CN108138952B - 用于锁止序列式变速器的换挡鼓的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于锁止序列式变速器(10)的换挡鼓(14)的装置，所述装置包括致动器(48)，所述致动器能够借助控制装置转换到激活状态。在所述激活状态下，所述致动器(48)直接或间接地作用在换挡鼓(14)上，使得所述换挡鼓(14)保持在两个挡位之间的或者一个挡位和变速器(10)的空转位置之间的中间位置中。一种用于借助这种装置锁止序列式变速器(10)的换挡鼓(14)的方法，所述方法包括如下步骤：将变速器(10)的换挡鼓(14)从一个稳定位置旋转到下一个稳定位置之前的中间位置，以及通过激活致动器(48)将所述换挡鼓(14)锁止在该中间位置中。

Description

用于锁止序列式变速器的换挡鼓的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种用于锁止序列式变速器的换挡鼓的装置及方法。

背景技术

序列式变速器尤其被用于摩托车及其它机动的两轮车、三轮车及四轮车中，所述序列式变速器不能自由选择，而是只能顺序地、不跳跃地切换挡位。

序列式变速器的换挡能够通过换挡辅助系统实现，所述换挡辅助系统使得通过离合器的曲轴和变速器输入的分离对于端换挡过程而言是不必须。已知的换挡辅助系统以这种方式支持挡位的升挡和降挡。借助这种换挡辅助系统，能够以最多的换挡方案实现舒适的挡位切换。但是，在传动系上的负载小的情况下，能够在换挡辅助系统的传感器没有被触发的情况下发生挡位切换，所述传感器应识别和标识等待的挡位切换。在这种情况下，不发生通过发动机控制装置的干预，并且换挡过程在足够的转速同步的情况下发生。

发明内容

本发明的任务在于，在尽可能所有的运行领域中的序列式变速器中实现可再现的舒适的挡位切换。

为此，本发明提出一种用于锁止序列式变速器的换挡鼓的装置，所述换挡鼓具有多个稳定位置，其特征在于，所述装置包括致动器，所述致动器能够借助控制装置转换到激活状态中，在激活状态下，所述致动器直接或间接地作用于换挡鼓，使得所述换挡鼓保持在变速器的两个挡位之间的或者一个挡位和空转位置之间的不稳定的中间位置中。

本发明还提出一种用于借助根据本发明的装置来锁止序列式变速器的换挡鼓的方法，其中，所述方法包括如下步骤：-将变速器的换挡鼓从一个稳定位置旋转到下一个稳定位置之前的不稳定的中间位置；以及-通过激活致动器将所述换挡鼓锁止在该中间位置中。

根据本发明的用于锁止序列式变速器的换挡鼓的装置，该装置包括致动器，所述致动器能够借助控制装置转换到激活状态。在所述激活状态下，所述致动器直接或间接地作用在换挡鼓上，使得所述换挡鼓保持在两个挡位之间的或者一个挡位和变速器的空转位置之间的中间位置中。

由于本发明可能的是，确保尽可能无负载的挡位切换，其中，变速器的参与的各齿轮的转速彼此协调。将换挡鼓锁定在中间位置使得在下一个挡位被挂入之前转速在该阶段适应当前的挡位。因此，尽可能无噪音地执行挡位切换并且挡位切换对于驾驶者来说是舒适的。此外不损伤变速器。

此外，通过根据本发明的换挡鼓锁止能够支持推进升挡，因为在该推进升挡中，转速补偿的梯度通过发动机的摩擦功率受限。

为了将具有根据本发明的锁止装置的换挡鼓暂时保持在中间位置中，存在多种可能性。根据第一替代方案，所述锁止装置的致动器在激活状态下嵌入到所述换挡鼓的外侧的凹部中。因此，合适的执行元件有针对性地嵌入到凹部中，以阻止换挡鼓进一步旋转。如果执行元件又收回，那么换挡鼓能够进一步旋转以完成挡位切换。

根据第一实施形式，所述换挡鼓具有多个在周向方向上分布的凹部。所述致动器以及凹部于是如此彼此协调，尤其在它们的形状和布置方面如此彼此协调，使得所述致动器在激活状态下作用于一个凹部的至少一个边缘上，使得换挡鼓由此固定在中间位置中。

作为致动器的执行元件，可移出的销部尤其适用于第一实施形式。

根据本发明的锁止装置的第二实施形式，所述致动器在激活状态下使杆偏移，所述杆耦联到变速器的锁止杆上。在该实施形式中，所述致动器不直接作用于换挡鼓上，而是作用于变速器的可接近性更好的锁止杆上。

因此，所述在致动器的激活状态下偏移的杆使所述锁止杆的锁止辊压靠到在序列式变速器中常见的锁止星轮或类似装置的轮齿上，所述锁止星轮或类似装置不可相对旋转地耦联到换挡鼓上。

磁力驱动装置尤其适合作为用于致动器的驱动装置，所述磁力驱动装置通常反应非常迅速。这对于可靠地运行而言是重要的，因为换挡鼓在每个支持的换挡过程中总是必须适时固定在合适的位置中。

根据本发明的优选应用方案，所述锁止装置的控制装置是换挡辅助系统的控制器的部分。该控制器可以又是发动机控制器的部件或者与发动机控制器连接。由此确保，执行器的驱控能够尽可能与变速器的驱动轴和从动轴的转速协调。

本发明还实现一种用于借助上述类型的装置来锁止序列式变速器的换挡鼓的方法。所述根据本发明的方法包括如下步骤：将变速器的换挡鼓从一个稳定位置旋转到下一个稳定位置之前的中间位置，以及通过激活致动器将所述换挡鼓锁止在该中间位置中。

在根据本发明的方法的优点方面，参照上述对于根据本发明的锁止装置的说明。

按照根据本发明的方法，当驱动轴的转速与变速器的从动轴的转速相一致时，应使所述致动器去激活。

附图说明

本发明的其它特征和优点由下面的说明以及由各参考的附图得出。

在附图中示出：

图1示出序列式变速器的透视图，包括根据本发明的用于锁止变速器的换挡鼓的装置的第一实施形式的示意图；

图2示出图1的序列式变速器的俯视图，该序列式变速器不具有根据本发明的装置；

图3示出根据本发明的用于锁止序列式变速器的换挡鼓的装置的第二实施形式的示意图。

具体实施方式

在图1和图2中示例性地示出序列式变速器10，如其尤其在摩托车中使用的那样。序列式变速器10的主要部件尤其是换挡轴12、换挡鼓14、变速器输入轴和变速器输出轴(驱动轴和从动轴，二者未示出)以及在平行于各变速器轴延伸的轴16、18上可移动的换挡拨叉20、22、24，这些换挡拨叉保持各一个齿轮对26、28、30。

在每个挡位切换中，换挡轴12以已知的方式将换挡鼓14旋转一定的旋转角度。在六个挡位的情况下，换挡鼓14具有六个稳定位置，这些位置通常均匀地分布在周向上。(空挡通常是在第一挡与第二挡之间的一个位置。)这意味着，在每个在两个挡位之间的换挡过程中，所述换挡鼓14必须旋转60度(在升挡的情况下以第一旋转方向旋转，在降挡的情况下以相反的方向旋转)。在更多或更少的挡位情况下，所述稳定位置的数量相应地更多或更少，并且所述旋转角度相应更小或更大。

锁止杆32弹性支承并且将锁止辊34压靠到与换挡鼓14不可相对旋转地连接的锁止星轮(锁止轮)36上。当锁止星轮36的轮齿38越过时，锁止辊34压住锁止星轮36并且因此将换挡鼓14压在稳定位置中并且将该换挡鼓固定住。

通道40铣入到换挡鼓中，换挡拨叉22、24、26的引导销嵌入到所述通道中。通过如此形成的槽状导向装置，在换挡鼓14的每次旋转中，一个或多个换挡拨叉22、24、26在轴16、18上移动，并且由此相配的齿轮对26、28、30在变速器轴上轴向移动。由此，齿轮对26、28、30的侧面的齿部42能够移入或移出到相邻的齿轮对26、28、30的适配的容纳部44中。该各相邻的齿轮对26、28、30的卡住或松开即实际上的换挡。

在图1中，象征性地示出根据第一实施形式的用于锁止变速器的换挡鼓的装置46。该装置46具有致动器48，该致动器能够禁止换挡鼓14的旋转要求。更确切地说，致动器48例如借助一个或多个移出的销部嵌入到换挡鼓14的外侧的凹部50中，使得在换挡鼓14的(继续)旋转的情况下，相应的凹部50的边缘碰到致动器48上并且使换挡鼓14停止。致动器48与凹部50在它们的形状和布置方面相互协调，使得锁止装置46能够使换挡鼓14保持在两个稳定位置之间。各中间位置是这样的位置：在所述中间位置中，所述弹性支承的锁止杆32的锁止辊34位于锁止星轮36的轮齿38上，这在没有锁止装置46或在锁止装置不激活的状态下相应于不稳定位置。只要致动器48激活，那么换挡鼓14则保持在中间位置中并且不能向前或向后旋转。

锁止装置46具有控制装置(未示出)，该控制装置借助限定的输入信号决定何时激活或去激活致动器48。控制装置可以是上级的控制装置、尤其是换挡辅助系统的控制装置的部件。下面，结合这种换挡辅助系统、以摩托车的序列式变速器10为例描述所述锁止装置46的功能。

驾驶员在不操作离合器的情况下将换挡踏板向上或向下按压，由此在换挡踏板上的传感器产生信号，该信号被输送至控制装置。可选的是，在压换挡踏板时，弹簧预紧。所述换挡踏板通过铰接连接装置使换挡轴12旋转，当动力传动系统足够卸载时，该换挡轴又使换挡鼓14旋转。换挡辅助系统的控制装置适时地激活致动器48，使得换挡鼓14只能旋转至下一个中间位置，并且在那里被锁止。在六挡变速器的情况下，这大概是30度旋转。换挡鼓14的该受限的旋转一方面足以松开之前挂入的挡位，而另一方面该旋转不足以挂入下一个挡位。

当所述换挡鼓14位于中间位置时，通过发动机控制装置这样调节发动机转速，使得驱动装置与从动装置的转速一致。于是致动器48被去激活，并且换挡鼓14能够继续旋转至下一个稳定位置，使得期望的挡位能够被挂入。该延迟的挡位挂入通过预紧的弹簧的力得以支持，使得驾驶员不必须重新操作换挡踏板以使得换挡鼓14继续旋转。

图3示出锁止装置46的替代实施形式。在此，作为执行器48使用反应更快速的磁力驱动装置，该磁力驱动装置能够使杆52偏移。杆52这样耦联到变速器10的锁止杆32上，使得在杆52偏移时，锁止辊34这样压靠到锁止星轮36的轮齿38上，使得与锁止星轮36不可相对旋转地连接的换挡鼓14固定在中间位置中。在磁力致动器48去激活的情况下，杆52被释放或主动拉回，使得换挡鼓14能够又继续旋转到下一个稳定位置中。

如已经阐述的那样，借助具体的示例阐述了功能。对于本领域技术人员而言，容易清楚的是，锁止装置46基本上能够用于任意形式的序列式变速器中，原则上甚至在没有换挡辅助系统的情况下能够用于任意形式的序列式变速器中。

附图标记列表

10 变速器

12 换挡轴

14 换挡鼓

16 轴

18 轴

20 换挡拨叉

22 换挡拨叉

24 换挡拨叉

26 齿轮对

28 齿轮对

30 齿轮对

32 锁止杆

34 锁止辊

36 锁止星轮

38 轮齿

40 通道

42 齿部

44 容纳部

46 锁止装置

48 致动器

50 凹部

52 杆

Claims (11)

1.用于锁止序列式变速器(10)的换挡鼓(14)的装置，所述换挡鼓(14)具有多个稳定位置，其特征在于，所述装置包括致动器(48)，所述致动器能够借助控制装置转换到激活状态中，在激活状态下，所述致动器(48)直接或间接地作用于换挡鼓(14)，使得所述换挡鼓(14)保持在变速器(10)的两个挡位之间的或者一个挡位和空转位置之间的不稳定的中间位置中，当所述换挡鼓(14)位于中间位置时，通过发动机控制装置这样调节发动机转速，使得驱动装置与从动装置的转速一致，当驱动装置的转速与从动装置的转速相一致时，去激活所述致动器(48)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述致动器(48)在激活状态下嵌入到所述换挡鼓(14)的外侧的凹部(50)中。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述换挡鼓具有多个在周向方向上分布的凹部(50)，并且所述致动器(48)和所述凹部(50)彼此协调，使得所述致动器(48)在激活状态下作用于凹部(50)的至少一个边缘上，使得换挡鼓(14)固定在中间位置中。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述换挡鼓具有多个在周向方向上分布的凹部(50)，并且所述致动器(48)和所述凹部(50)在它们的形状和布置方面彼此协调，使得所述致动器(48)在激活状态下作用于凹部(50)的至少一个边缘上，使得换挡鼓(14)固定在中间位置中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述致动器(48)具有至少一个能移出的销部。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述致动器(48)在激活状态下使杆(52)偏移，所述杆耦联到变速器(10)的锁止杆(32)上。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，偏移的杆(52)使所述锁止杆(32)的锁止辊(34)压靠到所述变速器(10)的锁止星轮(36)的轮齿(38)上。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述致动器(48)具有磁力驱动装置。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制装置是换挡辅助系统的控制器的部件。

10.用于借助根据权利要求1至9中任一项所述的装置来锁止序列式变速器(10)的换挡鼓(14)的方法，其中，所述方法包括如下步骤：

-将变速器(10)的换挡鼓(14)从一个稳定位置旋转到下一个稳定位置之前的不稳定的中间位置；以及

-通过激活致动器(48)将所述换挡鼓(14)锁止在该中间位置中；

其中，当所述换挡鼓(14)位于中间位置时，通过发动机控制装置这样调节发动机转速，使得驱动装置与从动装置的转速一致，当驱动装置的转速与从动装置的转速相一致时，去激活所述致动器(48)。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述驱动装置是驱动轴，所述从动装置是变速器(10)的从动轴。

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