变速器切换装置以及用于变速器切换装置的切换元件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种变速器切换装置，包括能被驱动旋转的第一变速器构件，切换元件不可相对旋转地且可轴向移动地设置在该变速器构件上，所述切换元件能沿轴向移动到至少一个接通位置中，在所述至少一个接通位置中第一变速器构件分别和与其相邻设置并且可连接到其上的变速器构件不可相对旋转地耦合，通过切换销分别与至少一个相配的、凹槽状的切换滑槽的共同作用可触发切换元件向所述至少一个接通位置和/或从该接通位置移出的轴向切换运动，所述切换滑槽沿轴向方向构造成至少在部分区段上是变化的。本发明还涉及一种用于变速器切换装置的切换元件以及联接件。
【背景技术】
[0002]变速器切换装置在多级变速器中用于不可相对旋转地连接相应变速器的变速器构件以便形成相配的传动比。在此为变速器切换装置配置至少一个切换元件，该切换元件根据具体设计在操作时力锁合或形锁合地连接相配的变速器构件。相应切换元件在此通常不可相对旋转地且可轴向移动地设置在两个待不可相对旋转地连接的变速器构件之一上并且借助致动器沿轴向进入相应的接通位置中，在该接通位置中在提前消除两个变速器构件之间可能存在的转速差的情况下实现所希望的不可相对旋转地连接。根据致动器的具体设计相应切换元件的这种轴向切换运动在此可机械、液压、气动、电动地或以混合形式实施。
[0003]DE19627980 Al公开了一种自动变速器的变速器切换装置，通过该变速器切换装置能被驱动旋转的变速器轴形式的第一变速器构件可分别和与其相邻的多个变速器构件耦合。在当前所述另一变速器构件是齿轮，它们可旋转地支承在该变速器轴上。另外，在变速器轴上不可相对旋转地且可轴向移动地设置多个滑动套筒形式的切换元件，每个滑动套筒包括一个环状主体，该主体在内圆周上设有轴向延伸的齿部并且通过该齿部在径向内侧的变速器轴上的相对应的齿部上被导向。
[0004]现在每个滑动套筒可沿轴向在一个中性位置和两个接通位置之间移动，在中性位置中相应的滑动套筒并不连接两个沿轴向位于两侧的齿轮与变速器轴，在接通位置中变速器轴分别与一个齿轮在提前消除转速差的情况下不可相对旋转地连接。单个滑动套筒的轴向切换运动在当前通过电动机、位于其间的传动级以及控制筒与配置给该单个滑动套筒的切换拨叉的共同作用来实现。在此通过电动机借助位于其间的传动级一方面打开设置在变速器轴上游的分离离合器并且另一方面同时相应旋转控制筒。
[0005]控制筒在径向外侧上设有凹槽状的切换滑槽，所述切换滑槽分别沿轴向方向构造成至少在部分区段上是变化的并且相应切换拨叉的切换销在切换滑槽中滑动。当控制筒通过电动机借助位于其间的传动级开始旋转时，相应切换滑槽的沿轴向方向变化的延伸通过在其中滑动的切换销引起相应切换拨叉的轴向移动运动，这转化为变速器轴上相配切换套筒的相应的轴向移动。因此相应切换套筒在其相应中性位置和可能的接通位置之一之间轴向移动。控制筒上的切换滑槽在此分别沿轴向方向这样变化地构造，使得在通过电动机导入连续的旋转运动期间可在分离离合器打开的情况下实现自动变速器各个挡位的依次切换。
【发明内容】
[0006]从上述现有技术出发，现在本发明的任务在于提供一种变速器切换装置，通过其可在紧凑的结构的情况下实现切换元件的至少一个切换运动用以不可相对旋转地连接和/或分离两个否则可彼此相对旋转的变速器构件。
[0007]该任务基于权利要求1的前序部分结合其特征部分特征得以解决。从属权利要求分别构成本发明的有利扩展方案。用于这种变速器切换装置的根据本发明的切换元件的方案由权利要求6至8给出。另外权利要求9和10涉及用于这种变速器切换装置的联接件。
[0008]根据本发明，该变速器切换装置包括能被驱动旋转的第一变速器构件，切换元件不可相对旋转地且可轴向移动地设置在该变速器构件上，所述切换元件能沿轴向移动到至少一个接通位置中。在所述至少一个接通位置中第一变速器构件在此与可连接到其上的变速器构件不可相对旋转地耦合，该变速器构件与第一变速器构件相邻设置并且否则可相对于其旋转。另外，切换元件向所述至少一个接通位置和/或从该接通位置移出的相应轴向切换运动可分别通过一个切换销与至少一个相配的、凹槽状的切换滑槽的共同作用来触发，所述切换滑槽沿轴向方向构造成至少在部分区段上是变化的。
[0009]在本发明的意义中，“变速器构件”通常理解为可旋转或静止的变速器构件、如变速器轴、齿轮、壳体或壳体部件等。尤其是相应变速器构件在此至少在变速器各挡位切换时参与变速器驱动侧和输出侧之间的功率传输。如第一变速器构件必须是可驱动成旋转的变速器构件、如变速器轴或传动级的齿轮，则与其相邻的、可连接到其上的变速器构件根据本发明可构造为可驱动成旋转的变速器构件、如变速器轴或可旋转支承的正齿轮，或作为变速器壳体或变速器壳体部件形式的静止部件存在。在第一种方案的情况下两个变速器构件在不可相对旋转地耦合后共同旋转，而在第二种情况下第一变速器构件在不可相对旋转地与可连接的变速器构件连接时固定在该变速器构件上。
[0010]在本发明的意义中，切换元件在此直接参与第一变速器构件与可连接的变速器构件的不可相对旋转地连接，其方式是:切换元件在轴向移动到相应接通位置中时本身与可连接的变速器构件连接、即本身从第一变速器构件向可连接的变速器构件传递扭矩。在此为了不可相对旋转地的连接可连接的变速器构件，可设置如联接件形式的附加构件，第一变速器构件的切换元件在进入接通位置中时与该附加构件不可相对旋转地接触。但作为替换方案，该另外的可连接的变速器构件也可设有自身的切换元件，该切换元件也不可相对旋转地并且可轴向移动地设置在可连接的变速器构件侧上并且可同时与设置在第一变速器构件上的切换元件移动到相配的接通位置中以便不可相对旋转地连接这两个变速器构件，在该接通位置中所述切换元件与第一变速器构件的切换元件不可相对旋转地耦合。
[0011]最后，根据本发明的变速器切换装置可构造为单切换装置一一在其中相配的切换元件可从中性位置仅能移动到一个接通位置中，也可构造为双切换装置一一在其中相配的切换元件从中性位置既可沿第一方向也可沿第二方向分别移动到一个接通位置中并且在此分别不可相对旋转地连接第一变速器构件与相邻的、可连接的变速器构件。另外，在本发明的范围中也可想到一种方案，在其中切换元件仅可在两个接通位置之间切换，即切换元件没有中性位置。
[0012]根据本发明，变速器切换装置的切换元件尤其是包括环状主体，该主体在内圆周上设有轴向延伸的齿部，通过所述齿部主体能不可相对旋转地并且可轴向移动地在径向内侧的变速器构件上的相对应的齿部上被引导。特别优选环状主体构成圆环并且由一个唯一的元件构成，在本发明的范围中原则上也可想到主体由多个零件组合而成。这些零件应至少不可相对旋转地彼此连接。
[0013]另外，原则上可这样构造根据本发明的切换元件，使得该切换元件在变速器切换装置中在轴向移动到接通位置中时引起两个变速器构件之间形锁合或力锁合的耦合。因此该切换元件可构造为牙嵌离合器或牙嵌制动器的爪齿套筒或构造为惯性式同步装置的滑动套筒或构造为类似构件，其在消除两个变速器构件之间可能存在的转速差后实施形锁合的耦合。转速差的消除在此可直接通过切换元件与设置在另一变速器构件上的元件的啮合来完成或借助位于中间的构件、如同步环来实现。另外切换元件也可是活塞滑阀，该活塞滑阀在移动时压缩力锁合的离合器或制动器、如片式离合器或片式制动器的离合器半部。
[0014]本发明现在包括下述技术教导:所述切换元件在内径和/或外径上具有所述至少一个相配的切换滑槽，而切换销可径向移动地并且与所述至少一个切换滑槽径向相对置地设置在与切换元件相邻的变速器构件上。替代地或附加地，切换元件在径向内径和/或径向外径上分别容纳一个可径向移动的切换销，而所述至少一个相配的切换滑槽与切换销径向相对置地构造在与切换元件相邻的变速器构件上。另外，切换销可分别通过相配的致动器在基本位置和嵌入位置之间径向移动，在嵌入位置中切换销可移动到所述至少一个相配的切换滑槽中。
[0015]换言之，切换销和所述至少一个相配的、凹槽状的切换滑槽径向相对置地设置在切换元件和与此相邻的变速器构件之间。一方面这两个元件之一、即切换销或切换滑槽在此可设置在切换元件的内径或外径上，另一元件则与此相反设置在相邻的变速器构件的径向外侧或径向内侧上。当切换元件的各个不同的轴向切换运动分别通过一个切换销与至少一个相配的切换滑槽的这种共同作用导入时，可在切换元件和一个或不同的相邻的变速器构件侧设置多个分别由一个切换销和一个切换滑槽构成的对。在多个这种对的情况下可想到不同组合，在其中切换元件在其内径和/或外径上具有多个切换销、多个切换滑槽或者至少一个切换销和至