CN112912648A - 用于驱动变速箱换挡拨叉的改进的辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于驱动具有拨叉轴(14)的拨叉(12)的辅助装置(10)，该辅助装置包括凹座(20)，该凹座具有两个臂(22，24)，该凹座能够沿拨叉轴(14)滑动，并且该辅助装置具有两个辅助弹簧(44，46)，这两个辅助弹簧缠绕在拨叉轴(14)周围、并且通过凹座(20)的轴向移动而被压缩。每个辅助弹簧(44，46)均受轴向压缩地安装在拨叉(20)的一个臂(22，24)与轴向连接至拨叉轴(14)的端部止挡件之间，并且凹座(20)被安装成能够沿拨叉轴(14)滑动由两个止档环(16，18)确定的行程。凹座(20)包括长形槽缝(50)，并且拨叉轴(14)支承有径向销(48)，该径向销固定至拨叉轴(14)、并且容纳在长形槽缝(50)中而轴向滑动，以便对凹座(40)在角度上进行限位。

Description

用于驱动变速箱换挡拨叉的改进的辅助装置

技术领域

本发明涉及一种在换挡辅助下改变变速箱中的档位的内部控制。

本发明还涉及一种变速箱的内部控制装置，该内部控制装置包括内部拨叉轴，该内部拨叉轴在外部控制构件的控制下通过使拨叉移动至接合的传动比或传动位置而轴向地平移。

本发明特别地适用于包括轮毂/滑动套环组件的变速箱，该轮毂/滑动套环组件(例如使用笔直切口或其他爪)在没有机械同步器件的情况下与它们的轴上的小齿轮接合，但是在该变速箱中，在小齿轮和轴联接之前，可以通过电机和内燃发动机来对小齿轮和轴的旋转速度相等化。

背景技术

FR-A1-2.988.800描述并且示出了一种接合辅助装置，在该接合辅助装置中，主要由辅助弹簧构成的所谓的推进装置被轴向地插入拨叉与爪之间，该拨叉刚性地连接至其拨叉轴。

在此文献所描述并且示出的实施例中，具体地在图1中，辅助弹簧4受轴向压缩安地装在凹座1内、在两个衬套6之间，这两个衬套中的每一个衬套都轴向地安装在弹簧一个端部与凹座的相关联的臂之间，拨叉轴2穿过这两个衬套。

每个衬套都包括轴向地定向的长形槽缝，该长形槽缝接纳由拨叉轴固持的相关联的径向销。

长形槽缝的长度确定辅助行程。

在此文献中详细描述了这种辅助装置的原理和运行细节。

在“释放”位置或静止位置，弹簧受轴向压缩安地装、并且恒定地使每个销轴向地压靠相关联的长形槽缝的一个轴向端部。

辅助弹簧提供显著的预应力。这使得通过将这两个销中的每一个销径向地穿过相关联的长形槽缝并且插入到拨叉轴中的相关联的孔中来安装销是特别困难的，特别是为了在工业规模上实现可靠地批量生产时是如此。

为了有利于销的这种组装，尚未公开的2017年12月19日的法国专利申请号FR1762400提出了一项设计，根据该设计的装置包括：

-凹座，外部控制构件作用在该凹座上以使其平移，该凹座包括拨叉轴穿其而过两个臂，并且这两个臂可以沿拨叉轴滑动，

-以及辅助弹簧，该辅助弹簧缠绕在拨叉轴的周围，该辅助弹簧通过凹座的轴向移动而被压缩，从而在拨叉轴接合行程的第一部分上存储能量，并且在拨叉轴接合行程的第二部分上释放其能量以辅助齿轮的接合，

并且其中，

-辅助弹簧受轴向压缩安地装在凹座的一个臂与轴向地连接至拨叉轴的止挡件之间；

-并且凹座被安装成沿拨叉轴滑动给定的行程。

凹座包括布置在凹座外部的轴向地定向的长形槽缝，并且拨叉轴固持紧固至拨叉轴的径向销，径向销延伸穿过长形槽缝，该径向销被安装在该长形槽缝中而轴向地滑动，以便通过顶靠该长形槽缝的相关联的轴向端部来限制凹座沿着拨叉轴的滑动行程。

在此设计中，为了控制行程，长形槽缝的角度宽度必须比相关联的销的直径更大。当凹座在弹簧的作用下受压时，这种尺寸上的差异趋向于促进凹座围绕拨叉轴枢转。如果不加以控制，则这种现象的后果可以小到仅是组装效率上的损失，大到有卡塞的风险。

所述法国专利申请因此提出了，销在角度上被无游隙地接纳在相关联的长形槽缝内侧，使得销对凹座相对于拨叉轴在角度上进行限位(index)。

然而，难以调和对长形槽缝和销的尺寸进行控制以使得在角度上无间隙同时使得在批量生产期间安装起来容易的两个参数。

发明内容

本发明旨在提出一种这种内部拨叉装置的新设计，这种内部拨叉装置实施同样的辅助原理，但是促进了内部拨叉装置的安装和不同的部件在载荷下的组装。

本发明提出了一种辅助装置，该辅助装置由外部换挡控制构件控制、用于使紧固至内部拨叉轴的变速箱拨叉轴向地平移，该辅助装置包括：

-凹座，该外部控制构件作用在该凹座上使以其平移，该凹座包括两个臂，该拨叉轴穿过这两个臂，并且该凹座被安装成沿该拨叉轴滑动给定的行程，

-以及辅助弹簧，该辅助弹簧缠绕在拨叉轴的周围、受轴向压缩安地装在该凹座的一个臂与轴向地连接至该拨叉轴的止挡件之间，使得该辅助弹簧通过该凹座的轴向移动而被压缩，从而在该拨叉轴接合行程的第一部分上存储能量，并且在该拨叉轴接合行程的第二部分上释放其能量以辅助齿轮的接合，

并且其中，

-该凹座包括布置在该凹座外部的轴向地定向的长形槽缝；

-并且该拨叉轴保持紧固至该拨叉轴的径向销，该径向销延伸穿过该长形槽缝，安装在该长形槽缝中而轴向地滑动，并且在角度上无游隙地接纳在该长形槽缝中，使得该径向销对该凹座相对于该拨叉轴在角度上进行限位，其特征在于，该拨叉轴包括布置在该凹座外部的固定止挡件，该固定止挡件用于通过使该凹座轴向地压靠该固定止挡件来在一个方向上限制该凹座沿该拨叉轴的滑动行程。

根据该装置的其他特征：

-该凹座包括布置在该凹座外部的衬套，该拨叉轴轴向地穿过该衬套，并且该长形槽缝在该衬套中制出；

-该长形槽缝在与该凹座两个臂中邻近该衬套的臂相反的方向上轴向地开口；

-该衬套与该凹座的两个臂中的一个臂一体形成；

-该衬套包括轴向地定向的另一个长形槽缝，该另一个长形槽缝与所述一个长形槽缝在直径上相反；

-该装置包括两个对置的辅助弹簧，这两个辅助弹簧中的每一个辅助弹簧都缠绕在该拨叉轴的周围，使得该辅助弹簧通过凹座在相关联的方向上的轴向移动而被压缩，从而在该拨叉轴接合行程的第一部分上存储能量，并且在该拨叉轴接合行程的第二部分上释放其能量以辅助齿轮的接合；每个辅助弹簧都受轴向压缩安地装在该凹座的相关联的臂与共用的止挡件之间，该共用的止挡件轴向地连接至该拨叉轴、并且轴向地位于这两个辅助弹簧之间；并且该拨叉轴包括布置在该凹座外部的另一个固定止挡件，该另一个固定止挡件用于通过使该凹座轴向地压靠该另一个固定止挡件来在另一个方向上限制该凹座沿该拨叉轴的滑动行程；

-该固定止挡件是止挡环，该拨叉轴穿过该止挡环、并且相对于该止挡环轴向地固定不动；

-该止挡件是接纳在该拨叉轴中的径向凹槽中的推力环；

-该推力环是开口卡环；

-垫圈轴向地介入该止挡件与辅助弹簧邻近的端部之间。

附图说明

通过阅读参考附图将更加清楚地理解的以下详细说明而使本发明另外的特征和优点变得显而易见，在附图中：

-图1是从第一视角观察的根据本发明的辅助驱动装置的实施例的透视图；

-图2是从另一视角观察的图1中所示的驱动装置的透视图；

-图3是沿穿过拨叉轴和销的轴线的平面观察的图1和图2中所展示的驱动装置的截面视图，在该图中，该装置被展示为处于辅助的所谓的“释放”位置；

-图4是沿图3中的箭头F4的细节视图；

-图5是与图3中的视图相似的视图，其中，驱动装置被展示为处于辅助的一个方向上的所谓的“压缩”位置；

-图6A至图6C是展示了用于安装和组装图1至图5中所展示的驱动装置的不同部件的三个相继步骤的三个透视图。

具体实施方式

在以下说明中，具有相同结构或相似功能的元件将用相同的附图标记来指代。

在以下说明中，将参考拨叉轴的几何轴线“A”非限制性地使用纵向或轴向定向，几何轴线“A”在图中从后部至前部定向。

图中示出了包括用于在两个方向上轴向地驱动变速箱换挡拨叉12的装置10的组件。

将不在此详细描述这种变速箱的总体上已知的设计。

拨叉12由轴14穿过并且轴向地连接至该轴，该轴用于在两个方向上轴向地驱动拨叉12，该轴通常被称为拨叉轴。

拨叉12通过任何方式(比如例如在这种情况下通过压配合)轴向地刚性地连接至拨叉轴14。

拨叉轴14藉由两个轴承、即后部轴承和前部轴承(未示出)安装在变速箱内而轴向地滑动，这两个轴承布置在变速箱壳体元件(未示出)的互补部分中。

控制装置10包括被称为凹座或托架的主控制构件20，该主控制构件总体上呈包括通常径向地定向的两个臂、即后部臂22和前部臂24的夹钳形式，这两个臂通过轴向连接分支26连接至彼此。

凹座20还包括从轴向连接分支26横向延伸的控制分支28，属于变速箱的内部控制构件(未示出)可以以已知的方式作用在该控制分支上以便沿轴线A在两个方向上轴向地致动凹座20。

凹座20在内部、即轴向地在其后部臂22与前部臂24之间限定内凹部29。

凹座20在外部、并且在这种情况下在轴向地超过前部臂24处进一步包括用于对凹座20相对于拨叉轴14在角度上无游隙地进行限位的衬套30。

凹座20的每个臂22、24分别包括轴向地对准的轴向孔23、25，拨叉轴14穿过这两个轴向孔，而滑环32介入拨叉轴与轴向孔之间。

前部孔25轴向地延伸穿过衬套30。

凹座20不直接作用在拨叉轴14上以便使该拨叉轴轴向地移动，而是藉由弹簧辅助装置34进行作用。

如尤其可以在图6A中看到的，拨叉轴14包括径向凹槽36，在该凹槽中接纳并且安装有轴向推力环38、在这种情况下为也称为开口簧环的开口卡环。

在安装位置，推力环38轴向地位于凹座20的凹部29中。

在推力环38两侧上设置有前部推力垫圈42和后部推力垫圈40。

辅助装置34包括前部螺旋弹簧46和后部螺旋弹簧44，这两个螺旋弹簧中的每一个螺旋弹簧都是受轴向压缩安地装的辅助弹簧。

在致动装置10并且因此凹座20的静止位置或释放位置，后部辅助弹簧44轴向地置于凹座20的后部臂22的内部面与后部垫圈40之间，该后部垫圈轴向地向前压靠推力环38。

以相同的方式，前部辅助弹簧46轴向地置于凹座20的前部臂24的内部面与前部垫圈42之间，该前部垫圈轴向地向后部压靠推力环38。

因此，藉由凹座20的控制分支28而对凹座在轴向方向上的任何作用都藉由推力环38和前部辅助弹簧46或后部辅助弹簧44中的一个辅助弹簧或另一个辅助弹簧(取决于控制分支28移动的轴向方向)传输至轴拨叉14。

根据FR-A1-2.988.800中所展示的已知原理，为了通过压缩辅助弹簧中的一个辅助弹簧或另一个辅助弹簧来积累能量、然后释放积累的能量来提供辅助功能，在这种情况下必须在两个方向上对凹座20相对于拨叉轴14的轴向移动加以限制。

为此目的，装置10包括前部固定止挡环16和后部固定止挡环18。

拨叉轴14轴向地穿过每个固定止挡环、即前部固定止挡环16和后部固定止挡环18，该拨叉轴在这种情况下分别通过前部径向紧固销15或后部径向紧固销17轴向地紧固至这些固定止挡环，这些径向紧固销在这种情况下通过压配合径向地安装在拨叉轴14中的相关联的前部径向孔19和后部径向孔21中。

前部固定止挡环16和后部固定止挡环18的轴向位置和凹座20(在这种情况下带有其衬套30)的总体轴向长度为使得在图1至图4中所展示的静止位置或释放位置，凹座20被接纳在前部固定止挡环16与后部固定止挡环18之间，而在两个方向上均具有轴向游隙“J”。

因此在衬套30的前部外横向面31与前部固定止挡环16的后部横向面之间具有轴向游隙。

同样地，在后部臂22的后部外横向面23与后部固定止挡环18的前部横向面之间具有例如值相同的轴向“J”游隙。

用于对凹座20相对于拨叉轴14在角度上无游隙地进行限位的衬套30与销48接合，该销径向地延伸穿过轴向地定向的长形槽缝50，该长形槽缝在衬套30的整个径向厚度中制出。

销48在这种情况下通过压配合径向地安装在拨叉轴14中的相对于凹槽36轴向地定位的径向孔52中，使得无论凹座20并且因此衬套30相对于拨叉轴14并且因此相对于销48的相对轴向位置如何，销48的在长形槽缝50内延伸的自由端部区段被接纳而在两个轴向方向上都有游隙。

长形槽缝50轴向地定向并且由后部端部边缘54限定，而该长形槽缝在其前部端部56处轴向地向前部开口。

在图中非限制性地展示的布置中，在由辅助弹簧44和46的平衡所确定的释放位置，销48自由端部区段大致轴向地位于沿长形槽缝50长度的一半的中央处。

为了允许将销48容易地安装在孔52中并且将销轴向地插入长形槽缝50内侧，凹座20的衬套30在这种情况下包括与长形槽缝50在直径上对称相反的另一个长形槽缝51，该另一个长形槽缝轴向地向前部开口并且其尺寸至少与长形槽缝50的尺寸相等。

如可以在图4中详细看到的，销48的外直径与长形槽缝50的横向宽度大致相等。因此，销48在长形槽缝50内轴向地自由移动，然而该销在角度上接纳在长形槽缝50的两平行轴向侧之间，而游隙被减小到最小。

结果，销48对衬套30并且因此对凹座20相对于拨叉轴14并且因此相对于拨叉12在角度上进行限位。

图5通过示例的方式示出了凹座20从图3中所展示的释放位置开始(由其致动臂28驱动)相对于拨叉轴14沿最大行程的相对移动，该最大行程与衬套30轴向地顶靠前部固定止挡环16相对应。

这种相对移动致使凹座20的后部臂22与推力环36之间的后部辅助弹簧44轴向压缩，同时通过该弹簧44而积累能量，而前部弹簧46在这种情况下不再轴向地压缩。

当转速被相等化并且辅助爪装置(未示出)的齿在角度上对准时，受压缩的辅助弹簧44释放所积累的辅助能量以将拨叉轴14轴向地向前“推动(throw)”。

以上所描述的不同部件如下安装以及组装。

如可以在图6A中看到的，产生由拨叉轴14构成的第一子组件，拨叉轴具有其凹槽36以及其孔19、21和52。

然后通过将成角度限位销48定位在拨叉轴14中的孔52中来完成该第一子组件。

第二子组件由辅助装置34构成，该辅助装置由具有两个辅助弹簧44、46的凹座20构成，这两个辅助弹簧受轴向压缩安地装在后部臂22和前部臂24之间，两个垫圈40、42介入在这两个辅助弹簧之间。

在图6A中展示了在这种状态下的这两个子组件，同时还有与后部固定止挡环18和拨叉12。

通过以下过程来继续组装过程：使拨叉轴14从前部到后部轴向地插入辅助装置34内、然后穿过后部固定止挡环18、并且最终在这种情况下例如通过压配合插入拨叉12的孔中到拨叉12沿拨叉轴14的给定的轴向位置。

在这种轴向组装期间，将销48从前部到后部轴向地插入长形槽缝50内，并且同时插入到另一个长形槽缝51中。

因此实现图6B中所展示的状态，在该状态中，两个垫圈40、42彼此轴向地分开以便将推力环38径向地定位在拨叉轴14中的凹槽36中。

因此实现图6C所展示的状态，在该状态中，辅助装置34处于其被释放的轴向平衡状态。

前部固定止挡环16必须然后被简单地定位在拨叉轴14上，并且然后，如图6C中所展示的，每个固定止挡环16、18必须藉由将其相关联的销15、17压配合进入其相关联的孔19、21中而被紧固。

因此极大地有利于这些部件的安装和组装，特别是由于销19、21和48的径向插入是在没有任何轴向载荷的情况下进行的。

在本发明的范围内，紧固至拨叉轴14的径向销48延伸穿过长形槽缝50，径向销安装在该长形槽缝中而轴向地滑动、并且在角度上“无游隙”(即具有允许径向销在长形槽缝50内轴向地滑动的最小或最小化游隙)地接纳在该长形槽缝中，同时使得径向销可以对凹座20相对于拨叉轴14在角度上进行限位。

Claims (10)

1.一种辅助装置(10)，该辅助装置由外部换挡控制构件控制、用于使紧固至内部拨叉轴(14)的变速箱拨叉(12)轴向地平移，该辅助装置包括：

-凹座(20)，该外部控制构件作用在该凹座上使以其平移，该凹座包括两个臂(22，24)，该拨叉轴(14)穿过这两个臂，并且该凹座被安装成沿该拨叉轴(14)滑动给定的行程，

-以及辅助弹簧(44，46)，该辅助弹簧缠绕在该拨叉轴(14)的周围、受轴向压缩安地装在该凹座(20)的一个臂(22，24)与轴向地连接至该拨叉轴(14)的止挡件(38)之间，

并且其中，

-该凹座(20)包括布置在该凹座(20)外部的轴向地定向的长形槽缝(50)；

-并且该拨叉轴(14)保持紧固至该拨叉轴(14)的径向销(48)，该径向销延伸穿过该长形槽缝(50)，安装在该长形槽缝中而轴向地滑动，并且在角度上无游隙地接纳在该长形槽缝中，其特征在于，该拨叉轴包括布置在该凹座(20)外部的固定止挡件(16，18)，该固定止挡件用于通过使该凹座(20)轴向地压靠该固定止挡件(16，18)来在一个方向上限制该凹座(20)沿该拨叉轴(14)的滑动行程。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该凹座(20)包括布置在该凹座(20)外部的衬套(30)，该拨叉轴(14)轴向地穿过该衬套，并且该长形槽缝(50)在该衬套中制出。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，该长形槽缝(50)在与该凹座(20)两个臂(22，24)中邻近该衬套(30)的臂相反的方向上轴向地开口。

4.如权利要求2或3之一所述的装置，其特征在于，该衬套(30)与该凹座(20)的两个臂(22，24)中的一个臂(24)一体形成。

5.如权利要求2至4中任一项所述的装置，其特征在于，该衬套(30)包括轴向地定向的另一个长形槽缝(51)，该另一个长形槽缝与所述长形槽缝(50)在直径上相反。

6.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，

-该装置包括两个对置的辅助弹簧(44，46)，这两个辅助弹簧中的每一个辅助弹簧都缠绕在该拨叉轴(14)的周围；

-每个辅助弹簧(44，46)都受轴向压缩安地装在该凹座(20)的相关联的臂(22，24)与共用的止挡件(38)之间，该共用的止挡件轴向地连接至该拨叉轴(14)、并且轴向地位于这两个辅助弹簧(44，46)之间；

-并且该拨叉轴包括布置在该凹座(20)外部的另一个固定止挡件(18，16)，以便通过使该凹座(20)轴向地压靠该另一个固定止挡件(18，16)来在另一个方向上限制该凹座(20)沿该拨叉轴(14)的滑动行程。

7.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，该固定止挡件(16，18)是止挡环，该拨叉轴(14)穿过该止挡环、并且相对于该止挡环轴向地固定不动。

8.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，该止挡件是接纳在该拨叉轴(14)中的径向凹槽(36)中的推力环(38)。

9.如前一权利要求所述的装置，其特征在于，该推力环(38)是开口卡环。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，垫圈(40，42)轴向地介入该止挡件(36)与辅助弹簧(44，46)邻近的端部之间。

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