专利名称：换档装置,特别是用于汽车的变速器的换档装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种换档装置，其特别用于汽车的变速器，该换档装 置含有换档滑杆，该换档滑杆可以通过在汽缸中能够借助传动液得到 操作的活塞而移动。
背景技术：
在汽车的有级变速器中，例如为了换档而让所述类型的换档装置 进行移位。换档装置是固定在换档杆上的换档滑杆。换档滑杆通常在 两个末端上通过滚动轴承得到支承。关于变速器已知的是，其中的换 档滑杆例如通过变速杆拨指或类似物进行机械式的移位。例如在DE 10 2004 053 205 Al中公开了一种相对于纯机械式的操 作来说更佳构造的换档装置。其中所述的换档滑杆在两个末端分别配 有被加载了传动液、例如液压油的活塞。活塞在汽缸中引导，其中， 换档滑杆也在两个汽缸内分别通过滚动轴承得以引导。当活塞被加载 给传动液的时候，换档滑杆会在压力之下按照下述进行移位，即对应 于位于滑杆另一末端的活塞的加载而获得初始位置。换档杆被设为空 心。在汽缸上连通了两条传动液管道，其中一条通入那里汽缸的活塞 室中，同时，另一条传动液导管与较高的换档杆相通，它将供给的传 动液送入另一汽缸的活塞室中。就此而言，由于始终要设置提供起滑杆支承作用的单独的滚动轴 承，所述的换档装置的构成成本过于昂贵。发明内容因此，本发明的目的在于，提供一种相对简单构成的换档装置。 为了解决这一目的，按照发明对开头所述类型的换档装置进行了 下述设置，即通过至少一个被供给传动液的轴承支承换档滑杆。在按照发明的换档装置中，传动液有两个功能。 一方面是像通常 的那样让换档滑杆通过活塞的加载而得以移动。另一方面是，该传动 液可以同时起到护理按照发明被加载了传动液的轴承的作用，其中， 换档滑杆通过前述的轴承在轴承工件上、例如在变速器外壳上得以支 承。轴承通过被加载了传动液的间隙形成。间隙是环状间隙，它将轴 上被加载传动液的部分沿着圆周侧面完全围绕。在间隙中存在的压力 大于大气压力并在径向上全面地作用在换档滑杆上，这样一来，换档 滑杆在轴承位置处在就可以在紧贴在间隙中的传动液上相关于外壳无 接触地"游动"，从而换档滑杆具有优点地、并且可以近似无摩擦地 在轴向上移动地得到支承。按照发明，换档滑杆自己轴向支承在位置固定的工件上(尤其在 变速器外壳上)的圆孔或套管中。在位置固定的工件上可以例如设置 与传动液导管相通的、并且朝着导向换档滑杆的圆孔以及导向滑杆敞 开的环形凹槽。在这种情况下，通过设在圆孔中的环形凹槽可以设置 轴承，换档滑杆贴着环形凹槽穿过，这样一来，换档滑杆将会通过存 在于环形凹槽中的、通过泵或增压机以及传动液导管输送的传动液得 到支承。"轴向"这一方向可以理解为换档滑杆主轴定位的方向以及换档 滑杆在换档或选档时可以纵向移动的方向。相应的，"径向"是垂直 于纵向或轴向定位的方向。传动液可以例如是空气与带有液压特性的 液体。
在优选注有液压油的间隙上的支承可以实现放弃滚动轴承。例如 滑杆的两个末端或位于滑杆末端之间的局部都可以以按照本发明的方 式通过各个活塞-汽缸-单元连同所分配的被加载传动液的间隙得到支 承。这个活塞-汽缸-单元可以是单侧起作用的单元，或两侧均可加载传 动液并作用的单元。在这两种轴承位置中可以放弃传统的滚动轴承， 而让换档滑杆只通过这两个被加载传动液的间隙得到支承。当换档装置能够通过成对作用的活塞-汽缸-单元操作的时候，也就 是说为此而设置了两个相反作用的活塞-汽缸-单元的时候，存在下述可 能性，即可以设置一个或两个或多个通过传动液加载的轴承，因为这 两个活塞-汽缸-单元在该区域中也实施了传动液的供给。滑杆的另一端 可以通过滚动轴承获得支承，当然也可以设想传动液施加的支承，其 中，这种轴承也能够通过传动液得以给养。在本发明的一个实施例中，被加载传动液的轴承与活塞-汽缸单元 被设置在共同的传动液循环中。在供压装置之后，处于压力下的传动 液在经过环状间隙之后优选流到活塞-汽缸单元上。轴承因此与活塞汽 缸单元串接在共同的传动液循环中。尽管基本上存在下述可能性，即为了给养轴承而设置单独的传动 液导管，并且通过一根另外的单独的传动液导管对活塞进行给养，但 是在符合本发明的进一步设置中，在空心的换档杆内设置了可移动的 控制滑阀，该控制滑阀具有沿轴向延伸并且在径向上敞开的环形凹槽。 换档滑杆拥有多个在不同轴向位置上设置的径向通孔。至少一个通孔 用于位置固定的工件的环形凹槽与控制滑阀环形凹槽之间的开放的连 接。至少一个第二通孔用于控制滑阀环形凹槽与活塞室之间的开放的 流入连接。在这种情况下只设有一根传动液导管，它首先直接通入被 加载传动液的轴承并对其进行给养。传动液通过换档滑杆侧的通孔也 还分布在控制滑阀的环形凹槽中，控制滑阀与这一换档滑杆侧的通孔 相通。此时，当需要沿着期望的方向进行换档滑杆的移动时，所述的
环形凹槽会根据控制滑阀的位置起到给活塞室供应传动液的作用。为 此，控制滑阀会短距离地轴向移动，直到控制滑阀的环形凹槽与另一 滑杆侧通孔相通，该通孔与活塞室相连。传动液可以因此从传动液导 管通过被加载传动液的轴承、滑杆侧的第一通孔、控制滑阀的环形凹 槽、以及滑杆侧的第二通孔到达活塞室之中。当控制滑阀处于撤回位 置中时，在压力之下运送的传动液存在于按照本发明的轴承以及控制 滑阀侧的环形凹槽中，其中，控制滑阔的环形凹槽在该撤回位置中不 与活塞室相通。不管控制滑阀此时处于所述的静止位置还是处于传动 液被导入活塞室的工作位置，换档滑杆自己始终与此无关地通过强制 供有传动液的轴承得到支承。这也适用于当另一末端以同样的按照本 发明的方式得到支承、并且那里的活塞-汽缸-单元设有分配的控制滑阀 以及唯一的传动液导管的时候。滑杆的末端在那里也始终通过被加载 传动液的轴承得到支承。当换档杆移动、即传动液从被填充的活塞室中压出的时候，在未 操作的活塞-汽缸-单元区域中原则上可以实现把传动液通过单独的回 流导管导回，其中，所述的单独的回流导管可以通过任意的闭锁件可 逆地打开和闭合。在控制滑阀与空心换档杆的使用中，按照目的在换 档杆上设置另外的通孔，该通孔建立了换档滑杆内部与活塞室之间的 回流连接，并且该通孔可以通过控制滑阔打开或闭合。在第二活塞-汽 缸-单元的操作期间，换档杆移动并进而使得未得到操作的活塞-汽缸-单元的活塞室縮小，这样一来，传动液例如变速器油则通过开放的回 流连接流入换档杆并从这里例如通过合适的径向开口流入变速器。未 被操作的活塞-汽缸-单元的控制滑闽在这一时刻处于静止位置，在该静 止位置中，控制滑阔的环形凹槽不与滑杆侧通孔相连并因此也不与活 塞室相连，并且在该静止位置中回流导管通过控制滑阀得以开启。参照所述，原则上存在下述可能性，即换档滑杆的每个末端都可 以在单独的活塞-汽缸-单元中支承在各个单独的位置固定的工件例如变速器壳壁上。同样也存在下述可能性，即在位置固定的工件上设置 两个在汽缸中引导的活塞，也就是在变速器壳壁上设置完整的操作装 置。换档滑杆利用它的第二末端以任意的方式支承在其它的位置固定 的工件上。在这种情况下，可以根据需要，尤其是根据共同的控制滑 阀的位置，给两个活塞-汽缸-单元单独加载通过工件侧环形凹槽运送的 传动液，这就是说，控制滑阀根据位置的情况控制两个活塞-汽缸-单元。 其中只需要一根共同的传动液导管。在一个符合本发明的实施例中，活塞-汽缸-单元直接被集成在工件 中，也就是直接加入到了变速器壳壁之中。就此而言，汽缸可以例如 以向着侧面打开的凹槽的形式构成。
本发明的其它优点、特征以及细节将在下面借助有关于视图的实 施例得以描述。视图为示意性的展示，其中图1利用剖开的局部视图展示了按照发明的换档装置的原理图， 其中，控制滑阀位于静止位置中，以及图2是图1中的设置，其中，控制滑阀处于工作位置。
具体实施方式
图1示出的是按照本发明的换档装置1，该装置在所示的例子中 被安置或集成在位置固定的工件2上，即这里的变速器壳壁3上。换 档装置1含有从变速器壳壁3延伸到变速器内部的换档滑杆4。在换档 滑杆4上例如设置了未被进一步示出的换档杆等，通过换档杆可以根 据换档滑杆的位置对变速器进行换档。在这里还示出了换档滑杆4的末端，另一个末端以相应的方式如下面描述的那样构成或得到引导与 支承。在变速器壳壁3中设置了凹槽5，罐6被置入凹槽5中并形成汽 缸7。在该汽缸中，换档滑杆4通过活塞8得到引导或可以移动，活塞 8在这里被设为焊接在换档滑杆4上的径向法兰，并且通过密封环9把 活塞8朝着汽缸内壁IO密封。通过活塞8定义出了活塞室11，活塞室 11内可以像下面所描述的那样装入传动液以用于换档滑杆的移动。在变速器壳壁中，换档滑杆4独自在圆柱式圆孔12中引导并且通 过一个被施加了传动液的轴承13而得以支承。圆孔12设有径向凹槽 14，径向凹槽14又与传动液导管15相通。就这里而言，在换档滑杆4 被装入变速器之后，通过所述的传动液导管可以让变速器油通过未被 进一步示出的泵装置得以输送。变速器油到达围绕换档滑杆分布并形 成间隙的径向凹槽14也就是轴承13之中。这时，通过在间隙中处于 压力之下的传动液可以让换档滑杆4在该区域中获得支承。此外还设 置了能够像双向箭头P表示的那样沿着两个方向轴向移动的控制滑阀 16。控制滑阀16可以例如通过人工操作的换档杆(利用换档杆可以让 控制滑阀16把移动耦合起来)或通过电磁传动装置等确定地移动。控制滑阀拥有径向凹槽17，径向凹槽17在径向上延伸相当大的 长度。此时，该径向凹槽17通过空心换档滑杆4中的多个径向通孔18 与径向凹槽1并也与轴承13相通，这就是说，通过传动液导管导入的 传动器油不仅可以出现在轴承13中，也可以出现在径向凹槽17中。此外，换档滑杆4还拥有导向活塞室11的通孔19。在控制滑阀 16的相应位置中，通过通孔19可以让传动液到达并接着又进入活塞室 11中。另外，换档滑杆4还拥有同样与活塞室11相通并导入换档滑杆4 内部的通孔20。和通孔19适用的内容一样，这些通孔20大都也是围 绕圆周分开设置的，它们用作换档滑杆4内部与活塞室11之间的回程 连接，以便在换档杆的移动把活塞室11縮小的时候实现变速器油的回 流。通过其它在换档滑杆4上的径向通孔21可以使得从活塞室11回 流的变速器油再次流进变速器。
在图1示出的控制滑阀16的位置(起始位置)中，径向凹槽17 不与通孔19相通。这就是说，处于压力之下且存在于轴承13以及径向凹槽17之中的传动器油不会进一步流入活塞室11。在控制滑阀16 的这一位置中，活塞8(包括换档滑杆4)以及汽缸7构成的单元不能 得到操作。控制滑阀16的前端22在通孔20的区域之内终止并使得这 些通孔20被打开，从而使得换档滑杆4的内部23与活塞室11之间的 连接通过通孔20而得到开通。此时，通过这里未详细示出的、处于换 档滑杆另一末端的活塞-汽缸-单元可以在那里的活塞被加载传动液的 情况下让换档滑杆4按照图1所示向左移动，移动的活塞因此而强制 縮小活塞室ll。此时，在控制滑阀16与换档滑杆4一起移动之后，位 于活塞室11之内的变速器油可以通过通孔20流入换档滑杆内部23并 从那里通过通孔21流入变速器。基于图1所示的情况，如果现在要让换档滑杆4向右移动，那么 首先让控制滑阀16大概向右移入图2所示的工作位置中，这样一来， 径向凹槽17会一如既往地与通孔18相连并因此与轴承13以及压力导 管15相连，不仅如此，径向凹槽17也还和通孔19相通并通过通孔19 与活塞室11相通。此时，在高压之下输送的变速器油被压入活塞室11 之中。由于控制滑阀16轴向移动，所以控制滑阔16会同时将通孔20 封闭，这样一来，到换档滑杆内部23的回程连接也被封闭。现在，在 高压下输入的变速器油会流向活塞8，在此基础之上，换档滑杆4连同 控制滑阀16—起向右移动，以便实施期望的换档工作。在这种情况下， 尽管环形凹槽17与活塞室11之间的连接是打开的，但是变速器油始 终在高压之下处于轴承13中，从而使得换档滑杆4一如既往地通过轴 承13获得支承。当然，换档滑杆4另一末端位置的控制滑阀也以相应 的方式进入按照图1所示的静止位置中，以便在那里实现来自那里活 塞室的变速器油的回流，其中，那里的活塞室由于换档滑杆的移动以 及由此产生的那里的活塞的移动而縮小。由此可以获知的是，基本上存在下述可能，即在图中所示的变速 器壳壁2上可以实现两个所需的活塞-汽缸-单元，所以可以采取在一定 程度上对称的设置，其中可以设置共同的控制滑闽，根据位置的情况， 通过该控制滑阀可以让一个活塞室得到加载并让另一个活塞室打开以 用来回流，反之亦可。供应只通过传动液导管进行，其定位也仍然是 通过位于活塞-汽缸-单元之间中部的轴承来实现。
附图标记 1换档装置 2工件3变速器壳壁 4换档滑杆 5凹槽6罐7汽缸8活塞9密封环10汽缸内壁11活塞室12圆孔13轴承14径向凹槽15传动液导管16控制滑阀17径向凹槽18通孔19通孔20通孔21通孔22前端23滑杆内部P双向箭头
权利要求
1.换档装置，特别是用于汽车的变速器的换档装置，该换档装置含有换档滑杆，该换档滑杆可以通过在汽缸中能够借助传动液得到操作的活塞而轴向移动，其特征在于，换档滑杆(4)通过处于压力之下的传动液径向支承在利用传动液操作的轴承中。
2. 按照权利要求1所述的换档装置，其中，换档滑杆(4)沿轴 向可移动地支承在位置固定的工件(3)、特别是变速器外壳上的圆孔(12)中，在该位置固定的工件(3)上设有与传动液导管(15)相通 并且朝着导向换档滑杆(4)的圆孔(12)打开并且将导向滑杆的一段 包围的环形凹槽(14)，换档滑杆(4)通过处于压力之下的传动液径 向支承在环形凹槽(14)上。
3. 按照权利要求2所述的换档装置，其中，在空心换档滑杆(4) 中设有可以移动的控制滑阀(16)，控制滑阀(16)具有沿轴向延伸 并径向敞开的环形凹槽(17)，并且，换档滑杆(4)拥有多个在不同 轴向位置中设置的径向通孔(18， 19)，其中，至少一个通孔(18) 用于建立在控制滑阀(16)环形凹槽(17)与位置固定的工件(3)的 环形凹槽(14)之间的开放连接，并且，至少一个通孔(19)用于建 立在控制滑阀(16)环形凹槽(17)与活塞室(11)之间的开放的流 入连接。
4. 按照权利要求3所述的换档装置，其中，换档滑杆(4)拥有 另外的通孔(20)，该通孔建立活塞室(11)与换档滑杆(4)内部(23) 之间的回流连接，该回流连接可以通过控制滑阀(16)开启或关闭。
5. 按照权利要求2所述的换档装置，其中，活塞-汽缸单元以及利 用传动液操作的轴承被设置在共同的传动液循环中，传动液在该循环 中至少先流过环形凹槽、然后再流到活塞上。
6. 按照前述权利要求之一所述的换档装置，其中，在位置固定的 工件(3)上设有两个在汽缸中引导的活塞，可以根据需要、尤其是根 据共同的控制滑阀的位置，给这两个活塞单独加载通过工件侧环形凹 槽运送的传动液。
7. 按照前述权利要求之一所述的换档装置，其中，汽缸均可以设置在位置固定的工件(3)上，尤其以凹槽(5)的形式设置在工件(3) 上。
8. 按照权利要求l或5所述的换档装置，其中，传动液是液压式 液体。
全文摘要
换档装置，其特别用于汽车的变速器，该换档装置含有换档滑杆，该换档滑杆可以通过在汽缸中能够借助传动液得到操作的活塞而移动。
文档编号F16H63/30GK101153660SQ20071014825
公开日2008年4月2日 申请日期2007年9月4日 优先权日2006年9月26日
发明者雷纳·舒贝尔 申请人:谢夫勒两合公司