用於支承和至少輔助操作換擋元件的裝置的製作方法

2023-05-15 18:29:51 4

專利名稱：用於支承和至少輔助操作換擋元件的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於支承和至少輔助操作換擋元件的裝置，其中，至少藉助於在壓力室內至少一個縱向移動的以及施加壓力的活塞支承的換擋元件，在換擋運動時可相對於薄壁軸承套圈縱向移動，其中，換擋元件藉助於在軸承套圈上滾壓的滾動體支承在軸承套圈上。
背景技術：
換擋元件例如為換擋滑杆或者換擋叉軸，它作用於變速叉並通過變速叉作用於滑動套筒。藉助於液壓壓力劑或者壓縮空氣操作活塞傳動裝置。活塞傳動裝置一般具有兩個相互交替作用的活塞。在此方面，換擋元件藉助於在壓力室內縱向移動的活塞交替向變速器箱體的一個方向或者另一個方向可縱向有限移動支承。各自一個活塞最好作用於換擋滑杆或者叉軸的對著縱向的末端上。在換擋元件的換擋運動時，壓力室之一通過壓力劑這樣施加壓力，使各自限制該壓力室的活塞在換擋滑杆上產生一種力。該力利用換擋運動縱向定向，或者縱向移動換擋元件，或者支持換擋元件的移動。該裝置因此可在傳動機構上使用，其中，換擋元件或者僅利用壓力劑操作，或者藉助於壓力劑助力操作。該助力操作裝置主要用於輔助支持手動換擋過程的商用車輛。
EP 1 164 316 A2介紹了一種依據分類的裝置。換擋滑杆上的活塞在其外圓周上具有在活塞和大多圓柱體構成的壓力室之間的密封件。該密封件由至少一個至少有時緊貼向壁密封的密封唇構成。在此方面，該密封件將單側由活塞限制的以及通過活塞的行程在其容量上變化的壓力室對傳動機構其餘的周圍密封或者以很小的洩漏密封。密封件同時在壓力室的壁上引導或支承活塞。換擋元件因此藉助於活塞通過密封件逆橫向力支承在壓力室的壁上。大多由塑料和具有優點地由橡膠彈性材料構成的密封件通過這種與活塞的縱向運動垂直作用的力沒有益處地受到負荷。壓力室大多密封不夠，而且活塞或密封件提前磨損。
EP 1 164 316 A2提出換擋元件藉助於由滾動體和對滾動體彈性預張緊滾道組成的無間隙組合軸承導向。在這種支承中，換擋元件大多藉助於球體至少線性運動支承在傳動機構內。滾動體在薄壁的內圈或外圈的滾道上滾壓。這些套圈由鋼板製成。在安裝支承時，至少軸承套圈之一既補償傳動機構箱體內容納支承中加工造成的公差，也補償彼此相對壓力室對中的同心度誤差。軸承套圈同時將滾動體無間隙預張緊在支承內。換擋元件藉助於組合軸承精確，無間隙和無摩擦進行引導。這種支承過去由於很高的裝置技術費用被視為沒有優點。因此，活塞前面連接一個導向段，活塞通過該導向段在壓力室內引導，換擋滑杆通過該導向段支承在壓力室內。取消了壓力室的覆蓋，也就是說，引導活塞的圓筒內徑直接裝入傳動機構的輕金屬箱體內。這種自感滿意的解決方案的缺點是，來自移動密封件的摩擦力有所增加，在縱向移動的導向段上形成摩擦力。由不均勻的或者過高的摩擦形成的交替力妨礙恆定的壓力形成，並因此妨礙換擋元件上的恆定推力以及滑動套筒上的恆定操作力。取決於精確行程或壓力行程的換擋控制受到阻礙。安裝在傳動機構箱體相對壁內的壓力室必須彼此精確地定中心。孔彼此對中的位置偏差導致導向段翹曲並因此導致裝置內更高的摩擦。將壓力室的孔裝入傳動機構箱體內的費用相當高。

發明內容
本發明的目的因此在於，提供一種可以避免上述缺點的分類構成類型的裝置。
該目的按權利要求1特徵部分的主題由此得以實現，即壓力室至少圓周面上至少部分通過組合軸承支承在外殼上的外軸承套圈限制，其中，活塞縱向移動設置在軸承套圈內。該裝置因此具有至少一個組合軸承，它既縱向移動支承換擋元件，也容納用於換擋元件壓力劑支持的或壓力劑傳動的縱向移動的壓力室和活塞。也常稱為外圈的外軸承套圈具有至少一個用於滾動體的滾動面或者滾道，並至少圓周面上也限制壓力室。外軸承套圈或套圈的一段與傳動機構內箱體的相應支座相配合。在此方面，薄壁的軸承套圈部分或者全部覆蓋箱體的支座。壓力室藉助於軸承套圈圓周面上壓力密封封閉。也可選擇軸承圓周面上不密封。然後壓力室通過支座壁圓周面上壓力密封封閉。
在杯狀構成的外圈上還可藉助於底部封閉壓力室的縱向側面之一。杯狀物的底部和/或者還有外軸承套圈的圓柱體段具有優點地具有必要的開口，通過這些開口壓力劑進入壓力室並從該壓力室排出。滾動體在軸承套圈優選圓柱體構成的內部外表面上支承和滾壓。該外表面同時構成縱嚮導軌和需要時與一個或者多個活塞配合的密封面。壓力室內外軸承套圈的自由內徑與活塞的所需橫斷面相配合，用於將壓力轉換成換擋元件上確定的操作力。滾動體運動區域內的自由內徑例如取決於對所需承載量的要求，並取決於換擋元件支座，滾動體支座，需要時軸承保持架支座和內軸承套圈支座所需的結構空間。外軸承套圈內部或者加工成梯形件，帶有與活塞導筒/壓力室到滾動體的運動區域不同的直徑，或者具有對所有段貫通的橫截面。套筒的長度至少與活塞的行程和換擋元件與活塞同步縱向移動的支承行程相應。
外軸承套圈優選作為由鋼板製成的套筒狀或者杯狀拉伸件構成。活塞套筒/密封面和滾動支承表面所要求的精密質量，或者通過選擇具有相應表面質量的原始材料加以保證，或者通過拉伸過程中鋼板表面的伸長和/或者硬化得到確保。不需要金屬切削的精密加工。外軸承套圈特別是在批量生產或者大量製造時，可利用相當簡單的工具成本低廉地製造。
依據本發明的構成，組合軸承具有內軸承套圈以及外軸承套圈。內軸承套圈圓周面上至少部分環繞換擋元件。在此方面，換擋元件上與換擋元件的縱向垂直的負荷由內軸承套圈通過外殼內外軸承套圈上的滾動體支承。軸承或組合軸承藉助於內軸承套圈無間隙調整。為此內軸承套圈支承在換擋元件上，並將滾動體徑向向外向外軸承套圈彈性預張緊。
一個或者兩個組合軸承利用內軸承套圈大多分別與換擋元件的一個末端配合併支承在變速箱體的支座內。因為這種軸承用於換擋元件的縱向移動支承，所以滾道大多安裝在由鋼板常常無切削成型的內軸承套圈內。軸承套圈在切線方向上完全或者部分環繞換擋元件的末端。組合軸承的滾動體大多為球體，但也有圓柱體的滾動體，常常在保持架內保持和引導。保持架可選擇由塑料或者鋼板構成，並完全或者部分環繞或搭接內軸承套圈。這些軸承套圈常具有不同於圓形的橫截面，並因此與組合軸承支座上杆的例如矩形橫截面的橫截面相配合。這種軸承無間隙構成，也就是說，換擋元件藉助於軸承無徑向遊隙支承在外殼內。為此組合軸承本身預張緊。為此具有在至少滾動體的滾動區域內彈性預張緊的和彈性的軸承套圈。一般內軸承套圈整體由相當薄的鋼板衝壓或切割製成，隨後通過彎曲或者卷邊成型。軸承套圈環繞換擋元件並向一側槽狀敞開。軸承套圈的橫截面與組合軸承上換擋元件大多為矩形橫截面的橫截面相配合，並通過向內凸緣狀凸起構成的以及由鋼板構成的支柱支承在換擋元件的表面上。最好球體在軸承套圈上成型的滾道內滑動，並分別成對在保持架的槽內引導。一般在保持架的圓周上構成三個槽。對此也可選擇保持架具有球循環，球體在裡面以無盡的順序循環。
由外軸成套圈，內軸成套圈，滾動體，需要時保持件和活塞組成的裝置可作為一個安裝單元預安裝。裝置技術的費用降到最低限度。組合軸承內彈性變形的內圈補償組合軸承彼此相對的支座在傳動機構箱體內對中的同心度誤差。用於將支座安裝到傳動機構箱體內的加工技術費用有所降低。外軸承套圈內部的活塞不受來自換擋元件上徑向負荷力的影響並在外軸承套圈內準確引導。由於從橫向力中活塞的不均勻負荷到換擋元件上的摩擦損耗並因此壓力形成中的散射得到避免。傳動機構箱體內的支座可以更大的公差製造。取消了支座的精密加工，因為活塞在外軸承套圈內引導以及需要時利用密封件緊貼在外軸承套圈的壁上。


下面藉助附圖的實施例對本發明作詳細說明。其中圖1示出依據本發明裝置的一個實施例；圖2示出依據本發明裝置的另一個實施例；圖3示出圖2裝置沿III-III線段的剖面。
具體實施例方式
圖1示出裝置1的實施例，用於支承和至少輔助操作換擋元件2。換擋元件2為換擋軸3。在外軸承套圈4內，藉助於保持架5支承球體方式受到引導的滾動體6以及活塞7。外軸承套圈4在圓周面上限制壓力室8。活塞7限制向換擋軸3的壓力室8並在外軸承套圈4內縱向移動。密封件7a固定在由鋼板無切削構成的活塞上並環形緊貼在外軸承套圈4上。換擋元件2逆與換擋元件2的縱軸線2a垂直的力藉助於滾動體6支承在外軸承套圈4內。保持架5具有多個設置在換擋軸3圓周上的槽，裡面引導一個或者一排滾動體6。外軸承套圈4由薄壁鋼板套筒狀拉伸製成並具有圓柱體的橫截面。外軸承套圈4上的定中卷邊4a便於將活塞7以及帶有滾動體6的保持架5安裝在外軸承套圈4內。
通過外軸承套圈4遠離定中卷邊4a側面上的開口4b，壓力室8注滿未示出的壓力劑，例如空氣或者液壓液。液壓液例如為變速器油。活塞7藉助於施加的壓力在定中卷邊4a的方向上移動，與此同時將開關主軸3在縱向上移動。在此方面，開關主軸3通過在外軸承套圈4圓柱體構成的外表面上滾壓的滾動體6支承在外軸承套圈4上。按圖1所示，活塞7處於活塞7最大行程H的位置上。活塞7從這一位置藉助於換擋軸3縱向移動到開4b方向的相反方向上。在此方面，換擋軸3例如藉助於換擋軸另一端上的另一依據本發明和未示出的裝置操作。
圖2示出依據本發明裝置9的另一實施例。在外軸承套圈10內縱向移動支承換擋元件2。換擋元件2為換擋滑杆11，通過內軸承套圈12支承在滾動體13上並通過滾動體13支承在外軸承套圈10上。滾動體13在保持架16內引導。此外，活塞14在外軸承套圈10內縱向移動。外軸承套圈10為由鋼板杯狀-圓柱體構成的拉伸件。定中卷邊10a便於將單個部件組裝成一個單元。壓力室15對著換擋滑杆11藉助於活塞14限制。活塞14上固定連接活塞14和外軸承套圈10之間環形槽的密封件14a。壓力室對著另一側面通過軸承套圈10的底部10b封閉。底部10b具有一個或者多個例如變速器油的液壓液進入孔或排放孔10c。通過液壓液施加壓力的活塞14在定中卷邊10a的方向上移動，與此同時縱向移動換擋滑杆11。圖2示出活塞14處於活塞14的最大行程H的位置上。活塞14從這一位置通過換擋滑杆11施壓可縱向移動到相反方向上。與此同時活塞將液壓液從壓力室15排出。
從示出裝置9剖面圖的圖3中可以看出，換擋滑杆11至少在其末端上具有矩形的橫截面。內軸承套圈12由鋼板製成，在其上側開槽並因此在切線方向上部分環繞環繞換擋滑杆11。從內軸承套圈12的鋼板中彎曲凸出緊貼在換擋滑杆11上的支柱12a。內軸承套圈12內裝有滾道12b。滾道12b彈性變形構成，並分別將一排滾動體13向外軸承套圈10預張緊。在此方面，內軸承套圈12支承在換擋滑杆11上。支柱12a使該設置穩定。滾動體13仍為球體。保持架16為便於安裝在內軸承套圈12上在縱向上開槽構成。組合軸承無間隙設置。
附圖符號1裝置2換擋元件2a 縱向軸線3換擋軸4軸承套圈4a 定中卷邊4b 開口5保持架5a 槽6滾動體7活塞7a 密封件8壓力室9裝置10 軸承套圈10a 定中卷邊10b 底部10c 開口11 換擋滑杆12 軸承套圈12a 支柱12b 滾道13 滾動體14 活塞14a 密封件15 壓力室16 保持架
權利要求
1.用於支承和至少輔助操作換擋元件(2)的裝置(1，9)，其中，至少藉助於在壓力室(8，15)內至少一個縱向移動的以及施加壓力的活塞(7，14)支承的換擋元件(2)在換擋運動時可相對於薄壁軸承套圈(4，10)縱向移動，並且其中，換擋元件(2)藉助於在軸承套圈(4，12)上滾壓的滾動體(6，13)支承在軸承套圈(4，10)上，其特徵在於，壓力室(8，15)至少在圓周面上通過支承換擋元件(2)的外軸承套圈至少部分限制，其中，活塞(7，14)縱向移動設置在外軸承套圈(4，12)內。
2.按權利要求1所述的裝置，其中，裝置(9)具有內軸承套圈(12)以及外軸承套圈(10)，其中，內軸承套圈(12)圓周面上至少部分環繞換擋元件(2)，與此同時通過滾動體(13)支承在外軸承套圈(10)上，其中，支承在換擋元件(2)上的內軸承套圈(12)將滾動體(13)徑向向外地向外軸承套圈(10)彈性無間隙預張緊。
3.按權利要求2所述的裝置，其中，內軸承套圈(12)圓周面上至少部分在換擋元件(2)橫截面的矩形末端上環繞換擋元件(2)，內軸承套圈(12)具有用於滾動體(13)的至少三個縱向分布的滾道(12b)。
4.按權利要求1所述的裝置，其中，外軸承套圈(4)套筒狀構成，其中，壓力室(8)由圓柱體構成的並且圓周面上封閉環繞壓力室(8)的外軸承套圈(4)限制，活塞(7)在外軸承套圈(4)內縱向引導。
5.按權利要求1所述的裝置，其中，外軸承套圈(10)杯狀構成，其中，壓力室(15)徑向外側由圓柱體構成的軸承套圈(12)以及在縱側上通過外軸承套圈(10)的底部(10b)限制，活塞(14)在圓柱體構成的軸承套圈(12)內縱向引導。
6.按權利要求1所述的裝置，其中，壓力藉助於液壓液體產生，活塞(7，14)具有密封件(7a，14a)，其中，密封件(7a，14a)在切線方向上環形至少有時緊貼在外軸承套圈(4，12)上。
7.按權利要求1所述的裝置，其中，換擋元件(2)為換擋軸(3)，其中，換擋軸(3)通過兩個交替作用的裝置(1)可縱向來回移動。
8.按權利要求1所述的裝置，其中，換擋元件(2)為換擋滑杆(11)，其中，換擋滑杆(11)通過兩個相互交替作用的裝置(9)可來回移動，其中，壓力室(15)之一各自在取決於移動方向的情況下，藉助於壓力室(15)內的液壓液體這樣施加壓力，使各自限制壓力室(15)的活塞(14)產生至少支持換擋運動的以及在換擋滑杆(11)上利用換擋運動縱向定向的力。
全文摘要
本發明涉及用於支承和至少輔助操作換擋元件(2)的裝置，其具有外軸承套圈(4)，該軸承套圈限制壓力室(8)並容納可縱向移動的活塞(7)以及支承換擋元件(2)的滾動體(6)。
文檔編號F16H63/30GK1646839SQ03808151
公開日2005年7月27日 申請日期2003年3月20日 優先權日2002年4月11日
發明者彼得·施納普, 梅拉妮·柏拉特柴克 申請人:依納-謝夫勒兩合公司