CN108541294B - 用于变速器齿轮的制动装置 - Google Patents

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Abstract

用于机动车的驱动系统,所述驱动系统具有可借助分离离合器与可换挡的变速器的变速器输入轴选择性地连接的驱动机并且具有变速器齿轮和耦联装置,所述耦联装置设置用于建立与变速器齿轮的形锁合的连接,其中,在第一运行状态中,要么耦联装置要么变速器齿轮与变速器输入轴运动学耦联,并且在第二运行状态中,二者均与变速器输入轴运动学耦联,其特征在于,所述驱动系统具有制动装置,以用于在所述第一运行状态中将制动力从制动装置的第一部分非接触式地传递到第二部分上,并且所述制动装置的第一部分可与变速器输入轴运动学耦联并且第二部分可与变速器齿轮运动学耦联。

Description

用于变速器齿轮的制动装置
技术领域
本发明涉及一种用于变速器齿轮的、用于降低在换挡时的换挡冲击的制动装置。
下面将根据具有可换挡的变速器的摩托车详细地阐述本发明,但这不可理解为将本发明局限于这种类型的应用。
背景技术
在摩托车变速器中通常不将变速器的各个或者全部换挡级同步并且另外摩托车通常在驱动用内燃机和变速器之间具有湿运行的分离离合器。在此,湿运行的离合器由设计决定地也在打开的状态中(尤其是基于在薄片之间的牛顿剪切摩擦)传递拖曳力矩。在摩托车的静止状态中切换到第一挡的情况下,该拖曳力矩在打开的分离离合器的情况下导致换挡冲击,这是由于摩托车变速器的一部分与静止的后轮运动学耦联(即静止),而变速器的另一部分借助内燃机的当前的马达转速和该拖曳力矩被驱动并且因此旋转。如果此时通过建立形锁合的连接置于第一挡,则所述摩托车驱动装置的通过拖曳力矩驱动的部分突然地制动到零转速并且形成换挡冲击。
由DE102011051532A1中已知,借助控制介入改变内燃机的转速并且因此减小换挡冲击。
发明内容
本发明的任务是,提供一种用于摩托车的、具有小的换挡冲击的驱动系统。该任务通过一种驱动系统解决。
在本发明的意义中,机动车可理解为用于运输至少一人的车辆。优选在此可将机动车理解为单轨的车辆、尤其是摩托车。
在本发明的意义中,驱动机可理解为驱动马达,其设置用于提供驱动功率以克服机动车的行驶阻力。优选可将驱动机理解为具有至少一个或者多个气缸的内燃机。此外优选可将驱动机理解为电子机械能量转换器(优选电动机/发电机)并且特别优选驱动机具有两个或者多个前述驱动机的组合,特别优选这种驱动机构成为所谓的混合动力驱动装置。
在本发明的意义中,可换挡的变速器可理解为用于在非连续的级中改变在变速器输入轴和变速器输出轴之间的传动比的装置。优选这种可换挡的变速器构成为具有多个离散的传动比(挡位)的摩托车变速器。优选将具有最大传动比的挡位(即变速器的通常被用于从静止状态中起动的挡位)称为第一挡。进一步优选所述可换挡的变速器的这些挡位中的至少一个(优选至少所述第一挡)未同步,进一步优选该可换挡的变速器的多个挡位未同步,优选全部挡位未同步。所述同步由机动车制造中已知并且尤其是在汽车变速器的情况下被用于以摩擦锁合补偿在设置用于建立形锁合连接的构件之间的转速差,在未同步的挡位的情况下不发生这种摩擦锁合的、接触式转速均衡。
在本发明的意义中,分离离合器可理解为如下装置,该装置沿着从驱动机至可换挡的变速器的转矩传递方向设置在二者之间,使得转矩传递通过该分离离合器可选择性地中断。优选将这种分离离合器构成为片式离合器并且此外优选构成为湿运行的片式离合器。优选湿运行的片式离合器具有多个离合器片。在离合器的打开状态中,这些离合器片彼此分离并且按照设计无转矩可借助离合器被传递。尤其是基于所述湿运行的片式离合器的润滑,润滑剂处在各个离合器片之间并且一定的拖曳力矩基于液体摩擦被传递,该液体摩擦也能够被理解为牛顿剪切摩擦。
在本发明的意义中,变速器输入轴可理解为所述可换挡的变速器的如下的轴,可由驱动机提供的驱动功率可传递到该轴上。优选所述变速器输入轴可直接与分离离合器连接或者说与该分离离合器相连接,并且此外优选该变速器输入轴借助分离离合器可与驱动机选择性地和以转矩引导的方式连接。
在本发明的意义中,变速器齿轮可理解为所述可换挡的变速器的齿轮,该齿轮设置用于在所述可换挡的变速器中进行转矩传递。优选所述可换挡的变速器具有多个变速器齿轮,优选其中各个变速器齿轮可选择性地与变速器输入轴运动学耦联。此外优选该运动学耦联借助形锁合的连接实现。
耦联装置可理解为如下装置:该装置设置用于建立与所述变速器齿轮中的至少一个的形锁合的连接。优选耦联装置与所述可换挡的变速器的传动轴不可相对转动地和优选轴向可移动地连接。优选耦联装置具有接合套或者爪形离合器以将变速器齿轮之一与所述可换挡的变速器的传动轴形锁合地连接,使得该变速器齿轮与变速器输入轴的运动学耦联可选择性地建立。
在本发明的意义中,运动学耦联可理解为耦联装置或者变速器齿轮与变速器输入轴的强制性连接。优选这种运动学耦联导致,变速器输入轴的运动引起与其运动学耦联的构件的强制性运动。优选能够将2个彼此运动学耦联的构件通过优选一个或者优选多个传动级在构造方面彼此分离。
在本发明的意义中,驱动系统的第一运行状态可理解为如下状态,所述分离离合器在打开状态下处于该状态中,并且在该状态中要么离合器要么变速器齿轮与变速器输入轴运动学耦联,其中,所述两个构件中的相应另一个构件不与变速器输入轴运动学耦联。
在此,分离离合器的打开状态如示出的那样可理解为该分离离合器的如下状态,在该状态中,按照计划没有转矩可通过所述分离离合器传递。
优选驱动系统的第二运行状态可理解为如下状态,在该状态中,不仅离合器而且变速器齿轮与变速器输入轴运动学耦联。优选在该第二运动状态中,分离离合器继续处于打开状态中。
优选所述驱动系统具有制动装置以将制动力从制动装置的第一部分非接触式地传递到第二部分上。进一步优选所述制动装置的第一部分可与变速器输入轴运动学耦联并且第二部分可与变速器齿轮运动学耦联。即尤其是通过制动装置可非接触式地将制动力从变速器输入轴传递到变速器齿轮上。
尤其是通过这种类型的驱动系统能够实现,将通过由分离离合器引起的拖曳力矩加速的变速器输入轴在置于第一挡位之前非接触式地制动并且因此降低或者避免在耦联装置和变速器齿轮之间建立形锁合连接的情况下可能出现的换挡冲击。
在本发明的一种优选的实施方式中将制动装置构成为涡流制动器。涡流制动器从现有技术中已知并且借助该涡流制动器可构成特别可靠的驱动系统。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述涡流制动器具有第一部分和第二部分,其中,在这两部分之间制动力可非接触式地传递。优选所述涡流制动器的第一部分与变速器输入轴不可相对转动地连接。进一步优选所述涡流制动器的第二部分不可相对转动地与变速器齿轮连接。尤其是通过涡流制动器的这两个部分一方面与变速器齿轮和另一方面与变速器输入轴的这种无相对转动的连接可构成根据本发明的驱动系统的特别简单的构造。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述涡流制动器的第一部分与耦联装置相连接并且优选至少局部地或者优选完全地容纳在该耦联装置中。优选所述耦联装置可借助轴毂连接轴向可运动地、但不可相对转动地与变速器输入轴连接。
在本发明的优选的实施方式中,所述涡流制动器的第二部分具有铁磁区域。优选该区域具有永磁材料(优选钕)作为组分。优选涡流制动器的该铁磁区域设置用于,在涡流制动器的第一部分中、尤其是在第一部分相对于第二部分相对运动的情况下引起涡流。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述涡流制动器的第一部分具有导电区域。优选该导电区域构成为电线圈或者优选构成为导电的插入件。尤其是通过电线圈或者电插入件可借助所述涡流制动器实现特别大的制动效果。
尤其是为了降低在切换到所述可换挡的变速器的第一挡的换挡过程期间形成的噪声而规定,优选被集成到变速器齿轮和尤其是构成为接合套的耦联装置中的涡流制动器施加制动力矩以将变速器输入轴非接触式地制动。
附图说明
下面根据附图详细地阐述本发明,在附图中:
图1示出驱动系统的示意性剖视图;
图2示出变速器齿轮的和在变速器输入轴上的接合套的剖视图。
具体实施方式
在图1中示出驱动系统的示意性剖视图。在此,该驱动系统具有内燃机1。该内燃机1将其驱动转矩经由分离离合器2输出至摩托车变速器的变速器输入轴5。在摩托车变速器中,用于第一挡的变速器齿轮4可经由接合套(Schiebemuffe)3不可相对转动地与变速器输入轴5连接。为了构成第一挡,变速器齿轮4与另外的变速器齿轮6啮合,该另外的变速器齿轮设置在与变速器输入轴5轴向平行地设置的另外的传动轴9上。该另外的传动轴9与所示出的驱动系统所属的摩托车的后轮运动学耦联,其中,该后轮未示出。
从该情况中得出:在摩托车的静止状态中,在由现有技术已知的摩托车变速器的情况下所述另外的传动轴9、所述另外的变速器齿轮6和由此所述变速器齿轮4静止。经由构成为湿运行的片式离合器的分离离合器2,在内燃机运行的情况下传递通过在湿运行的片式离合器2中的液体的剪切摩擦引起的拖曳力矩。通过该拖曳力矩使变速器输入轴5旋转。在置于第一挡的情况下(即当借助接合套3将变速器齿轮4与变速器输入轴5不可相对转动地相连接时),基于相对于所述旋转的接合套3静止的变速器齿轮4形成换挡冲击,该换挡冲击通常让人感觉不舒服。此外,这种类型的冲击对接合套3和/或变速器齿轮4的使用寿命产生负面影响。
根据本发明,在示出的驱动系统中设置有涡流制动器7、8,在此,所述涡流制动器的第一部分7容纳在接合套3中并且第二部分8容纳在变速器齿轮4中。该涡流制动器7、8导致,在经由接合套3将变速器齿轮4与变速器输入轴5相连接的情况下,在涡流制动器的第一部分7和涡流制动器的第二部分8之间引起制动力,使得将所述旋转的变速器输入轴5相对于静止的变速器齿轮4制动并且由此减小换挡冲击。
此外有利的是,感应涡流取决于涡流制动器的第一部分7与第二部分8的间距,尤其是变速器输入轴5几乎无损失地旋转,并且只有当接合套3为了建立形锁合的连接靠近变速器齿轮4时,才能够施加制动力矩。
在图2中示出变速器齿轮4的、接合套3的以及变速器输入轴5的局部剖视图。变速器齿轮4借助接合套3可选择性地与变速器输入轴5连接,接合套3在区域7中具有电线圈。在该电线圈7中,在接合套3相对于变速器齿轮4具有相对转速的情况下通过变速器齿轮4的设置在区域8中的钕磁体引起涡流。该涡流基于楞次定律引起磁场,该磁场与产生的磁场相反定向并且因此导致将变速器输入轴5相对于静止的变速器齿轮4制动和在接合套3和变速器齿轮4之间建立形锁合的连接的情况下减小换挡冲击。
在接合套3和变速器齿轮4上的区域10、11设置用于构成在接合套3和变速器齿轮4之间的形锁合的连接。这些区域10、11构成为一种爪形离合器。

Claims (5)

1.用于机动车的驱动系统,所述驱动系统具有驱动机(1),该驱动机能借助分离离合器(2)与可换挡的变速器的变速器输入轴(5)选择性地连接,并且所述驱动系统具有变速器齿轮(4)和耦联装置(3),所述耦联装置设置用于建立与变速器齿轮(4)的形锁合的连接,其中,在第一运行状态中,要么耦联装置(3)要么变速器齿轮(4)与变速器输入轴(5)运动学耦联,并且在第二运行状态中,所述耦联装置和所述变速器齿轮均与变速器输入轴运动学耦联,
其特征在于,所述驱动系统具有涡流制动器(7、8),以用于在所述第一运行状态中将制动力从涡流制动器的第一部分(7)非接触式地传递到涡流制动器的第二部分(8)上,并且所述涡流制动器的第一部分(7)能与变速器输入轴(5)运动学耦联并且第二部分(8)能与变速器齿轮(8)运动学耦联,其中,所述涡流制动器的第一部分(7)不可相对转动地与变速器输入轴(5)连接并且所述涡流制动器的第二部分(8)不可相对转动地与变速器齿轮(4)连接。
2.根据权利要求1所述的驱动系统,其特征在于,所述涡流制动器的第一部分(7)与耦联装置(3)连接。
3.根据权利要求1或2所述的驱动系统,其特征在于,所述涡流制动器的第二部分(8)具有铁磁区域,以产生制动力。
4.根据权利要求1或2所述的驱动系统,其特征在于,所述涡流制动器的第一部分(7)具有导电区域,并且该区域具有电线圈或者导电的插入件。
5.根据权利要求3所述的驱动系统,其特征在于,所述涡流制动器的第一部分(7)具有导电区域,并且该区域具有电线圈或者导电的插入件。
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