专利名称：单轴换档装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及按照权利要求1的前序部分所述的单轴换档装置。
背景技术：
已知不同的装置用于汽车变速器的换档。这样，US 6026 702示出只具有一个换档轴用于六个档位的换档装置，其中一个档位可以是倒车档。各个装弹簧的销嵌入各个换档叉中，借其可以将各换档叉相对于变速器壳体锁定在一规定的位置。在换档叉的部件的内面，该部件设置在换档轴上并穿过换档轴，设有开口和切口，销可以在其中运动。其中每一换档叉配置一个销，其通过换档轴的转动可嵌入换档叉中而使在一规定的换档轴的转动位置处在换档轴轴向移动时可以带动换档叉。为此由该销向另一作为锁定销的销施加一锁定操作并使其位于变速器壳体中，克服弹簧压力压进变速器壳体中并且脱开换档叉，从而其可以轴向移动。为了穿过锁定销必须在换档叉中设置另一开口，从而在换档叉中除了四个切口用以在换档叉的未切换的状态下引导与换档轴相连接的销外，还设有另一用于该锁定销的开口。在该开口的区域内还要将换档叉加工成使锁定销可以通过弹簧压进三个不同的凹槽，其相应于换档叉的各个换档状态。由高级材料制成的换档叉或至少其在换档轴上的导向因此在制造阶段必须加工成可以产生四个切口、用于锁定销的开口和用于锁定销的各凹槽。这意味着高的制造技术费用，其既费时又需要财力。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种换档装置，其可简单地制造并可应用于不同的换档叉或换档摇臂。
该目的通过具有权利要求1的特征的换档装置来达到。各种构造是诸从属权利要求的主题。
按照本发明建议，对于汽车变速器在变速器壳体中建立一换档装置，其包括一个用于全部待切换的档位的换档轴，并且在该换档轴上设置至少一个可移动的换档毂。在换档毂内可使换档轴转动并且其中具有至少一个换档销，其可随换档轴绕转动轴线转动。该换档销同样可随换档轴沿转动轴线移动。根据换档轴的转动换档轴利用换档销可以移动换档毂。其中换档销设置在换档毂的外面，该换档销在换档时移动选定的换档毂。因此加工换档毂的内部的孔只用于换档毂在换档轴上的导向而没有任何的凹槽或切口，如按现有技术的换档叉那样。因此显著简化换档毂的加工并且对于任何型式的换档叉或换档摇臂可以以任何尺寸同样地构成。换档毂为此必须只与相应构成的换档摇臂的换档叉相连接。为此换档毂可以与换档叉或换档摇臂由一件构成，但其也可以制成为单独的构件，然后通过适合的方法与换档叉或换档摇臂相连接，例如焊接或螺钉连接。在一有利的构造中换档销嵌入一与换档毂连接的并从换档毂凸出的凸舌中，它也可以具有多个凹槽，一锁定元件在相应的换档位置嵌入该凹槽中。该锁定元件有利地包括一螺旋弹簧，它支承到变速器壳体上并且其中将一柱塞压入相应的凹槽中。优选凸舌利用至少一个连接元件例如螺钉或铆钉固定在换档毂上。在一实施形式中该凸舌直接浇注在换档毂上。在一有利的构造中换档毂在其外表面上具有一切口，其中滑动式设置一锁定装置。该锁定装置包括一滑轨、一在滑轨上设置的并嵌入换档毂中的锁定销和一对置于换档销在滑轨上设置的用于弹簧元件的容纳装置。该弹簧元件支承在变速器壳体上并且将在滑轨上设置的锁定销向换档毂的方向压入一凹槽，该凹槽构成在换档毂的切口中。优选用于弹簧元件的容纳装置构成一套筒，其中设置作为弹簧元件的螺旋弹簧。在一有利的构造中，位于换档毂外面的、为该应该被切换的换档毂配置的换档销也操作该换档毂上的锁定装置，其每次均应该被切换。在一特别有利的构成中，全部的换档毂、全部的锁定装置和从换档毂凸出的全部凸舌构成为相同的。因此显著降低变速器中各种构件的费用。换档毂可以有利地与一换档叉或一换档摇臂相连接或者是这样的换档叉或换档摇臂的一部分。在一特别有利的构造中，换档毂和在必要时换档叉或换档摇臂均由塑料构成，而换档轴中的换档销、凸舌和锁定装置由金属构成。
本换档装置的主要优点在于其模块化结构。因此，从换档毂凸出的凸舌、锁定装置、档位锁定、换档锁、换档轴的轴承和在必要时换档毂可以用于任何型式的变速器。仅仅换档轴的长度、换档销在换档轴上的设置和各个换档叉或换档摇臂或作为设置在换档轴上的完整的元件或作为与换档毂相连的元件必须加以变换并匹配于相应的要求。
以下借助于附图更详细地描述本发明。其中图1换档装置的侧视图；图2换档装置的俯视图；图3已切换的换档叉的剖面图；图4未切换的换档叉的剖面图；图5凸舌的俯视图；图6凸舌的侧视图；图7锁定装置；以及图8换档销。
具体实施例方式
图1以侧视图示出在未更详细示出的变速器壳体4中的换档装置2。一换档轴6支承于变速器壳体4中的两轴承8和10中，使换档轴6可绕转动轴线12转动并且可沿转动轴线12轴向移动，为此在变速器壳体4中设有足够大的开口。由一未更详细示出的换档机构14使换档轴6转动和移动，该换档机构14与一未示出的手动换档杆或一自动化的致动器相连接。在换档轴上设有三个换档毂16、18和20，其在这里所示的实例中与三个换档叉22、24和26分别构成为一体的。三个换档销28、30和32穿过换档轴，如其在图8和图2中更详细示出的。为每一换档毂22、24和26配置一个换档销28、30和32，其中相应的换档销不是设置在对应的换档毂内，而是在对应的换档毂的外面位于离换档毂一定距离处。一滑轨36位于换档毂16上的切口34中，其中换档毂16可轴向沿轴线12移动而滑轨36通过套筒38轴向固定地保持于变速器壳体中。在套筒38内设置的螺旋弹簧40(图2)向换档毂16的方向，即在图1中向垂直于图纸平面的方向挤压滑轨36。在滑轨36上设有一锁定销42，其可以嵌入换档毂16上的凹槽44中并从而阻止换档毂16的轴向移动。其他所示的换档毂18和20具有相应的装置，对换档毂16的描述对此是有代表性的。
图2中对全部的换档毂举例示出一在换档毂18上设置的凸舌46，如其更详细地示于图5和图6中的那样。凸舌46固定在换档毂18上并可与其一起移动。该固定例如直接在换档毂的制造过程中制成，即将凸舌46与换档毂18浇注在一起，或将凸舌利用固定元件如螺钉50固定在换档毂18上。此时凸舌46可以例如由一种烧结金属材料构成。凸舌46具有一开口48，其中可以嵌入换档销30并借其在换档轴6转动时可以带动换档销30。在凸舌46中设有三个凹槽52、54和56，其中可选择性地嵌入锁定装置的柱塞58。在图2中所示的位置柱塞58嵌入凹槽54，其相当于换档毂18的一中点或中立点。在该位置通过换档毂18没有换档。位于其旁边的凹槽52和56相当于一个换档道的两个对置的换档位置。在这些位置换档毂18并从而与其连接的换档叉或换档摇臂由柱塞58固定。为此活塞58由螺旋弹簧60压入相应的凹槽中，该螺旋弹簧60支承到变速器壳体4上。为了凸舌46和换档毂18的轴向移动必须克服螺旋弹簧60的弹簧力。在换档轴6的一个转动位置换档销30以一尖端62正好位于凸舌46的开口48中。如果现在要使换档轴6轴向沿轴线12移动，则换档销30以其尖端62向换档轴6的移动方向驱动凸舌46。在凸舌46轴向移动时使柱塞58克服螺旋弹簧60的弹簧力从凹槽中压出并同时脱开凸舌46。紧接着柱塞58滑入邻接的凹槽中，此后凸舌46已沿轴向移动预定的各凹槽的间距。
在换档销30能够使凸舌46轴向移动的转动位置，换档销30的相对于尖端62设置的另一尖端64将滑轨36克服螺旋弹簧40的弹簧力压回变速器壳体4方向。借此从凹槽44中压出锁定销42并脱开换档毂18以便轴向移动。因此换档销30同时用作符合要求的档位的切换和脱开待切换的换档毂。
图3示出一换档叉66，其在这里与换档毂18成单件构成。换档轴6这样转动，即在所示位置换档轴6可使换档毂18垂直于图纸平面移动。位于水平的换档销30的尖端62嵌入凸舌46中。并且换档销30的尖端64在图纸平面内将滑轨36与套筒38向右压向弹簧40。因此锁定销42不再嵌入换档毂18中，而是离开切口44。凸舌46上的开口48，其中嵌入换档销30的尖端62，具有斜切面68，从而尖端62可较容易地插入开口48中。同样滑轨36在换档销30的尖端64的区域内具有斜切面70，借此在换档轴6转动时尖端64可较容易地压回滑轨36。
图4示出按照图3的设置包括为此转动了的换档轴6。尖端62不再位于开口48中而换档销30的尖端64不再压到滑轨36上。因此锁定销42嵌入换档毂18中并锁定其轴向移动自由度。在该位置换档轴6不能使换档毂18垂直于图纸平面移动，而是相对于变速器壳体锁定之。
图5和图6示出凸舌46的局部放大图。开口48上设有各斜切面68。为了锁定换档毂设有凹槽52、54和56。通过孔72可以进行螺钉连接，以便将凸舌46固定在换档毂上。
图7示出包括滑轨36的锁定装置，其具有一锁定销42和一套筒38，一未示出的螺旋弹簧位于该套筒38中。滑轨36具有两个斜切面70，借此换档销30的尖端64可较容易地压回滑轨36。
图8示出换档销30包括尖端62，其嵌入凸舌46中，并且包括尖端64，其压到滑轨36上。
附图标记清单2 换档装置 40 螺旋弹簧4 变速器壳体42 锁定销6 换档轴44 凹槽8 轴承 46 凸舌10轴承 48 开口12转动轴线 50 螺钉14换档机构 52 凹槽16换档毂54 凹槽18换档毂56 凹槽20换档毂58 柱塞22换档叉60 螺旋弹簧24换档叉62 尖端26换档叉64 尖端28换档销66 换档叉30换档销68 面32换档销70 面34切口 72 孔36滑轨38套筒
权利要求
1.用于汽车变速器在变速器壳体(4)中的换档装置(2)，它包括一换档轴(6)，其上设置至少一个可移动的换档毂(18)，并且具有至少一个换档销(30)，其可随换档轴(6)绕转动轴线(12)转动并且可随换档轴(6)沿转动轴线(12)移动，并且根据换档轴(6)的转动换档毂(18)随换档轴(6)移动；其特征在于，换档销(30)设置在换档毂(18)的外面，该换档销(30)在换档时移动选定的换档毂(18)。
2.按照权利要求1所述的换档装置(2)，其特征在于，换档销(30)嵌入一与换档毂(18)连接的并从换档毂(18)凸出的凸舌(46)中。
3.按照权利要求2所述的换档装置(2)，其特征在于，从换档毂(18)凸出的凸舌(46)具有凹槽(52、54、56)，一锁定元件(58、60)在相应的换档位置嵌入该凹槽(52、54、56)中。
4.按照权利要求3所述的换档装置(2)，其特征在于，所述锁定元件包括一螺旋弹簧(60)，它支承到变速器壳体(4)上并且将一柱塞(58)压入相应的凹槽(52、54、56)中。
5.按照权利要求2至4这一项所述的换档装置(2)，其特征在于，凸舌(46)利用至少一个连接元件(50)固定在换档毂(18)上。
6.按照权利要求2至4之一项所述的换档装置(2)，其特征在于，凸舌(46)直接浇注在换档毂(18)上。
7.按照权利要求1至6之一项所述的换档装置(2)，其特征在于，换档毂(18)在其外表面上具有一切口(34)，其中滑动式设置一锁定装置(36、38、42)。
8.按照权利要求7所述的换档装置(2)，其特征在于，位于换档毂(18)外面的、为该应该被切换的换档毂(18)配置的换档销(30)操作该换档毂(18)上的锁定装置(36、38、42)，其每次均应该被切换。
9.按照权利要求7或8所述的换档装置(2)，所述锁定装置包括一滑轨(36)、一在滑轨(36)上设置的并嵌入换档毂(18)中的锁定销(42)和一对置于换档销(30)在滑轨(36)上设置的用于弹簧元件(40)的容纳装置，该弹簧元件(40)支承在变速器壳体(4)上并且将在滑轨(36)上设置的锁定销(42)压向换档毂(18)的方向。
10.按照权利要求9所述的换档装置(2)，其特征在于，所述用于弹簧元件的容纳装置构成为一套筒(38)，其中设置一螺旋弹簧(40)。
11.按照权利要求1至10之一项所述的换档装置(2)，其特征在于，换档毂(18)由塑料构成而凸舌(46)、换档轴(6)中的换档销(30)和锁定装置(36、38、42)由金属构成。
12.按照权利要求1至11之一项所述的换档装置(2)，其特征在于，换档毂(18)与一换档叉(66)相连接或是一换档叉(66)的一部分。
13.按照权利要求1至12之一项所述的换档装置(2)，其特征在于，换档毂(18)与一换档摇臂相连接或是一换档摇臂的一部分。
14.按照权利要求1至10之一项所述的换档装置(2)，其特征在于，全部的换档毂(16、18、20)、全部的锁定装置(36、38、42)和全部的凸舌(46)分别构成为相同的。
15.用于汽车变速器的具有单换档轴(6)的换档毂(18)，它与一换档叉(66)或一换档摇臂相连接或与一换档叉(66)或换档摇臂结合成单件，其特征在于，在换档毂(18)上设有一从换档毂(18)凸出的凸舌(46)，为了汽车变速器的换档该凸舌可与换档轴(6)上在换换毂(18)外面的换档元件(30)相连接。
16.按照权利要求15所述的换档毂(18)，其特征在于，在换档毂(18)的表面上设有锁定装置的各元件(34、44)。
17.按照权利要求15或16所述的换档毂(18)，其特征在于，从换档毂(18)凸出的凸舌(46)具有凹槽(52、54、56)，一锁定元件(58、60)在相应的换档位置插入该凹槽(52、54、56)中。
全文摘要
用于汽车变速器的换档装置(2)，其包括一换档轴(6)，在变速器壳体(4)中在换档轴(6)上设置至少一个可移动的换档毂(18)。换档轴(6)具有至少一个换档销(30)，其可随换档轴(6)绕转动轴线(12)转动并且可随换档轴(6)沿转动轴线(12)移动。根据换档轴(6)的转动位置换档轴(6)利用换档销(30)移动换档毂(18)。换档销(30)，它在换档时移动选定的换档毂(18)，设置在换档毂(18)的外面并且嵌入一与换档毂(18)连接的并从换档毂(18)凸出的凸舌(46)中。换档毂(18)在其外表面上具有一切口(34)，其中滑动式设置一锁定装置(36、38、42)。
文档编号F16H63/20GK1643275SQ02807192
公开日2005年7月20日 申请日期2002年4月16日 优先权日2001年4月20日
发明者彼得·哈尔蒂希, 马丁·比尔克勒, 安德鲁·范宁 申请人:腓特烈斯港齿轮工厂股份公司