用于机动车变速器的换挡装置的制作方法

文档序号:5792499阅读:148来源:国知局
专利名称:用于机动车变速器的换挡装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种机动车变速器的换挡装置,该变速器包含至少两个轴线平行的、 能选择地经由多个不同传动比的挡位齿轮组彼此处于传动连接的变速器轴,该换挡装置包含换挡轴,其为了传递选择过程而可轴向移动地并且为了传递换挡过程而围绕其纵向轴线可旋转支承地设置在变速器壳体中,并且包含形锁合地起作用的换挡锁止器以与运行相关地阻止换挡轴向一个外部的换挡叉轴拨块凹槽中的轴向移动。
背景技术
用于机动车的多级的变速器除了行星自动变速器和双离合器变速器之外通常设计成单中间轴离合器,其具有两个轴线平行的变速器轴,其可以选择地经由多个不同传动比的挡位齿轮组彼此处于驱动连接。挡位齿轮分别具有至少一个不可相对旋转地设置在两个变速器轴其中一个上的固定齿轮和一个可旋转地支承在另外的变速器轴上的浮动齿轮。 在前进挡的情况下相应的浮动齿轮直接与配设的固定齿轮处于啮合连接并且能够借助于一个配设的挡位离合器与相应的变速器轴不可旋转地连接。在倒挡的情况下浮动齿轮为了旋转方向反向而经由中间齿轮与配设的固定齿轮处于驱动连接。通过相应的挡位离合器的闭合,相应的挡位齿轮组的浮动齿轮与配设的变速器轴不可旋转地连接并且因此在变速器内部接入相应的挡位。通常挡位离合器设计成锁止同步的或不同步的牙嵌式离合器,其分别经由不可相对旋转地且可轴向移动地设置在相关的变速器轴上的换挡结合套接合和分离。为了操纵换挡结合套和因此为了在变速器内部接入和脱离挡位,通常存在一个换档拨叉轴,其轴线平行于相关的变速器轴布置、可轴向移动地支承并且经由一个刚性固定的且嵌入换挡结合套的外部的环形槽中的换挡拨叉形锁合地与换挡结合套处于调节连接。 替代地,换挡拨叉轴也可以经由与一个摇臂的形锁合的嵌接处于调节连接,该摇臂设置在换挡拨叉轴和换挡结合套之间、围绕一个切向的旋转轴线可偏转地支承并且以一个叉状的部分嵌入换挡结合套的外部的环形槽中。为了限定构造空间需要,两个相邻的挡位齿轮组的浮动齿轮分别优选设置在相同的变速器轴上并且相关的挡位离合器在一个换挡叠中利用一个共同的换挡结合套组合,从而相关的两个挡位的接入和脱离经由一个唯一的换挡拨叉轴的轴向连接在相应相反的方向上的轴向移动实现。特别是在可手动换挡的机动车变速器中,彼此相继的各挡位的挡位齿轮组通常成对地沿着轴向相邻地设置在变速器轴上,成对地具有固定和浮动齿轮相对于变速器轴的相同的配置并且具有共同的换挡叠,从而分别两个依次相继的挡位经由一个共同的换挡拨叉轴可被接入和脱离。因此挡位相对于换挡拨叉轴的配置对应于通常的H或多H换挡线路, 其具有多个换挡叉轴拨块凹槽和一个将机动车的手动换挡装置的各换挡叉轴拨块凹槽连接的选择通道,经由所述换挡线路司机可以手动选择通道和接入和脱离一个配设于选择的换挡叉轴拨块凹槽的挡位。
位于变速器内部的挡位相对于换挡拨叉轴的配置在这种情况下对应于在手动换挡杠杆的换挡线路中的相应的挡位相对于换挡叉轴拨块凹槽的配置。这使得可以实现手动换挡杠杆的选择和换挡运动经由位于变速器外部的杆和绳索牵引装置和位于变速器内部的换挡轴相对简单地机械传递给变速器的换挡拨叉轴和换挡叠,其中换挡轴大多垂直于承载挡位齿轮的变速器轴设置并且可轴向移动地以及围绕其纵向轴线可旋转地支承。通过这样设置的换挡轴的轴向移动,一个配设的换挡轴的换挡指与多个换挡拨叉轴其中一个的带动器嵌接,这对应于一个换挡过程,即对应于换挡叉轴拨块凹槽的选择。通过换挡轴围绕其纵向轴线的旋转,相关的换挡拨叉轴通过换挡指的回转运动被轴向移动,这对应于一个换挡过程,即对应于相应的换挡叉轴拨块凹槽的挡位的接入和脱离。手动换挡杠杆的选择运动,即在选择通道(Wahlgasse)内部在两个换挡叉轴拨块凹槽之间的换挡杠杆位置的变换,因此在变速器内部对应于换挡轴在两个换挡叉轴之间的调节连接的变换,并且换挡杠杆的换挡运动,即在选择的换挡叉轴拨块凹槽内部在一个第一挡位的接通位置、一个空挡位置和一个第二挡位的接通位置之间的换挡杠杆位置变换,在变速器内部对应于与换挡轴经由配设的换挡拨叉轴耦合的换挡套在一个第一接通位置、一个空挡位置和一个第二接通位置之间的轴向移动,在所述接通位置接合配设的第一挡位的挡位离合器,在所述空挡位置两个配设的挡位离合器被分离,在所述第二接通位置配设的第二挡位的挡位离合器被接合。可手动换挡的机动车变速器至今通常具有五个或六个前进挡和因此具有具有相对较小数量的换挡叉轴拨块凹槽。在附图如和恥中示出这种类型的变速器的已知的换挡线路。五挡变速器的这种已知的换挡线路20根据图fe仅仅具有三个换挡叉轴拨块凹槽21、 22,23和一个将各换挡叉轴拨块凹槽连接的选择通道对。第一挡位Gl和第二挡位G2配设于外部的第一换挡叉轴拨块凹槽21。第三挡位G3和第四挡位G4配设于一个中间的第二换挡叉轴拨块凹槽22,在该第二换挡叉轴拨块凹槽中手动换挡杠杆25借助于弹簧元件被保持在选择通道M内部或者手动换挡杠杆25在释放时在选择通道M内部自动返回到所述第二换挡叉轴拨块凹槽。第五挡位G5和倒车挡R配设于一个外部的第三换挡叉轴拨块凹槽23。为了避免了倒车挡R的无意的接入,在具有这种类型的换挡线路20的换挡装置中通常设置一个换挡锁止器,其可以设计成冲击锁止器,设计成浸压锁止器或设计成拉力环锁止器。根据图恥的六挡变速器的这种已知的换挡线路30具有四个换挡叉轴拨块凹槽 31、32、33、34和一个将各换挡叉轴拨块凹槽相连接的选择通道35。在该换挡线路30中外部的第三换挡叉轴拨块凹槽33被配设于第五挡G5和第六挡G6。第四换挡叉轴拨块凹槽 34设置在外部的第一换挡叉轴拨块凹槽31外部并且仅仅配设倒车挡R。倒车挡R的无意的接入可以在具有这种换挡线路30的换挡装置中不仅通过上述类型的换挡锁止器而且也通过选择锁止器阻止,通过所述锁止器从第一换挡叉轴拨块凹槽 31的空挡位置出发通过提高的选择力加难或通过可松脱的形锁合锁止来阻止对第四换挡叉轴拨块凹槽34的选择。这种类型的换挡和选择锁止器通常与位于变速器外部的换挡装置中的手动换挡杠杆36共同作用,大多根据机动车进行特定设计并且限于在手动变速器中的应用。
基于总是进一步降低机动车的燃料消耗的需要,然而需要提高变速器的挡位数量,因为可以减小在各挡位之间的速比跳跃使得相关的内燃机可以尽可能持久地在一个具有较低的单位燃料消耗的转速范围内运行。这必然导致较高数量的换挡叉轴拨块凹槽,这特别是在手动的变速器的情况下由于在手动换挡杠杆47的换挡线路中相对小的换挡叉轴拨块凹槽间距可能导致选择和切换到一个不合适的挡位。为了阐述这个问题,在图5c中示出一个八挡变速器的换挡线路40,其具有五个换挡叉轴拨块凹槽41、42、43、44、45和一个将各换挡叉轴拨块凹槽相连接的选择通道46。该换挡线路40(其由在DE 3934733A1中描述的载货车变速器的换挡装置中已知,以类似的形式扩展了一个爬行挡)相对于根据图恥的六挡变速器的换挡线路30具有一个另外的换挡叉轴拨块凹槽44,其设置在第三换挡叉轴拨块凹槽43外部并且包含第七挡G7和第八挡 G8。在具有这种类型的换挡线路的变速器或换挡装置中存在这样的危险,即在从第二换挡叉轴拨块凹槽42的一个挡位G3或G4向第三换挡叉轴拨块凹槽43的一个挡位G5或 G6的升挡过程中无意地越过用于挡位G5或G6的换挡叉轴拨块凹槽并且因此错误地接通第四换挡叉轴拨块凹槽44的一个挡位G7、G8。这种错误的接通导致提高的牵引力损失并且使得立即向较低的挡位G5或G6的修正接通成为必要。虽然可以通过上述类型的换挡或选择锁止器对倒挡R或倒挡R的换挡叉轴拨块凹槽45进行限定,但是配设最高的前进挡G7、G8的外部的换挡叉轴拨块凹槽44的这样类型的限定由于与之关联的换挡延迟证明是不可接受的。因此有意义的是,给一个多级的变速器的换挡装置配设这样的换挡线路,其具有选择锁止器用于与工作相关地阻止对外部的换挡叉轴拨块凹槽44的选择。在DE 10031754A1中描述了一种变速器的换挡装置,其具有与之合适的位于变速器内部设置的换挡锁止器。这种依靠提高调节力起作用的换挡锁止器包含一个弹簧加载的球体,其被垂直于变速器的换挡轴引导并且与换挡轴的表面处于接触。通过换挡轴在优选配设倒车挡R的外部的换挡叉轴拨块凹槽和紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽之间的直径增大,在换挡轴向外部的换挡叉轴拨块凹槽中的轴向选择运动时得到所需要的调节力的升高,其例如在选择调节器的电动设计时能够通过与之相关的致动器的提高的电流消耗被识别。在由DE 3141271C2已知的具有一个主变速器和一个二级的区域组的组变速器的换挡装置中,其可以经由一个共同的换挡轴手动换挡,一个类似的换挡锁止器具有一个被弹簧加载的推杆,其垂直于换挡轴引导并且与换挡轴的表面接触。通过换挡轴在一个配设快速行驶区域的低的挡位的换挡叉轴拨块凹槽和一个配设缓慢行驶区域的高的挡位的换挡叉轴拨块凹槽之间的直径升高,在换挡轴的轴向的选择运动以进行区域降挡时出现所需要的调节力的升高。在经由压力活塞对推杆的压力弹簧起作用的压力介质压力的接入,其在超过一个较高的机动车行驶速度时实现,所需要的调节力如此提高,使得尽可能排除无意的区域降挡。而在DE 3046885C2中描述一种组变速器的换挡装置,其具有一个可手动换挡的主变速器和一个可自动换挡的二级的区域组。区域组的切换经由双作用的压力介质操纵的切换缸体实现,其经由两个探测固定在换挡轴上的卡锁体的控制轮廓的换向阀进行控制。为了在区域降挡时避免直接选择主变速器的配设较低的挡位的换挡叉轴拨块凹槽,设置一个垂直于换挡轴定向的具有锁止栓的锁止缸体,其同样可被两个换向阀控制。在区域降挡时锁止栓通过压力介质的供给克服复位弹簧的力被压入锁止位置,在该锁止位置形锁合地阻止换挡轴从主变速器的配设较高的挡位的换挡叉轴拨块凹槽移入配设较低的挡位的换挡叉轴拨块凹槽。在锁止缸体的无压力切换时,这在达到配设较高的挡位的换挡叉轴拨块凹槽时实现,压力介质经由节流通道流出,从而时间延迟地出现配设较低的挡位的换挡叉轴拨块凹槽的解锁。在由DE 10232530A1已知具有类似的换挡锁止器的变速器换挡装置。换挡锁止器基于垂直于换挡轴定向的锁止缸体,其具有锁止栓,其永久地被变速器的润滑油压力加载。 在高的润滑油压力时,其在行驶期间在离合器通常闭合时出现,锁止栓克服复位弹簧的弹簧力被压入一个锁止位置,在该锁止位置形锁合地阻止换挡轴轴向移动到一个配设倒车挡的外部的换挡叉轴拨块凹槽中。在低的润滑油压力时,这在机动车静止状态和离合器打开时出现,锁止栓被复位弹簧压回到其原始位置并且因此可以实现所述外部的换挡叉轴拨块凹槽的选择以及倒车挡的接入。具有与行驶速度相关的换挡锁止器的可手动换挡的变速器的控制装置在DE 19908147A1中描述。这种已知的换挡锁止器具有一个离心力测量机构,其优选设置在永久地与机动车的驱动轮处于驱动连接的变速器输出轴上。在高的行驶速度时与离心力测量机构机械连接的锁止栓被移入一个锁止位置,在该锁止位置换挡轴的向配设倒挡的外部的换挡叉轴拨块凹槽中的轴向移动被形锁合地锁止。在低的行驶速度时,特别是在机动车的静止状态,锁止栓被复位弹簧移回到其原始位置并且因此解锁具有倒挡的换挡叉轴拨块凹槽。上述的换挡装置可以利用相对较小的改变费用也用于与工作相关地锁止一个配设最高的前进挡的外部的换挡叉轴拨块凹槽。利用由DE10031754A1和DE 3141271C2已知的换挡锁止器然而由于换挡锁止器的提高调节力的作用方式而不能可靠阻止无意地选择一个外部的换挡叉轴拨块凹槽。此外,已知的根据DE 3141271C2, DE 3046885C2和DE 19908147A1的换挡锁止器分别具有不利地较高的控制技术耗费,其与高的制造费用和高的易受干扰性相关联。由DE 3141271C2,DE 3046885C2和DE 10232530A1已知的换挡锁止器由于其基于压力介质的工作方式此外证明是特别易受干扰的。

发明内容
在此背景下,本发明的目的在于,建议一种开头所述类型的机动车变速器的换挡装置的形锁合作用的换挡锁止器,其具有简单和节省空间的构造,同时无外部的能量起作用,并且不仅在可手动换挡的变速器中而且可以在可自动换挡的变速器中应用。上述目的通过具有权利要求1的特征的换挡装置实现,而有利的构造和改进在从属权利要求2至15中给出。因此,本发明涉及一种机动车变速器的换挡装置,其包含至少两个轴线平行的、选择地经由多个不同传动比的挡位齿轮组能彼此处于传动连接的变速器轴,该换挡装置包含换挡轴,其为了传递选择过程而可轴向移动地并且为了传递换挡过程而围绕其纵向轴线可旋转支承地设置在变速器壳体中,并且包含形锁合地起作用的换挡锁止器以与运行相关地阻止换挡轴向一个外部的换挡叉轴拨块凹槽中的轴向移动。为了实现上述目的,在该换挡装置中建议,换挡锁止器包含同轴于换挡轴可轴向移动地且可旋转地支承的锁止环,该锁止环包含沿着轴向位于内部的止挡面和沿着轴向位于外部的锁止面,所述止挡面具有至少一个以外部的换挡叉轴拨块凹槽间距(即换挡轴的在外部的换挡叉轴拨块凹槽和相邻的紧接的内部的(nachstinner)换挡叉轴拨块凹槽之间的轴向调节位移)沿轴向突出的锁止齿。所述锁止环借助于线弹簧被保持在一个轴向的原始位置,在该原始位置换挡轴朝向外部的换挡叉轴拨块凹槽的轴向移动最迟在到达第二内部(zweitirmer)的换挡叉轴拨块凹槽时导致换挡轴的止挡面贴靠在锁止齿上并且由此原始位置出发换挡轴的进一步的轴向移动,在轴向带动锁止环和张紧线弹簧的情况下, 在到达紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽时导致锁止环的锁止面贴靠在一个固定在壳体上的锁止面上。由此确保了,换挡轴不能被轴向移动越过所述紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽,由此首先形锁合地阻止了选择所述外部的换挡叉轴拨块凹槽和因此阻止了接入所述外部的换挡叉轴拨块凹槽的挡位。此外,所述锁止环借助于扭转弹簧被保持在一个在圆周方向上的原始位置,在该原始位置换挡轴的旋转在到达紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽的至少一个挡位的接通位置时在张紧的线弹簧的复位力的作用下导致锁止环的锁止齿轴向嵌入换挡轴的止挡面中的轴向凹槽中并且因此导致锁止环以换挡叉轴拨块凹槽间距轴向复位,直至锁止环的止挡面贴靠到换挡轴的止挡面上。由此将所述外部的换挡叉轴拨块凹槽重新解锁,从而在脱离相应的挡位之后(即在换挡轴往回旋转到空挡位置之后)所述外部的换挡叉轴拨块凹槽可以被选择并且可以接入一个配设于该换挡叉轴拨块凹槽的挡位。锁止环的锁止齿和换挡轴的轴向凹槽的轮廓可以在原理上设计成任意的轮廓。为了避免磨损或损坏锁止齿的外棱边和切换面的止挡面,然而优选矩形轮廓,利用该轮廓实现两个构件的大面积的接触。在几何反向的意义上也可以的是,锁止齿在锁止环的止挡面上的设置和轴向凹槽在换挡轴的止挡面中的设置能够在相同的工作方式时进行交换。锁止装置通过形锁合地锁止换挡轴的进一步的轴向移动可靠地阻止了从一个位于内部的换挡叉轴拨块凹槽出发直接选择所述外部的换挡叉轴拨块凹槽,只要之前没有接入与所述外部的换挡叉轴拨块凹槽相邻的紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽的挡位。然而通过在所述紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽的接入的挡位的接通位置上锁止环的复位,取消了锁止作用,从而因此可以实现所述外部的换挡叉轴拨块凹槽的选择和接入配设于该外部的换挡叉轴拨块凹槽的挡位。锁止装置根据本发明具有较少的且几何形状简单构成的构件,它们总体上结构简单地构成并且因此可便宜地制造。此外该锁止装置由于其形锁合的且无辅助能量的工作方式可以特别功能可靠地工作。基于位于变速器内部的设置,根据本发明的锁止装置此外不仅在可手动换挡的而且在可自动换挡的变速器中可应用。锁止装置的锁止环可以直接滑动支承在换挡轴上。在换挡轴设计成支承在一个固定在壳体上的引导轴上的空心轴时,锁止环然而优选直接滑动支承在引导轴上。另外一个可能性在于,锁止环滑动支承地设置在一个轴套上,该轴套同轴于换挡轴地在轴向端侧安装在一个壳体构件上。为了可以在需要时越过所述紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽的挡位,有利地在换挡轴的止挡面中为了所述紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽的两个挡位的接通位置分别设置至少一个轴向的凹槽。为了避免了锁定环的不对称的受载和与之相关联的卡死,锁止环在其轴向位于内部的止挡面上有利地具有至少两个径向对置地设置的轴向突出的锁止齿,并且在换挡轴的止挡面中在紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽的每个解锁的接通位置分别设置两个径向对置设置的轴向的凹槽。与锁止环处于作用连接的线弹簧设计成设置在锁止环和一个固定在壳体上的构件之间的压缩弹簧。在一个优选的实施方式中,压缩弹簧设计成螺旋弹簧,其同轴于换挡轴设置并且其外圈分别贴靠在锁止环和所述固定在壳体上的构件的环形凸缘上。替代地压缩弹簧也可以设计成同轴于换挡轴设置的盘形弹簧,并且其轴向的外边缘分别贴靠在锁止环和所述固定在壳体上的构件的环形凸缘上。在另外一个可能的构造方式中,压缩弹簧设计成同轴于换挡轴设置的环形板簧, 并且其轴向的外边缘分别贴靠在锁止环和所述固定在壳体上的构件的环形凸缘上。扭转弹簧优选设计成同轴于换挡轴设置的蝶形弹簧,并且其各支腿在轴向弯曲时分别嵌入到锁止环的和所述固定在壳体上的构件的一个轴向孔中时并且在径向弯曲时分别贴靠在锁止环的和所述固定在壳体上的构件的一个径向突起上。为了减小构件数量,为了节省构造空间和为了简化装配,线弹簧和扭转弹簧然而有利地组合在一个共同的弹簧元件中。优选所述共同的弹簧元件设计成同轴于换挡轴设置的蝶形螺旋弹簧 (Schenkel-schraubenfeder),其外圈分别贴靠在锁止环的和所述固定在壳体上的构件的一个环形凸缘上,并且其支腿在轴向弯曲时分别嵌入到锁止环的和所述固定在壳体上的构件的一个轴向孔中时并且在径向弯曲时分别贴靠在锁止环的和所述固定在壳体上的构件的一个径向突起上。根据本发明换挡锁止器在多级的变速器中设置成升挡锁止器,该多级的变速器具有一个外部的换挡叉轴拨块凹槽,该外部的换挡叉轴拨块凹槽在一个中间的换挡叉轴拨块凹槽外部离开该中间的换挡叉轴拨块凹槽至少两个换挡叉轴拨块凹槽并且配设最高的一个前进挡或最高的两个前进挡。本发明的换挡锁止器然而可以在多级的变速器中设置成倒挡锁止器,该多级的变速器具有一个外部的换挡叉轴拨块凹槽,该外部的换挡叉轴拨块凹槽在一个中间的换挡叉轴拨块凹槽外部离开该中间的换挡叉轴拨块凹槽至少两个换挡叉轴拨块凹槽并且仅仅配设倒车挡。在此然而必须忍受的是,在利用倒车挡起动时在行驶开始时为了将外部的换挡叉轴拨块凹槽解锁,必须首先接入和重新分离所述紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽的一个挡位,该换挡叉轴拨块凹槽大多配设最低的各前进挡。


借助于含有实施例的附图对说明书补充以阐述本发明。附图如下图1位于变速器内部的换挡装置的透视的局部视图,其包含处于装配状态的在切换及换挡轴上起作用的换挡锁止器;图2具有根据图1的换挡锁止器的换挡装置的透视的零件图3a_3b根据图1和图2的换挡锁止器的主要构件;图根据图1至图3的换挡锁止器的各个不同的工作位置;和图如-5(多级的变速器的多个换挡线路。
具体实施例方式根据图1和图2的多级的变速器的换挡装置具有一个切向于和垂直于未示出的变速器的变速器轴设置的换挡轴1,该换挡轴具有至少一个变速杆拨指2。换挡轴1在当前设计成空心轴,其在一个固定在壳体上的引导轴3上可轴向移动地且围绕引导轴的几何的纵向轴线可旋转地支承。引导轴3在端侧固定在一个可固定在壳体上安装的轴承盖4的孔中。换挡轴1的轴向移动对应于一个选择过程,其中所述至少一个变速杆拨指2与一个未示出的配设于一个规定的换挡叉轴拨块凹槽的换挡叉轴脱离形锁合耦合,并且与一个其他的未示出的配设于一个另外的换挡叉轴拨块凹槽的换挡叉轴进入形锁合耦合。换挡轴 1的旋转在此对应于一个换挡过程,在该换挡过程中相应的换挡轴通过变速杆拨指2的转动被轴向移动并且由此接入或脱离一个配设于相应的换挡叉轴拨块凹槽的挡位。形锁合起作用的换挡锁止器5具有一个锁止环6作为主要部件,其同轴于换挡轴 1设置并且在一个被压入轴承盖4的孔中的轴套7上可有限轴向移动地以及围绕换挡轴1 的几何纵向轴线可旋转地支承。锁止环6在其沿着轴向背对轴承盖4的一侧具有一个沿着轴向位于内部的止挡面 8,其具有两个径向对置设置的锁止齿9,这两个锁止齿以外部的换挡叉轴拨块凹槽间距X, 即以换挡轴1在外部的换挡叉轴拨块凹槽44和相邻的紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽43 之间的轴向调节位移,沿着轴向突出。锁止环6在轴向面对轴承盖4的一侧上此外设有一个沿着轴向位于外部的锁止面10。轴承盖4具有一个可与锁止环6的锁止面10处于接触的锁止面11,通过该锁止面限定锁止环6的向外的轴向移动。换挡轴1在轴向端侧具有一个止挡面12,其具有两对在圆周上隔开设置的凹槽 13、14,这两对凹槽分别沿径向对置布置。借助于一个作为压缩和扭转弹簧起作用的蝶形螺旋弹簧15将锁止环6保持在一个轴向的和旋转方向的原始位置,其例如在附图1中出现, 所述蝶形螺旋弹簧以同轴的布置形锁合地一方面固定在锁止环6上并且另外一方面固定在轴承盖4上。接下来基于与根据图5c的换挡线路40相对应的位于变速器内部的换挡线路 (Schaltschema)40详细阐述换挡锁止器5的工作方式,其中被最高的挡位G7和G8占用的外部的换挡叉轴拨块凹槽44应当通过换挡锁止器5与运行相关地被锁止。为了理解该工作方式,首先要参见锁止环6和换挡轴1的轴向彼此面对的轮廓,其在附图3a和北中可特别好地看出。锁止环6的两个锁止齿9在圆周上如此对准,使得它们在锁止环6的旋转的原始位置在换挡轴1朝轴承盖4或外部的换挡叉轴拨块凹槽44轴向移动时碰撞到换挡轴1的止挡面12上。在换挡轴1的止挡面12中设置的两对凹槽13、 14在圆周上如此设置,使得它们在换挡轴1旋转到外部的换挡叉轴拨块凹槽44的紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽43的挡位G5、G6的接通位置时分别与锁止环6的锁止齿9重合,从而锁止环6的锁止齿9可以分别沿着轴向嵌入换挡轴1的相应的凹槽13、14中。
现在借助于附图如至4f示出换挡锁止器5的正确的工作方式,其中示出换挡锁止器5的特性工作位置。通过蝶形螺旋弹簧15,锁止环6被保持在一个轴向的原始位置,在原始该位置在换挡轴1的一个轴向位置上换挡轴1的止挡面12贴靠在锁止环6的锁止齿 9上,该轴向位置对应于外部的换挡叉轴拨块凹槽44的第二内部的换挡叉轴拨块凹槽(当前是配设挡位G3和G4的中间的换挡叉轴拨块凹槽4 (图如)。换挡轴1而后在选择过程时以轴向移动16进一步朝向轴承盖4或外部的换挡叉轴拨块凹槽44移动,从而在轴向带动锁止环6和轴向张紧蝶形螺旋弹簧15的情况下到达外部的换挡叉轴拨块凹槽44的紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽43。在该在图4b中示出的工作位置,锁止环6的锁止面10贴靠在轴承盖4的锁止面11上,从而形锁合地阻止换挡轴 1的进一步的轴向移动和因此阻止对外部的换挡叉轴拨块凹槽44的选择。如果而后然而通过换挡轴1的旋转17到紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽43的接通位置(在此例如是第六挡位G6的接通位置)时,接入相应的挡位,从而换挡轴1的配设于该接通位置的凹槽14对与锁止环6的锁止齿9重合(图如)。在该工作位置,锁止环6 在蝶形螺旋弹簧15的轴向复位力的情况下沿着轴向向内复位18(见图4d),直至锁止环6 的止挡面8贴靠在换挡轴1的止挡面12上。因为锁止齿9的轴向高度X精确等于换挡轴1在外部的换挡叉轴拨块凹槽44和紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽43之间的调节位移,所以外部的换挡叉轴拨块凹槽44被解锁。如果通过换挡轴1往回旋转19到换挡叉轴拨块凹槽43的空挡位置,同时旋转带动锁止环6并且在蝶形螺旋弹簧15建立扭转应力,使得相关的挡位G6被重新分离(见图 4e),从而换挡轴1可以在蝶形螺旋弹簧15的轴向应力的提高的情况下以进一步的轴向移动16被进一步轴向向外运动,直至锁止环6的锁止面10贴靠在轴承盖4的锁止面11上。 在图如中示出的工作位置对应于外部的换挡叉轴拨块凹槽44的选择位置。接下来可以通过换挡轴1的旋转,接入外部的换挡叉轴拨块凹槽44的挡位G7、G8。在离开外部的换挡叉轴拨块凹槽44后,可以选择任意的换挡叉轴拨块凹槽41、 42、43。锁止环6的锁止齿9到换挡轴1的凹槽14中的嵌入的分离在到达中间的换挡叉轴拨块凹槽42时实现,由此锁止环6在蝶形螺旋弹簧15的圆周方向上的复位力的作用下重新返回到其旋转的原始位置。通过根据本发明的锁止装置,因此因此纯机械地可靠阻止从中间的换挡叉轴拨块凹槽42的挡位G3、G4直接升挡到外部的换挡叉轴拨块凹槽44的挡位G7、G8和与之相关联的强烈的牵引力中断。为了解锁外部的换挡叉轴拨块凹槽44,必须首先接入与外部的换挡叉轴拨块凹槽44相邻的紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽43的一个挡位G5、G6。然而通过锁止装置5不阻止从外部的换挡叉轴拨块凹槽44的挡位G7、G8向一个进一步位于内部的换挡叉轴拨块凹槽42的挡位G3、G4的直接降挡,即越过所述紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽43。附图标记清单1换挡轴2变速杆拨指3引导轴
4轴承盖5换挡锁止器6锁止环7 轴套8锁止环6的止挡面9锁止齿10锁止环6的锁止面11轴承盖4的锁止面12换挡轴1的止挡面Π轴向凹槽14轴向凹槽15蝶形螺旋弹簧16换挡轴1的轴向移动17换挡轴1的旋转18锁止环6的轴向复位19换挡轴1的往回旋转20换挡线路21第一换挡叉轴拨块凹槽22第二中间的换挡叉轴拨块凹槽23第三换挡叉轴拨块凹槽24选择通道25手动换挡杠杆30换挡线路31第一换挡叉轴拨块凹槽32第二中间的换挡叉轴拨块凹槽33第三换挡叉轴拨块凹槽34第四换挡叉轴拨块凹槽35选择通道36手动换挡杠杆40换挡线路41第一换挡叉轴拨块凹槽42第二中间的换挡叉轴拨块凹槽43第三紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽44第四外部的换挡叉轴拨块凹槽45第五换挡叉轴拨块凹槽46选择通道47手动换挡杠杆G1-G8 前进挡R 倒车挡
X锁止齿9的轴向高度,(外部的)换挡叉轴拨块凹槽间距
权利要求
1.机动车变速器的换挡装置,该变速器包含至少两个轴线平行的、能选择地经由多个不同传动比的挡位齿轮组彼此处于传动连接的变速器轴,该换挡装置包含换挡轴(1),该换挡轴设置在变速器壳体中并且可轴向移动地支承以传递选择过程且围绕其纵向轴线可旋转地支承为以传递换挡过程,并且该换挡装置包含形锁合地起作用的换挡锁止器(5),以与运行相关地阻止换挡轴(1)向一个外部的换挡叉轴拨块凹槽G4)中的轴向移动,其特征在于,换挡锁止器( 包含锁止环(6),该锁止环同轴于换挡轴(1)可轴向移动地且可旋转地支承,该锁止环包含沿着轴向位于内部的止挡面(8)和沿着轴向位于外部的锁止面(10), 所述止挡面具有至少一个以外部的换挡叉轴拨块凹槽间距(X)沿轴向突出的锁止齿(9), 所述锁止环借助于线弹簧被保持在一个轴向的原始位置,在该原始位置换挡轴(1)的朝向所述外部的换挡叉轴拨块凹槽G4)的轴向移动(16)最迟在到达第二内部的换挡叉轴拨块凹槽0 时导致换挡轴(1)的止挡面(1 贴靠在锁止齿(9)上并且从该原始位置出发换挡轴(1)的进一步的轴向移动(16)在到达紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽时导致锁止环(6)的锁止面(10)贴靠在一个固定在壳体上的锁止面(11)上,并且所述锁止环借助于扭转弹簧被保持在一个在圆周方向上的原始位置,在该在圆周方向上的原始位置换挡轴 (1)的旋转(17)在到达所述紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽的至少一个挡位(G5, G6)的接通位置时导致锁止环(6)的锁止齿(9)轴向嵌入换挡轴(1)的止挡面(1 中的轴向凹槽(13,14)中。
2.如权利要求1所述的换挡装置,其特征在于,锁止环(6)直接滑动支承在换挡轴(1)上。
3.如权利要求1所述的换挡装置,其特征在于,锁止环(6)在换挡轴(1)设计成支承在一个固定在壳体上的引导轴C3)上的空心轴时直接滑动支承在引导轴(3)上。
4.如权利要求1所述的换挡装置,其特征在于,锁止环(6)滑动支承在一个轴套(7) 上,该轴套同轴于换挡轴(1)地在轴向端侧安装在一个壳体构件(4)上。
5.如上述权利要求1至4之一项所述的换挡装置,其特征在于,在换挡轴(1)的止挡面 (12)中为了所述紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽的两个挡位(G5、G6)的接通位置分别设置至少一个轴向的凹槽(13,14)。
6.如上述权利要求1至5之一项所述的换挡装置,其特征在于,锁止环(6)在其轴向位于内部的止挡面(8)上具有至少两个径向对置地设置的轴向突出的锁止齿(9),并且在换挡轴(1)的止挡面(1 中在所述紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽的每个解锁的接通位置分别设置两个径向对置设置的轴向的凹槽(13,14)。
7 如上述权利要求1至6之一项所述的换挡装置,其特征在于,线弹簧设计成设置在锁止环(6)和一个固定在壳体上的构件(4)之间的压缩弹簧。
8.如权利要求7所述的换挡装置,其特征在于,压缩弹簧设计成螺旋弹簧,该螺旋弹簧同轴于换挡轴(1)设置并且该螺旋弹簧的外圈分别贴靠在锁止环(6)的和所述固定在壳体上的构件的环形凸缘上。
9.如权利要求7所述的换挡装置,其特征在于,压缩弹簧设计成同轴于换挡轴(1)设置的盘形弹簧,并且其轴向的外边缘分别贴靠在锁止环(6)的和所述固定在壳体上的构件 (4)的环形凸缘上。
10.如权利要求7所述的换挡装置,其特征在于,压缩弹簧设计成同轴于换挡轴(1)设置的环形板簧,并且其轴向的外边缘分别贴靠在锁止环(6)的和所述固定在壳体上的构件 (4)的环形凸缘上。
11.如上述权利要求1至6之一项所述的换挡装置,其特征在于,扭转弹簧设计成同轴于换挡轴(1)设置的蝶形弹簧,并且其各支腿在轴向弯曲时分别嵌入到锁止环(6)的和所述固定在壳体上的构件(4)的一个轴向孔中时并且在径向弯曲时分别贴靠在锁止环(6)的和所述固定在壳体上的构件的一个径向突起上。
12.如上述权利要求1至11之一项所述的换挡装置,其特征在于,线弹簧和扭转弹簧被组合在一个共同的弹簧元件中。
13.如权利要求12所述的换挡装置,其特征在于,所述共同的弹簧元件设计成同轴于换挡轴(1)设置的蝶形螺旋弹簧(15),其外圈分别贴靠在锁止环(6)的和所述固定在壳体上的构件的一个环形凸缘上,并且其支腿在轴向弯曲时分别嵌入到锁止环(6)的和所述固定在壳体上的构件(4)的一个轴向孔中时并且在径向弯曲时分别贴靠在锁止环(6)的和所述固定在壳体上的构件的一个径向突起上。
14.如上述权利要求1至13之一项所述的换挡装置,其特征在于,换挡锁止器(5)在多级的变速器中设置成升挡锁止器,该多级的变速器具有一个外部的换挡叉轴拨块凹槽(44),该外部的换挡叉轴拨块凹槽在一个中间的换挡叉轴拨块凹槽0 外部离开该中间的换挡叉轴拨块凹槽至少两个换挡叉轴拨块凹槽并且配设最高的一个前进挡(G7)或最高的两个前进挡(G7,G8)。
15.如上述权利要求1至14之一项所述的换挡装置,其特征在于,换挡锁止器(5)在多级的变速器中设置成倒挡锁止器,该多级的变速器具有一个外部的换挡叉轴拨块凹槽(45),该外部的换挡叉轴拨块凹槽在一个中间的换挡叉轴拨块凹槽0 外部离开该中间的换挡叉轴拨块凹槽至少两个换挡叉轴拨块凹槽并且仅仅配设倒车挡(R)。
全文摘要
本发明涉及一种机动车变速器的换挡装置,该换挡装置包含形锁合地起作用的换挡锁止器(5),以与运行相关地阻止换挡轴(1)向一个外部的换挡叉轴拨块凹槽(44)中的轴向移动。换挡锁止器(5)包含锁止环(6),该锁止环同轴于换挡轴(1)可轴向移动地且可旋转地支承,该锁止环包含沿着轴向位于内部的止挡面(8)和沿着轴向位于外部的锁止面(10),所述止挡面具有至少一个以外部的换挡叉轴拨块凹槽间距(X)沿轴向突出的锁止齿(9),所述锁止环借助于线弹簧被保持在一个轴向的原始位置,在该原始位置换挡轴(1)的朝向所述外部的换挡叉轴拨块凹槽(44)的轴向移动(16)最迟在到达第二内部的换挡叉轴拨块凹槽(42)时导致换挡轴(1)的止挡面(12)贴靠在锁止齿(9)上并且从该原始位置出发换挡轴(1)的进一步的轴向移动在到达紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽(43)时导致锁止环(6)的锁止面(10)贴靠在一个固定在壳体上的锁止面(11)上,并且所述锁止环借助于扭转弹簧被保持在一个在圆周方向上的原始位置,在该原始位置换挡轴(1)的旋转(17)在到达所述紧接的内部的换挡叉轴拨块凹槽(43)的至少一个挡位(G5,G6)的接通位置时导致锁止环(6)的锁止齿(9)轴向嵌入换挡轴(1)的止挡面(12)中的轴向凹槽(13,14)中。
文档编号F16H63/34GK102472384SQ201080030406
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月7日 优先权日2009年7月8日
发明者M·雷施 申请人:腓特烈斯港齿轮工厂股份公司
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