專利名稱：用于支承和至少輔助操作換擋元件的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于支承和至少輔助操作換擋元件的裝置，其中，至少借助于在壓力室內(nèi)至少一個(gè)縱向移動(dòng)的以及施加壓力的活塞支承的換擋元件，在換擋運(yùn)動(dòng)時(shí)可相對(duì)于薄壁軸承套圈縱向移動(dòng)，其中，換擋元件借助于在軸承套圈上滾壓的滾動(dòng)體支承在軸承套圈上。
背景技術(shù)：
換擋元件例如為換擋滑桿或者換擋叉軸，它作用于變速叉并通過變速叉作用于滑動(dòng)套筒。借助于液壓壓力劑或者壓縮空氣操作活塞傳動(dòng)裝置?；钊麄鲃?dòng)裝置一般具有兩個(gè)相互交替作用的活塞。在此方面，換擋元件借助于在壓力室內(nèi)縱向移動(dòng)的活塞交替向變速器箱體的一個(gè)方向或者另一個(gè)方向可縱向有限移動(dòng)支承。各自一個(gè)活塞最好作用于換擋滑桿或者叉軸的對(duì)著縱向的末端上。在換擋元件的換擋運(yùn)動(dòng)時(shí)，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桿上產(chǎn)生一種力。該力利用換擋運(yùn)動(dòng)縱向定向，或者縱向移動(dòng)換擋元件，或者支持換擋元件的移動(dòng)。該裝置因此可在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上使用，其中，換擋元件或者僅利用壓力劑操作，或者借助于壓力劑助力操作。該助力操作裝置主要用于輔助支持手動(dòng)換擋過程的商用車輛。
EP 1 164 316 A2介紹了一種依據(jù)分類的裝置。換擋滑桿上的活塞在其外圓周上具有在活塞和大多圓柱體構(gòu)成的壓力室之間的密封件。該密封件由至少一個(gè)至少有時(shí)緊貼向壁密封的密封唇構(gòu)成。在此方面，該密封件將單側(cè)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(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)其余的周圍密封或者以很小的泄漏密封。密封件同時(shí)在壓力室的壁上引導(dǎo)或支承活塞。換擋元件因此借助于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(yōu)點(diǎn)地由橡膠彈性材料構(gòu)成的密封件通過這種與活塞的縱向運(yùn)動(dòng)垂直作用的力沒有益處地受到負(fù)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提出換擋元件借助于由滾動(dòng)體和對(duì)滾動(dòng)體彈性預(yù)張緊滾道組成的無間隙組合軸承導(dǎo)向。在這種支承中，換擋元件大多借助于球體至少線性運(yùn)動(dòng)支承在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)。滾動(dòng)體在薄壁的內(nèi)圈或外圈的滾道上滾壓。這些套圈由鋼板制成。在安裝支承時(shí)，至少軸承套圈之一既補(bǔ)償傳動(dòng)機(jī)構(gòu)箱體內(nèi)容納支承中加工造成的公差，也補(bǔ)償彼此相對(duì)壓力室對(duì)中的同心度誤差。軸承套圈同時(shí)將滾動(dòng)體無間隙預(yù)張緊在支承內(nèi)。換擋元件借助于組合軸承精確，無間隙和無摩擦進(jìn)行引導(dǎo)。這種支承過去由于很高的裝置技術(shù)費(fèi)用被視為沒有優(yōu)點(diǎn)。因此，活塞前面連接一個(gè)導(dǎo)向段，活塞通過該導(dǎo)向段在壓力室內(nèi)引導(dǎo)，換擋滑桿通過該導(dǎo)向段支承在壓力室內(nèi)。取消了壓力室的覆蓋，也就是說，引導(dǎo)活塞的圓筒內(nèi)徑直接裝入傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輕金屬箱體內(nèi)。這種自感滿意的解決方案的缺點(diǎn)是，來自移動(dòng)密封件的摩擦力有所增加，在縱向移動(dòng)的導(dǎo)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恒定的壓力形成，并因此妨礙換擋元件上的恒定推力以及滑動(dòng)套筒上的恒定操作力。取決于精確行程或壓力行程的換擋控制受到阻礙。安裝在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)箱體相對(duì)壁內(nèi)的壓力室必須彼此精確地定中心。孔彼此對(duì)中的位置偏差導(dǎo)致導(dǎo)向段翹曲并因此導(dǎo)致裝置內(nèi)更高的摩擦。將壓力室的孔裝入傳動(dòng)機(jī)構(gòu)箱體內(nèi)的費(fèi)用相當(dāng)高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的因此在于，提供一種可以避免上述缺點(diǎn)的分類構(gòu)成類型的裝置。
該目的按權(quán)利要求1特征部分的主題由此得以實(shí)現(xiàn)，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(dòng)設(shè)置在軸承套圈內(nèi)。該裝置因此具有至少一個(gè)組合軸承，它既縱向移動(dòng)支承換擋元件，也容納用于換擋元件壓力劑支持的或壓力劑傳動(dòng)的縱向移動(dòng)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(gè)用于滾動(dòng)體的滾動(dòng)面或者滾道，并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(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)箱體的相應(yīng)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。壓力室借助于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。然后壓力室通過支座壁圓周面上壓力密封封閉。
在杯狀構(gòu)成的外圈上還可借助于底部封閉壓力室的縱向側(cè)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(yōu)點(diǎn)地具有必要的開口，通過這些開口壓力劑進(jìn)入壓力室并從該壓力室排出。滾動(dòng)體在軸承套圈優(yōu)選圓柱體構(gòu)成的內(nèi)部外表面上支承和滾壓。該外表面同時(shí)構(gòu)成縱向?qū)к壓托枰獣r(shí)與一個(gè)或者多個(gè)活塞配合的密封面。壓力室內(nèi)外軸承套圈的自由內(nèi)徑與活塞的所需橫斷面相配合，用于將壓力轉(zhuǎn)換成換擋元件上確定的操作力。滾動(dòng)體運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi)的自由內(nèi)徑例如取決于對(duì)所需承載量的要求，并取決于換擋元件支座，滾動(dòng)體支座，需要時(shí)軸承保持架支座和內(nèi)軸承套圈支座所需的結(jié)構(gòu)空間。外軸承套圈內(nèi)部或者加工成梯形件，帶有與活塞導(dǎo)筒/壓力室到滾動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)區(qū)域不同的直徑，或者具有對(duì)所有段貫通的橫截面。套筒的長(zhǎng)度至少與活塞的行程和換擋元件與活塞同步縱向移動(dòng)的支承行程相應(yīng)。
外軸承套圈優(yōu)選作為由鋼板制成的套筒狀或者杯狀拉伸件構(gòu)成?；钊淄?密封面和滾動(dòng)支承表面所要求的精密質(zhì)量，或者通過選擇具有相應(yīng)表面質(zhì)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(zhǎng)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(chǎn)或者大量制造時(shí)，可利用相當(dāng)簡(jiǎn)單的工具成本低廉地制造。
依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)成，組合軸承具有內(nèi)軸承套圈以及外軸承套圈。內(nèi)軸承套圈圓周面上至少部分環(huán)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(fù)荷由內(nèi)軸承套圈通過外殼內(nèi)外軸承套圈上的滾動(dòng)體支承。軸承或組合軸承借助于內(nèi)軸承套圈無間隙調(diào)整。為此內(nèi)軸承套圈支承在換擋元件上，并將滾動(dòng)體徑向向外向外軸承套圈彈性預(yù)張緊。
一個(gè)或者兩個(gè)組合軸承利用內(nèi)軸承套圈大多分別與換擋元件的一個(gè)末端配合并支承在變速箱體的支座內(nèi)。因?yàn)檫@種軸承用于換擋元件的縱向移動(dòng)支承，所以滾道大多安裝在由鋼板常常無切削成型的內(nèi)軸承套圈內(nèi)。軸承套圈在切線方向上完全或者部分環(huán)繞換擋元件的末端。組合軸承的滾動(dòng)體大多為球體，但也有圓柱體的滾動(dòng)體，常常在保持架內(nèi)保持和引導(dǎo)。保持架可選擇由塑料或者鋼板構(gòu)成，并完全或者部分環(huán)繞或搭接內(nèi)軸承套圈。這些軸承套圈常具有不同于圓形的橫截面，并因此與組合軸承支座上桿的例如矩形橫截面的橫截面相配合。這種軸承無間隙構(gòu)成，也就是說，換擋元件借助于軸承無徑向游隙支承在外殼內(nèi)。為此組合軸承本身預(yù)張緊。為此具有在至少滾動(dòng)體的滾動(dòng)區(qū)域內(nèi)彈性預(yù)張緊的和彈性的軸承套圈。一般內(nèi)軸承套圈整體由相當(dāng)薄的鋼板沖壓或切割制成，隨后通過彎曲或者卷邊成型。軸承套圈環(huán)繞換擋元件并向一側(cè)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，并通過向內(nèi)凸緣狀凸起構(gòu)成的以及由鋼板構(gòu)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(nèi)滑動(dòng)，并分別成對(duì)在保持架的槽內(nèi)引導(dǎo)。一般在保持架的圓周上構(gòu)成三個(gè)槽。對(duì)此也可選擇保持架具有球循環(huán)，球體在里面以無盡的順序循環(huán)。
由外軸成套圈，內(nèi)軸成套圈，滾動(dòng)體，需要時(shí)保持件和活塞組成的裝置可作為一個(gè)安裝單元預(yù)安裝。裝置技術(shù)的費(fèi)用降到最低限度。組合軸承內(nèi)彈性變形的內(nèi)圈補(bǔ)償組合軸承彼此相對(duì)的支座在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)箱體內(nèi)對(duì)中的同心度誤差。用于將支座安裝到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)箱體內(nèi)的加工技術(shù)費(fèi)用有所降低。外軸承套圈內(nèi)部的活塞不受來自換擋元件上徑向負(fù)荷力的影響并在外軸承套圈內(nèi)準(zhǔn)確引導(dǎo)。由于從橫向力中活塞的不均勻負(fù)荷到換擋元件上的摩擦損耗并因此壓力形成中的散射得到避免。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)箱體內(nèi)的支座可以更大的公差制造。取消了支座的精密加工，因?yàn)榛钊谕廨S承套圈內(nèi)引導(dǎo)以及需要時(shí)利用密封件緊貼在外軸承套圈的壁上。


下面借助附圖的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。其中圖1示出依據(jù)本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施例；圖2示出依據(jù)本發(fā)明裝置的另一個(gè)實(shí)施例；圖3示出圖2裝置沿III-III線段的剖面。
具體實(shí)施例方式
圖1示出裝置1的實(shí)施例，用于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(nèi)，借助于保持架5支承球體方式受到引導(dǎo)的滾動(dòng)體6以及活塞7。外軸承套圈4在圓周面上限制壓力室8?；钊?限制向換擋軸3的壓力室8并在外軸承套圈4內(nèi)縱向移動(dòng)。密封件7a固定在由鋼板無切削構(gòu)成的活塞上并環(huán)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垂直的力借助于滾動(dòng)體6支承在外軸承套圈4內(nèi)。保持架5具有多個(gè)設(shè)置在換擋軸3圓周上的槽，里面引導(dǎo)一個(gè)或者一排滾動(dòng)體6。外軸承套圈4由薄壁鋼板套筒狀拉伸制成并具有圓柱體的橫截面。外軸承套圈4上的定中卷邊4a便于將活塞7以及帶有滾動(dòng)體6的保持架5安裝在外軸承套圈4內(nèi)。
通過外軸承套圈4遠(yuǎn)離定中卷邊4a側(cè)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?；钊?借助于施加的壓力在定中卷邊4a的方向上移動(dòng)，與此同時(shí)將開關(guān)主軸3在縱向上移動(dòng)。在此方面，開關(guān)主軸3通過在外軸承套圈4圓柱體構(gòu)成的外表面上滾壓的滾動(dòng)體6支承在外軸承套圈4上。按圖1所示，活塞7處于活塞7最大行程H的位置上?；钊?從這一位置借助于換擋軸3縱向移動(dòng)到開4b方向的相反方向上。在此方面，換擋軸3例如借助于換擋軸另一端上的另一依據(jù)本發(fā)明和未示出的裝置操作。
圖2示出依據(jù)本發(fā)明裝置9的另一實(shí)施例。在外軸承套圈10內(nèi)縱向移動(dòng)支承換擋元件2。換擋元件2為換擋滑桿11，通過內(nèi)軸承套圈12支承在滾動(dòng)體13上并通過滾動(dòng)體13支承在外軸承套圈10上。滾動(dòng)體13在保持架16內(nèi)引導(dǎo)。此外，活塞14在外軸承套圈10內(nèi)縱向移動(dòng)。外軸承套圈10為由鋼板杯狀-圓柱體構(gòu)成的拉伸件。定中卷邊10a便于將單個(gè)部件組裝成一個(gè)單元。壓力室15對(duì)著換擋滑桿11借助于活塞14限制。活塞14上固定連接活塞14和外軸承套圈10之間環(huán)形槽的密封件14a。壓力室對(duì)著另一側(cè)面通過軸承套圈10的底部10b封閉。底部10b具有一個(gè)或者多個(gè)例如變速器油的液壓液進(jìn)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(dòng)，與此同時(shí)縱向移動(dòng)換擋滑桿11。圖2示出活塞14處于活塞14的最大行程H的位置上?；钊?4從這一位置通過換擋滑桿11施壓可縱向移動(dòng)到相反方向上。與此同時(shí)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，換擋滑桿11至少在其末端上具有矩形的橫截面。內(nèi)軸承套圈12由鋼板制成，在其上側(cè)開槽并因此在切線方向上部分環(huán)繞環(huán)繞換擋滑桿11。從內(nèi)軸承套圈12的鋼板中彎曲凸出緊貼在換擋滑桿11上的支柱12a。內(nèi)軸承套圈12內(nèi)裝有滾道12b。滾道12b彈性變形構(gòu)成，并分別將一排滾動(dòng)體13向外軸承套圈10預(yù)張緊。在此方面，內(nèi)軸承套圈12支承在換擋滑桿11上。支柱12a使該設(shè)置穩(wěn)定。滾動(dòng)體13仍為球體。保持架16為便于安裝在內(nèi)軸承套圈12上在縱向上開槽構(gòu)成。組合軸承無間隙設(shè)置。
附圖符號(hào)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(dòng)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 換擋滑桿12 軸承套圈12a 支柱12b 滾道13 滾動(dòng)體14 活塞14a 密封件15 壓力室16 保持架
權(quán)利要求
1.用于支承和至少輔助操作換擋元件(2)的裝置(1，9)，其中，至少借助于在壓力室(8，15)內(nèi)至少一個(gè)縱向移動(dòng)的以及施加壓力的活塞(7，14)支承的換擋元件(2)在換擋運(yùn)動(dòng)時(shí)可相對(duì)于薄壁軸承套圈(4，10)縱向移動(dòng)，并且其中，換擋元件(2)借助于在軸承套圈(4，12)上滾壓的滾動(dòng)體(6，13)支承在軸承套圈(4，10)上，其特征在于，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(dòng)設(shè)置在外軸承套圈(4，12)內(nèi)。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其中，裝置(9)具有內(nèi)軸承套圈(12)以及外軸承套圈(10)，其中，內(nèi)軸承套圈(12)圓周面上至少部分環(huán)繞換擋元件(2)，與此同時(shí)通過滾動(dòng)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(nèi)軸承套圈(12)將滾動(dòng)體(13)徑向向外地向外軸承套圈(10)彈性無間隙預(yù)張緊。
3.按權(quán)利要求2所述的裝置，其中，內(nèi)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(huán)繞換擋元件(2)，內(nèi)軸承套圈(12)具有用于滾動(dòng)體(13)的至少三個(gè)縱向分布的滾道(12b)。
4.按權(quán)利要求1所述的裝置，其中，外軸承套圈(4)套筒狀構(gòu)成，其中，壓力室(8)由圓柱體構(gòu)成的并且圓周面上封閉環(huán)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(nèi)縱向引導(dǎo)。
5.按權(quán)利要求1所述的裝置，其中，外軸承套圈(10)杯狀構(gòu)成，其中，壓力室(15)徑向外側(cè)由圓柱體構(gòu)成的軸承套圈(12)以及在縱側(cè)上通過外軸承套圈(10)的底部(10b)限制，活塞(14)在圓柱體構(gòu)成的軸承套圈(12)內(nèi)縱向引導(dǎo)。
6.按權(quán)利要求1所述的裝置，其中，壓力借助于液壓液體產(chǎn)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(huán)形至少有時(shí)緊貼在外軸承套圈(4，12)上。
7.按權(quán)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(gè)交替作用的裝置(1)可縱向來回移動(dòng)。
8.按權(quán)利要求1所述的裝置，其中，換擋元件(2)為換擋滑桿(11)，其中，換擋滑桿(11)通過兩個(gè)相互交替作用的裝置(9)可來回移動(dòng)，其中，壓力室(15)之一各自在取決于移動(dòng)方向的情況下，借助于壓力室(15)內(nèi)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(chǎn)生至少支持換擋運(yùn)動(dòng)的以及在換擋滑桿(11)上利用換擋運(yùn)動(dòng)縱向定向的力。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于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)并容納可縱向移動(dòng)的活塞(7)以及支承換擋元件(2)的滾動(dòng)體(6)。
文檔編號(hào)F16H63/30GK1646839SQ03808151
公開日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2003年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月11日
發(fā)明者彼得·施納普, 梅拉妮·柏拉特柴克 申請(qǐng)人:依納-謝夫勒兩合公司