CN113251143A - 用于操纵自动化的换挡变速器的换挡模块 - Google Patents

用于操纵自动化的换挡变速器的换挡模块 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于操纵自动化的换挡变速器的换挡模块。换挡模块具有至少一个被构造为换挡缸的换挡执行器，其活塞杆在已装配状态下轴向固定地与位于变速器内部的换挡装置的换挡杆处于调节连接中，并且换挡模块具有被构造为选择缸的选择执行器，其活塞杆具有横向于其纵向轴线取向的呈U形的容纳部，在已装配状态下，抗相对转动地与位于变速器内部的选择杆处于调节连接中的摆臂嵌入到容纳部中。其中，摆臂配属于换挡模块并且抗相对转动地紧固在换挡缸的活塞杆上，并且换挡缸的活塞杆在已装配状态下轴向固定地且抗相对转动地与换挡变速器的选择杆连接，选择杆其本身轴向固定地且以能绕其纵向轴线转动的方式受支承地布置在位于变速器内部的换挡杆中。

Description

用于操纵自动化的换挡变速器的换挡模块
技术领域
本发明涉及用于操纵自动化的换挡变速器的换挡模块，该换挡模块具有至少一个被构造为液压的或气动的换挡缸的换挡执行器，该换挡执行器的活塞杆在已装配状态下轴向固定地与位于变速器内部的换挡装置的被构造为空心轴的换挡杆处于调节连接中，并且该换挡模块具有被构造为液压的或气动的选择缸的选择执行器，该选择执行器的活塞杆具有横向于其纵向轴线取向的呈U形的容纳部，在已装配状态下，抗相对转动地与位于变速器内部的选择杆处于调节连接(Stellverbindung)中的摆臂嵌入到该容纳部中。
背景技术
机动车的自动化的换挡变速器通常源自能手动换挡的换挡变速器，其中，为此，在变速器外部的换挡杆或在变速器外部的牵引索换挡装置被具有液压的、气动的或电动马达的换挡执行器或选择执行器的换挡模块所替代。例如，在WABCO GmbH(威伯科股份有限公司)的印刷文献8150202663 WABCO自动化的换挡变速器(AMT)中描述了在那里被称为变速器调节器GS 3.0、GS 3.3和GS 3.6的换挡模块的多种实施方案。该换挡模块具有三个被构造为气动的换挡缸的换挡执行器和被构造为气动的选择缸的选择执行器。这些执行器因此被构造为活塞-缸设施。换挡缸彼此平行地布置并且在其活塞杆上分别具有旋转对称的、冲头状的杆头，该杆头在已装配状态下形状锁合地(formschlüssig)且同轴地嵌入到换挡变速器的所配属的换挡杆的相应的容纳部中。选择缸横向于换挡缸布置并且在其活塞杆上具有横向于其纵向轴线取向的呈U形的容纳部，在已装配状态下，抗相对转动地与以能转动的方式支承在位于变速器内部的换挡杆中的选择杆连接的摆臂嵌入到该容纳部中。
换挡模块的这些实施方案被设置成用于ZF Friedrichshafen AG(采埃孚股份公司)的AS-Tronic变速器的不同的实施方案，该AS-Tronic变速器是分组变速器，其具有多级的主变速器、前置于主变速器的两级的半挡挡组和后置于主变速器的两级的倍挡挡组。给主变速器配属有唯一的换挡杆，该换挡杆实施为空心轴并且根据实施方案而定地，在该换挡杆上以能轴向移动的方式支承有两个或三个换挡拨叉。选择杆以能绕其纵向轴线转动的方式受支承地布置在换挡杆中，借助选择杆的转动，径向向外挤压作为形状锁合元件起作用的滑动块以用于将其中一个换挡拨叉形状锁合地联接到换挡杆上并使其保持在那里，以及径向向内使该滑动块被释放以用于将其余的换挡拨叉与换挡杆脱联，滑动块径向引导到换挡杆的开口中并贴靠在选择杆的斜坡面或锁定面上。
在DE 10 2008 000 072 A1中描述了一种换挡变速器的相应的换挡装置，其中，选择杆同轴地布置在空心的换挡杆中，并且其中，选择杆在选择过程中能轴向移动或者能绕其纵向轴线转动，以用于联接多个换挡拨叉中的一个以及以用于与其余换挡拨叉脱联。
迄今，摆臂配属于位于变速器内部的换挡装置，并且抗相对转动地紧固在以能转动的方式支承在主变速器的换挡杆中的选择杆上。由此需要的是，在将换挡模块装配在换挡变速器上时，摆臂的外端部引入到选择执行器的活塞杆上的呈U形的容纳部中，这很难实现并且可能是误差源。
发明内容
因此，本发明的任务是提出用于对开头所述结构类型的自动化的换挡变速器进行操纵的换挡模块，其中，所描述的在将换挡模块装配在换挡变速器上时的误差源不再存在，并且因此其更容易地能装配在换挡变速器上。
该任务通过具有权利要求1的特征的换挡模块来解决。在从属权利要求中限定了该换挡模块的有利的改进方案。
因此，本发明涉及用于操纵自动化的换挡变速器件的换挡模块，该换挡模块具有至少一个被构造为液压的或气动的换挡缸的换挡执行器，该换挡执行器的活塞杆在已装配状态下轴向固定地与位于变速器内部的换挡装置的被构造为空心轴的换挡杆处于调节连接中，并且该换挡模块具有被构造为液压的或气动的选择缸的选择执行器，该选择执行器的活塞杆具有横向于其纵向轴线取向的呈U形的容纳部，在已装配状态下，抗相对转动地与位于变速器内部的选择杆处于调节连接中的摆臂嵌入到该容纳部中。
在该换挡模块中，为了解决所提出的任务而设置的是，摆臂配属于换挡模块并且抗相对转动地紧固在换挡缸的活塞杆上，并且换挡缸的活塞杆在已装配状态下轴向固定地且抗相对转动地与换挡变速器的选择杆连接，选择杆其本身轴向固定地且以能绕其纵向轴线转动的方式受支承地布置在位于变速器内部的换挡杆中。
由于现在根据本发明摆臂配属于换挡模块并且抗相对转动地紧固在换挡缸的活塞杆上，使得在将换挡模块装配在换挡变速器上时省去了将摆臂的外端部困难地引入到选择执行器的呈U形的容纳部中。由此消除了迄今所存在的在将换挡模块装配在换挡变速器的壳体上时的误差源。
为了能够像迄今那样通过转动选择杆或通过轴向移动换挡杆来执行选择过程和换挡过程，现在在已装配状态下将换挡缸的活塞杆轴向固定地且抗相对转动地与换挡变速器的选择杆连接起来。选择杆除了以能转动的方式支承在换挡变速器的换挡杆中之外，还轴向固定且受支承地布置在换挡变速器的换挡杆中，由此可以将在轴向移动中出现的换挡运动从选择杆传递到换挡杆上。因此，换挡缸的活塞杆的转动以及活塞杆的轴向移动都被传递到换挡变速器的选择杆上。通过选择杆绕其纵向轴线转动，使得在选择过程中，将其中一个换挡拨叉与换挡杆联接，而其余换挡拨叉与换挡杆脱联。通过从选择杆传递到换挡杆的轴向移动实现了换挡过程，即挂出先前引导载荷的负载挡并且/或者借助联接的换挡拨叉挂入目标挡。
为了将摆臂牢固地紧固在换挡缸的活塞杆上，优选设置的是，摆臂具有呈环形的臂头，该摆臂借助其臂头无间隙地布置在换挡缸的活塞杆上，并且摆臂借助柱销状的紧固元件轴向固定地且抗相对转动地与换挡缸的活塞杆连接，该紧固元件置入到穿通活塞杆和臂头的径向孔中。
紧固元件优选是弹性圆柱销、定位套筒或开口销。但是使用螺钉、铆钉或其他紧固元件以便将摆臂紧固在换挡缸的活塞杆上也是可能的为了实现换挡缸的活塞杆与换挡变速器的选择杆的轴向固定且抗相对转动的连接，设置的是，换挡缸的活塞杆具有冲头状的杆头，杆头具有柱体盘形的端部体，该端部体经由呈U形的芯过梁与其余的活塞杆连接。并且，换挡缸的活塞杆在已装配状态下以杆头形状锁合且同轴地嵌入到换挡变速器的选择杆中的在几何形状上与该杆头完全相配的容纳部中。
与迄今换挡缸的冲头状的活塞杆的杆头的旋转对称的构造方案相反，现在，通过呈U形的芯过梁的平行的侧边和选择杆的容纳部的相应平行的侧边使得以简单且节省空间的方式在换挡缸的活塞杆与选择杆之间实现了抗相对转动的连接。
附图说明
下面结合附图中所示的实施例阐述本发明。其中：
图1以整体立体图示出根据本发明的换挡模块；
图2以局部立体图示出根据图1的换挡模块的具有活塞杆和摆臂的换挡缸；
图3以局部立体图示出根据图2的换挡缸和摆臂，其中换挡缸的活塞杆被剖开；
图4示出换挡模块的换挡缸的活塞杆和位于变速器内部的选择杆的连接区域，其中，选择杆轴向固定地且同轴地与位于变速器内部的换挡杆抗相对转动地连接。
具体实施方式
图1中绘制的换挡模块2被设置成用于对未示出的分组变速器进行换挡操纵，该分组变速器具有多级的主变速器、前置于主变速器的两级的半挡挡组和后置于主变速器的两级的倍挡挡组。为此，在壳体4的朝向换挡变速器的内侧上布置有三个被构造为活塞-气设施的换挡缸6、8、10和选择缸12。换挡缸6、8、10能气动操纵并且彼此平行地布置。选择缸12同样被构造成能气动操纵并且横向于或垂直于三个换挡缸6、8、10地布置。
布置在图1左侧的第一换挡缸6配属于分组变速器的半挡挡组，并在其活塞杆14上具有旋转对称的冲头状的杆头16，以用于与所配属的半挡挡组的换挡杆形状锁合且轴向固定地联接。布置在图1右侧的第二换挡缸10配属于分组变速器的倍挡挡组，并且在其活塞杆22上同样具有旋转对称的冲头状的杆头24，以用于与所配属的倍挡挡组的换挡杆形状锁合且轴向固定地联接。
在图1中布置在左侧的换挡缸6与右侧的换挡缸10之间的居中的第三换挡缸8配属于分组变速器的主变速器，并且在其活塞杆18上具有相比于所配属的主变速器的选择杆44被修改的冲头状的杆头20，以用于与该选择杆形状锁合地联接，该杆头的几何形状结合图2至4得到阐述。选择缸12在其活塞杆26上具有横向于其纵向轴线取向的呈U形的容纳部28，轴向固定地且抗相对转动地紧固在换挡缸8的活塞杆18上的摆臂30嵌入到该容纳部中。
在换挡模块2的壳体4内部布置有电子控制单元和电磁阀以用于对换挡和选择缸6、8、10、12进行换挡，但是它们是不可见的。
在图2和3中以分别放大的截段详细示出了摆臂30在换挡缸8的活塞杆18的紧固方式以及居中的换挡缸8的换挡杆18的杆头20的结构。
摆臂30以其环形的臂头32无间隙地布置在居中的换挡缸8的活塞杆18上，并且借助柱销状的紧固元件36轴向固定地且抗相对转动地与居中的换挡缸8的活塞杆18连接，该紧固元件置入到穿通活塞杆18和摆臂30的径向孔34中。紧固元件36在当前例如构造为卷制的定位套筒。
换挡缸8的活塞杆18的冲头状的杆头20具有经由在横截面中呈U形的芯过梁38与其余活塞杆18连接的柱体盘形的端部体42。在图3中绘制了具有被剖开的端部体42的活塞杆18的杆头20，由此更好地能看出呈U形的芯过梁38及其两个平行的侧壁40a、40b。
尤其如图4清楚所示，在换挡模块2的已装配状态下，居中的换挡缸8的活塞杆18的杆头20形状锁合且同轴地嵌入到主变速器的换挡杆44中的在几何形状上相配地与之匹配的容纳部46中，由此除了实现轴向固定的连接之外，还通过芯过梁38的两个平行的侧壁40a、40b贴靠在选择杆44的容纳部46的相应的平行的侧壁上，在换挡缸8的活塞杆18与主变速器的选择杆44之间提供了抗相对转动的连接。
在未进一步示出的主变速器中，选择杆44轴向固定地且以能绕其纵向轴线转动的方式受支承地布置在主变速器的换挡杆48中，从而使得通过选择缸12的活塞杆26的轴向移动起作用的选择过程经由摆臂30和换挡缸8的活塞杆18以让主变速器的选择杆44转动的方式导入到主变速器中，并且在那里将通过换挡缸8的活塞杆18的轴向移动引起的换挡过程经由主变速器的选择杆44以让换挡杆48轴向移动的方式来执行。
通过将摆臂30布置在换挡模块2的结构组件内部简化了换挡模块2在分组变速器上的装配，这是因为由此省去了将摆臂30的外端部引入到选择执行器12的呈U形的容纳部28中。
附图标记列表
2 换挡模块
4 换挡模块的壳体
6 第一换挡执行器、换挡缸
8 第二换挡执行器、换挡缸
10 第三换挡执行器、换挡缸
12 选择执行器、选择缸
14 第一换挡执行器的活塞杆
16 第一换挡执行器的杆头
18 第二换挡执行器的活塞杆
20 第二换挡执行器的杆头
22 第三换挡执行器的活塞杆
24 第三换挡执行器的杆头
26 选择执行器的活塞杆
28 选择执行器的活塞杆上的呈U形的容纳部
30 摆臂
32 摆臂的臂头
34 臂头中的径向孔
36 紧固元件、定位套筒
38 第二换挡执行器的活塞杆的芯过梁
40a 芯过梁的第一侧壁
40b 芯过梁的第二侧壁
42 芯过梁的端部体
44 主变速器的选择杆
46 主变速器的选择杆的容纳部
48 主变速器的换挡杆

Claims (4)

1.用于操纵自动化的换挡变速器的换挡模块(2)，所述换挡模块具有至少一个被构造为液压的或气动的换挡缸(8)的换挡执行器，所述换挡执行器的活塞杆(18)在已装配状态下轴向固定地与位于变速器内部的换挡装置的被构造为空心轴的换挡杆(48)处于调节连接中，并且所述换挡模块具有被构造为液压的或气动的选择缸(12)的选择执行器，所述选择执行器的活塞杆(26)具有横向于其纵向轴线取向的呈U形的容纳部(28)，在已装配状态下，抗相对转动地与位于变速器内部的选择杆(44)处于调节连接中的摆臂(30)嵌入到所述容纳部中，其特征在于，所述摆臂(30)配属于所述换挡模块(2)并且抗相对转动地紧固在所述换挡缸(8)的活塞杆(18)上，并且所述换挡缸(8)的活塞杆(18)在已装配状态下轴向固定地且抗相对转动地与所述换挡变速器的选择杆(44)连接，所述选择杆其本身轴向固定地且以能绕其纵向轴线转动的方式受支承地布置在位于变速器内部的换挡杆(48)中。
2.根据权利要求1所述的换挡模块，其特征在于，所述摆臂(30)具有环形的臂头(32)，所述摆臂(30)借助其臂头(32)无间隙地布置在所述换挡缸(8)的活塞杆(18)上，并且所述摆臂(30)借助柱销状的紧固元件(36)轴向固定地且抗相对转动地与所述换挡缸(8)的活塞杆(18)连接，所述紧固元件置入到穿通所述活塞杆(18)和所述臂头(32)的径向孔(34)中。
3.根据权利要求2所述的换挡模块，其特征在于，所述紧固元件(36)被构造为弹性圆柱销、定位套筒或开口销。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的换挡模块，其特征在于，所述换挡缸(8)的活塞杆(18)具有冲头状的杆头(20)，所述杆头(20)具有柱体盘形的端部体(42)，所述端部体经由呈U形的芯过梁(38)与其余活塞杆(18)连接，并且所述换挡缸(8)的活塞杆(18)在已装配状态下以所述杆头(20)形状锁合且同轴地嵌入到所述换挡变速器的选择杆(44)中的在几何形状上与所述杆头相配的容纳部(46)中。
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