CN1166419A - 操作一个传动装置的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
用于自动操作一个传动装置的装置和方法,该装置具有一个至少在挡位变化时可自动操作的转矩传递***、至少一个被至少一个驱动单元可驱动的操作元件和至少一个在传动装置侧安置的可操作换挡元件,在换挡元件和驱动单元之间设置一个驱动连接;驱动连接之力行程中设置一个附加的可预定的并起作用的弹性件或一个附加的带有可预定弹性件的起作用的元件。
Description
本发明涉及一个自动操作一个在多档位间可换档传动装置的装置,其具有一个至少在档位变换时自动可操作的转矩传递***,具有至少一个被至少一个驱动单元可驱动的操作元件和至少一个传动装置侧安置的可操作换档元件。本发明还涉及一个与此相关的方法。
这种装置已是公知技术。在这种装置中由于在传动装置,操作反应和它们的构件被制造时存在的误差和/或不同的规格尺寸,所以可能导致,在借助驱动单元和操作元件为了转换档位而操作传动装置时,该传动装置内的换档元件在驱动单元或操作元件处在其端部位置之前就已经被带至其端部位置。当这些元件本身被导入或操作到其端部位置时,传动装置内的换档元件会在力作用下超出其端部位置,这样可能导致增大的磨损或一种损坏。
本发明任务是,设置一个上述的装置,它能允许一个提高的性能精度和功能可靠性,尽管在装置构件被加工时存在着误差和/或不同的规格尺寸。另外,还应设置一个这样的装置,它相对现有技术而言可以简单和成本低廉地制造,同时避免了现有技术的缺陷。
这一任务,在上述装置的基础上按照发明要求如此实现,即,在至少一个传动装置侧安置的换档元件和至少一个驱动单元之间,设置一个驱动连接结构,基本上在这个位于驱动单元和至少一个换档元件之间的驱动连接的力行程中起作用地安置一个附加的可预定的弹性件或一个附加的具有预定弹性件的元件。
可以有利的是,该附加的弹性元件具有一预定弹性并起作用地安置在至少一个操作元件和至少一个传动装置侧安置的换档元件之间的力行程中。
同样可以符合目的的是,该附加的弹性的具有一预定弹性的元件安置在驱动单元和至少一个操作元件之间。
此外,在一个用于自动操作一个在多个档位间可变换档位的传动装置的装置具有一个至少在变换档位时自动可操作的转矩传递***并具有至少一个被至少一驱动单元可驱动的操作元件以及具有至少一个被至少一驱动单元可驱动的操作元件以及具有至少一个传动装置侧安置的可操作的换档元件情况下,上述任务可如此实现:在至少一个传动装置侧安置的换档元件和至少一个驱动单元之间,设置一个驱动连接结构;基本上在这个位于驱动单元和至少一个换档元件之间的驱动连接之力行程中,借助一个弹性的元件或借助至少一个附加的元件安置一个相对于该弹性元件可运动的操作元件。
可以有利的是,一个操作元件在驱动单元和传动装置内的换档元件之间相对于至少一个弹性元件是可移动的。
同样可以符合要求的是,该附加的弹性元件是一个力储存器如一个弹簧或一个塑料构件。
此外可以符合目的是,该弹性的元件由至少一个可预张紧的力储存器构成。
另外可以符合要求的是,该弹性的元件由至少一个未予张紧的力储存器构成。
另一个发明构思涉及一个自动操作一个在多档位间可变换的传动装置之装置,其具有一个至少在档位变换时自动可操作的转矩传递***;具有至少一个被至少一个传动装置侧安置的可操作换档元件,其中,至少一个驱动单元操作一个在传动装置换档列之间的选择过程和至少一个驱动单元操作一个在传动装置换档列内的档位转换过程,同时,在至少一个传动装置侧安置的可操作换档元件和驱动单元之间总设置一个驱动连接结构;在至少一个驱动单元和至少一个换档元件之间起作用地安置至少一个附加预定的弹性件或一附加的具有一预定弹性件的元件。
可以按照目的要求使得,一个弹性件安置在一个用于选择换档列的驱动单元和一个换档元件之间。
同样,可以有利的是,一个弹性件安置在一个转变-换档列的驱动单元和一个换档元件之间。
另一个发明构思涉及一个装置,其用于自动操作一个在多档位间可变换的传动装置并具有一个至少在变换档位时自动可操作的转矩传递***;具有至少一个被至少一个驱动单元可驱动的操作元件和至少一个传动装置侧安置的可操作的换档元件,其中,至少一个附加的可预定的弹性件或一个附加的具有一预定的弹性件的元件起作用地安置在至少一个可操作的换档元件的连接结构中。
再一个发明构思涉及一个装置,其用于自动操作一个在多档位间可换档的传动装置并具有一个至少在档位变换时自动可操作的转矩传递***,还具有至少一个被至少一驱动单元可驱动的操作元件和至少一个传动装置侧安置的可操作换档元件,其中,至少一个附加的预定的弹性件或一个附加的具有一预定弹性件的元件起作用地安置在至少一个可操作换档元件的连接结构中和/或起作用地安置在一个元件如一操作元件的支承区域内。
作为连接结构可以理解为在一第一元件和一第二元件之间的任何连接。这种连接结构可以在力行程的内部或在支承装置的支承区域内实施。作为支承结构可以例如理解为一个可转动元件的一个轴向支承或者一个移动元件的一个转动支承。
可以有利的是,该附加的至少一个弹性元件具有一个预定的弹性并起作用地安置在至少一个操作元件和至少一个传动装置侧安置的换档元件之间的力行程中。
同样,可以符合目的要求的是,该附加的弹性元件具有一个预定的弹性安置在驱动单元和至少一个操作元件之间。
另一个发明构思涉及一个装置,其用于自动操作在多个档位间可转换的传动装置,并具有一个至少在档位变换时,自动可操作的转矩传递***和具有至少一个被至少一个驱动单元可驱动的操作元件以及具有至少一个传动装置侧安置的可操作的换挡元件,其中在至少一个传动装置侧安置的换档元件和至少一个驱动单元之间设置一个驱动连接结构;并基本上在这个位于驱动单元和至少一个换档元件之间的驱动连接的力行程中,借助至少一个弹性的元件或借助至少一个附加元件安置一个相对于该弹性元件可运动的操作元件。
同样可以符合要求的是,一个操作元件在驱动单元和传动装置内的换档元件之间相对于至少一个弹性元件是可移动的和/或可转动的。
另外,可以符合目的的是,该驱动连接结构由至少两个相对于至少一个弹性可移动的和/或可转动的元件构成。
按照另一个发明构思可以有利的是,至少一个弹性件安置在一个可移动的和/或可转动的并用于操作传动装置内的换档元件和一个可运动的或固定的元件之间。
按照目的要求的是,驱动连接结构由至少两个相对至少一个弹性件可移动的和/或可转动的元件组成,这些元件至少构成一个容置结构用于弹性件,其中,这个弹性件以可施加力作用地安装。
同样,符合要求的是,至少两个相对可运动的元件,在弹性件的力作用下是可以相对运动的。
另外,按照目的要求,至少两个相对于可运动的元件在弹性件的力作用下是相对可运动的,但它的相对运动受到限定。
同样,可以有利的是,至少两个相对可运动的元件在弹性件的力作用下是相对可运动的并它的运动不受限定。
还有,按照目的要求,一个打滑离合器可允许在至少两个元件之间的一个基本不限定的相对运动。
另外,符合要求的是,至少两个相对可运动的元件,从至少一个弹性件的基本预定的力载荷开始才是相对可运动的。
还有,按照要求可以是,该至少一个弹性件或至少一个附加的弹性件是一个力储存器如一个弹簧、如压力弹簧,拉力弹簧,螺旋弹簧,盘弹簧、蝶弹簧、叶片弹簧,张开式弹簧或另一种弹簧或一个塑料弹簧或一种弹性构件。
而且,按照目的要求,至少一个弹性件在其弹簧行程中受到限制。另外,按照要求,该至少一个弹性件在其弹簧行程中通过一限位件受到限定。
此外,可以有利的是,该弹性件具有一个单级式或多级式特性曲线。
同样,按照目的要求,该弹性件以有间隙或无间隙地安置或安装。
而且,可以有利的是,弹性件的特性线,作为两个元件的相对运动的函数具有一个这样的特性线区域,它至少具有一个基本上升的特性线分支。
此外,按照目的要求可以是,弹性件的特性曲线,作为两个元件之相对运动的函数具有至少一个特性线区域,该区域具有一个基本不变的特性线分支。
按照另一个发明构思,可以符合要求的是,弹性件的特性曲线,作为两个元件之相对运动的函数具有至少一个特性线区域,它基于一个间隙而具有一个基本上无力作用的特性线分支。
而且,可以有利的是,通过多级式特性曲线借助一个力传感器和/或行程传感器,就可在操作时实现一个行程识别和/或力识别。
同样,按照目的要求可以是,在至少一个驱动单元和至少一个可操作的元件之间必要时,一个传动机构设置得用于将一个驱动运动传递为一个操作运动。
同时,可以符合要求的是,该至少一个传动机构是一个可传递转数和/或转矩的传动装置
另外,按照目的要求,该至少一个驱动(单元)是一个机械的、电机式、液压式,压力介质可操作的,气动式,或弹性力储存器可驱动的驱动装置。
同样,可以有利的是,在驱动(单元)和可操作的换档元件之间的驱动连接结构例如包括一个拉杆,一个流体传动段,一个杠杆,一个软轴或类似结构。
另外,按照目的要求,一个传动装置内的换档元件例如是一个换档拨叉和/或一个换档轴和/或一个换档拉杆和/或一个换档杠杆和/或一个移动套筒。
此外,可以有利的是,一个操作元件是一个换档轴或一个换档拉杆或一个辊子必要时带曲线传动结构和/或一个曲线传动结构和/或一个换档杠杆和/或另一种用于操作的元件。
按照另一发明构思,在一个装置中,其用于自动操作一个在多档位间可变换的传动装置和/或一个至少在档位变换时自动可操作的转矩传递***,并具有至少一个被至少一驱动单元可驱动的操作元件和至少一个传动装置侧安置的可操作的换档元件,此时可以有利的是;在一个可操作的元件和一个驱动单元之间并基本上在力行程中或在力行程中一个元件的支承区域中安置一个弹性件或一个具有弹性件的元件。
按照另一发明构思,可以有利的是,一个方法被应用于操作或在一装置中特别地用于控制一个传动装置操作。同时,一个传动装置操作可以是一个换档过程,一个选择过程,一档位放置,一个空档区域放置,和/或一个由这些过程组合的过程。
另外,可以有利的是,在一个传动装置操作过程时,一个选择过程,当通过一变换过程到达一空档区域时才***作(控制)。
同样,按照目的要求,在一传动装置操作时一个选择过程已***作和因此一个弹性件被张紧,然后通过一变换过程到达一空档区域。
此外,可以有利的是,在通过予张紧的弹性件和一变换过程到达空档区域时,一个选择过程至少部分地可***作。
而且,按照目的要求可以是,在一个换档过程和/或一选择过程中到达一个换档或选择元件的限位件时,该驱动单元至少可以短时间地继续运行并在这种继续操作时,一个力储存器被施加作用。
下面借助附图详细解释本发明。
图1是一个机动车简图;
图2是一个机动车传动路线简图;
图3是一个原理简图;
图4是一个弹性元件;图4a是一弹性元件截面图;
图5是一个与弹性元件的传动连接结构图;
图6是一个传动装置截面图;
图6a是一个曲线图;
图6b是一个传动装置截面图;
图6c是一个曲线图;
图6d是图6b的局部图;
图6e是图6b的局部图;
图7是一个传动装置截面图;
图7a是一曲线图;
图7b是一个曲线图;
图8是传动装置内的换档元件;
图9是一个换档变位图;
图10是通过反应器和传动装置的截面图;
图11是通过反应器的截面图;
图12a是一个力储存器装置;
图12b是一个力储存器装置;
图12c是一个力储存器装置;
图13a是一个力储存器装置;
图13b是一个力储存器装置;
图14是一个力储存器装置;
图15是一个通过反应器的截面图;
图16a是一个力储存器视图;
图16b是一个曲线图;
图16c是一个曲线图;
图17a是一力储存器视图;
图17b是一曲线图;
图18a是一个力储存器装置;
图18b是一个力储存器装置;
图18c是一个力储存器装置;
图19是一个力储存器装置;
图20是一个力储存器装置;
图21a是一个力储存器装置;
图21b是一个力储存器装置;
图21c是一个力储存器装置;
图22是一曲线图;
图22b是一个曲线图;
图22c是一个曲线图;
图23是一个曲线图;
图24a是一个曲线图;
图24b是一个曲线图;
图24c是一个曲线图;
图25是一个力储存器装置;
图26a是一个储存器装置;
图26b是一曲线图;
图27是一曲线图;
图28是一个本发明装置;
图29是图28的局部图;
图1表明一个机动车1带有一个机动车驱动单元2如发动机或内燃机。该机动车具有一个传动路线。另外,在机动车的传动路线中,还描述了一个可自动操作的转矩-传递***3和一个传动装置4。在这个实施例中,该转矩-传递***3安置在发动机和传动装置之间的力传递路线中,其中,发动机的一个驱动转矩通过该转矩传递***传递到传动装置上并从此传动装置的从动侧传递到一个从动轴5上和一个随后安置的轴6上以及轮子6a上。
该传动装置还可以装备一个从动侧安置的转矩传递***3如离合器或摩擦离合器。此外,该转矩传递***还可以设置成启动离合器和/或转向副离合器以用于转动方向换向和/或保险离合器并具有按要求可控地传递转矩之功能。
该转矩传递***3是作为离合器,例如摩擦离合器的结构设置的,同时,该转矩传递***还可以设置为多片式离合器,磁粉离合器或带有转换搭接离合器的转矩变换器。该离合器可以设置为一个自身可调节的,或一个磨损可补偿的离合器。此外本发明基于老的申请DE4239291,它的内容当然属于本发明的公开内容。另外本发明还基于老的申请DE4306505,它的内容明显地属于本发明的公开内容。还有本发明也基于老的申请DE4322677,它的内容当然也属于本发明的公开内容。
根据本发明构思,该传动装置4是一个自动化的换档传动装置,在换档过程实行或没有牵引力中断,但是特别地实行牵引力中断,该传动装置借助一反应器或一反应器单元可以自动化操作如换档。该反应器或反应器单元按要求操作,控制或调节传动比变换。在一个调节的过程情况下,一个调节量是借助一个在闭合调节回路的反馈来处理的。在一个控制的过程中是借助开式的线路没有控制量的反馈来控制的。
另外一个自动化的传动装置应理解为自动化换档传动装置,它实行拉力中断方式换档并且传动装置传动比的变换过程借助至少一个反应器或个反应器单元可控地实现。此外,一个自动传动装置还可以作为部分传动装置应用,带有一个前边安置的或后边安置的另外的传动装置,其中,一个自动传动装置就是一个这样的传动装置,它的换档过程中基本上满足没有拉力中断的方式;并它在必要时通过行星传装置档级结构来构成。同样地,一个无级可调的传动装置可以设置为部分传动装置。
该转矩传递***3具有一个驱动侧7和一个从动侧8,其中一个转矩从驱动侧7传递到从动侧8,其中,离合器盘3a借助挤压盘3b,盘弹簧3c和分离轴承3e而被施加作用力并被挤压到飞轮3d上处于摩擦作用。为了这种施加作用,例如分离杠杆20借助一个操作装置如反应器而***作。同样,还可以应用一个和传动装置轴同轴线安置的分离器如一个所称的中央分离器,它可用机械或压力介质而被施加作用。
该自动化转矩传递***3和/或自动化传动装置的控制是借助至少一个控制单元13如控制装置实现的,它可以包括该电子控制装置13a和至少一个反应器13b。在本发明另一有利的结构方案中,该至少一个反应器单元和至少一个电子控制装置还可以安置在至少两个不同的结构单元如壳体中,同时,在这种实施方案中,反应器和电子控制装置还可以相互分开设置。
控制单元13可以包含控制电子装置和功率电子装置以用于控制至少一个反应器13b的至少一个驱动马达12。该控制和/或功率电子装置可以安置在一个电动机或一个反应器驱动单元的外部或内部。该反应器13b包括至少一个驱动马达12。该控制和/或功率电子装置可以安置在一个电动机或一个反应器驱动单元的外部或内部。该反应器13b包括至少一个驱动马达12如电动机和必要时已有的传动装置以将驱动马达的马达从动轴的旋转运动转换成一个操作运动。另一个优选的结构变型规定,该电机12通过一个传动装置如蜗轮蜗杆传动装置或正齿轮联动机构或曲柄传动装置或螺纹轴传动装置而作用到一个操作离合器或操作传动装置的元件上如一个发送缸11上。这个在发送缸上的作用可以直接或通过一拉杆实施。此外,驱动运动的传递可以直接作用到一个可机械操作的元件上。
至少一个反应器例如一个发送缸活塞11a的至少输出部分的位置或运动可以用一个行程传感器14来检测。它检测位置如状态和/或速度和/或加速度的一个量,这个量成比例于离合器或一个操作该传动装置之元件的位置或接合位置或速度或加速度。
该发送缸11是通过压力介质管道9如液压管道与接收缸10连接的。该接收缸10的输出元件10a与分离杠杆或分离机构20为作用连接,因此接收缸10的输出部分10a的运动可实现,该分离机构20同样运动或偏斜,以便控制由离合器3可传递的转矩。
用于控制该转矩传递***3和/或自动传动装置的可传递转矩的反应器13b可以是压力介质可操作的,也就是说,它可以设有压力介质发送缸和压力介质接收缸。该压力介质可以例如是一个液压流体或一种气体介质。该压力介质发送缸的操作可以设置为电机操作的,其中该电机12可以电子装置控制。反应器13b的驱动元件,除了可以是一个电机式驱动元件以外,还可以是一个另外的例如压力介质操作的驱动元件。此外,可以应用磁性反应器,以便调节一个元件的位置。这种驱动还可以是纯粹的电动机式而没有一个中间连接的压力介质路线。
在一个摩擦离合器情况下,可传递的转矩之控制如此实现,即挤压位于飞轮3d和挤压盘3d之间的离合盘的摩擦垫片按要求进行。通过分离机构20如分离拨叉或中央分离器的位置就可以按要求控制挤压板或摩擦垫片的施加力,其中,挤压板在两个终端位置之间运动并任意可调节和可被定位。一个终端位置对应于一个完全接合的离合器位置和另一终端端位置对应于一个完全分离的离合器位置。为了控制一个可传递的转矩,它例如小于瞬时存在的发动机转矩,就可以例如控制挤压板3b的一个位置,它位于两个终端位置之间的中间区域中。该离合器可以借助按要求对分离机构20的控制定位在这一位置上。但是,也可以控制可传递的离合器转矩,它处于瞬时存在的发动机转矩之限定位置。在这种情况下,可以传递实际存在的发动机转矩,同时,在传动路线中的转矩不均匀性例如转矩尖峰的形式就被阻尼和/或被隔离了。
为了控制或调节转矩传递***还可应用传感器,它至少随着时间监视整个***如机动车的相对参量并为控制提供必需的状态参量,信号和测量值,其被控制单元所接收,贮存和/或处理。该控制单元依据运行状态产生控制信号,它们被应用于控制反应器。还可以设置一个和另外电子单元的信号连接,例如和一个发动机电子单元或一个反馈闭***的电子单元(ABS)或一个反打滑调节电子单元(ASR)的连接。这些电子单元可以例如通过一个数据母线相互连通。传感器例如检测转数,如轮转数,发动机转数,还检测负载杠杆的位置,节流阀位置,传动装置的档位,换档意图和另外的机动车特有的性能参数。
图1表明了,一个节流阀传感器15,一个发动机转数传感器16,一个速度传感器17并将测量值或信息导送到控制装置。该电子单元如计算机单元,属于控制单元13a,其加工***输入参量并将控制信号送交给至少一个反应器13b。
该传动装置设置为牵拉力中断式的变换档级传动装置,其中,传动档级借助带驱动单元的反应器50进行变换或传动装置借助这个反应器50***作或使用。该反应器50仅作简图描述,其中,设置一个控制器或与控制单元13a的信号连接51。
该反应器可以例如设置成转换辊反应器或电子机械式如电动机式结构的反应器并带驱动元件和传动装置或者设置为压力介质操作的反应器。该反应器50可以在反应器13b旁分开设置以控制转矩传递***或者与反应器13b设置为结构单元。
一个具有至少一个传感器的传感器单元19可以连接在传动装置上并可以检测实际的档位和/或传动装置内的换挡元件的运动以操作传动装置或调节传动装置传动比。还可能的是,这样的传感器单元设置在另外的位置上并检测实际的档位。此外,这种实际的档位还可以根据数据如转数值计算得出。
该控制装置与单个的和/或所有的传感器,至少随着时间变化而处于信号连接并以如此形式评估这些传感器信号和***输入参量,即控制单元依据实际的运行点发送控制指令或调节指令到至少一个反应器13,50上。该反应器的驱动元件如电动机从控制离合器操作或传动装置操作的控制单元获得一个取决于测量值和/或***输入量和/或连接的信号和借助比较和/或性能函数和/或特性线计算出或确定出输出参量或控制参量。
控制装置13以有利方式包括一个转矩确定单元,一个档位确定单元,一个打滑确定单元和/或一个运行状态确定单元并编制程序化,或者其与至少一个这样的单元处于信号连接。这些单元可以通过控制程度编制成硬件和/或软件,为的是借助输入的传感器信号,可以确定机动车1之驱动单元2的转矩,传动装置4的档位以及发生在转矩传递***之区域内的打滑和机动车实际的运行状态。
该档位确定单元,借助至少一个传感器19的信号可检测出实际的放置档位。同时,传感器还可以连接在传动装置内的调节装置上例如一个中央换档轴上或换档拉杆上并且它们检测上述构件的位置和/或速度。根据档位确定单元的信号可以测知或确定一个在选择行程内和/或在一换档行程内的位置。此外,可以在负载杠杆30如油门踏板上安置一个负载杠杆传感器31,它检测负载杠杆位置。另一个传感器32可以作为空转变换器而工作,也就是说,在操作油门踏板如负载杠杆时,这个空转变换器32被接通,而在一个不操作的信号时它不被接通,因此,通过这些数字化的信息可以识别该负载杠杆如油门踏板是否***作。该负载杠杆传感器31检测负载杠杆的操作度。根据负载杠杆传感器的信号可以借助评估这些信号的编置程序,如此模型化一个空转变换器,即在负载杠杆信号低于一个可预定的阈值时,不发生一个操作而设置一个和空转变换时对应的脉冲或信号。
图2表明一个机动车传动路线简图,其具有一个驱动单元100,一个转矩传递***102,一个传动装置103,一个差劲器104以及传动轴109和轮子10b。该转矩传递***102安置或固定在一飞轮102a上,其中,飞轮通常载有一个启动齿轮102b。该转矩传递***具有一个挤压板102d,一个离合器盖102e,一个盘弹簧102f和一个离合盘102c且带有摩擦垫片,其安置在离合器盘的径向外边。在离合器挤压板102d和飞轮102a之间安置离合器盘102c必要时带有阻尼装置如扭转振荡阻尼器。一个力储存器如盘弹簧102f在朝着离合器盘的轴向上对挤压板施加作用,同时,一个分离轴承109如压力介质操作的或机械式中央分离器是为操作转矩传递***而设置的。在中央分离器和盘弹簧102f的盘簧舌之间安置一个分离轴承110。通过分离轴承的一个轴向移动该盘弹簧被施加作用并将离合器接合或分离。此外,离合器可以设置为挤压式或拉伸式离合器。
该反应器108是一个自动换档传动装置的反应器,它同样可以包含用于转矩传递***的操作单元。该反应器108操作传动装置内的换档元件如一个换档辊,或换档拉杆或一个传动装置的中央换档轴,同时,通过这个操作,档位就可以例如按时间的序列或任意的序列被放置或被取出或被转换。通过连接件111,离合器操作元件如分离轴承109可***作。该控制单元107通过信号连接线112与反应器连接,同时,该信号连线113至115与控制单元处于信号连接,其中,导线114将输入的信号继续导送;导线113将控制单元的控制信号继续导送和连线115借助例如一个数据母线,如CAN-母线形成一个到另外电子单元的连接。该符号CAN表明为Contriller Area Net work(控制面网路)。为使机动车从基本上站立或一种慢行的蠕动开始或启动,也就是说,为了加速机动车,驾驶人主要是仅仅操作油门踏板如负载杠杆30,其中,可控的或自动化调节的离合器操作借助反应器在启动过程时来控制可传递的转矩传递***的转矩。通过操作负载杠杆并借助负载杠杆传感器31在一个多少较强的或较快的启动过程之后检测到驾驶人意图,接着用控制单元相应地控制。油门踏板和其传感器信号被用作输入参量以控制机动车的启动过程。该控制单元还依据运行参数控制在传动装置中放置档位的选择。
而且,在不操作油门踏板,不操作制动器和放置了档位情况下,机动车的一种蠕行可以由控制单元通过至少离合器稍微的闭合加以控制。本发明另外基于老的申请DE4426260,它的内容当然属于本申请的公开内容。
图3表明一个本发明装置,其在一个机动车中具有一发动机200,一个自动可换档的传动装置201和一个自动化可操作的转矩-传递***205。该转矩传递***205安置在发动机200和传动装置201之间的传动路线中。在传动装置之后安置一个传动装置从动轴206,一个差动器207和一个在力作用中的传动轴208。
该传动装置201具有在传动装置内的换档元件209并通过反应器202自动操作。在至少一个反应器202的驱动单元212和传动装置内的换档元件209之间安置至少一个在作用中的操作元件210a,210b。反应器202的驱动单元212对应设置一个传动机构213如提速传动机构或减速传动机构,其实施必要的对操作元件的控制。这个传动机构213可以例如将驱动单元的一个转动转换成一个轴向上的运动和/或一个相对其垂直定位的运动。此外,该传动机构213还用于使驱动单元从动侧的传动运动适合于或理想地适应于要求的调节速度或换档速度或调节力。
弹性件或弹性的元件211如力储存器,弹簧或弹性的元件如橡胶件附加地安置在驱动单元212和传动装置内换档元件209之间的力作用中或附加到力支承结构上。该弹性件211可以设置为金属件或塑料元件或橡胶元件。该弹性的元件211或弹性件可以应用没有预应力的元件或者有预应力的元件。在一个非预应力的元件情况下,该弹性的元件如一个弹簧没有预应力地靠置在两个相对可移动的元件210a,210b之间,其中,在这些元件210a,210b移动时,一个力作用在该弹性件上;所以该元件基本上弹性变形。此外,该弹性的元件211可以有预应力地安装在一个容纳位置中。
如果例如一个档位变换被自动操作和一个档位或一个传动比被放置并且传动装置内的换档元件之终端位置在操作元件终端位置被到达之前就已经到达的话,这样就会导致一个不利的传动装置构件之高负荷或操作反应器构件的高负载,因为此时,操作元件是超越了传动装置内换档元件的一个终端位置相对应的位置后导入其终端位置的。通过至少一个弹性件,当传动装置内的换档元件在其终端位置和操作元件继续导行到其终端位置时,这个(上述)负载就可卸掉或减小了。同时该弹性件211至少稍稍被张紧的和补偿或减小***构件的力作用。这至少一个弹性件211可以安置在换档过程之操作的力行程中和/或传动比选择过程的力行程中。此外,图3中可看出传动装置输出轴和差动器207。同样,还可看出一个传动用的轴208。
图4表明一个操作元件详细图,其带一个弹性元件211或一个附加的弹性元件211并位于图3中驱动单元212和传动装置内换档元件209之间的传动连接中或力路线中。该操作元件包括两个构件210a和210b,它们在中央区域中相互抓住并分别具有凹空部分220或窗口221,其中,容置一个力储存器250如弹簧。
在元件210a和210b上为拉力或压力载荷时,在元件210a,210b之间的力储存器250被施加载荷,因此,引起力储器一个弹性变形;即操作元件210a,210b产生一个缩短或延长。该力储存器被安置在一个安装区域中,它通过构件210b的凹空部分220和构件210的窗口221以及轴向上限定的表面240a,240b或区域构成。同样该凹空部分220在轴向具有限定的端部区域245a,245b,它们设置为限位区域或端部表面。
此外,可看出一个传感器251,它与元件210b相连接并具有一个凸块253,其嵌入元件210的一个沟槽252中或一个深凹结构中。如果该元件210a对着元件210b移动时,凸块253或销柱就从沟槽中导出;则传感器如开关器就检测这一移动。如果弹簧250被预先张紧的话,则这一点从一个可预定的力阈值开始才发生,这一阈值在借助传感器251到达时被检测到。在不预先张紧的弹性件250情况下,设置一个行程传感器是有利的,因为,由于弹性变形的整个区域都可以检测到并且由此,通过行程的力也可被检测到。
图4a表明一个沿图4中A-A线的截面图,其中,容置区域220和221,力储存器250和传感器251都可看出。
图5表明一个发明变型方案,其中,描述了本发明装置的一个驱动单元301的马达输出轴300。本发明装置在一个换档过时操作传动装置内的换档元件或在一个离合器操作过程时操作一个转矩传递***。与马达轴300抗扭地连接蜗杆302,但轴向上可移动。该蜗杆302啮合一个蜗轮303,它驱动后安置的操作元件。在蜗轮和传动装置内的换档元件之间可以连接一个传动机构和/或一个拉杆或一个推力曲柄或类似构件。该蜗杆302是借助在限位件304和305之间安置的力储存器307,306在轴向运动或可运动安置的,其中,在蜗杆上有一个轴向载荷作用下,该蜗杆就可以克服力储存器2306,307的力在轴向上偏移。
力储存器306和307在终端位置区域之间张紧,同时,力储存器最好在预应力下安置。该终端区域320和321用于配置力储存器306或用于安装力储存器端部区域306a,306b,其中,该端部位置区域322和323用于配置力储存器307或安装力储存器307a,307b。该力储存器306,307的端部区域靠置在这一区域上或支承在这一区域上。
此外,可看出一个传感器309并带一个凸块310。该凸块310卡入蜗杆302的沟槽308中并可在蜗杆302移动时检测这种移动的开启移动或时间点,其中,该传感器还检测凸块从沟槽中的退出。
图6表明了一个传动装置420截面图。它具有一个壳体421,其中,安置了档位齿轮422和移动轮。另外,可以看出,一个驱动单元400,它通过一个带齿轮402,402a和403的传动机构档级可以驱动一个带曲线传动结构405的换档辊或驱动一个在传动装置内的曲线传动结构。该齿轮402安置在轴401上。齿轮402a和403借助另外的轴安置,其中,轴419支承齿轮402a和轴404支承齿轮403。轴404同时用于支承换档辊405。该换档辊405借助该轴或换档轴404和轴承406,407可转动安置,同时,换档辊可克服力储存器413和412的力作用在轴向上相对于壳体421移动。
力储存器412,413一方面作用在一个端部区域上如换档辊405或齿轮403的端面上,另一方面作用在径向上里边安置的支承环406a,407a上。同样,力储存器412,413可以作用在外边的支承环406b,407b上。
该换档辊405在其表面上设有沟槽或导引结构408,其中,嵌入换档拨叉409的凸块409a。通过选择的沟槽几何结构,可以使凸块在相应的沟槽中沿着导行,只要此时换档辊405转动的话。通过这种沟槽几何结构,在换档辊转动时,该换档拨叉可以在轴向上移动。换档拨叉409可操作传动装置420的移动套筒或移动轮410并在传动装置的齿轮组411中产生一个驱动连接或一个转矩传递。依此,就可在传动装置中放置一个档位或一个传动装置传动比或被转换。
如果移动套筒或移位轮在一个操作过程中已经在其终端位置时,虽然换档辊还不在其终端位置中的话,那么,该换档辊在这个档位上可以被转到终端位置上,并且该换档辊在轴向上克服力储存器的力作用而发生偏移,以便操作换档拨叉不会超出其端部位置。
该驱动单元可以是一个电动机,一个电磁单元或一个压力介质可操作的单元。该压力介质可操作的单元可以是一个液压的或气动的单元。
图6a表明一个曲线,其中,一个轴向力F轴向是轴向行程ΔS轴向的函数。曲线440,441和442描述了可能的力-行程-曲线,其中,曲线440在第一区域中是直线变化的,和在第二区域中从到达一个限位件开始基本上垂直地上升。在这个点上,换档辊在一个预定的轴向移动情况下到达一个限位件。该曲线441和442描述了不同弹簧性能的变型方案。
图6b表明了一个弹簧配置局部图对应于图6中借助一个可转动的辊子405操作传动装置的情况。在壳体421内部借助轴承406和407可转动安置辊子405的轴404。
图6c表明一个力-行程-曲线,它由图6b中描述的力储存器装置所产生。该力F轴向是通过轴向行程或移动行程ΔS轴向描述的,其中,F轴是在一个移动行程或轴向行程ΔS轴向描述的,其中,F轴是在一个移动行程或轴向行程ΔS轴向时所施加的力或必需的力。曲线450表明一个力-行程-曲线,它在第一行程区域中设置一个间隙,亦即在这个行程区域中,当辊子在轴向上移动的话基本上不需要力消耗以克服力储存器的力。在第二行程区域中,力F轴向作为行程ΔS轴向的函数直线上升。在间隙部分和直线上升的部分之间,力几乎垂直上升的,其中,力储存器的预应力必须被克服。该曲线直线分支的端部区域在到达限位件时形成陡峭的上升。
图6a和6e表明为图6b的局部图以说明力储存器412和413的配置。
在图6a中,换档辊的中央轴404具有曲线型廓并借助轴承如滑动或滚动轴承,用轴承内环406b和轴承外环406a可转动地支承。在轴承内环406b和轴404之间设置一个适配元件460。该力储存器413安装在臂件461和轴404的台肩463之间。这两个元件404和461是借助一个齿结构或元件462和463的楔槽齿结构相互抗扭地在轴向可移动地将保持连接的。该力储存器413按照元件404和461的相对位置支承在至少一个凸起462上或台肓463上。依此,力储存器的行程相对被限定了。
在图6e中,换档辊的中央轴404带曲线型廓并借助轴承407如滑动或滚动轴承可转动安置。在轴承内环和轴404之间设置一个适配元件470。力储存器412安装在壁件471和轴404的伸出部分473之间。这两个元件404和471借助一个齿结构或元件472和473的楔槽齿结构相互抗扭地但轴向可移动地保持连接。该力储存器412按照元件404和473和471的相对位置支承在至少一个凸起472上或伸出部分473上。依此,力储存器的行程被相对限定。
图7表明一个本发明传动装置550的变型并带一个壳体551,它容置传动装置内的换档元件,其为一个局部图。为了变换传动装置的传动比设置一个换档辊405。该换档辊的驱动可以从图6中取用。该换档辊405是多件式结构并主要包括一个径向上里边的辊子件500和一个径向上外边的辊子件501,其中,构件500和501通过一齿结构502相互抗扭地连接。该齿结构503如此结构设置,即,构件501的内齿结构卡入外齿结构500中,同时构件500和501轴向上相互可以移动。至少一力储存器503安装在构件500和501之间的一个空腔区域552中。该力储存器503导致两个构件500和501在作至少通过一部分相对移动(行程)的相对移动时相互有一个力作用。图7的力储存器如此安置,即它的端部区域503a,503b靠置在安装区域553上。该安装区域以有利方式由环形的元件553构成,其在径向上里边的边缘区域基本上靠置在构件501上,而其在径向上外边的边缘区域靠置在构件501上。这种环形的元件553本身靠置在边棱上或突起上,这些边棱或突起在构件500和/或中构件501上制成。一个环形的构件553靠置在这种成形的限位件上,此时,另一环形元件553被一个元件554所支承,它通过一个锁定环555轴向上被支承,锁定环555卡置在沟槽如环槽中。
力储存器503在预张力下安置在元件553之间。但是也可以没有预应力带有间隙或没有间隙地在它们之间安置。依此,该力储存器将构件500和501相互张紧,只要此时在辊子405的构件500,501之间发生一个力载荷和/或一个相对移动。在构件500相对于构件501有一力载荷作用下,它且大于力储存器503的预应力时,构件500和501就发生一个相对移动,因此换档拨叉505在轴向上可被加载或卸载。
图7a和7b表明了曲线图,其中,一个轴向力F轴向描述为构件500和501之间轴向行程ΔS轴向或移动行程的函数。在图7a中,轴向力F轴向的曲线560从原始(点)起,也就是说,从一个零的移动行程起到一个最大的移动行程亦即对应于到一限位件的行程基本上是直线的或者按照另外的函数变化,其中,在ΔS轴=0;F轴=0时数值变化开始。
在图7b中,轴向力F轴的曲线561从一个开始值562起不等于零,其中,曲线561在562处是很陡或突跃式上升,接着按一个有限的斜度继续上升。这就是说,从一个大于预定间隙的移动行程即值562开始直到一个最大的移动行程564,其对应于一个到一限位件的行程,该曲线561基本上是直线变化的,或者按照另外的函数变化。
图8表明一个传动装置局部图,其中,传动装置传动比例如借助一个换档拉杆或者一个换档轴进行转换。该传动装置可以如此装置,即一个中央换档轴通过例如一个换档拉杆600可以操作不同的换档拨叉601。一个换档拨叉601与一个移动轮602处于结构吻合的连接。该移位轮602具有一个轮毂603,其相对轴线604安置。
此外,与移位套筒602连接有同步环605a和605b。
用于操作档位放置或放置一个传动装置传动比的换档元件,在图8中作为例子进行了描绘。该换档元件包括换档拉杆600,换档拨叉601,移位轮602,传动装置轴606,同步环605a,605b和档位齿轮607。为了放置一个档位,换档拨叉被挤压到移位轮上,该轮就轴向上运动并直至通过齿侧面,同步环的摩擦力矩阻止了该移位轮的运动为止。在轮毂和档位齿轮相同运行时,同步环的阻止摩擦力矩就失去了;通过移位轮602的继续移动和移位轮的齿结构,在轮毂603和档位齿轮607之间可实现一个结构吻合连接或者相互闭合。如果这种结构闭合实现了或达到了,该档位就被放置了;移位轮的终端位置也到达。这个终端位置可以按有利方式通过一个限位件实现。
操作换档传动装置如带牵拉力中断的传动装置,可以通过在传动装置上的中央换档轴构成特点,其中,通过这个中央换档轴,不仅换档运动,而且选择运动都可传递到在传动装置内设置的换档元件上。该中央换档轴在轴向上和/或在圆周方向上***作。在另外的传动装置结构方案中可以至少一个换档轴或一个换档拉杆或多个上述构件分别在轴向上和/或在圆周向上***作。
为了自动化操作传动装置内的换档元件可以设置一个操作单元或一个反应器,它操作传动装置内的换档元件和/或操作一个转矩传递***如离合器或按要求实施上述操作。该反应器例如借助一个驱动单元和一个后接的传动机构控制对操作元件的操作,而操作元件在本身又控制传动装置内的换档元件。
按照发明要求可以设置不同的组合分级的反应器或操作单元,其中,在第一组合档级中,该反应器安置在机动车传动装置的外边并通过杠杆,拉杆和或软轴或绳索和/或流体连接如液压连接至少可以操作一个中央换档轴。该至少一个换档轴可以是一个中央换档轴,它通过轴向移动或转动变换传动装置的传动比。同样,可以控制不同的换档轴以操作单个的换档拨叉。
在按照发明要求第二个操作单元或反应器的组合分级中,可以将一反应器单元在一传动装置上如此设置,即它至少容纳至少一换档轴的部分区域,以便操作或控制这至少一个换档轴。
在按照发明要求另一个操作单元或反应器的组合分级中,可以将一个反应器单元或操作单元如此结构设置,即,传动装置的换档拨叉通过反应器单元的机械结构直接操作如通过杠杆、拉杆、轴、曲线传动机机构等。这样的组合分级可以例如通过一个带曲线传动机构的辊子如转换辊来实现,它通过曲线轨道和在其中啮合的换档拨叉控制单个的换档拨叉,其中,对于每个换档拨叉,在换档辊的圆周上安置一个曲线轨道,如制成包绕式结构;在换档轴转动时,单个的换档拨叉基本上按顺序被控制。
图9表明一个5挡传动装置并带有返回档R的换档变位图620,该传动装置通过在换档列621之间的单个的负档列621和选择行程622加以特征化描述。单个档位,1,2,3,4,5,R的端部位置623基本上对应于那些肯定占有一个传动装置内换档元件或另一个操作元件的位置,依此,传动装置之相应的档位或相应的传动比可被放置。
端部位置623可以在一个最小的端部位置值624和一个最大的端部位置值625间的区域626中摆动地具有一个端部位置容差。
这个容差可能例如通过加工控制或通过另外的在加工程序中存在的诱因而引起,所以档位的端部位置不是所有精确相同的和不是所有都精确地对应于一个预定的数值的。
此外,传动装置内的换档元件或另外的传动装置元件在传动装置操作单元的使用寿命过程中,通过磨损或甚至通过破坏会如此地变化,以致于所控制的端部位置在使用寿命期间可能改变了。
在自动的换档传动装置中,在档位变换期间,在传动路线中的驱动力矩被中断。因此在换档过程中存在一个牵拉力中断。在换档过程期间,牵拉力中断持续越长,驾驶人则感到越不舒服,此外,一个较长的驱动力矩的中断在机动车运行于交通运输时还可能导致危险的状况。一个规定的换档过程持续量就是同步化过程。只有当这个同步化过程结束时,才可以随着换档过程继续运行和结束该换档过程。如果同步化过程应该较快地被结束时,那么只有通过一个较高的在同步环上的作用力来实现。这个较高的力可通过一个提高的操作力来实现。因此,调节到一个较大的同步化力矩,这样虽然使同步化过程加速,当然也会导致一个较高的功率输入到同步环上并由此可强化或可加快同步环的磨损,或甚至破坏或影响另外构件的使用寿命。这样,例如一个同步环的磨损还可能导致一个所换档位的端部位置的改变。
图10表明一个带壳701和换档拨叉702的传动装置700,它(702)借助轴703a,703b和703c轴向移动地安置。该换档拨叉具有用于操作结构704的容纳装置,其(704)借助一个换档爪705而***作。该单个换档拨叉的操作按要求通过控制单个的容纳装置来实现,其中,换档拨叉可以在一轴向上或另一轴向上***作,对应于图8。
该操作单元或反应器单元710用于操作或控制传动装置700并具有一第一驱动单元711和一第二驱动单元712,其中,该第一驱动单元如电机按要求控制换档过程和该第二驱动单元如电动机控制选择过程。因此,在这一实施例中每个操作过程通过一个自己的驱动单元来驱动。
该电动机712借助固定措施713固定在操作单元710的壳体714上,其中,一个电机从动轴通过一个开口伸入该反应器单元中。与电动机从动轴715抗扭地连接一个芯轴716。芯轴716置入中央换档轴718的一孔717中。该中央换档轴在元件719的容置结构中轴向可移动导行,因此,在电机轴715转动时,由于在中央换档轴718和芯轴716之间的齿啮合结构,该中央换档轴可在轴向上作上和/或下的运动。通过中央换档轴718这种按要求的轴向运动,该换档爪705就被带至与一换档拨叉的容纳结构704相接触,因此,一个换档拨叉可以按要求***作并经历一个换档过程。依此,换档拨叉的选定描述了一个选择过程。
该驱动单元711通过一个蜗杆传动机构驱动一个带有曲线传动结构的辊子720,它因此可以相对其转轴而转动。该辊子720在其周表面上具有至少一个沟槽721,其中,伸入至少一个销柱722。通过沟槽位置的模型化设置,销柱722就可以发生一个相对于轴723的一个运动或转动。该销柱722借助一个适配结构或一个容置结构与盘724和725相连接。在盘724和725运动时,发生一个从这些盘724和725开始到力储存器726并从这个力储存器到盘727的转矩传递。该盘727在区域719中通过一齿结构与中央换档轴718基本抗扭地连接,其中,盘727的区域719借助轴承730在壳体例如可转动地但轴向上定位地安置。该轴承730可以设置为滚动轴承或滑动轴承的结构。
这两个盘形的元件724和725是借助至少一个固定措施,如螺栓731,铆钉和/或卡锁连接结构相互基本上抗扭地连接的并在必要时间距地固定,其中,该盘形的元件727在两个盘件724和725之间至少轴向上可部分运动地保持定位或被容置。该盘形元件用至少一部分保持在构件724和725之间。
该至少一个力储存器726被安装在具有安装区域的容置区域内,其中,这至少一个力储存器的端部表面或端部区域靠置在这个安装区域上。该盘件727具有一个窗口作为容置区域,其中,该窗口的端表面在圆周方向上观察时,设置为用于力储存器之端部区域的靠置区域。在元件724,725相对于元件727作相对转动时,发生一个力载荷作用并因此,必要时,发生一个力储存器726的压缩作用和一个转矩或一个力基本上从这些构件724,725到元件727的传递作用,而且由此导致一个按要求的中央换档轴718的转动。通过该中央换档轴的这种转动,可以操作或控制一个换档拨叉722并可以放置或取出或变换传动装置的一个传动比。
在元件719和中央换挡轴718之间还可以设置一个不直接结构吻合的连接。而是一个通过另一力储存器732如弹簧的力传递的连接,一个力传递通过力储存器实现。因此通过元件719的转动可将一个力或一个转矩通过该力储存器732导入到中央换档轴718上并该中央换档轴被转动。
该辊子720还可以设置为一个曲线盘的结构,它两侧起作用,同时,通过一个适当的辊子或曲线盘之曲线轨道的结构设置可以控制对销柱722的操作以用于转动该中央换档辊。该曲线盘或辊子720可以通过一个传动比传动机构例如一个具有蜗杆和蜗轮的蜗杆传动机构被驱动单元711所驱动。
图11表明一个按照图10的本发明实施例视图具有一个操作单元750或一个反应器和一个壳体751。该反应器单元750的壳体751与一个未详细描述的壳体799相连接或安置在其上。
该反应器单元750的操作单元包括一个第一驱动单元752,其借助固定措施753固定在壳体751上。该驱动装置752控制该中央换档轴的轴向运动或移动或转动一部分角度。该驱动单元752驱动该中央换档轴必要时通过一个后接的传动机构,如借助一个芯轴和一个在中央换档轴754的延长部中的内螺纹,如在图10已描述的那样。同样,可以按照发明要求设置一个正齿轮传动机构或另外的传动机构位于驱动单元752的从动轴和中央换档轴之间,以便将驱动单元的驱动运动转换成换档轴的一个操作运动。
该中央换档轴在一个端部区域上具有一个爪件755,它可以卡入换档拨叉之特殊区域756的一个容纳区域中。通过这种按要求将爪件卡置在一个选定的容纳区域中就可按要求选择,某个挡位或某些档位被选定,以便通过该爪件的一个移位,控制换档拨叉的一个操作并放置传动装置的一个传动比或者取出一个传动比。
通过借助驱动单元752按要求的控制以使中央换档轴作轴向移动就可以在换档拨叉之间实施一个选择。
该驱动单元760通过一个传动机构,例如,一个蜗杆761和蜗轮762构成的蜗杆传动机构就可驱动一个曲线盘或一个带沟槽764的辊子763。该辊子763借助轴承767,768可转动地支承在区域765和区域766中。该轴承可以为滚动轴承或滑动轴承。在蜗轮762和辊子763之轴768之间设置一个借助销柱770形成结构吻合的连接结构。在沟槽764中卡入一个销柱或轴栓780,它与一个盘781为抗扭连接。
在盘781和盘782之间可以按照作用要求在转矩传递路线中安置一个力储存器,它在盘781相对于盘782转动时将一个转矩从盘781传递到盘782上。该盘782与中央换档轴754为抗扭连接。
通过在力传递路线中或转矩传递路线中安置的至少一个力储存器,它安置在操作行程中用于操作换档过程或选择过程,如在图10中用72b所表明的那样,依此就可以在换档拨叉在传动装置内到达一个端部位置时或一另外的限位件时该反应器通过驱动单元继续***作,尽管该换档拨叉到达一个限位件上并不可继续操作或不可运动。通过到达一个传动装置内换档元件的一限位件和同时另外驱动侧的操作,该力储存器被施加力作用。通过这种力储存器的施加力作用,可以依此还例如使反应器的辊子720,763进一步被驱动并其本身到达一个端部位置,然后,该驱动单元基本上被控制在一个稳定的位置上和必要时被切断。
如果在到达一个例如换档拨叉的端部位置而反应器辊子的端部位置还未到达的话,则可以通过使辊子或操作元件可控地占据端部位置,以使力储存器的力载荷引起的是,操作元件或换档拨叉本身不会过强烈地被加载,因此不会发生损坏作用。
在运行期间或在一个可控的操作时出现上述的状态可能在已有的误差状况下经常出现的,特别在端部限位的位置在不同的档位中是不同的,而在操作中可控的行程在不同的档位中却是相同时的情况。
在图12a至12c中描述一个予张紧力储存器的作用方式,其位于一个操作单元和一个可操作的元件如一个传动装置内的换档元件或一个转矩传递***之操作元件之间的操作行程中或力传递路程中。
在图12a中描述了一个换档拨叉800带有一个容置区域801和一个限位件802。该换档拨叉可以在轴向上相对轴803如此程度地运动,即直至该元件804撞到限位件802上。同时,该换挡拨叉可以在圆周方向上相对于该轴***作。
为了控制或调节换档拨叉800的操作设置一个至少两构件的元件810,其中一个予张紧力储存器811安置在至少两个构件812和813之间并位于力传递路线或转矩传递路线中。这个为了传递操作运动并至少两构件的元件810可以按照图10作结构设置,同时在这个图中,这两个盘形的构件724,725相对于元件727并只有一个力储存器726的载荷作用下可以转动。
与元件812抗扭地连接一个操作爪件814。这种抗扭的连接通常通过一个齿结构或一个另外的结构吻合的连接或通过一个单件或结构实现,其中,该中央换档轴815与元件812为抗扭的连接。该爪件814最好又与中央换档轴为抗扭连接。在中央换挡轴815转动时,实现一个爪件814绕轴816的转动。
与元件813抗扭地连接一个爪件或一个销柱或一个轴栓820,它例如卡在辊子的一沟槽中或者与一曲线盘处于接触。如果对爪件或销柱820按照箭头821施加了力作用,那么该元件813就在力F的作用方向上作相对于转轴816的转动。如果该对销柱820施加的力作用低于力储存器811的予张力,那么构件812,813就没有相互间相对转动地围绕轴816偏转,如图12b所示。通过元件812,813围绕轴816的这种偏转,导致中央换档轴绕轴816的一个转动,因此,爪件814会移动该换档拨叉801。如果区域804到达限位件802,则导致一个阻力Fs,而且作用在销柱820上的力F必须提高,以便维持围绕轴816的力矩平衡或力作用平衡。依此,通过力储存器811传递一个作用力。如果,当时弹簧的力载荷或弹簧力超过了力储存器的予张力,那么该弹簧就会屈服或被压缩;这两个元件812和813相对转动,如在图12c中所示。该构件812保留在其位置上,同时,构件813由于力F的作用继续围绕轴816转动。
该角度d表明了元件812相对于元件813的转动角度。该伸出的元件817如鼻件与表面区域818配合作用构成一个关于最大角度α的限位结构。依此实现一有位件,它在一个确定的弹簧行程以后或弹簧转角α以后可防止这相互可转动的构件812,813在另一个上转动。该转动行程是用S表示的,同时,它在图12b中基本上是最大值,因为元件812和813的一个相对转动是不存在的。在图12c中转动行程S基本上为零,其中,发生转过最大角度α的转动。
图13a和13b表明一个在力传递路线中安置力储存器的另一实施例,如一个螺旋弹簧或一个压力弹簧。该力储存器可以设置为塑料元件或弹性体元件。
辊子900以其在外圆周上设置的沟槽在其转动时驱动一个销柱901,它至少在一个区域901a中卡入这槽902中。该销柱901与一个杠杆903抗扭地连接,同时,杠杆903借助一个轴颈904可回转地安置。杠杆903具有一个齿结构905,它啮合在元件907的齿结构906中。该元件907具有一个开口908,其中,容置中央换档轴910或在其中通过。该元件907与元件911通过至少一个力储存器912形成力传递连接,其中,在杠杆903通过齿结构905、906转动时,元件907绕中央换档轴的轴线913转动。
力储存器912可在予张力下安置在容纳区域如碗形的或窗口形的容置结构。该容纳区域具有靠置区域,其上支承着力储存器或靠置其上。在螺旋式压力弹簧情况下最好是弹簧的轴向端部区域靠置在基本相反对置的靠置区域上,同时,这些靠置区域可以通过窗口形的容置结构的端部区域构成。
如果力储存器912的力载荷小于予张力,则元件912基本上与元件907同方向转动,同时,元件912借助一个齿结构920与中央换档轴处于结构吻合的连接;并因此,该中央换档轴910同样被转动。当元件907相对元件911的力载荷大于力储存器912的予张力时,则元件907,911发生一个相对转动。
销柱901通过辊子900的转动所导入的或引起的驱动运动则通过齿结构905,906从元件903传递到元件907上。
力储存器912容置在元件907的一个安装区域930中,其中,该安装区域基本上是U形横截面结构,因此,力储存器以其基本圆形或圆环形的轮廓,至少半拉或有一部分可以容置在这个安装区域中。该安装区域在力储存器的轴向上通过端部表面931所限定。该元件911具有靠置区域932,其间隔地设置,同时,靠置区域932的间距如此选择,即力储存器的终端绕圈或端部区域靠置在这些靠置区域931上。该靠置区域932和端部区域931就依此限定了用于力储存器的空间区域,其中,力储存器的端部区域靠置在这些靠置区域上,最好是在予张力下靠置。该靠置区域932是舌形的结构并至少部分地卡入安装区域930的U形横截面中或者限定它。
图14表明本发明操作装置或本发明反应器单元的一个圆柱件1000,其中,通过一个圆柱件1000的被驱动的转动由于在其径向外部边缘区域上如圆柱周表面上的沟槽1003,就可实施一个对传动装置内换档元件如换档拨叉或拉杆或类似构件的操作或控制。该圆柱件1000主要包括一个径向上里边的圆柱件1001和一个径向上外边的圆柱件1002。这两个圆柱件1001和1002基本上相互为抗扭连接,如通过齿结构,其中,元件1002的一个内齿结构可以啮合在元件1001的外齿结构中。但是,这两个元件1001和1002在轴向上为相对可移动的结构。
该径向上里边的圆柱件1001例如可被一个电机置于转动或被驱动。通过在构件1011和1002之间抗扭的连接,因此,径向上外边的圆柱件1002也被置于转动或被驱动。在元件1001和1002之间为防止相对转动地抗扭连接也可以应用于直线导引作用上,同时,最好可以应用一种如楔-槽-齿结构的齿结构用于直线的导引结构和防止相对转动。
该元件1002在径向上外边的区域中设有一沟槽1003,其中,根据予定的结构形状可以卡入至少一个销柱,一销栓或一凸块,其中,由于沟槽1003的轴向高度r调制为转角的函数,所以可以实施销柱的一个操作或移动。
在元件1002和1001之间安置至少一个力储存器1004,它将这两个元件在轴向上置于至少相互稍微张紧。该力储存器在本发明另一实施例中还可以有间隙地安置在两个元件1001和1002之间。
该至少一个力储存器1004的端部区域或靠置区域1004a,1004b靠置在径向上里边圆柱件1001之径向上位于里边的边缘区域1005上以及靠置在外边圆柱件1002之径向上位于外边的边缘区域1006上并必要时在予应力下靠置。通过锁定元件1007如锁定环,它卡置在或安装在径向上边圆柱件的一沟槽1008中,依此,元件1002就被防止相对于元件1001弹出,所以,力储存器1004就可以在予张力下安置在这两个元件之间。该力储存器可以如此以予张力安置在元件1001和1002之间,即当元件1002相对于元件1001移动时,它被施加力作用或被压缩。由此,反应器的驱动可以继续转动,此间通过弹簧建立起一个轴向力,即使卡置在槽1003中的销柱基本上不动。在这种情况下,一方面元件1002按照驱动机构的驱动运动而转动;同时该元件1002的轴向上如此移动,即,在沟槽中卡置的销柱之配合区域基本上保持位置固定,尽管辊子1002既转动又轴向运动。
在这样一个反应器传动机构中符合目的要求的是,该弹性件作为力储存器或作为另一弹性元件被组合设置。此处,例如描述了一个圆柱件,在其外侧面上或周表面上设置一个曲线轨道或沟槽并导入一个销柱或滚子。这种销柱或滚子通过转换机构如一拉杆或另外的连接结构操作一个换档机构如换档拨叉。反应器传动机构将驱动装置的转动转换成一个传动装置内换档元件的换档运动或一个转矩传递***如离合器之操作元件的转换运动。
图15和图16a表明一个对应于图11之反应器750的反应器或一操作单元,其具有一个第一驱动单元752以操作一个选择过程,并特别通过一个中央换档轴754的轴向移动实施。除了这个驱动装置外还设一第二驱动装置760,它通过一传动机构如一个蜗杆761和蜗轮762构成的蜗杆传动机构并带一个辊子或带一个圆柱件763和一个其上构成的沟槽764以及一个其中嵌置的销柱或一个卡入的滚子781可控制一个传动装置的换档过程之操作。
该蜗轮762借助一轴如轴768可转动地安置,其中,该轴借助轴承767a可转动支承。该轴768是轴向可移动安置,其中,力储存器790和791如此安置,即轴768相对于壳体751的相对运动基本上只有克服了力储存器的力载荷才发生。
轴765和与其抗扭连接的圆柱件763在轴承767a的范围内可转动安置。该圆柱件763具有曲线轨道或沟槽764并与销柱或滚子780配合作用构成一个曲线传动机构。该轴768和圆柱件763在轴向上可克服力储存器790和791的力作用而移动地安置。该力储存器使曲线传动机构在其轴向位置上定中,只要力储存器在予张力下安置的话。如果现在换档过程按控制要求通过可操作或可驱动的曲线传动机构来操作时,则一个轴向的力组份支承在轴承上。然后,依据力储存器的弹簧特性曲线,使辊子或圆柱件763在其轴向位置中移动。依此,反应器在通过弹簧791产生一个轴向力的期间还可以继续转动。
在图16a和17a中描述了本发明力储存器790,791的配置方案其中,图16b,16c和17b描述了力如轴向力作为轴向行程函数的曲线。
在图16a中描述了一个滑动轴承767a,用于支承轴768并依此支承和轴768通过销柱770抗扭连接的蜗轮762。该滑动轴承767a基本上包括一个环形的元件799,它安装在壳体751的一个凸肩792上,并借助环形的元件793轴向上固定。该元件793可以设置为环形的盘结构,它至少具有单个的开口,通过它,固定措施794可将环形的元件793固定或保险在壳体751上。该元件793用于防止元件799的脱离。另外还可应用一个滚动轴承。
力储存器790和791安置在轴承767a的两侧边。其中,力储存器790安置在轴承767a和一个环形的靠置区域795之间,并借助保险环796轴向锁定。力储存器791安置在轴承769a和一个轴768的凸起768a之间。该力储存器790和791支承在轴承环799上,其中,在这个轴承环中用它的支承区域安置一个转动轴承767如环形的元件767。该力储存器790,791作用在轴768的两侧并通过一个转动轴承767支承在壳体上或轴承上。这些环形的元件可以由金属或塑料构成,该轴承环还可以是一个球轴承,该轴承环还可以转动地安装在壳体中。
该力储存器可以在轴768的静止位置中不受力地安装或预张紧地安装。该弹簧特性曲线可以是线性的,或渐进的或递减的。如果弹簧在静止位置中不受力安置,则可以通过尺寸协调建立一个间隙。如果在弹簧静位置中被预张紧时则在圆柱体如图15轴向运动情况下,一个弹簧被张紧;相反对置的弹簧则卸载。这两个弹簧之两个弹性力的叠加基本上产生一个对应于图16b或16c的行程-力-特性线。
图16b表明一个曲线,其中,轴向力F轴向描绘为行程ΔS轴向的函数。该轴向力F轴向是在轴移动并为数量ΔS轴向情况下在轴向上作用于轴上的力。该曲线1101是作为直线的函数描述的,其中,从原点起直至一个行程1102作为直线的函数描棕的,其中,从原点起直至一个行程1102描绘了一个直线的力斜度或一个渐进的力斜率1103或一个递减的力斜率1104。对于ΔS>1102,该曲线1101基本上垂直上升,因为在行程1102处到达一个限位件并在基本很微小的行程距离情况下,必须被施加一个任意大的力。
图16c同样是一个曲线,其中,轴向力F轴向描述为行程差ΔS轴的函数。可以看出一个间隙,因为力曲线1110从行程111开始才不等于零,另外,曲线1110在数值1112处表明一个几乎垂直的上升,它表明到达一个限位件。
图17表明本发明一个配置予张力的力储存器实施例,和没有予张力的力储存器相反,在这个实施例中每个弹簧包或每个弹簧在行程中被限定并在这个行程中予先张紧。这种行程限定在这一实施例中是通过将力储存器安装在支承元件1152的一个突肩上如径向上外边的支承元件1152a或该径向里边的支承元件1152的凸肩上,其中,该力储存器依据轴的轴向位置而施作用于该支承元件的一个元件或另一元件上。该径向上里边的支承元件1152b和径向上外边的支承元件1152a通过一个楔-槽一齿结构抗扭地但轴向上可移动地连接。该弹簧依此在一个侧端有两个安装表面,其中,根据位置只是相应的一个安装表面处于靠置。在相应的另一侧端上,相应的力储存器支承在轴1157的突起1154上或环1155上,该环1155用保险元件1156锁住。在静止位置中,弹簧既可以靠置在楔形槽上又可靠置在1152上。如果弹簧末靠置在元件1152上,则在予张紧的弹簧和轴向定位的构件之间产生一个间隙。如果弹簧靠置在1152a和1152b上,则不存在间隙,也就是说,该***是无间隙的。如果弹簧仅靠置在轴向固定的构件上,那么该间隙可以是负的,也就是说,存在一个相交叉。不用楔一槽齿结构可以应用另一种带有对置齿的齿结构或者另外的防止相对转动结构。
该支承元件1152a可自身转动地安置在壳体内部或本身是一个轴承的构件。
如果现在该曲线传动机构或轴在轴向上被移动则仅在这一侧端上的弹簧包或弹簧被张紧。另外的弹簧包或另外的弹簧则保持在它的予张紧状态和可以由于行程限定而不会卸载。
图17b表明一个曲线,其中,轴向力F轴向被描述为行程ΔS轴向的函数。该轴向力F轴向是在轴移动并数量为ΔS轴向情况下在轴向上作用到该轴上的力。该曲线1180是作为函数描述的,其中,从原点直至一个行程1181,可以存在一个间隙。在一个行程1181处,该力突然上升和到达一个值1183。从行程1181起发生一个直线的力斜度或一个渐进的力斜率或一个递减的力。对于ΔS>1182时该曲线1180较陡的上升或基本上垂直地上升,因为在一个行程1182处到达一个限位件并在基本上很小的行程距离情况下就必须被施加一个任意大的力。
图18a,18b和18c表明一个本发明的装置或操作单元1200的部分装置实施例用于操作一个换档过程和/或一个传动装置的选择过程或用于操作一个转矩传递***。该图18a表明该部分装置从下边观察的视图,图18b表明该部分装置沿A-A截面的截面图和图18c表明该部分装置沿B-B截面的截面图。
图18a,18b和18c表明的部分装置中未描述驱动单元,其中,为控制一个可操作的元件如换档运动或选择运动,应用一个平面的曲线传动机构。该部分装置中包括两个基本上共轴线安置的相邻的盘形元件1201和1202。一个盘形元件1201通过轴1205与一个未描绘的驱动单元处于传动连接,该第二个盘形的元件1202是相对于轴1205可转动地安置的或导行的。该元件1201通过至少一个力储存器1204与元件1202作用连接。
该至少一个力储存器1204或如所描述的四个力储存器1204是在径向上安置的,其中,力储存器安装在窗口中或空槽中。同时这些窗口如此确定尺寸,即:至少一个力储存器1204或如所描述的4个力储存器1204在径向上安置,其中,力储存器安装在窗口中或凹槽中。同时窗口如此确定尺寸,即力储存器安装在一个部分1201或1202中,使得弹簧不仅在径向上而且在圆周方向上观察至少部分靠置在窗口的边缘区域上。在另外的部分1202或1201上,该力储存器基本上仅仅靠置在径向上看的端部区域上。
该换档运动可以从驱动如转动或直线地运动分支而成。换档力通过销柱或滚子1206作用在驱动构件的曲线轨道上。可操作的构件通过杠杆1203***作。
一个部分力在径向上作用在驱动构件1201上,因此,弹簧1204发生变形和驱动构件1202的中心点相对于它的支承而移动。该驱动构件1201和1202可以依此继续被转动,即使此时,驱动杠杆1203不再进一步运动。
这个实施例不仅在同步化过程中而且对于补偿有公差的端部位置都是有效的。
图19表明本发明将一个弹性件配置在曲线传动机构1300的传动机构中的情况。曲线传动机构1300的传动机构由3个相对可运动的构件组成。这些构件就是两个杠杆臂301,1302和杠杆1303。该杠杆臂1301和1302在一区域中置有滚子1304,1305或滑动靴的安装区域或容置区域,借助它们杠杆臂1301和1302可支承在一曲线盘1310的一轮廓1311上。该滚子1304和1305可转动地支承在杠杆臂1301和1302上。
该曲线盘1310与一驱动轴如一个电机处于驱动连接。该曲线盘1310具有一个轮廓1311,其上例如至少有时地支承着滚子1304,1305。该装置的驱动运动主要由滚子安装区域在轮廓上滚动或支承产生。该杠杆1301在区域1320中可转动支承。为了在两侧可以操作,一个第二杠杆1302与滚子1305围绕本身转动点可转动支承。
在两个杠杆之间安置至少一个起作用的力储存器1322。该力储存器1322安装在窗口1307中,它(1307)由杠杆1301和1302构成,其中,窗口通过杠杆本身和腹板1308,1309构成。力储存器可以设置为予张紧的力储存器。该力储存器可以是拉力弹簧或压力弹簧。该力储存器可以对两个杠杆1301和1302施加作用如相互张紧。
在两个杠杆之间还设置一个限位件1330,它限定两个杠杆相互间的相应运动。该限位件1330例如通过在杠杆上构成的鼻部1331,1332实现。通过限位件和力储存器,使得杠杆1301和1302被挤压到限位件为止。该限位件可以如此设置,即在滚子1304,1305和曲线轨道之间获得一个间隙。
杠杆1303例如围绕中央换档轴1350的转轴可转地安置,并具有一个第一爪件1340和一个第二爪件1341。杠杆1303的转动支承可以设置为杠杆1301和1302的转轴。杠杆1303的转动支承还可以离开杠杆1301和1302的转轴安置。
当通过驱动构件1310的转动,实现杠杆1301的转动时,弹簧将杠杆1302拉紧,因此嵌入杠杆之间爪件1340被转动。因此爪件1341也被转动,它嵌入元件1343的容纳结构1342中。所以该元件***作。力储存器1322可允许杠杆1301相对于1302运动。这个相对运动或相对转动可被用于在冲击载荷或驱动的过度行程时避免装置构件的损坏。同样,误差敏感性也可减小了。
图20表明本发明另一个装置1400,其中,一个驱动轴1403可驱动两在该轴上可轴向移动但抗扭连接的元件1401和1402。该元件1401和1402可以例如安装在轴的一种齿结构上。该装置具有一个曲线成型件1401和1402构成,它安装在轴1403上。在对称成形的曲线传动机构情况下,两个构件1401和1402可以是相同或等同的结构。在曲线型廓或沟槽1405区域中的分开缝最好置于该槽的区域内或两侧起作用的曲线型廓区域内。
该轴1403在中央区域中具有一个突起或凸轮1406,它与轴至少轴向上为定位连接。该元件1401和1402支承在这个凸肩上或通过一个由力储存器1407,1408施加的力载荷被顶到这个凸肩上。该力储存器可以设置为予张紧的力储存器。作为力储存器可以应用金属弹簧或由另外的材料制成的弹性元件。作为金属弹簧可以考虑例如盘弹簧,盘簧包或压力或拉力弹簧或螺旋弹簧。
在沟槽1405中最好嵌和一个销柱或一个滚子,其通过轴的转动为控制一个元件在轴向上移动。当销柱在操作作于沟槽的侧壁或侧表面施加一作用力时,并且大于力储存器的予张力时,则相应的成型构件1401或1402轴向上被移动。通过这个移动,则负载尖峰被弹性地截住,而曲线传动机构的过度行程也被截获,所以该曲线传动机构的误差敏感性减小了。在一个对称式结构的传动机构情况下,当构件1401和1402是相同结构时,可减少加工成本。这些构件可以由一个块件制成或者由板件通过深拉工艺或另外的变形工艺制造。同样,辊子的构件可以由塑料制造,其中,曲线型廓可以通过金属元件设置金属涂层。
图21a,21b和21c示意地表明了弹性件1503,1513或1523在操作行程中如换档行程或选择行程中的配置结构1500,1510或1520。
在图21a中描述了一个驱动侧的构件1501,它通过一个力储存器1503与一个从动侧的构件1502作用连接。在驱动侧的构件上作用着一个驱动侧的力F。该行程S1是通过操作反应器移动的,行程S2是按照***的载荷产生的。力储存器作用在元件1501和1502之间,其中,该力储存器安装在容置结构中。该容置结构通过在元件1501的区域1504a,1504b和通过在元件1502上的区域1505a,1505b构成。最好,该力储存器在予张力下安装在元件1501和1502的两个容置结构中。
图22a,22b和22c表明了力F如换档力作为行程差ΔS=S1-S2函数的特性曲线1601,1611和1621。
该特性曲线1601被分成两个行程差区域ΔS1602和1603。在区域1602中,力F直线上升并直至予应力数值C。在这个力C之前仅仅是换档机械的弹性起作用。从这个力开始,弹簧开始动作和作用在该弹簧上的操作力大于予应力C。从这个力开始操作机械如换档机械的弹性按顺序转接到弹簧1503上。依此,在区域1603中形成曲线1601的一个平缓的变化。
在图21b中描述了一个驱动侧的构件1511,它通过一个力储存器1513与从动侧的构件1512作用连接。在驱动侧的构件上作用着一个驱动侧的力F。行程S1通过操作反应器移动,行程S2依据***的载荷产生。力储存器作用在元件1511和1512之间,其中,力储存器安装在容置结构中。该容置结构通过在元件1511上的区域1514a,1514b和在元件1502上的区域1515a,1515b所构成。最好,该力储存器在予应力下安装在元件1501和1502的两个容置结构中。另外,该元件1511和1512具有限位件1516a和1516,它们可以与构件1514a或1514b处于作用接触中。通过这些限位件,元件1511和1512的相对移动就被限定在一个行程差值为±S限位上。该限位件如此确定尺寸,即元件1511在一个预定的弹簧行程ΔS=±S限位以后到达限位件上。
该特性曲线1611被分成三个行程差值区域ΔS1612,1613和1614。在区域1612中,力F直线上升并直到予应力值C。从这个力C开始,弹簧动作并作用到弹簧上的操作力大于予应力C。从这个力起,操作机械如换档机构的弹性按顺序转接到弹簧1513。依此,曲线1611在区域1613形成一个平缓的变化。在行程ΔS=1615处,该元件1514a或1514b到达一个限位件并基本上锁住进一步的弹性加载。从这个行程1615开始,又只是操作机械的弹性件起作用。这个弹性件可以设置为另一附加的弹性结构或者作为可预定的弹性件例如机构的一个拉杆。
这种限位结构的应用,当换档力希望较高时是会有利的。同样,可以符合目的要求的是,该操作反应器到达它的可控的端部位置时,但是,可操作的元件还未到达例如,在一个未设有限位件情况下,可能出现的情况是,该反应器已移动了整个预定的运行路程,和换档过程因此算作结束,虽然,换档元件还总是同步化设置的。这一点如较24a,24b和24c所示。
在图21c中描述了一个驱动侧的构件1521,它通过一个力储存器1523与一从动侧构件1522为作用连接。在驱动侧的构件上作用着一个驱动侧的力F。行程S1通过操作反应器而移动。行程S2按照***的载荷产生。该力储存器作用在元件1521和1522之间,其中,力储存器安装在容置结构中。该容置结构通过在元件1521上的区域1524a,1524b和在元件1502上的区域1525a,1525b构成。最好是该力储存器在予应力下安装在元件1521的容置结构中。在容置结构1525a,1525b中以间隙方式安装着力储存器。
该特性曲线1621被分割成三个行程差值区域ΔS1622,1623,1624和1625。在区域1622中不存在作为行程函数的力作用,因为力储存器以间隙安装。从行程1626开始,力F以基本上直线地上升并直至予应力值C。在这个力C以前仅仅是换档机械的弹性起作用。从这个力C开始,弹簧才动作和作用在弹簧上的操作力大于予应力C。从这个力开始,操作机械如换档机构的弹性按顺序转接到弹簧1523上。因此,曲线1621在区域1624中形成一个平缓的变化曲线。在行程ΔS=1627时,该元件1524a或1524b可能到达一个限位件并基本上可以锁住进一步的弹性载荷。从这个行程1627开始又仅是操作机构的弹性起作用。这个弹性可以是另外附加的弹性件结构或作为予定的弹性例如机构的一个拉杆之弹性。
图23在一曲线1650中表明了一个特性曲线变化的可能形式,其中,曲线1651表明一个递减的变化,曲线1652是一个基本上直线的变化曲线,而曲线1653是一个渐进的变化曲线。这些递减的或渐进的特性曲线同样可以设置在上面的或下面的描述为直线的特性曲线情况中。
图24在一曲线1700中表明了一个予应力弹簧并带有限位件的应用例如按照图21a,21b和21c以及按照图22a,22b和22c所示。该传动机构通过一个换档过程***作。在一个换档过程中一个传动装置在同步化过程期间,该操作反应器可以基于弹性而进一步运行,虽然传动装置内的同步化换档元件,在未完全同步化的档位上继续超前和不再被移动。在换档操作的开始,该行程间隙ΔS1701被克服。在进一步操作时,力F相应于换档连接结构的弹性而上升或在换档连接中如换档拉杆中的弹性。这种从点1702开始的力上升因此是按照操作拉杆的弹性发生的。这种予张紧的力储存器基本上还未被压缩。在行程差ΔS1703如在力FA情况下,力储存器的予张力被达到,所以在进一步操作时,按照一个力斜率被压缩。该反应器在锁定的传动情况下还可以实现一个通过一个适当行程的继续运行。这种进一步的压缩可以大约达到行程1704或1705。在1704处该特性曲线又陡峭的上升,因为在这个行程差时到达一个限位件而限位,所以该***又通过操作连接中的弹性来决定了。在1704或1705处,该***达到反应器一个最大的力和该反应器被制动或被停住。如果同步化工作结束了,并且档位已被同步化了,那么,操作力就从点1705下降到1706。如果在另外的换档过程中出现一个锁住例如在档位齿轮对出现齿对齿的碰撞,那么,作用力又从点1706上升到点1707。这个另外的上升,当一个传感器用于在一个操作过程中检测这个力或在一操作过程中检测行程移动时,就可以被检测并作为第二个(力)上升。而该力的第一个上升是通过同步化引起的,其在每个换档过程中必须发生的。这另外的第二个上升例如可以通过一个不是有利的程序或过程引起,它可以通过一个适当的控制来防止或减小。
图25以简图表明一个传动装置的换档变位图1800,如它可以直接通过一个操作单元来操作或通过转换机构间接地操作。这种操作可沿着选择行程1801和/或沿着换档行程1802实施。
在一个换档过程中例如从第二档位到第三档位,亦即从一个已放置的档位,首先实行一个沿换档行程1802的换档过程,直至到达空档区域(中间区域),接着,沿着选择行程1801选择到一个另外的换档列1802,然后,在这个档列1802中转换到第三档位。
在传动装置中,原则上当传动装置内的换档元件至少部分地从已放置的档位朝空档方向上***作或被移动时,只能实施一个在选择档列或一个选择行程内的选择过程。同样,在有些传动装置情况下,基本上当空档位置被到达时,才可以实施一个选择过程。这种使选择过程在换档列内至少部分已操作的换档过程情况下才可导入或实施的限制某些情况下会导致一个时间延迟,这样会导致选择过程之持续时间的加长。
在一个换档过程中基本上实行如下的措施。该反应器或其电机用于控制换档过程如换档反应器被加速和操作这传动装置内的换档元件以将档位从换档列中取出。在基本上为空档位置之前或者在空档位置时,该换档反应器必须被制动并在空档位置时被置于静止位置,或者被置于一种慢慢的操作速度上。在这个位置上时,反应器或反应器的电机为了控制选择过程如选择反应器被加速,以将传动装置内的换档元件从一个换档列中操作到另一换档列中。接着,选择反应器基本上在进入新的换档列位置之前或之中时必须被制动,依此,该传动装置内的换档元件处在新的换档列位置中。然后,借助换档反应器通过加速和制动被放置在新的档位上。通过这个加速阶段和延迟阶段或制动阶段,该换档过程可以相对地时间紧凑。通过充分利用间隙和弹性,可以在传动装置已有技术的范围内利用换档过程和选择过程有时的交叉方式。
按照目的要求可以是,一个弹性件,如予张紧的或不是予张紧的弹性件安置在选择过程或选择反应器的操作行程中或力传递路线中。依此,可以实现,选择反应器,在换档反应器将传动装置内的换档元件基本上操作到空档区域之前就已***作或可***作。
图26a和26b表明在一个选择过程时的上述过程。在图中描述了一个中央换档轴的爪件1901,但换档轴未标注。该爪件19d通过换档拨叉1902和1903的移动元件操作,其中在图26a,26b的描绘中,只描述了两个这种元件。爪件1901以一个端部区域1904卡入至少一个元件1902,1903的一个容置区域1905中。元件1902或1903的选择是通过爪件可控的轴向位置实现的,它沿着箭头1906通过控制和借助选择反应器就可以改变。一个换档过程通过一个中央换档轴的移动来实现,其中,该移动基本上围绕中央换档轴的轴线如大约围绕箭头1906的轴线发生。依此,该爪件1901以其端部区域1904***作和移动至少一个元件1902,1903。
在图26a中已被置于一个档位,这一点由此看出,即元件1902和1903没有直线重叠安置,而是相对移位的状态。该爪件1901以其端部区域1904卡入元件1902的容置区域1905中。爪件1901的移动导致元件1902的移动。相对应的档位被转换。
应该是从这个档位中出来可控地转换到一个新的档位中。为此,一方面换档反应器被控制,依此,换档爪件被导入空档(中间)位置。另外,选择反应器被控制,依此,中央换档轴基本上如此***作,以致于力储存器被张紧,且使得换档轴在松驰的力储存器情况下基本上处于予选的换档列中。这种力储存器的张紧是通过将中央换档轴操作到一个轴向位置实现的,它被移动行程S反应器。这样在松驰的力储存器情况下,换档爪件1901在轴向上***作数量S换档爪。
这样,适合于:S反应器=S换档爪。
因为换档爪件1901还未处在空档位置的话,该中央换档轴会由于1902的移动而卡入到元件1903的容置结构1905中。依此,到空档位置的转换过程是在张紧的力储存器1907情况下发生的,并直到空档位置基本被到达时在被制动的状态中。在空档位置时,该力储存器1907至少松驰到如此程度,即到达一限位件以致于防止了进一步松驰。通过这种松驰,该爪件1901***作到选定换档列的预定位置上,如图26b所描述。
爪件1901以适当形状卡置到所控制换档列的预定位置上并依此接着可以使进一步的换档过程沿着或者在选定的换档列中导入和实施。
在图27的曲线2050中表明一个予张紧的力储存器之特性曲线2051。其中,作用力描绘为选择行程的函数。该力储存器可以如此张紧,即,存在一个予张紧力Fw和设置一个间隙2052。在克服了间隙情况下,力特性线的上升可是直线的,或渐进的或递减的。
图28表明一个传动装置2099的操作装置2000。为了换档一个中央换档轴和选择轴2001在圆周方向上被转动,为了选择,该中央换档轴和选择轴在轴向上被移动。依此,通过换档爪2002操作多个换档拨叉2003的一个而换档爪2002抗扭地连接在2001上。这种操作一个在换档拨叉2003上的换档爪容置结构发生移动来实现。该换档拨叉2003是直线导行的并将运动和作用力继续导引列传动装置同步化单元的移位套筒上。为了可以依次地放置不同的档位,可以通过中央换档轴和选择轴2001之轴向上的直线运动,选择希望档位的换档拨叉。
这要取决于传动装置2099的结构设置,即在中央换档轴和选择轴上,使换档运动是否作为轴向运动或圆周方向上的运动来进行控制,而选择运动是否作为圆周方向的运动或作为直线运动来加以控制。
一个带档列选择的换档过程依此分成至少三个阶段:
1)在一个阶段中:一个档位被取出并置于空档区域;
2)在一个阶段中:档列选择在空档区域中;和
3)在一个阶段中:从空档出来被置于一个档位上。
该装置2000表明了一个曲线传动机构,它基本上设置在一个辊子上或一个另外的元件上并通过一个被该曲线传动机构2004可控制的销柱2005将一个转动运动导入列杠杆2006上。该杠杆2006是可转动安置的。杠杆2006的这个转动运动被传递到中央换档轴2001上例如作为换档运动。在杠杆2006中导入该中央换档轴。通过配合弹簧2019,该转动运动被传递到中央换档轴上。为了选择(功能),中央换档轴可以直线地如轴向上往和返地运动。
中央换档轴2001这种直线的如轴向运动可通过一个螺杆传动来产生,其中,电机2007之轴2009同时是螺杆传动的螺母。螺杆2008是与构件2011抗扭连接的。弹簧2010在构件2011的轴环和压紧构件2015之间通过锁紧螺母2017夹紧,依此,两个中间环2013和2014在弹簧和限位表面之间起作用。该构件2011为了使螺杆与弹簧一起不转动,通过一沟槽和配合销柱2018相对中央换档套2001抗扭锁住。可予张紧的或予张紧的弹簧包依此包括元件2011,2010,2013,2014,2015,2017和2008并最好被安装在中央换档轴内或包括在内并通过一个内螺母2016固定。
如果螺杆200被压向下方,那么,力传递路线通过螺母2017,压紧构件2015和中间环2014传到弹簧2010上,它(2010)通过中间环2013支承在中央换档轴2001的限位表面上。如果螺杆2008被拉起,那么力传递路线通过构件2011的限位表面传递到中间环2013上和继续到弹簧2010上。该弹簧支承在中间环2014上,它又支承在螺母2016上和因此又支承在中换档轴上。该力储存器如弹簧2010依此在反应器装置和中央换档轴之间作用在两个轴向上。
图29表明在中央换档轴2001的区域内配置力储存器2010的截面图。
通过在选择反应器的操作行程中配置弹性件可以选择一个较迅速的操作时间用于选择过程和驱动电机用于控制选择过程可以在必要时结构尺寸设置得较小些。
该弹性件可以设置为螺旋弹簧或盘弹簧或盘簧包或塑料弹簧或弹性元件或气体贮存器如在一个液压***中,作为压力弹簧或拉力弹簧设置。该弹性件可以是予张紧的或不予张紧的或以间隙安装在一个容置结构中。
弹性件的安装位置,按照发明要求可以安置在选择操作的力传递路线中之不同的位置上。该力储存器可以安置在中央换档轴中或在中央换档轴的连接结构中如在一个杠杆内部或在一个拉杆内部或在转换机构内或在一个传动机构内部,该力储存器可以安置在一个外部的选择反应器内或在一个用于操作选择反应器的支承结构中。
本申请递交的权利要求是撰写建议不是予断实现进一步的专利保护。本申请人声明,保留进一步地对至今仅在说明书和/或附图中公开的特征内容提出专利保护的权利。
在从属权利要求中应用的引用关系,通过相应的从属权利要求的特征内容指出了是对主权利要求技术方案的进一步结构限定。不应该理解为是对从属权利要求的特征内容放弃了一个独立的、技术方案的保护要求。
从属权利要求的技术方案而是也构成独立的发明,它具有一个相对前面从属权利要求的技术方案为独立的结构方案。
本发明还不仅仅局限于说明书中的实施例上。而是在本发明框架内可实现许多的变型和改型。特别是这些变型,元件和组合和/或材料,它们作为例子通过组合或单个构件的转换并结合一般在说明书和实施方案以及权利要求中描述的和在附图中包含的特征内容以及元件,或方法步骤都是有发明创造性的;并且通过组合这些特征可构成一个新的技术方案或新的方法步骤及方法步骤顺序,同时它们涉及制造方法,检验方法和操作方法。
Claims (42)
1、用于自动操作一个在多个档位间可转换的传动装置(4)的装置具有1个至少在档位变化时可自动操作的转矩传递***(3),具有至少一个被至少一个驱动单元可驱动的操作元件和至少一个传动装置侧安置的可操作换档元件(209),其特征在于:
在至少一个传动装置侧安置的可操作换档元件(209)和至少一个驱动单元(212)之间设置一个驱动连接;基本上在驱动单元和至少一个换档元件之间的驱动连接之力行程中设置一个附加的可预定的并起作用的弹性件(211)或一个附加的带有可预定弹性件的起作用的元件。
2、用于自动操作一个在多个档位间可转换的传动装置(4)的装置具有一个至少在档位变换时可自动操作的转矩传递***(3),具有至少一个被至少一个驱动单元可驱动的操作元件和至少一个传动装置侧安置的可操作的换档元件(209),其中,至少一个驱动单元(212)操作一个在传动装置之换档列之间的选择过程和至少一个驱动单元(212)操作一个在传动装置之换档列内的档位转换过程,其特征在于:
在至少一个传动装置侧安置的可操作的换档元件(209)和驱动单元之间总设置一个驱动连接结构;在至少一个驱动单元和至少一个换档元件之间起作用地安置至少一个附加的预定的弹性件(211)或一个附加的具有预定的弹性件的元件。
3、按权利要求1或2所述的装置,其特征在于:一个弹性件(211)安置在一个用于选择一换档列的驱动单元(212)和一个换档元件之间的力行程中。
4、按权利要求1或2所述的装置,其特征在于:一个弹性件(211)安置在一个用于转换一个档位的驱动单元(212)和一个换档元件之间的力行程中。
5、用于自动操作一个在多个档位之间可转换的传动装置(4)的装置具有一个至少在一档位变换时自动可操作的转矩传递***(3),具有至少一个被至少一驱动单元(212)可驱动的操作元件和至少一个传动装置侧安置的可操作的换档元件,其特征在于:
至少一个附加的可预定的弹性件(211)或一个附加的具有预定弹性件的元件起作用地安置在一个至少可操作换档元件(209)的连接结构中。
6、用于自动操作一个在多个档位之间可转换的传动装置(4)的装置具有一个至少在档位变换时自动可操作的转矩传递***(3),具有至少一个被至少一个驱动单元(212)可驱动的操作元件和至少一个传动装置侧安置的可操作的换档元件(209),其特征在于:
至少一个附加的可预定的弹性件(211)或一个附加的具有可预定弹性的元件起作用地安置在至少一个可操作换档元件(209)的连接结构中和/或一个元件如一操作元件的支承区域内。
7、按权利要求1至4之一所述的装置,其特征在于:该附加的至少一个弹性元件(211)具有一个预定的弹性,并起作用地安置在至少一个操作元件(210a,210b)和至少一个传动装置侧安置的换档元件(209)之间的力行程中。
8、按权利要求1至4之一所述的装置,其特征在于:该附加的弹性元件(211)具有一个预定的弹性并安置在驱动单元(212)和至少一个操作元件(210a,210b)之间的力行程中。
9、用于自动操作一个在多个档位间可转换的传动装置(4)的装置具有一个至少在档位变换时可自动操作的转矩传递***(3),具有至少一个被至少一个传动装置侧安置的可操作换档元件(209),其特征在于:
在至少一个传动装置侧安置的换档元件(209)和至少一个驱动单元(212)之间设置一个驱动连接结构,并基本上在这个位于驱动单元和至少一个换档元件之间的驱动连接结构的力行程中,借助至少一个弹性元件(211)或借助至少一个附加的元件安置一个相对于该弹性元件可运动的操作元件。
10、按权利要求5,6或9所述的装置,其特征在于:
一个操作元件(210a,210b)在驱动单元(212)和传动装置侧的换档元件(209)之间的力行程中相对于一个弹性元件是可移动的和/或可转动的。
11、按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于:
该驱动连接结构由至少两个相对于至少一个弹性件(211)可移动的和/或可转动的元件构成。
12、特别按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于:
该至少一个弹性件(211)安置在一个可移动的和/或可转动的并用于操作传动装置侧换档元件(209)的元件及一个可运动的或固定的元件之间。
13、特别按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于:
该驱动连接结构由至少两个相对于至少一个弹性件(211)可移动的和/或可转动的元件组成;这些元件至少一个用于一个弹性件(211)可施加力作用地安装。
14、按权利要求12或13所述的装置,其特征在于:
至少两个相对可运动的元件在弹性件(211)的力载荷下是可相对运动的。
15、按权利要求12,13或14所述的装置,其特征在于:
至少两个相对可运动的元件在弹性件(211)的力载荷下是相对可运动的,但它的相对运动被限制。
16、按权利要求12,13或14所述的装置,其特征在于:
至少两个相对可运动的元件在弹性件(211)的力载荷下是相对可运动的,而且它的相对运动不受限制。
17、按权利要求16所述的装置,其特征在于:
一个打滑离合器可允许在至少两个元件之间一个基本上不受限制的相对运动。
18、按权利要求13至17之一所述的装置,其特征在于:
至少两个相对可运动的元件,从至少一个弹性件(211)的基本可预定的力载荷开始才是可以相对运动的。
19、按前述权利要求至少之一所述的装置,其特征在于:
至少一个弹性件(211)或至少一个附加的弹性件是一个力储存器如一个弹簧,如压力弹簧,拉力弹簧,螺旋弹簧,盘弹簧,蝶弹簧,叶片弹簧,张开式弹簧,或另一种弹簧或一塑料件或一弹性构件。
20、按权利要求1至19所述的装置,该弹性件或弹性的元件由至少一个在一预先确定的力度上予张紧的力储存器构成。
21、按权利要求1至20所述的装置,该弹性件或弹性的元件由至少一个未予张紧的力储存器构成。
22、按权利要求20或21所述的装置,其特征在于:该至少一个弹性件(211)在其弹性行程上被限定。
23、按权利要求20或21所述的装置,其特征在于:该至少一个弹性件(211)在其弹性行程上通过一限位件来限定。
24、按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于:该弹性件(211)具有一个单级式或多级式的特性曲线。
25、按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于:该弹性件(211)具有间隙或没有间隙地安置或安装。
26、按权利要求24所述的装置,其特征在于:弹性件(211)的特性曲线,作为两个元件相对运动的函数具有至少一个如此特性线区域,它具有一个基本上升的特性分支。
27、按权利要求24所述的装置,其特征在于:
该至少一个弹性件(211)的特性线,作为两个元件相对运动的函数具有至少一个如此特性线区域,它具有一个基本上不变的特性线分支。
28、按权利要求24所述的装置,其特征在于:
该弹性件的特性线,作为两个元件相对运动的函数具有至少一个如此特性线区域,它基于一个间隙而具有一个基本上不受力的特性线分支。
29、按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于:
通过多级式特性线借助一个力传感器和/或行程传感器,可在操作时实施一个行程识别和/或力识别。
30、按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于:
在至少一个驱动单元(212)和至少一个可操作的元件(210a,210b)之间,必要时一个传动机构(213)实施将一个驱动运动传递给一个操作运动。
31、按权利要求30所述的装置,其特征在于:
该至少一个传动机构(213)是一个可转换转数和/或转矩的传动装置。
32、按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于:
至少一个驱动单元(212)是一个机械式的,电机式的,液压式的,压力介质操作的,气动的,或弹簧力储存器可驱动的驱动装置。
33、按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于:
该驱动连接结构在驱动单元(212)和可操作的换档元件之间,例如包括一个拉杆,一个流体传动段,一个杠杆,一个软轴或类似结构。
34、按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于:
一个传动装置内的换档元件(209)例如是一个换档拨叉和/或一个换档拉杆和/或一个换档杠杆和/或一个移动套筒。
35、按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于:
该操作元件(210a,210b)是一个换档轴和/或一个换档拉杆和/或一个辊子和/或一个曲线传动机构和/或一个变速拉杆和/或一个另外的用于操作的元件。
36、用于自动操作一个在多个档位间可转换的传动装置(4)和/或一个至少在档位变换时自动可操作的转矩传递***(3)的装置具有至少一个被至少一驱动单元(212)可驱动的操作元件(210a,210b)和至少一个传动装置侧安置的可操作的元件和一个驱动单元(212)之间并基本上在力行程中一个元件的支承区域中或力行程中安置一个弹性件(211)或一个具有弹性件的元件。
37、用于操作一个传动装置的方法,其特征在于:
特别是按照前述权利要求之一的一个装置被应用于控制一个传动装置操作。
38、按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于:
在一个传动装置操作过程中,一个选择过程,只有当通过一个换档过程到达一个空档区域时才***作(控制)。
39、按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于:
在一个传动装置操作过程时,一个选择过程已经***作:因此一个弹性件被张紧,然后通过一个换档过程到达一个空档区域。
40、按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于;
在通过予张紧的弹性件(211)进行一个换档过程并到达空档区域时,一个选择过程至少可以部分地***作。
41、按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于:
在一个换档过程和/或一个选择过程并到达一个换档元件或选择元件的限位件时,该驱动单元至少可以短期地被进一步运行并在这进一步操作时一个力储存器(211)被施加载荷。
42、用于自动操作一个自动化传动装置的装置,其按照说明的特征内容设置。
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