專利名稱：具有伺服支持裝置的換擋裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種按照在權利要求1的前序部分中詳細定義的類型的具有伺服支 持裝置的換擋裝置。
背景技術：
當今的商用車，如客車和載貨車，借助其平頭汽車結構具有用于裝入變速器的空 間的給定條件，在這些給定條件中，變速器強制性遠離駕駛員座位地移開。在帶有低置式發 動機或者后置式發動機的汽車中距離特別遠。在機械換擋的變速器中通過很長的、有時繃 得很緊地運行的換擋連桿很難進行精確的擋位變換。公知分散結構中的氣動的換擋助力機構(Schalthilfe)，該換擋助力機構由機 械-氣動的控制件和單獨的氣動的助力件組成。分散結構中的換擋助力機構由Loomarm ； Zahnradgetriebe ；2. Auflage ；SpringerVerlag ； 1988 ；S. 225 公知。控制件是機械操作的控 制閥，該控制閥由換擋連桿來操作。在此，在擋位變換時選擋運動以機械的方式直接傳遞到 變速器上。在傳遞換擋運動時操作控制閥并且同時將手動換擋力以機械的方式通過杠桿傳 遞到變速器上。在此，手動換擋力由壓縮空氣缸附加地氣動地進行支持。在此，該壓縮空氣 缸作為具有集成的液壓減震器的雙位缸(Zweistellungs-Zylinder)形成氣動的助力件。 手動換擋力的直接成比例的圖象在這里無法取得。控制件與助力件之間的距離很長并且安 裝很占用位置。DE 10 2004 041 543 Al公開了一種用于機動車的變速器的具有伺服支持裝置的 換擋裝置，該換擋裝置包括居中的換擋軸，該換擋軸的軸向移動引起選擋運動而該換擋軸 的轉動運動引起換擋運動。在居中的換擋軸轉動運動時，通過用于傳遞手動換擋力的銷子 和與銷子保持有效連接的杠桿來激活伺服支持裝置的控制閥。用于傳遞手動換擋力的銷子 嵌入到換擋軸的圓周上的縱向槽中并且通過如下方式布置在縱向槽內，即，能夠實現換擋 軸的軸向移動。為了在確定的擋位上跨接伺服支持裝置，在縱向槽上相應地設置橫向槽。由DE 10 2006 006 651 Al公知了一種用于汽車的變速器的具有伺服支持裝置 的換擋裝置，該換擋裝置包括用于切換和選擇變速器的擋位的機構和伺服支持裝置的控制 桿，所要支持的手動換擋力作用于該控制桿。在換擋裝置內設置有彈性元件，以便在作用于 伺服支持裝置的手動換擋力導入到伺服支持裝置中之前改變或者界定該作用于伺服支持 裝置的手動換擋力。DE 10 2006 006 652 Al同樣公開了一種用于汽車的變速器的具有伺服支持裝置 的換擋裝置，該換擋裝置包括用于切換和選擇變速器的擋位的機構和伺服支持裝置的控制 桿，所要支持的手動換擋力作用于該控制桿。在換擋裝置內設置有彈簧元件，以便在產生伺 服支持力之前和/或在產生伺服支持力期間改變在伺服支持裝置內部的作用于伺服支持 裝置的手動換擋力。
發明內容
本發明的目的在于，提供一種具有伺服支持裝置的換擋裝置的實施方式，借助該換擋裝置可以依賴于擋位或依賴于通道而界定伺服支持力。本發明的目的通過一種還具有獨立權利要求的特征的、具有伺服支持裝置的依據 分類的換擋裝置來解決。尤其用于商用車的變速器的具有伺服支持裝置的依據本發明的換擋裝置包括換 擋殼體、用于選擇和切換變速器的擋位的機構以及用于將手動換擋力傳遞到伺服支持裝置 上的傳遞部位。用于傳遞手動換擋力的傳遞部位具有與伺服支持裝置的元件連接的杠桿。 在依據本發明的換擋裝置的一種優選的實施方式中，所要支持的手動換擋力作用在元件 上，該元件構成為伺服支持裝置的控制桿。此外設置有機構以便改變和/或界定作用于伺 服支持裝置的手動換擋力。在一種具有優點的構造方式中，該機構構成為與伺服支持裝置的控制桿共同作用 的彈簧元件，該彈簧元件例如在控制桿的操作方向上具有不同的彈性，以便在產生伺服支 持力之前和/或在產生伺服支持力期間改變在伺服支持裝置內部的作用于伺服支持裝置 的手動換擋力。彈簧元件的布置和作用例如在DE 10 2006 006 652 Al中有所介紹。根據另一種構造方式，用于改變或者界定作用于伺服支持裝置的手動換擋力的機 構構成為彈性元件。彈性元件在換擋裝置內的布置和作用例如在DE 10 2006 006 651 Al 中有所介紹。依據本發明，換擋裝置具有用于界定伺服支持力的裝置，該裝置直接布置在用于 將手動換擋力傳遞到伺服支持裝置上的傳遞部位的旁邊并且包括布置在換擋軸內的銷子， 該銷子嵌入到環繞換擋軸的空心軸的至少一個槽中，其中，通過嵌入到空心軸的槽中的銷 子可以實現對伺服支持力的界定。銷子通過如下方式布置在換擋軸內，即，換擋軸的運動引 起銷子的立即運動。銷子優選無間隙或僅以最小的間隙布置在換擋軸內。在依據本發明的換擋裝置的一種優選實施方式中，槽在空心軸內通過如下方式來 構成，即，在布置在換擋軸內并嵌入到空心軸的槽中的銷子與空心軸之間存在不同的扭轉 間隙。扭轉間隙例如可以通過如下方式來構成，即，針對每個通道或針對每個擋位存在不同 的扭轉間隙，由此可以實現針對每個通道或針對每個擋位的對伺服支持力的不同界定。在依據本發明的換擋裝置的一種具有優點的實施方式中，與在較大的擋位時相 比，在較小的擋位時以更大的方式來構成扭轉間隙，由此針對較小的擋位提供大于針對較 大的擋位的伺服支持力。從例如3擋出發，在這里較小的擋位例如是指2擋而較大的擋位 例如是指4擋。在依據本發明的換擋裝置的一種優選實施方式中，布置在換擋軸內的用于界定伺 服支持力的銷子與換擋軸內的槽對稱地布置并因此與用于將手動換擋力傳遞到伺服支持 裝置上的銷子對稱地布置。在依據本發明的換擋裝置的另一種實施方式中，空心軸在用于界定伺服支持力的 銷子的區域內具有第二槽，該第二槽在空心軸內以偏移180度的方式來布置，也就是與第 一槽對置地布置。用于界定伺服支持力的銷子在此通過如下方式構成并布置在換擋軸內， 艮口，該銷子既嵌入到空心軸的第一槽中又嵌入到空心軸的第二槽中，由此將出現的負荷分 配到空心軸的兩個槽上。
在依據本發明的換擋裝置的一種優選實施方式中，用于界定伺服支持力的銷子與 空心軸的接觸面通過如下方式來構成，即，在銷子與空心軸接觸時可以獲得最佳的表面壓力。在一種構造方式中，銷子與空心軸的接觸面彼此錐形地構成。在另一種具有優點 的構造方式中，用于界定伺服支持力的銷子在空心軸的區域內構成為分級的(abgesetzt) 銷子，由此銷子與空心軸之間產生兩個接觸點。也可以實現其它的構造方式。在依據本發明的換擋裝置的一種特別優選的實施方式中，用于界定伺服支持力的 銷子沿其縱軸線的軸向止動可以通過換擋殼體來實現。也可以有其它的構造方式來實現銷 子的軸向止動。例如用于界定伺服支持力的銷子可以通過銷子上的至少一個止動環和/或 接箍固定在換擋軸內。通過依據本發明的換擋裝置，因此可以通過直接布置在用于將手動換擋力傳遞到 伺服支持裝置上的傳遞部位的旁邊的裝置來實現對伺服支持力的界定，該裝置用于針對每 個擋位或每個通道來界定伺服支持力。通過依據本發明的布置，可以將出現公差的問題相 應地保持在很小的程度上，由此可以精確地示出布置在換擋軸內的并嵌入到空心軸的槽中 的銷子與空心軸之間的扭轉間隙，并且因此可以將伺服支持力非常準確地界定在所期望的 數值上。
下面借助附圖以舉例的方式詳細闡述本發明的允許多種實施方式的基本原理。其中圖1示出按照現有技術的換擋設備，圖2示出依據本發明的換擋裝置的實施方式的剖面圖，圖3示出依據本發明的換擋裝置的俯視圖以及圖4示出依據本發明的換擋裝置的實施方式的剖面圖。
具體實施例方式圖1以簡圖示出按照現有技術的機動車的換擋設備2。從換擋杠桿4出發，換擋桿 6通過桿轉向裝置8通向具有氣動的伺服支持裝置10的換擋裝置11。氣動的伺服支持裝 置10具有連接管路12，該連接管路12通向儲備容器14，從該儲備容器14給氣動的伺服支 持裝置10供應壓縮空氣。桿轉向裝置8具有第一杠桿16，該第一杠桿16與換擋桿6優選 以鉸接的方式連接。桿轉向裝置8具有第二杠桿18，該第二杠桿18又嵌入到布置在氣動的 伺服支持裝置10內的控制桿20中。此外，在氣動的伺服支持裝置10內設置有活塞桿22， 杠桿24嵌入到該活塞桿22中，該杠桿24通過可轉動的換擋軸26與汽車變速器30內的杠 桿28連接。杠桿28嵌入到換擋滑軌32中，通過該換擋滑軌32能夠以公知的方式切換變 速器的速比。杠桿24的運動通過換擋軸26傳遞到杠桿28的運動中，從而杠桿28可以使 換擋滑軌32進行軸向運動。在該運動時，換擋滑軌32優選占據三個位置，即，兩個各自與 一個所切換的速比相應的軸向端部位置和一個處于這兩個端部位置之間且與變速器的空 擋位置(Neutralstellung)相應的中間位置。圖2以剖面圖示出本發明的換擋裝置40。換擋裝置40包括居中的換擋軸36，該換擋軸36以可環繞其軸線58轉動的方式支承在空心軸38的內部。換擋軸36在其圓周上沿縱向(也就是沿著軸線58)具有縱向槽50，用于傳遞手動換擋力的銷子34嵌入到該縱 向槽50中，這些銷子34布置在杠桿18內，優選可轉動地支承在只有沖壓外圈的滾針軸承 (Nadelbuchse)內。在此銷子34布置在槽50內，使得能夠實現換擋軸36的軸向移動(也 就是選擋運動)，其中，換擋軸36環繞軸線58的扭轉導致杠桿18的樞轉，而因為杠桿18嵌 入到伺服支持裝置10的在這里未示出的控制桿20中(見圖1)，所以這導致伺服支持裝置 10的激活。由伺服支持裝置10產生的伺服支持力由在這里未示出的活塞桿22傳遞到杠桿 24上(見圖1)。杠桿24與空心軸38抗扭地連接，由此由伺服支持裝置10產生的伺服支 持力通過杠桿24傳遞到空心軸38上。空心軸38軸向固定地布置在換擋裝置內并且與用 于切換換擋滑軌32的換擋軸36可扭轉地布置。依據本發明，換擋裝置40具有用于界定伺服支持力的裝置，該裝置直接布置在用 于將手動換擋力傳遞到伺服支持裝置10上的傳遞部位旁邊，也就是直接布置在杠桿18旁 邊，銷子34布置在該杠桿18內，這些銷子34嵌入到換擋軸36的槽50中。用于界定伺服 支持力的裝置包括布置在換擋軸36內的銷子42，該銷子42在這里嵌入到空心軸38的槽 46中。空心軸38內的槽46在此通過如下方式來構成，即，在槽46與銷子42之間并因此 在空心軸38與換擋軸36之間存在相應的扭轉間隙。通過槽46的相應的構造方式(見圖 3)，可以針對每個通道或每個擋位相應地界定伺服支持力。布置在換擋軸36內的用于界定 伺服支持力的銷子42與換擋軸36內的槽50對稱地布置并因此與用于將手動換擋力傳遞 到伺服支持裝置10上的銷子34對稱地布置。銷子42沿其縱軸線的軸向止動在這里通過 換擋殼體44來實現。換擋軸36能夠被可轉動地操作，以將手動換擋力傳遞到伺服支持裝置10的起動 的杠桿18上并且將手動換擋力傳遞到變速器30的換擋滑軌32上。此外，可以軸向地操作 換擋軸36，以便選取所要切換的換擋滑軌32，也就是用于選擋運動。圖3示出換擋軸36、環繞換擋軸36的空心軸38、空心軸38內的槽46、嵌入到槽46 中并且布置在換擋軸36內的銷子42、與空心軸38抗扭地連接的杠桿24和通過銷子34 (見 圖2)與換擋軸36保持連接的杠桿18。在槽46內三個不同的位置表示出銷子42，但槽46 內僅存在一個該銷子42。圖3中左側的位置示出銷子42在用于汽車變速器的3/4擋位的 通道52內的位置。中間的位置示出銷子42在用于1/2擋位的通道54內的位置，而右側的 位置則示出銷子42在用于R擋和/或慢速擋(Crawler-Gang)的通道56內的位置。空心 軸38內的槽46通過如下方式來構成，即，在銷子42與空心軸38之間存在不同的扭轉間隙 sl-s6。這里所示的槽46通過如下方式來構成，S卩，與在通道52 (扭轉間隙s3、s4)內相比， 在通道54內存在更大的扭轉間隙sl、s2。產生伺服支持力，一直到銷子42與空心軸38之 間并因此換擋軸36與空心軸38之間的扭轉間隙sl-s6消除。如果扭轉間隙sl_s6消除了， 那么將手動換擋力直接傳遞到空心軸38上并且使伺服支持裝置10的控制桿20相對于伺 服支持裝置10的活塞桿22不再有距離。通過如下方式，即，與在較大的擋位時相比，在較 小的擋位時以更大的方式來構成扭轉間隙sl_s6，可以針對較小的擋位提供大于針對較大 的擋位的伺服支持力。也可以針對R擋和/或慢速擋通過扭轉間隙s5、s6來相應地界定伺 服支持力。圖4示出布置在換擋軸36內并嵌入到空心軸38的槽46中的銷子42。銷子42在這里以分級的形式來實施，由此在銷子42與空心軸38之間產生兩個接觸點60、62。在銷子42通過換擋軸36扭轉時，該銷子42首先借助接觸點60與空心軸38進行接觸。如果在接 觸點60上例如出現磨損，那么在銷子42扭轉時接觸點62在這期間也與空心軸38進行接 觸。通過在圖4中所示的實施方式，可以在銷子42與空心軸38之間實現最佳的表面壓力。附圖標記2換擋設備4換擋杠桿6換擋桿8桿轉向裝置
10伺服支持裝置11換擋裝置12連接管路14儲備容器16杠桿18杠桿20元件、控制桿22活塞桿24杠桿26換擋軸28杠桿30汽車變速器32換擋滑軌34銷子36換擋軸38空心軸40換擋裝置42銷子44換擋殼體46空心軸內的槽50換擋軸內的槽523/4擋位通道541/2擋位通道56R擋和/或慢速擋的通道58軸線60接觸點62接觸點
權利要求
用于汽車的變速器(30)的具有伺服支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，該換擋裝置(11、40)具有換擋殼體(44)；用于選擇和切換變速器(30)的擋位的機構；用于將手動換擋力傳遞到伺服支持裝置(10)上的傳遞部位；和用來改變和/或界定作用于伺服支持裝置(10)的手動換擋力的機構，其中，所述手動換擋力的傳遞部位具有與伺服支持裝置(10)的一個元件(20)連接的杠桿(18)，其特征在于，所述換擋裝置(11、40)具有用于界定伺服支持力的裝置，這個用于界定伺服支持力的裝置直接布置在所述用于將手動換擋力傳遞到伺服支持裝置(10)上的傳遞部位的旁邊并且包括布置在換擋軸(36)內的銷子(42)，所述銷子(42)嵌入到空心軸(38)的至少一個槽(46)中，該空心軸環繞所述換擋軸(36)。
2.按權利要求1所述的具有伺服支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其特征在于，所 述槽(46)構造在所述空心軸(38)內，使得在所述銷子(42)與所述空心軸(38)之間存在 不同的扭轉間隙(sl_s6)。
3.按權利要求2所述的具有伺服支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其特征在于，與 較大擋位時相比，在較小擋位時所述扭轉間隙(sl-s6)更大，由此針對較小擋位提供的伺服支持力比針對較大擋位提供的伺服支持 力更大。
4.按權利要求1-3至少之一所述的具有伺服支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其特 征在于，布置在所述換擋軸(36)內的用于界定所述伺服支持力的所述銷子(42)與所述換 擋軸(36)內的槽(50)對稱地布置并因此與用于將所述手動換擋力傳遞到所述伺服支持裝 置(10)上的銷子(34)對稱地布置。
5.按前述權利要求至少之一所述的具有伺服支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其特 征在于，所述空心軸(38)在所述銷子(42)的區域內具有第二槽，所述第二槽相對于所述在 空心軸(38)內的槽(46)偏移180度，并且所述銷子(42)構成并布置在所述換擋軸(36) 內，使得所述銷子(42)既嵌入到所述空心軸(38)的所述槽(46)中又嵌入到所述空心軸 (38)的所述第二槽中。
6.按前述權利要求至少之一所述的具有伺服支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其特 征在于，構造銷子(42)與空心軸(38)的接觸面，使得在接觸時能夠獲得最佳的表面壓力。
7.按權利要求6所述的具有伺服支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其特征在于，銷 子(42)與空心軸(38)的所述接觸面彼此錐形地構成。
8.按權利要求6所述的具有伺服支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其特征在于，所 述銷子(42)在所述空心軸(38)的區域內構成為分級的銷子，由此銷子(42)與空心軸(38) 之間產生兩個接觸點(60、62)。
9.按前述權利要求至少之一所述的具有伺服支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其特 征在于，所述銷子(42)沿自身縱軸線的軸向止動能夠通過所述換擋殼體(44)來實現。
10.按權利要求1-8至少之一所述的具有伺服支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其 特征在于，所述銷子(42)沿自身縱軸線的軸向止動能夠通過銷子(42)上的至少一個止動 環和/或接箍來實現。
11.按前述權利要求至少之一所述的具有伺服支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，其 特征在于，所述元件(20)構成為所述伺服支持裝置(10)的控制桿。
全文摘要
本發明涉及一種用于汽車的變速器(30)的具有伺服支持裝置(10)的換擋裝置(11、40)，該換擋裝置(11、40)具有換擋殼體(44)；用于選擇和切換變速器(30)的擋位的機構；用于將手動換擋力傳遞到伺服支持裝置(10)上的傳遞部位；以及用來改變和/或界定作用于伺服支持裝置(10)的手動換擋力的機構。手動換擋力的傳遞部位具有與伺服支持裝置(10)的一個元件(20)連接的杠桿(18)。依據本發明，換擋裝置(11、40)具有用于界定伺服支持力的裝置，該裝置直接布置在用于將手動換擋力傳遞到伺服支持裝置(10)上的傳遞部位的旁邊并且包括布置在換擋軸(36)內的銷子(42)，該銷子(42)嵌入到環繞換擋軸(36)的空心軸(38)的至少一個槽(46)中。
文檔編號F16H61/30GK101821533SQ200880111052
公開日2010年9月1日 申請日期2008年10月1日 優先權日2007年10月9日
發明者克勞斯·斯帕斯, 迪特爾·菲舍爾 申請人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司