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1、(10)申请公布号 CN 103671900 A (43)申请公布日 2014.03.26 CN 103671900 A (21)申请号 201310089801.5 (22)申请日 2013.03.20 12185134.9 2012.09.20 EP F16H 63/30(2006.01) (71)申请人 C.R.F. 阿西安尼顾问公司 地址 意大利奥尔巴萨诺 (72)发明人 M. 加拉贝洛 G. 普雷格诺拉托 V. 帕斯托雷洛 A. 皮亚扎 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 姚李英 傅永霄 (54) 发明名称 用于机动车辆的换档装置 (57) 摘要。
2、 一种用于机动车辆的换档装置， 其具有用于 在接合倒档之前使主轴 (10) 停止旋转的制动部 件(L)。 制动部件包括杆(L)， 杆(L)围绕相对于换 档装置的主轴 (10) 和副轴 (20) 的轴线 (A1,A2) 分开的轴线 (A3) 枢转地安装在换档装置的齿轮 箱 (2) 上。制动杆 (L) 借助于推动部件 (P) 由电 驱动的促动器(E)控制， 推动部件(P)通过所述促 动器 (E) 在相对于主轴 (10) 大致正切的方向 (t) 上朝操作位置位移， 其中推动部件 (P) 利用楔状 动作介入制动杆(L)与固定抵靠壁(F)之间， 以便 抵靠协作部分 (M) 来压制制动垫 (L1)， 协作。
3、部分 (M) 与主轴 (10) 旋转地连接。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 13 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图13页 (10)申请公布号 CN 103671900 A CN 103671900 A 1/2 页 2 1. 一种用于机动车辆的换档装置， 包括 ： - 至少一个主轴 (10)， 其借助于离合器装置可连接到所述机动车辆的传动轴上， - 至少一个副轴 (20)， 其具有用于与差速器 (D) 的大齿轮啮合的输出小齿轮 (U)， - 多个成对的大齿轮， 其对应于多个前进。
4、挡和至少一个倒档， 其中各对的一个大齿轮 (I,II,III,IV,V,VI) 旋转地刚性地连接到所述主轴 (10) 或所述副轴 (20) 中的一者上， 同 时另一个大齿轮在所述主轴或所述主动轴中的另一者上可自由地旋转， - 多个齿轮选择器装置 (S1/2,S3/4,S5/6)， 其用于将各个所述可自由地旋转的齿轮与 所述齿轮安装于其上的所述轴旋转地联接， 所述装置还包括 ： - 制动部件 (L)， 其用以在接合所述一档之前停止所述第一主轴的旋转， 所述制动部件 (L) 包括枢转地安装在平行于所述主轴的轴线的轴 (A3) 上的杆， 且承载制动垫 (L1)， 所述 制动垫 (L1) 构造成用以与。
5、协作部分 (M) 的表面 (M1) 相接触， 所述协作部分 (M) 与所述主 轴旋转地连接， 以及 - 用于朝制动位置推动所述杆 (L) 的控制器件， 其中所述制动垫 (L1) 与所述协作部分 (M) 的表面 (M1) 相接触， 其特征在于， 所述制动杆 (L) 围绕相对于所述主轴 (10) 和所述副轴 (20) 的轴线 (A1,A2) 分开的轴线 (A3) 枢转地安装在所述换档装置的支承结构 (2) 上， 且特征在于所述 促动器件包括 ： - 电驱动的促动器 (E)， 以及 - 推动部件 (P)， 其通过所述电驱动的促动器 (E) 沿相对于所述主轴 (10) 大致正切方 向 (t) 朝操作位。
6、置移动， 其中所述推动部件 (P) 利用楔状动作介入所述制动杆 (L) 与固定 抵靠壁 (F) 之间， 以便抵靠所述协作部分 (M) 压制所述制动垫 (L1)。 2. 根据权利要求 1 所述的装置， 其特征在于， 所述制动杆 (L) 布置成一端限定相对于 所述主轴 (10) 的旋转方向 (R) 的所述制动杆的所述枢转振动轴线 (A3) 的下游的所述制动 垫 (L)， 以便在其促动期间， 所述制动杆 (L) 的振动存在于与所述主轴的旋转方向 (R) 一致 的方向上。 3. 根据权利要求 1 所述的装置， 其特征在于， 所述电驱动的促动器 (E) 为电磁体， 所 述电磁体可操作成用于在所述制动杆 。
7、(L) 与所述挡板 (F) 的协作表面 (L2,F) 之间推动柱 (E2)， 所述柱 (E2) 的端部承载所述推动部件 (P)。 4. 根据权利要求 3 所述的装置， 其特征在于， 所述推动部件 (P) 由安装在所述柱 (E2) 的端部上的可自由地旋转的滚子构成。 5. 根据权利要求 3 所述的装置， 其特征在于， 所述推动部件 (P) 由两个可自由地旋转 的滚子 (P1,P2) 构成， 所述两个可自由地旋转的滚子 (P1,P2) 安装在所述柱 (E2) 的端部 上， 且构造成用于分别接合所述制动杆 (L) 和所述抵靠表面 (F)。 6. 根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述电驱动的。
8、促动器(E)为单作用类型， 以及所述装置还包括用以使所述制动杆 (L) 朝其非操作静止位置返回的弹簧器件 (S)。 7. 根据权利要求 1 所述的装置， 其特征在于， 所述电驱动的促动器为双作用类型， 即， 构造成用于既在所述促动阶段且又在所述非促动阶段控制所述制动杆 (L) 的振动。 8. 根据权利要求 1 所述的装置， 其特征在于， 当所述电子控制单元探测到所述驾驶员 权 利 要 求 书 CN 103671900 A 2 2/2 页 3 要接合所述倒档的意图时， 所述电促动器布置成通过所述电子控制单元自动地促动预定时 间。 9. 根据权利要求 8 所述的装置， 其特征在于， 所述驾驶员要接。
9、合所述倒档的意图由与 所述换档装置的控制杆相关联的传感器器件探测， 所述控制杆由所述驾驶员人工地驱动或 由连接到其上的所述换档装置的部件驱动。 10. 根据权利要求 9 所述的装置， 其特征在于， 所述传感器器件与用于开启所述后灯 来指示倒车的相同。 11. 根据权利要求 1 所述的装置， 其特征在于， 所述制动杆 (L) 具有限定所述制动垫 (L1) 的端部部分， 所述制动垫 (L1) 具有凹面， 所述凹面具有对应于所述协作部分 (M) 的所 述表面 (M1) 的曲率。 权 利 要 求 书 CN 103671900 A 3 1/4 页 4 用于机动车辆的换档装置 技术领域 0001 本发明涉。
10、及一种用于机动车辆的换档装置， 该类型包括 ： - 至少一个主轴， 其可借助于离合器装置连接到机动车辆的传动轴上， - 至少一个副轴， 其具有设计成用于与差速器的大齿轮啮合的输出小齿轮， - 对应于多个前进档和至少一个倒档的多个成对的大齿轮， 其中各对的一个大齿轮旋 转地刚性地连接到所述主轴或副轴中的一者上， 同时另一个在所述主轴或副轴中的另一者 上可自由地旋转， - 多个齿轮选择器装置， 其用于旋转地联接轴上的各个所述可自由旋转的齿轮， 齿轮安 装于轴上， 所述装置还包括 ： - 制动部件， 其用以在接合一档之前停止所述第一主轴的旋转， 所述制动部件包括枢转 地安装在平行于主轴的轴线的轴上的。
11、杆， 且承载制动垫， 制动垫构造成用以与协作部分的 表面相接触， 协作部分与主轴旋转地连接， 以及 - 控制器件， 其用于朝制动位置推动所述杆， 其中所述制动垫与所述协作部分的表面相 接触。 背景技术 0002 从文献 IT 1 267 446 Bl 中得知了具有上文指出的特征的换档装置。在该已知的 装置中， 制动杆枢转地安装在齿轮的副轴上方， 且借助于连接到齿轮的驱动杆上的机械传 动机构受控， 该驱动杆由驾驶员人工地控制。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种具有本说明书开始指出的特征的装置， 其具有简单的 结构和较低的成本， 且其甚至可在原先设计的没有此类的制动装置的换档装置上容易。
12、地改 造。 0004 本发明的另一个目的在于提供一种减小尺寸且操作上有效且可靠的装置。 0005 考虑到实现这些目的， 本发明涉及一种用于机动车辆的换档装置， 其具有本说明 书的开始处已经指出的所有特征， 且特征还在于所述制动杆围绕相对于所述主轴和副轴的 轴线分开的轴线枢转地安装在换档装置的支承结构上， 且特征在于所述促动器件包括 ： - 电驱动的促动器， 以及 - 推动部件， 其可借助于所述电驱动的促动器， 根据相对于主轴大致正切的方向朝操作 位置位移， 在操作位置， 推动部件通过楔入动作介入制动杆与固定的抵靠壁之间， 以便抵靠 与其协作的所述部分压制制动垫。 0006 电驱动的促动器优选为。
13、电磁体， 当电子控制单元探测到驾驶员要切换到倒档的意 图时， 电磁体将由电子控制单元自动地驱动预定的时间。这可借助于与齿轮的驱动杆或齿 轮自身相关联的传感器来实现， 传感器构造成用以探测何时执行准备策略来用于接合倒档 说 明 书 CN 103671900 A 4 2/4 页 5 ( 例如， 控制杆与倒档的接合位置对准， 或在一些应用中使得安装在齿轮控制杆上的环的升 起来使得能够接合倒档)。 在可能的情况下， 构造成用以使制动杆促动器能够促动的传感器 器件与已经布置在机动车辆上用于促动倒车灯的接通的那些相同。 0007 根据本发明的优选实施例的其它特征， 上述制动杆布置成其承载制动垫的一端相 对。
14、于齿轮的主轴的旋转方向沿周向置于杆的振动轴线的下游。结果， 处于促动阶段的制动 杆的旋转方向与主轴的旋转方向一致， 这便于促动制动杆。 附图说明 0008 本发明的其它特征和优点将通过参照附图的以下的描述清楚， 附图仅通过非限制 性实例的方式提供， 在附图中 ： - 图 1 为本发明所适用的用于机动车辆的换档装置的实施例的实例的示图， - 图 2A 为图 1 中的装置的实施例的具体形式的截面视图， - 图 2B 为具有安装于其内侧的制动杆的图 2A 中的齿轮箱的内侧的截面透视图， - 图 3、 图 4 为分别处于非活动的静止位置和操作制动位置的制动杆的前视图， - 图 5 为制动杆的实施例的实。
15、例的透视图， - 图 6 为在根据本发明的装置中使用的挡板的透视图， - 图 7 示出了处于组装状态的图 6 中的板， - 图 8 为与制动杆相关联的复位弹簧的透视图， - 图 9 为用作制动杆的促动器的电磁体的透视图， - 图 10 为示出由电磁促动器控制的滚子介入制动杆与挡板之间的截面视图， 以及 - 图 11、 图 12 为对应于涉及变型的图 3、 图 4 中的那些的视图。 具体实施方式 0009 参看图 1， 数字 1 指出了作为整体的本发明所适用的齿轮的实例。 该图示出了具 有单个主轴10和单个副轴20的常规类型的齿轮， 但很明显的是， 本发明还适用于具有两个 或多个副轴的任何其它类。
16、型的横向类型的齿轮， 以及具有连接到一个或多个附属轴上的主 轴和带有与内燃机的轴线同轴的副轴的任何纵向类型的齿轮。 0010 根据常规技术， 主轴 10 和副轴 20( 其轴线由 A1 和 A2 指出 ) 借助于滚动轴承 3 可 旋转地安装在齿轮箱 2 中。在图 1 中， 用于将主轴 10 连接到机动车辆的传动轴上的离合器 装置不可见。副轴 20 承载与差速器 D 的冠状齿轮啮合的输出小齿轮 U， 差速器 D 将运动传 送至轮 W。 0011 仍根据常规技术， 齿轮包括对应于多个前进档和至少一个倒档的多个成对的大齿 轮， 其中各对中的齿轮分别旋转地刚性地连接到所述主轴和副轴中的一者上， 而另一。
17、个在 所述主轴和副轴中的另一者上自由地旋转。在所示的实例的情况下， 用于一档的齿轮 I、 用 于二档的齿轮II、 用于五档的齿轮V和用于六档的齿轮VI旋转地连接到主轴10上， 且与副 轴 20 上的可自由旋转地安装的齿轮啮合。用于三档和四档的齿轮 III 和齿轮 IV 旋转地连 接到副轴 20 上， 且与主轴 10 上的可自由旋转地安装的齿轮啮合。根据常规技术， 提供了用 于齿轮选择的同步装置， 用于使各个所述可自由地旋转的齿轮与齿轮安装于其上的轴旋转 地联接。在所示的实例中， 与副轴 20 相关联的选择装置 S1/2 使得能够选择一档和二档， 而 说 明 书 CN 103671900 A 5。
18、 3/4 页 6 与主轴 10 相关联的选择器装置 S3/4 和 S5/6 使得能够选择三档和四档， 以及五档和六档。 0012 主轴 10 还与用于接合倒档的齿轮 R 相关联， 齿轮 R 与可旋转地安装在齿轮的第三 轴 ( 未示出 ) 上的齿轮 ( 未示出 ) 啮合， 第三轴与没有同步能力的选择装置 ( 图中不可见 ) 相关联， 使得如果主轴 10 旋转， 则倒档的接合可能有噪音。 0013 为了解决该问题， 根据本发明的齿轮配备有用于使在接合倒档之前介入的主轴 10 的旋转制动的装置。 0014 根据本发明的装置包括制动杆 L， 制动杆 L 围绕平行于换档装置的主轴和副轴的 轴线 A1,A。
19、2 的轴线 A3 枢转地直接安装在装置的齿轮箱 2 内侧。杆 L 具有限定制动垫的一 端 L1， 制动垫具有凹面 L10， 凹面 L10 具有高摩擦系数， 设计成用以与套筒 M 的外表面 M1 相 接触， 套筒 M 为三档和四档的选择器装置 S3/4 的一部分。根据现有技术， 套筒 M 与主轴旋 转地连接， 但可相对于其沿轴向滑动， 以便采取用于接合三档的端部位置， 用于接合四档的 相对的端部位置， 和这些端部位置之间的中间空档位置。 0015 参看图 3、 图 4， 主轴的旋转方向 R 为顺时针方向。如可看到的那样， 制动杆 L 以一 种方式布置， 以便其用作制动垫的端部L1相对于主轴的旋转。
20、方向R置于相对于振动轴线A3 的下游。由于该布置， 在将杆 L 推入制动位置时杆 L 的振动方向与主轴的旋转方向 R 一致， 这便于促动制动杆。 0016 制动表面 L10 可与杆 L 制造成单件， 在此情况下， 杆 L 由任何适合的材料制成， 或 其可由例如通过喷涂到杆 L 的本体上的实现的涂层限定。 0017 借助于推动部件 P 将制动杆 L 从非操作静止位置 ( 图 3) 推动至其活动制动位置， 推动部件 P 可借助于电磁促动器 E 根据相对于主轴 10 的大致正切方向 t 位移。 0018 在所示的实例的情况下， 推动部件由安装在由电磁促动器 E( 见图 9) 控制的柱 E2 的叉端 。
21、E1 的分支之间的可自由旋转的滚子构成。 0019 推动滚子 P 利用楔入动作介入形成在杆 L 的外表面上的轨道 L2 与固定到齿轮箱 上的钢板 F 之间。 0020 为了进一步减小摩擦， 推动部件可由两个滚子介质 P1 和 P2 构成， 相应地， 一个与 杆 L 相接触， 而另一个与板 F 接触 ( 图 11、 图 12)。 0021 在所示的实例 ( 见图 6、 图 7) 的情况下， 用作用于推动部件 P( 或 P1,P2) 的抵靠 件的板 F 提供了带有销 F2 的耳部 F1， 用于围绕轴线 F3( 见图 3、 图 4) 枢转地安装在齿轮箱 上。又参看图 6、 图 7， 板 F 还具有在。
22、其相对端处的另一个耳部 F4， 用于螺钉 F5 的接合， 螺钉 F5 拧入齿轮箱的孔中， 以便相对于齿轮箱将板 F 锁定在适当位置上。 0022 复位弹簧 S 还与杆 L 相关联， 趋于使杆朝其非操作静止位置返回。在本文所示的 实施例的实例的情况下， 复位弹簧S由金属条构成， 金属条具有借助于锁定板F的相同的螺 钉 F5 锚定到齿轮箱上的一端 S1。弹簧 S 的相对端具有接合在杆 L 的支座 L20 中的折叠边 缘 S2。 0023 参看图 4， 当促动电磁体 E 时， 柱 E2 在杆 L 与板 F 之间向下推动滚子 P， 板 F 具有 面向彼此且朝彼此汇合的平表面。因此， 其产生了滚子 P 。
23、的楔入动作， 这将抵靠与主轴旋转 地连接的套筒 M 的表面 M1 推动垫 L1。因此， 假设其仍旋转， 则将使主轴快速地停止。 0024 当电磁体 E 不带电时， 复位弹簧 S 将被构想成使杆 L 返回其非操作静止位置。 0025 在本文所示的实例中， 当电子控制单元接收到表现驾驶员切换至倒档的意图的信 说 明 书 CN 103671900 A 6 4/4 页 7 号时， 电磁体 E 布置成由电子控制单元自动地促动。该信号可由传感器生成， 传感器布置成 用以探测何时使由驾驶员操纵的齿轮的控制杆进入倒档接合的初始位置 ( 即， 当杆在接合 倒档的位置处对准时， 或在提供此类解决方案的情况下， 当。
24、齿轮的控制杆上的可滑动地安 装的环升高来使得能够接合倒档时)。 在可能的情况下， 通过使用用于促动倒车灯的接入的 已经布置的传感器器件来执行探测由驾驶员切换到倒档的意图。 0026 代替电磁促动器， 有可能提供任何其它类型的电驱动的促动器， 例如， 如与减速器 组合和螺钉及螺母系统相关联的电动马达， 或甚至包括由记忆合金形式构成的元件的促动 器， 当电流经由记忆合金传播时， 该记忆合金受热且收缩。 0027 还有可能的是， 如在所示的实例的情况下， 提供单作用的电促动器， 其中复位弹簧 使制动杆在促动结束时回到其静止位置， 或作为备选， 可提供双作用的电促动器， 其既在促 动阶段且又在非促动阶。
25、段控制制动杆的移动。 0028 如从前文描述清楚的是， 根据本发明的装置具有简单结构， 为低成本的且不庞大， 其还可在原先设计的没有任何类型的制动装置的换档装置中容易地改造。 0029 如可看到的那样， 由于根据本发明的装置， 有可能以简单的方式保证正确的齿轮 接合， 而没有接合倒档的噪音， 包括齿轮， 其中倒档的选择装置没有同步器件。 0030 当然， 在不违背本发明的原理的情况下， 构造和实施例的细节可相对于仅通过实 例的方式描述和示出的那些较宽地变化， 因而不会脱离本发明的范围。 说 明 书 CN 103671900 A 7 1/13 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 10367。
26、1900 A 8 2/13 页 9 图 2A 说 明 书 附 图 CN 103671900 A 9 3/13 页 10 图 2B 说 明 书 附 图 CN 103671900 A 10 4/13 页 11 图 3 说 明 书 附 图 CN 103671900 A 11 5/13 页 12 图 4 说 明 书 附 图 CN 103671900 A 12 6/13 页 13 图 5 说 明 书 附 图 CN 103671900 A 13 7/13 页 14 图 6 说 明 书 附 图 CN 103671900 A 14 8/13 页 15 图 7 说 明 书 附 图 CN 103671900 A 15 9/13 页 16 图 8 说 明 书 附 图 CN 103671900 A 16 10/13 页 17 图 9 说 明 书 附 图 CN 103671900 A 17 11/13 页 18 图 10 说 明 书 附 图 CN 103671900 A 18 12/13 页 19 图 11 说 明 书 附 图 CN 103671900 A 19 13/13 页 20 图 12 说 明 书 附 图 CN 103671900 A 20 。