專利名稱：汽車變速器用的換檔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按權(quán)利要求1前序部分所述的汽車變速器用的換檔裝置。
對(duì)于這樣的換檔裝置，利用換檔桿的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)預(yù)選各個(gè)換檔道并且一般不需要很大的換檔力。利用換檔桿的軸向縱向運(yùn)動(dòng)來(lái)嵌入想要的一檔并且需要較大的換檔力，對(duì)于重型汽車的和其司機(jī)座位設(shè)置在遠(yuǎn)離變速器的汽車的變速器尤其如此。
現(xiàn)代的商用汽車，如公共汽車和載重汽車，以其平頭汽車結(jié)構(gòu)提供有安裝變速器的空間條件，在這種情況下變速器必然遠(yuǎn)離司機(jī)座位。特別是在汽車具有后置發(fā)動(dòng)機(jī)或尾部發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下其距離變得很遠(yuǎn)。由于長(zhǎng)的、間或動(dòng)作很大的換檔桿對(duì)于機(jī)械式換檔的變速器經(jīng)常難以準(zhǔn)確地?fù)Q檔。
為了汽車司機(jī)能夠?qū)⑵渥⒁饬ν耆D(zhuǎn)向道路上的交通，在司機(jī)為駕駛汽車所需要的全部活動(dòng)中必須盡可能減輕其負(fù)擔(dān)并給予助力。
每個(gè)汽車司機(jī)都知道，在艱難的交通情況下對(duì)變速器無(wú)可指摘的操作可能是多么的關(guān)鍵。用于全部尺寸系列的商用汽車的氣動(dòng)換檔助力在這里可以消除困難。
至今已知的伺服換檔部分地是直接添造在變速器上并且具有一個(gè)從外面可接近的控制桿和活塞桿。換檔桿與控制桿相連接。通過(guò)控制桿的縱向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生助力。人們發(fā)現(xiàn)這種控制是與兩個(gè)桿換檔或拉索換檔相結(jié)合的。當(dāng)換檔桿變速比改變時(shí)伺服助力的起動(dòng)也改變或者必須通過(guò)氣門的變更使之適合于換檔桿變速比的改變。這對(duì)由一個(gè)彼此分離的控制氣閥和伺服氣缸構(gòu)成的換檔助力來(lái)說(shuō)同樣也是如此。氣閥和氣缸借助球鉸與換檔桿和一個(gè)懸臂連接，懸臂又固定在變速器上。這樣的設(shè)置還有另外的缺點(diǎn)，即每次換檔時(shí)各部分都相對(duì)于變速器和汽車底盤運(yùn)動(dòng)，從而可能磨穿與其氣閥和氣缸相互連接的空氣管道。
這種氣動(dòng)的換檔助力裝置的分解的構(gòu)造方式是已知的，它由一個(gè)機(jī)械-氣動(dòng)控制部分和一個(gè)單獨(dú)的氣動(dòng)力部分構(gòu)成。一種在分解的構(gòu)造方式中的換檔助力由作者Loomann的“齒輪變速器”(Springer出版社，1988年第二版第225頁(yè))是已知的?？刂撇糠质且粋€(gè)機(jī)械式操作的控制閥，它由換檔桿來(lái)操縱。這里在換檔時(shí)實(shí)現(xiàn)選擇運(yùn)動(dòng)機(jī)械式直接向變速器的傳遞。在傳遞換檔運(yùn)動(dòng)時(shí)，控制閥被啟動(dòng)并同時(shí)將手動(dòng)換檔力通過(guò)杠桿以機(jī)械方式傳給變速器。此時(shí)手動(dòng)換檔力由壓縮空氣另外給以氣動(dòng)式助力。其中該壓縮空氣缸在這里作為一個(gè)具有與之成一體的液壓減振器的分支氣缸而構(gòu)成氣動(dòng)力部分?？刂撇糠峙c氣動(dòng)力部分之間的路程是長(zhǎng)的并且沒有添造的地方。不可能避免控制部分與氣動(dòng)力部分之間的壓縮空氣管道的損壞。
由DE 19539471已知一種換檔裝置，其中控制閥和氣動(dòng)力部分組合成一個(gè)部件。換檔力被按照司機(jī)的換檔力成比例地放大并且達(dá)到如手動(dòng)換檔的變速器時(shí)同樣的效果。司機(jī)不會(huì)失去對(duì)換檔的感覺，他可以直接感受到是否嵌入了一檔或者該同步階段還要延續(xù)多久。對(duì)于這樣的換檔裝置，換檔時(shí)產(chǎn)生的待轉(zhuǎn)換的檔級(jí)的同步裝置的載荷仍需要改進(jìn)。
本發(fā)明的目的在于提供一種換檔裝置以便對(duì)具有伺服助力的換檔裝置降低其同步載荷。
該目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的換檔裝置來(lái)達(dá)到。從屬權(quán)利要求給出了其進(jìn)一步的發(fā)展。
按照本發(fā)明，在用于助力壓縮空氣的儲(chǔ)氣器與助力裝置之間設(shè)置一減壓裝置。因此向助力裝置供給的壓縮空氣受到限制。通過(guò)壓縮空氣的限制達(dá)到助力的限制，以便使其適應(yīng)于受助力作用的構(gòu)件中的允許載荷。特別是使在各個(gè)檔級(jí)的同步裝置上能夠降低同步載荷，其中同步裝置由換檔滑軌在換檔時(shí)借助助力操作。因此摩擦面為適合于同步裝置中的轉(zhuǎn)速不受怎么高的載荷并且保持較高的壽命。
作為一個(gè)有利的發(fā)展，減壓裝置具有一個(gè)節(jié)流閥，借助節(jié)流閥可以使助力延緩建立。由此由司機(jī)起動(dòng)的手動(dòng)換檔力通過(guò)由助力裝置可調(diào)節(jié)的延緩給以放大并且傳給換檔軸。一減壓閥作為減壓裝置的有利的應(yīng)用使其能夠按照汽車制造者或司機(jī)的要求有針對(duì)性地調(diào)節(jié)助力。有針對(duì)性的調(diào)節(jié)在一有利的結(jié)構(gòu)中也可設(shè)置成使在不同的檔級(jí)有不同大小的助力可供使用。這樣，在低速檔級(jí)時(shí)需要的助力大于在較高速檔級(jí)的，這在同樣大小的助力時(shí)可能或者導(dǎo)致大的同步載荷，或者在另一方面導(dǎo)致手動(dòng)換檔力的助力不足。
另一個(gè)有利的結(jié)構(gòu)設(shè)置一限壓閥。限壓閥優(yōu)選為一個(gè)2/2換向閥或3/2換向閥。這樣的結(jié)構(gòu)也導(dǎo)致同步載荷的減小。直到達(dá)到極限壓力為止在這樣的結(jié)構(gòu)中手動(dòng)換檔力的全部助力都得以保證。首先從達(dá)到極限壓力起將助力降低到一個(gè)高度，其使同步裝置受不太大的載荷。
在一有利的結(jié)構(gòu)中，減壓裝置由電力控制的2/2換向閥構(gòu)成，它可完全阻止壓縮空氣的輸送。因此可以建立一個(gè)閉路裝置，它防止可能嵌入不允許選擇的一換檔道時(shí)的檔級(jí)，否則其使用或許將引起超速。
另一有利的結(jié)構(gòu)顯示，到汽車的運(yùn)動(dòng)被減速的過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩時(shí)向助力裝置輸送壓縮空氣的可能性，這對(duì)轉(zhuǎn)換一個(gè)嵌入了的檔級(jí)是必要的。這些在汽車駕駛的過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩只在汽車離合器被接合時(shí)才產(chǎn)生。壓縮空氣用的管道由儲(chǔ)氣器借助汽車離合器通向助力裝置并且一般只在汽車離合器被接合時(shí)才被轉(zhuǎn)換。
換檔運(yùn)動(dòng)由作為助力的壓縮空氣給以支持，而借助手動(dòng)實(shí)行的選擇運(yùn)動(dòng)則沒有助力。由于僅僅換檔的一部分受伺服助力支持，與完全伺服助力的換檔裝置相比簡(jiǎn)化了換檔裝置的結(jié)構(gòu)。成本和添造費(fèi)用被顯著地降低了，在已經(jīng)安裝好的變速器的情況下附加配置也可能是沒有問(wèn)題的。如果因壓縮空氣設(shè)備中的損壞空氣壓力可能過(guò)小或可能完全失去壓力，司機(jī)以后就可以用手來(lái)?yè)Q檔。因此不需要無(wú)論怎樣構(gòu)成的轉(zhuǎn)換措施。汽車的制動(dòng)能力，如果它是受變速器控制，則仍然是可靠的。
壓縮空氣助力控制換檔時(shí)要付出的力的一大部分，可是司機(jī)仍然保持僅僅換檔感覺的那么大的力。司機(jī)用手施加的手力通過(guò)氣動(dòng)換檔助力被降到要求的總力的小部分。同步的商用汽車變速器以及重型汽車變速器都變成輕型變速器了。在坡路上行駛的情況下使變速器的返回?fù)Q檔，尤其是回到低級(jí)檔，特別地輕便并因而為提高事故安全性付出很大的貢獻(xiàn)。
本發(fā)明的換檔裝置的適用范圍為所有的具有H式換檔、雙H式換檔和迭加H式換檔的同步變速器。它也在由汽車制造者大大限制的結(jié)構(gòu)空間中為其在變速器上的添造找到了足夠的地方。在需要交換或附加配置時(shí)可為汽車使用者滿意地縮短損失的時(shí)間，因?yàn)槿康膿Q檔裝置可以一起交換或安裝而沒有必要在汽車現(xiàn)場(chǎng)面前進(jìn)行特別的調(diào)整。同樣，司機(jī)在換檔過(guò)程中具有經(jīng)常可感覺到的對(duì)變速器中換檔完畢的反饋。借助換檔桿與變速器中的同步之間現(xiàn)有的機(jī)械連接司機(jī)感覺到如機(jī)械的和沒有助力的換檔裝置一樣的變速器的反應(yīng)。因此司機(jī)隨時(shí)都保持著進(jìn)入換檔完畢的嚙合可能性并且他可以隨時(shí)切斷進(jìn)行的換檔過(guò)程。在失去壓縮空氣助力的情況下司機(jī)仍能不受限制地保持著變速器的換檔可能性，從而在緊急情況下他可以通過(guò)變速比的改變來(lái)剎車，這固然更費(fèi)力但卻是安全的。
換檔裝置的添造永遠(yuǎn)在變速器殼體上實(shí)現(xiàn)，從而在變速器與換檔裝置之間不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在變速器與換檔裝置之間不再存在運(yùn)動(dòng)的管道、氣閥和氣缸。球鉸和懸臂不再是需要的。換檔裝置的附加配置可以不需縮短換檔桿來(lái)實(shí)現(xiàn)。氣動(dòng)伺服助力裝置在換檔裝置上的安裝方式是任意的，它可以用插接或法蘭連接。
本發(fā)明借助附圖更詳細(xì)地加以說(shuō)明。附圖中

圖1現(xiàn)有技術(shù)的一種換檔設(shè)備；圖2減壓閥的設(shè)置；圖3第一取決于換檔道的設(shè)置；圖4第二取決于換檔道的設(shè)置；圖5具有關(guān)閉閥的設(shè)置；圖6取決于離合器的設(shè)置；
圖7限壓閥的第一設(shè)置；以及圖8限壓閥的第二設(shè)置。
圖1以示意圖示出按照現(xiàn)有技術(shù)汽車的換檔設(shè)備2。從變速桿4起換檔桿6借助轉(zhuǎn)向桿8通向具有氣動(dòng)伺服助力裝置10的換檔裝置11。氣動(dòng)伺服助力裝置10具有連接管12，其通向儲(chǔ)氣器14，由儲(chǔ)氣器14將壓縮空氣供給氣動(dòng)伺服助力裝置10。轉(zhuǎn)向桿8具有第一杠桿16，其與換檔桿6優(yōu)選地鉸鏈連接。轉(zhuǎn)向桿8具有第二杠桿18，其又嵌接在控制桿20中，控制桿20設(shè)置在氣動(dòng)伺服助力裝置10中。此外，在氣動(dòng)伺服助力裝置10中設(shè)置了活塞桿22，其中嵌接杠桿24，杠桿24借助可轉(zhuǎn)動(dòng)的換檔軸26與汽車變速器30中的杠桿28連接。杠桿28嵌接在換檔滑軌32中，通過(guò)換檔滑軌32可以按已知的方式變換變速器的變速比。杠桿24的運(yùn)動(dòng)經(jīng)由換檔軸26轉(zhuǎn)為杠桿28的運(yùn)動(dòng)，從而杠桿28可使換檔滑軌32軸向運(yùn)動(dòng)。換檔滑軌32在這樣運(yùn)動(dòng)時(shí)優(yōu)選占有三個(gè)位置，兩個(gè)軸向末端位置，它們各相應(yīng)于一個(gè)轉(zhuǎn)換的變速比，和一個(gè)位于兩末端位置之間的中間位置，其相應(yīng)于變速器的一個(gè)中速位置。
圖2示出已知結(jié)構(gòu)中的減壓閥34，其設(shè)置在儲(chǔ)氣器14與助力裝置10之間。減壓閥34經(jīng)由連接管36與儲(chǔ)氣器14連接并且經(jīng)由連接管12與助力裝置10連接。
圖3示出在換檔結(jié)構(gòu)38中的減壓閥34。一2/3換向閥40由換檔軸26或者由圖中沒有示出的換檔滑軌來(lái)機(jī)械式操作。閥40經(jīng)由連接管42與儲(chǔ)氣器14連接。
圖4示出在換檔結(jié)構(gòu)44中的減壓閥34。其中一2/3換向閥46用電力操作并與電氣開關(guān)48連接，開關(guān)48由換檔軸26或者由圖中沒有示出的換檔滑軌操作。在閥46的圖中所示位置自儲(chǔ)氣器14經(jīng)過(guò)連接管50來(lái)的壓縮空氣被關(guān)閉，從而壓縮空氣經(jīng)過(guò)減壓閥34到達(dá)助力裝置10。可是如果電氣開關(guān)48被換檔軸26開動(dòng)和閥46電力式移至第二位置，這相當(dāng)于第二選出的換檔道，則壓縮空氣可以流過(guò)閥46，控制減壓閥34并因此改變已降低的壓力的高度。
圖5示出在已知結(jié)構(gòu)中的電力控制的2/2換向閥52，其設(shè)置在儲(chǔ)氣器14與助力裝置10之間。2/2換向閥52經(jīng)由連接管54與儲(chǔ)氣器14連接并且經(jīng)由連接管12與助力裝置10連接。2/2換向閥52還與變速器或汽車的控制裝置56電連接，在控制裝置中分析現(xiàn)實(shí)的汽車狀態(tài)參數(shù)。如果司機(jī)在選定的換檔道上要轉(zhuǎn)換一檔，而該檔對(duì)當(dāng)時(shí)的汽車狀態(tài)是不許可的，則他失去伺服力。如果換到另一許可的換檔道，則閥52被移動(dòng)，壓縮空氣可以流過(guò)閥52并到達(dá)助力裝置10。
圖6以簡(jiǎn)圖示出一摩擦離合器58，正如它通常設(shè)置在驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)上配置的不平衡塊60與變速器的輸入軸62之間一樣。摩擦離合器58通過(guò)踏板64由司機(jī)人工操作。在踏板64與脫離杠桿66之間設(shè)置了一液壓連接管68。脫離杠桿66與一閥70連接，閥70隨脫離杠桿的移動(dòng)而被操作。閥70經(jīng)由連接管72與儲(chǔ)氣器14連接并且經(jīng)由連接管12與助力裝置10連接。當(dāng)司機(jī)脫開摩擦離合器58時(shí)壓縮空氣經(jīng)由閥70通向助力裝置10并且產(chǎn)生用于司機(jī)的手動(dòng)換檔力的伺服助力。當(dāng)接合上摩擦離合器58時(shí)壓縮空氣的供給被切斷。
圖7示出作為限壓閥的3/2換向閥76，其經(jīng)由連接管74與儲(chǔ)氣器14連接并且經(jīng)由連接管12與助力裝置10連接。在極限壓力以下在閥76的圖示位置壓縮空氣可以流過(guò)閥76并且達(dá)到對(duì)手動(dòng)換檔力的完全助力。當(dāng)達(dá)到極限壓力時(shí)閥76被移到另一位置并且切斷對(duì)助力裝置10的壓縮空氣供給。
圖8示出作為限壓閥的2/2換向閥78，其經(jīng)由連接管80與儲(chǔ)氣器14連接并且經(jīng)由連接管12與助力裝置10連接。閥78的控制在這里借助換向閥82來(lái)實(shí)現(xiàn)，其按照換檔方向轉(zhuǎn)向。在極限壓力以下在閥78的圖示位置壓縮空氣可以流過(guò)閥78并且達(dá)到手動(dòng)換檔力的完全助力。在達(dá)到極限壓力時(shí)閥78被移到關(guān)閉位置并且切斷對(duì)助力裝置10的壓縮空氣供給。
附圖標(biāo)記2換檔設(shè)備 44換檔結(jié)構(gòu)4變速桿462/3換向閥6換檔桿48開關(guān)8轉(zhuǎn)向桿50連接管10伺服助力裝置 522/2換向閥11換檔裝置 54連接管12連接管 56控制裝置14儲(chǔ)氣器 58摩擦離合器16杠桿 60不平衡塊18杠桿 62輸入軸20控制桿 64踏板22活塞桿 66脫離杠桿24杠桿 68連接管26換檔軸 70閥28杠桿 72連接管30汽車變速器 74連接管32換檔滑軌 763/2換向閥34減壓閥 782/2換向閥36連接管 80連接管38換檔結(jié)構(gòu) 81密封件402/3換向閥 82換向閥42連接管
權(quán)利要求
1．具有伺服助力裝置(10)的換檔裝置(11,40)，用于汽車變速器(30)，它具有一與助力裝置(10)連接的儲(chǔ)氣器(14)，其特征在于，在儲(chǔ)氣器(14)與助力裝置(10)之間設(shè)置一減壓裝置(34,52,70,76,78)，以便限制輸送的壓縮空氣。
2．按照權(quán)利要求1所述具有伺服助力裝置(10)的換檔裝置(11,40)，其特征在于，設(shè)置一節(jié)流閥作為減壓裝置。
3．按照權(quán)利要求1所述具有伺服助力裝置(10)的換檔裝置(11,40)，其特征在于，設(shè)置一減壓閥(34)作為減壓裝置。
4．按照權(quán)利要求3所述具有伺服助力裝置(10)的換檔裝置(11,40)，其特征在于，減壓閥(34)的控制隨選定的換檔道而實(shí)現(xiàn)。
5．按照權(quán)利要求1所述具有伺服助力裝置(10)的換檔裝置(11,40)，其特征在于，設(shè)置一電力控制的2/2換向閥(52)作為減壓裝置，該閥(52)可完全阻斷壓縮空氣的輸送。
6．按照權(quán)利要求1所述具有伺服助力裝置(10)的換檔裝置(11,40)，其特征在于，減壓裝置(70)隨汽車離合器(58)的操作而操作。
7．按照權(quán)利要求1所述具有伺服助力裝置(10)的換檔裝置(11,40)，其特征在于，設(shè)置一限壓閥(76,78)作為減壓裝置。
8．按照權(quán)利要求7所述具有伺服助力裝置(10)的換檔裝置(11,40)，其特征在于，限壓閥是一個(gè)2/2換向閥。
9．按照權(quán)利要求7所述具有伺服助力裝置(10)的換檔裝置(11,40)，其特征在于，限壓閥是一個(gè)3/2換向閥(76)，其與一換向閥(82)協(xié)同操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于汽車變速器(30)的具有伺服助力裝置(10)的換檔裝置(11,40)。一壓縮空氣用的儲(chǔ)氣器(14)與助力裝置(10)連接。在儲(chǔ)氣器(14)與助力裝置(10)之間設(shè)置一減壓裝置(34,52,70,76,78),以便限制輸送的壓縮空氣。
文檔編號(hào)F16H61/30GK1312899SQ99809761
公開日2001年9月12日 申請(qǐng)日期1999年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月2日
發(fā)明者迪特爾·菲舍爾, 克勞斯·施佩特 申請(qǐng)人:腓特烈斯港齒輪工廠股份公司