的几何形状和所述锁定凹部的几何形状这样相互协调，使得用于使锁定元件从锁定凹部中运动出来的轴向移动力大于随后待施加的用于使活塞克服所述至少一个压力弹簧移动的移动力。由此确保精确的空转识别，其中，对于驾驶员而言，在切换挡位的情况下产生比迄今明显更小的力。
在本发明的一种扩展方案中，在活塞上设有传感器组件的第一部件，该第一部件与设置在壳体上的第二部件共同作用，因而可检测在壳体和活塞之间的相对运动。在此，尤其是非接触式的磁性传感器。当然传感器组件也可设置在其它位置上，例如设置在与活塞连接的活塞杆上。
根据本发明的传动装置换挡辅助装置尤其在用于摩托车的换挡装置中使用，其具有可用脚向第一换挡方向或者向与所述第一换挡方向相反的第二换挡方向操纵的换挡杆，该换挡杆经由所述传动装置换挡辅助装置与摩托车传动装置的换挡输入端耦联，其中，传动装置换挡辅助装置能够在离合器闭合的情况下实现换挡。这种换挡装置确保提高的驾驶舒适性，因为对于驾驶员而言，在不必放弃精准的空档识别的情况下，在切换挡位时产生比迄今明显更小的力。
附图说明
其它的特征和优点从下面根据附图对一种优选的实施方式的说明中得出。
在附图中，唯一的附图示出在用于摩托车的换挡装置中采用的传动装置换挡辅助装置的剖视图。
具体实施方式
附图示出根据本发明的、用于摩托车的换挡装置的传动装置换挡辅助装置10(也称为换挡辅助)。该传动装置换挡辅助装置10具有活塞12，该活塞与活塞杆14相连接。所述活塞12可移动地设置在壳体16中，该壳体16固定地与壳体杆18连接。附图示出在其中立位置中的活塞12，在所述中立位置中，活塞沿轴向方向A大致设置在壳体16中间。
活塞杆14的未在附图中示出的第二端部用于将活塞12连接到摩托车的传动装置上，而壳体杆18的同样未示出的第二端部则用于将壳体16连接到摩托车的脚换挡杆上。作为替选，当然也可能的是，所述活塞12与换挡杆耦联，并且壳体16与摩托车的传动装置输入端耦联。所述传动装置换挡辅助装置10即作为换挡力传输装置设置在摩托车的换挡杆和传动装置输入端之间。
在活塞12的朝向活塞杆4的侧上设置有在壳体16中的第一压力弹簧20，该第一压力弹簧支承在活塞12的左侧上，尤其支承在设置在那里的引导元件22上。压力弹簧20的另一端部支承在壳体盖24上。在活塞12的朝向壳体杆18的侧上设置有在壳体16中的第二压力弹簧26，该第二压力弹簧同样支承在设置在活塞12上的引导元件28上以及在另一侧上支承在壳体盖30上。
在活塞12上设有传感器组件34的第一部件32，该第一部件与设置在壳体16上的第二部件36共同作用，该第二部件经由未示出的连接线缆与发动机电子装置相连接。尤其是非接触式的磁性的传感器，例如霍尔传感器。
此外设有锁定装置38，该锁定装置独立于压力弹簧20、26构成。所述锁定装置38具有构成为螺旋弹簧的锁定弹簧40以及受所述锁定弹簧40加载的以球的形式的锁定元件42。
不仅锁定弹簧40而且锁定元件42也设置在活塞12的圆柱形的凹部44中，该凹部的纵轴线L垂直于活塞12的移动方向延伸，所述活塞的移动方向与轴向方向A相同。在此，所述锁定弹簧40将锁定元件42部分地从凹部44中压到接近于半球形的锁定凹部46中，该锁定凹部构成在壳体16的周壁48中。
即在附图中示出的中立位置中，所述锁定元件42至少部分地嵌入到锁定凹部46中或者说延伸到该锁定凹部中，以构成形状锁合。由此，活塞12相对于壳体16在中立位置中固定，只要预设的、足以松开锁定装置38的解锁力不沿着轴向方向A被施加到活塞12或者壳体16上。
在此，压力弹簧20、26和锁定弹簧40以及锁定元件42的几何形状和在壳体16的周壁48中的锁定凹部46的几何形状这样相互协调，使得用于使锁定元件42从锁定凹部46中运动出来所需的轴向移动力大于随后待施加的用于使活塞12克服压力弹簧20以及26移动的移动力。
如果现在在摩托车上应挂入空档，则驾驶员将小于锁定装置38的预设的解锁力的力施加到脚换挡杆上，使得所述换挡辅助装置10作为整体运动并且在传动装置中挂入空档。
相反，如果驾驶员希望切换到较高的档位，则他以相应更大的力将脚换挡杆向上拉(所述力通过发动机力矩强制性形成，该发动机力矩封锁换挡辊、传动装置换挡杆以及最终封锁壳体杆18，直至发动机控制系统降低该力矩)，使得经由壳体杆18施加到壳体16(或者活塞12)上的轴向的、朝左定向的移动力克服锁定弹簧40的预紧力将锁定元件40从锁定凹部中46完全地压入到活塞12的凹部44中，由此才能够实现在活塞12和壳体16之间的相对运动。
在换高速档的情况下，所述换挡辅助装置10的壳体16通过被施加到壳体杆18上的压力同样受到压力负载，这导致压力弹簧26压缩。活塞杆14移动到壳体中并且将活塞杆12向右带动，这被相对壳体固定的传感器组件34记录并且传输至发动机电子装置。该发动机电子装置识别出驾驶员的换高速档的意愿并且立即降低发动机的驱动力矩，这于是使得能够在不操纵离合器的情况下实现换(高速)档。弹簧26随后确保重新移动到中立位置中。
在相反的换挡方向上，所述换挡辅助装置10类似地运转。如果驾驶员希望换低速档，则通过如下方式将脚换挡杆从中立位置向下压、确切地说又以足以松开锁定装置38的力向下压：所述锁定元件42克服锁定弹簧40运动到活塞12的凹部44中如此远，使得所述活塞12不再相对于壳体16固定。其它部件的运动过程可按如下描述。
向左移动的杆14带动引导元件22和活塞12向左，这导致压力弹簧20压缩。压力弹簧26向左拉伸并且经由引导元件28将活塞12和部件32向左挤压。
在活塞12和壳体16之间的相对移动被发动机电子装置解读为驾驶员向下切换到较低档位的换挡意愿。发动机的驱动力矩再次被瞬时降低并且因此在能够不操纵离合器的情况下实现换低速档。弹簧20、26随后再次确保中立位置。
因为所述压力弹簧20、26相对于由现有技术中已知的换挡辅助装置的压力弹簧具有明显更小的弹簧硬度，因此对于驾驶员而言，在根据本发明的换挡辅助装置10中的换挡明显更舒适。而且通过锁定装置38还存在精准的空档识别。
在一种扩展方案中规定，所述两个压力弹簧20、26具有不同的弹簧特征曲线。

Claims (12)

1.传动装置换挡辅助装置，尤其用于摩托车，所述传动装置换挡辅助装置具有壳体(16)、设置在所述壳体(16)中的活塞(12)以及设置在所述壳体(16)中的至少一个压力弹簧(20、26)，其中，所述活塞(12)在至少一个压力弹簧(20、26)压缩的情况下能相对于所述壳体(16)移动，其特征在于，设有独立于所述压力弹簧(20、26)构成的锁定装置(38)，在低于施加到所述活塞(12)或者所述壳体(16)上的预设的解锁力的情况下，所述锁定装置使活塞(12)相对于所述壳体(16)固定在中立位置中。
2.根据权利要求1所述的传动装置换挡辅助装置，其特征在于，设有两个压力弹簧(20、26)，所述两个压力弹簧在所述壳体(16)中设置在活塞(12)的两侧，尤其所述活塞(12)在其中立位置中沿着轴向方向(A)大致设置在所述壳体(16)的中间。
3.根据权利要求1或2所述的传动装置换挡辅助装置，其特征在于，所述锁定装置(38)具有锁定弹簧(40)以及被所述锁定弹簧(40)加载的锁定元件(42)。
4.根据权利要求3所述的传动装置换挡辅助装置，其特征在于，所述锁定弹簧(40)是螺旋弹簧。
5.根据权利要求3或4所述的传动装置换挡辅助装置，其特征在于，所述锁定元件(42)是球。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的传动装置换挡辅助装置，其特征在于，所述活塞(12)具有凹部(44)，所述锁定弹簧(40)和所述锁定元件(42)设置在所述凹部中，其中，所述锁定弹簧(40)致力于将所述锁定元件(42)从所述凹部(44)挤压到相对壳体固定的锁定凹部(46)中。
7.根据权利要求6所述的传动装置换挡辅助装置，其特征在于，所述凹部(44)的纵轴线(L)垂直于所述活塞(12)的移动方向延伸。
8.根据权利要求6或7所述的传动装置换挡辅助装置，其特征在于，所述锁定元件(42)在所述中立位置中至少部分从所述凹部(44)中延伸出来并延伸到所述锁定凹部(46)中，以便构成形状锁合。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的传动装置换挡辅助装置，其特征在于，所述壳体(16)的周壁(48)具有所述锁定凹部(46)，所述锁定元件(42)在所述中立位置中至少部分地嵌入到所述锁定凹部中。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的传动装置换挡辅助装置，其特征在于，所述至少一个压力弹簧(20、26)和所述锁定弹簧(40)以及所述锁定元件(42)的几何形状和所述锁定凹部(46)的几何形状这样相互协调，使得用于使所述锁定元件(42)从所述锁定凹部(46)中运动出来的轴向移动力大于随后待施加的、用于使所述活塞(12)克服所述至少一个压力弹簧(20、26)移动的移动力。
11.根据前述权利要求中任一项所述的传动装置换挡辅助装置，其特征在于，在所述活塞(12)上设有传感器组件(34)的第一部件(32)，所述第一部件与设置在所述壳体(16)上的第二部件(36)共同作用，由此可检测在壳体(16)和活塞(12)之间的相对运动。
12.用于摩托车的换挡装置，所述换挡装置具有可用脚向第一换挡方向或者向与所述第一换挡方向相反的第二换挡方向操纵的换挡杆，所述换挡杆经由根据权利要求1至11中任一项所述的传动装置换挡辅助装置(10)与摩托车传动装置的换挡输入端耦联，其中，传动装置换挡辅助装置(10)能够在离合器闭合的情况下实现换挡。
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