[发明专利]用于在机械变速箱中换挡的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在机械变速箱中换挡的设备和方法，并且尤其涉及 对换挡设备的操作员提供感觉性反馈。

背景技术

根据现有技术，换挡机构，诸如手动变速箱中的换挡拨叉和同步机构构 造成能够经受手动操作时所承受的力。当操作手动变速箱时，司机操作变速 杆时采用的力通过例如机械或液压变速器传送至变速箱中的换挡机构。

在存在大的马达扭矩的卡车中，变速箱必须构造成承受这些马达扭矩， 这需要大切换力从而进行换挡。换挡所需的力在一些结构中是很大的，使得 司机需要一些辅助系统/伺服系统形式的动力辅助，从而能够以舒适的方式操 作变速杆。目前存在许多不同的方案来提供所需的动力辅助，以确保采用舒 适的方式进行换挡。在这一方面，可以参照例如DE2223881，其公开辅助 系统/伺服方案的实例。

同样，现有的换挡系统包括装配有卡销(detent)的伺服单元。这些卡 销布置在伺服系统的伸出杆处，即，通常对应于变速箱的输入轴。这些卡销 确保变速轨和变速箱经由伺服系统保持定位，例如保持在空挡或啮合位置。 这种类型的组件的实例示出于专利说明书DE19839850中。

对于现有伺服辅助换挡系统来说，采用伺服单元选择挡位。该伺服单元 通过伺服阀致动，该伺服阀通过车辆司机移动变速杆而开启。司机会感受到 变速杆无法精确感知的问题。司机也难于通过变速杆得知换挡系统和变速箱 的位置。这是由于伺服阀的弹性结构的移动而造成的司机方面的“弹性”感 受。

本发明用于处理现有伺服辅助变速箱组件的一些问题，诸如当操作变速 杆时缺少特殊的感觉。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种有利于在机械变速箱中换挡的设备， 该设备包括通过连接组件连接至伺服控制单元的变速杆，可移动齿轮选择器 轴和响应于变速杆的移动执行齿轮选择器轴的机械移动的伺服装置，其特征 在于，所述设备包括用于变速杆的感觉性反馈装置，该感觉性反馈装置包括 阻止机构，由此，在使用中，该阻止机构通过提供与变速杆位置相关的可变 力而向操作员示出变速杆的相对位置。

该阻止机构的可变力可初始地阻止齿轮的移动，然后该可变力可辅助变 速杆的移动。这一结构有助于为变速杆的操作员提供正反馈功能，表示变速 杆已经到达所需位置。

优选地，该阻止机构包括卡销元件和被促使朝向该卡销元件移动的牵引 元件，该卡销元件和牵引元件可彼此相对地移动，并且牵引元件可由卡销元 件容纳。

优选地，该阻止机构包括设置在变速杆与伺服控制单元之间的至少一个 纵擒机构，该纵擒机构包括形成有至少一个卡销的可移动元件以及被促使朝 向该可移动元件移动并且可由(各)卡销容纳的牵引元件，该牵引元件包括 一定弹性度并且与该可移动元件可滑动地接触。

本发明的换挡设备可包括任何适当类型的连接组件，用于将车舱中的变 速杆连接至伺服控制单元的伸入致动轴。优选地，该阻止机构设置在变速杆 与控制单元之间的连接组件中。该组件可以是机械的、液压的、电子的或缆 线连杆，将变速杆优选地连接至气动伺服控制单元。将变速杆连接至伺服控 制单元的这一连接组件优选地布置有伺服控制单元的伸入轴(致动侧)上的 阻力机构。该连接组件可包括伺服控制单元的伸入轴(致动轴)。

该伺服控制单元优选地包括用于伺服装置的控制阀功能装置。通过在伸 入轴上设置卡销，可改善变速杆中的反馈感觉。“弹性”感觉将被移除或者 减小，司机将更好地感觉到变速箱的位置，即空挡或啮合。这将增加司机对 变速箱和车辆的控制感受，从而增加驾驶的舒适性。

在本发明的第一方面的第一实施例中，阻止机构的可移动元件可相对于 牵引元件沿线性方向移动。这种结构适于其上设置有卡销或者与伺服控制单 元的可轴向移动输入轴关联的换挡系统。卡销可位于伺服控制单元外部并且 相对于该伺服控制单元处于“上游”，但是也可设置在伺服阀壳体中。

在第二备选实施例中，该阻止机构的可移动元件可围绕伺服控制单元的 输入元件的轴线沿可枢转方向移动。这种结构适于杆臂上布置有卡销的换挡 系统，该杆臂枢转以控制该控制单元中的伺服阀。同样在该实施例中，卡销 和杆臂可布置在伺服器壳体中或者可选择地在分离壳体中。