CN108953593A - 用于伺服控制变速箱的控制轴的操作装置 - Google Patents

用于伺服控制变速箱的控制轴的操作装置 Download PDF

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Abstract

一种的操作装置(14)，其用于伺服控制变速箱(4)的控制轴(13)；其中控制轴(13)是可运动的，以便沿着纵向轴线(15)轴向平移以及以便围绕纵向轴线(15)旋转；所述操作装置(14)具有：臂(19)，所述臂(19)与控制轴(13)成一体并且具有一角度范围，该角度范围大于控制轴(13)围绕纵向轴线(15)的最大旋转；以及致动器(17)，所述致动器(17)设置有活塞(18)，所述活塞(18)设计成轴向平移并且机械地连接到臂(19)的端部，以便将沿纵向轴线(15)的轴向平移运动传递到臂(19)。臂(19)的端部具有为长形的贯通开口(20)，贯通开口(20)由活塞(18)的中间部分横穿。

Description

用于伺服控制变速箱的控制轴的操作装置
优先权要求
本申请要求于2017年5月19日提交的意大利专利申请第102017000054752号的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种操作装置，其用于伺服控制变速箱(即“半自动变速器”)的控制轴。
背景技术
伺服控制变速器在市场上越来越普遍；它们具有类似于传统手动变速器的结构，除了传统上由驾驶员操作的离合器踏板和档位选择杆(gear selection lever)被相应的电动或液压伺服控制器取代的事实之外。当使用伺服控制变速器时，驾驶员只需要向变速器控制单元发送转换档位到更高档位或更低档位的命令，并且变速器控制单元自动地转换对与离合器和变速箱相关联的发动机和伺服控制器两者起作用的档位。
伺服控制变速箱(例如在专利申请EP0651185A2和CN102808936A中所描述的)包括控制轴，该控制轴设置有指形件，该指形件设计成与叉形件机械地相互作用，该叉形件与齿轮的同步器接合/脱离。控制轴联接到(电动或液压)操作装置，该操作装置(替代地)使得控制轴进行轴向运动(以便选择齿轮)和旋转运动(以接合/脱离先前所选择的齿轮)。
根据一个可能的实施例，操作装置包括环形件，该环形件围绕控制轴装配并且与控制轴成一体(通过一个或多个螺钉)，以将运动传递到控制轴本身。操作装置包括(电动或液压)致动器，该致动器设计成使环形件(因此使得与环形件成一体的控制轴)至少进行平行于纵向轴线的轴向运动。液压致动器设置有活塞，该活塞可轴向运动并且通过与环形件成一体的臂(即其是环形件的一体部分)将轴向运动传递给环形件，并且所述臂机械地联接到活塞。具体地，活塞具有横向布置的狭缝，臂的端部插入到狭缝中，所述臂的端部具有足够宽的角度范围，使得即使当臂与环形件一起旋转时，臂的端部的一部分总是在狭缝内部。
在上述类型的操作装置中，在使用多年之后，可能偶尔发生臂的端部从活塞的狭缝断开的情况，从而中断操作装置的功能，并因此中断伺服控制变速箱的功能。具体地，在使用中，由于因为在活塞狭缝内的臂的旋转而经由摩擦力传递到活塞本身的转矩而使活塞经受旋转；活塞的这种旋转导致活塞撞击臂的端部，其结果是在狭缝区域内的活塞和臂端部两者的磨损；从长远观点来看，这种磨损会导致臂的端部脱出活塞的狭缝。
发明内容
本发明的目的是提供一种操作装置，其用于伺服控制变速箱的控制轴，所述操作装置更可靠并且同时容易地且经济地生产。
根据本发明，提供一种操作装置，其用于伺服控制变速箱的控制轴；其中控制轴是可运动的，以便沿着纵向轴线轴向平移以及以便围绕纵向轴线旋转；操作装置包括：
臂，所述臂与控制轴成一体并且具有一角度范围，所述角度范围大于控制轴围绕纵向轴线的最大旋转；以及
致动器，其设置有活塞，所述活塞设计成轴向平移并且机械地连接到臂的端部，以便将沿纵向轴线的轴向平移运动传递到臂；
所述操作装置的特征在于臂的端部具有为长形的贯通开口，所述贯通开口由活塞的中间部分横穿。
所附权利要求描述了本发明的优选实施例并且形成说明书的一体部分。
附图说明
现在将参考附图来描述本发明，附图示出本发明的非限制性实施例，其中：
图1是根据本发明的双离合器变速器的示意图，其中为了更清楚起见去除了部件；
图2是图1所示变速器的控制轴的一部分的立体图；
图3是图2所示控制轴的一部分的分解立体图；
图4是图2所示控制轴的一部分的正视图；以及
图5是沿着图2所示控制轴的所述部分的线V-V所取的纵向截面视图。
具体实施方式
在图1中，数字1整体上表示用于由内燃发动机2驱动的汽车(未示出)的伺服辅助变速器，所述内燃发动机2设置有驱动轴3。
伺服控制变速器1包括伺服控制双离合器变速箱4，该伺服控制双离合器变速箱4设置有一对主轴5，所述一对主轴5彼此同轴、独立并且插入到彼此内部。此外，双离合器变速箱4包括串联布置的两个同轴离合器6，每个离合器6设计成将相应的主轴5连接至内燃发动机2的驱动轴3。双离合器变速箱4包括一个单个的副轴7，其连接到将运动传递到驱动轮(未示出)的差速器(differential)(未示出)。
在附图中示出的双离合器变速箱4包括用罗马数字指示的六个前进档(第一档位I、第二档位II、第三档位III、第四档位IV、第五档位V和第六档位VI)和倒车档位(用R指示)。每个主轴5和副轴7通过多对齿轮彼此机械联接，每对齿轮限定相应的档位并且包括装配在主轴5上的主齿轮8和装配在副轴7上的副齿轮9。
每个主齿轮8用花键连接到相应的主轴5，以便总是以一体的方式与主轴5一起旋转，并且永久地与相应的副齿轮9啮合；另一方面，每个副齿轮9空转地安装在副轴7上。此外，双离合器齿轮箱4包括四个同步器10，每个同步器10与副轴7同轴地安装，布置在两个副齿轮9之间(除了第五档位V的同步器10之外，第五档位V的同步器10布置在一个单个的副齿轮9旁边)，并且设计成操作以便交替地将两个相应的副齿轮9装配到副轴7上(即以便交替地使两个相应的副齿轮9与副轴7成角度地成一体)。换言之，每个同步器10包括导向套筒，该导向套筒可以在一个方向上运动以便将副齿轮9装配到副轴7上，或者可以沿另一个方向运动以便将另一个副齿轮9装配到副轴7上(除了第五档位V的同步器10之外，第五档位V的同步器10将一个单个的副齿轮9装配到副轴7上)。
每个同步器10布置在两个副齿轮9之间(除了第五档位V的同步器10之外，第五档位V的同步器10布置在一个单个的副齿轮9旁边)并且由相应的叉形件11操作，该叉形件11沿着副轴7在两个方向上轴向运动，以便使得同步器10的导向套筒在两个接合位置和一个中间位置之间运动，在两个接合位置的每个中，同步器10接合相应的副齿轮9，而在中间位置中同步器10不接合两个副齿轮9中的任何一个(如上所述，第五档位V的同步器10具有一个单个的接合位置)。
每个叉形件11由指形件12操作，该指形件12由控制轴13承载，该控制轴13通过一个单个的操作装置14运动。操作装置14使得控制轴13进行轴向平移运动(即平行于纵向控制轴13的轴线15)，这允许选择同步器10(因此选择齿轮)，并且操作装置14使得控制轴13围绕控制轴13的纵向轴线15进行旋转运动，这允许同步器10(因此齿轮)被接合/脱离。
根据图2，操作装置14包括环形件16，该环形件16围绕控制轴13装配并且使得与控制轴13成一体(通过一个或多个螺钉)，以将运动传递到控制轴13本身。此外，操作装置14包括液压致动器17，该液压致动器17设计成使得环形件16(因此与环形件16成一体的控制轴13)进行平行于纵向轴线15的轴向运动。液压致动器17设置有活塞18，该活塞18可轴向运动(平行于纵向轴线15)并且通过臂19将轴向运动传递给环形件16，该臂19与环形件16成一体(即是环形件16的一体部分)并且机械地联接到活塞18。换言之，活塞18设计成轴向平移(平行于纵向轴线15)并且机械地联接到臂19的端部以便将轴向平移运动传递到臂19。
臂19的端部具有为长形的贯通开口20，贯通开口20由活塞18的中间部分接合，即被活塞18横穿；换言之，活塞18延伸通过贯通开口20(通过贯通开口20布置)。贯通开口20在臂19内获得，从而被臂19完全包围。在附图所示的实施例中，活塞18由部分21和部分22构成，它们在贯通开口20的区域中结合到彼此；换言之，两个部分21和22首先是分离的然后通过贯通开口20结合到彼此，从而活塞18横穿贯通开口20。根据一个优选实施例，活塞18的两个部分21和22通过介入装配到彼此而相互连接；替代地，活塞18的两个部分21和22可以通过螺纹连接或通过焊接而相互连接。
在附图所示的实施例中，活塞18的部分21包括销23，该销23布置在贯通开口20内并构成活塞18的中间部分；此外，活塞的部分22包括由销23的端部部分接合的孔24。优选地，销23具有的外径(稍微)小于贯通开口20的宽度，使得销23以一定的间隙容纳在贯通开口20中(即使得销23的外壁与贯通开口20的内壁之间存在小但不是零的差异)。
在附图所示的实施例中，紧接在销23上游的活塞18的部分21具有的外径大于贯通开口20的宽度；类似地，在孔24的区域中活塞18的部分22具有的外径大于贯通开口20的宽度。
贯通开口20形如圆弧，其具有在控制轴13(由环形件16接合)的纵向轴线15的区域中的中心，控制轴13可以围绕该纵向轴线15旋转。此外，贯通开口20(因此在该处限定贯通开口20的臂19)具有一角度范围，该角度范围大于控制轴13围绕纵向轴线15的最大旋转。
根据图2，操作装置14包括另一个液压致动器25，其设计成使得环形件16(因此与环形件16成一体的控制轴13)围绕纵向轴线15进行旋转运动；替代地，液压致动器25可以在与环形件16的位置不同的位置下连接到控制轴13。
根据在此未示出的不同且完全等同的实施例，臂19是控制轴13的一体且不可分离的部分，即，由于臂19无间隙地集成在控制轴13中，所以不存在环形件16。
变速箱4的结构仅仅通过实例的方式进行描述并且可以有很大的不同，然而总是确保(至少)存在控制轴13，其设有轴向平移运动和旋转运动。
在此描述的实施例可以相互组合，而不会因此超出本发明的保护范围。
上述操作装置14具有许多优点。
首先，上述操作装置14在时间上高度可靠，因为活塞18和臂19之间的联接在使用中不会受到显著的磨损影响，并且即使在磨损的情况下也从不会分离(事实上，只有在部件完全破坏的情况下活塞18和臂19才可以分离)。具体地，由于活塞18和臂19之间的接触面积特别大并且因此在相互接触的情况下施加在壁上的特定压力受到限制，所以没有获得显著的磨损。
此外，由于可以容易地进行活塞18和臂19之间的联接，所以上述操作装置14容易地且经济地生产。
附图的附图标记清单
1 伺服控制变速器
2 发动机
3 驱动轴
4 变速箱
5 主轴
6 离合器
7 副轴
8 主齿轮
9 副齿轮
10 同步器
11 叉形件
12 指形件
13 控制轴
14 操作装置
15 纵向轴线
16 环形件
17 液压致动器
18 活塞
19 臂
20 贯通开口
21 部分
22 部分
23 销
24 孔
25 液压致动器

Claims (10)

1.一种操作装置(14)，所述操作装置(14)用于伺服控制变速箱(4)的控制轴(13)；其中所述控制轴(13)是可运动的，以便沿着纵向轴线(15)轴向平移以及以便围绕所述纵向轴线(15)旋转；所述操作装置(14)包括：
臂(19)，所述臂(19)与控制轴(13)成一体并且具有一角度范围，所述角度范围大于控制轴(13)围绕纵向轴线(15)的最大旋转；以及
致动器(17)，所述致动器(17)设置有活塞(18)，所述活塞(18)设计成轴向平移并且机械地连接到臂(19)的端部，以便将沿纵向轴线(15)的轴向平移运动传递到臂(19)；
所述操作装置(14)的特征在于臂(19)的端部具有为长形的贯通开口(20)，所述贯通开口(20)由活塞(18)的中间部分横穿。
2.根据权利要求1所述的操作装置(14)，其特征在于所述活塞(15)布置成穿过贯通开口(20)，并且贯通开口(20)在臂(19)内获得，以便被臂(19)完全包围。
3.根据权利要求1所述的操作装置(14)，其特征在于所述活塞(18)包括第一部分(21)和第二部分(22)，所述第一部分(21)和所述第二部分(22)在贯通开口(20)的区域中结合到彼此。
4.根据权利要求3所述的操作装置(14)，其特征在于所述活塞(18)的第一部分(21)和第二部分(22)通过介入装配到彼此而相互连接。
5.根据权利要求3所述的操作装置(14)，其特征在于：
活塞(18)的第一部分(21)包括销(23)，所述销(23)构成活塞(18)的中间部分并布置在贯通开口(20)内；以及
活塞的第二部分(22)包括由销(23)的端部部分接合的孔(24)。
6.根据权利要求5所述的操作装置(14)，其特征在于所述销(23)具有的外径小于贯通开口(20)的宽度，使得所述销(23)以一定的间隙容纳在贯通开口(20)内。
7.根据权利要求5所述的操作装置(14)，其特征在于紧接在销(23)上游的活塞(18)的第一部分(21)具有的外径大于贯通开口(20)的宽度。
8.根据权利要求5所述的操作装置(14)，其特征在于在孔(24)的区域中的活塞(18)的第二部分(22)具有的外径大于贯通开口(20)的宽度。
9.根据权利要求1所述的操作装置(14)，其特征在于所述贯通开口(20)形如圆弧，其具有在纵向轴线(15)中的中心，所述控制轴(13)围绕纵向轴线(15)旋转。
10.根据权利要求1所述的操作装置(14)，其特征在于所述操作装置(14)包括环形件(16)，所述环形件(16)承载臂(19)并且设计成装配在控制轴(13)上，从而使得控制轴(13)至少执行沿纵向轴线(15)的轴向平移运动。
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