[发明专利]用于缓冲活塞运动的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的用于缓冲压缩空气气缸中的活塞运动的设备。

本发明还涉及一种包括该设备的齿轮箱，并涉及一种用于缓冲活塞运动的方法。

背景技术

多种类型的齿轮箱被用在例如车辆中以调节从车辆的发动机向驱动车辆的动力车轮的驱动轴的动力传输。齿轮箱包括主轴和与其平行的副轴，这两者具有在其周围布置的多个齿轮。沿轴的齿轮的数量取决于齿轮箱中的齿轮位置的数量。

齿轮变速包括所选择的齿轮被连接至驱动轴或副轴/从其分离，这样所期望的转矩被传输至驱动轴。它也包括变速杆的运动被传输至可相对于主轴和副轴沿横向方向移动的横向推力轴，和被传输至与主轴和副轴平行地移动的纵向轴。多个轴使齿轮沿副轴和主轴的接合/分离起作用。

使齿轮快速地和正确地连接至它们围绕其布置的各自的轴/从其分离需要向轴施加大量的轴向力。在润滑剂的粘度改变的低温下需要特别大量的力，从而导致齿轮箱中的多个部件不那么容易相对于彼此滑动。减少该问题的一种方法是提供一种与各自的轴结合的压缩空气气缸，以帮助轴运动，在这种情况下，压缩空气气缸位于各自的轴的延伸部中，以使得当来自车辆的压缩空气系统的压缩空气被供给至压缩空气气缸时帮助轴运动。

压缩空气气缸具有纵向心轴和位于圆形气缸腔中并且心轴被紧固在其中的活塞。活塞和心轴可在腔中的至少两个不同的位置之间移动。活塞被放置在腔中导致活塞一侧的空间V1和活塞的相反侧的空间V2。活塞以及因此与其连接的横向推力轴可以通过连接压缩空气并对各自的空间V1和V2加压而沿所期望的方向移动。

当压缩空气被供给至空间V1或V2时，活塞快速地朝向极限位置中的一个移动，在该位置，当与气缸的周围壳体碰撞时它停止。当活塞与壳体碰撞时该碰撞引起大的噪声。

对于衰减该噪声有多种不同的解决方案。一种变型是在活塞和壳体的接触表面之间提供一种碰撞-缓冲弹性元件。该方案的缺点是在碰撞缓冲元件分解之后，导致缓冲的损失，并且在更坏的情况下，导致剩余的碎片阻止或锁定壳体中的活塞。

用于衰减该噪声的另一种方案是在向各自的空间供给压缩空气的供给处放置持久的压缩物，以便降低活塞的速度，以使得它不能朝向壳体移动那么快。然而，压缩物也降低实际的齿轮变速，这是一个明显的缺点，因为快速的齿轮变速对于齿轮箱来说是重要的。

一种另外的缓冲装置是液压缓冲，但这是昂贵的，因为它复杂、需要维修并且在低温下不能令人满意地工作。

因此，需要一种用于活塞的缓冲的有效的设备，其不会遭受上面描述的缺点，以使得它不会与壳体碰撞。

发明内容

本发明的目标是消除上面的问题。它通过按照第一独立权利要求的设备和按照第二独立权利要求的方法获得。

用于缓冲(或抑制)压缩空气气缸中的活塞运动的设备包括：

-具有至少一个将传输来自压缩空气气缸的力的纵向心轴的压缩空气气缸，所述压缩空气气缸包括在其中被连接至纵向心轴的活塞被放置为在活塞的每一侧形成一个空间并且每个空间具有与其连接的压缩空气软管或管的壳体；

-沿每个压缩空气软管或管布置的阀装置；

-用于通过各自的压缩空气软管或管将压缩空气供给至每个空间的压缩空气装置，和

-被连接至每个阀装置以便通过压缩空气软管或管控制压缩空气何时被供给至和何时允许其离开压缩空气气缸中的空间的控制单元。

按照本发明的设备的特征在于，控制单元包括用于以这样的方式控制阀装置的机构，以便通过控制压缩空气向压缩空气气缸中的任一个空间的供给产生活塞和与其连接的心轴的运动，同时控制阀装置，这样在活塞的运动开始之前压缩空气被供给至其它的空间，以便由此缓冲活塞的运动。

因此，该设备使用的缓冲介质是在用于产生所期望的活塞运动的设备中已经可用的压缩空气。因此，该设备包括非常少的部件，因为缓冲介质，压缩空气通过两个也被用于产生压缩空气气缸的所期望的活塞运动的压缩空气软管被供给至压缩空气气缸并从其去除。

该设备在活塞碰到压缩空气气缸的壳体之前产生活塞的非常好的缓冲，其不复杂并且因此不昂贵。通过在活塞的运动开始之前已经供给的用于缓冲活塞的运动的压缩空气获得好的缓冲。

该设备的一个实施方式包括用于检测活塞的位置的机构。所检测的位置作为一个参数被传递到控制单元，并且在其中被用于确定为了最佳的缓冲，压缩空气需要何时被供给到空间中。活塞的位置的该确定使得缓冲可能响应于环境因素，例如压缩空气气缸的温度变化和调节，这大大影响活塞的运动速度。