操作装置的制作方法

文档序号:5541841阅读:107来源:国知局
专利名称:操作装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种操作装置,这种操作装置的应用,具有该操作装置的机动车变速器,及在一个机动车动力传动系统中自动控制换挡过程及离合器操作的方法。
背景技术
在公知的操作装置-借助该操作装置可对机动车变速器中的换挡过程自动化地控制-中,设有两个各带有一个输出轴的电动机。其中一个电动机控制选挡方向或所谓选挡通道中的运动及其中另一电动机控制换挡方向或所谓换挡通道中的运动或者说挡位的置入。在该结构中为了置入一个挡位,首先借助一个电动机通过“选挡”在选挡方向上移动到一个位置上,然后借助另一电动机由该位置在换挡方向上引起运动,这将导致置入预期的挡位。
此外公知了自动的摩擦离合器,它借助电或电气液压致动器来操作。

发明内容
本发明的任务在于,提出一种操作装置,它可成本合适地制造及在小的结构成本的情况下能更可靠地工作。根据一个具体方面,本发明的任务在于,提出具有一种操作装置的机动车变速器,它可成本合适地制造及在小的结构成本的情况下能更可靠地操作,及提出一种在机动车动力传动系统中对换挡过程及离合器操作过程进行控制的方法,它能更可靠地工作。
根据本发明提出了一种操作装置,它用于加载至少两个彼此间隔开的换挡件,每个换挡件具有至少一个用于操作它的第一配合区域,该操作装置具有以下特征-一个驱动轴可由一个马达在两个旋转方向上驱动;在此,该马达尤其可为这样一个电动机,该电动机根据其结构形式可为无刷电动机、电子换向电动机、脉冲宽度调节电动机和/或可设有一个变速器的电动机。在特殊情况下也可设置气动或液压的旋动驱动装置作为马达。因此马达的概念应被理解为所有旋动驱动装置的代表。
-该驱动轴具有第一螺纹轮廓。
-在驱动轴的第一螺纹轮廓上借助与第一螺纹轮廓互补的第二螺纹轮廓可转动地接收一个调节装置。彼此互补的螺纹轮廓应这样地理解,即两个部件彼此支承,以致当转动时发生两个部件-这里为驱动轴及调节装置-的相对轴向移动。因此所述螺纹轮廓可以是丝杠与螺母,斜坡轮廓及类似件。
-一个与调节装置无相对转动地连接的控制件,当驱动轴在第一旋转方向上转动时它引起调节装置与驱动轴一起转动,其中至少一个设在调节装置上的第二配合区域被定位在至少一个换挡件的至少一个第一配合区域上。第一及第二配合区域是这样的装置,即它可传递-相对驱动轴的转轴-轴向力,及因此将一个轴向定向的运动从一个部件传递到另一部件-这里为调节装置及换挡件。这些装置例如可为彼此相应配合的区域的成型部分,凸轮轮廓及其它的凸起及凹入。
-当驱动轴在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上转动时控制件控制调节装置相对驱动轴进行轴向移动及由此操作所述至少一个换挡件,在该换挡件的第一配合区域上已定位了所述第二配合区域。
在此,在调节装置与驱动轴之间的轴向位移受到限制,以使得当驱动轴在第一旋转方向转动时调节装置在达到最大位移后在该旋转方向上被驱动转动。有利地,调节装置相对驱动轴的轴向位移的限制通过一个止挡来实现,以使得调节单元在驱动轴驱动时首先轴向地一直位移到止挡及然后由驱动轴驱动。为了保证该运动过程可有利地在调节单元上或一个与该调节单元无相对转动地连接的另一部件上设置一个制动装置,例如一个作用在圆周方向上的摩擦装置、一个滑动离合器或类似装置,其中它的制动力大于转动时在驱动轴与调节装置之间出现的摩擦力,由此保证了调节装置首先轴向位移及然后在转动方向上的一起转动。
以此方式,通过驱动轴的转动可使调节装置被定位在待选择的换挡件上,以致调节装置的配合区域与换挡件的配合区域相对。可以理解,在调节装置上可这样设置一些配合区域,以使得它们与多个换挡件的配合区域相对,由此可选择多个换挡叉轴和/或用于摩擦式离合器的转换件。在操作用于置入挡的相应换挡套筒的多个换挡叉轴的一个并列结构中,该调节装置在换挡件上的定位例如意味着运动到选挡通道及在上述意义上选择一个或多个换挡叉轴。在以后的操作步骤中所述一个或多个换挡件被调节装置加载,其方式是驱动轴在相反的方向上被马达驱动。为此调节装置在事先调节的位置上被阻止转动。该阻止可借助一个扭转闭锁装置,例如一个锁止装置或类似装置或一个空转机构来实现,其中以特别有利的方式可在这样的位置上阻止调节装置的转动,在该位置上一个待选择出的定位的这些配合区域相对。因此该调节装置例如可对于每个待转换挡分别具有一个保持点。尤其有利的是,定位及操作的各个运动过程、例如选挡及换挡的控制可以组合在一个控制件中,借助它可在一个旋转方向上使调节装置可靠地返回止挡及在另一旋转方向上在调节装置的已选挡位置上阻止转动。
通过在驱动轴与调节装置之间轴向移动的不同行程上的接触选择,在一个操作过程期间可设置不同换挡件上两个或多个操作过程的时间距离。例如以此方式可考虑,首先脱开一个被置入的挡及在时间上错开地置入一个新挡和/或首先分离一个摩擦式离合器、脱开一个置入挡及置入一个新的挡,其中操作过程可能重叠。在此,调节装置与换挡件的相应的对应配合区域相应地彼此协调,这就是说,一个待较先操作的换挡件的换挡件/调节装置的对应配合区域比一个待较后操作的换挡件总地具有一个较长的轴向距离。可以理解,旋转驱动装置及由此驱动轴的转动可有利地设计为跟随线性、非线性、渐增、渐减及相应预定的有利的控制曲线。此外旋转驱动可被阻尼,由此不会引起例如驱动轴、调节装置、控制件、配合区域和/或换挡件及其后继部件突然的转动变化。
在一个有利的构型例中尤其提出具有一个可转动地支承的驱动轴的操作装置,该驱动轴可在两个旋转方向上、即在第一旋转方向及与第一旋转方向相反的第二旋转方向上绕其纵轴运动;及具有一个螺母-丝杠装置,它具有一个丝杠及用其螺纹与丝杠的螺纹啮合的螺母;其中螺母-丝杠装置的一部分、即在能量传递路径中向着或靠近驱动轴的丝杠或螺母可由驱动轴转动地驱动,其中螺母-丝杠装置的所述另一部分、即螺母或丝杠与调节装置尤其固定地耦合,以使得调节装置的尤其在螺母或丝杠的纵轴的方向上的轴向位置可被改变;其中设有一个止挡,它在一个轴向方向上限制调节装置的轴向可运动性,及其中该止挡通过驱动轴在第一旋转方向上的转动可被达到,及其中在达到止挡后及驱动轴在第一旋转方向上继续转动时该止挡引起调节装置基本上不改变轴向位置地纯旋转或摆动地运动,及其中调节装置相对配置给该运动的旋转轴或摆动轴非旋转对称地构成和/或具有一个相对该旋转轴或摆动轴非旋转对称布置的调节件,该调节件的位置在旋转方向上在调节装置的纯旋转或纯摆动运动时改变;及设有至少一个尤其是单向起作用的扭转闭锁装置或至少一个尤其是单向起作用的空转机构,该扭转闭锁装置或空转机构在调节装置的至少两个旋转或摆动位置中可这样地保持该调节装置,以使得在这些保持位置上当驱动轴在第二旋转方向上被驱动时尤其是单向作用地阻止调节装置绕旋转轴或摆动轴的旋转或摆动,由此使当驱动轴在第二旋转方向上被驱动或继续被驱动时,调节装置总是轴向或平移地运动,尤其是在保持不变的旋转位置上轴向或平移地运动。
为了简化,根据本发明的构型借助一个优选构型来描述,其中螺母-丝杠装置的在能量传递路径中向着或靠近驱动轴的部分为丝杠,及螺母-丝杠装置在能量传递路径中背着驱动轴的另一部分为螺母,这样,该驱动轴可通过丝杠对螺母加载,或者说丝杠被设置在驱动轴与螺母之间的能量传递路径中。但上述的也可反过来。
根据本发明还尤其提出一种操作装置,它具有一个驱动装置及一个相对该驱动装置可相对运动地设置的调节装置,该调节装置可由驱动装置驱动运动,其中调节装置在旋转或摆动方向上的位置可改变及其中调节装置在轴向上或在配置给该旋转或摆动方向的旋转轴或摆动轴的方向上的位置可改变,其中该驱动装置仅具有一个马达如电动机,该电动机具有一个由它旋转地驱动的输出轴,及调节装置通过该输出轴被驱动以产生调节装置在旋转或摆动方向上的位置改变或产生调节装置在轴向或旋转轴或摆动轴方向上的位置改变,及其中调节装置在旋转或摆动方向上的位置在调节装置的至少一个位置中基本上可与在轴向或在旋转轴或摆动轴方向上的位置改变无关地由电动机或其输出轴改变,及调节装置可在不同的旋转或摆动位置上通过该输出轴总是在轴向或在旋转轴或摆动轴方向上基本上纯平移地运动和/或其中调节装置在轴向或在旋转轴或摆动轴方向上的位置在调节装置的至少一个位置上可基本上与在旋转或摆动方向上的位置改变无关地改变,及调节装置在不同的轴向位置上通过输出轴可分别基本上纯旋转或摆动地运动。借助输出轴产生的运动尤其借助驱动输出轴的电动机来产生。尤其可考虑,电动机可在相反的旋转方向上驱动输出轴或反过来,以使得输出轴的旋转方向可反向。最好考虑,通过该旋转方向反向可达到或引起调节装置的旋转或摆动位置与调节装置的轴向位置的改变无关地改变,或反之亦然。尤其考虑到仅用一个电动机来引起或控制操作装置的所有运动。
根据本发明还尤其提出一种用于机动车变速器的操作装置,该机动车变速器包括带有不同变速比的多个挡位,其中借助该操作装置可转换一个挡位或所述置入在该机动车变速器的能量或转矩传递路径中的挡位,其中该操作装置在工作中产生调节运动,这些调节运动可实现换挡及其中还这样进行调节运动,以使得由至少一个已置入的挡位出发可交替地直接地、即无需中间地置入或经过另一挡位地转换到至少其它三个不同的挡位,其中操作装置仅设有一个电动机,由它引起操作装置的所有调节运动。优选在该构型中也设置一个调节装置。尤其可考虑,对于至少一个挡存在如下的选挡可能性,即至少三个其它的挡可作为接着转换到的挡转换,其中该三个挡的每个可仅借助一个电动机来转换。例如可考虑,由第二挡借助操作装置及借助仅一个电动机可直接转换到第一挡或第三挡或第四挡,而无需中间地转换到另一挡。在该例中例如从第一挡转换到第三挡无需从第一挡先置入第二挡,以便接着可转换到第三挡;而在该例中可从第一挡直接转换到第三挡。不过在这方面该“直接”换挡不理解为在换挡时不可在中间时间上置入任何挡。而是优先考虑,在从一个挡向另一挡直接换挡时在中间时间使这两个挡脱出或在变速器中置入“空挡”。
该操作装置最好是一个机动车变速器操作装置或一个机动车变速器操作装置的一个组成部分,借助该机动车变速器操作装置可转换机动车变速器的挡。在此情况下特别有利的是,可借助该操作装置这样选择地换挡,换入下一高挡或下一低挡,或跳过下一高挡或下一低挡;在此尤其也可考虑,可跳过多个接着的高挡或接着的低挡。也可优先地考虑,换挡顺序不是-尤其通过操作装置的机械构型-确定的,以致由每个挡最多可直接换到另外两个挡。但也可设置阻挡装置,它们阻止一些确定的挡之间的直接转换。这种阻挡装置例如可为机械形式的或-只要设有相应的控制装置如电子控制装置-电形式或电子形式的。此外最好是挡或挡位可用任意的顺序转换。但也可考虑,制止或阻止在一些确定的挡之间直接地换挡。这种制止或阻止也可与方向有关,以使得例如从一个确定挡直接转换到另一确定挡不被制止或不被阻止,但从另一挡向该一个挡的换挡被阻止。该制止或阻止例如可机械地或-假如借助最好已有的控制电动机的控制装置-电形式地实现。
该机动车变速器或机动车变速装置例如可为自动操作的或自动手动操作的变速装置。该机动车变速器或机动车变速装置尤其是分级的,例如该机动车变速器或机动车变速装置是自动换挡变速器(ASG)或并联变速器(PSG)或不中断换挡变速器(USG)。
根据本发明的操作装置可有不同的应用。例如根据本发明的操作装置可用于座位调节,及尤其用于电控制的座位调节系统,如在机动车中所使用的座位调节系统。根据本发明的操作装置例如可操作或调节或控制遮阳窗或移动天窗,并尤其是可电控制操作和/或用于机动车的这些窗。根据本发明的操作装置也可用于其它各种操作系统,并尤其用于其中需要不同运动的、尤其是彼此耦合的不同运动的操作系统。
并非为了限制本发明,以下将借助用于机动车变速器的操作装置来描述根据本发明的操作装置的各种不同的优选及示范构型。但这不意味着,这些操作装置的优选及示范构型仅限制用于机动车变速器,但这些构型作为机动车变速器的操作装置是特别有利的。
最好操作装置仅具有一个电动机。在此情况下该电动机具有一个输出轴或驱动轴,其中该轴或电动机可被选择地控制或转换,以使得输出轴在第一旋转方向上被加载及驱动或在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上被加载及驱动。其中电动机或机械装置或驱动轴也可相反地或反向地被驱动。尤其可考虑,借助操作装置既可引起一个机动车变速装置的选挡运动也可引起换挡运动,并尤其借助机械装置或电动机或驱动轴的向前及向后运动或在相反方向或旋转方向上运动。
机动车变速器操作装置可设有一个止挡,尤其是一个用于螺母或调节装置的机械止挡,该止挡例如设置在丝杠上,该止挡尤其这样地构型及设置,以使得螺母或调节装置-只要未达到止挡位置-通过驱动轴或马达输出轴的转动首先沿丝杠运动及然后运动到止挡。可以考虑,螺母止挡在止挡上或调节装置止挡在止挡上。也可考虑,另一部件止挡在所述止挡上及在螺母或调节装置上的作用继续引入。当达到止挡位置时,在驱动轴或马达输出轴在第一旋转方向上继续转动的情况下,螺母或调节装置尤其是基本上纯旋转地运动或与(运动的)丝杠一起转动或摆动,以使得螺母及调节装置基本上在轴向上保持在其相对丝杠的相对位置上。也可考虑,一个弹性件、尤其是弹簧件和/或阻尼件被设置在止挡上或被定位在止挡与在止挡位置上的螺母或调节装置之间。
通过调节装置在止挡位置上的转动可-尤其被控制和/或通过位置检测装置监测-运动到或控制到一个预定的旋转位置或位于预定旋转位置区域中的旋转位置。由此在一个机动车变速器操作装置中可选择一个适合的挡或待置入的挡。也可以尤其借助调节装置在止挡位置中的转动产生用于机动车变速器操作装置的选挡功能。
机动车变速器操作装置可设有一个扭转闭锁装置或空转机构,该扭转闭锁装置或空转机构用于可在机动车变速器中被转换的多个挡,每个挡具有一个单独的保持位置或闭锁位置。最好该扭转闭锁装置是单向作用的扭转闭锁装置或空转机构是单向作用的空转机构,以使得在一个方向或取向上可释放一个运动及在相反方向或取向上闭锁可运动性或阻止运动。尤其可对每个可转换挡设置一个单独的保持位置或闭锁位置。相应的保持位置或闭锁位置是这样的,一个例如具有一个控制件、如一个板及一个与该板连接的调节件、如栓柱或销或类似件的调节装置在该闭锁位置中在尤其绕该调节装置纵轴转动的旋转方向上至少在一个方向上被阻挡。尤其可以这样当驱动轴或马达输出轴在第二旋转方向上转动时,调节装置通过螺母-丝杠装置加载,并尤其根据螺纹的螺距不仅在调节装置的纵向上还是在绕调节装置纵轴的旋转方向上均加载,其中通过该扭转闭锁装置或空转机构在一个相应的闭锁位置上阻止,即调节装置绕其纵轴的转动及由此仅可在轴向上运动。
扭转闭锁装置或空转机构例如可这样,即当调节装置达到相关的保持或闭锁位置后在一个轴向调节区域上当驱动轴或马达输出轴在第二方向上转动时调节装置被保持在闭锁位置或其旋转位置上。所述轴向调节区域直到调节装置的一个轴向位置为止,在该轴向位置上由调节装置对换挡件操作及加载,以引起变速器装置中一个挡的置入。该扭转闭锁装置或空转机构可具有-尤其在此情况下-一个轴向导向功能。
扭转闭锁装置或空转机构例如可这样,即在调节装置上设置一个或多个具有凹入或升高部分的轮廓,其中一个构成弹性的或与一个弹簧装置耦合的或由一个弹簧装置加载的锁止件保持在该轮廓上-或必要时保持在这些轮廓之间的中间区域中,或可配合在该轮廓中。例如这种轮廓可设置在围绕纵轴延伸的外壁上。该扭转闭锁装置或空转机构也可为其它构型。锁止件与轮廓部分或相应构型的配合作用或扭转闭锁装置或空转机构在此尤其可以这样,即可给出多个保持位置,在这些保持位置中调节装置的可转动性在至少一个方向上被阻止,该方向最好是与调节装置可在上述止挡位置上绕其纵轴纯摆动或纯旋转运动或用于选挡的旋转或摆动的方向相反定向的方向。
尤其考虑,当驱动轴或马达输出轴在第二轴向上转动时,扭转闭锁装置或空转机构闭锁调节装置的转动或使调节装置在保持位置中运动。
也可考虑,通过选挡或调节装置在止挡位置中的转动达到调节装置的一个旋转位置,它使得当驱动轴或马达输出轴接着在第二旋转方向上转动时调节装置起初在旋转上未受阻及然后运动到扭转闭锁装置或空转机构的一个保持位置中。也可考虑,在所述的驱动轴或马达输出轴接着在第二旋转方向上转动时调节装置可直接在一个至少在单向上阻止可转动性的保持位置中。
扭转闭锁装置或空转机构也可是这样的,即当驱动轴或马达输出轴在第一旋转方向上转动时该扭转闭锁装置或空转机构滑动。扭转闭锁装置或空转机构也可这样,仅当调节装置在一个止挡位置及当驱动轴或马达输出轴在第一旋转方向上转动而该调节装置纯旋转运动时,该扭转闭锁装置或空转机构滑动。也可考虑,当驱动轴或马达输出轴在第一旋转方向上转动时扭转闭锁装置或空转机构对螺母或调节装置在圆周或转动方向上施加一定的保持力,它也可为基于摩擦原理的保持力。例如也可考虑,当驱动轴或马达输出轴在第一旋转方向上转动时-尤其在调节装置的止挡位置以外-在螺母与丝杠之间作用有螺纹摩擦力,及所述保持力补偿了在转动方向上作用在螺母或调节装置上的螺纹摩擦力分量。这使得调节装置在马达输出轴或驱动轴运动时基本上纯平移地运动到止挡位置。但这也可用另外方式来实现或被忽略。
尤其可考虑,尤其在选挡后,通过驱动轴或马达输出轴在第二旋转方向上转动使调节装置-尤其在扭转闭锁装置或空转机构作用下基本上纯平移地-在轴向或沿着丝杠运动及由此达到一个位置,在该位置上它这样操作调节件,即转换到或置入机动车变速器中的一个确定的挡。一个这样的换挡件例如可为摆动杠杆。换挡件及摆动杠杆也可与一个或多个其它部件耦合,如与换挡叉轴和/或操作杆和/或操作杠杆和/或换挡拨叉和/或换挡套筒或类似件。例如可考虑,一个或每个换挡件,如摆动杠杆与一个换挡叉轴耦合,它在操作时借助调节装置移动一个所属的同步环,以便变速器中的同步及引起向所选择的相关挡的转换。
尤其可考虑,对于换挡件和/或调节装置或调节件的旋转位置-在该位置上该换挡件被调节装置操作以置入一个挡,和/或对于配合位置-在该位置上调节装置加载该换挡件,配置了、尤其唯一地配置了一个预定的、机动车变速器中待转换的挡。这样一个尤其唯一的挡配置最好用于机动车变速器中每个可转换的挡。
调节装置例如可借助调节件、如栓柱或销或类似件操作换挡件,以便启动或引起同步和/或转换到机动车变速器中的一个挡。
此外最好是,至少设有一个弹性件、当在置入一个挡的范围中被同步时,该弹性件被加载。该弹性件最好受预压。它例如可为一个弹簧或力存储器。通过这种部件可产生换挡弹性。也可考虑,这样来产生换挡弹性,即调节装置的调节件如栓柱或销或类似件由一个弹簧用-尤其是适当的-力加载。调节装置例如可具有一个控制件如一个板及一个调节件及一个-尤其受预压的-弹簧,该弹簧一方面支承在调节件上及另一方面支承在板上。在此,弹簧例如可用-尤其是适当的-力对调节件加载。对于可由这种弹性件实现的其它的示范构型及其它的示范结构及示范功能可参考美国专利US6,003,395,US6,220,109B1及US6,003,649,它们对于这里所公开的主题作为参考及也指示出本发明的进一步优选构型。
最好设有一个附加调节装置,它可脱出机动车变速器的多个预定的挡或保证在转换到一个预定的、尤其是在先选择的机动车变速器的挡以前,这些挡未被置入或已脱出。该附加调节装置尤其是一个所谓的主动联锁装置。
附加调节装置可这样构成,它脱开机动车变速器的所有挡和/或保证在机动车变速器中无任何挡置入;该附加调节装置也可是这样的,它仅脱开机动车变速器的一些确定挡或保证在机动车变速器中这些确定的挡未置入或已脱出。在后述情况涉及哪些具体的挡也可与待转换或所选择的挡相关。在并联变速器(Parallelschaltgetriebe,缩写PSG)中例如可考虑,当要转换到一个偶数挡或一个确定的偶数挡被选择时,附加调节装置脱开机动车变速器的所有偶数挡和/或保证无任何机动车变速器的偶数挡被置入。对于所有奇数挡也可这样相应地考虑。在自动换挡变速器(ASG)中例如可考虑,在转换一个新挡或置入该挡以前或在导入或执行机动车变速器中换挡的范围中的同步以前,附加调节装置脱开所有挡和/或保证所有挡已脱出。
附加调节装置例如可与调节装置固定地耦合,并尤其轴向相对固定及无相对转动地连接。附加调节装置可具有或是一个控制件,尤其是一个板或联锁板形式的控制件。板或联锁板例如可基本上构成为圆形或扇形的或其它的形状。它可例如具有一个凸缘,该凸缘从一个板的基本上平面的部分或一个基本上扁平状延伸的部分突出来。该凸缘例如是一个基本上圆柱形的壁或一个圆柱形的壁段。附加调节装置的板或联锁板和/或凸缘或壁段或壁可具有槽或穿口。该穿口或槽例如可用于使得构成为摆动杠杆的换挡件借助一个例如基本上位于中间的摆动轴使其设在摆动轴一侧上的区段摆动到该槽的区域中;这尤其对于这样的摆动杠杆特别有意义,即尤其是位于摆动轴另一侧的区段在转换到所选择的挡时被操作。也可考虑,一个板具有适合该用途的端部区域,它尤其不是一个位于径向外部的端部区域。
附加调节装置例如可这样地构型及布置,即它可借助位于径向外部的区域脱开一些挡。
构成摆动杠杆的换挡件例如可在摆动轴的两侧上各具有一个突出部分。在这种构型中例如可考虑,当该摆动杠杆在置入配置给该摆动杠杆的机动车变速器中挡的位置上时,一个突出部分比另一突出部分更靠近附加调节装置。可以考虑,为了脱开相应的挡,附加调节装置首先作用到靠近它的突出部分上,及由此引起在向摆动杠杆空挡的位置上的摆动。该附加调节装置还可为这样,它然后-例如用一个凸缘作用在该摆动杠杆的突出部分之间。该作用可以这样,即它阻止或可靠地阻挡了摆动杠杆在向置入挡的方向上摆动。对于未置入的挡例如可考虑,附加调节装置可直接地、即不用在先使相关摆动杠杆向“空挡”方向摆动地作用到该摆动杠杆的这些突出部分之间。通过摆动杠杆或换挡件及附加调节装置的该构型,及必要时附加调节装置的旋转位置可确定哪个挡被脱出或附加调节装置对于哪些挡应保证它们已脱出。
可以考虑,当驱动轴或马达输出轴在第二旋转方向上运动时,该附加调节装置引起一些预定挡的脱出或保证预定挡已被脱出。例如可考虑,借助驱动轴或马达输出轴在第二旋转方向上运动,首先使附加调节装置运动及然后-当驱动轴或马达输出轴停止运动时-引起一些预定挡的脱开或保证在所述驱动轴或马达输出轴运动期间预定挡已被脱出;也可考虑,当驱动轴或马达输出轴不再运动或至少开始在相反方向上运动时附加调节装置继续保证这些。
最好设有一个位移检测装置,它例如可具有一个增量式位移传感器。这种增量式位移传感器例如可设在驱动轴区域中或马达区域中。可以考虑,由此既可测定调节装置的旋转位置也可测定调节装置的轴向位置。
最好调节装置的旋转位置可借助该位移检测装置来测定,其中尤其在位移检测装置具有一个增量式位移传感器的构型中,可设置操作装置的一个参考位置,通过它可校准增量式位移传感器或位移检测装置。这例如可以是,调节装置以在该申请文件其它地方示范描述的方式运动到一个止挡上,该止挡在其轴向的方向上阻止其可运动性。在此,在转动方向的一个位置上可设置一个部件,它也可阻止其轴向上另一方向的可运动性。该位置可-尤其电子方式控制地-被达到或求出。当该位置被求出时,增量式位移传感器或位移检测装置-尤其自动地-被置成一个预定的起始值,例如“零”及重新开始计数。
在一个优选构型中设有一个装置,尤其是导向装置,它使调节装置或螺母上螺纹的负荷和/或丝杠上螺纹的负荷减小,并尤其对于可能给出的侧向负荷和/或可能绕垂直于螺母或丝杠或调节装置的纵轴的轴给出的转矩负荷。例如可设置一个导向装置,它支撑调节装置俘获这些负荷。这种导向装置例如可基本上与彼此啮合的螺纹同心地布置。它例如可设有一个导向套筒,如滑动轴承导向衬套。尤其可考虑,在调节装置及一个壳体上各设置凸台或环形凸台或圆柱形部件或其它类型的附件,它们相互支承,其中-尤其在径向-在这些凸台或圆柱形部件的中间空间中必要时设置一个衬套,如滑动轴承衬套。
可设置一个电子控制装置,例如变速器电子控制装置,它控制操作装置的电动机。最好考虑,根据本发明的操作装置仅设有一个电动机。在此情况下,尤其考虑,该电动机不仅控制选挡运动而且控制换挡运动,尤其转换到机动车变速器中的一个挡。特别有利地,仅用一个电动机驱动调节装置的所有运动。在此情况下尤其考虑,通过电动机的相应控制可选择待换挡的顺序。在此情况下最好考虑,操作装置的机械构型可实现任意顺序的换挡。
最好在根据本发明的机动车变速器操作装置中换挡功能及选挡功能组合在同一的轴,尤其是驱动轴上或同一电动机上,其中为此尤其利用该机构或该轴或该马达的向前及向后运动。根据本发明的机动车变速器操作装置可为这样的,即相对公知的机动车变速器操作装置可免除那里设有的两个电动机中的一个电动机,其中尤其可维持选挡功能及换挡功能。
可以考虑,在一个优选构型中设有的板或换挡板或选挡板或调节装置的转换板和/或在一个优选构型中给出的附加调节装置的板或联锁板和/或在一个优选构型中设置的锁止件、尤其是单向起作用的扭转闭锁装置或尤其是单向起作用的空转机构是由金属板制造的。但这些部件也可用另外的方式制造或为其它的构型。
最好考虑,一个机动车变速器操作装置的尤其是单向起作用的扭转闭锁装置或尤其是单向起作用的空转机构对于每个在机动车变速装置中可置入的挡分别具有或提供了一个单独的用于调节装置的保持位置,其中尤其考虑,在这些保持位置与挡位之间给予单一明确的对应。
以下将描述根据本发明的另一操作装置或机动车变速器操作装置或根据本发明的操作装置或机动车变速器操作装置的一个优选构型。其中利用一个机械、尤其是马达如电动机的向前及向后运动或一个驱动轴或马达输出轴在第一及第二旋转方向上的转动使一个板-也称为选挡板或换挡板或转换板-沿一个丝杠向上及向下或往复地运动,其中将引起选挡及换挡运动。在一个方向上板沿丝杠向下运动及尤其借助一个栓柱或销或轴颈或突出部分或其它构型的装置作用到一个摆动杠杆上,后者与一个换挡叉轴或换挡操作杆连接,及由此换挡或置入挡。在另一或相反的方向上螺母或板沿丝杠向上运动,直到螺母或板达到丝杠上的一个止挡或机械止挡为止,该止挡可使板转动或摆动或旋转,及选择一个挡或一个适合的挡。在该位置上尤其使板转动或摆动及定位在一个用于所需转换或换挡的摆动杠杆上面。在该机械机构或输入轴的旋转方向反向时或反向后,一个单向起作用的机构或空转机构阻止板转动,及该板沿丝杠向下运动,以便转换到新挡。尤其可考虑,该单向起作用的机构或空转机构在换挡过程或换挡运动期间阻止板转动。板的转动将这样,即板-尤其选择地-可压在摆动杠杆的两侧上,及因此或由此使摆动杠杆(及由此使一个换挡叉轴和/或换挡操作杆)可在两个方向上运动。因此该换挡及选挡运动尤其可通过该机构或驱动轴或马达的旋转方向的反向来实现。尤其可考虑,使换挡运动与选挡运动相组合,其方式是同时或仅使用一个电动机。在此情况下也可考虑,设置或组合一个主动联锁构型和/或换挡弹性部分。一个主动联锁构型例如可借助另一板来设置,它在这里称为联锁板,及它用一个凸缘或其它装置作用在一个或多个摆动杠杆上,以便将它带到一个插入位置或未摆动或未偏转位置上及使所有非所需挡脱出。换挡弹性例如可通过弹簧来实现,它对调节件、即尤其是(配合)栓柱或(配合)销或(配合)轴颈加载一个合适的力。也可考虑,在(换挡)板或螺母中可能有的螺纹侧向负荷通过适当的装置来避免或减小,例如通过一个导向装置,它相对一个壳体支承该调节装置。
根据本发明还提出一种具有根据本发明的操作装置的机动车变速器。
根据本发明还尤其提出一种用于仅借助一个电动机自动地控制一个机动车变速器中的换挡过程的方法,该电动机具有一个输出轴,该方法具有以下步骤在第一旋转方向上驱动电动机的驱动轴或电动机的输出轴,以便选择一个在机动车变速器中待置入挡;在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上驱动电动机或电动机的输出轴,以便转换借助电动机或输出轴在第一旋转方向中的驱动选择的机动车变速器中的挡或置入该挡。


以下将借助附图来说明根据本发明的一些示范的或优选的构型,但本发明不被限制在这些构型上。附图为图1根据本发明操作装置的一个示范构型的局部概要视图;图2根据本发明操作装置的一个示范构型的局部概要视图,它尤其可与根据图1的构型相组合;图3根据本发明操作装置的一个示范构型的局部概要视图,它尤其可与根据图1和/或2的构型相组合;图4a及4b在一个弹簧的两个负荷状态中一个操作装置的示范调节装置的部分剖面图,该弹簧例如可在根据图1至3或5a至5c的构型中给出;图5a至5c根据本发明的一个示范操作装置的三个位置;
图6a及6b一个组件的两个三维视图;及图7根据本发明的一个示范方法的步骤的概要示图,及图8用于一个双离合器变速器的操作装置的功能图;图9a根据本发明的一个示范实施形式的第一变型方案(具有传感器);图9b根据图9a的实施形式的第二变型方案(无传感器);图10及11a根据图9a的构型的剖切视图;图11b根据图9a的构型的剖切视图;图12根据图9a的构型的侧视及截面图;图13a根据图9a的构型的一个分解图;图13b根据图9b的构型的一个分解图;图14在根据图9a及9b的构型中抗扭转装置区域中的放大区段;图15在根据图9a的构型中另一单向起作用的抗扭转装置区域中的放大区段,其中该单向起作用的抗扭转装置也以类似结构在根据图9b的构型中给出;图16a及16b两个视图,借助它们尤其可解释通过根据图9a或根据图9b的构型进行变速器换挡的换挡运动;图17一个单向起作用的空转机构及一个传感器,该传感器给出在根据图9a的构型中,其中相应构型的空转机构也可给出在根据图9b的构型中;图18a及18b在偏心件的不同旋转位置中的根据图9a及9b的构型;图19根据图9a及9b的构型的一个视图;图20根据图9a的构型的一个放大的区段,其中表示出一个传感器;
图21一个示范视图,其中表示出一个栅槽盘,它给出或可给出在根据图9b的变型方案中,用来测定参考位置;及图22至24根据本发明的另一示范构型的部分视图,它尤其可变换地在根据图9a至21的构型中(用于两种变型方案)用于产生换挡指的换挡运动。
具体实施例方式
图1表示根据本发明的一个示范操作装置1的概要视图。
在图1中所示的操作装置1例如可为这样一种操作装置,借助它可变换机动车变速器中的挡位或可控制换挡。
操作装置1具有一个可转动支承的驱动轴10,这里是作为电动机12构成的驱动装置的电动机输出轴10。该驱动轴或输出轴10可借助电动机12选择地绕其纵轴线在第一旋转方向上转动,该第一旋转方向概示地由箭头14表示,或在第二旋转方向上转动,该第二旋转方向由箭头16表示及与第一旋转方向相反。电动机12相应地构造成可换向的,以致可-选择地-在两个转动方向上驱动该驱动轴。
操作装置1具有一个螺母-丝杠装置18。该螺母-丝杠装置18具有一个丝杠20及一个螺母22,该螺母与丝杠20上的螺纹相啮合。螺母22及丝杠20可设有右旋螺纹或左旋螺纹。在根据图1的构型中,该丝杠20在能量传递路径中向着或者说靠近驱动轴10布置,及该螺母22在力传递路径中背离或者说远离驱动轴10布置。螺母-丝杠装置18的向着驱动轴10的部分,即根据图1构型中的丝杠20可在操作装置1的工作中被驱动轴转动地驱动,并为纯旋转。可设置一个适合的轴承装置24,它可这样地构成,以使得丝杠20或螺母-丝杠装置18的向着驱动轴10的部分轴向相对固定地及可转动地被支承。
在根据图1的示范构型中,在力传递路径中螺母-丝杠装置18向着驱动轴10的部分,即根据图1构型中的丝杠20可无相对转动地与驱动轴10耦合。此外该耦合也为轴向相对固定地构成。
在根据图1的构型中电动机输出轴或驱动轴10与丝杠20及螺母22的纵向轴线基本上同心。这些纵向轴线或者说轴向方向概要地用虚线26表示。
在力传递路径中背离驱动轴10的螺母-丝杠装置18的部分,即根据图1构型中的螺母22与调节装置28固定地、这里无相对转动及轴向相对固定地连接。
在根据图1的构型中调节装置28具有一个板30形式的控制件,它也被称为选挡板或换挡板或转换板或控制件。如通过双箭头32表示的,板30或调节装置28的轴向位置可在两个方向上改变。该轴向位置或对应的轴向方向可为驱动轴10和/或丝杠20和/或螺母22和/或调节装置28的轴向或者说纵向。在根据图1的构型中,调节装置28的轴向方向与螺母22的轴向方向26相重合。
在根据图1的构型中,螺母22及调节装置28的轴向位置可改变或调节。在轴向或纵向26的一个方向上螺母22或调节装置28的轴向可调节性受到一个止挡34的限制。当驱动轴10在第一旋转方向14上被驱动或运动时,螺母22或调节装置28移动,只要未止挡在止挡上-如图1中所示,将在向着止挡34的方向上移动或者说止挡34被移向。当达到该止挡或止挡位置时,或在根据图1的构型中螺母22靠在止挡34上时,该止挡34所起的作用是,当驱动轴10在第一旋转方向14上继续转动时螺母22或调节装置28相对丝杠20的轴向位置不再改变,因为该止挡刚好阻止或闭锁了轴向26上的该继续相对运动。但只要驱动轴10在第一转动方向14上被继续驱动,螺母22及调节装置28基本上纯粹为旋转运动或者说绕转轴26摆动或旋转。调节装置28相对转轴26非旋转对称地构成。在根据图1的构型中它是这样的,即设有一个相对转轴26非旋转对称布置的调节件36。在根据图1的构型中该调节件36是一个栓柱或突出部分或销,它在背离驱动轴10的方向上从板30上伸出,及被固定在该板上。如借助图4a及4b所说明的,可设有一个弹簧,该弹簧负荷着销36及必要时支撑在板30上。
在上述的止挡位置上,在该位置上当驱动轴在第一转动方向14上继续转动时调节装置不能在轴向上沿丝杠继续移动及该调节装置被驱动一起转动,调节件36的位置在旋转方向上可被调节,其方式是,驱动轴在第一旋转方向14上相应地转动。可设置一个位移检测装置38,它例如被设置在电动机12或驱动轴10的区域中,及可检测旋转位置。尤其是也可考虑,在所述止挡位置中给出一个旋转位置,在该位置上调节装置在轴向上的另一方向上被闭锁或在驱动轴10受第二旋转方向16上的负荷时不能或不能直接地在向离开止挡的方向上移动或者说向下运动。通过在一个旋转位置上使调节装置28或板30向下或者说离开止挡的可运动性被阻止或闭锁,可使位移检测装置38校准,该位移检测装置尤其具有一个增量式位移传感器或类似物。由此例如至少在这样的情况下,即位移检测装置38作为增量式位移传感器构成或具有这样一个增量式位移传感器,可免除一个附加的、尤其是检测调节装置28或板30的旋转位置的外部传感器,尽管如此,可测定调节装置28或板30的旋转位置。这例如,当一个设在电动机上的位移检测装置38或一个或多个设在那里的、对圈数或转速进行检测或计数及由此求得调节装置28或板30的旋转位置的传感器,及当在此情况下位移检测装置38的该一个或多个传感器例如由于电源中断或其它原因丢失了位置或方位信息时,可具有意义。例如在这样一种情况下,可使调节装置28或板30或螺母22-例如借助一个控制装置的控制-移动到该止挡34上,该止挡在根据图1的构型中是一个上止挡,及通过驱动轴10在第一方向中的继续转动可运动到转动方向中的每个位置上-其中尤其是总是检验在当时的旋转位置上调节装置28是否可能向离开止挡的方向或者说向下地运动-直止找到调节装置28或板30不可向下或不可在离开止挡34的方向上运动的旋转位置。这例如可这样地做,即驱动轴以快速交替的往复运动方式运动,其中在第一转动方向14中的“往”运动或者说相应的转动角度比在第二转动方向16中的“复”运动要大些,由此调节装置或板30基本上可运动到每个旋转位置上,及在那里检验是否调节装置可离开止挡-在图1中向下地-运动。当发现了这样的位置,在该位置上这种向下的或离开止挡的运动是不可能的时,可考虑,所述传感器或增量式位移传感器-尤其在其零位置中-被复位及重新开始计数。
位移检测装置38可为这样的,即它确实具有一个增量式位移传感器,它不仅可检测调节装置28或板30在选挡方向中的位置而且可检测调节装置28或板30在换挡方向中的位置。尤其该位移检测装置38是这样的,以致它可求得调节装置28的旋转位置。该位移检测装置38也可以是这样,即它-尤其附加地-可求得调节装置28的轴向位置。
在根据图1的构型中,止挡34无相对转动地及轴向相对固定地与丝杠20相连接。
在根据图1的构型中,止挡34为丝杠的直径增厚部分,其外径大于丝杠20的螺纹40的外径,及由此具有一个轴向止挡面。
如所述地,在根据图1的操作装置1上,通过驱动轴10在第一方向14的继续转动或驱动可进行用于选择在一个变速装置中一个待置入挡位的“选挡运动”。
在根据图1的构型中,还设有尤其是单向起作用的扭转闭锁装置或尤其是单向起作用的空转机构,它在图1中未示出,但将借助后面的附图示范地说明,当驱动轴10在第二转动方向16上被驱动时,该空转机构在调节装置的至少两个旋转位置中被阻止在一个保持位置上及在此阻止调节装置28绕调节装置28的转轴的转动或一个继续转动。这里可以考虑,在通过驱动轴10在第一旋转方向14上的转动的选挡后,当在相反方向即第二旋转方向16上驱动轴10紧接着的转动时调节装置首先根据驱动轴10的负荷转动或旋动,直至达到扭转闭锁装置或空转机构的保持位置。
空转机构的这些保持位置尤其是这样的,即当驱动轴在第二旋转方向16上继续转动时借助该空转机构来阻止螺母22或调节装置28的转动,以使得调节装置基本上纯平移地、而无转动地在向换挡件42,44的方向上运动。
该空转机构或扭转闭锁装置是这样的,即当它进入保持位置后,在通过调节装置的整个轴向调节区域向“置入挡”的方向上换挡运动时及当驱动轴10在第二旋转方向16上转动时,该空转机构或扭转闭锁装置阻止调节装置的转动或保持该调节装置的旋转位置。
在该构型中可以保证,调节件36或调节装置28的相应配合区域这样地运动,以致当驱动轴10在第二方向上继续转动时转换到变速器装置中所选择的挡位,或配置给该挡位或该置挡的调节件42或调节件42的配合区域46相应地受负荷,及引起换挡或相应的同步。
在根据图1的构型中,调节件42,44分别为摆动杠杆,它们各可绕摆动轴48摆动地被支承。摆动杠杆42的配合区域50,52,54,55在根据图1的构型中各由突起部分构成,它们基本上在向着调节装置28的方向上从该摆动杠杆42上伸出。如图1中所示,考虑在那里由调节件36对摆动杠杆42的配合区域50加载,及在那里向下压。从该图还可看到,由此使摆动杠杆42在转轴的一侧上、即图1中转轴的右边向下偏转。该向下偏转的位置相应于置入变速器装置中与该摆动杠杆及该摆动位置对应的一个确定的挡位。
在图1中,摆动杠杆44被表示在一个空挡位置中。该空挡位置是这样的,即在那里既未通过设在摆动轴一侧上的部分杠杆也未通过设在摆动轴另一侧上的部分杠杆这样地偏转,以致在变速器装置中置入一个与摆动杠杆区域相对应的挡。
可以设置锁止件或类似部分,它们在该置入位置上保持置入的挡位,只要该挡位不被主动地或有意地脱出。
操作装置1具有一个联锁装置或一个附加调节装置56。该附加调节装置56是这样的,即在所选择的挡被转换前或与此相关地在变速器中同步前它使得预定的转换挡脱开或保证预定的挡未被转换。该附加调节装置56可例如具有一个板80,该板可例如是平的或不是平的。该附加调节装置56可变换地或附加地设有一个凸缘58。该凸缘(Kragen)例如可为向前突出的圆柱形或部分圆柱形部分,其中尤其考虑,其中心纵向轴相对调节装置28的纵向轴26基本上同心地或平行地布置。也可考虑,附加调节装置56与调节装置28固定地连接,并尤其为无相对转动及轴向相对固定地连接。它例如可以是这样的,即在调节装置28的板30上成型出一个突起的凸缘56或一个突起的壁。
附加调节装置56尤其延伸在调节装置28的向着摆动杠杆装置42,44的一侧上。如所述地,附加调节装置56可使预定的换挡件或摆动杠杆42,44向空挡位置运动或保证它们处于空挡位置中。
在图1所示的位置中它例如是这样的使摆动杠杆44处于一个空挡位置中,在那里它是摆动杠杆44的一个基本上水平定向的位置。附加调节装置56或其凸缘58在图1的视图中配合在摆动杠杆44的两个突起54,55之间。它尤其是这样的,即由此防止了摆动杠杆44的摆动。
操作装置1确切地具有一个电动机12。该电动机可控制或引起操作装置1的所有运动和/或操作运动。
当例如从图1中所示位置开始时,在该位置中栓柱或销36作用在摆动杠杆42上,由此使置于摆动轴48一侧上的摆动杠杆部分被向下压,及置入变速装置中的一个相应的挡位,驱动轴10在箭头14所示的第一方向上运动,丝杠螺母22将沿丝杠20在向止挡34的方向上移动,即在图1的构型中向上运动。与该丝杠螺母22固定连接的调节装置28及也与该丝杠螺母22固定连接的附加调节装置56跟随该运动。在此情况下摆动杠杆42或与它连接的部件借助一个锁止件或类似件被保持,以使该挡位保持置入状态。凸缘58从突起部分54,55之间的作用位置中移出。当驱动轴10在第一旋转方向14的方向上继续运动时,螺母22达到止挡34及靠在其上,将防止或阻止螺母22或调节装置28相对丝杠20继续进行轴向调节。始终被在第一旋转方向14上运动的驱动轴10转动地驱动的丝杠20将继续在转动方向上被加载及运动。通过设在丝杠20及螺母22之间的螺纹副使螺母也受载。
螺母22不可在轴向上继续移动,因为它已接触在止挡34上,该螺母将与丝杠一起转动,并为纯转动。调节装置28及附加调节装置56或凸缘58跟随该转动。该转动可一直继续下去,直到转到调节装置28的这样一个旋转位置上,即轴10接着在相反旋转方向16或第二旋转方向16上转动时调节装置28又离开止挡或在向着调节件42,44的方向上运动,以使得调节装置运动到调节件或摆动杠杆42,44的应被操作的配合区域中,以便在变速器中同步和/或转换到新的挡位上。
以上述及在下面还要借助其它附图示范说明的方式,在此可设置一个扭转闭锁装置或一个空转机构,它使调节装置-至少一旦达到保持位置时-基本上进行纯平移运动、即无转动,及当输出轴10在第二旋转方向16上继续转动时向着换挡件方向运动。不过,当调节件36作用到被选择的挡位或相应的换挡件的相应配合区域前,附加调节装置56或凸缘58首先引起非所需的或预定的挡脱出或保证它们已脱出。在一个自动换挡变速器中该挡为所有挡,其中也可放弃附加调节装置在摆动杠杆中的相应作用,该摆动杠杆为借助调节件转换到新挡应被操作的。
但也可以例如在一个并联变速器(PSG)中考虑借助附加调节装置56仅使一部分挡位脱出或仅保证一部分挡脱出。这例如在一个并联变速器上是这样的,即当被选择或待置入的挡为偶数挡时保证所有的偶数挡是脱出的或使它们脱出,仅当被选择或待置入的挡为奇数挡时保证所有的奇数挡是脱出的或使它们脱出。
当例如从图1所示的位置开始,在选挡后应置入一个新挡时,并且,在此在摆动杠杆44中操作以便同步及操作以便置入新挡地作用时,首先可使摆动杠杆42移动到空挡位置。为此凸缘56首先对向着调节装置28或附加调节装置56的方向伸出较远的摆动杠杆42的突出部分52加负荷及向下压。通过该向下压使该突出部分的向着摆动轴的端部段随着摆动愈来愈向外运动,由此达到一个位置,在该位置上凸缘56可插入在两突出部分50,52之间。当驱动轴10在第二旋转方向16的方向上继续转动时,附加调节装置56或凸缘58在突出部分50,52之间继续轴向地移动,其中基本上同时地使调节件36在向着应被作用的配合区域的方向上继续移动,以便转换到所选择的挡。当该作用发生时,相应的摆动杠杆,例如这里为摆动杠杆44在配合区域中向上或向下偏转,以使得转换到变速器装置中的一个相应的挡上。
操作装置1具有一个电子控制装置60,例如变速器电子控制装置。该电子控制装置60与电动机12信号连接及可控制它。尤其是该电子控制装置60可控制电动机12及由此选择地在第一旋转方向14或第二旋转方向16上控制驱动轴10或在这些旋转方向14,16之间作出决定。如通过虚线62概要表示地,电子控制装置60可接收信号及需要时输出信号。这些信号也可用于控制目的。例如该电子控制装置能以此方式被输入一个机动车的工作特性值或一个选挡杆或类似物的信号。
图1中所示操作装置1的调节装置28可被驱动装置或电动机12加载及运动,并为转动及平移或者说轴向26上的运动。不论是该调节装置的转动、还是平移或轴向运动均可借助输出轴10或输出轴10的运动来产生。在该构型中存在一个位置,即螺母22靠在止挡34上的这个位置,在该位置上调节装置28的转动或摆动位置基本上与轴向或位于该方向上的平移运动无关地改变。借助操作装置1可转换或选择一个变速器装置的配置了不同变速比的多个挡位。在图1所示的构型中尤其是摆动杠杆42,44的摆动属于对此的调节运动,这些调节运动可借助该操作装置1产生,及尤其借助仅仅一个电动机12来产生。在根据图1的构型中,可从一个挡直接地、即不用在其中间置入另一挡地转换到其它三个挡位。这例如可以是这样的,即调节装置28以上述的方式从图1所示的位置开始通过驱动轴10在第一旋转方向上的转动一直运动到止挡位置及然后借助驱动轴10在第一旋转方向14上的继续转动而转动。该转动可以是这样的,即调节装置28被转动,以致当驱动轴10在第二旋转方向16上接着转动时,调节装置28或调节件36被运动直至它对突出部分52加负荷及由此引起机动车变速器中一个相应挡的置入。借助在止挡位置中调节装置28的相应转动或相应地偏离转动,可同样地-或替换地-从调节件加载配合区域50的位置开始,使调节装置这样地转动或调节,以使得该调节装置在选挡后及驱动轴10在第二旋转方向16上相应调节后对突出部分55加载,或也可替换地,对突出部分54加载。也可以从一个置入的挡出发选择地转换到其它三个挡中的一个挡上,而无需中间地置入一个中间挡位。
这使得本发明的构思可被实现,用于如下的多于这里所示的挡位。
通过上面的示范说明也表明了一个或多个摆动杠杆42,44借助调节装置可在两个摆动方向上-选择地-受负荷或被操作。
例如借助根据本发明的机动车变速器操作装置可在换挡过程中或在从一个原始挡向目标挡转换时,操作或控制选挡功能或选挡通道方向中的运动以及换挡功能或在换挡通道方向中的运动或换挡或置入挡及脱开挡,其中允许对于这些功能仅设置一个电动机12。但不一定要设置电动机12。例如可以设置其它类型的驱动装置。
图2表示根据本发明操作装置的一个示范构型的局部概要视图。
图2中尤其表示一个调节装置28及一个附加调节装置56的俯视图。
在图2中所示的相应构型也可用在图1中所示的构型中。不过根据图1的附加调节装置56被表示为一种突出的凸缘(法兰),而在根据图2的构型中该附加调节装置被构造成一个板或联锁板80。在为这种板时也可考虑,通过一个非突出的环圈脱开挡位。此外在根据图2的构型中附加调节装置56被构造成一个例如可用于并联变速器中的附加调节装置56。它也可用在、但不一定要用在根据图1的构型中。
在根据图2的构型中表示出4个摆动杠杆42,44,82,84。这些摆动杠杆42,44,82,84各可转换一个挡,其中由一个空挡位置在一个摆动方向上摆动或在另一摆动方向-替换地-由一个空挡位置摆动,由此可转换8个挡位。也可考虑,借助一个或多个摆动杠杆不是各转换两个挡,而是仅转换一个挡。
在根据图2的构型中,联锁板80被构造成扇形段状的板。在该构型中该板80是这样的,即附加调节装置56不作用在摆动杠杆82,84上。例如可考虑,摆动杠杆42,44配置给偶数挡及摆动杠杆82,84配置给奇数挡或相反地配置。
在图2中表示出一个调节件36。由该调节件36的位置可看到已这样进行了选挡,以致该调节件36可对摆动杠杆44、确切地说对该摆动杠杆44的在图2中设在摆动轴48下面的部分进行操作或加载以进行一个挡的转换。因为在此情况下该摆动杠杆44的设在摆动轴48另一侧的部分在向着调节装置28或附加调节装置56的方向上运动,联锁板80或附加调节装置56将这样地设置,以使得摆动杠杆44的在调节件36的负荷下向附加调节装置方向运动的部分与板80的位于该区域中的段之间在侧向上设有一个间隙或距离。但板80啮合在设在摆动杠杆42或44上的联锁点或者说突出部分或突出边缘88,90,92之间,由此可阻止这些区段在向着调节装置28的方向上摆动。调节装置28的板或选挡板30在其外周边上设有型廓部分94,96,它们具有升高型廓及下凹型廓。还设有一个锁止件98,它靠置于一个型廓部分96上。这里锁止件98基本上构成为板状,及延伸在调节装置的与图面垂直的一个、最好是整个轴向调节区域上。如图2中所示,锁止件98配合在升高型廓100中。借助升高型廓100的构型及锁止件98的配合可看出,在该保持位置上可保持或相应锁止调节装置28以防止在箭头102a的方向转动(扭转)。在相反方向上至少在克服一定的摩擦力或保持力后才可使调节装置28转动。
箭头102a的方向基本上相应于这样的方向,在该方向上当驱动轴10在第二旋转方向上运动时调节装置28被加载。
对于每个可转换的挡设有一个升高型廓。如图2可看出的,在那里设有8个升高型廓,锁止件98可配合在每个升高型廓中,故为8个可转换挡。
借助该具有锁止件98的扭转闭锁装置或空转机构102可致使调节件36-尤其无旋转运动地-在选择后运动到相应的配合区域以便转换一个挡,尤其为纯轴向运动。
图3表示根据本发明的操作装置1的一个示范构型。
在根据图3的构型中,除丝杠的螺纹40外还表示出螺母22的螺纹120,其中丝杠20啮合在该螺母22(120)中。在根据图3的构型中调节装置28的调节件36作用在摆动杠杆44上,以使得该摆动杠杆在根据图3的构型中在左侧向下偏转,及置入相应的挡。
在图3中还表示出丝杠20的另一轴承122。
在根据图3的构型中还表示出一个导向装置124或者说一个接收及减小螺纹40,120的侧向负荷的装置。
导向装置124具有一个第一凸台及一个第二凸台。第二凸台128与调节装置28固定地连接及在背离换挡件42,44的方向上从该调节装置28或该调节装置28的板30上伸出。凸台128例如可为一个圆柱形的壁段。
凸台126被设置在一个壳体130上,及尤其是这样的,即该凸台126从壳体壁的内表面延伸到壳体内部。该凸台126也是一个基本上圆柱形的壁段。此外可设有一个衬套,如滑动轴承衬套132,它被径向地设置在凸台126和128之间。可以考虑,凸台126,128及衬套132同心地安置。也可考虑,这些(空心)圆柱件或者说凸台126,128-及需要时衬套132-与丝杠20或螺母22同心地安置。这些凸台彼此相互配合或彼此相互插套,以致调节装置28可支承在壳体120上,需要时通过衬套132,并尤其是与这些凸台的轴向垂直地或在这些凸台的径向上支承,其中也可以接收转矩,并尤其是这样的转矩,即它们绕一个与这些凸台的轴线垂直的轴线作用。
由该导向装置124可承担导向功能,其中该功能尤其是这样的,即该导向可保证轴向的可运动性及可转动性。当例如在转换变速器装置中的一个挡时通过调节件36的作用将譬如按照箭头方向134作用了一个转矩,该转矩可为螺纹40,120的一个负荷,则该转矩或该负荷至少部分地被导向装置124接收。
现在借助图4a及4b来示范地说明在根据本发明的操作装置中可以怎样地设置换挡弹性部分。
在图4a及4b中各表示出调节装置28的一个部分截面图,其中根据图4a及4b的调节装置各具有一个选挡或换挡板或板30及一个调节件36。调节件36被构造为栓柱形式及具有第一部分1 50及第二部分152。第一部分150穿过一个孔154插入板30中及在那里譬如借助螺钉或合适的固定件来固定。部分150延伸到笼形构成的部分152中。部分150被俘获在部分152中,由此在两个轴向被闭锁,但在其间相对部分152可轴向移动地安置。
设有一个弹簧装置156,它被构造成螺旋弹簧。该弹簧156的一侧支承在板30上及另一侧支承在调节件36的部分152上。当这时在置入一个挡的区域中调节件36对换挡件、如摆动杠杆42,44加载及由此将引起一个挡的置入时,首先进行同步。在该同步时弹簧156被压缩或加载,如图4a中所示。当该挡被置入时,弹簧件156再卸载,如图4b中所示。
现在将借助图5a,5b,5c来说明一个示范的换挡或挡转换过程。
操作装置1尤其可如借助其它附图所说明的那样。
在根据图5a的构型中,摆动杠杆42,44可置入一个挡或两个挡。在图中可看到,摆动杠杆42,44由图5a至5c中的摆动杠杆水平空挡位置开始偏转。摆动杠杆44向上偏转,而摆动杠杆42向下偏转,其中在图5a至5c中总是相应摆动杠杆的右区段可通过向上或向下偏转来换挡。该构型尤其可用在一个并联变速器中。它例如可相应变型地应用在其中总是仅换一个挡的自动换挡变速器中,这例如可通过附加调节装置56的相应构型来实现。
由图5a-结合图5b及5c-还可看出调节装置28运动到用于置入一个新挡的选挡位置。这尤其是这样的,如在其它地方所说明的,即驱动轴10,必要时借助电动机12驱动,在第一旋转方向14上转动,直到螺母22或调节装置28运动到止挡34上,及然后当驱动轴10在第一旋转方向14上继续转动时将纯旋转地运动,直到调节装置28达到所需的旋转位置或相应的用于置入一个新挡的选挡位置。
根据图5b的构型表示附加调节装置56或主动联锁装置已沿丝杠在向着摆动杠杆42,44的方向上运动及摆动杠杆42,44已摆动到空挡位置上。这里主动联锁装置或附加调节装置56配合在摆动杠杆42或44的突出部分50,52或54,55之间。在先地,附加调节装置或板80首先作用在突出部分52及突出部分54上并由此使相应的摆动杠杆摆动到水平位置上。
在根据图5b的构型中还可看到,调节件或栓柱36在轴向上离为了换挡应作用的相应的配合区域有一个距离。
调节装置28或附加调节装置56可这样地从图5a中所示的构型运动到图5b所示的构型,即驱动轴10在第二旋转方向16上转动。在此,一个未在图5a至5c中表示出的空转机构102基本上保持转动装置(调节装置)的旋转位置,确切地说在第二旋转方向中运动的驱动轴传递到调节装置28上的力。
图5c中表示,板80或联锁板已完全运动到下面,及调节件36压在配置给相应挡的摆动杠杆44上。在此,摆动杠杆44在其位于操作装置1的转轴的右侧上向下偏转。
图6a及6b表示一个操作装置的非电动机驱动模式的两个概要视图。借助图6a及6b将示范地说明一个锁止件98或一个单向机构102或单向起作用的空转机构102的部件98或扭转闭锁装置可以如何构型。由图6a及6b可看出,该锁止件延伸在调节装置28的轴向上;及在调节装置28或调节装置28的板30的不同的或变化的轴向位置上该锁止件可配合在调节装置的突起部分-这里为突起部分100内,及由此将调节装置28保持在相应的保持位置中。
由图6a及6b还可看到调节件或摆动杠杆42,44,82,84的示范配置。这些摆动杠杆基本上彼此平行地设置,及使得在一侧上、即图6a所示的前侧上可对一个相应的部件、如换挡叉轴(Schaltschiene)或操作杆或类似件加载。
图7概要地表示根据本发明的用于借助仅一个电动机12对一个机动车变速器中的换挡过程进行自动控制的一个示范方法的步骤,该电动机具有一个输出轴或驱动轴10。
在步骤170上,电动机或电动机的输出轴在第一旋转方向上转动,以便选择机动车变速器中待置入的一个挡。
在步骤172上,电动机或电动机的输出轴在与第一旋转方向相反驱动的第二旋转方向上转动,以便转换到所选择的机动车变速器的挡或置入该挡。在这些步骤的范围内也可给出例如变速器装置的同步。
在步骤172中也可考虑,脱出变速器装置中的所有挡或预定转换的挡或保证预定的挡不在置入状态。这尤其可在转换到新挡前执行。
借助图1至6c说明的构型特征及工作方式-需要时可变换地-也可设置在这些附图中的其它图中,由此借助不同

的构型特征的组合也可体现本发明的优选或示范的构型。
图8概要地表示一个操作装置200,尤其用于具有两个分开地构成的变速器分支的双离合器变速器,其中每个变速器分支具有多个可单独换挡的换挡对,它们可分别借助换挡件242a,242b换挡。在该实施例中操作装置200沿划分线200c被分成两个对于每个变速器分支分开构型的分组件200a,200b。每个分组件200a,200b本身可工作及各设有一个电动机212a,212b,它们各驱动相应的驱动轴210a,210b,及-如前面图中描述的-各接收一个调节装置236a,236b。以类似如图1至7中所述的方式,换挡件242a,242b由相应的调节装置236a,236b操作。对于每个变速器分支还设有一个控制缸250a,250b,它们也由相应的调节装置236a,236b加载。在这种控制缸被加载时将以公知方式通过一个示意表示的压力管路251a,251b对一个相应的从动缸加载,该从动缸作为围绕变速器输入轴的环状缸(Ringzylinder)或作为与变速器输入轴有间距的从动缸用相应的分离机构操作离合器。用于双离合器变速器的双离合器的两个从动缸可围绕变速器输入轴-在此构成轴/空心轴结构-径向上上下重叠地设置或与该输入轴间隔开地通过相应的分离机械装置操作离合器。也可有利地设置多个在圆周上围绕变速器输入轴分布地布置的活塞/缸单元,它们有利地在圆周上的相同直径上交替地分别对一个离合器加载,其中加载装置如分离轴承的半径和/或安装在活塞上的这些部件可与相应离合器的盘形弹簧或分离杆的孔径圆相适配。此外可理解,这些技术可彼此以任意方式相组合,例如对于第一离合器在径向内部设置一个环形缸及在径向外部设置多个分布在圆周上的活塞。此外可不设置控制缸而由调节装置直接控制一个相应的机械分离装置或设置一个用于接收分离行程的相应的信号接收器,其中根据位移传感器移动的位移通过外部装置来操作离合器行程。在此,位移传感器可是一个液压阀,一个电位移传感器,如感应式位移传感器、压电元件等。所述外部装置可为气动或液体静压的、由相应压缩压力介质致动的加载装置,如活塞或由位移传感器相应控制的电致动器。
在相应的调节装置236a,236b轴向移动时,在相应的换挡件242a,242b与换挡件242a,242b的配合区域246进入有效作用前,通过在轴向上构造控制缸250a,250b的配合区域254a,254b及调节装置236a,236b的配合区域255a,255b,使调节装置236a,236b作用到控制缸250a,250b上。以此方式,在进行换挡前通过控制缸250a,250b操作相应离合器。可以理解,在具有主动联锁机构的情况下在离合器开始操作后使相应的挡脱开及置入新待置入的挡。
一个用于双离合器变速器的操作装置200的特殊构型可用这样的方式来实现由一个单个的电动机驱动两个驱动轴210a,210b,其中这些驱动轴各相反转动地被驱动。以此方式可交替地总是使一个离合器打开及另一离合器闭合及更换相应的挡。因此对于该构型例如在一个双离合器变速器中仅需用一个电动机来换挡及选挡及操作两个离合器。
现在将借助图9a至21来详细说明根据本发明的另外两个示范实施形式。这两个实施形式的区别基本上在于在其中一个实施形式中使用一个参考传感器装置,而这两个实施形式的另一个无该传感器装置。因为这两个实施形式其余部分基本上相同,以下将借助附图来共同说明,并尤其鉴于其详细特征或详细的优选特征来描述。
为了区别,将具有参考传感器装置的实施形式也称为“有传感器方案”及相应地将另一实施形式称为“无传感器方案”。
图9a及9b表示一个根据本发明示范构型的三维外观图。其中在图9a中表示有传感器方案及在图9b中表示无传感器方案。操作装置300具有一个可转动或摆动运动的换挡轴302,在该轴上固定地设有两个换挡指304,306。但也可取代两个换挡指304,306,替换地在换挡轴上设置仅一个换挡指或多于两个的换挡指。换挡轴302以及换挡指304,306可为一个调节装置的组成部分或构成一个调节装置。
具有两个换挡指的构型特别好地适合于操作在其中设有两个部分变速器的变速器,这些部分变速器被设置在并联的传动支路中,如果-在变速器相应构型中-换挡轴的轴向移动距离(参见箭头308)应保持很小。
但也可在这种变速器中,例如无中断的换挡变速器(USG)或并联变速器(PSG)或双离合器变速器(DKG)中,仅设有一个换挡指。但操作装置300也可用在这样的构型中,其中变速器仅构成一个变速器支路,例如自动换挡变速器(ASG)。尤其在仅具有一个传动支路的这种构型中考虑操作装置300仅设有一个换挡指。在其中给出换挡轴302可运动性的轴向概要地用箭头308表示,及在其中给出换挡轴302的转动可运动性的转动或摆动方向由箭头310表示。换挡指304,306尤其用于操作换挡件或变速器的换挡叉轴。对此例如可考虑这种换挡叉轴或换挡件各设有一个换挡叉口,其中换挡指304,306可操作地配合在这些换挡叉口中。在此,可这样地设置这些换挡叉轴,即这些换挡叉口在换挡叉轴的其中不置入变速器任何挡的空挡位置中对准,其中这些换挡叉轴彼此平行及相邻地设置。对于选挡运动,换挡轴302可轴向移动(箭头308),及对于换挡该换挡轴302则可摆动,以使得相应的换挡指306可与一个换挡叉口相配合及使一个相应的换挡叉轴相应地运动,以置入变速器-如机动车变速器-中的一个挡。在此情况下,换挡叉轴例如可轴向移动地设置。
为了产生该轴向运动(箭头308)及摆动运动(箭头310),换挡轴302设有仅一个驱动装置,这里它由电动机312构成。电动机312具有一个输出轴334,它可在两个方向上转动地或其转动方向的两个定向上被驱动。该操作装置300的构型可作到电动机的输出运动-尤其是选择性地-可转换成换挡轴302的轴向运动(见箭头308),或转换成换挡轴302的摆动,确切地说尤其分别在两个方向上。
操作装置300具有一个壳体314。此外在该实施例中还设有一个支架316,用于固定电动机312或用于其它用途。
壳体314具有一个可取下的盖318-这里它借助螺钉拧在壳体314上。
与根据图9b的构型不同,在图9a的构型中壳体314设有一个接收区域320,用于接收一个霍尔传感器322。霍尔传感器322被插入在该接收区域320或该接收区域320的孔口中。
霍尔传感器322在有传感器的方案中是所述传感器的组成部分。
图10及图11a表示根据图9a构型的两个剖切视图。图11b表示根据图9b构型的一个剖切视图。
图12表示根据图9a构型的一个侧视图及截面图。
图13a表示根据图9a的构型的一个分解图,及图13b表示根据图9b的构型的一个分解图。
这两个方案各具有一个丝杠330及一个安装在该丝杠上的螺母332。
丝杠330可转动及轴向固定地被支承及可借助电动机312转动地被驱动。
为此目的,电动机输出轴334与丝杠330通过齿轮组335联接。该齿轮组335具有一个与丝杠330固定连接的齿轮及一个与电动机输出轴334固定连接的齿轮。也可设置中间的齿轮。变换地-但在图中未示出-也可考虑,电动机输出轴334与丝杠330同轴心地布置及与它连接。
根据该实施例的这些方案,丝杠330与电动机输出轴334平行地设置,并在径向上错开。
电动机312可在其输出轴334的两个转动方向上驱动,由此丝杠330也在其两个转动方向上被驱动。
当丝杠330转动时也可引起丝杠螺母332在丝杠330的纵向上移动。这尤其适合当丝杠螺母332不在止挡位置上时,对此在下面还要说明。
此外设有一个用于丝杠螺母332的扭转闭锁装置336。该扭转闭锁装置至少在螺母332的轴向调节区域中的一定轴向范围上起作用。但至少在螺母332的止挡位置上-对此在以下还要详细说明-螺母332可与丝杠330一起转动。当扭转闭锁装置起作用时尤其可保证当丝杠330转动时螺母332基本上纯轴向地运动或者说在丝杠纵向上移动。
扭转闭锁装置336具有一个与壳体固定地设置的花键338,该花键338对于每个换挡位置具有一个凹入部分,该凹入部分尤其各由在圆周上相邻的键或齿构成。在该实施例中花键338是一个内花键,它被设置在一个套筒状的、尤其插在壳体314中的该壳体的部件340上。
扭转闭锁装置336还具有一个也是套筒状的部件350,它被设置在螺母332上。该套筒状部件350在其外圆周上具有一个键或一个齿。与壳体固定地设置的花键338的这些“键”或“齿”342具有导入斜坡344,它们被设置在花键338的向着螺母332的端部上。
设置在螺母332上或与其连接的键或齿346也具有导入斜坡348。这可很好地由图14看出。通过导入斜坡344,348的相互作用将易于使扭转闭锁装置啮合,尤其是当螺母332由止挡位置出来再移回时。在配合位置中齿346与花键338形成一个-尤其在丝杠纵向轴的圆周方向上-基本上形状锁合的连接。
尤其在扭转闭锁装置336的配合区域外还可作用有一个单向起作用的扭转闭锁装置,对此以下还要-主要借助图15-加以说明。
原则上可以是,齿346直接设在螺母332上或与它一体地连接。
在该实施例中考虑,键或齿346被设置在一个与螺母332分开的、但与它相连接的套筒350上。螺母332被径向地俘获在套筒350中。在根据该实施例的构型中还设有另一套筒352,它原则上也可构成盘状的,及与套筒350相连接。螺母332被轴向地俘获在由套筒350及352组成的单元中,并尤其是基本上无间隙或有很小间隙。在套筒350与螺母332之间还可设有一个用于阻扭转的相应部件,例如为配合键-槽连接或类似结构。
在根据该实施例的构型中可考虑,螺母332具有一个环形隆起状的区段,在这里它被构造成圆柱形及构成螺母332的一部分,它被轴向地俘获在由套筒350,352组成的单元中。
当螺母332在丝杠330的作用下轴向运动时,套筒350,352也相应地运动。
套筒350,352例如可彼此用螺钉连接,如图10中所示。
在该实施例中,螺母332的轴向运动可转换成换挡轴302的摆动或转动。为此根据该实施例设有摆动杠杆354,356。这些摆动杠杆354,356可绕横向于丝杠330、尤其是垂直的及相对于换挡轴302为横向或垂直的(栓柱或)摆动轴358摆动。该换挡轴302基本上垂直于丝杠330的纵轴延伸。
在背离摆动轴358的相应区域中,可选择地使摆动杠杆354,356中的一个作用到丝杠螺母332或两个套筒350,352之一的一个配合区域上。该作用是这样的,即螺母332的轴向运动将引起每个被作用的摆动杠杆354,356的摆动。
摆动杠杆354,356各具有一个齿轮扇段360,这可从图12中清楚地看出。两个齿轮扇段360各与小齿轮或齿轮362啮合,确切地说使得当这时作用在螺母中的摆动杠杆354或356摆动时齿轮362在其转动或摆动方向上被加载,及在此情况下这时未作用在螺母或套筒中的另一摆动杠杆356或354通过它的齿轮扇段360被驱动。在该实施例中摆动杠杆354,356被设置在齿轮362的相反侧上。因此摆动杠杆354,356总是在相反的摆动方向上摆动。因为同时仅是两个摆动杠杆354,356的一个作用到螺母332或两个套筒的一个中,因此尽管摆动杠杆354,356反向地摆动仍可获得可运动性。
在该实施例中齿轮362被设置在一个套筒或空心轴364上,这在图12中可清楚地看到。该套筒或空心轴364-尤其借助一个滑动轴承衬套265-可转动及轴向固定地支承在壳体314中。空心轴364或齿轮362在其内表面上具有一个花键366,它可作用在一个设在换挡轴302外表面上的花键368上。
通过该结构可实现当丝杠330转动及由此引起螺母332的轴向移动时,通过相应摆动杠杆354或356作用到螺母332中及通过齿轮扇段360与齿轮362的配合作用,及齿轮362又通过其花键366与换挡轴302的花键368相配合作用可使换挡轴302摆动以便换挡,其中换挡轴302则被轴向可移动地设置。但应指出,除了该优选及很专门的结构外也可设有其它的结构,借助该结构可实现,一方面换挡轴302可被加载用来在摆动方向上换挡及另一方面可轴向移动地设置。
用于置入挡的换挡运动也可借助图16a及16b的组合考察来清楚地了解。在图16a中螺母332与套筒350,352由于丝杠330的相应转动而向右移动,如由箭头370所示,该箭头指示螺母332用于转换到一个挡的运动。通过对摆动杠杆354的作用使该摆动杠杆相应地摆动,由此使齿轮362相应转动及另一摆动杠杆在相反方向上摆动。通过花键366与花键368的配合使在根据图16b的构型中的换挡指304相对根据图16a的构型摆动,因为换挡轴-根据箭头372-相应地摆动。
由图16b-例如象图13a及13b那样-还可看到,在螺母332的第二套筒352上还设有一个旋转驱动件374,这里它被构造成加工有花键的空心轴状延续部。该空心轴的直径是这样的,以致丝杠330可基本上无接触地通过该空心轴状延续部的内空间。
该旋转驱动件374-当然也可为其它构型-用于与一个偏心件376无相对转动地连接。该偏心件376被支承得其旋转轴线基本上与丝杠330的转轴同心。如在该实施例中,它譬如具有空心圆柱形套筒状区段378,该区段基本上与丝杠330的转轴同心地布置,在该套筒状区段378上偏心地设有一个(偏心)盘392。该套筒状区段378在其位于内部的内表面上具有一个反方旋转驱动件或一个反方花键,它与旋转驱动件374或花键374形成配合,并尤其持久地配合及尤其得到轴向可移动性。此外偏心件376可绕其转动轴心相对壳体314转动地被支承。
当现在丝杠330由电动机312在其一个旋转方向或方向上被驱动时,丝杠螺母332将轴向地在其一个方向上移动(参见图16a,16b)及由此引起换挡指304的相应摆动。当丝杠330(接着)在相反旋转方向或方向上被驱动时,换挡指304相应地摆回来。在此情况下螺母332在其轴向上相应退回。可设有一个摩擦装置,当螺母332在向着偏心件的方向上运动时该摩擦装置作用在该偏心件上,由此只要螺母纯轴向地向着偏心件运动,它这时基本上不转动,其中尤其考虑到,相应的摩擦力(或摩擦力矩)足够大,以便保证当丝杠相应转动时螺母332在向着偏心件的方向上、即在向着止挡位置的方向上增加地运动。
螺母332的这种止挡由偏心件376构成。在此情况下该偏心件轴向固定地及可转动地被支承。
但也可变换地在壳体314上设置一个用于螺母332的相应止挡。在壳体314上设置的该止挡例如可构造成滑动轴承,或具有一个止推轴承-尤其是止推滚动轴承。这种轴承例如可用于减小摩擦力。
只要-在图9a至21中未示出-在壳体314上设有一个用于螺母332的止挡,将引起螺母332止挡在这个设在壳体314上的止挡上,使得当丝杠330转动时螺母332不能再在向着偏心件的方向上运动。然后可通过在螺母332与偏心件之间的花键将一个转矩传递到该偏心件上,因此偏心件被螺母332转动地驱动,及它足够克服这样一个摩擦装置的摩擦力(或摩擦力矩)。应指出,在该止挡位置上扭转闭锁装置336不再起作用。齿346轴向地由花键338中移出,由此使螺母332在止挡位置中由于丝杠的负荷转动地运动及-如所述地-驱动偏心件一起转动。
只要该止挡不设置在壳体314上,而由偏心件376本身构成,而在该实施例中偏心件轴向地支承在壳体314上,通过偏心件376上的该止挡阻止了螺母332继续的轴向运动及-在旋转驱动件或花键374的支持下-驱动偏心件376一起转动。当该驱动转动时,克服摩擦装置的附着力。
该摩擦装置由相对壳体固定设置的弹簧件380及盘382构成。该弹簧件380及该盘382可附加地构成一个单向起作用的空转机构,这在下面还要说明。
应指出,用于螺母332的止挡也可为其它构型,及尤其可支承在壳体314上。
该单向起作用的弹簧380及盘382可清楚地从图17中看出。图17尤其表示有传感器的方案的传感器装置。由那里可看出,在盘382的圆周上设有多个传感器或盘382上的轴向伸出部分384。这些伸出部分基本上延伸在轴向上,并尤其在盘382的外圆周上。伸出部分384例如可基本上均匀地分布在圆周方向上和/或在圆周方向上具有相同的尺寸。不过,设置了一个伸出部分384a,它在圆周上的延伸尺寸和/或它与相邻的或与一个相邻的伸出部分的距离不同于其它的伸出部分。该伸出部分384a可与霍尔传感器322配合作用地使用以测定参考位置。该盘382可与偏心件376无相对转动地连接及与偏心件的转轴基本上同心地布置。
在无传感器的方案中,也设有一个盘382及一个固定地设置在壳体314上的弹簧380。但在该无传感器的构型中在盘382上无伸出部分384,384a及霍尔传感器322。除伸出部分384,384a外,在根据图9b的构型中盘382基本上如根据图9a的构型中的。
盘382具有多个凹部或穿口386,在其中可作用弹簧件380的舌簧388。该舌簧388这样地构成,以使得弹簧件380及盘382作为单向起作用的空转机构配合作用。该单向起作用的空转机构这样地作用,以使得当螺母332靠在止挡上转动时,盘382及由此偏心件376可被螺母332驱动一起转动。在反向上,即当螺母332离开止挡地转动及在轴向上远离它时,空转机构闭锁该盘382在相应旋转方向上的转动及由此闭锁偏心件376在该旋转方向上的转动。在其中空转机构起闭锁作用的这些旋转位置在此被协调为选挡位置,由这些位置可换入一挡。
驱动件390配合到偏心件376中。在该实施例中偏心件376具有一个圆形的及偏心地设置在套筒378上偏心盘392。在该实施例中驱动件390的一个环形法兰394在径向外部包围偏心盘392,其中该环形法兰394相对偏心盘392可转动地设置。由该环形法兰394延伸出一个导向杆396,该导向杆在背离环形法兰394的区域中与换挡轴302相连接。在换挡轴与导向杆之间的连接是这样的,即一方面换挡轴302的转动运动不受障碍,及另一方面换挡轴302的轴向位置(用于“选挡”)可借助驱动件390调节。例如一个相对换挡轴纵轴基本上轴向固定地设置在换挡轴上或相对换挡轴302布置的栓柱398可转动地配合在导向杆396中。
该栓柱398例如可固定地设置在一个套筒上,该套筒这样轴向固定地支承在换挡轴302上或相对该换挡轴支承,以致换挡轴302在该套筒400中可转动。
当现在通过丝杠330的相应转动使螺母332运动到其止挡位置中及丝杠330继续在相应旋转方向上转动时,螺母332基本上不改变轴向位置地驱动偏心件376,后者通过与驱动件390的配合又驱动该驱动件390,并使得该驱动件390通过它在换挡轴302中的配合可使换挡轴302在其轴向上加载及运动。这也可借助图18a及18b清楚地看出,其中偏心件376被表示在不同的旋转位置中,由此驱动件390也被表示在不同的位置中。在那里通过比较可明显看出,栓杆398-从换挡轴302的轴向运动方向上看-具有不同的轴向位置。在图18a及18b中换挡轴的轴向运动方向概要地通过双箭头308表示。通过换挡轴302的该轴向移动则可引起变速器中的选挡。即换挡轴302的轴向运动相应于选挡运动。
尤其可考虑,螺母332靠在其止挡上的继续转动将引起换挡轴302借助偏心件及导向杆396轴向往复地运动。
在图18a及18b中通过箭头404概要地表示偏心件376的旋转方向。应指出,通过上述的单向起作用的空转机构在相反方向上闭锁运动或至少在相对微小的运动后闭锁该运动。当借助偏心件376的转动实现换挡轴302的所需选挡位置时,电动机312(再)反向地被驱动,以使得螺母332离开其止挡位置或离开偏心件376。单向起作用的空转机构至迟在此锁止,以致通过第二套筒352上的花键及偏心件的套筒状区段378接着阻止螺母转动及基本上进行纯轴向运动。这时单向起作用的空转机构的这些锁止位置是这样的,即齿346在摆动方向上基本上被这样定位,以致它在轴向上被导入花键338中或导入花键338的设在这些齿或者说键之间的一个预定的凹入部分中。可以考虑,花键338这样地构成,以致对于每个挡位设置了一个接收区域或花键338的一个固定设置在壳体中的凹入部分,用于接收齿346。
对于每个换挡位置或每个挡或每个选挡位,由该选挡位置可转换到一个挡,因此相对螺母332的一个旋转方向得到了螺母与壳体的一种形状锁合的连接。
根据换挡轴的轴向位置或根据单向起作用的空转机构的锁合位置,套筒350或套筒352或键或齿346相对其转轴具有不同的摆动位置。
根据第一套筒350或第二套筒352或键或齿346或一个设在套筒350,352上的、用于摆动杠杆354,356的配合区域410在圆周方向上的该摆动位置,确定当丝杠330转动时用于换挡的换挡轴302或换挡指304,306的摆动方向。在该实施例中它是这样的,即在设于螺母332上的第一套筒350上设置一个部分覆盖着该圆周方向的环形法兰,该环形法兰构成配合区域410及每次与摆动杠杆354或摆动杠杆356可形成配合。为了该配合,各摆动杠杆可分别设有一个叉形或槽形区段或类似区段。这些区段这样地定位在与螺母332的止挡位置相应的空挡位置中,以使得当螺母332基本上纯转动运动时,所述配合区域或部分上、但非完全延伸在圆周上或径向上突出的配合区域410可由所述一个摆动杠杆354的槽形或叉形区域运动到所述另一摆动杠杆356的槽形或叉形区域中,及反过来运动。根据该配合区域410的摆动位置(在螺母332的止挡位置中)当通过丝杠330使螺母332在离开止挡的方向上受负荷时,所述一个或另一个摆动杠杆354,356通过其叉形或槽形区域与套筒350的配合区域410或与螺母332相配合,由此当螺母332由其轴向止挡位置运动出或离开其轴向止挡时,该作用的摆动杠杆354或356根据螺母332的运动而摆动,或跟随螺母运动。
当螺母接着或然后又向止挡位置的方向上运动时,与螺母或配合区域410或环形法兰相配合的摆动杠杆354或356相应地向回运动或摆动。通过以上所述的、处在与螺母332或配合区域410相配合的摆动杠杆354或356上齿轮段360将驱动齿轮362一起转动。因为该齿轮362同时通过齿轮段360作用在设在相反侧的摆动杠杆354或356上,另一摆动杠杆356或354相对于与螺母或配合区域410配合的摆动杠杆354或356相反地摆动。
该另一个一起摆动的或由所述一个摆动杠杆354或356通过齿轮362驱动的摆动杠杆356或354类似于根据一个“空行程”摆动。在此,它尤其是不配合在螺母332或配合区域410中。视当前相对齿轮362在相反侧设置的摆动杠杆354,356中哪个配合在螺母332或配合区域410中而定,-尤其根据丝杠330的旋转方向,因此齿轮362或在顺时针或在逆时针方向上被摆动杠杆354,356之一的齿轮段360驱动。相应地,根据当前与螺母332或配合区域410形成配合的摆动杠杆354或356,换挡指304或306由空挡位置开始在顺时针或在逆时针方向上摆动。但应指出,通过摆动杠杆354或356的配合总是可在顺时针或在逆时针方向上作用在齿轮362或换挡指304或306上。但区别在于,从换挡指或换挡轴的空挡位置开始是首先在顺时针方向上还是首先在逆时针方向上作用在齿轮362或换挡指304或306或换挡轴302上。
通过该结构也可以借助一个相应的换挡指304或306由一个换挡叉轴的空挡位置出发或由相应换挡指304或306的空挡位置出发使相应的换挡叉轴-视哪个摆动杠杆被配合在螺母332中或配合区域410中而定-在其两个轴向的一个或另一个上偏移。在此,尤其可考虑在由这个换挡叉轴的空挡位置向其轴向的一个方向的偏移与也由该空挡位置起向所述轴向的另一方向的偏移之间,即在变速器的配置给该换挡叉轴的第一挡的换挡与配置给该换挡叉轴的第二挡的换挡之间,在操作装置300中发生选挡运动。并尤其可考虑,不仅对于作用到另一换挡叉轴上的换挡指的移动发生选挡,而且对于为置入一个挡作用在同一换挡叉轴上的方向变更,发生一次选挡运动。
所述空挡位置(在该空挡位置中配合区域410可通过在止挡位置中的螺母332的纯转动从一个摆动杠杆354的配合位置改变到另一摆动杠杆356的配合位置或相反改变)表示在图16a中。在图16b中表示摆动杠杆354配合在配合区域410中及因此当螺母332轴向运动时相应地一起摆动,而另一摆动杠杆356类似地相应于一个空转行程被齿轮362驱动成反向地摆动。现在,当摆动杠杆356代替摆动杠杆354与螺母332或配合区域410配合时-未示出,摆动杠杆354,356将各与图16b所示相反地摆动,由此将与箭头372所示的换挡轴的旋转方向相反地定向。
配合区域410及摆动杠杆354,356的配合位置或非配合位置的示范构型可清楚地借助图19看出。在图19中表示出根据图9a或图9b的操作装置300的视图。在该图中尤其表示出致动器的端部区域。借助图19明显看到,配合区域410未完全延伸在圆周方向上。该配合区域在摆动方向上这样地定位,即摆动杠杆354在轴向上围绕着配合区域410,及因此当螺母332轴向运动时摆动杠杆354相应地在轴向上被驱动,由此使摆动杠杆354绕其摆动轴358摆动。
配合区域410也被称为挡盘。图19中的箭头412指示一个区域,在该区域中摆动杠杆354配合在配合区域410或挡盘410中或相反地配合。箭头414指示一个区域,在该区域中摆动杠杆356未与配合区域410或挡盘410配合,因此它可与摆动杠杆354相反方向地自由摆动。因此换挡轴302的旋转方向将根据摆动杠杆354,356中的哪个配合在挡盘或配合区域410中来确定。
根据图9a至图21的实施形式-在两个方案中-尤其构成主动联锁构型。即尤其考虑借助操作装置300可这样操作一个变速器,选挡或选挡运动可在老挡脱开前发生,并尤其在变速器换挡叉轴的相应构型的情况下。在此,这些换挡叉轴尤其可为,它们具有换挡叉口,这些换挡叉口可实现换挡指304或306在置入一个挡后可回动到其空挡位置,而不会使借助该换挡指304或306在先置入的挡通过该运动被脱出到空挡位置中。尤其可考虑,不需要-如传统构型的分级变速器-在换挡过程中由老挡开始总是按时间顺序进行以下三个步骤“脱开老挡”-“选挡”-“置入目标挡”。现在换挡指304或306基本上仅对挡的置入负责;在此,脱开挡的功能由附加的几何结构来承担。在此,尤其使用用于脱挡功能的所谓辅助操作件,在这些辅助操作件上至少构造有这些几何构型的一部分。它是这样的,在换挡轴302上设置的辅助操作件用标号420表示。这些辅助操作件420-相对每个部分变速器-总是作用在当前换挡指304或306不作用的通道中。这种附加的几何结构尤其也设在一个可借助操作装置300操作的变速器的这些换挡叉轴的这些换挡叉口上,其中设在这些换挡叉口上的这些几何结构与设在这些换挡叉轴上的几何结构可这样配合作用,即保证在该部分变速器中目标挡借助换挡指304或306置入前,同一部分变速器的所有其它挡脱开和/或被闭锁。
图20中表示根据图9a的方案在传感器区域中的放大区段图。在图20中可清楚地看到霍尔传感器322及传感器—伸出部分384或384a,它们可与霍尔传感器322-尤其无接触地-配合作用,或反过来,用于测定参考位置。
如所述地在根据图9b的方案中不设有用于测定参考位置的、带有霍尔传感器322的传感器及传感器—伸出部分384或384a。
在根据图9b的方案中可取代它们-如在图11b或图21中所示地-设置一个弹簧(Feder)止动部分或锁止部分430,尤其仅设在一个位置上,借助它例如通过在一个控制部分或控制装置中的转矩或转矩曲线的求值可求得参考位置。
无论在根据图9a的方案中还是在根据图9b的方案中考虑了设置增量式传感器,它例如被设置在电动机312的区域中或电动机输出轴的区域中。在此情况下尤其考虑,借助一个参考位置及由增量式传感器指示的位移变化可求得绝对位置。在控制部分中失去参考位置的情况下它尤其可用上述的一个方式来求得。
借助附加设置的止动部分或穿口386(参见图15)或与止动爪或具有舌簧388的弹簧件380配合,尤当发生不适当的或不精确的选挡转动时,其可防止向后选挡运动到一个非所需的挡中。这尤其在图15中箭头440所示的区域或圆周方向中一个相应的区域(一个凹部或一个穿口)中进行。由此在换挡运动中或对于换挡运动产生一个闭锁位置或闭锁状态。
图22至24表示根据本发明的操作装置300的另一示范实施形式的局部视图。根据图22至24的实施形式可基本上这样构成,即如借助图9a至21所说明的(两个方案),但其中根据图22至24的构型尤其在换挡指304或306的换挡运动的作用方面与根据图9a至21的构型不同。
在根据图22至24的构型中,尤其是丝杠螺母或与此相连接的套筒与根据图9b至21的构型不同。在这里设有-这里两个-轴向隔开的及在圆周方向上彼此错开例如基本上180o的齿条450,452。这里没有摆动杠杆354,356。在根据图22至24的构型中,换挡轴302或换挡指(Schaltfinger)304或306由空挡位置向相反方向的摆动可通过一个设置在换挡轴302上的齿轮454与齿条452的配合作用或通过齿条450与一个-与设置在换挡轴302上的齿轮454相啮合的-齿轮456的配合作用来实现。
在螺母332或齿条450,452的第一摆动位置区域(参见图22)中,齿条452配合在设置在换挡轴302上的齿轮454中,由此螺母332(从其止挡位置或换挡指304或306的空挡位置开始)相对丝杠330在箭头458的方向上的轴向移动(参见对图9a至21的说明)引起换挡指304或306在箭头460方向上的摆动。在此,齿轮456与齿条450不啮合。
在螺母332或齿条450,452的第二摆动位置区域(参见图23)中,齿条450啮合在齿轮456中,由此螺母332(从其止挡位置或换挡指304或306的空挡位置开始)相对丝杠330在箭头458的方向上的轴向移动(参见对图9a至21的说明)引起齿轮456在箭头462的方向上的摆动,以使得该齿轮456通过啮合在根据箭头464的相反方向上驱动设在换挡轴302上的齿轮454,因此与根据图22的啮合情况相比引起换挡指的反向摆动。在此,齿轮454与齿轮段450不啮合。
在图24中通过箭头308表示选挡运动或选挡方向。
如图22至24中的传感器伸出部分384所示,该构型可为有传感器的方案,但它不是必须是有传感器的方案。
权利要求
1.操作装置(1),用于加载至少两个彼此间隔开的换挡件(42,44),每个换挡件具有至少一个用于操作它的第一配合区域(50,52),具有以下特征一个驱动轴(10)可由一个马达(12)在两个旋转方向上驱动;该驱动轴(10)具有第一螺纹轮廓(20);在驱动轴(10)的第一螺纹轮廓(20)上借助与第一螺纹轮廓(20)互补的第二螺纹轮廓(22)可转动地安装一个调节装置(28);当驱动轴(10)在第一旋转方向上转动时,一个与调节装置(28)无相对转动地连接的控制装置(30)引起调节装置(28)与驱动轴(10)一起转动,其中至少一个设在调节装置(28)上的第二配合区域被定位在至少一个换挡件(42,44)的至少一个第一配合区域(50,52)上;当驱动轴(10)在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上转动时控制件(30)控制调节装置(28)相对驱动轴(10)的轴向移动及由此操作所述至少一个换挡件(42,44),在该换挡件的第一配合区域(50,52)上已定位了所述第二配合区域。
2.根据权利要求1的操作装置(1),其特征在于在调节装置(28)与驱动轴(10)之间的轴向行程受到限制,以使得当驱动轴(10)在第一旋转方向上转动时调节装置(28)在达到该最大行程后在该旋转方向上被驱动转动。
3.根据权利要求2的操作装置(1),其特征在于调节装置(28)相对驱动轴(10)的轴向行程通过一个止挡(34)限制。
4.根据权利要求2或3的操作装置(1),其特征在于当驱动轴(10)在第一旋转方向上转动时一个制动装置(174)在控制件(30)上作用,该制动装置的制动力大于转动时在驱动轴(10)与调节装置(28)之间出现的摩擦力。
5.根据权利要求1至4中一项的操作装置(1),其特征在于当驱动轴(10)在第二旋转方向上转动时,控制件(30)在一个事先调节的位置上被阻止转动。
6.根据权利要求5的操作装置(1),其特征在于该阻止借助一个扭转闭锁装置(102)来实现。
7.根据权利要求5或6的操作装置(1),其特征在于该阻止被设置来用于至少一个在第一与第二配合区域之间的定位。
8.根据权利要求1至7中一项的操作装置(1),其特征在于当驱动轴(10)与换挡装置(28)之间不同的相对运动时,至少两个换挡件(42,44)及由此先后地被操作。
9.根据权利要求1至8中一项的操作装置(1),其特征在于至少一个换挡件(42,44)引起一个自动变速器的一个挡的置入。
10.根据权利要求1至9中一项的操作装置(1),其特征在于至少一个换挡件(42,44)操作一个机动车的动力传动系统中的一个摩擦式离合器。
11.操作装置,具有一个可转动地支承的驱动轴(10),该驱动轴(10)在两个旋转方向上、即在第一旋转方向(14)及与第一旋转方向(14)相反的第二旋转方向(16)上可绕其纵轴(26)运动;及具有一个螺母-丝杠装置(18),它具有一个丝杠(20)及一个用其螺纹(120)与该丝杠(20)的螺纹(40)啮合的螺母(22);其中该螺母-丝杠装置(18)的一部分、即在能量传递路径中向着或靠近驱动轴(10)的该丝杠(20)或该螺母(22)可由驱动轴(10)转动地驱动,其中螺母-丝杠装置(18)的另一部分、即该螺母(22)或该丝杠(20)与一个调节装置(28)尤其是固定地相联接,以使得该调节装置(28)的尤其是在螺母(22)或丝杠(20)的纵轴(26)的方向上的轴向位置可被改变;其中设有一个止挡(34),它在一个轴向方向上限制该调节装置(28)的轴向可运动性,及其中该止挡(34)通过驱动轴(10)在第一旋转方向(14)上的转动可被达到,及其中该止挡(34)引起,在达到止挡(34)后及驱动轴(10)在第一旋转方向(14)上继续转动时调节装置(28)基本上不改变轴向位置地基本上纯旋转或摆动地运动,及其中调节装置(28)相对于对应于该运动的旋转轴或摆动轴(26)非旋转对称地构成和/或具有一个相对于该旋转轴或摆动轴(26)非旋转对称设置的调节件(36),该调节件在旋转方向上的位置在调节装置(28)的所述纯旋转或纯摆动的运动中改变;及设有至少一个尤其是单向起作用的扭转闭锁装置或至少一个尤其是单向起作用的空转机构(102),该扭转闭锁装置或空转机构在调节装置(28)的至少两个旋转或摆动位置中可这样地保持该调节装置(28),以使得在这些保持位置上当驱动轴(10)在第二旋转方向(16)上被驱动时尤其是单向作用地总是阻止调节装置(28)绕旋转轴或摆动轴(26)的旋转或摆动,由此使当驱动轴(10)在第二旋转方向(16)上被驱动或继续被驱动时,调节装置(28)总是轴向或平移地运动,尤其是在保持不变的旋转位置上轴向或平移地运动。
12.操作装置,尤其是根据权利要求11的操作装置,具有一个驱动装置(12)及一个相对该驱动装置(12)可相对运动地设置的调节装置(28),该调节装置可由驱动装置(12)驱动运动,其中调节装置(28)在旋转或摆动方向上的位置可被改变,及其中调节装置(28)在轴向上或者说在对应于该旋转或摆动方向的旋转轴或摆动轴的方向上的位置可改变,其特征在于该驱动装置(12)仅具有一个电动机(12),该电动机(12)具有一个由它旋转地驱动的输出轴(10),及调节装置(28)通过该输出轴(10)被驱动以产生调节装置(28)在旋转或摆动方向上的位置改变以及产生调节装置(28)在轴向或旋转轴或摆动轴方向上的位置改变,及其中调节装置(28)在旋转或摆动方向上的位置在调节装置(28)的至少一个位置中基本上可与在轴向上或在所述旋转轴或摆动轴方向上的位置改变无关地由电动机(12)或其输出轴(10)改变,及调节装置(28)可在不同的旋转或摆动位置上通过驱动轴(10)总是在轴向或在所述旋转轴或摆动轴方向上基本上纯平移地运动和/或其中调节装置(28)在轴向或在所述旋转轴或摆动轴方向上的位置在调节装置(28)的至少一个位置上可基本上与在旋转或摆动方向上的位置改变无关地改变,及调节装置(28)在不同的轴向位置上可通过输出轴(10)分别基本上纯旋转或摆动地运动。
13.根据权利要求11或12的操作装置,它用于机动车变速器,该机动车变速器包括带有不同变速比的多个挡位,其中借助该操作装置(1)可转换一个挡位或已置入在该机动车变速器的能量或转矩传递路径中的挡位,其中该操作装置(1)在工作中产生调节运动,这些调节运动可实现换挡,及其中这些调节运动使得,由至少一个已置入的挡位起可交替地直接地、即无需中间地置入或经过另一挡位地转换到至少其它三个不同的挡位,其特征在于操作装置(1)仅设有一个电动机(12),由它引起操作装置(1)的所有调节运动。
14.根据权利要求11至13中一项的操作装置,其特征在于所述螺母-丝杠装置(18)的在能量传递路径中向着或靠近驱动轴(10)的部分为丝杠(20),并且螺母-丝杠装置(18)的所述另一部分(22)为螺母(22)。
15.根据权利要求11至14中一项的操作装置,其特征在于操作装置(1)仅具有一个带有在工作中被转动地驱动的输出轴(10)的电动机(12),其中该输出轴(10)为所述驱动轴(10),及其中该电动机(12)可被选择地控制或转换,以使得输出轴(10)在第一旋转方向(14)上被加载及驱动或在与第一旋转方向相反的第二旋转方向(16)上被驱动。
16.根据权利要求11至15中一项的操作装置,其特征在于操作装置(1)是一个机动车变速器操作装置(1)或一个机动车变速器操作装置(1)的一个组成部分,借助该机动车变速器操作装置(1)可转换机动车变速器的挡。
17.根据权利要求11至16中一项的操作装置,其特征在于所述尤其是单向作用的扭转闭锁装置或所述尤其是单向作用的空转机构(102)对于在机动车变速器中可置入的多个挡、及尤其是对于每个挡分别设有一个单独的闭锁位置,由此当驱动轴(10)在第二旋转方向(16)上被驱动时使调节装置(28)总是被保持在一个预定的旋转位置上或当达到该旋转位置时被保持在该旋转位置上。
18.根据权利要求17的操作装置,其特征在于;当驱动轴(10)在第二旋转方向(16)上被驱动或继续被驱动时,调节装置(28)在所述扭转闭锁装置或空转机构(102)的这些相应的保持或闭锁位置中在轴向上基本上纯平移地运动,及调节装置(28)的调节件(36)基本上平移地运动及作用在一个换挡件(42,44,82,84)如摆动杠杆(42,44)或类似件上,及通过该作用及可能的至少一个中间连接件如换挡叉轴引起机动车变速器中的同步和/或转换到机动车变速器的一个挡,其中所述通过该扭转闭锁装置或空转机构(102)保持的保持位置或摆动位置是对该挡配置的。
19.根据权利要求11至18中一项的操作装置,其特征在于在通过驱动轴(10)在第一旋转方向(14)上转动引起的对止挡(34)的接触后,通过驱动轴(10)在该第一旋转方向(14)上的继续旋转或摆动可选择机动车变速器的一个挡。
20.根据权利要求19的操作装置,其特征在于借助驱动轴(10)在第二旋转方向(16)上的一个接在所述选挡后的转动可转换到所选择的挡。
21.根据权利要求11至20中一项的操作装置,其特征在于该止挡固定地设置在丝杠(20)上。
22.根据权利要求11至21中一项的操作装置,其特征在于设有多个换挡件(42,44),如可摆动支承的摆动杠杆(42,44),它们可由调节装置(28)操作。
23.根据权利要求22的操作装置,其特征在于这些摆动杠杆(42,44)及这些摆动杠杆(42,44)的转动轴(48)被定位使得,当调节装置(28)向着摆动杠杆(42,44)平移运动及借助尤其是单向起作用的扭转闭锁装置或借助尤其是单向起作用的空转机构(102)闭锁了调节装置(28)的转动可能性时,使调节件(36)运动到一个摆动杠杆(42,44)的一个配合区域(50,52,54)上,及当达到该配合区域(50,52,54)时对该配合区域加载,其中每个摆动杠杆(42,44)-在调节装置(28)的各个相应的或适配的旋转位置上-可由该调节装置(28)的该调节件或该调节装置(28)的一个调节件(36)加载,以便借助该加载引起机动车变速器的尤其是当时对应的挡的置入。
24.根据权利要求23的操作装置,其特征在于至少一个摆动杠杆(42,44)可借助调节装置(28)在两个摆动方向上被加载或操作。
25.根据权利要求11至24中一项的操作装置,其特征在于调节装置(28)具有一个板(30),在该板上设有一个调节件(36),该调节件尤其构造为栓柱。
26.根据权利要求11至25中一项的操作装置,其特征在于至少设有一个弹性件、如弹簧(156),及当借助操作装置(1)在置入机动车变速器中一个挡的范围中被同步时,该弹性件(156)被加载。
27.根据权利要求26的操作装置,其特征在于所述弹性件是一个弹簧(156)及调节装置(28)具有一个板(30)及一个调节件(36)、如栓柱或销,其中该弹簧(156)一方面支承在该调节件(36)上及另一方面支承在该板(30)上。
28.根据权利要求11至27中一项的操作装置,其特征在于对这些摆动杠杆(42,44)各配置一个空挡位置,及设有一个附加调节装置(56),当调节装置(28)向摆动杠杆(42,44)运动时,及在调节装置(28)操作地作用到一个摆动杠杆(42,44)上以置入机动车变速器中的一个挡和/或启动机动车变速器中的同步前,该附加调节装置使一些预定的摆动杠杆(42,44)运动到该空挡位置中。
29.根据权利要求28的操作装置,其特征在于该附加调节装置(56)固定地与调节装置(28)相连接。
30.根据权利要求28及29中一项的操作装置,其特征在于这些摆动杠杆(42,44)分别设有至少两个向着调节装置(28)或附加调节装置(56)的方向上的突出部分(50,52,54),及这些摆动杠杆(42,44)的摆动轴(48)被这样地布置,以使得所述相应的突出部分(50,52,54)中的一个可在该相关的摆动杠杆(42,44)的空挡位置以外向着调节装置(28)或附加调节装置(56)的方向上偏转,及所述另一个突出部分在背离调节装置(28)或附加调节装置(56)的方向上偏转;及在相关的摆动杠杆(42,44)向空挡位置运动时所述附加调节装置(56)首先对在向着调节装置(28)或附加调节装置(56)的方向上偏转的突出部分(50,52,54)加载,其中附加调节装置(56)可配合在该同一摆动杠杆(42,44)的突出部分(50,52,54)之间及在达到该相关摆动杠杆(42,44)的空挡位置时或稍前配合。
31.根据权利要求28至30中一项的操作装置,其特征在于附加调节装置(56)具有一个凸缘(58)和/或具有一个板(80),或者是一个凸缘(58)和/或一个板(80)。
32.根据权利要求28至31中一项的操作装置,其特征在于附加调节装置(56)具有至少一个槽,它允许待操作的摆动杠杆(42,44)摆动到该槽区域中或在其摆动运动中不受附加调节装置(56)的阻挡。
33.根据权利要求11至32中一项的操作装置,其特征在于设有至少一个位移检测装置(38),并尤其是一个具有增量式位移传感器的位移检测装置(38)。
34.根据权利要求33的操作装置,其特征在于设有至少一个位移检测装置(38),它检测调节装置(28)的旋转位置,其中调节装置(28)在至少一个被止挡(34)阻挡的位置上也在相反方向上在可运动性上被阻止,以使得该位置可用于校准位移计数器(38)。
35.根据权利要求11至34中一项的操作装置,其特征在于调节装置(28)可相对运动地支承在一个壳体(130)上,并尤其借助相互配合的凸台支承,其中一个凸台设在调节装置(28)上及另一个凸台设在壳体(130)上,及在它们之间需要时设有一个轴承衬套(132)、如滑动轴承衬套。
36.根据权利要求11至35中一项的操作装置,其特征在于借助驱动轴或输出轴(10)在第一旋转方向(14)上的转动可选择机动车变速器中的挡,其中在该选挡时调节装置(28)基本上为纯转动;及借助驱动轴或输出轴(10)在与第一旋转方向(14)相反的第二旋转方向(16)上的转动可转换或置入所述当时选择的挡。
37.根据权利要求11至36中一项的操作装置,其特征在于设有一个电子控制装置(60)及该电子控制装置(60)控制电动机(12)。
38.具有根据以上权利要求中一项的操作装置(1)的机动车变速器。
39.根据权利要求38的机动车变速器,其特征在于该机动车变速器可被自动地控制。
40.机动车中的动力传动系统,具有一个内燃机及设有多个挡的自动操作换挡变速器,及至少一个作用在内燃机与变速器之间的摩擦式离合器,其特征在于借助该操作装置(1)不仅操作摩擦式离合器而且也进行换挡。
41.根据权利要求40的动力传动系统,其特征在于该换挡变速器是具有两个摩擦式离合器及两个变速器分支的双离合器变速器,各分支具有多个挡,其中分别一个操作装置(1)操作一个摩擦式离合器及转换属于该变速器支路的挡。
42.根据权利要求1至37中一项的操作装置(1)的应用,用于控制该机动车变速器中的换挡过程,并且它尤其作为一个机动车变速器或摩擦式离合器的转换装置或操作装置(1)。
43.用于仅借助一个电动机(12)自动地控制一个机动车变速器中的换挡过程的方法,该电动机具有一个输出轴(10),该方法具有以下步骤在第一旋转方向(14)上驱动电动机(12)的输出轴(10),以便选择至少一个用于在机动车变速器中待置入挡的换挡件(42,44);在与第一旋转方向(14)相反的第二旋转方向(16)上驱动电动机(12)的输出轴(10),以便借助输出轴(10)的驱动操作在第一旋转方向(14)中被选择的换挡件(42,44),及由此转换机动车变速器的所述相应的挡或置入该挡。
44.根据权利要求43的方法,其特征在于借助输出轴(10)在第一旋转方向(14)上的驱动使一个调节装置(28)运动到一个位置上,在该位置中可选择一个待置入的挡。
45.根据权利要求43或44的方法,其特征在于通过电动机(12)或输出轴(10)在第二旋转方向(16)上的驱动控制使一个调节装置(28)如板(30)沿一个丝杠(20)在所述轴向的第二方向上运动,及然后对一个换挡件(42,44)如摆动杠杆(42,44)加载,由此使该换挡件(42,44)这样运动,以致机动车变速器中的一个预定挡被置入;及通过电动机(12)或输出轴(10)在与第二旋转方向(16)相反的第一旋转方向(14)上的驱动,控制调节装置(28)沿丝杠(20)在与所述轴向的第二方向相反的第一方向上运动,直至该调节装置(28)或与它相连接的丝杠螺母(22)达到一个止挡(34),该止挡需要时设置在该丝杠(20)上,及通过在达到止挡(34)后电动机(12)或输出轴(10)在第一旋转方向(14)上的继续驱动引起调节装置(28)基本上纯旋转或摆动地运动及选择一个挡或一个新挡。
46.根据权利要求45的方法,其特征在于电动机(12)或输出轴(10)在选挡或选择新挡后在第二旋转方向(16)上被驱动,由此使调节装置(28)沿丝杠(20)在所述轴向的第二方向上运动及这引起机动车变速器中被选择的挡的置入或转换。
47.根据权利要求45或46的方法,其特征在于当电动机(12)或输出轴(10)在第二旋转方向(16)上驱动期间,一个尤其单向起作用的扭转闭锁装置或尤其单向起作用的空转机构(102)尤其自动地运动到一个保持位置上,它使调节装置(28)在第一和/或第二平移方向上运动期间其可转动性至少受到限制,并至少在所述旋转方向的一个方向上及尤其是在转换或置入一个选择的挡时。
48.根据权利要求45至47中一项的方法,其特征在于换挡件如摆动杠杆(42,44)具有一个预定区域,在该区域受负荷时启动一个预定挡的转换;及调节装置(28)借助选挡或借助电动机(12)或输出轴(10)在第一旋转方向(14)上的驱动被定位到一个旋转位置上,该旋转位置使得借助电动机(12)或输出轴(10)接着在第二旋转方向(16)上的驱动使调节装置(28)这样运动,即调节装置作用到对应于所选择的挡的这样一个区域上及引起该挡的转换。
49.根据权利要求43至48中一项的方法,其特征在于测定一个在选挡方向和/或换挡方向上运动的部件的位置。
50.根据权利要求49的方法,其特征在于该位置借助一个增量式位移传感器(38)来测定;及设有至少一个参考位置,它用于校准该增量式位移传感器(38)。
51.用于仅借助一个电动机(12)自动地控制一个机动车动力传动系统中的摩擦式离合器及变速器的方法,该电动机具有一个输出轴(10),该方法具有以下步骤在第一旋转方向(14)上驱动电动机(12)的输出轴(10),以便选择至少一个用于操作离合器及变速器中待置入挡的换挡件(42,44);及在与第一旋转方向(14)相反的第二旋转方向(16)上驱动电动机(12)的输出轴(10),以便借助输出轴(10)的驱动操作在第一旋转方向(14)中被选择的换挡件(42,44)及由此操作摩擦式离合器及转换变速器中的相应挡或置入该挡。
全文摘要
本发明涉及一种操作装置,它尤其可作为用于机动车变速器的操作装置使用,其中借助该操作装置保证实现在挡转换时的选挡功能及换挡功能,及其中它可仅由一个电动机来作用,及其中可由一个原始挡出发交替地置入至少三个不同的目标挡,而无需中间通过或置入一个中间挡。
文档编号F16H61/28GK1580614SQ200410056698
公开日2005年2月16日 申请日期2004年8月16日 优先权日2003年8月16日
发明者杰夫·亨普希尔, 特雷弗·麦康奈尔, 帕特里克·林德曼 申请人:卢克摩擦片和离合器两合公司
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