本发明涉及一种尤其用于机动车辆的换挡鼓安排。
背景技术：
在机动车辆并且尤其也在电动车辆或具有电动机器和内燃发动机作为驱动器的混合动力车辆中的换挡鼓安排设置有停车锁定位，通过具有换挡鼓安排的变速器进入该停车锁定位，由此车辆在停车状态中不能滑走。在此，该车辆的至少一个车桥被阻挡并且使该车辆不能滑走或被滑走。
如果该变速器例如是用于电气驱动车辆的2挡位自动变速器，则用于第1挡位的换挡元件例如可以是能够通过爪式离合器换挡的超越离合器。在此，用于该第2挡位的换挡元件可以是摩擦离合器，该摩擦离合器通过该换挡鼓安排打开并且通过弹簧再次关闭。在此，该爪式离合器和该摩擦离合器通过共同的换挡鼓安排并且例如通过换挡杠杆致动。在此，该换挡鼓安排通过电机式致动器驱动。
以如下方式实现该变速器的停车锁定功能：将该换挡鼓安排旋转至关闭这两个换挡元件(即，该爪式离合器和该摩擦离合器)的设置中。然后，同时进入第1挡位和第2挡位，并且该变速器被固定以使得该变速器的输出轴被阻挡并由此实现停车锁定。这由于弹簧致动的摩擦离合器和该换挡鼓的自锁式的运动系统而是有利的，因为该电机式致动器由此在该停车锁定设置中不需要保持力。
然而出于安全原因，必须机械地防止由于无意地启动该致动器导致在行驶状态中进入停车锁定位，这可能导致具有受阻挡的驱动轮的不安全行驶状态。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供一种换挡鼓安排，该换挡鼓安排允许设定停车锁定功能，同时能够机械地防止无意地进入该停车锁定功能。目的还在于提供相应地改善的变速器。
用于换挡鼓安排的目的是通过下述1记载的特征实现的。下述2-8记载的是本发明的优选技术方案。
1.换挡鼓安排，该换挡鼓安排具有一个换挡鼓和一个锁定装置，该换挡鼓具有至少一个第一换档滑槽和/或一个换挡鼓轨道以致动尤其机动车辆的变速器的至少一个换挡元件；该锁定装置具有一个锁定滑槽并且具有一个锁定销，该锁定销接合到该锁定滑槽中，其中该锁定滑槽具有一个迷宫轮廓，使得该锁定销在该换挡鼓的旋转方向上与一个止挡件轮廓碰撞并且阻挡该换挡鼓的进一步旋转，其中在相反的旋转方向上部分地向回旋转该换挡鼓后解除该阻挡。
2.根据前述1所述的换挡鼓安排，其特征在于，该锁定销是一个锁定杠杆的一部分，该锁定杠杆在该换挡鼓的轴向方向上并且任选地在该换挡鼓的径向方向上被加载到该锁定滑槽中。
3.根据前述2所述的换挡鼓安排，其特征在于，该锁定销形成为弹簧加载的或者弹性的。
4.根据前述1、2或3所述的换挡鼓安排，其特征在于，该迷宫轮廓通过引导件在该锁定滑槽中限定、限制或者释放该锁定销的运动轨道，并且由此尤其限制或者释放该换挡鼓的旋转运动。
5.根据前述1、2、3或4所述的换挡鼓安排，其特征在于，该锁定滑槽以如下方式形成，使得在与该换挡鼓的相反的旋转方向上通过一个旁通滑槽来引导该锁定销绕过该迷宫轮廓。
6.根据前述1-5之一所述的换挡鼓安排，其特征在于，该锁定滑槽在该迷宫轮廓的上游和下游各具有一个相应的轨道分支。
7.根据前述1-6之一所述的换挡鼓安排，其特征在于，借助于一个开关型活门在该滑槽的轨道分支处对该锁定元件进行引导。
8.根据前述1-7之一所述的换挡鼓安排，其特征在于，借助于滑槽轨道的侧向引导轮廓在该滑槽的轨道分支处对该锁定元件进行引导，该侧向引导轮廓是通过该滑槽轨道的不同的凹槽深度而产生的。
9.具有根据前述1-8之一所述的换挡鼓安排的变速器，其中在该变速器中的至少第一挡位和第二挡位能够通过该换挡鼓安排来换挡，其中该锁定装置防止无意地进入停车锁定位。
10.根据上述9所述的变速器，其特征在于，第一挡位和第二挡位中的一个挡位能够通过爪式离合器换挡，并且第一挡位和第二挡位中的另一个挡位能够通过摩擦离合器换挡。
本发明的实施例涉及一种换挡鼓安排，该换挡鼓安排具有一个换挡鼓和一个锁定装置，该换挡鼓具有至少一个第一换档滑槽和/或一个换挡鼓轨道以致动尤其机动车辆的变速器的至少一个换挡元件；该锁定装置具有一个锁定滑槽并且具有一个锁定销，该锁定销接合到该锁定滑槽中，其中该锁定滑槽具有迷宫轮廓，使得该锁定销在该换挡鼓的旋转方向上与止挡件轮廓碰撞并且阻挡该换挡鼓的进一步旋转，其中在相反的旋转方向上部分地向回旋转该换挡鼓之后解除该阻挡。由此实现：旋转方向的两次改变使得能够克服锁定，这在故障情况下以及在无意地致动该换挡鼓时是非常不可能的。
在此，该锁定销在该换挡鼓的旋转方向上与该止挡件轮廓碰撞的表述意味着：该换挡鼓旋转并且该换挡鼓的止挡件轮廓抵靠着固定的锁定销移动并且在那里碰撞，从而由此阻止该换挡鼓的移动。总体上，在此需要考虑该换挡鼓相对于该锁定销的相对运动，其中该换挡鼓通常旋转，而该锁定销固定。然而，由此，该锁定销相对于该换挡鼓移动并且可以实现所述效果。
特别有利的是，该锁定销是一个锁定杠杆的一部分，该锁定杠杆在该换挡鼓的轴向方向上并且任选地在该换挡鼓的径向方向上加载到该锁定滑槽中。由此，该锁定销与该锁定杠杆一起沿着该锁定滑槽移动，并且受到该锁定滑槽控制并且可选地受到阻挡。
特别有利的是，该锁定销形成为弹簧加载的或者弹性的。由此实现该锁定销受限定地贴靠在该滑槽轨道的侧面处。
还有利的是，该迷宫轮廓借助于引导件在该锁定滑槽中限定或限制或释放该锁定凸轮的运动轨道，并且由此尤其限制或释放该换挡鼓的旋转运动。
特别有利的是，该锁定滑槽以如下方式形成，使得在与该换挡鼓相反的旋转方向上通过旁通滑槽引导该锁定销绕过该迷宫轮廓。因此，仅在一个旋转方向上阻止该锁定销。
有利的是，该锁定滑槽在该迷宫轮廓的上游和下游各具有一个相应的轨道分支。由此可以防止沿着错误的滑槽轨道移动。
还有利的是，借助于一个开关型活门(weichenklappe)对在该滑槽轨道分支处的该锁定元件进行引导。这是一种可靠的选项，其中该开关型活门的耗费可以较低。
还有利的是，在该滑槽轨道分支处借助于该滑槽轨道的侧向引导轮廓对该锁定元件进行引导，该侧向引导轮廓是通过该滑槽轨道的不同的凹槽深度而产生。
关于变速器的目的是通过上述9记载的特征实现的。上述10记载的是本发明的优选技术方案。
本发明的实施例涉及一种具有根据本发明的换挡鼓安排的变速器，其中在该变速器中的至少第一挡位和第二挡位能够通过该换挡鼓安排来换挡，其中该锁定装置防止无意地进入停车锁定位。
在此有利的是，第一挡位和第二挡位中的一个挡位能够通过爪式离合器换挡，并且第一挡位和第二挡位中的另一挡位能够通过摩擦离合器换挡。
附图说明
下面借助实施例并参照附图详细说明本发明。在附图中示出：
图1示出了用于解释本发明的换挡鼓安排的示意图，
图2示出了用于解释本发明的换挡鼓安排的滑槽轨道的示意图，
图3示出了用于解释本发明的换挡鼓安排的滑槽轨道的示意图，
图4示出了用于解释本发明的换挡鼓安排的滑槽轨道的示意图，
图5示出了用于解释本发明的换挡鼓安排的滑槽轨道的示意图，
图6示出了换挡鼓安排的实施例的示意图，
图7示出了根据图6的换挡鼓安排的实施例的替代性示意图，
图8示出了换挡鼓安排的另一个实施例的示意图，
图9示出了根据图8的换挡鼓安排的实施例的替代性示意图，
图10示出了换挡鼓安排的另一个实施例的示意图，
图11示出了根据图10的换挡鼓安排的实施例的替代性示意图，
图12示出了换挡鼓安排的另一个实施例的示意图，
图13示出了根据图12的换挡鼓安排的实施例的替代性示意图，以及
图14示出了根据图12的换挡鼓安排的实施例的替代性示意图。
具体实施方式
本发明涉及一种换挡鼓安排，该换挡鼓安排尤其用于机动车辆并且尤其还用于电动车辆或具有电动机器和内燃发动机作为驱动器的混合动力车辆，其中该换挡鼓安排被提供以将变速器换挡并且致动停车锁定。
该变速器例如是能够自动换挡的2挡位变速器。该变速器例如具有两个换挡元件以实现第1挡位和第2挡位。在此，用于第1挡位的换挡元件例如是通过爪式离合器换挡的超越离合器。在此，用于该第2挡位的换挡元件例如是摩擦离合器，该摩擦离合器通过该换挡鼓安排打开并且通过弹簧再次关闭。在此，该爪式离合器和该摩擦离合器通过共同的换挡鼓安排并且例如通过相应的换挡杠杆致动，该换挡杠杆由该换挡鼓安排加载。在此，该换挡鼓安排通过电机式致动器被驱动，例如旋转。根据本发明的构思，换挡鼓被旋转以使得该换挡鼓的滑槽或引导件能够相对于例如固定的其他元件移动。由此产生具有其特征的换挡鼓相对于固定元件的相对运动。即使该换挡鼓相对于固定元件移动，彼此接触也例如被称作碰撞。
优选地以如下方式实现该变速器的停车锁定功能：将该换挡鼓安排旋转至关闭这两个换挡元件(即，该爪式离合器和该摩擦离合器)的设置中。然后，同时进入第1挡位和第2挡位，并且该变速器以如下方式被固定以使得阻挡该变速器的输出轴并且实现停车锁定。这由于弹簧致动的摩擦离合器和该换挡鼓的自锁式的运动系统而是有利的，因为该电机式致动器由此在该停车锁定设置中不需要保持力。
图1示意性地示出了一个具有换挡鼓2和锁定销3的换挡鼓安排1。锁定销3由弹簧4在轴向方向上在图1中从左向右加载。在换挡鼓2的圆周上设置有一个迷宫引导件5，该迷宫引导件通过两个l形引导件6构成，这些l形引导件以如下方式安排，使得通过迷宫引导件5产生s形路径7。
在此，可以逐步旋转该换挡鼓，以便通过该迷宫引导件引导该锁定销。
在第一个步骤，即步骤1中，旋转换挡鼓2直至在停车锁定位置方向上的限定的第一位置。在该第一位置中，安装在换挡鼓上的引导件6为锁定销3释放路径，该锁定销在弹簧加载下轴向平行于换挡鼓2地移动直至迷宫引导件5中的止挡件。
在另一个步骤，即步骤2中，反向旋转换挡鼓2直至限定的第二位置。在该第二位置中，迷宫引导件5为锁定销3释放路径，该锁定销进一步轴向平行地移动直至相对于该换挡鼓的第三位置，在该第三位置中，迷宫引导件5释放换挡鼓2的旋转路径。
在另一个步骤，即步骤3中，换挡鼓2通过该致动器旋转至该停车锁定位置。
作为安全性方案提出，在该致动器被无意地(例如由于短路)启动的情况下，由于缺少对反向旋转的激活，在到达该停车锁定位置之前通过在迷宫引导件5中的锁定销3的止挡件使换挡鼓2的旋转运动停止。
图2和3示出了说明性示出换挡鼓2的其他示意性图示。换挡鼓2具有一个用于实现第1挡位的换档滑槽10。也设置一个用于致动第2挡位的摩擦离合器的换挡鼓轨道11。还设置一个锁定滑槽12。
因此，换挡鼓2具有一个迷宫状的锁定滑槽12，在该锁定滑槽中力配合地引导支撑在该变速器壳体处的锁定销13，该锁定销也可以形成为锁定杠杆。为此，设置加载锁定销13的弹簧14。通过锁定滑槽12的成形，该锁定销在保持不变的旋转方向中与锁定滑槽12的止挡件轮廓15(即引导件6)接触，使得在故障情况中防止换挡鼓2不希望地旋转至该停车锁定位置。
因此，从第1挡位换到该停车锁定位置p的受控的换挡需要换挡鼓2的具有两次方向改变的换挡运动。
在换挡鼓2在停车锁定位置p的方向上的较短的换挡路径后，滑槽迷宫的开口到达该锁定杠杆的锁定销13。在这个位置处，换挡鼓2主动地经历旋转方向的反转。在换挡鼓的较短的反向旋转路径之后，换挡鼓2重新经历旋转方向的反转并且最终换到停车锁定位置p。该锁定销通过该换挡鼓的两次旋转方向反转而被引导通过该迷宫。
以如下方式有利地且任选地选择该换挡鼓的旋转的反转点，即，使得该锁定杠杆的锁定销13借助于弹簧力在与换挡鼓2的旋转轴线轴向平行的方向上移动通过迷宫引导件5，并且接着不再与可能防止换挡鼓2旋转的止挡件对置。
在从p换挡至第1挡位时，由于该换挡鼓的旋转，该锁定凸轮与反向的滑槽轨道16接触，该滑槽轨道围绕该迷宫轮廓引导锁定销13。在换挡开始时，反向的滑槽轨道16在该迷宫的上部触及滑槽轨道12。
因此，在换挡鼓2从第1挡位的位置移动至该停车锁定位p的位置时，该迷宫轮廓在该换挡路径开始处形成止挡件，该锁定销碰触该止挡件并且防止该换挡鼓的进一步旋转。
该锁定销或一个锁定凸轮被固定在变速器壳体上并且以与该鼓的旋转轴线轴向平行地可移动的方式安排。该锁定销在轴向和径向方向上被形成为弹簧加载的。
通过该锁定滑槽和该逆向滑槽轨道的不同构型，能够根据旋转方向实现该锁定销的不同走向。为了在该换挡鼓旋转时该锁定销在该相应的锁定滑槽中或在该反向的滑槽轨道中运行，该滑槽轨道的分支通过开关型活门17(参见图2)、或者通过在该滑槽轨道的凹槽深度中的跳变18(参见图3)形成。
图4示出了大体上对应于图2的实施例的另一个实施例。
锁定滑槽20在正向轨道21与逆向轨道22的结合区域中具有一个活门23，该活门弹簧致动地、类似于开关来限定从第1挡位向p挡位直到该止挡件的路径。在该换挡鼓从p挡向第1挡旋转时，该销在后侧压紧活门23并且触及在该止挡件之前的滑槽路径或正向轨道21。锁定销24上的弹簧力横向于该滑槽轨道。
图5示出了大体上对应于图3的实施例的实施例。锁定滑槽30在朝向止挡件位置32且围绕该止挡件位置的路径31上具有比绕过该止挡件的反向引导的滑槽轨道33更深的凹槽底部。反向引导的滑槽轨道33具有上升的凹槽底部。在该正向和逆向滑槽轨道的结合处，分级跳变34延伸穿过不同的凹槽深度。该分级跳变是将止挡销或止挡杠杆引导至止挡件方向上的轨道上的引导轮廓。克服该锁定销的弹簧力横向于滑槽轨道并且在相对于凹槽底部的径向方向上。
图6至14示出了换挡鼓安排的不同实施例的不同视图。
图6和7示出了具有换挡鼓101的换挡鼓安排100的实施例，该换挡鼓具有滑槽轨道102，该滑槽轨道具有在一个方向上运动的止挡件103，锁定杠杆104可移动地接合在该滑槽轨道中。在滑槽轨道102中，支腿弹簧107被安排为开关型活门105，该开关型活门本身被安排在该滑槽轨道中。锁定杠杆104可旋转地安装在变速器壳体106上并且通过支腿弹簧107加载。在该锁定杠杆末端，锁定杠杆104具有一个接合到该滑槽轨道中的锁定凸轮或锁定销108。
图7也示出了该支腿弹簧借助于螺钉109紧固且支承在该滑槽轨道中。
此外，可以看到换挡鼓101的驱动轮110，借助于该驱动轮能够由电机作为致动器来驱动该换挡鼓。
图8和9示出了具有换挡鼓201的换挡鼓安排200的实施例，该换挡鼓具有滑槽轨道202，该滑槽轨道具有在一个方向上运动的止挡件203，锁定杠杆204可移动地接合在该滑槽轨道中。
在该滑槽轨道202中，在正向滑槽轨道205和反向滑槽轨道206中实现不同的凹槽深度。锁定杠杆204可旋转地安装在变速器壳体210上并且通过支腿弹簧207加载。在锁定杠杆204末端，锁定杠杆204具有一个接合到滑槽轨道202中的锁定凸轮或锁定销208。
在此，正向引导至止挡件203的滑槽轨道205形成为具有比反向滑槽轨道206更深的凹槽底部。在此，锁定杠杆204也朝向该凹槽底部通过该支腿弹簧加载，使得该锁定销沿着该凹槽底部移动。为此，锁定杠杆204借助于具有轴套212的枢转轴承211支承。
图10和11示出了大体上与图8和9的实施例相对应的实施例。然而在此，锁定杠杆301作为冲压件由金属板制成，并且在其末端处具有作为锁定销的塑料涂层302。所有其他的元件对应于参考图8和9说明的元件。
图12至14示出了大体上与图8和9或者10和11的实施例相对应的实施例。然而在此，锁定杠杆401作为冲压件由弹簧钢制成并且在两个方向上具有弹性，使得该锁定杠杆弹性地相对于该滑槽轨道的凹槽底部而加载并且同时在轴向方向上加载，使得可以省去前述实施例的支腿弹簧。锁定杠杆401在其末端处具有作为锁定销的塑料涂层402。
锁定杠杆401具有一个第一区域403，该第一区域在径向方向上形成为弹性的。锁定杠杆401还具有一个第二区域404，该第二区域在轴向方向上形成为弹性的。
所有其他的元件对应于参考图8和9说明的元件。
这些实施例分别示出一个具有锁定装置的换挡鼓安排，其中该锁定装置能够被解除激活。在从一个挡位至下一个挡位的换挡过程中，通过该换挡鼓的旋转方向的两次改变而对换挡鼓的锁定解除激活。在第1挡位的换挡位置与停车锁定位置p之间设置换挡鼓锁定位。
锁定元件一方面针对与换挡鼓固定的锁定滑槽进行锁定并且另一方面针对变速器壳体进行锁定。
锁定元件通过弹簧相对于该滑槽轨道的侧壁的弹簧作用而加载，并且根据实施例不同，任选地也额外地相对于该滑槽轨道的凹槽底部而加载。
为了简单的构型，从第1挡位直至停车锁定位置p的滑槽轨道形成为迷宫，例如形成为具有s形轨道。
为了不阻挡反向路径，从p挡位至第1挡位的滑槽轨道形成为围绕迷宫轮廓的旁通轨道。
为了实现所述的功能性，在通过该换挡鼓的向前旋转运动和反向旋转运动的换挡时，该锁定元件移动经过该锁定滑槽的迷宫轮廓。
通过该换挡鼓一致的旋转运动中，在从p挡位换至第1挡位时，该锁定元件沿着该滑槽轨道的旁通轨道被引导。
示例性实施方案示出，该锁定滑槽在迷宫轮廓的上游和下游分别具有一个轨道分支。在一些示例性实施例中，该锁定元件借助于一个开关型活门在滑槽轨道分支处被引导。该开关型活门例如可以被设计为支腿弹簧。在此，螺钉或螺栓可以用作该支腿弹簧的支承件。
替代性地，锁定元件借助于该滑槽轨道的侧向引导轮廓在该滑槽轨道分支处被引导，该侧向引导轮廓通过该滑槽轨道的不同的凹槽深度产生。
在此，凹槽深度可以被设计为从p挡位至第1挡位稳步地上升，其中在该凹槽分支处存在凹槽深度的跳变。
有利地，该锁定滑槽轨道可以环绕地形成在该换挡鼓的圆周上。
该锁定滑槽轨道也可以仅形成在该换挡鼓的锁定区域中。
该锁定元件优选地实施为可移动地安装的锁定杠杆。在此，该锁定杠杆可以通过枢转轴承可移动地支承在两个平面中。优选地，该锁定杠杆既可以通过弹簧(例如支腿弹簧)抵靠该滑槽轨道的侧壁被加载也可以抵靠该滑槽轨道的凹槽底部被加载。
替代性地，该锁定杠杆可以被实施为固定的、弹性的部件。
有利地，由弹簧钢制成的锁定杠杆在一个平面或两个平面中被实施为弹性的，例如实施为弯折的角板。
该锁定杠杆有利地单件式地实施为具有锁定凸轮轮廓或锁定销轮廓，例如实施为冲压的金属板。
该锁定杠杆的锁定轮廓可以任选地用降低摩擦系数的涂层包围，例如可以用塑料进行涂覆或注塑成型。
参考符号清单
1换挡鼓安排
2换挡鼓
3锁定销
4弹簧
5迷宫引导件
6引导件
7s形路径
10换档滑槽
11换挡鼓轨道
12锁定滑槽
13锁定销
14弹簧
15止挡件轮廓
16滑槽轨道
17开关型活门
18跳变
20锁定滑槽
21正向轨道
22反向轨道
23活门
24锁定销
30锁定滑槽
31路径
32止挡件位置
33滑槽轨道
34分级跳变
100换挡鼓安排
101换挡鼓
102滑槽轨道
103止挡件
104锁定杠杆
105开关型活门
106变速器壳体
107支腿弹簧
108锁定凸轮或锁定销
109螺钉
110驱动轮
200换挡鼓安排
201换挡鼓
202滑槽轨道
203止挡件
204锁定杠杆
205正向滑槽轨道
206反向滑槽轨道
207支腿弹簧
208锁定凸轮或锁定销
210变速器壳体
211枢转轴承
212轴套
301锁定杠杆
302塑料涂层
401锁定杠杆
402塑料涂层
403第一区域
404第二区域