專利名稱：：汽車變速器的換檔裝置的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種按權利要求1前序部分所述具有助力支持裝置的換擋裝置。
背景技術：
：在這種換擋裝置中，變速叉軸的旋轉運動用于預選單個換擋叉軸撥塊凹槽并一般不需要很大的換擋力。變速叉軸軸向的縱向運動用于掛入所要求的擋位并特別是在重型汽車和駕駛員座椅遠離變速器設置的那種汽車上需要較大的換擋力。目前的商用車如大客車和載重汽車利用其平頭汽車結構的空間裝入變速器，其中變速器不可避免地遠離駕駛員座椅外移。在采用低置或者后置發動機的汽車上距離特別遠。機械換擋變速器上較長、有時操作吃力的換擋連桿常常使準確換擋變得困難。為使汽車的駕駛員可以將其注意力完全集中的路面上，他必須在操控汽車所需的所有活動上盡可能地沒有負擔并得到支持。每位汽車駕駛員都知道，在不利的交通狀況下無缺陷操作變速器的重要性。所有重量級商用車的氣動變速助力機構在這里均可以提供幫助。迄今公知的助力換擋裝置有些直接安裝在變速器上并具有可從外部接觸的操作桿和活塞桿。換擋連桿與操作桿連接。通過操作桿的縱向運動激活支持。這種類型的控制與兩個柱上或者電纜饋線電路相聯系。在這種情況下的缺點是，操作桿和活塞桿通過波紋管密封并缺少潤滑。在載重汽車上，該部位受到嚴重污染。在改變換擋連桿傳動比的情況下，助力支持的開始也隨之變化或這種助力支持必須通過閥門的變化與連桿傳動比相配合。相同情況也適用于由一個彼此分離的控制閥和動力缸組成的變速助力機構。閥門和缸通過球窩關節與變速桿和也固定在變速器上的懸臂連接。這種設置此外的缺點是，每次換擋時部件與變速器和汽車車架相對運動并因此會磨破閥門和缸利用其相互連接的空氣導管。這種氣動的變速助力機構以觸發式的結構公知，其由一個機械-氣動控制件和一個單獨的氣動動力件組成。觸發式結構的變速助力機構由Springer出版社1988年Looman的《Zahnradgetriebe》(齒輪傳動裝置)第二版第225頁有所公開。控制件是一個由換擋連桿操縱的機械操縱控制閥。換擋時選擇運動在此方面由機械直接傳遞到變速器上。傳遞換擋運動時操縱控制閥和手動換擋力同時機械上通過一個杠桿傳遞到變速器上。手動換擋力在此方面由一個壓縮空氣缸附加氣動支持。這種壓縮空氣缸在此方面作為雙位置缸利用一體化的減振器構成氣動的動力件。直接成比例反映手動換擋力在這里達不到。控制件與動力件之間的行程長和附加裝置占用空間大。控制件與動力件之間壓縮空氣導管的損壞不可避免。DE19539471公開了一種換擋裝置，其中控制閥和動力件組合在一個結構件內。換擋力根據駕駛員的換擋力成比例增強并取得與手擋變速器上相同的效果。駕駛員沒有失去換擋時其感覺到擋位是否掛上或者同步階段持續多久的感覺，他可以直接感覺到。在這種換擋裝置上，氣動支持裝置的可操控性需要改進。DE19840052Al公開了一種具有助力支持裝置的換擋裝置，其中由支持裝置提供的換擋力可以傳遞到軸向固定設置在換擋裝置內的空心軸上，空心軸環繞中心換擋軸并可隨同中心換擋軸為連接換擋滑桿扭轉。DE19840052Al主題的全部內容在這里予以引用。DE102004042690A1公開了換擋裝置的助力支持裝置特征曲線，其具有與作用的手動換擋力相關的不同升高和不同的比例關系。DE102004042609Al主題的全部內容也這里也予以引用。最后DE19839854Al公開了一種包括助力支持裝置的換擋裝置，其主題的全部內容在這里也予以引用。依據DE19839854Al具有一個設置在儲備容器與助力支持裝置之間的限壓裝置。利用該限壓裝置限制輸送到支持裝置的壓縮空氣。通過限制壓縮空氣達到支持力的限制，以取得與由支持力加壓的結構件上允許負荷的配合。特別是在由換擋滑桿換擋時利用支持力操縱的單個擋位的同步裝置上，可以降低同步負荷。由此用于調整同步中轉速的摩擦面沒有那么高的負荷并獲得更高的耐用度。有針對性的調整也可以這樣進行，使不同換擋叉軸撥塊凹槽內不同程度的支持力可供使用。這樣在低擋位上所需的支持力大于在高擋位上，從而在相同程度的支持時或者導致高同步負荷，或者另一方面導致手動換擋力的支持不夠。這樣構成的換擋裝置復雜、昂貴并不能充分滿足對可變限制助力支持裝置的要求。
發明內容本發明的目的因此在于，提供一種換擋裝置，其可以可變和低成本地改變及限制助力支持裝置。該目的通過具有權利要求1特征的換擋裝置得以實現。構成為從屬權利要求的主題。依據本發明，汽車變速器的具有助力支持裝置的換擋裝置包括用于選擇和用于切換變速器擋位的部件和助力支持裝置的操作桿，所要支持的手動換擋力作用于該操作桿。在此方面，換擋裝置上具有部件，用于在作用于助力支持裝置的手動換擋力導入助力支持裝置之前改變或者限制該手動換擋力。在一種特別優選的構成中，在嵌入操作桿的杠桿設置上具有用于改變或者限制作用的手動換擋力的部件。在一種實施方式中，換擋軸可以通過可在槽內移動的銷釘作用于杠桿，其中，槽內具有彈性部件，它們可以使銷釘在沿槽的不同軸向位置上利用不同的彈性作用于槽的邊緣區域。依據另一種構成，為了形成變速器不同換擋叉軸撥塊凹槽內的不同助力支持力，并排設置的彈性部件在槽一面的邊緣區域上具有不同的彈性。在此方面的一種實施方式中，彈性在高檔位換擋叉軸撥塊凹槽中大于低擋位換擋叉軸撥塊凹槽中。依據另一種實施方式，為了形成在相同的變速器換擋叉軸撥塊凹槽內的不同換擋位置情況下的不同助力支持力，彈性部件在槽一面的邊緣區域上的彈性不同于彈性部件在槽相對面的邊緣區域上的彈性。在此方面的一種實施方式中，彈性在高擋位的換擋位置上大于在低擋位的換擋位置上。在一種具有優點的構成中，彈性部件通過板簧件構成和在另一種構成中通過橡膠件構成。在一種特別具有優點的實施方式中，在嵌入操作桿內的杠桿的構成中具有用于限制作用的手動換擋力的部件。在此方面，杠桿具有優點地彈性構成。一種構成表明，杠桿在一個操作方向上的彈性高于在其它操作方向上的彈性。具有優點的是多個杠桿并排設置，在嵌入換擋叉軸撥塊凹槽時分別作用于這些杠桿。下面借助附圖對本發明進行詳細說明。其中圖1示出現有技術的換擋設備；圖2示出一種實施方式中換擋裝置的剖面；圖3示出另一種實施方式中正視圖的剖面；圖4示出圖3實施方式的細部；圖5示出另一實施方式的細部；圖6示出另一實施方式；以及圖7示出特征曲線分布。具體實施例方式圖1以示意圖示出按照現有技術的汽車的換擋設備2。從變速桿4出發，變速叉軸6通過杠桿轉向裝置8通向具有氣動助力支持裝置10的換擋裝置11。氣動助力支持裝置IO具有一個連接線路12，其通向一個向氣動助力支持裝置10提供壓縮空氣的儲備容器14。杠桿轉向裝置8具有一個第一杠桿16,該第一杠桿最好與變速叉軸6鉸接。杠桿轉向裝置8具有一個第二杠桿18，其再嵌入設置在氣動助力支持裝置10內的操作桿20。此外在氣動助力支持裝置10上具有一個活塞桿22，杠桿24嵌入該活塞桿內，該杠桿24通過可旋轉的換擋軸26與汽車變速器30內的杠桿28連接。杠桿28嵌入換擋滑桿32內，通過該換擋滑桿可以公知的方式轉換變速器的變速比。杠桿24的運動通過換擋軸26傳遞到杠桿28的運動內，從而杠桿28可以使換擋滑桿32進行軸向運動。在這種運動中，換擋滑桿32占據最好三個位置，g卩，各自對應于一個所切換的變速比的兩個軸向終端位置和一個處于終端位置之間且與變速器的中立位置相應的中間位置。圖2以俯視圖示出本發明換擋裝置40的剖面。圖1中這里未示出的杠桿16通過嚙合齒42與中心換擋軸44抗扭連接。換擋軸44穿過換擋裝置40上的護罩46并由軸密封圈48在其圓周上密封。換擋軸環繞軸線50可旋轉地支承在空心軸52的內部。空心軸52可在換擋裝置40的內部環繞軸線50旋轉，但不能沿軸線50在軸向上移動。換擋軸44在其圓周上沿軸線50具有槽54。該槽內嵌入銷釘56，其從它那方面可旋轉地支承在杠桿18內。為改善可旋轉性，銷釘56在杠桿18內支承在只有沖壓外圈的滾針軸承58上。銷釘56這樣設置在槽54內，使換擋軸44可以沿軸線50軸向移動，但換擋軸44環繞軸線50的扭轉觸發杠桿18回轉。通過銷釘56的可旋轉支承，避免銷釘56與槽54之間的摩擦損耗并可以實現換擋軸44沿軸線50平穩的軸向運動，即使換擋軸44被加載了通過銷釘56支承在氣動助力支持裝置10上的轉矩。杠桿18具有一個可旋轉地設置在螺栓62上的輥子60，其嵌入氣動助力支持裝置10的操作桿20內。由此將杠桿18與操作桿20之間的摩擦損耗降到最低程度，從而可以將手動換擋力無摩擦且幾乎無磨損地傳遞到氣動助力支持裝置10上。由氣動助力支持裝置10產生的加強力從活塞桿22傳遞到杠桿24上并從那里傳遞到空心軸52上。空心軸52具有兩個長孔64。固定在杠桿28上的銷釘66穿過這些長孔64，該杠桿嵌入這里未示出的換擋滑桿32內。銷釘66穿過換擋軸44上的開口并使換擋軸44和空心軸52共同扭轉。在此方面，開口這樣確定尺寸，使其內部尺寸大于銷釘66的外部尺寸。由此在換擋軸44與空心軸52之間形成一個很小的扭轉間隙。因此確保可以通過換擋軸44和杠桿18控制氣動助力支持裝置IO，而無需空心軸52由換擋軸44帶動旋轉。但如果超過操作桿20上的移動行程，那么實現氣動助力支持裝置IO的可靠搭接，例如在支持失靈時或者在繼續增加的手動換擋力將這種力直接傳遞到同步裝置上的情況中。空心軸52上的長孔64可以實現換擋軸44在空心軸52和杠桿28的內部的軸向移動，并因此實現無阻礙且無加強的選擇運動。圖3以側視圖示出換擋裝置的剖面。換擋軸44的槽54內嵌入可旋轉支承在杠桿18內只有沖壓外圈的滾針軸承58上的銷釘56。換擋軸44由空心軸52包圍。杠桿18利用一個易于旋轉地設置在螺栓62上的輥子60嵌入操作桿20上的凹處70內，并實現手動換擋力無摩擦地傳遞到氣動助力支持裝置10上。在換擋軸44上，在槽54內在邊緣區域上設置彈性部件80和82，它們在換擋軸44扭轉時由銷釘56加載并由于換擋軸利用手動換擋力的這種加載而彈性下沉。圖4示出換擋軸44上的槽54。在這里銷釘56以兩個不同位置示出，但它僅一個位置處于槽54內。圖4中的上部位置表示在一個四擋主變速器中對于1和2擋在換擋叉軸撥塊凹槽內銷釘56的位置，而下部位置表示對于3和4擋在換擋叉軸撥塊凹槽內銷釘56的位置。在上部位置上，在槽54的邊緣區域上不存在銷釘的減振且手動換擋力無衰減地通過銷釘56傳遞到這里未示出的杠桿18上。在圖4的下部位置上，槽54的邊緣區域上具有彈性部件80和82，它們可以具有相同或者不同的減振率。由此在該換擋叉軸撥塊凹槽每個換擋位置的換擋叉軸撥塊凹槽內，均可以取得手動換擋力的不同衰減。通過彈性部件80、82，通過換擋軸44導入的手動換擋力僅衰減傳遞到銷釘56上并因此傳遞到杠桿18上，并因此達到與對于1和2擋的換擋叉軸撥塊凹槽不同的助力支持力分布。圖5示出一個6擋主變速器與圖4相應的視圖。在上部換擋叉軸撥塊凹槽內，槽54的邊緣區域內沒有彈性部件，因此該換擋位置例如相當于1擋，其中手動換擋力無減振傳遞。最上部的換擋叉軸撥塊凹槽內的第二換擋位置具有一個彈性部件84，其具有第一減振率。在中間的換擋叉軸撥塊凹槽內具有兩個彈性部件80和82，它們例如具有第二和第三減振率并比部件84的第一減振率彈性更高。最后在具有5和6擋的換擋位置的下部換擋叉軸撥塊凹槽內，具有一個彈性更高構成的U形彈簧件86。由此所有三個換擋叉軸撥塊凹槽可以具有不同彈性，其中，中間換擋叉軸撥塊凹槽的各個換擋位置內的彈性也可以大小不同。圖6示出圖3設置的不同視圖。杠桿18在其下端上具有一個柄體88上的彈性區，杠桿利用柄體嵌入操作桿20內。通過柄體88在左側上相對于右側的相應構成，根據扭轉方向取得不同的彈性，從而可以考慮換擋叉軸撥塊凹槽內的不同換擋位置。與圖3相應的部件具有相同的附圖符號。圖7示意示出助力支持力關于手動換擋力的分布。助力支持裝置中結構上預先規定的特征曲線卯為線性并直線上升直至其在助力支持裝置調節范圍的末端上轉入機械搭接的區域內。特征曲線92示出分布首先相同直至轉折點94，從該轉折點起彈性作用直至轉折點96，從該轉折點起機械搭接重新作用。特征曲線98示出從衰減的分布的開始直至轉折點IOO，機械搭接從該轉折點起開始作用。通過限制作用的換擋力，也可以影響助力支持裝置上產生的壓力并由此影響助力支持力，從而換擋力不超過確定的值。通過本發明可以取消依據現有技術設置昂貴的限壓閥，并且對于變速器內的每一同步可以實現最大允許助力支持力的獨立分布和獨立限制。可以為一個或者多個擋位分配準確確定的彈性，由此助力支持可以一直得到匹配，直至最大的助力支持力。附圖標記2換擋設備4變速桿6變速叉軸8杠桿轉向裝置10助力支持裝置11換擋裝置12連接線路14儲備容器16杠桿18杠桿20操作桿22活塞桿24杠桿26換擋軸28杠桿30汽車變速器32換擋滑桿40換擋裝置42嚙合齒44換擋軸46護罩48軸密封圈50軸線52空心軸54槽56銷釘58只有沖壓外圈的滾針軸承60輥子62螺栓12<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>權利要求1.用于汽車變速器(30)且具有助力支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，包括用于選擇和用于切換變速器(30)擋位的部件、助力支持裝置(10)的操作桿(20)，所要支持的手動換擋力作用于該操作桿，其特征在于，具有部件(80、82、84、86、88)，用于在作用于助力支持裝置(10)的手動換擋力導入助力支持裝置(10)之前改變或者限制該手動換擋力。2.按權利要求l所述具有助力支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其中，在嵌入操作桿(20)的杠桿(18)上具有用于改變或者限制作用的手動換擋力的部件(80、82、84、86)。3.按權利要求2所述具有助力支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其中，換擋軸(44)通過在槽(54)內可移動的銷釘(56)作用于杠桿(18)并在槽(54)內具有彈性部件(80、82、84、86)，它們實現銷釘(56)在沿槽(54)的不同軸向位置上利用不同的彈性作用于槽(54)的邊緣區域。4.按權利要求3所述具有助力支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其中，為了形成變速器(30)不同換擋叉軸撥塊凹槽內的不同衰減，并排設置的彈性部件(80、82、84、86)在槽(54)—面的邊緣區域上具有不同的彈性。5.按權利要求4所述具有助力支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其中，彈性在高檔位換擋叉軸撥塊凹槽中大于在低擋位換擋叉軸撥塊凹槽中。6.按權利要求3所述具有助力支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其中，為了形成在變速器(30)相同的換擋叉軸撥塊凹槽內的不同換擋位置情況下的不同衰減，在槽(54)—面的邊緣區域上的彈性部件(80)的彈性不同于槽(54)相對面邊緣區域上的彈性部件(82)的彈性。7.按權利要求6所述具有助力支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其中，彈性在高擋位的換擋位置上大于在低擋位的換擋位置上。8.按前述權利要求之一所述具有助力支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其中，彈性部件(80、82、84、86)通過板簧件構成。9.按權利要求1-8之一所述具有助力支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其中，彈性部件(80、82、84、86)通過橡膠件構成。10.按權利要求l所述具有助力支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其中，在嵌入操作桿(20)內的杠桿(18)中具有用于限制作用的手動換擋力的部件(88)。11.按權利要求IO所述具有助力支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其中，杠桿(18)彈性構成。12.按權利要求11所述具有助力支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其中，杠桿(18)的彈性在一個操作方向上高于在其他操作方向上。13.按權利要求10-12之一所述具有助力支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其中，多個杠桿(18)并排設置，在選擇換擋叉軸撥塊凹槽時分別作用于這些杠桿。全文摘要本發明涉及一種用于汽車變速器(30)的具有助力支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，包括用于選擇和用于切換變速器(30)擋位的部件和助力支持裝置(10)的操作桿(20)，所要支持的手動換擋力作用于該操作桿。在換擋裝置(11、40)上具有部件(80、82、84、86、88)，用于在作用于助力支持裝置(10)的手動換擋力導入助力支持裝置(10)之前改變或者限制該手動換擋力。文檔編號F16H61/30GK101384839SQ200780005474公開日2009年3月11日申請日期2007年1月29日優先權日2006年2月14日發明者克勞斯·施佩特,迪特爾·菲舍爾申請人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司