[发明专利]换挡力传输装置和使用该换挡力传输的换挡设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于换挡设备的弹性换挡力传输装置，特别地用于在由驾驶者操作的换挡杆与汽车中的齿轮箱之间传输换挡力的弹性换挡力传输装置，以及涉及一种使用该装置的换挡设备。

背景技术

EP1482213A1公开一种这样类型的换挡力传输装置，其制造为弹性的以防止齿轮箱的振动传递到换挡杆或者至少减少这样的振动。

该弹性换挡力传输装置存在的问题是由于该装置可能的变形，因此一方面在换挡杆的位置和另一方面应当由所述杆控制的齿轮箱部件的位置之间没有严格的一对一的关系。如果传输装置容易变形，驾驶者难以感觉齿轮箱是否真正达到期望的构型。再者，因为换挡杆的位移的范围通常受到限制，因此能够施加的变形也有限，相应地，可以传输到齿轮箱的最大力也有限。也就是，如果齿轮箱中的换挡较紧，则会难以施加用于达到期望的构型所必需的换挡力。

EP1482213A1通过提供一种换挡力传输装置而寻求解决该问题，该换挡力传输装置具有可根据变形量变化的弹簧应变率，也就是在小的变形下其具有低的弹簧应变率，在大的变形下具有高的弹簧应变率。这样，因为齿轮箱的振幅小，它们只能够导致传输装置小的变形，因此，仅小的力传输到换挡杆。通过换挡杆的换挡运动，其具有大的振幅，合理的高换挡力能够施加到齿轮箱。

但是，因为弹簧应变率在小的变形下小，驾驶者仍然难以精确控制齿轮箱中的换挡运动。另一方面，在新选择的齿轮传动链的齿轮开始锁定在齿轮箱中的换挡过程阶段中可能在换挡设备中发生的强烈且快速的波动力被驾驶者强烈地感受到，从而给予驾驶者齿轮箱不顺从的印象。

发明内容

本发明的目的是提供一种弹性换挡力传输装置和利用该传输装置的换挡设备，其允许操作者精确控制齿轮箱中的换挡运动，同时防止其感受到换挡处理过程中不期望的力波动。

该目的是通过用于换挡设备的弹性换挡力传输装置得以实现，该装置具有可根据变形量变化的弹簧应变率，其特征在于，该装置在第一小变形下具有第一大弹簧应变率，在第二大变形下具有第二小弹簧应变率。发明人发现，驾驶者施加在换挡设备的换挡杆上的力可根据换挡过程的阶段变化，而且在换挡过程的同步阶段期间以及随后同步器衬套进入配合齿轮的接合环的接合阶段最高，所述接合阶段也是其中上述力波动可能发生的阶段。通过将力传输装置设计为具有在对应换挡过程的这些阶段的力范围内的小的弹簧应变率，能够防止驾驶者感觉到波动，而当驾驶者施加的力小时，在换挡过程的开始和结束时，该装置在换挡杆和齿轮箱之间提供相当刚性的耦合，从而使得能够精确控制。

一般而言，第二变形是毫米的若干分之几，优选地至少0.1毫米。

第一弹簧应变率应当是第二弹簧应变率的至少两倍大。

在第三变形大于第二变形下，该装置可以具有大于第二弹簧应变率的第三弹簧应变率，以便使得能够传输大的换挡力。

在那种情形中，弹簧应变率必然在第一和第三变形之间的某处具有最小值。优选地，该最小值处于一至三个毫米的变形范围内。

根据实际的实施例，换挡力传输装置包括片簧，该片簧其具有在换挡力的作用下可相对于彼此位移的两个末端部分以及相对于在该两个末端部分之间延伸的直线横向偏移的中央部分。当在压缩下操作时，这样的片簧具有高度非线性的弹簧应变率，其随着弹簧压缩的增大而减小。

为了防止这样的片簧在过度的换挡力下永久变形，该装置可还包括连接到片簧的第一个末端部分的副簧以及连接到片簧的另一末端部分的邻接件，当片簧变形超过阈值时，副簧与邻接件接触。该副簧可以是例如弹性材料的实心体。

再者，换挡力传输装置可包括外部壳体、用于接合齿轮箱的换挡杆的中央接合部分以及安置在接合部分和壳体之间的至少两个所述片簧以便在所述壳体和所述接合部分之间传输推拉换挡力。

本发明的目的还通过一种换挡设备实现，该换挡设备包括换挡杆和如上所述的可操作地连接到所述换挡杆的至少一个换挡力传输装置。

在该设备中，换挡杆和换挡力传输装置优选地通过推拉缆线连接。

换挡杆优选地设计为使得如果施加到其上的杆力小于10牛顿，传输装置具有所述第一变形，如果施加超过20牛顿的杆力，其具有所述第二变形。

附图说明

本发明的其它特征和优点将从随后参照附图对实施例的描述变得明显。

图1是换挡力传输装置的实施例的透视图；

图2是处于平衡状态的所述装置的横截面；

图3是处于受应力的、变形状态的所述装置的横截面；

图4是所述装置的力-变形特征；