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摘要
申請專利號:

CN200980124346.X

申請日:

2009.04.24

公開號:

CN102077002B

公開日:

2014.09.17

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F16H 63/20申請日:20090424|||公開
IPC分類號: F16H63/20 主分類號: F16H63/20
申請人: 格特拉格傳動機構和齒輪工廠赫爾曼·哈根邁爾有限公司&兩合公司
發明人: B·克澤爾; T·倫茨; H·伊姆霍爾茲; T·馬克斯
地址: 德國下格龍巴赫
優先權: 2008.06.25 DE 102008031815.9
專利代理機構: 北京市金杜律師事務所 11256 代理人: 蘇娟
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法律狀態
申請(專利)號:

CN200980124346.X

授權公告號:

102077002B||||||

法律狀態公告日:

2014.09.17|||2011.07.06|||2011.05.25

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種用于機動車變速器(10)的換檔機構(20),機動車變速器具有多個齒輪檔位(1-7、R),換檔機構具有定向在軸向方向(32)上的換檔軸(36)并且具有能夠接合在能夠軸向移動以改變所述齒輪檔位(1-7、R)的換檔套筒(18)上的多個換檔構件(22),所述換檔軸(36)能夠旋轉地支撐以選擇所述換檔套筒(18)中的一個并且能夠軸向位移地支撐以改變所述齒輪檔位(1-7、R),每個所述換檔構件(22)具有一驅動器裝置(34)以用于聯接至所述換檔軸(36),所述換檔軸(36)具有聯接機構(38),該聯接機構根據所述換檔軸(36)的旋轉位置能夠與所述換檔構件(22)中的一個的所述驅動器裝置(34)接合以將所述換檔構件(22)軸向聯接至所述換檔軸(36)。每個所述驅動器裝置(34)具有至少三個凸起(68)的多個凸起,所述凸起定向在軸向方向上,并且使得相關聯的所述換檔構件(22)和所述換檔軸(36)能夠在多個軸向相對位置處彼此聯接。

權利要求書

1: 一種用于機動車變速器 (10) 的換檔機構 (20), 所述機動車變速器具有多個齒輪檔 位 (1-7、 R), 所述換檔機構具有在軸向方向 (32) 上對準的換檔軸 (36) 并且具有能夠接合在 能夠軸向移動以改變所述齒輪檔位 (1-7、 R) 的換檔套筒 (18) 上的多個換檔構件 (22), 所 述換檔軸 (36) 被安裝為能夠旋轉以在每種情況下選擇所述換檔套筒 (18) 中的一個并且能 夠軸向位移以改變所述齒輪檔位 (1-7、 R), 每個所述換檔構件 (22) 具有一驅動器裝置 (34) 以用于聯接至所述換檔軸 (36), 所述換檔軸 (36) 具有聯接機構 (38), 所述聯接機構能夠根 據所述換檔軸 (36) 的旋轉位置在每種情況下與所述換檔構件 (22) 中的一個的所述驅動器 裝置 (34) 接合以將所述換檔構件 (22) 軸向聯接至所述換檔軸 (36), 其特征在于, 每個所述驅動器裝置 (34) 具有至少為三個的多個凸起 (68), 所述凸起在軸向方向上 對準, 并且使得相關聯的所述換檔構件 (22) 和所述換檔軸 (36) 能夠在多個軸向相對位置 處彼此聯接。
2: 根據權利要求 1 所述的換檔機構, 或者根據權利要求 1 的前序部分所述的換檔機構, 其特征在于, 所述聯接機構 (38) 具有多個聯接裝置 (40), 其中所述聯接裝置 (40) 中的至少 兩個被布置為在所述換檔軸 (36) 的軸向長度上和周向上分布。
3: 根據權利要求 2 所述的換檔機構, 其特征在于, 所述聯接裝置 (40) 在所述換檔軸 (36) 的周向上分布使得在至少兩個聯接裝置 (40) 之間形成周向間隔 (58)。
4: 根據權利要求 3 所述的換檔機構, 其特征在于, 駐車鎖聯接機構 (74) 設置在一周向 間隔 (58) 中, 所述駐車鎖聯接機構 (74) 能夠同時與兩個驅動器裝置 (34) 接合。
5: 根據權利要求 1 所述的換檔機構, 其特征在于, 所述聯接機構 (38) 具有聯接裝置 (40), 至少兩個驅動器裝置 (34) 繞所述聯接機構 (40) 布置以分布在所述換檔軸 (36) 的周 向方向上。
6: 根據權利要求 5 所述的換檔機構, 其特征在于, 所述驅動器裝置 (34) 被布置為繞所 述換檔軸 (36) 的周向均勻地分布。
7: 根據權利要求 5 或 6 所述的換檔機構, 其特征在于, 在所述驅動器裝置 (34) 中的至 少兩個之間形成周向間隔 (58)。
8: 根據權利要求 5 至 7 中的任意一項所述的換檔機構, 其特征在于, 至少兩個換檔構件 (22) 布置在所述聯接裝置 (40) 的軸向相對側。
9: 根據權利要求 5 至 8 中的任意一項所述的換檔機構, 其特征在于, 所述驅動器裝置 (34) 形成在軸向板 (106) 上, 所述軸向板 (106) 從所述換檔構件 (22) 在軸向方向上延伸。
10: 根據權利要求 5 至 9 中的任意一項所述的換檔機構, 其特征在于, 用于使所述換檔 軸 (36) 軸向位移的齒條部分 (52) 形成于與所述聯接裝置 (40) 軸向對準的板部分 (108) 上。
11: 根據權利要求 1 至 10 中的任意一項所述的換檔機構, 其特征在于, 每個所述換檔構 件 (22) 具有一安裝部分 (29), 所述換檔構件 (22) 能夠通過所述安裝部分 (29) 安裝以能夠 在每種情況下在軸向方向上移動, 并且至少兩個所述換檔構件 (22) 的所述安裝部分 (29) 安裝在共用的安裝軸 (30 ; 30A、 30B) 上以相對于彼此軸向偏置。
12: 根據權利要求 11 所述的換檔機構, 其特征在于, 所述換檔構件 (22) 安裝在所述安 裝軸 (30 ; 30A、 30B) 上以能夠在軸向方向上自由移動。 2
13: 根據權利要求 11 或 12 所述的換檔機構, 其特征在于, 所述換檔軸 (36) 和所述安裝 軸 (30 ; 30A、 30B) 在它們的至少一個端部處安裝在共用的安裝部件 (54、 56) 上。
14: 根據權利要求 1 至 13 中的任意一項所述的換檔機構, 其特征在于, 所述換檔構件 (22) 中的至少一個分配有鎖定裝置 (95), 所述鎖定裝置能夠根據所述換檔軸 (36) 的旋轉 位置將該換檔構件 (22) 相對于所述機動車變速器 (10) 的殼體 (96) 在軸向方向上鎖定。
15: 根據權利要求 11 所述的換檔機構, 其特征在于, 所述換檔軸 (36) 形成所述安裝軸 (30), 且分配給所述換檔構件 (22) 的所述聯接裝置 (40) 是所述換檔軸 (36) 中的凹陷部分 (90), 且所述換檔構件 (22) 的所述驅動器裝置 (34) 具有栓 (92), 所述栓能夠在徑向方向上 在所述換檔構件 (22) 上移動, 且接合入所述凹陷部分 (90) 中以用于軸向聯接, 并且在所述 換檔軸 (36) 的其他旋轉位置下在徑向向外側的方向上偏置。
16: 根據權利要求 14 和 15 所述的換檔機構, 其特征在于, 所述栓 (92) 在所述換檔軸 (36) 的其他旋轉位置下接合入所述殼體 (96) 的各自的鎖定凹陷部分 (98) 中。

說明書


換檔機構

    技術領域 本發明涉及機動車變速器的換檔機構, 所述機動車變速器具有多個齒輪檔位, 換 檔機構具有在軸向方向上對準的換檔軸, 并且具有能夠接合在能夠軸向位移以改變齒輪檔 位的換檔套筒上的多個換檔構件, 換檔軸被安裝為可以旋轉以在每種情況下選擇換檔套筒 中的一個并且可以軸向位移以改變齒輪檔位, 每個換檔構件具有一個驅動器裝置以用于聯 接換檔軸, 換檔軸具有能夠根據換檔軸的旋轉位置在每種情況下與換檔構件中的一個的驅 動器裝置接合以將該換檔構件軸向聯接至換檔軸的聯接機構, 如 DE 102006000247 所公開 的。
     背景技術
     文獻 DE 102006000247 涉及一種用于雙離合變速器的分組換檔致動機構。致動機 構包括旋轉以選擇齒輪檔位且 ( 通過齒條 ) 軸向位移以換檔的換檔軸。聯接機構形成在換 檔軸上, 聯接機構包括聯接裝置, 其具有在軸向方向上彼此對準的多個三個凹槽部分。此外, 在每種情況下換檔構件上形成有凸起形式的驅動器裝置, 驅動器裝置被布置為在周向 方向上分布并且在軸向方向上彼此對準。
     上述現有的致動機構使得能夠通過中央軸在一個分變速器中換到一個齒輪檔位 且同時在另一個分變速器中換到另一個齒輪檔位。
     文獻 DE 102004006807 涉及一種換檔致動器機構, 其具有旋轉以進行換檔的換檔 軸, 換檔構件安裝在各個換檔軌道上, 所述換檔軌道軸向偏置并且通過換檔軸上的凸起來 進行選擇。
     DE 10108881 和 DE 10206561 中公開了類似的致動機構。 在后者中, 可以實現不同 的分變速器的多個齒輪檔位的同時接合。但是齒輪檔位仍可以相對于彼此鎖定。 發明內容 針對上述背景, 本發明的一個目的是提供用于機動車變速器的一種改進的換檔機 構, 特別的是, 該換檔機構更加容易生產并且更加適合于縱向安裝和橫向安裝的變速器。
     通過下述用于具有多個齒輪檔位的機動車變速器的換檔機構實現上述目標, 該換 檔機構具有在軸向方向上對準的換檔軸, 并且具有能夠接合在能夠軸向位移以改變齒輪檔 位的換檔套筒上的多個換檔構件, 換檔軸被安裝為可以旋轉以在每種情況下選擇一個換檔 套筒并且可以軸向位移以改變齒輪檔位, 每個換檔構件具有一個驅動器裝置以用于聯接換 檔軸, 換檔軸具有能夠根據換檔軸的旋轉位置在每種情況下與一個換檔構件的驅動器裝置 接合以將該換檔構件軸向聯接至換檔軸的聯接機構, 且其中驅動器裝置具有至少三個凸起 的多個凸起, 所述凸起在軸向方向上對準并且使得相關聯的換檔構件和換檔軸能夠在多個 軸向相對位置下彼此聯接。
     通過上述裝置, 首先能夠實現換檔行程的縮短, 特別是當將上述裝置應用于雙離 合變速器時。 在這種雙離合變速器中, 如果在一個分變速器中齒輪檔位接合, 那么可以通過
     僅僅旋轉換檔軸來隨后實現聯接機構與另一個換檔構件的驅動器裝置之間的聯接。 換句話 說, 這里換檔軸不需要軸向位移, 這導致如上文所述的換檔行程的縮短。
     此外, 每個驅動器裝置具有至少三個凸起的多個凸起, 使得分配給換檔軸的聯接 機構能夠例如僅由一個凸起形成。這可以使得成本降低, 因為在換檔軸上形成凸起或多個 凸起通常與相對高的成本相關聯。
     此外, 根據本發明的換檔機構可以用于縱向安裝的變速器, 也可以用于橫向安裝 的變速器。 在縱向安裝的變速器的情況下, 換檔構件通常都在軸向方向上相對于彼此偏置, 使得在該情況下的聯接機構具有在換檔軸上軸向偏置的多個聯接裝置。這里, 根據本發明 的解決方案能夠實現特別高的成本節約。 現代的用于橫向安裝的變速器通常具有兩個平行 的中間軸, 使得一些換檔構件可以彼此軸向對準。 在所述實施方式中, 通過將驅動器裝置在 軸向方向朝向聯接裝置地重新定位, 聯接機構可以具有更簡單的設計。這也可以獲得成本 節約, 因為換檔叉上的驅動器裝置可以比換檔軸上的聯接機構更加容易實現。
     根據本發明的換檔機構具有軸向對準的換檔軸, 使得換檔軸可以大致平行于車輛 變速器的軸地對準。此外, 換檔機構可以具有很少的部件。這是因為不需要為每個換檔構 件提供單獨的換檔桿。
     因為在每種情況下聯接機構僅能夠與一個換檔構件的驅動器裝置聯接, 所以換檔 構件的安裝可以具有簡單的結構。在換檔過程中, 可以避免對其他換檔構件的拖拽效應 (dragging effect)。如果合適, 甚至可以省略對換檔構件的單獨閂鎖或鎖定。
     聯接機構到驅動器裝置的聯接通常僅在換檔過程的持續中發生, 使得大致僅需要 在所述換檔過程提供能量 ( 以使得相關聯的換檔構件和聯接至所述換檔構件的換檔套筒 軸向移動 )。
     換檔構件可以是換檔叉或換檔搖臂。
     本發明優選地適用于多檔變速器, 特別是正齒輪類型的, 例如自動換檔變速器或 雙離合變速器。
     特別優選地, 聯接機構具有多個聯接裝置, 聯接裝置中的至少兩個被布置為在換 檔軸的軸向長度和周向上分布。 該方面也被認為是與驅動器裝置上的多個凸起的特征相獨 立的單獨的發明。
     在所述的實施方式中, 聯接機構特別地被設計為用于縱向安裝在車輛上的變速 器。
     這里, 在每種情況下, 單獨的聯接裝置可以以結構上簡單的方式形成, 例如在每種 情況下通過從換檔軸徑向延伸的一個或兩個凸起形成。因此, 可以顯著減少換檔軸的成本 花費。
     在所述的實施方式中, 特別有利地, 聯接裝置在換檔軸的周向上以使得至少兩個 聯接裝置之間形成周向間隔的方式分布。
     這里, 所述類型的周向間隔在軸向方向上優選地延伸經過所有聯接裝置。
     優選地, 形成周向間隔使得換檔軸能夠軸向位移而換檔構件中的一個不會因此在 軸向上被驅動。沿著周向間隔的自由位移幫助所使用的傳感器機構的教導過程。
     這里特別有利地, 駐車鎖聯接機構布置在一周向間隔中, 駐車鎖聯接機構被設計 為同時與兩個驅動器裝置接合。在所述的實施方式中, 周向間隔或周向間隔中的一個被用于實現駐車鎖定功能。 通過駐車鎖聯接機構, 換檔軸同時與兩個驅動器裝置接合, 使得兩個齒輪能夠同時接合 ( 在雙離合器變速器的情況下, 特別是同一分變速器的兩個齒輪檔位 )。
     在一種替代的實施方式中, 聯接機構具有聯接裝置, 至少兩個驅動器裝置繞著聯 接裝置布置以在換檔軸的周向方向上分布。
     所述實施方式特別適用于橫向安裝在車輛上的變速器。
     這里, 驅動器裝置特別有利地被布置為繞換檔軸的周向均勻地分布。
     這可以簡化換檔軸的特別是在旋轉方向上的致動。
     此外, 在所述實施方式中, 特別有利地, 周向間隔形成在驅動器裝置中的至少兩個 之間。
     由于周向間隔, 換檔軸能夠軸向位移, 而換檔構件中的一個不會因此在軸向上被 驅動。該沿著周向間隔的自由位移幫助所使用的傳感器機構的教導過程。
     在又一種優選的實施方式中, 至少兩個換檔構件布置在一聯接裝置的軸向相對 側。
     通過該措施, 可以整體上實現軸向緊湊的換檔機構。
     有利地, 驅動器裝置形成于從換檔構件在軸向方向上延伸的軸向板上。 這里, 軸向板可以形成為 ( 例如通過螺紋連接、 焊接等 ) 連接至換檔構件的獨立的部件。 但是通常也可以想到, 軸向板可以與換檔構件一體地形成。
     此外, 有利地, 用于使換檔軸軸向位移的齒條部分形成在與聯接裝置軸向對準的 板部分上。
     通過該措施, 換檔機構可以在軸向方向上具有特別緊湊的設計。
     整體上, 特別有利地, 每個換檔構件具有一個安裝部分, 換檔構件可以通過安裝部 分安裝從而能夠在每種情況下在軸向方向上移動, 并且至少兩個換檔構件的安裝部分安裝 在共用的安裝軸上以能夠相對于彼此軸向偏置。
     這里, 特別優選地, 所有換檔構件的安裝部分軸向偏置地安裝在共用的安裝軸上。
     在所述實施方式中, 特別地可以獲得在徑向方向上緊湊的換檔機構。
     通常在任何情況下, 特別是在縱向安裝的機動車變速器的情況下, 能夠通過換檔 套筒致動的換檔總成能夠在軸向方向上被致動。 因此換檔構件在共用的安裝軸上的軸向偏 置安裝使得安裝空間實現最優化。
     在橫向安裝的機動車變速器的情況下, 優選地, 換檔機構具有彼此平行地布置的 兩個安裝軸, 優選地至少兩個換檔構件以可軸向位移的方式安裝在每個安裝軸上。
     這首先使得結構消耗減少, 特別是當每個換檔構件以可自由位移的方式安裝在各 自的安裝軸上時。 但是, 替代地, 也可以想到換檔構件可以以閂鎖的方式在一定的位置處固 定至安裝軸。這里, 特別有利地, 安裝軸平行于換檔軸地對準。這使得設計簡化。
     有利地, 安裝軸形成獨立于換檔軸的部件。這防止換檔軸和換檔構件之間的拖拽 效應 (dragging effect)。可以改進功能可靠性。
     此外, 換檔構件可以通過獨立的閂鎖裝置被閂鎖在相應的位置處 ( 通常是兩個檔 位位置和位于其間的空檔位置 )。因為避免了拖拽效應, 但是還是可以想到省略獨立的閂
     鎖裝置, 使得閂鎖僅通過換檔套筒閂鎖動作 ( 這通常在任何情況下在換檔總成中出現 ) 發 生。 換句話說, 在所述實施方式中, 換檔構件通過換檔套筒以閂鎖的方式被保持在相應的位 置中。
     優選地, 換檔軸和支承軸在它們的至少一個端部處安裝在共用的安裝部件上。
     換檔機構可以例如以這種方式預先裝配和預先調整。此外, 共用的支承部件使得 功能能夠獨立于機動車變速器殼體的公差。
     在又一種優選的實施方式中, 優選地, 換檔構件中的至少一個分配有鎖定裝置, 鎖 定裝置能夠根據換檔軸的旋轉位置將換檔構件相對于機動車變速器的殼體 ( 或相對于殼 體固定的部件 ) 在軸向方向上鎖定。
     即使當使用獨立的安裝軸時, 拖拽效應基本被消除, 這種鎖定裝置能夠提供額外 的固定, 防止換檔構件意外的移動。這樣例如可以防止一個分變速器中的齒輪檔位的同時 接合。
     此外, 通過這種鎖定裝置, 可以限定不聯接至換檔軸的換檔構件的位置。換句話 說, 在這種情況下可以省略其他的閂鎖裝置。
     在替代的實施方式中, 換檔軸形成安裝軸。該實施方式被認為是獨立于驅動器裝 置的實施方式的單獨的發明。 在所述實施方式中, 換檔構件的安裝部分安裝在換檔軸自身上。這使得安裝空間 進一步優化。但是, 這里可能出現拖拽效應, 這樣獨立的閂鎖裝置和 / 或鎖定裝置是有利 的。但是, 通常可以想到, 與獨立的安裝軸的情況類似, 可僅通過換檔總成的閂鎖裝置 ( 彈 簧 / 墊塊系統 ) 實現閂鎖。
     這里, 特別有利地, 分配給換檔構件的聯接裝置是換檔軸中的凹陷部分, 換檔構件 的驅動器裝置具有栓, 栓能夠在換檔構件上的徑向方向上移動, 且接合入凹陷部分中以用 于軸向聯接, 并且在換檔軸的其他旋轉位置上在徑向向外側方向上偏置。這里, 特別有利 地, 在換檔軸的其他旋轉位置下, 栓接合入殼體的相應的鎖定凹陷部分中。 在所述實施方式 中, 鎖定裝置可以以結構上特別方便的方式釋放。此外, 實現特別緊湊的設計。
     這里, 特別有利地, 可徑向移動地安裝的栓在徑向向內側方向上被預加載。
     這樣, 如果栓與換檔軸的凹陷部分適合地對準, 栓被壓入凹陷部分中, 并且在換檔 構件和換檔軸之間提供軸向聯接。
     在換檔軸構成安裝軸的實施方式中, 可以通過每個聯接裝置形成相應數量的凹陷 部分以與上文所述的驅動器裝置具有多個凸起的其他實施方式相同的方式同樣地實現換 檔行程的縮短。
     整體上有利地, 每個聯接裝置具有至少一個凸起部分, 每個凸起部分相對于換檔 軸在徑向方向突出。
     所述凸起部分可以以相對簡單的方式, 例如由 ( 通過焊接或通過其他措施 ) 固定 至準備好的直的換檔軸的相應的部件實現。
     這里, 特別有利地, 每個驅動器裝置具有至少兩個凹槽部分, 相關聯的聯接裝置的 凸起部分可以接合入凹槽部分中以將相關聯的換檔構件與換檔軸軸向聯接。
     替代地或額外地, 在每種情況下聯接裝置可以具有至少一個凹槽部分。
     這種凹槽部分可以例如通過相對于換檔軸在徑向方向上突起并且軸向偏置的兩
     個凸起形成。但是這種凹槽部分也可以例如通過換檔軸上的凹陷部分形成。
     這里, 特別有利地, 驅動器裝置在每種情況下具有至少一個凸起部分, 凸起部分能 夠接合入相關聯的聯接裝置的凹槽部分中以將相關聯的換檔裝置和換檔軸軸向接合。
     一般地, 聯接裝置具有凸起或凹槽 ( 且驅動器裝置相應地具有凹槽或凸起 ) 在功 能上是不重要的。在各種情況下根據生產和 / 或動力方面分別進行選擇。
     但是, 整體上, 優選地至少一個凸起部分或凹槽部分具有多個凸起或凹陷部分 ( 或凹槽 ), 多個凸起或凹陷部分 ( 或凹槽 ) 在軸向方向上相對于彼此對準, 并且使得能夠 將相關聯的換檔構件和換檔軸在多個軸向相對位置處彼此聯接。
     通過所述措施, 可以實現換檔行程的縮短。在雙離合變速器中使用根據本發明的 換檔機構時是特別有意義的。在雙離合變速器中, 兩個齒輪檔位可以以公知的方式同時接 合, 其中動力流大致僅經過兩個齒輪檔位中的一個。 通過輸入側摩擦離合器的重疊致動, 可 以在牽引力無中斷的情況下將動力流從一個接合的齒輪檔位轉移至另一個接合的齒輪檔 位。
     在形成在軸向方向上彼此對準的多個凸起或凹陷部分 ( 凹槽 ) 的情況下, 換檔軸 例如可以初始軸向地聯接至 ( 第一分變速器的 ) 一換檔構件并且使該換檔構件在軸向方向 上移動。然后, 為了選擇 ( 第二分變速器的 ) 另一個齒輪檔位, 僅需要旋轉換檔軸以將另一 聯接裝置軸向地聯接至另一換檔構件的驅動器裝置, 并接著軸向移動另一換檔構件。 這里, 很明顯, 換檔桿的軸向行程相應地選擇為較大, 使得行程相應于至少三個軸向檔位位置, 優 選地至少五個軸向檔位位置。 此外, 在每種情況下, 在聯接裝置和驅動器裝置上都可以設置多個凸起或凹陷部 分 ( 凹槽 ), 所述凸起和凹陷部分 ( 凹槽 ) 在軸向方向上相對于彼此對準。這樣, 可以例如 在不過分增加換檔軸的尺寸的情況下擴大功能范圍。
     也很明顯的是, 在所述類型的機構中, 不僅可以進行單級換檔, 還可以進行多級換 檔 ( 例如從二檔到三檔甚至到四檔或五檔的換檔過程 )。
     優選地, 機動車變速器的所有換檔離合器總成 ( 同步機構 ) 的換檔路徑相等 ( 或 大致相等 )。
     由于換檔行程的縮短, 可以更快地對錯誤換檔或換檔要求的突然變化做出反應。
     很明顯, 在不脫離本發明的范圍的情況下, 上述特征以及下文將要解釋的特征不 僅可以以分別說明的組合使用, 而且可以以其他的組合或單獨地使用。
     附圖說明 本發明的示例性的實施方式在附圖中示出并且在下文的說明中更加具體地解釋。 附圖中 :
     圖 1 示出根據本發明的換檔機構的第一實施方式的側視圖 ;
     圖 2 示出根據又一種實施方式的換檔機構的換檔軸的展開圖 ;
     圖 3 示出根據本發明的換檔機構的又一種替代的實施方式 ;
     圖 4 示出圖 3 所示的換檔軸的展開圖 ;
     圖 5 示出根據本發明的換檔機構的又一種替代的實施方式 ;
     圖 6 示出根據本發明的換檔機構的又一種替代的實施方式 ;
     圖 7 示出根據本發明的換檔機構的換檔軸的展開圖的局部 ; 圖 8 示出根據本發明的又一種實施方式的示例性的剖視圖 ; 圖 9 示出圖 8 的換檔機構的換檔軸的側視圖 ; 圖 10 示出根據本發明的換檔機構的又一種替代的實施方式的側視圖 ; 圖 11 示出圖 10 的換檔機構在軸向方向上的局部圖 ; 圖 12 示出圖 10 和 11 的換檔裝置的局部, 示出了驅動器裝置和單個聯接裝置 ; 以 圖 13 示出圖 10 至圖 12 的換檔機構的局部透視圖。及
     具體實施方式
     在圖 1 中, 中間軸式多級變速器形式的機動車變速器總體由附圖標記 10 表示。
     機動車變速器 10 被設計為縱向或直列安裝在機動車上, 并且具有第一軸 12 和與 第一軸平行的第二軸 14。 輪組安裝在軸 12、 14 上, 每個輪組分配給一個齒輪檔位, 輪組具有 轉動輪和固定輪。圖 1 僅示例性地示出機動車 10 的用于 4 檔齒輪和 6 檔齒輪的輪組。很 明顯, 機動車變速器 10 可以具有 5 個、 6 個、 7 個或更多個前進齒輪檔位 ( 并且通常還有 1 個倒檔齒輪檔位 )。
     換檔離合器總成 16 布置在用于 4 檔齒輪和 6 檔齒輪的輪組之間。總成 16 的換檔 套筒 18 能夠軸向移動并且被設計為以完全鎖定的方式將用于 6 檔齒輪的輪組的轉動輪或 者將用于 4 檔齒輪的輪組的轉動輪連接至相關聯的軸 ( 在本例中為軸 14)。換檔離合器總 成 16 的換檔套筒 18 可以通過示意性地表示的換檔套筒 18 在軸向方向上移動。
     相應地, 機動車變速器 10 具有用于 2 檔齒輪 / 倒檔齒輪、 1 檔齒輪 /3 檔齒輪和 7 檔齒輪 /5 檔齒輪的輪組 ( 為使得示圖更加清楚, 在圖 1 中未示出 ), 每個輪組分配有一個相 應的換檔離合器總成 16。
     機動車變速器 10 優選地是雙離合變速器, 具有兩個分變速器, 每個分變速器在輸 入側分配有一個獨立的摩擦離合器。一個分變速器包含偶數齒輪檔位, 另一分變速器包含 奇數齒輪檔位。倒檔齒輪分配給兩個分變速器中的一個, 在本例中為具有偶數齒輪檔位的 分變速器。
     為了致動機動車 10 的換檔離合器總成 16 的換檔套筒 18, 提供換檔機構 ( 在圖 1 中總體表示為 20)。
     換檔機構 20 具有多個換檔叉 22, 每個換檔叉分配給換檔套筒 18 中的一個。采用 下標 a、 b、 c、 d 對換檔叉 22 進行區別。
     每個換檔叉 22 具有一個安裝部分 29 ; 換檔叉 22 通過安裝部分 29 安裝在共用的 安裝軸 30 上。安裝軸 30 在機動車變速器 10 的軸向方向 32 上延伸, 也就是說, 平行于軸 12 和 14。換檔叉 22 安裝在安裝軸 30 上從而在軸向方向上分布。此外, 換檔叉 22 可以在安裝 軸 30 上進行軸向的位移, 如圖 1 中相應的箭頭所示。
     每個換檔叉 22 具有一個驅動器裝置 34。驅動器裝置 34 用于使換檔叉 22 沿著安 裝軸 30 在軸向方向 32 上位移。
     換檔機構 20 還具有換檔軸 36, 換檔軸 36 獨立于安裝軸 30 地形成但是平行于安裝 軸 30 地對準。換檔軸 36 具有聯接機構 38, 聯接機構 38 包括多個聯接裝置 40( 具有相應的下標 a、 b、 c、 d)。每個聯接裝置 40 分配有一個換檔叉 22 的驅動器裝置 34。
     聯接裝置 40 相應地布置在換檔軸 36 上以在軸向方向 32 上分布。此外, 聯接裝置 40 被布置為在周向方向上繞換檔軸 36 分布。
     這樣, 根據換檔軸 36 的旋轉定位, 在每種情況下一個聯接裝置 40 與相關聯的驅動 器裝置 34 聯接。在圖 1 中示出聯接裝置 40b 與相關聯的換檔叉 22b 的驅動器裝置 34b 相 聯接。其他的驅動器裝置 34a、 34c、 34d 與換檔軸 36 分離。因此換檔軸 36 的旋轉運動是選 擇運動 W。相應地, 換檔軸 36 的軸向運動是換檔運動 S, 換檔運動 S 時在每種情況下一個聯 接裝置 40 在軸向方向上驅動一個驅動器裝置 34, 并由此使得相關聯的換檔叉 22 軸向位移。
     提供旋轉驅動裝置 42 以旋轉換檔軸 36。 這可以是液壓驅動器, 但是在本例中為電 馬達 44。提供直線驅動裝置 46 以用于換檔運動 S。這也可以是液壓設計, 但是在本例中由 電馬達 48 形成, 該電馬達 48 連接至與換檔軸 36 的齒條部分 52 接合的小齒輪 50。
     電馬達 44 可以相對于換檔軸 36 同軸地布置, 但是電馬達 44 也可以相對于換檔軸 36 偏置且平行地布置并且通過齒輪組驅動換檔軸 36。電馬達 48 可以, 如圖所示, 垂直于換 檔軸 36 的延伸方向地布置, 但也可以與之平行地布置。當電馬達 48 與換檔軸 36 平行地布 置時, 電馬達 48 可以通過錐齒輪連接至換檔軸 36 的齒條部分。 換檔軸 36 和安裝軸 30 在其端部區域通過第一安裝部件 54 和第二安裝部件 56 安 裝。換檔軸 36 可以通過旋轉驅動裝置 42 間接地安裝在安裝部件 56 上。
     換檔機構 20 被設計為分組換檔致動機構, 并且能夠在每種情況下移動一個換檔 叉 22 而不影響到其他的換檔叉。此外, 聯接裝置 40 可以在換檔叉 22 的任何軸向位置與驅 動器裝置 34 分離, 使得在一個分變速器 ( 第一變速器組 ) 中接合齒輪之后, 還可以在第二 個分變速器 ( 第二變速器組 ) 中另外接合齒輪。 消除了換檔軸 36 和換檔叉 22 之間的接觸, 由此消除了未聯接的元件的不希望的移動。
     換檔叉 22 可以以能夠在軸向自由移動的方式安裝在安裝軸 30 上。可以通過在任 何情況下通常設置在換檔離合器總成 16 中的閂鎖裝置 ( 例如彈簧 / 墊塊總成 ) 軸向地固 定換檔套筒 18, 以及由此固定與換檔套筒 18 相接合的換檔構件 22, 從而限定相應的檔位位 置 ( 空檔或第一檔位位置 ( 例如 6 檔齒輪 ) 和第二檔位位置 ( 例如 4 檔齒輪 ))。替代地, 很明顯也可以在換檔叉 22 和安裝軸 30 之間的接合區域提供適當的閂鎖裝置。此外, 通常 不必要將 ( 自動換檔變速器中、 整個變速器的 ) 一個分變速器的換檔叉 22 相對于另一個分 變速器的換檔叉 22 鎖定。但是也可以額外提供這種鎖定裝置。
     圖 2 示出換檔機構 20 的另一種實施方式的換檔軸的展開圖。換檔機構 20 通常在 設計和功能上相應于圖 1 中的換檔機構 20, 其中每個驅動器裝置僅具有一個凸起, 從而僅 能在有限的程度上實現換檔行程的縮短。但是這也可以通過每個驅動器裝置 34 的凸起從 各自的聯接裝置 40 的外側軸向地接合而實現。
     也可以看出, 換檔軸在一個周向部分 (0°到 40° ) 具有第一聯接裝置 40a, 第一 聯接裝置 40a 包括兩個突出的凸起, 凸起之間形成凹槽。相應地, 具有相同設計的聯接裝置 40b 布置在從 90°到 130°的周向區域, 第三聯接裝置 40c 布置在從 180°到 220°的周向 區域, 且第四聯接裝置 40d 布置在從 270°到 310°的周向區域。
     在示出的實施方式中, 每個換檔構件 22 具有單獨凸起的形式的驅動器裝置 34, 凸
     起的尺寸能夠配合在聯接裝置 40 的兩個凸起之間的凹槽中。在圖 2 所示的情況中, 驅動器 裝置 34a 與聯接裝置 40a 相聯接。相反, 其他驅動器裝置與相關聯的聯接裝置分離。
     圖 2 中也可以看出, 聯接裝置 40 繞著換檔軸 36 的周向分布, 在每種情況下聯接裝 置 40 之間都形成一個周向間隔 58( 例如從 40°到 90° )。
     所述周向間隔 58 的尺寸使得, 當驅動器裝置 34a 與周向間隔 58 對準時, 換檔軸 36 可以在軸向方向上自由移動而不會與任何聯接裝置 40 接合。這一可自由位移的特性對于 所使用的傳感器機構的教導過程是有利的。此外, 相應的周向間隔也對于選擇的驅動器裝 置所需要的精確度有正面的影響 ( 精確度不需要那么高 )。
     接下來的圖 3 至圖 9 分別示出換檔機構 20 的替代的實施方式。所述換檔機構 20 在設計與功能上與圖 1 和 / 或圖 2 的換檔機構 20 基本相應。因此, 下面僅對它們的區別進 行說明。
     首先, 圖 3 示出旋轉驅動裝置 42 可以具有平行于換檔軸 36 并且相對于換檔軸 36 偏置布置的電馬達。旋轉驅動裝置 42 可以通過輪組 60 連接至換檔軸 36。圖 3 還示出, 齒 條部分 52 可以具有多個環狀的齒槽 62, 不管換檔軸 36 的旋轉位置如何小齒輪 50 都可以嚙 合在環狀齒槽 62 中。 這里, 輪組 60 優選地被設計為使得分配給換檔軸 36 的輪比連接至驅動馬達 42 的 輪寬很多 ( 僅在圖 3 中表示 )。 這樣, 換檔軸 36 可以軸向地位移, 而不會使選擇驅動裝置 42 不得不共同地移動。其他類型的用于選擇驅動裝置 42 的端側直線引導裝置也是可能的。
     在圖 3 的換檔機構 20 中, 每個聯接裝置 40a 不僅具有之間形成凹槽的兩個凸起。 事實上, 每個聯接裝置 40 具有在軸向方向上相對于彼此偏置布置的多個凸起部分 64, 并且 在每種情況下凸起部分之間形成一凹槽部分 66。 在本實施方式中, 每個聯接裝置 40 共分配 有五個凹槽部分 66。換檔構件 22 的驅動器裝置 34a 具有能夠接合入五個凹槽部分 66 中的 每一個中的單個凸起。凹槽部分 66 與檔位位置彼此的間隔相對應地彼此隔開。在圖 3 中, 凸起部分 68 例如接合在中間的凹槽部分 66 中。假設這是空檔位置, 那么為了將換檔叉 22 移入一個檔位位置中, 在每種情況下都需要將換檔叉 22 移動與兩個相鄰的凹槽部分 66 之 間的間隔相對應的距離。
     通過聯接裝置 40 的這種設計, 可以實現換檔行程的縮短, 這一點將基于圖 4 進行 解釋。
     圖 4 是基于例如換檔軸 36 已經使換檔叉 22a 的凸起部分 68a 位移了一個凹槽間 距 ( 相應于例如從空檔位置到第一檔位位置的移動 ) 的換檔過程。由此開始, 可以僅通過 換檔軸 36 的旋轉運動將另一個凸起部分 ( 例如 68b) 直接推入相關聯的聯接裝置 ( 例如 40b) 的凹槽 66 中的一個中, 而不需要先將換檔軸 36 軸向位移。這里, 每個聯接裝置 40 具 有五個凹槽 66 允許換檔機構 20 的選擇和換檔過程的任何希望的組合。
     圖 4 也示出駐車鎖聯接機構 74。駐車鎖聯接機構 74 在周向間隔 58 中具有第一對 駐車鎖凸起 76, 第一對駐車鎖凸起 76 彼此相鄰地軸向布置, 并且之間形成駐車鎖凹槽 78。 駐車鎖聯接機構 74 以相應的方式在相同的周向間隔 58 中具有之間形成駐車鎖凹槽 82 的 第二對駐車鎖凸起 80。 駐車鎖凹槽 78 與駐車鎖凹槽 82 彼此軸向隔開的距離相應于兩個凸 起 68 彼此的間距。
     如果換檔軸 36 旋轉使得例如凸起 68a、 68b 同時與駐車鎖凹槽 78、 82 接合, 有可能
     使分配給同一分變速器的 ( 或者在自動換檔變速器的情況下, 分配給同一變速器的 ) 兩個 齒輪檔位同時接合, 使得變速器卡住并由此實現駐車鎖定功能。
     圖 5 示出換檔機構 20 的替代的實施方式, 其中換檔軸 36 的每個聯接裝置 40 都僅 具有單個凸起部分 64。在本實施方式中, 每個驅動器裝置 34 都具有多個凸起部分 68 和形 成在其間的槽 70。圖 5 的示圖的其他方面在功能上與圖 3 和圖 4 的換檔機構 20 相同。
     圖 6 示出又一種替代的實施方式, 其中每個驅動器裝置 34 都與圖 5 中的設計相 同。但是, 每個聯接裝置 40 都具有兩個凸起部分 64, 凸起部分 64 之間形成凹槽部分 66。 在本實施方式中, 也可以想到在驅動器裝置 34 中僅提供三個凹槽 70 而非五個凹槽 70。這 里, 可以獲得與圖 3 和圖 4 的換檔機構 20 相同的功能范圍。此外, 圖 6 的示圖與圖 1 所示 的驅動器裝置 34 和聯接裝置 40 相對應。
     圖 7 示出每個凸起部分 64( 或凸起部分 68) 可以形成為具有插入斜角 86, 以使得 凸起部分 68( 或凸起部分 64) 能夠更容易地插入。
     圖 8 和圖 9 示出換檔機構 20 的又一種替代的實施方式。
     在換檔機構 20 中, 換檔軸 36 同時形成安裝軸 30。換句話說, 每個換檔叉 22 直接 安裝在換檔軸 36 上。每個聯接裝置 40 通過換檔軸 36 中的凹陷部分 90 形成。每個驅動器 裝置 34 通過能夠徑向移動地安裝在換檔叉 22 上的栓 92 形成。更準確地, 栓 92 通過各自 的彈簧 94 在徑向方向上朝向換檔軸 36 受到預加載。 根據換檔軸 36 的旋轉位置, 在每種情況下一栓 92 接合在相關聯的凹陷部分 90 中。栓 92 也可以是鎖定裝置 95 的一部分。圖 8 示出機動車變速器的殼體 96( 或固定地連 接至殼體的其他部分 )。 殼體上形成鎖定凹陷部分 98, 特別是當栓 92 被迫使克服彈簧 94 的 作用力離開其相關聯的凹陷部分 90 時, 栓 92 的徑向外端可以接合在鎖定凹陷部分 98 中。 也就是說, 當相關聯的換檔叉 22 未被選擇時, 換檔叉 22 相對于殼體 96 鎖定。
     換檔機構 20 的整體結構緊湊并且可以設置成預先組裝的單元。根據輪組的配置 也可以以模塊化的方式進行組裝。
     圖 8 和圖 9 的換檔機構 20 的其他方面在設計和功能上可以與前文所述的換檔機 構相同。
     此外, 圖 9 示出, 代替每個聯接裝置 40 一個凹陷部分 90, 可以在換檔軸 36 上設置 多個凹陷部分 66。圖 9 示意性地表示了聯接裝置 40b。在該情況下, 也同樣可以與前文所 述的實施方式的情況一樣地實現換檔行程的縮短。同樣, 驅動器裝置也可以分配有不是一 個栓 92 而是多個栓 92, 多個栓 92 相對于彼此軸向偏置地設置以實現相應的功能范圍。
     圖 10 至圖 13 示出根據本發明的換檔機構 20 的又一種替代的實施方式。
     換檔機構 20 被特別設計為用于橫向安裝在機動車上的機動車變速器。
     圖 10 至圖 13 的換檔機構 20 的基本操作模式和基本設計與圖 1 至圖 9 中的相對 應。因此, 相同的元件由相同的附圖標記表示。下面將僅解釋它們之間的區別。
     換檔機構 20 具有中央換檔軸 36, 中央換檔軸 36 軸向地 ( 在軸向方向 32 上 ) 位 移以進行換檔并且旋轉以進行選擇。此外, 換檔機構 20 具有旋轉驅動裝置 ( 選擇驅動裝 置 )42, 其包括與換檔軸 36 軸向平行對準的電馬達 44。通過示意性地表示的旋轉驅動齒輪 100, 電馬達 44 的輸出軸聯接以驅動換檔軸 36。此外, 換檔機構 20 具有直線驅動裝置 46, 其包括電馬達 48。電馬達 48 設置在垂直于軸向方向 32 的方向上。
     換檔機構 20 的換檔構件 22 不是安裝在單個安裝軸上, 而是安裝在兩個相互平行 的安裝軸 30A 和 30B 上。更準確地, 換檔構件 22a 和 22c 以能夠軸向自由移動的方式安裝 在第一安裝軸 30A 上。換檔構件 22b 和 22d 以能夠軸向自由移動的方式安裝在第二安裝軸 30B 上。
     采用單個聯接裝置 40 的形式的聯接機構 38 設置在換檔軸 36 上。聯接裝置 40 具 有兩個凸起和位于凸起之間的凹槽。換檔構件 22a 和換檔構件 22c 設置在聯接裝置 40 的 軸向相對側。換檔構件 22b 和換檔構件 22d 以同樣的方式設置在聯接裝置 40 的軸向相對 側。
     每個換檔構件 22 分配有驅動器裝置 34, 每個驅動器裝置 34 具有從換檔構件 22 軸 向延伸的軸向板。軸向板上設置有多個凸起以及位于凸起之間的凹槽。聯接裝置 40 和驅 動器裝置 34 之間的整體聯接大致與上文關于圖 6 的設計相應。同樣, 聯接裝置 40 也可以 僅具有一個凸起 ( 與圖 5 一樣 )。
     如圖 11 所示, 每個換檔構件 22 具有叉部件 102, 叉部件接合在換檔離合器總成 16 的相應的換檔套筒中。每個叉部件 102 以可軸向自由移動的方式安裝在相關聯的安裝軸 30A、 30B 上。此外, 臂部件 104 與各自的叉部件 102 剛性地連接。每個臂部件 104 從安裝軸 30A、 30B 朝向中央換檔軸 36 延伸。上文所述的軸向板固定至臂部件 104。
     換檔構件 22 的驅動器裝置 34 被布置為在換檔軸 36 的周向方向上繞聯接裝置 40 分布。
     如圖 12 所示, 驅動器裝置 34 優選地被布置為繞換檔軸 36 的周圍均勻分布。 這里, 驅動器裝置 34 在周向方向上彼此隔開周向間隔 58, 周向間隔 58 的一般功能與圖 2、 4 中的 周向間隔 58 相應。特別地, 聯接裝置 40 被設計為比周向間隔 58 更窄, 使得聯接裝置 40 能 夠在兩個驅動器裝置 ( 在圖 12 中為驅動器裝置 34b、 34d) 之間軸向自由移動。
     圖 13 示出直線驅動裝置 46 具有板部件 108, 板部件 108 以橋的方式在聯接裝置 40 上延伸。換檔軸 36 可旋轉地安裝在板部件 108 的橋柱上。此外, 板部件 108 在軸向方向 上聯接至換檔軸 36。
     板部件 108 在徑向外側具有齒條部分 52, 小齒輪 50 接合在齒條部分 52 上。小齒 輪 50 通過直線驅動齒輪 110 聯接至直線驅動裝置 46 的電馬達 48 的輸出軸。
     圖 13 還示例性地示出形成在軸向板 106 上的驅動器裝置 34。軸向板 106 剛性地 連接至換檔構件 ( 換檔叉 )22 的臂部件 104 上。
     軸向板 106 在徑向指向換檔軸 36 的一側上具有彼此軸向隔開的多個凸起 68 以及 位于凸起 68 之間的凹槽 70。如圖 13 所示在換檔軸 36 的相應的旋轉位置, 聯接裝置的凸起 66 接合在軸向板 106 的凹槽 70 中使得換檔叉 22 軸向聯接至換檔軸 36。
     換檔叉 22 的軸向板 106 彼此軸向對準并且繞著換檔軸 36 地設置使得聯接裝置 40 能夠根據旋轉位置與換檔叉 22 的驅動器裝置 34 中的一個接合。

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