用于致动带有夹紧式惯性质量块的变速箱的装置

摘要

在此披露了用于致动带有夹紧式惯性质量块的变速箱的装置。一种变速箱中的用于控制档位变换的装置（1），该装置包括一个轴承（6）、一个档位选择杠杆（3）、一个档位变换杠杆（4）、以及一个惯性质量块（7），一个控制杆（2）可以在该轴承中滑动和旋转，该档位选择杠杆能够导致该杆（2）相对该轴承（6）滑动，该档位变换杠杆能够导致该杆（2）围绕其轴线旋转，该惯性质量块在旋转意义上相对一个枢轴连接件（10）铰接，该枢轴连接件基本上平行于该控制杆（2）并且被连接到该轴承（6）上。质量块（7）通过一个联杆（13）而被连接到该档位变换杠杆（4）上。该枢轴连接件（10）包括该质量块（7）的插入该轴承（6）的一个孔中的一个销、或者包括该轴承（6）的插入该质量块（7）的一个孔中的一个销，并且该质量块（7）通过至少一个保持凸耳（21）而相对于该枢轴连接件（10）的轴线而被轴向地保持，该至少一个保持凸耳是被形成在该轴承（6）上并且是可弹性变形的。

说明书

本发明设计用于对变速箱、特别是手动变速箱进行致动的装置，并且更 精确地涉及一体化到这些变速箱的档位变换机构中的惯性过滤装置。

有时针对手动变速箱表述的批评之一源于控制机构在档位变换过程中出 现“卡住”的事实。

这种感觉是与驾驶员通过档位杠杆作用于变速箱的内部机构，并且进而 通过档位杠杆的一定的力、加速度以及在档位变换过程中发生的对该变速箱 的内部零件的冲击而察觉到的事实相关联的。

拉线式档位变换控制系统与刚性杆档位变换系统相比进一步地加重了这 种现象。察觉到的这些“冲击”中的一些是例如与一个中间相位相关的，该 中间相位是在滑动轴和小齿轮的同步与这个滑动轴和小齿轮的牙嵌联接之 间。

有可能通过增大控制该拨叉的杆的惯量来限制所察觉的旋转冲击的振 幅，该拨叉用于移动这些滑动轴。

为此，可以提供一个额外的质量块，在某些情况下该质量块由固定到该 控制杆上的一个杠杆臂承载。附接到该控制杆的这样一个质量块（本身被悬 挂在多个复位弹簧上）可以创造一个系统，该系统能够在该车辆振动时开始 共振，从而在档位杠杆处产生噪声以及不愉悦的振动感觉。

为了防止该系统的这些特定振动模式而通过一个较小的额外质量来获得 消除力的峰值的效果，专利申请DE19546547提出增大该控制杆的转动惯 量，不是通过将带一个杠杆臂的一个质量块直接附接到这个控制杆上，而是 通过借助于一个联杆使这个控制杆具有一个额外的转动惯量，该联杆本身是 被连接到一个枢转质量块上，该枢转质量块的固定旋转点与承载该控制杆的 轴承是一体的。

这个装置借助于一个较小的质量块使该控制杆具有额外的惯量，通过由 该联杆连接的不同杠杆臂的倍减效应，该装置帮助限制车辆质量的增加。

该枢转质量块被固定到该轴承上，该轴承本身是被固定到变速箱壳体 上。

然而，出于空间的原因，有时必须在轴承本身已经安装到该变速箱壳体 上时再将该枢转质量块安装在该轴承上。这种组装在减小操作者可达性的条 件下发生，该操作者不能够看见他正在组装该质量块的区域。

由于这个质量块是通过穿过该质量块的一个孔和该轴承的一个孔的一个 螺栓而被固定的，所以该质量块的组装是麻烦的，因为这两个孔必须互相对 齐，螺栓要被定位并且紧固工具要被定位，而同时却在减小的空间中盲目地 工作。

本发明的目的是要提出一种用于控制档位变换的装置，该装置使用枢转 质量块的原理，该枢转质量块相对于该控制杆是偏置的，该装置与现有装置 相比更易于组装并且在该车辆售出之后的工作情况下还更易于拆卸。

为此，披露了一种用于控制变速箱的、特别是手动变速箱的档位变换的 装置，该装置包括一个轴承、一个档位选择杠杆、一个档位变换杠杆、以及 一个惯性质量块，一个控制杆可以在该轴承中滑动和旋转，该档位选择杠杆 能够导致该杆相对该轴承滑动，该档位变换杠杆能够导致该杆围绕其几何轴 线旋转，该惯性质量块在旋转意义上相对一个枢轴连接件铰接，该枢轴连接 件与该轴承相关联并且基本上平行于该控制杆。该质量块通过一个联杆而与 该档位变换杠杆相连。该枢轴连接件包括该质量块的插入该轴承的一个孔中 的一个销、或者包括该轴承的插入该质量块的一个孔中的一个销，并且该质 量块通过至少一个可弹性变形的保持凸耳而相对于该枢轴连接件的轴线而被 轴向地保持，该至少一个可弹性变形保持凸耳是被形成在该轴承上的。该质 量块的销或者该轴承的销是指对应地在平移和旋转意义上被牢固地紧固到该 质量块或轴承上的一个销。一个可弹性变形的凸耳是一个材料突出部，该突 出部可以通过其本身的或者承载该突出部的材料的一部分的弹性变形而缩 回，使得该质量块可以被放置在其壳体中或者围绕其枢转轴线、或者被取 出。有利地，该质量块在沿该轴承的一个支撑面的第一方向上以及在沿一个 或多个保持凸耳的相反的方向上被轴向地保持。根据一个优选实施例，使用 一个单一保持凸耳。优选地，该质量块是一个金属零件并且该销与该质量块 是一体的。

有利地，该保持凸耳位于一个材料凸舌的延伸部中，该材料凸舌基本上 平行于该控制杆。一个凸舌是一个叶片状元件，该元件可以是该轴承的一个 整体零件、与该轴承一件式制成的，或者是具有适合材料的一个分离的元 件。该凸舌具有一种适合的形状以用来确保适度的刚度以及垂直于该叶片的 实质偏转行程，以便有助于通过该凸舌的轴向移动而手动地夹紧该质量块； 并且在基本上平行于该凸舌施加的力作用下确保良好的刚度和适度的变形， 以便一旦该质量块被夹紧到运行位置中就将该质量块保持在该轴承的孔中。

根据一个优选实施例，该轴承包括一个基座部和一个选择支撑部，该基 座部基本上垂直于该控制杆并且该控制杆穿过该基座部，该选择支撑部能够 承载该档位选择杠杆的一个枢转杆（axe de pivotement），该枢转杆垂直于该 控制杆，并且该轴承的凸舌是被安排或组装在该选择支撑部的一个面上。

根据一个有利的实施例，该选择支撑部包括一个夹紧面，该夹紧面基本 上是平坦的并且被切槽成带有两个平行的槽缝以便将该凸耳的凸舌限定在这 两个槽缝之间。

在这个实施例中，该夹紧面可以是带有一个通孔的一个面，该通孔被构 形成用于支撑该档位选择杠杆的枢转杆。

在这个实施例中该凸舌与该选择支撑部相连所借助的固定区域优选地位 于与一旦该质量块相对于该凸耳组装好时就用于支撑该质量块的基座部相对 的那侧上。该凸舌于是在该质量块试图移动离开其引导孔时受到压缩应力。

有利地，该凸舌包括在其末端处的一个向内二面角形式的保持凸耳，该 二面角的一个第一面被构形成面向该质量块的垂直于该该控制杆的一个平坦 径向部分，并且该二面角的一个第二面被构形成面向该质量块的圆柱形表面 的一个轴向部，该圆柱形表面的中心被确定在该质量块的枢转轴线上。这种 构形在该凸舌受到由试图移动离开其壳体的质量块产生的应力时限制了该凸 舌的角偏转的幅度。

根据另一个可能的实施例，该轴承包括一个基座部和一个凸舌，该基座 部基本上垂直于该控制杆并且该控制杆穿过该基座部，该凸舌是由该基座部 的一个突出部或者至少部分地穿过该基座部的一个零件构成，这个突出部被 构形成作为一个保持钩来保持该质量块。该凸舌在该质量块试图移动离开该 孔时受到牵引应力。

根据一个优选实施例，该轴承和该凸舌是一体的并且是由合成材料、优 选是热塑性聚合物材料注塑成型的。

有利地，该质量块是一个金属零件，该销是与该质量块一体的，该轴承 是一个合成聚合物材料的注塑成型件，并且该轴承的孔区域是另一种材料的 一个环，该环是通过将该轴承的材料模制在该环上而一体化的。由于该环的 材料优选是具有高耐磨损性的工业聚合物，如果该环独立于该轴承被首先注 塑成型，则用于这个环注塑成型的条件可以被最佳地优化。该环的材料还可 以是金属或者主要是金属，例如是带有金属强化物的一个摩擦环，其中一个 或多个内部涂层被适配成用于限制摩擦和/或抵抗磨损。

连接该质量块和档位变换杠杆的联杆还可以是由塑料材料制成的并且在 其末端处可以具有两个可变形壳体，这些壳体能够被对应地压在该档位变换 杠杆的一个球形固定件和该质量块的一个球形固定件上。

在不脱离本发明范围的情况下，该装置可以包括若干个弹性凸舌和若干 个保持凸耳。

本发明的其他目的、特征以及优点将从以下单纯作为一个实例而非限制 性地给出的并且参照附图的说明中显现出，在附图中：

-图1示出了根据本发明的一个档位变换控制装置；

-图2示出了图1中的控制装置的一个实施例的细节，并且

-图3示出了图2的实施例在该装置受到机械应力的过程中的细节。

如图1中所示出的，一个档位变换控制装置1包括一个控制杆2，该控 制杆承载一个致动指形件8，该致动指形件被适配成作用于该变速箱的多个滑 动轴（未示出）。该控制装置1还包括一个轴承6、一个档位变换杠杆4、一 个档位选择杠杆3以及一个枢转的（pendulaire）质量块7。

控制杆2能够滑动穿过轴承6，其中该杆2的在轴承6上方并且在该变 速箱之外的部分由一个波纹防尘罩15防护。档位变换杠杆4在旋转意义上与 控制杆2固定并且被安排成横向于这个控制杆2。该档位变换杠杆4在其每个 末端处具有球形固定件5，这些球形固定件允许固定一条拉线或一个控制杆 （tige de commande），该拉线或控制杆还可以因此使控制杆（axe de  commande）2具有旋转运动。

该控制杆或拉线（未示出）可以根据该变速箱（该控制装置1被一体化 到其中）的设计而在杠杆4的一端或另一端处被固定到这些球形固定件5中 的一个或另一个固定件上。

轴承6包括带有一个通孔的一个基座部16，该基座部承载该控制杆2； 并且该轴承还包括一个选择支撑部18，该选择支撑部基本上垂直于基座部 16。该选择支撑部18包括承载一个杆（axe）17的凸缘18a和18b，档位选择 杠杆3可以围绕该杆旋转并且该档位选择杠杆的一个末端34被插入控制杆2 中的一个凹口中，这样使得该档位选择杠杆3围绕其轴线17的一次旋转导致 该控制杆2的一次轴向移动。

档位选择杠杆3的另一个臂装配有一个致动球形固定件5，该致动球形 固定件通过一条拉线或一个杆（未示出）而允许该档位选择杠杆围绕轴线17 旋转。

该枢转质量块7包括一个头部9，该头部是被安排在一个支撑臂11的末 端处。该支撑臂11的与该头部相反的末端由一个枢轴连接件10连接到轴承6 的基座部16上。该枢轴连接件10的轴线基本上平行于控制杆2的几何轴 线。

还有一个球形固定件12被安排在支撑臂11上、在枢轴连接件10与头部 9之间，该球形固定件通过一个联杆13允许该枢转质量块7与档位变换杠杆 4转动连接。

档位变换杠杆4还装配有一个球形固定件14。这些球形固定件12、14 对应地被固定到质量块7和档位变换杠杆4上，这样使得它们的几何轴线基 本上平行于控制杆2的几何轴线，并且使得该联杆13可以被同时夹紧在这两 个球形固定件上，该联杆例如是由塑料材料制成的、带有能够在这两个球形 固定件12和14上滑动的两个可变形的末端。

控制杆2的惯量因此是通过该质量块7的转动惯量来增加的，而所述控 制杆2由于这两个球形固定件12和14而保留了相对于轴承6和质量块7的一 定的轴向行程自由度。

联接该质量块7和轴承6的枢轴连接10可以通过将质量块7的一个销 24（在图1中未示出但在图2中可见）插入该轴承6的一个孔25（在图1中 未示出但在图2中可见）中来获得。

该销24在旋转和平移意义上是与质量块7固定的。这例如可以通过将一 个钢制杆热装或压接在头部9的支撑臂11中来获得。这个支撑臂可以是质量 块7的例如由铸造生产的一部分。在不脱离本发明范围的情况下，该销24可 以在平移意义上被固定但却相对于支撑臂11转动自由，但本发明的这样一个 变体更加难于生产。

通过轴承6的一个凸耳，该凸耳21开始靠在质量块7的径向表面22上 轴向地保持该质量块7，这样使得该销24保留在孔25中。该凸耳21由于其 位于轴承6的一个材料凸舌20的末端而是可弹性位移的，该凸舌是在轴承6 的选择支撑部18中切割出的。

轴承6例如可以是通过塑料材料的注塑成型来生产的。于是该凸舌20是 可以通过模制、通过将多个销一体化到模具中以便允许限定该凸舌的侧棱来 生产的。该塑料材料的弹性于是提供了该凸舌20的弹簧功能。

由于这种构型，通过使该质量块7处于某种状态以便将销24定位成面向 该轴承的孔25、然后通过施加足以使凸耳21径向离开的压力以便插入该质量 块7直到该质量块7开始抵靠在该轴承6上，质量块7被简单地组装到轴承6 上。然后凸耳21凭借弹性回复而返回，以便确保对质量块7的轴向阻挡。

典型地，该凸舌20和凸耳21的尺寸可以被确定成以便确保手动定位该 质量块7需要的力是合理的，例如小于70N并且优选是小于50N。

为了使该质量块在任何应力、特别是与导致该质量块试图移动离开其壳 体的车辆振动关联的应力作用下固持在位，例如有可能将该凸舌20和凸耳21 的尺寸确定成使得质量块7不能通过该凸耳21除非施加到该质量块上的力大 于300N、优选是大于800N或者甚至1000N。

在不脱离本发明范围的情况下，一个固定销可以被一体化到轴承6中， 该轴承6包括一个弹性凸耳，该凸耳允许在该质量块的一个孔被放置在该轴 承的固定销上时轴向阻挡该质量块7。

然而，可以更有利的是将该销一体化到质量块7中，该销整体上是具有 与轴承6相比更小尺寸的以及与将其一体化到日益频繁地由塑料材料制成的 轴承6中相比更简单形式的一个金属零件，该轴承的形状越复杂会使得该销 的一体化操作更难于自动化。

优选地，当对定位枢轴连接件10限定时，只要施加于该系统的其他机械 约束和几何约束允许，这个枢轴连接件可以被定位得足够靠近该选择支撑部 18，使得凸舌20和弹性保持凸耳21可以被一体化到该选择支撑部中。这样 于是具有的好处是与不带夹紧凸耳制成的一个轴承6相比一个凸舌长度确保 了必要的弹性而不使用过多的材料。在这个有利的实例中，也不需要使用过 多的材料来生产该质量块，并且不需要扩大该质量块的径向部分以致在相同 的径向平面上超出支撑臂11的宽度。

如果这些机械约束或几何约束不允许将该凸耳一体化到选择支撑部中而 保持该选择支撑部的总体形式，则例如有可能是该选择支撑部18配备有多个 肋，这些肋基本上平行于档位选择杠杆17的轴线延伸，从而允许对夹紧面19 朝向该枢轴连接件10的部分重新定位或者用作对一个或多个凸舌20的支撑 并终止于一个或多个凸耳21。

在不脱离本发明范围的情况下，凸舌20可以是该选择支撑部18上的一 个分离的弹簧钢凸舌，为此该凸舌例如是被插入提供在该选择支撑部18上的 一个槽缝中。

如果用于生产该轴承6所选择的材料不具有确保用于凸舌20的必要挠性 所要求的弹性，例如如果该轴承6是通过一种金属合金模制或者通过一种太 硬的塑料材料注塑成型而制成的，则这个实施例是有利的。

同样在不脱离本发明范围的情况下，凸耳21不需要被一体化到该选择支 撑部18中，例如该凸耳21是由轴承6的基座部16的一个突出部承载，该突 出部例如是从该基座部16突出的一个模制钩的形式。如果该枢轴连接件10 与该选择支撑部18之间不是足够接近，则还可能通过一个分离的例如钢制的 弹性零件（未示出）而轴向地保持该质量块7，该弹性零件全部地或部分地穿 过该基座部16并且通过起一个钩的作用而轴向地保持该质量块7。

尽管弹性元件已经被描述成是允许保持该凸耳21的以及其弹性回复运动 的凸耳20的形式，自然地还可以使用其他可变形的几何体，这些几何体是由 塑料材料和钢两者制成，例如弹簧钢丝的多个部分被弯曲成以便在一个末端 提供防止旋转的一个接纳区域并且以便在另一个末端限定能够经受挠曲力的 一个凸耳。

图2展示了图1的允许保持该质量块7的夹紧装置的细节。图2示出了 与图1相同的多个元件，其中这些相同的元件由相同的参考符号标示。弹性 保持凸舌20被具体地示出，该凸舌终止于一个凸耳21，该凸耳能够靠在质量 块7的围绕该销24的一个径向部分22上。凸耳21包括一个支撑用向内二面 角27，该二面角能够不仅靠在该质量块7的径向部分22上而且还靠在围绕该 销24的一个圆柱形轴向部23上。

轴承6的提供在这个轴承6的基座部16中的孔25在此由一个摩擦环26 加强，该摩擦环可以是由与轴承6的其他部分所使用的材料相比而不同的一 种材料制成。例如这个摩擦环26可以通过在轴承6注塑成型时将该摩擦环插 入模具中而被一体化。摩擦环26可以例如是由金属制成的或者可以是由与构 成轴承6的其他部分的塑料材料相比更耐摩擦的一种塑料材料制成。

图3示出了图2的夹紧件在受到由试图使质量块7从其壳体25中取出的 机械约束产生的应力时的细节。在这个图3中，质量块7经受一个竖直力 28，该力导致径向表面22抵靠凸耳21的二面角27的一个径向部分30上。 在这个竖直力28的作用下，凸耳21的二面角27的一个轴向表面32开始抵 靠该质量块7的轴向表面23。以此方式，凸舌20的偏转29受到限制，并且 该凸舌的压缩力的方向33保持与力28相对共线，该力必须由这个压缩力补 偿。

这样因此防止了该凸舌的屈曲效应，以此方式该凸舌可以抵抗相对高的 压缩力。

本发明并不被限于这些描述的实施例并且可以包括大量的变体，特别是 关于形成所使用的凸耳的弹性元件类型、以及这个弹性元件被一体化到或固 定到该轴承之中或之上的方式。

围绕该质量块7的销24的径向表面22如果合适的话可以在直径上或者 在模曲面上被适配。例如有可能预见限定一个径向表面，该径向表面的直径 在相同径向平面上大于该支撑臂11的直径。因此围绕该销24可供使用的该 表面可以允许使用一体化到该选择支撑部18上的一个凸耳21，而不需要扩大 这个选择支撑部。

径向表面部分22的外围如果合适的话可以具有一个凹槽型模曲面，以便 改善这些凸耳21的接合。

根据本发明的档位变换控制装置因此由于惯性过滤而确保了良好的驾驶 舒适性，并且还限制了生产成本、特别是与组装操作相关的成本以及车辆维 护的成本。