专利名称：阻尼模块和具有阻尼模块的用于机动车辆的变速传动系的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求l前序部分的阻尼模块以及具有这 种阻尼模块的机动车辆的变速传动系。
背景技术：
在具有待由手动操作的变速传动装置的机动车辆中，驾驶员无疑 在选挡或者换挡过程中期望来自换挡杆的触觉反馈，该反馈提示驾驶 员换挡杆当前处于哪个选择挡位槽或者已挂入哪个挡位。于是，例如 通常是，换挡杆在其被释放之后在没有挂挡的情况下，自主地运动返
回至3挡和4挡之间的选择挡位槽，因此必须克服一定的选挡力或者操 作力以便将换挡杆带入1挡和2挡的换挡槽。几乎不可回避的是，驾驶 员在选择倒挡槽或者说在换挡至倒车挡时会获得触觉的反馈。这种反 馈通常构成为可察觉的较高的操作力，从而驾驶员明显感觉到其正要 挂入倒车挡。
公开文献DE 101 53 926 Al描述了一种用于产生换挡力的装置。所 述装置具有以可环绕其枢转轴线枢转且可沿其枢转轴线推移的方式支 承的换挡轴，所述换挡轴在枢转运动时使枢转杆从动，所述枢转杆通 过摇臂(Kipphebel)的居间连接而对弹性的弹簧元件起作用。通过操 作弹性的弹簧元件而产生驾驶员作为触觉反馈察觉到的、附加的换挡 力或者换挡反力。
公开文献DE 100 59 376 Al描述了一种传动装置的选挡和换挡装 置，用以在至少两个换挡槽之间进行切换，这种选挡和换挡装置在变 速器室区域内表现为换挡轴，该换挡轴在通过设置在换挡轴上的枢转 臂进行枢转运动时通过第二杆对弹性的弹簧装置进行操作，所述弹性
5的弹簧装置以类似于先前所介绍的出版文献中的弹簧装置的方式构 造。
出版文献GB 2 037 916 A构成了也许是最接近的现有技术，该出版 文献提出了用于手动的车辆换挡的挡位选择机构中的一种装置。从手 动换挡杆出发，经由铰链将选挡力或者换挡力传递至换挡轴，该换挡 轴能够环绕其自身轴线枢转，并且沿着其自身轴线可推移地支承。在 换挡轴枢转运动时，与换挡轴牢固连接的型廓部件从动，所述型廓部 件通过枢转运动而对两个相对于换挡轴在径向上设置的弹性的弹簧装 置进行操作，并且以这种方式表示换挡力或者选挡力。用于产生换挡 力的机械装置在传动系中设置在手动换挡杆之后，但是设置在传动装 置之前，尤其是设置在传动装置之外。
发明内容
本发明的任务在于，提出一种用来提高对于变速传动装置外变速 器的操作力的阻尼模块，该阻尼模块以更简单和/或更节约结构空间的 方式实施；以及提出一种具有这种阻尼模块的相应的变速传动系。
该任务通过具有权利要求l特征的阻尼模块以及带有具有权利要 求13特征的阻尼模块的机动车辆的变速传动系来解决。由从属权利要 求、以下的介绍以及附图得到本发明的优选和有利的实施方式。
根据本发明提出一种用来提高对于变速传动装置外变速器的操作 力的阻尼模块。变速传动系包括外变速器和内变速器，其中，内变速 器优选包括设置在具有变速器室的传动装置壳体内的构件和组件。外 变速器包括从手动换挡杆开始直至传动装置壳体的变速传动系的构件 和组件。外变速器优选通过主换挡轴与内变速器连接，主换挡轴为了 传递选挡运动和换挡运动，以能环绕其纵向中轴线枢转并能沿其纵向 中轴线推移的方式支承。阻尼模块优选被构造为预装配单元。操作力优选是换挡力和/或选挡力，其中，选挡过程涉及选择挡位 和/或换挡过程涉及挂入所选挡位。阻尼模块具有以能环绕枢转轴线转 动或枢转的方式支承的传递轴，构造该传递轴用于传递换挡运动或者 选挡运动，其中，枢转轴线相当于传递轴的纵向中轴线。阻尼杆被传 递轴一同引导，阻尼杆在传递轴枢转运动时至少在一个枢转方向上被 环绕枢转轴线一同引导。
此外，阻尼模块具有用以提高操作力的弹性装置，其中，阻尼杆 和弹性装置如此设置，即，在沿枢转方向之一进行枢转运动时对该弹 性装置进行操作。也就是借助于传递轴的枢转运动通过阻尼杆来操作 弹性装置，并且以这种方式产生操作力。弹性装置优选以无中间连接 杆，也就是没有另外的在中间连接的杆的方式由阻尼杆来操作。
根据本发明，阻尼模块内的传递轴以在轴向上，也就是沿传递轴 纵向中轴线不推移的方式接纳在阻尼模块内。
与提高操作力的己知装置相反地，根据本发明的阻尼模块如此构 造，即，在阻尼模块与传递轴之间在轴向上是不能推移的。根据本发 明的阻尼模块基于如下方案，g卩，阻尼模块被构造为传动系的外变速 器的部件并且作用于传递轴，而非自身是内传动装置的或者说变速器 室的部件并且在此直接作用于主换挡轴)。
即优选规定，传递轴通过至少一个铰链与传动装置或者说变速器 室的用于传动装置的主换挡轴连接和/或能够与其连接。因而，不同于 开头所公认的现有技术，该传递轴自身没有形成主换挡轴，而是与该 主换挡轴仅机械地联接。
在一个优选的结构实施方案中，阻尼杆在其自由端部或者在其自 由边缘区域具有运行型廓，或者弹性装置在其操作端部具有运行型廓， 所述运行型廓依赖于阻尼杆的枢转角度来确定弹性装置弹性变形的程度。因而通过这种运行型廓，依赖于枢转角度来调节操作力的大小。 运行型廓优选设置在弹性装置的操作端部上，从而弹性装置在枢转运 动时被阻尼杆的自由端部移开。作为代替地，将运行型廓设置在阻尼 杆的自由端部上，操作端部运动利用所述自由端部移开。
所述运行型廓特别优选地在横截面上沿着运动方向具有至少一个 凹部或者凸台和至少一个斜面。构造凹部或者凸台，以使得首先阻尼 杆卡在弹性装置内或者锁在弹性装置内。在枢转角度方向上跟随的斜 面对操作力的不断增大进行限定。
为了降低阻尼杆自由端部与弹性装置操作端部之间的摩擦力而选 择性地设置运行辊，所述运行辊被构造用于在运行型廓上滚动并且被 设置在无运行型廓的配套件上。
在一个优选的结构性实施方案中，弹性装置被构造为可沿轴向或 者说在轴向方向上变形或者弹性的弹簧装置。为此，特别有利的是应 用已知的锁止装置，该锁止装置具有下部件和可在轴向上相对于该下 部件推移的上部件，其中，上部件和下部件抵抗弹簧力地共同推移。 弹性装置在其操作端部优选具有低摩擦的凸形型廓，该凸形型廓与运 行型廓共同作用。
在一个技术上简单的实施方式中，阻尼杆与传递轴刚性地连接， 从而阻尼杆不仅沿枢转方向而且沿反枢转方向尤其是无间隙地从动。 该实施方式能够特别成本低廉地实现。
在另选的实施方式中，阻尼杆通过从动盘或者任意构造的从动装 置从动，其中，优选规定，从动盘或者从动装置与传递轴刚性地连接 和/或阻尼杆可枢转地支承在传递轴上。这种实施方式具有如下优点， 能够将不同材料用于传递轴和阻尼杆，从而例如也可以采用非常难以 按照材料配合方式彼此连接的材料。在本发明的改进方案中，从动盘和阻尼杆以能够彼此相对地环绕 枢转轴线枢转某一从动角度的方式来设置。这种附加的自由度允许阻 尼模块的特别节约空间的设置方案或者构造方案。特别有利的是，阻 尼杆仅沿所述枢转方向从动，而由于该自由的从动角度不会沿反枢转 方向强制引导。按照这种方式在反方向上节约了结构空间，否则阻尼 杆会摆出进入该结构空间。
优选的是，从动角度大于5。，优选大于IO。，尤其是大于15。，以便 允许足够大的自由的相对的枢转区域。与此相对地补充性优选的是，
从动角度小于60。，优选小于45。，并且特别是小于30。地构造。
在优选的结构性实施方案中，阻尼模块具有模块壳体，其中，传 输轴通过轴承支承在模块壳体内。在此，该轴承可以构造为滚动轴承 或者滑动轴承，或者构造为直接加工在模块壳体内的轴承表面。模块 壳体例如由铝或者由铝合金制成，或者被实施为塑料壳体。
模块壳体优选具有两个轴承，其中，阻尼杆和(选择性补充地) 从动盘或者从动装置被设置在两个轴承之间。在另选实施方式中，阻 尼杆相对于两个轴承以偏心方式排列。
本发明的另一主题涉及一种用于机动车辆的变速传动系，所述变 速传动系具有换挡杆以及传动装置室，其中，所述换挡杆能够实现选 挡运动和/或换挡运动以手动选挡或者换挡，在所述传动装置室内，换 挡运动和/或选挡运动从可轴向推移的且可枢转地支承的主换挡轴传递 至传动装置，其中，在阻尼杆和变速器室之间，居间地接有如前所述 或者根据前述权利要求之一所述的阻尼模块。
传动装置例如构造为货车变速传动装置，尤其是被构造为车辆中 的纵向传动装置。因此，阻尼模块被实施为外变速器的部件，尤其是在空间上和/或在功能方面设置在传动装置室和/或传动装置之前。
在有利的实施方案中，阻尼模块被构造用于在选挡运动至倒车挡 槽时提高操作力。选择性补充地，能够设置一个或者多个另外的阻尼 模块，所述一个或者多个另外的阻尼模块在选挡运动至其它挡位槽时 和/或在换挡过程中有助于提高操作力。
由下面对优选实施例的说明得出本发明的其它特征、优点和效果。
在此-
图l示出作为本发明的实施例的阻尼模块的示意性三维视图； 图2以相同视图示出图1的阻尼模块，在图2中，盖是打开的； 图3倾斜朝上地以示意性三维视图示出图1或者图2中的阻尼模块， 该图在绘制方面省去壳体；
图4以示意性侧视图示出图3中的设置；
图5从不同于图3的视角以示意性三维视图示出图3或者图4中的设 置； -
图6示出带有前述附图所示的阻尼模块的传动系的框图。
附图中彼此对应的部件被分别设以相同附图标记。
具体实施例方式
图l以示意的三维图示出阻尼模块l，构造阻尼模块以便在选挡过 程或者换挡过程中产生操作力尤其是选挡力或者换挡力。阻尼模块l具 有模块壳体2，模块壳体2在图I中在下方区域内呈长方形或者长方体形 地构造，并且在上方区域内具有在主视图中上方呈半圆形的头区段3。 模块壳体2在前侧具有盖4，盖4在图1中下部区段内同样呈长方形地构 造而在上部区段内呈半圆形地构造。
在头区段3的区域内，阻尼模块l具有用于传递轴(未示出)的贯通的接纳部5，该传递轴以能环绕自身的纵轴线枢转的方式支承在阻尼 模块1内，而在轴向上固定在阻尼模块l内。未示出的传递轴借助于选 挡杆6操作，尤其是进行枢转，其中，选挡杆6具有两个基本彼此垂直 地设置的自由的臂，这两个臂在其自由端部分别包括贯通孔，用以接 纳螺栓等。
在车辆中的已安装状态下，选挡杆6与手动换挡杆有效连接，该手
动换挡杆由驾驶员操作，以便选择挡位和/或切换挡位。未示出的传递
轴尤其是通过铰链与主换挡轴建立作用连接，其中，主换挡轴以能相 对于其自身的纵向延伸沿轴向推移和枢转的方式来支承。
阻尼模块l一方面用于将选出倒挡槽的选挡运动传递至主换挡轴， 进而传递至传动装置，另一方面产生附加的操作力，尤其是选挡力， 一旦驾驶员将手动换挡杆引导至倒挡槽，驾驶员就作为触觉的反馈察 觉到所述操作力。结合以下附图阐述操作力或者选挡力的产生。
图2示出图1中的阻尼模块1，在图2中，盖4是打开的，在图2中可 以看到阻尼杆7，阻尼杆7在顺指针地环绕由未示出的传递轴限定的枢 转轴线枢转时，在活塞9的配有运行型廓8的上表面上运行。如下还要 阐述的那样，活塞9在轴向上能下陷地和/或弹性地支承，从而活塞9在 图2中在阻尼杆7顺时针枢转时向下推移。
图3以该同侧示意图示出在绘制方面省去模块壳体2的阻尼模块1。 从该图可以获悉，在阻尼杆7环绕未示出的传递轴的枢转轴线枢转时， 阻尼杆7的自由端部使得活塞9的运行型廓8移开，活塞9通过弹簧10在 轴向上相对于下部件ll能下陷地弹性地支承，并且抵抗弹簧力地向下 推压下部件Il。包括活塞9、弹簧IO和下部件U的操作装置的操作方向 在径向上相对于枢转轴线定向和/或在假想的延长部上与枢转轴线相 交，并且在径向上朝外地定向。结合附图4来阐述阻尼模块1的工作原理，附图4示出在未绘出模块
壳体2的情况下，阻尼模块l的示意性侧视图。通过枢转选挡杆6 (图4 中未示出)，将从动盘12枢转一枢转角度，所述从动盘12与未示出的 传递轴抗扭地联接。
从动盘12被构造为具有中心贯穿开口的平整的盘片，并且从动盘 12具有在周向上延伸的、位于径向外侧的缺口，设置在阻尼杆7上的从 动栓13嵌入该缺口内。在传递轴进而还有从动盘12在图4中逆时针枢转 情况下，从动盘12首先自由运转，直至从动栓13抵达从动盘12的径向 缺口的端部，从动盘12通过从动栓13使得可另外自由枢转的阻尼杆7从 动。当传递轴继续枢转时，从动盘12也继续枢转，并且通过阻尼杆7的 从动栓13使得阻尼杆7的自由端部(转轮14设置在该自由端部上)这样 运动，从而使得转轮14沿着活塞9的运行型廓8运行，并且基于运行型 廓8的表面形状，转轮14抵抗弹簧10的弹簧力朝向下部件11的方向推压 活塞9。运行辊14在轴线上，特别是在栓等类似件上可转动地与阻尼杆 7连接。通过手动换挡杆已触发所述枢转运动的驾驶员察觉到这种作为 操作力或者选挡力的弹性阻力，并且由此表明该驾驶员已经将手动换 挡杆推移到倒挡槽内。
最后，图5以示意性三维图从另一视角示出阻尼模块1，图中未绘 出模块壳体2，从图中可以看到，从动盘12和阻尼杆7在两侧被轴承15 包围，轴承15相对于模块壳体2对未示出的传递轴进行支撑。此外，从 图中再次看到，阻尼杆7、选挡杆6和从动盘12环绕共同的枢转轴线枢 转。
所示阻尼模块l的优点尤其在于，阻尼杆7以能枢转的方式支承在 传递轴上，并且仅通过从动盘7来从动。由此，整个组件能够以非常节 约占地的方式实现，这是因为在正常工作中，阻尼杆7在前进挡中不发 生枢转。在改动的实施方式中，运行型廓8能够设置在阻尼杆7上，而 活塞9的操作端部取而代之地配备以运行辊或者可滑动的型廓。在放弃节约占地的实施方案的优点的情况下，则可以取消从动盘12,并且将 阻尼杆7直接抗扭地固定在传递轴上。在其它实施方式中，阻尼模块不
设置在轴承15中间，而是设置在轴承15的左边或者右边。
图6以示意性框图示出传动系16，用以说明阻尼模块l的可行的整 合位置。传动系16包括外变速器17和内变速器18，外变速器17和内变 速器18通过可枢转支承的且可沿轴向推移的主换挡轴19彼此联接。外 变速器17具有手动换挡杆20以及阻尼模块1中的至少一个，内变速器18 包括传动装置21和传动装置室22。1阻尼模块
2模块壳体
3头区段
4盖
5接纳部
6选挡杆
7阻尼杆
8运行型廓
9活塞
10弹簧
11下部件
12从动盘
13从动栓
14转轮
14运行辊
15轴承
16传动系
17外变速器
18内变速器
19主换挡轴
20手动换挡杆
21传动装置
22变速器室或者传动装置室
权利要求
1.用来提高对于变速传动系(16)外变速器(17)的操作力的阻尼模块(1)，所述阻尼模块(1)具有以环绕枢转轴线可枢转的方式支承的传递轴，其用来传递换挡运动或者选挡运动；阻尼杆(7)，其在所述传递轴枢转运动时被至少沿枢转方向环绕所述枢转轴线与所述传递轴一同引导；以及用于产生所述操作力的弹性装置(8、9、10)；其中，设置所述阻尼杆(7)以在沿所述枢转方向枢转运动时操作所述弹性装置(8、9、10)，其特征在于，所述传递轴以在轴向上无推移的方式接纳在所述阻尼模块(1)内。
2. 根据权利要求l所述的阻尼模块(1)，其特征在于，所述传递 轴通过铰链与所述传动装置(21)的主换挡轴(19)和/或用于所述传 动装置(21)的变速器室(22)连接和/或能够与之连接。
3. 根据权利要求1或2所述的阻尼模块(1)，其特征在于，所述 阻尼杆(7)在其自由端部上具有运行型廓(8)或者所述弹性装置(9、 10、 11)在其操作端部上具有运行型廓(8)，所述运行型廓(8)依 赖于所述阻尼杆(7)的枢转角度(alpha)来确定所述弹性装置(8、 9、 10)弹性变形的程度。
4. 根据权利要求3所述的阻尼模块(1)，其特征在于，所述运行 型廓(8)在横截面上沿着运动方向具有凹部或者凸台以及斜面。
5. 根据权利要求3或4所述的阻尼模块(1)，其特征在于，所述 阻尼杆(7)在其自由端部上具有运行辊(14)或者所述弹性装置在其 操作端部上具有运行辊(14)，所述运行辊(14)用于在所述运行型 廓(8)上滚动。
6. 根据前述权利要求之一所述的阻尼模块(1)，其特征在于，所述弹性装置(8、 9、 10)被构造为能在轴向上变形的弹簧装置。
7. 根据前述权利要求之一所述的阻尼模块(1)，其特征在于， 所述阻尼杆(7)与所述传递轴刚性地连接。
8. 根据权利要求1至7之一所述的阻尼模块(1),其特征在于， 所述阻尼杆(7)通过从动盘(12)与所述传递轴联接。
9. 根据权利要求8所述的阻尼模块(1),其特征在于，所述从动 盘(12)与所述传递轴刚性地连接。
10. 根据权利要求8或9所述的阻尼模块(1),其特征在于，所述 从动盘(12)和所述阻尼杆(7)以能够相对于彼此环绕所述枢转轴线 转过一从动角度(alpha)的方式设置。
11. 根据权利要求10所述的阻尼模块(1)，其特征在于，所述从 动角度(alpha)大于5°，优选大于10。，尤其是大于15。，和/或小于60°， 优选小于45。，尤其是小于30。。
12. 根据前述权利要求之一所述的阻尼模块(1)，其特征在于模 块壳体(2)，其中，所述传递轴通过轴承(15)支承在所述模块壳体(2)内。
13. 用于机动车辆的变速传动系(16)，所述变速传动系(16) 具有换挡杆(20)以及传动装置室(22),所述换挡杆(20)能够实 现选挡运动和/或换挡运动以手动地选择挡位或者切换挡位，在所述传 动装置室(22)内，所述换挡运动和/或选挡运动从轴向可推移的且可 枢转地支承的主换挡轴(19)传递至传动装置(21)，其特征在于， 在所述换挡杆(20)与所述变速器室(22)之间居间地接有根据前述 权利要求之一所述的阻尼模块(I)。
14. 根据权利要求13所述的变速传动系(16)，其特征在于，所 述阻尼模块(1)用来在选挡运动至倒挡槽时提高操作力。
15. 根据权利要求13或14所述的变速传动系，其特征在于，所 述阻尼模块(1)设置在所述传动装置室(22)和/或所述传动装置(21) 之外和/或与所述传动装置室(22)和/或所述传动装置(21)分离地设 置。
全文摘要
本发明的任务在于，提出一种用来提高对于变速传动装置外变速器的操作力的阻尼模块，该阻尼模块以更简单和/或更节约结构空间的方式实施，以及提出一种具有这种阻尼模块的相应的变速传动系。本发明涉及一种用来提高对于变速传动系(16)外变速器(17)的操作力的阻尼模块(1)，所述阻尼模块(1)带有以可环绕枢转轴线枢转的方式支承的传递轴，其用来传递换挡运动或者选挡运动；阻尼杆(7)，其在传递轴枢转运动时至少沿枢转方向环绕枢转轴线与传递轴一同引导；以及弹性装置(8、9、10)，其用于产生操作力。其中，设置阻尼杆(7)，以在沿一个枢转方向枢转运动时操作弹性装置(8、9、10)，其中，传递轴以在轴向上不推移的方式接纳在阻尼模块(1)内。
文档编号F16H61/24GK101617149SQ200880005846
公开日2009年12月30日 申请日期2008年2月15日 优先权日2007年2月21日
发明者克劳斯·克拉默, 托马斯·梅利斯, 约亨·洛菲尔曼 申请人:谢夫勒两合公司