CN102046451B - 变速系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于具有可倾斜驾驶室的车辆的变速系统，包括可操作地安装于所述驾驶室的操纵杆(1)，连接于所述操纵杆(1)、用于向变速箱传递机械指令的柔性控制电缆(11)，以及设置为引导所述控制电缆(11)的电缆导管(9)，其特征在于，所述电缆导管(9)枢轴连接于所述驾驶室，使得当所述驾驶室相对于车架(17)倾斜时所述电缆导管(9)能够相对于所述驾驶室枢转。

Description

变速系统

技术领域

本发明涉及一种用于具有可倾斜驾驶室的车辆的变速系统，包括可操作地安装于驾驶室的操纵杆，与操纵杆连接、用于向变速箱传递机械指令的柔性控制电缆，以及设置用来引导控制电缆的电缆导管。

背景技术

在诸如卡车的重型车辆中主发动机一般位于驾驶室的下方。为了便于维修和保养，驾驶室通常枢轴连接于车架上。驾驶室和车架之间的枢轴线总是位于车辆中非常靠前的部位，而且相对于车辆的纵向其定向为横向。从而，驾驶室可以向前倾斜以允许全面接触到主发动机。

可以理解，这种倾斜机构给在驾驶室和车辆其他部分之间提供通信的所有单元造成了问题。尤其是，例如需要将变速指令由驾驶室中的手动操纵杆传递至位于主发动机附近的变速箱的机械通信难以用可倾斜驾驶室实现。

已知可以通过在驾驶室倾斜之前解耦操纵杆与变速箱之间的机械通信来解决这个问题。由于在实现前后还包括解耦以及重耦合步骤，处理起来很麻烦。此外，需要额外的开口来实现机械通信。

本领域中还熟知利用柔性控制电缆，即在电缆包皮内具有内部线缆的博登拉线(Bowden cable)，将变速指令从操纵杆传递到变速箱。控制电缆布线到驾驶室和车架之间的枢轴线附近而且朝向变速箱。由于驾驶室和车架之间的枢轴线优选安装在非常靠前的位置以全面接触到主发动机，控制电缆通常在冷却系统的前方从操纵杆开始平行于驾驶室地板向前布线、向下弯曲，然后向后朝向变速箱。当驾驶室相对于车架倾斜时，控制电缆的弯曲部分则能够灵活地适应驾驶室的运动。平行于驾驶室地板布线的控制电缆部分简单地跟随枢轴运动，不需要改变其相对于驾驶室的位置。

这种方案具有几个缺点。首先，在车辆最靠前的部分仅有非常有限的空间来布线控制电缆。由于曲率半径具有功能下限，控制电缆在这个非常靠前的位置需要大量空间。其次，与操纵杆和变速箱之间的距离相比较，控制电缆的长度相对较大。控制电缆越长，需要克服的摩擦力越大，所涉及的材料和运行费用越高。再次，由于附近的冷却器，这个非常靠前的部分是热的，而且需要用于控制电缆的耐热材料也增加生产成本。

US 6,904,996B2中公开了一种可替代的方案。其描述了将操纵杆置于驾驶室的仪表板内，以使得控制电缆在驾驶室非常靠前的部分基本上垂直向下布线，并在驾驶室的下方向后朝向变速箱。本方案仅需要90°的曲率和更短的电缆，而不需要180°的曲率。

然而，通常没有选择将操纵杆设置在驾驶室的仪表板上。大多数制造商具有确定的设计，其中操纵杆应该是与驾驶室地板连接。此外，在驾驶室非常靠前的部分没有空间设置操纵杆。最终，基于人体工程学的原因，大多数驾驶员更喜欢与驾驶室地板连接的操纵杆的普通底部位置。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于具有可倾斜驾驶室车辆的改进的变速系统，克服了现有技术的上述缺陷。

该目的通过根据权利要求1特征的本发明变速系统来实现。本发明的优选实施方式是从属权利要求的主题。

根据本发明，提供了一种用于具有可倾斜驾驶室的车辆的变速系统，包括：可操作地安装于驾驶室的操纵杆，与操纵杆连接、用于向变速箱传递机械指令的柔性控制电缆，以及设置用来引导控制电缆的电缆导管，其特征在于，电缆导管枢轴连接于驾驶室，以使得当驾驶室相对于车架倾斜时电缆导管能够相对于驾驶室枢转。

变速系统的操纵杆例如可以是用于向变速箱传递机械档位选择或者变速指令的变速杆。另外，操纵杆也可以是用于向变速箱传递机械离合器啮合或脱离指令的离合致动器。尽管此处讨论的本发明的具体实施方式显示了操纵杆仅为变速杆，本领域技术人员可以理解操纵杆也可以为离合致动器。

由于本发明的变速系统的电缆导管枢轴连接于驾驶室，电缆的长度可以设计为远小于普通变速系统中的电缆长度。电缆不必通过车辆非常靠前的部分中热的且有限的空间布线，当驾驶室倾斜时，枢轴连接能够防止电缆以尖锐的角度弯曲。当驾驶室向前倾斜的过程中驾驶室地板举离车架时，电缆导管和驾驶室之间的枢轴连接保证了电缆导管与向前倾斜的驾驶室协调一致地向下转动。因此当倾斜驾驶室时可以使用更短的电缆布线而不至于引起电缆的尖锐弯曲。

可以理解，电缆导管和驾驶室之间的枢轴线优选为基本平行于驾驶室和车架之间的倾斜轴。柔性控制电缆可以是液压管或者气动传输系统。然而，柔性控制电缆优选为包括内部线缆和外部电缆包皮的博登拉线，其中电缆包皮与电缆导管连接，内部线缆枢轴连接于设置为从操纵杆传递变速指令的活动式杆臂。这种活动式杆臂通常从操纵杆接收机械变速或选择指令或离合器啮合或脱离指令，而且由安装操纵杆的中央接合处平行于操纵杆轴线基本垂直向下延伸。

一般需要两根控制电缆分别将变速和选择指令从操纵杆传递至变速箱。因此，本发明的变速系统优选包括连接于电缆导管的两根控制电缆。两根电缆可以分别或者共同通过管状软导管或者套管向变速箱布线。

在本发明变速系统的优选实施方式中，电缆导管是适于一端容纳至少一根电缆、且另一端安装有枢轴接头的细长构件。这种细长的电缆导管构件具有这样的优点：驾驶室倾斜时电缆导管向下的枢转补偿了驾驶室和车架之间增加的距离。在本优选实施方式中电缆的长度甚至可以设置得更短。电缆导管构件可以包括至少一个吊耳来容纳控制电缆的电缆包皮。优选地，电缆导管构件包括两个吊耳，每个分别接收变速电缆和换挡选择电缆的电缆包皮。

在本发明变速系统的优选实施方式中，操作杆通过操作杆支架可操作地安装于驾驶室，所述操作杆支架固定于驾驶室中。在本实施方式中，电缆导管可以枢轴连接到操作杆支架。

本发明变速系统的优选实施方式也可以包括适于锁定电缆导管至操作位置的锁定机构，其中与电缆导管连接的控制电缆末端部分的纵轴基本平行于驾驶室的地板。电缆导管的操作位置一般是当驾驶室不倾斜时，相对于基本垂直的操纵杆轴线电缆导管的纵轴基本成直角的位置。在这个位置，电缆可以朝着位于驾驶室下方发动机舱内的变速箱向下弯曲一个相对较大的曲率。

为了保养、修理或维修方便的目的，锁定机构可以优选为当驾驶室相对于车架倾斜时，适于解锁电缆导管以允许相对于驾驶室的枢转运动。

此外，变速系统的优选实施方式可以包括弹性元件，适于当驾驶室相对于车架倾斜时，向操作位置推动电缆导管。弹性元件可以是弹簧元件。此外，当驾驶室相对于车架完全倾斜时弹性元件可以对处于电缆导管完全枢转位置的电缆导管具有锁定效果。

特别地，优选的变速系统可以包括曲柄，设置为以一个角度偏差绕电缆导管的枢轴线与电缆导管协调一致地枢转，并适于当电缆导管相对于驾驶室从初始位置枢转至完全枢转位置时对弹性元件施加力。连接杆可以铰接到曲柄，并设置为加载弹性元件，其中当曲柄基本到达死点而且电缆导管完全旋转时弹性力起到锁定效果。当驾驶室完全倾斜时，锁定的电缆导管完全转动位置有利于变速系统的保养、修理或维修。此外，当完全枢转时电缆导管不会对控制电缆施加横向拉力。

附图说明

下面结合附图更详细地说明本发明的优选实施方式。

图1示出了具有处于操作状态及完全枢转状态的电缆导管的本发明变速系统的安装好的优选实施方式的侧视图；

图2示出了具有处于操作状态电缆导管的发明的变速系统的优选实施方式的侧视图；

图3示出了当驾驶室完全倾斜时具有处于完全枢转状态电缆导管的发明的变速系统的优选实施方式的侧视图；

图4示出了具有处于操作状态电缆导管的发明的变速系统的优选实施方式的详细侧视图；

图5示出了具有处于完全枢转状态电缆导管的发明的变速系统的优选实施方式的详细侧视图；

图6示出了具有处于操作状态电缆导管的发明的变速系统的优选实施方式的详细透视图；

图7示出了具有处于完全枢转状态电缆导管的发明的变速系统的优选实施方式的详细透视图；

图8-图11示出了具有处于四种不同状态电缆导管的发明的变速系统的优选实施方式的更加详细的侧视图；

图12和图13是具有分别处于操作状态和完全枢转状态电缆导管的发明的变速系统的优选实施方式的更加详细的透视图。

具体实施方式

安装在车辆上的发明的变速系统的优选实施方式如图1所示，其中仅示出车辆中选择的部分以允许察看发明的变速系统。图1示出了变速系统的两个位置，即驾驶室(未示出)没有倾斜的操作位置和驾驶室完全向前倾斜的倾斜位置。

变速系统包括操纵杆1，其通过操纵杆支架3可操作地安装于驾驶室地板21(见图2)。操纵杆支架3固定于驾驶室地板21，并通过驾驶室地板21上的开口向下延伸以提供相对于车辆纵轴具有水平并横向定向的枢轴线A的枢轴接头。在驾驶室地板21的下方，细长的电缆导管构件9枢轴连接于由操纵杆支架3提供的枢轴接头。两根电缆11，每根的一个端部分别连接电缆导管9，一根用于传递变速指令，另一根用于传递换挡选择指令。控制电缆11彼此基本平行布线于呈具有相对较大曲率半径，向下进入到发动机舱并最终向后朝向变速箱(未示出)的半圆。在电缆导管9的操作状态下，连接于电缆导管9的电缆11的端部基本水平且平行于驾驶室地板21。

变速系统还包括两个活动式杆臂13，基本与操纵杆1同轴地通过驾驶室地板21的开口向下延伸。提供这些活动式杆臂13分别用于传递操纵杆1的换挡选择和变速指令。电缆11为具有电缆包皮和内部线缆的博登拉线，换挡选择电缆11和变速电缆11的内部线缆分别连接活动式杆臂13中的一个和另一个。换挡选择电缆11和变速电缆11的电缆包皮连接到电缆导管9。

驾驶室安装于驾驶室悬挂支架15上，驾驶室悬挂支架15弹性安装于车架17上并与其枢轴连接。图1中仅示出了处于操作位置的驾驶室悬挂支架15，其中驾驶室处于具有基本水平布置驾驶室地板21的未倾斜操作位置。驾驶室悬挂支架15和车架17之间的枢轴线B位于车辆的最靠前部分，并相对于车辆的纵轴基本水平横向定向，使得驾驶室可以向前倾斜以允许进入到下方的发动机舱进行保养、修理或维修。

在驾驶室的完全倾斜位置，可操作地安装于驾驶室地板21的操纵杆1具有如图1所示的倾斜位置。在该位置包括操纵杆1和操纵杆支架3的固定于驾驶室的所有部分绕枢轴线B向前枢转大约60°。但是，电缆导管9相对于操纵杆支架3绕枢轴线A进行与驾驶室绕枢轴线B同方向的附加协同枢轴运动。这种协同枢轴运动极大地补偿了由于驾驶室的完全倾斜位置控制电缆11需要跨越的增加距离。因此，电缆导管9和操纵杆支架3之间的枢轴连接显著地节省了电缆长度，因为如果电缆导管9固定于操纵杆支架3，则为了提供足够的电缆以跨越增加的距离则需要的电缆长度更长。此外，电缆11不以尖锐的角度弯曲而且不需要通过冷却器(未示出)附近热而且有限的空间布线。

图2和图3分别示出了安装为两种状态、不具有车辆周边部分的发明的变速系统的优选实施方式。可见操纵杆支架3具有伸长部分19，伸长部分19基本平行于驾驶室地板21向前延伸并与提供枢轴接头的向下延伸呈直角。图2中，伸长部分19基本与隐藏在伸长部分19后面的电缆导管9具有相同的长度。在图3中，电缆导管9在完全倾斜状态下相对于操纵杆支架3和驾驶室地板21是可见的。图4和图5给出了具有各种状态下的电缆导管9的变速系统在不连接有电缆11的更加详细的视图。伸长部分19的功能在图8至图11中解释。

图6和图7给出了关于系统不同部件之间连接的更好的视图。操纵杆支架3包括具有孔23的凸缘22，操纵杆支架3可以通过孔23由螺栓或螺栓固定在驾驶室地板21上。细长的电缆导管构件9具有大致T型的形状，包括两个侧臂25，每个侧臂25具有两个吊耳27以容纳控制电缆11的电缆包皮。控制电缆11未示出，但是可以理解每个控制电缆11的内部线缆通过连接于吊耳27的电缆外包皮的端部向内部线缆连接的活动式杆臂13中的一个突出。在图6和图7的透视图中，仅可见两个活动式杆臂13中的一个。

变速系统的优选实施方式中包含的锁定机构在图8至图11中进行说明。锁定机构包括连接杆29，其可绕枢轴线C枢轴连接于操纵杆支架3的伸长部分19的端部，其中枢轴线C平行于枢轴线A。连接杆29通过弹簧31弹性安装使得当连接杆29朝向枢轴线C纵向移动时弹簧31被压缩。在图12和图13中可见连接杆29铰接于曲柄33，曲柄33固定于电缆导管9并绕枢轴线A与电缆导管9协同枢转。细长的电缆导管构件9和曲轴33之间具有角度偏差，使得当电缆导管9处于如图2、4、6、8和12中所示的操作位置时，连接杆29相对于操纵杆支架3的伸长部件19呈一个角度布置。在该位置处，弹簧31已经预加载使得曲柄33由于弹簧31的弹性力偏转并抵靠于止动螺栓35上，止动螺栓35防止曲柄33和电缆导管9由于弹性力而产生的枢转。因而，实现锁定效果使得电缆导管9锁定于操作位置，其中连接于电缆导管9的控制电缆11的端部的纵轴线基本平行于驾驶室的地板21。位于该位置的曲柄33和电缆导管9仅能够向下转动并抵抗弹簧31的弹性力。由图8至图11可见当驾驶室向前倾斜时，随着电缆导管9向下转动连接杆29如何由曲柄33向枢轴线C推动以压缩弹簧31。如图3、5、7、11和13中所示电缆导管9的完全枢转状态下，连接杆29到达了基本与操纵杆支架3的伸长部分19平行的位置。在该完全枢转状态下，曲柄33基本达到死点。弹簧31被最大程度地压缩，但是由于杆臂基本为零弹性力基本上未给曲柄33带来任何转动力矩。这种情况可导致锁定效果。例如，可能具有止动装置(未示出)，其允许曲柄33和/或电缆导管9仅能越过死点转动很小的一个角度。那么弹性力则对曲柄33产生转动力矩，并通过将曲柄33和/或电缆导管9推向止动装置将电缆导管9锁定在完全枢转状态。

图8至图13也示出了连接器装置35，用于将控制电缆11的内部线缆连接至用于传递来自操纵杆1的变速和选择指令的活动式杆臂13。U型连接器装置35包围并绕平行于枢轴线A的枢轴线D枢轴连接于杆臂13。控制电缆11的内部线缆连接于连接器装置35，使得来自于操纵杆1的变速或选择指令可以传递至控制电缆11的内部线缆。通过连接器装置35的枢轴连接保证了当电缆导管9枢转时内部线缆不会以锐角弯曲。此外，控制电缆11的内部线缆可以更加容易地跟随活动式杆臂13的变速或换挡选择运动。

Claims (12)

1.一种用于具有可倾斜驾驶室的车辆的变速系统，包括可操作地安装于所述驾驶室的操纵杆（1），连接于所述操纵杆（1）、用于向变速箱传递机械指令的柔性控制电缆（11），以及设置为引导所述控制电缆（11）的电缆导管（9），其中，所述电缆导管（9）枢轴连接于所述驾驶室，以使得当所述驾驶室相对于车架（17）倾斜时所述电缆导管（9）能够相对于所述驾驶室枢转，其特征在于，

所述操纵杆（1）通过固定于所述驾驶室的操纵杆支架（3）可操作地安装于所述驾驶室，而且所述电缆导管（9）枢轴连接于所述操纵杆支架（3）。

2.如权利要求1所述的变速系统，其中，所述电缆导管（9）和所述驾驶室之间的枢轴线（A）基本平行于所述驾驶室和所述车架（17）之间的倾斜轴（B）。

3.如权利要求1或2所述的变速系统，其中，所述控制电缆（11）是包括内部线缆和外部电缆包皮的博登拉线，其中，所述电缆包皮连接于电缆导管（9）而且所述内部线缆枢轴连接于设置为从所述操纵杆（1）传递机械指令的活动式杆臂（13）。

4.如权利要求1或2所述的变速系统，其中，所述电缆导管（9）为细长元件，适于在一端容纳至少一根控制电缆（11）且在其另一端安装有枢轴接头。

5.如权利要求4所述的变速系统，其中，所述电缆导管（9）包括至少一个吊耳（27）以容纳所述控制电缆（11）的电缆包皮。

6.如权利要求1或2所述的变速系统，其中，所述变速系统包括适于将所述电缆导管（9）锁定于操作位置的锁定机构，其中与所述电缆导管（9）连接的控制电缆（11）末端部分的纵轴基本平行于所述驾驶室的地板（21）。

7.如权利要求6所述的变速系统，其中，所述锁定机构适于解锁所述电缆导管（9），以当所述驾驶室相对于所述车架（17）倾斜时允许相对于所述驾驶室的枢转运动。

8.如权利要求1所述的变速系统，其中，所述变速系统包括弹性元件（31），适于当所述驾驶室相对于所述车架（17）倾斜时，向操作位置推动所述电缆导管（9）。

9.如权利要求8所述的变速系统，其中，所述弹性元件（31）为弹簧元件（31）。

10.如权利要求8所述的变速系统，其中，当所述驾驶室相对于所述车架（17）完全倾斜时，所述弹性元件（31）对处于电缆导管（9）完全枢转位置的所述电缆导管（9）具有锁定效果。

11.如权利要求8-10任一项所述的变速系统，其中，所述变速系统包括曲柄（33），设置为以一角度偏差绕所述电缆导管（9）的枢轴线（A）与所述电缆导管（9）协同枢转，并适于当所述电缆导管（9）相对于所述驾驶室从初始位置枢转至完全枢转位置时对所述弹性元件（31）施加力。

12.如权利要求11所述的变速系统，其中，连接杆（29）铰接于所述曲柄（33）并设置为加载所述弹性元件（31），其中，当所述曲柄（33）基本到达死点且所述电缆导管（9）完全枢转时，弹性力造成锁定效果。

Images