用于机动车辆齿轮箱的换档布置及换档方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于机动车辆齿轮箱的换档布置，其具有限定纵向轴线的壳体、具有以能够相对于该壳体轴向地移置的方式安装并能够联接至换档离合器布置的杆，并具有相对于该壳体以可旋转的方式安装并且相对于纵向轴线横向地定向的换档轴，该换档轴借助于驱动装置以杆在换档轴沿第一旋转方向旋转的情况下沿第一纵向方向移置的方式联接至杆。
[0002]此外，本发明涉及用于致动机动车辆齿轮箱的换档离合器布置的方法，特别是借助于以上说明的类型的换档布置。
【背景技术】
[0003]在机动车辆齿轮箱领域中已知的是以自动的方式接合和脱离该类型的齿轮箱的档位。构造为副轴设计的多阶齿轮箱的机动车辆齿轮箱包括分配至各个档位的多个换档离合器。换档离合器在所有情况下被设计为将齿轮箱的轴连接至分配于该档位的空转齿轮。换档离合器可被构造为，例如，同步换档离合器。
[0004]此外，已知的是将相邻的空转齿轮的这种类型的两个换档离合器集成入可借助于单个选择器套筒致动的换档离合器布置中。在一些情况下，换档离合器布置也可包括仅一个换档离合器。
[0005]因此，这种类型的机动车辆齿轮箱中目标档位的接合包括首先对这种类型的换档离合器布置进行选择(选择运动)的步骤以及随后将这种类型的换档离合器布置的选择器套筒轴向地移动的步骤(换档运动)。
[0006]为了实现这两种类型的运动，已知的是向每个换档离合器布置分配换档杆。此外，这里设置了具有换档指的换档轴。通过换档轴的旋转，换档指通过换档轴中的一个换档轴被引入到驱动凹部中(选择运动)。通过换档轴的轴向运动，所选择的换档杆轴向地移动(换档运动)。这里同样已知的是将换档轴相对于换档杆横向地布置。这里，通过换档轴的轴向运动发生选择操作，以及通过换档轴的旋转发生换档操作。
[0007]换档轴的旋转运动和轴向运动要求使用通常包括两个致动器马达的复杂的致动器系统。
[0008]此外，为了致动换档离合器布置已知的是使用已知的换档鼓。在所述换档鼓的外周部上，所述换档鼓包括换档轮廓，所述换档轮廓被分配至换档离合器布置并且驱动块接合在所述换档轮廓中，所述换档轮廓在所有情况下联接至选择器套筒。不利地是在这种类型的换档布置中，档位仅能以纯粹顺序的方式接合。多个换档操作(跨多于两个档位的换档操作)因此花费被感觉为不舒服的相对较长的时间。相反，有利的是，换档鼓需要仅一个驱动马达。
[0009]在本领域已知的双离合器齿轮箱用于向分齿轮箱(component gearboxes)中的每个分齿轮箱分配具有专用驱动器的专用换档鼓。因该措施，可在相当地较短的时间内执行多个换档操作。然而，再次要求两个彼此独立地致动的致动器马达以用于相应的换档鼓。
[0010]在具有输入轴布置以及两个平行的输出轴一一在其上在所有情况下设置有一个以及另一个分齿轮箱的档位一一的双离合器齿轮箱中，这里必须额外地设置将换档鼓与处于远处位置的驱动轴之间的距离桥接的复杂的连接元件(已知为连杆)。
[0011]此外，在所有情况下形成按照德国专利法的§3(2)的现有技术的较早的德国申请DElO 1013 104 552和DE 10 1013 018 103已经公开了设置已知为推杆而非换档杆的装置，其中，在所有情况下推杆以能够以相反的方式沿轴向方向被迫地移置的方式彼此联接。这里两个杆中仅一个杆被联接至相应的换档离合器布置。推动运动经由主轴驱动器发生，在该主轴驱动器上通过螺母固定有在所有情况下使一个推杆轴向地移动的换档指。
【发明内容】
[0012]针对以上背景，本发明的一个目的为指定一种用于机动车辆齿轮箱的改进的换档布置，以及用于致动机动车辆齿轮箱的换档离合器布置的改进的方法。
[0013]在最开始提到的换档布置中，以上目的实际上借助于驱动装置为构造成使得在换档轴沿第二旋转方向旋转的情况下杆从换档轴脱离的自由轮驱动装置的事实来实现。
[0014]此外，以上目的通过用于特别是借助于根据本发明的类型的换档布置致动机动车辆齿轮箱的换档离合器布置的方法来实现，换档离合器布置联接至能够轴向移置的杆，相对于杆横向地定向的换档轴能够借助于驱动马达和构造在换档轴上的换档凸轮沿第一旋转方向和第二旋转方向被驱动，该方法具有以下步骤:通过换档轴沿第二旋转方向旋转、在不使杆在该过程中轴向地移动的情况下，通过沿第二旋转方向旋转换档轴来对换档离合器布置进行选择；以及通过沿第一旋转方向旋转换档轴来对换档离合器布置进行换档，换档凸轮使所述杆沿轴向方向移置，以接合换档离合器布置的档位。
[0015]通过自由轮驱动装置的方式，根据本发明的换档布置使得有可能使换档轴沿一个旋转方向旋转以选择换档离合器布置，并且沿相反方向旋转以使选择的换档离合器布置换档。因此，通常有可能借助于仅一个单个致动器驱动器实现换档布置，虽然在一些实施方式中出于非一般原因而有利地是提供为两个换档轴提供相应的致动器马达。
[0016]致动器马达优选地为能够双向驱动换档轴的电动马达。
[0017]此外，根据本发明的换档布置使得有可能相当地更快地执行多项换档操作。由于自由轮驱动装置确保了换档轴与杆之间的脱离联接，因此无必要如同在单个换档鼓的情况下一样，在跨多个档位换低档情况下接合所有中间档位。
[0018]另外，根据本发明的换档布置能够利用小量的安装空间来实现。
[0019]将换档轴相对于轴向可移置杆横向地布置使得换档布置也可在具有两个输出轴的齿轮箱中通过或不通过相对小的桥接构件(“连杆”)来实现。
[0020]换档布置优选地具有多个杆，所述多个杆安装成使得其能够相对于壳体彼此轴向上平行地布置，所述杆中的优选地一半杆能够联接至相应的换档离合器布置。在该情况下，换档轴能够经由对应的多个自由轮驱动装置联接至相应的杆。在换档轴沿第二旋转方向旋转时，因此优选的是若实现所有所述杆从与换档轴脱离。设置在换档轴上用于形成自由轮驱动装置的装置优选地设置为跨换档轴的周部分布，使得在换档轴沿第二旋转方向旋转的情况下，自由轮驱动装置相继地作用，所述自由轮驱动装置确保杆与换档轴之间的相应脱离。
[0021]杆优选地在一个平面中平行地彼此相继地定向。
[0022]在本实施方式中，换档轴上的自由轮驱动装置的特征布置成以对应的方式轴向地偏移。
[0023]换档布置在制造和组装技术方面能够简单地实现，由于其设计为具有非常少的部件，并且能够相对简单地集成入齿轮箱壳体中。
[0024]该目的因此完全实现。
[0025]特别优选地是，若换档轴能够借助于驱动装置使杆仅沿第一纵向方向移置，其结果是杆被构造为推杆。
[0026]该情况下，优选地是若换档布置具有恢复装置，则借助于该恢复装置，杆能够沿相反的第二纵向方向移置。
[0027]能够以多种方式实现恢复装置，例如通过使用弹簧等。
[0028]根据一个特定的优选的代表了结合权利要求1的前序部分的独立的发明的实施方式，换档布置具有另一杆，该另一杆安装成能够相对于壳体轴向地移置，该杆以及该另一杆经由联接装置彼此联接，该联接装置构造成使得该杆和该另一杆能够沿轴向方向以相反的方式被迫地移置。
[0029]该实施方式使得能够在所有情况下将该杆和该另一杆构造作为推杆，将该杆和该另一杆借助于各个驱动装置联接至换档轴使得其能够在换档轴沿第一旋转方向旋转的情况下总是沿第一纵向方向移置。该杆沿第一纵向方向的被迫地移置借助于联接装置引起该另一杆沿第二纵向方向移置，相反该另一杆杆沿第二纵向方向的被迫地移置借助于联接装置引起该杆沿第一纵向方向移置。
[0030]不用说驱动装置在换档轴上设置成使得出于齿轮接合的目的的杆与另一杆的同时致动被排除。
[0031]其中，在现有技术中，已知为换档杆的装置在所有情况下被分配至换档离合器组，即，作为两个档位的规则，本发明使得能够将专用的杆功能上分配至每个档位。依靠确保能够联接装置。借助于确保能够沿相反的方向被迫地移置的联接装置，这里仅需要将杆中的一个杆联接至换档离合器布置。
[0032]如已经提到过的，特别优选地是若该另一杆也经由另一自由轮驱动装置联接至换档轴。
[0033]在所有情况下优选地为分配至机动车辆齿轮箱的两个档位的每个换档离合器布置设置在所有情况下包括一个杆和另一杆的一对推杆。
[0034]根据另一总体的优选的实施方式，自由轮驱动装置在换档轴上具有换档凸轮，并且在杆上具有凸轮从动区段，换档凸轮在换档轴沿第一旋转方向旋转的情况下作用在杆的凸轮从动区段上，以便使所述杆沿第一纵向方向移动。
[0035]凸轮从动区段优选地设置在杆的面向换档轴的端部区域中。
[0036]自由轮驱动装置的自由轮驱动功能能够以多种方式发生。首先，能够在杆上设置提供自由轮的属性的特征，和/或在换档轴上设置构成自由轮的属性的特征。
[0037]因此，根据一个实施方式优选地是若凸轮从动区段以能够相对于杆的基体移动的方式安装成使得凸轮从动区段能够在换档轴沿第二旋转方向旋转的情况下移动离开换档凸轮，而不使杆沿轴向方向移置。
[0038]因此，凸轮从动区段以能够相对于杆移动地安装成使得其能够在换档轴沿第二旋转方向移动的情况下执行屈服运动，其结果是换档凸轮优选地对于杆的轴向方向没有影响。
[0039]根据另一优选的实施方式，换档凸轮以可移动的方式安装在换档轴上使得换档凸轮能够在换档轴沿第二旋转方向旋转的情况下移动，特别地，移动离开杆，而不使杆沿轴向方向移置。
[0040]在可移动凸轮从动区段的情况下，优选地是若该可移动凸轮从动区段构造成以便相对于杆可枢转，该枢转轴线优选地平行于换档轴延伸。
[0041]此外，这里优选地是如果杆及其凸轮从动区段在齿轮箱中定向为使