CN102159856A - 用于在手动变速器中产生换挡力或选择力的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在汽车的手动变速器中产生换挡力或选择力的装置，其包括轮廓件(12)和与该轮廓件互相作用的轮廓随动件，该轮廓件和轮廓随动件中的一个在手动换挡杆的换挡运动或选择运动中克服弹簧力偏转。按本发明，该装置具有与手动换挡杆传动连接的第二轮廓控制结构，该第二轮廓控制结构包括第二轮廓件(14)和第二轮廓随动件(18)，该第二轮廓控制结构的在手动换挡杆的换挡运动或选择运动中相应偏转的元件(14)操作摩擦制动器(31)，因此可以彼此无关地产生反作用于换挡运动或选择运动的换挡力或选择力和摩擦力。

Description

用于在手动变速器中产生换挡力或选择力的装置

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分的用于在汽车的手动变速器中产生换挡力或选择力的装置。

背景技术

汽车的手动变速器由驾驶员用手动换挡杆操作，该手动换挡杆从静止位置开始可以在一个所谓的横向槽或选择槽以及在多个垂直于横向槽的换挡槽内运动，其中静止位置一般对应于一个确定的换挡槽。因此换挡过程一方面可以包括用于选择一个换挡槽的横向运动(也称为“选择”)和在一个换挡槽中的纵向运动(“换挡”)，通过该纵向运动将变速器的预定的齿轮送入到变速器的功率流中。

为了使驾驶员正确选择需要换入的挡位变得简便，在变速器中产生选择力和/或换挡力，该选择力和/或换挡力或强或弱地反作用于驾驶员的换挡运动。尤其是选择力使驾驶员能触觉区分各个换挡槽，更确切地说通常通过用于各个槽的不同选择力进行区分。后面有时为了简便对于这两种运动使用术语“换挡”，因为它们在本发明的联系中是等价的，并且下面进一步描述的按本发明的设备可选地不仅可以用于产生选择力而且也可以用于产生换挡力。

选择力和/或换挡力通过分开的装置产生，所述装置通过连接导杆或类似物与手动换挡杆联接。DE 10 2004 060 056 A1示出一种在权利要求1的前序部分中所述类型的装置，其中在与手动换挡杆连接的换挡轴上设置一个带有贴靠轮的摇臂***，其中贴靠轮贴靠在可转动地支承的受弹性载荷的轮廓件上。在手动换挡杆的换挡运动中旋转换挡轴，其中贴靠轮沿着轮廓件运动，并且使该轮廓件或多或少地偏转，由此产生较大或较小的换挡力。

特别的换挡槽例如倒挡槽除了高的换挡力之外可以表现为在换挡运动中提高的摩擦。所述摩擦起到迟滞效果，也就是在选择有关的换挡槽时不仅选择力而且选择运动的摩擦力起到抵制作用，而通过选择力支持从该换挡槽出来的复位运动。迟滞现象带来的优点是，用于选择有关的换挡槽的选择力以希望的方式是高的，而复位力是低的。

如已经描述的，通过弹性预紧的轮廓件或轮廓随动件的不同偏转在换挡运动或选择运动中产生选择力或换挡力。希望的摩擦一般在轮廓件与轮廓随动件之间出现，并且它取决于起作用的弹簧力以及在轮廓件与轮廓随动件之间的摩擦特性。当应该产生大的摩擦时，这例如通过如下方式实现，即在轮廓件与轮廓随动件之间有滑动摩擦而没有滚动摩擦。因为不仅换挡力或选择力而且摩擦力取决于起作用的弹簧力，必要时希望的高的摩擦力仅在与高的换挡力结合时才能实现，这不是一直希望的。此外还证明，事实上取决于起作用的弹簧力和选择的摩擦副的摩擦力在已知的结构中不能精确地确定或者不能相配于精确确定的换挡角度或选择角度。

发明内容

由上述背景出发，本发明的目的是，实现在权利要求1的前序部分中所述的类型的装置，即使在小的保持力时也可以与换挡角度或选择角度相关地产生确定的摩擦。

所述目的的解决方案由独立权利要求的特征给出，而本发明的有利的实施方式和进一步拓展可以在从属权利要求中得到。

本发明以下述知识为基础，即一方面用于产生换挡力的构件和另一方面用于产生摩擦力的构件的分离，允许与换挡力或选择力无关地产生确定的摩擦力。

因此本发明以一种用于在汽车的手动变速器中产生换挡力或选择力的装置为出发点，该装置包括轮廓件和与该轮廓件互相作用的轮廓随动件，该轮廓件和轮廓随动件中的一个在手动换挡杆的换挡运动或选择运动中克服弹簧力偏转。为了解决所述目的，在此规定，该装置具有与手动换挡杆传动连接的第二轮廓控制结构，该第二轮廓控制结构包括第二轮廓件和第二轮廓随动件，该第二轮廓控制结构的在手动换挡杆的换挡运动或选择运动中偏转的元件操作摩擦制动器。

在手动换挡杆的换挡运动或选择运动中，一方面通过第一轮廓件和相配于该轮廓件的轮廓随动件产生换挡力或选择力，并且另一方面与之无关地通过第二轮廓件和相配的轮廓随动件产生摩擦力。换挡力或选择力和摩擦力可以通过相应设计各轮廓控制结构彼此无关地设定，以便例如即使在小的换挡力或选择力时可以获得相对高的摩擦力，或者相反。

为了使装置在结构上尽可能简单，按本发明的一种实施方式规定，第一轮廓件和第二轮廓件设置在同一个与手动换挡杆作用连接的且在换挡运动或选择运动时调整的轮廓件支座(支承轴)上，并且第二轮廓件与轮廓随动件互相作用，该轮廓件在换挡运动或选择运动时被偏转并且操作摩擦制动器。

按本发明的一种优选的结构实施方式，轮廓件支座构成为可旋转地支承在位置固定的外壳内的支承轴，该支承轴的一端与手动换挡杆传动连接，并且在其另一端上设置两个在支承轴旋转时调整的轮廓件，如借助于实施例将更详细解释。

本发明的另一种结构实施方式规定，支承轴带有轴向间隙地支承在外壳内，设有一方面在支承轴上且另一方面在外壳上互相作用的、通过支承轴沿着第一轴向方向相对于外壳的轴向运动能进入制动接合并且通过反向运动能脱开制动接合的摩擦面，并且第二轮廓随动件弹性支撑在外壳上，以便在调整第二轮廓件时沿着第一轴向方向相对于外壳移动支承轴，以便摩擦面进入制动接合。

因此支承轴具有两个功能，它一方面带有两个轮廓件，并且通过支承轴绕着支承轴纵轴线的旋转而调整这两个轮廓件，另一方面它是摩擦制动器的组成部分，通过沿着支承轴纵轴线移动支承轴而激活或松开该摩擦制动器。

按本发明的另一种实施方式，第二轮廓随动件构成为与支承轴的纵轴线平行的、弹性支撑在外壳上的弹簧销。在调整第二轮廓件时例如从一个预定的换挡角度或选择角度开始压缩给弹簧销加载的弹簧，并且从而通过作用到该轮廓件上的反作用力而加强制动力。

弹簧销优选包括固定地设置在外壳上的、朝着相配的轮廓件的方向开口的套筒和在该套筒内可轴向移动地支承的、通过设置在套筒内的压力弹簧朝着该轮廓件的方向预紧的压紧元件。压紧元件本身包括在套筒内轴向可移动的活塞和在该活塞的朝向轮廓件的一侧上滚动支承的、贴靠在轮廓件上的球。因此第二轮廓件和相配的轮廓随动件通过滚动摩擦而互相作用，以便它们基本上不参与希望的摩擦力。摩擦力仅通过摩擦制动器产生。

本发明的另一种实施方式规定，支承轴的摩擦面通过构成在该支承轴上的外圆锥段构成，并且外壳的摩擦面通过设置在接纳所述支承轴的外壳孔内的、带有与外圆锥段互补的内圆锥面的环构成。因此可以与外壳的材料无关地选择构成内圆锥面的环，以便它与支承轴的外圆锥段一起产生有利的摩擦副。

支承轴的一种结构实施方式规定，在支承轴的驱动侧的端部上设置与手动换挡杆通过连接件联接的外操作杆，通过该外操作杆在换挡运动或选择运动时旋转所述支承轴，并且在支承轴的输出侧的端部上设置双臂的内操作杆，在该内操作杆的一端上设置第一轮廓件，并且在该内操作杆的第二端上设置第二轮廓件。

附图说明

借助于实施例详细解释本发明。为此附上附图的描述。其中：

图1显示用于产生选择力的装置的纵剖面图，

图2显示图1的局部放大图。

具体实施方式

在图1中示出的用于产生选择力的装置包括例如固定地设置在变速器结构内的外壳2和通过双排滚针轴承4可旋转地支承在该外壳内的支承轴6，在该支承轴的驱动侧的在图1中处于右侧的端部上设置外操作杆8。在支承轴6的、远离驱动侧端部的、在图1中处于左侧的端部上固定双臂的内操作杆10，在该内操作杆的一个端部上设置第一轮廓件12，并且在该内操作杆的另一端部上设置第二轮廓件14。

在外壳2上设置轮廓随动件18，该轮廓随动件由与支承轴6的纵轴线16平行的弹簧销19构成，该弹簧销由朝着第二轮廓件14的方向开口的套筒20、在该套筒内可轴向移动地支承的压紧元件22和朝着轮廓件14的方向加载压紧元件22的弹簧24构成。压紧元件22包括活塞26和滚动地支承在该活塞的朝向轮廓件14的一侧上的、贴靠在轮廓件14上的球28。

支承轴6带有轴向间隙地支承在外壳2内，以便它沿着轴向可以略微运动。在支承轴6上构成外圆锥段30，该外圆锥段与设置在接纳所述支承轴6的外壳孔内的、带有与外圆锥段30互补的内圆锥面36的环32互相作用。外圆锥段30和环32的内圆锥面32构成为摩擦面，并且构成摩擦制动器31。所述装置的功能如下：

当手动换挡杆进行选择运动时，通过未示出的连接件将该选择运动传递到外操作杆8上，由此支承轴6绕着其纵轴线16旋转。在此一方面通过第一轮廓件12和与其互相作用的未示出的轮廓随动件以本身已知的方式产生选择力。

同时通过第二轮廓件14和弹性贴靠在该第二轮廓件上的弹簧销19例如从一个预定的选择角度开始产生在图1中向左移动支承轴6的力，该力使由外圆锥段30和环32的内圆锥面36构成的摩擦制动器进入制动接合，其中产生由第二轮廓件14的曲线形状确定的、取决于支承轴6的转角和从而取决于选择位移的摩擦力。所述摩擦力与由第一轮廓件的轮廓确定的选择力无关。所述选择力可以通过选择圆锥角度和摩擦副准确确定。

图2示出在图1中在圆34内示出的局部的放大图。可见支承轴6的外圆锥段30和带有构成在其上的内圆锥面36的环32，该环设置在外壳2的相应的空隙38内。

附图标记列表

2外壳

4滚针轴承

6支承轴，轮廓件支座

8外操作杆

10内操作杆

12第一轮廓件

14第二轮廓件

16纵轴线

18轮廓随动件

19弹簧销

20套筒

22压紧元件

24弹簧

26活塞

28球

30外圆锥段

31摩擦制动器

32环

34圆

36内圆锥面

38空隙

Claims (9)

1.用于在汽车的手动变速器中产生换挡力或选择力的装置，该装置包括轮廓件(12)和与该轮廓件互相作用的轮廓随动件，该轮廓件和轮廓随动件中的一个在手动换挡杆的换挡运动或选择运动中克服弹簧力偏转，其特征在于：该装置具有与手动换挡杆传动连接的第二轮廓控制结构，该第二轮廓控制结构包括第二轮廓件(14)和第二轮廓随动件(18)，该第二轮廓控制结构的在手动换挡杆的换挡运动或选择运动中偏转的元件操作摩擦制动器(31)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：第一轮廓件(12)和第二轮廓件(14)设置在一个共同的与手动换挡杆作用连接的并且在换挡运动或选择运动时被调整的轮廓件支座(支承轴6)上，并且第二轮廓件(14)与轮廓随动件(18)互相作用，该轮廓件(14)在换挡运动或选择运动时被偏转并且操作摩擦制动器(31)。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：轮廓件支座构成为可旋转地支承在位置固定的外壳(2)内的支承轴(6)，该支承轴的一端与手动换挡杆传动连接，并且在该支承轴的另一端上设置上述两个在支承轴(6)旋转时调整的轮廓件(12、14)。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：支承轴(6)带有轴向间隙地支承在外壳(2)内，一方面在支承轴(6)上且另一方面在外壳(2)上互相作用的摩擦面通过支承轴(6)沿着第一轴向方向相对于外壳(2)的轴向运动能进入制动接合并且通过反向运动能脱开制动接合，并且第二轮廓随动件(18)弹性支撑在外壳(2)上，使得在支承轴(6)由于换挡运动或选择运动而旋转时支承轴(6)沿着第一轴向方向相对于外壳(2)移动。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：第二轮廓随动件(18)构成为与支承轴(6)的纵轴线(16)平行的、弹性支撑在外壳(2)上的弹簧销(19)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：弹簧销(19)包括固定地设置在外壳(2)上的、朝着相配的轮廓件(14)的方向开口的套筒(20)和在该套筒内可轴向移动地支承的、通过设置在套筒(20)内的弹簧(24)朝着该轮廓件(14)的方向预紧的压紧元件(22)。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：压紧元件(22)包括在套筒(20)内可移动的活塞(26)和在该活塞的朝向轮廓件(14)的一侧上滚动支承的、贴靠在轮廓件(14)上的球(28)。

8.根据权利要求1至7之一所述的装置，其特征在于：支承轴(6)的摩擦面通过构成在该支承轴上的外圆锥段(30)构成，并且外壳(2)的摩擦面通过设置在接纳所述支承轴(6)的外壳孔内的、带有与外圆锥段(30)互补的内圆锥面(36)的环(32)构成。

9.根据权利要求1至8之一所述的装置，其特征在于：在支承轴(6)的驱动侧的端部上设置与手动换挡杆通过连接件联接的外操作杆(8)，并且在支承轴(6)的输出侧的端部上设置双臂的内操作杆(10)，在该内操作杆的一端上设置第一轮廓件(12)，并且在该内操作杆的另一端上设置第二轮廓件(14)。

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