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CN104696509A - 用于机动车辆变速器的换档装置及该换档装置的致动方法 - Google Patents

用于机动车辆变速器的换档装置及该换档装置的致动方法 Download PDF

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CN104696509A
CN104696509A CN201410721386.5A CN201410721386A CN104696509A CN 104696509 A CN104696509 A CN 104696509A CN 201410721386 A CN201410721386 A CN 201410721386A CN 104696509 A CN104696509 A CN 104696509A
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Abstract

用于机动车辆变速器的换档装置,变速器具有通过不同杆接合和断开的至少两档位,换档装置具有:壳体;至少两推杆,其安装于壳体,在轴向上在中性位置与至少一换档位置间移动,且各自联接至换档离合器或换档离合器组;至少两返回杆,其安装于壳体,在轴向上在中性位置与至少一换档位置间移动,各自联接至一推杆,使推杆和与其关联的返回杆沿相反轴向方向移动;及换档构件,其安装于壳体,使其换档凸轮与推杆或返回杆对准以进行选择,且将推力传输至所选杆且使所选杆沿第一轴向移动以换档。该装置中,换档构件上还设置有至少一传动特征件,使得在所选杆上进行换档操作之前或期间,传动特征件将推力传输至至少一未选的杆以使未选的杆移至中性位置。

Description

用于机动车辆变速器的换档装置及该换档装置的致动方法
技术领域
本发明涉及用于具有至少两个档位的机动车辆变速器的换档装置,该至少两个档位能够通过不同的杆进行接合和断开接合。
本发明还涉及用于对具有至少两个档位的机动车辆变速器的换档装置进行致动的方法。
背景技术
这种类型的换档装置在现有技术中是已知的。通常,机动车辆针对每两个档位具有一个换档离合器组,所述组包括两个换档离合器,该两个换档离合器能够通过共用的滑套来致动。在这种情况下,换档离合器能够是爪式离合器,但优选地是同步换档离合器。优选地,机动车辆变速器是具有中间轴结构的直齿轮变速器。
在常规的换档装置中,每个滑套联接至换档杆。换档杆各自具有槽,固定在换档轴上的换档指状部能够接合在槽中。在此,换档轴能够平行于换档杆布置。在这种情况下,转动换档轴引起选择操作,在选择操作中,选择特定的换档杆,并且换档轴的纵向运动导致换档操作,其中,致动与换档杆相关联的换档离合器。将换档轴横向于这种换档杆布置也是已知的。在这种情况下,通过换档轴的纵向运动来执行选择,并且通过转动换档轴的过程来启动换档操作。
使换档轴配备有多个换档指状部也是已知的,其中,每个换档指状部分配至一个换档叉。换档叉各自接合在换档离合器组的相关联的滑套中。在此,换档杆通常在轴向上移动以用于换档并且被转动以选择换档叉。在该背景中还已知的是,在这种类型的换档轴上每个换档离合器设置多个换档指状部,多个换档指状部设置成一个在另一个后方在轴向上偏置。这使得能够使一个档位处于接合状态并且接合另一档位。特别地,这在双离合器变速器的领域中是有意义的。双离合器变速器具有两个变速器部段,在每一种情况下,启动两个变速器部段中的一个变速器部段以用于动力传输,并且停用另一个变速器部段。随后,通常在停用的变速器部段中预先选择“接下来的”档位,使得能够通过两个摩擦离合器的交错致动来执行档位从源(source)档位至接下来的档位的改变。
对于自动换档变速器和双离合器变速器而言,还已知的实践是,对换档杆中的每个换档杆设置专用的致动器,从而使得换档离合器组能够彼此独立地进行致动。
使用换档鼓对换档离合器进行致动的实践在车辆变速器领域也是已知的。在此,换档鼓具有换档鼓轮廓(contour),其中,连接至换档叉的传动特征件接合以使得换档鼓的旋转运动能够转换成换档叉的轴向运动。在双离合器变速器的领域中已知的实践是,对每个变速器部段分配专用的换档鼓。然而,还能够通过仅一个单个的换档鼓来操作两个变速器部段。在后者的情况下,由于按次序的换档次序,所以存在换档时间方面的缺点。此外,单独的换档鼓的由此产生的直径是非常大的,并且因此换档装置在变速器壳体内占据了相对大的空间。
发明内容
考虑到上文的背景情形,本发明的目的是指出改进的换档装置和用于致动换档装置的改进的方法。
一方面,通过用于机动车辆变速器的换档装置实现了该目的,该机动车辆变速器具有至少两个档位,该至少两个档位能够通过不同的杆接合和断开接合,换档装置:具有壳体;具有至少两个推杆,该至少两个推杆安装在壳体上以使得能够在轴向方向上在中性位置与至少一个换档位置之间运动,并且至少两个推杆能够各自联接至换档离合器或换档离合器组;具有至少两个返回杆,该至少两个返回杆安装在壳体上以使得能够在轴向方向上在中性位置与至少一个换档位置之间运动,其中,返回杆各自联接至推杆中的一个推杆以使得推杆和与推杆相关联的返回杆沿着相反的轴向方向移动;以及具有换档构件,该换档构件安装在壳体上以使得换档构件的换档凸轮能够与推杆对准以用于进行选择,并且换档凸轮能够将推力传输至被选择的杆并且将被选择的杆沿第一轴向方向移动以进行换档操作,其中,至少一个传动特征件还设置在换档构件上以使得在被选择的杆上进行换档操作之前或在被选择的杆上进行换档操作期间,传动特征件能够将推力传输至未被选择的杆以便使所述未被选择的杆移动至中性位置。
在此,杆中的一个杆还能够分配至驻车锁定装置(例如,如驻车线控驻车锁)。
在相对应的方法中,通过用于致动机动车辆变速器的换档装置的方法来实现上述目的,该机动车辆变速器具有至少两个档位、特别地上文提到的类型的换档装置,其中,换档装置具有至少两个杆和换档构件,该至少两个杆能够在轴向方向上移动并且各自联接至换档离合器,该换档构件具有换档凸轮并且具有至少一个传动特征件,其中,换档凸轮首先与杆对准并且随后使杆在轴向上移动以便接合目标档位,其中,传动特征件确保了在换档构件的轴向运动期间另一个杆被移动至中性位置或保持在所述位置中。
根据本发明的换档装置中,推杆能够各自联接至换档离合器或换档离合器组,其中,换档离合器组通常包括两个换档离合器,该两个换档离合器能够通过滑套等致动。在推杆联接至换档离合器组的情况下,换档离合器组中的一个换档离合器通常能够借助于推杆、通过将推力传输至所述推杆而致动。换档离合器组中的另一个换档离合器能够通过将推力施加在与推杆相关联的返回杆上而致动,其中,联接至推杆意味着返回杆构造成致动换档离合器组中的另一个换档离合器。
因此,优选的是如下情况:在换档装置中的换档操作通过推动运动唯一地实现,其中,换档凸轮将推力施加在或者推杆上或者返回杆上。
另外优选的是如下情况:在该过程中在换档构件与相应的杆之间的联接设置仅通过换档凸轮搁置在被选择的杆上来实现。因此,在换档凸轮向后运动期间,杆不跟随换档凸轮运动。
在根据本发明的换档装置中,优选的是能够通过仅一个换档马达使至少两个档位接合和断开接合,其中,换档马达优选地设计成使换档构件转动。特别地,优选的是如下情况:换档构件设计为螺母,该螺母与主轴一起形成主轴驱动器,该换档构件例如能够通过常规的螺杆和螺母形成,但也能够通过滚珠丝杠形成。
在这种情况下,换档马达例如能够是易于控制的电动马达。
优选地,推杆和返回杆安装在壳体上使得该两者能够沿相应的换档轴线移动,该换档轴线优选地平行于主轴轴线对准。优选地,该换档轴线设置成平行于机动车辆变速器的轴。
另外优选的是如下情况:多个杆安装在壳体上使得杆能够平行于彼此移动,杆围绕主轴轴线或纵向轴线分布。
优选地,推杆中的每个推杆分配至轴向导引部,该轴向导引部在轴向上连接至周向槽。优选地,换档凸轮能够在周向槽中转动。
通过使换档凸轮在周向槽内转动能够使得执行下述选择操作:在选择操作中,换档凸轮(该换档凸轮还能够被称为换档指状部)与目标杆对准。在该选择操作期间,优选地,螺母不在周向方向上紧紧保持住,因此,螺母沿主轴旋转。随后,为了使被选择的杆在轴向上致动,将螺母或换档构件在周向方向上紧紧保持住,从而确保:给定主轴的合适的旋转方向,螺母进入轴向导引部并且在周向方向上保持在轴向导引部处以便以这种方式使推杆沿第一轴向方向移动。
因此,优选地,用于机动车辆变速器的换档装置的选择和换档功能以下述方式实施:在主轴驱动器的情况下,阻止螺母相对于主轴转动,从而以此方式引入螺母的在主轴上的轴向运动。另一方面,如果没有阻止螺母相对于主轴的转动或如果在主轴上确实阻止(固定),则螺母随着主轴旋转。因此,这两种类型的运动能够用于选择和换档功能。
这种类型的换档装置能够是在轴向方向上和在径向方向上两者均紧凑的结构,特别地与必须致动多个档位的单个换档鼓相比,该换档装置是显著地更紧凑的。
此外,能够实现短的换档时间。此外,与具有单个换档鼓的换档装置相比,具有在换档次序方面的很大程度的选择自由度。
在若干实施方式中,通过该换档装置,还能够同时地接合两个档位,并且因此换档装置特别地也适合与双离合器变速器结合使用。
优选地,螺母的位置通过合适的传感器装置来测量。传感器装置能够包括例如增量式传感器,并且优选地另外具有零点传感器,使得主轴驱动器能够以简单的方式进行校准,尤其在控制单元的重设之后。另外能够设置对杆中的至少一个杆的轴向位置进行检测的传感器。
根据本发明,通过设置在换档构件上的传动特征件,能够在换档操作期间或换档操作之前,使未被选择的杆运动至中性位置。
这使得能够显著更快地执行换档操作。
特别地,在变速器区段内(特别地在自动换档变速器内或在双离合器变速器的变速器部段内)能够使用换档构件的单一的轴向运动来执行实际换档操作(档位接合)和可能已经预先接合了的档位的断开接合操作两者。
因此,由于断开接合操作和接合操作功能性地相结合,故而在双离合器变速器中能够显著地更快速地执行在同一变速器部段中的多次换档。
特别地,档位的数量能够比四个更多,并且在双离合器变速器的情况下,档位的数量能够包括例如八个档位(七个前进档和一个倒档),或者甚至大于七个前进档。在适当的情况下,还能够设置专用的推杆以用于致动驻车锁定装置。随后,优选地,推杆仅与换档凸轮(接合凸轮)接触,但不与传动特征件接触。
因此,目的被完全地实现。
在根据本发明的换档装置中,特别优选的是如下情况:两个传动特征件设置在换档构件上以使得在被选择的杆上进行换档操作之前或在在被选择的杆上进行换档操作期间,传动特征件能够将推力传输至未被选择的杆并且传输至与未被选择的杆相关联的返回杆,以便使未被选择的杆和返回杆移动至中性位置。
通过这种方式,能够确保在变速器区段(例如,自动换档变速器或双离合器变速器的变速器部段)内所有未被选择的推杆和与未被选择的推杆相关联的返回杆移动至中性位置,特别是在与被选择的杆相关联的换档离合器闭合之前。
不言而喻的是,在合适的情况下,还能够将两个以上的传动特征件设置在换档构件上,尤其是在两个以上的推杆和相关联的返回杆设置在相应的变速器区段中的情况下。特别地,还能够将若干对传动特征件设置在换档构件上,以便在换档操作期间在每一种情况下使推杆和相关联的返回杆移动至中性位置。
一般而言,可想到的是,传动特征件设计为刚性传动特征件,该刚性传动特征件直接地碰撞相应的未选择的推杆并且/或与未选择的推杆相关联的返回杆以便传输推力。
然而,特别有利地是如下情况:传动特征件每一者均连接至弹簧装置,其中,弹簧装置设置成并且设计成使得推力从传动特征件经由弹簧装置传输至未被选择的杆和/或与未被选择的杆相关联的杆。
通过这种方法,特别地,能够在换档凸轮在轴向方向上移动至被选择的杆而使得目标档位被接合之前,通过弹簧装置的力使未被选择的杆和/或与未被选择的杆相关联的杆移动至中性位置。因此,这增大了功能可靠性。
在这种情况下,弹簧装置可能在合适的情况下、甚至当未被选择的杆被传递时在一定程度上偏转,然而这没有功能上的缺点。
在所有情况下,优选地,弹簧装置定尺寸为使得至少“旧的”源档位的断开接合能够是可靠的。
在此特别有利的是如下情况:弹簧装置的弹簧行程等于或大于杆的从中性位置到换档位置的行程。
因此,能够从换档凸轮接触被选择的杆时开始、直到换档凸轮已将被选择的推杆移动至换档位置为止,压缩弹簧装置。
根据另一优选的实施方式,弹簧装置和换档凸轮相对于彼此以如下方式设置:如在轴向方向上所观察到的,在换档凸轮将推力施加在被选择的杆上之前,推力从传动特征件经由弹簧装置传输至未被选择的杆,因此确保了在与被选择的杆相关联的目标档位的换档离合器被闭合之前,源档位的换档离合器被断开。
特别地,在此优选的是如下情况:弹簧装置在未压缩状态下在轴向方向上朝向杆相对于换档凸轮在轴向上突出。
此外,优选的是如下情况:在推杆和与推杆相关联的返回杆之间设置至少一个另外的推杆或返回杆,如沿着横向于轴向方向的方向所观察到的。
因此,能够例如通过换档凸轮将轴向力施加在另一推杆或返回杆上,并且传动特征件能够将推力传输至推杆和与推杆相关联的返回杆。
另外,在整体上有利的是如下情况:换档构件能够围绕纵向轴线转动以用于进行选择,其中,推杆和返回杆以围绕纵向轴线在周向方向上分布的方式设置。
一般而言,不可否认还能够想到的是,使推杆和返回杆设置在一个平面中。然而,特别地,优选的实施方式允许使用主轴驱动器驱动换档构件。
在此,特别优选的是如下情况:推杆和与推杆相关联的返回杆关于纵向轴线在直径方向上设置。
这使得能够以结构上有利的方式实施推杆和与推杆相关联的返回杆之间的联接。
如上文提到的,机动车辆变速器能够是具有仅一个起动联接件的自动换档变速器,即,不是双离合器变速器。
在这种情况下,有利的是如下情况:换档构件具有针对所有未被选择的推杆和与推杆相关联的返回杆的传动特征件,因此,当一个档位接合时,机动车辆变速器的所有其他的档位通过传动特征件锁定。
在这种实施方式中,能够省去单独的档位锁定机构,否则为了将未被选择的推杆或其返回杆保持于中性位置,该单独的档位锁定机构是必需的。
根据另一变型,机动车辆变速器是双离合器变速器,该双离合器变速器具有第一变速器部段和第二变速器部段,其中,换档装置具有用于两个变速器部段的推杆和返回杆,该推杆和返回杆能够通过一个换档构件致动。
在这种情况下,第一变速器部段优选地具有奇数个档位或偶数个档位,并且另一变速器部段优选地具有偶数个档位或奇数个档位。
双离合器变速器的一般操作模式是众所周知的,并且因此在此不进行更详细地描述。
然而,主要地,在两个变速器部段中的每个变速器部段中的一个档位能够同时接合,尽管仅经由档位中的一个档位来传输动力,然而另一个档位被预先选择,使得能够基本上在牵引力不中断的情况下执行后续的档位改变。
在此,有利的是如下情况:换档构件能够围绕纵向轴线转动以用于进行选择,其中,推杆和返回杆以围绕纵向轴线在周向方向上分布的方式设置,其中,如在周部上观察到的,一个变速器部段的一个推杆或返回杆与另一个变速器部段的一个推杆或返回杆相邻。
因此,当使变速器部段中的目标档位接合时,能够利用传动特征件使同一变速器部段的其他档位断开接合。此外,这使得能够在一个变速器部段中的这种组合的接合和断开接合操作期间,确保另一变速器部段的档位的换档位置不受影响。在该情况下,可能优选的是设置用于变速器部段的单独的档位锁定机构。
为了确保在上文提到的主轴驱动器中的换档构件(螺母)被迫转动以用于进行选择,优选地设置有止动件,该止动件在轴向上保持该螺母,从而确保该螺母被迫转动。
另外,特别有利的是如下情况:止动件分配有单向离合器装置,该单向离合器装置使得螺母能够沿第一旋转方向转动,并且阻止螺母在至少一个预定的旋转位置中沿另一旋转方向转动。
在根据本发明的换档装置中,特别地,能够通过单一的电动马达实施换档致动。
整体上,通过根据本发明的换档装置和根据本发明的方法,能够实现特别地通过电动马达、借助于单一的电动马达实施换档致动的目的。特别地,换档装置适合用于双离合器变速器。此外,能够实现短的换档时间。而且,能够在大的程度上实现自由的换档次序。最后,换档装置能够以在径向方向上和轴向方向上两者均相当紧凑的方式来实施,从而使得在变速器壳体内具有低的封装需求。此外,能够以低成本制造换档装置。
一般而言,通过变速器部段的推杆的合适的连接,能够防止在变速器部段中接合一个以上的档位。此外,在变速器不设计为双离合器变速器的情况下,这种档位锁定能够实现关于变速器的所有档位的档位锁定,从而确保仅能够接合一个单一的档位。
一般而言,在双离合器变速器的情况下,还能够在同一变速器部段中的档位被接合期间使同一变速器部段中的推杆移动至中性位置。因此,没有必要使同一变速器部段中、但在不同的推杆上的档位断开接合,这通过对当前被致动的推杆进行致动而实现。
然而,一般而言,上文的实施方式中,已经假设螺母在轴向方向上“推动”推杆,不言而喻的是,给定合适的机械设计,也能够“拉动”推杆以便获得推杆沿第一轴向方向的运动。
不言而喻的是,在不超出本发明的范围的情况下,上文提到的特征和将在下文中说明的特征不仅能够在相应地指示了的组合中使用,而且还在其他组合中使用,或能够独立使用。
附图说明
本发明的示例性实施方式在附图中示出并且在下列描述中更详细地进行说明。在附图中:
图1示出了具有换档装置的示意性图示的实施方式的机动车辆传动系的示意性图示;
图2示出了沿图1中的线II-II截取的示意性图示;
图3示出了换档装置的另一实施方式的与图1相比较的视图;
图4示出了沿图3中的线IV-IV截取的示意性截面图;
图5示出了放大比例的用于图3和图4中的换档装置的单向离合器装置的示意性图示;
图6示出了图3和图4中示出的类型的换档装置的改型,其中,所有的推杆处于中性位置;
图7示出了与图6相应的图示,其中,档位2和档位3被接合;
图8示出了用于换档装置的单向离合器装置的另一实施方式的单向离合器轮廓的示意性平面图;
图9示出了具有换档装置的另外的实施方式的呈双速度变速器形式的传动系的示意性图示;
图10示出了根据本发明的换档装置的一个实施方式的示意性图示;
图11示出了在档位4接合之后的图10的换档装置;
图12示出了在换档构件的返回运动之后的图10的换档装置;
图13示出了在用于选择档位1的选取操作之后图10的换档装置;
图14示出了在档位4的推杆和与推杆相关联的返回杆运动至中性位置之后图10的换档装置;
图15示出了在档位1接合之后的图10的换档装置;
图16示出了穿过传动特征件的示意性截面图,其中,相关联的弹簧装置处于未压缩状态;
图17示出了与图16相比较的图示,其中,弹簧装置被压缩;
图18示出了用于双离合器变速器的换档装置的另一实施方式的示意性图示,更具体地呈改型的图示;以及
图19示出了图18的换档装置的示意性轴向平面图。
具体实施方式
在图1和图2中,用于机动车辆的传动系示意性地示出并且整体上由10指示。传动系10包括驱动马达12、例如内燃机,驱动马达12的驱动轴连接至离合器装置14。离合器装置14的输出连接至变速器装置16。变速器装置16的输出连接至差速器18,机动动力借助于差速器18在两个从动轮20L、20R之间进行分配。在目前的情况下,变速器装置16仅借助于输入轴和输出轴以示意性的方式指示,该输入轴和输出轴通过齿轮组22彼此连接。变速器装置16特别地是直齿轮变速器,特别地为中间轴变速器。特别地,变速器装置16能够是自动换档变速器,优选地为双离合器变速器。
齿轮组22具有空转齿轮(loose gear)24,该空转齿轮24可旋转地安装在变速器装置16的轴26上。在轴26上设置有换档离合器,该换档离合器能够是常规的构造,能够设计为例如爪式离合器,但特别地设计为同步换档离合器。
换档离合器28具有滑套(未具体地指定),该滑套能够在轴26上在轴向方向上移动,以便将空转齿轮24连接至轴26以用于共同的旋转并且以这种方式接合档位,或将空转齿轮24与轴26断开联接以便以这种方式使相关联的档位断开接合。通常,这种类型的变速器装置16具有至少一个倒档和至少五个前进档,这些档位各自分配至一个齿轮组并且能够通过相应数量的换档离合器来致动。
图1还示出了传动系10能够具有驻车锁定装置30,例如,该驻车锁定装置30包括驻车锁定轮,该驻车锁定轮连接至轴中的一个轴(在这种情况下,轴26)以用于共同旋转。优选地,这种类型的驻车锁定轮设置在紧固地联接至差速器18以用于旋转的轴上。驻车锁定装置30能够具有驻车锁定卡爪(未具体地示出),例如,该驻车锁定卡爪能够在释放位置与驻车锁定位置之间枢转,其中,在驻车锁定位置中,驻车锁定卡爪的齿部接合在驻车锁定轮中的凹部中。能够设置线性运动致动构件以使驻车锁定卡爪致动。
为了换档离合器28的自动致动,设置有换档装置40,例如,该换档装置40能够一体结合至变速器装置16的壳体42中。换档装置40包括主轴驱动器44,该主轴驱动器44具有主轴46,该主轴46沿主轴轴线48对准并且在主轴46的外周的至少一个部段上具有主轴螺纹部50。优选地,主轴轴线48平行于变速器装置16的轴26对准。主轴驱动器44还包括具有螺母螺纹部54的螺母52,该螺母螺纹部54与主轴螺纹部50接合。主轴驱动器44还能够设计为循环球式主轴驱动器,一般而言,该循环球式主轴驱动器能够有助于减小摩擦并且从而有助于减小用于驱动主轴的马达所需的马达扭矩。
在螺母52的外周上形成有在径向上突出的换档凸轮56,优选地,该换档凸轮56在小于20°的角度范围上延伸。主轴46可旋转地安装在壳体42上。
换档装置40还具有推杆60,推杆60安装在壳体42上使得能够平行于主轴轴线48移动。推杆60在周向方向上与换档凸轮56对准。推杆60还通过合适的联接件62——例如,呈换档叉的形式——联接至换档离合器28。因此,推杆60的轴向运动引起换档离合器28的滑套的轴向运动,因此能够通过推杆60使得至少一个档位接合和断开接合。
在壳体42上形成有周向槽64,其中,螺母52的换档凸轮56接合在轴向基本位置中,如图1中所图示的。在轴向基本位置中,螺母52能够因此而在周向方向上转动,例如如图2中能够观察到的。在图1和图2中,螺母52已被转动以使得换档凸轮56与推杆60在周向方向上对准。
在壳体42上还形成有设计为换档凸轮门(gate)的轴向导引部66。因此,换档凸轮56能够在轴向上穿入轴向导引部66中并且在轴向导引部66中在周向方向上得到保持。轴向导引部66还能够用于支承推杆60,即在周向方向上支承推杆60。为了清楚起见,在图1和图2中未详细示出在径向方向上对推杆60的支承。优选地,周向方向垂直于轴向方向对准。
如果要接合与齿轮组22相关联的档位,首先转动主轴46,以使得处于轴向基本位置的螺母52转动直到换档凸轮56与轴向导引部66在周向方向上对准为止,如图1和图2中图示的。借助于在周向方向上保持螺母52,通过在适当的旋转方向上驱动主轴46,将该螺母引入至轴向导引部66中。一旦换档凸轮56接合在轴向导引部66中,该螺母52就通过轴向导引部66在周向方向上进行保持,并且因此沿第一轴向方向68朝向推杆60正向地移动,直到换档凸轮56碰撞推杆60,并且使推杆60随着换档凸轮56沿第一轴向方向68运动,以便以这种方式致动换档离合器28。出于这种目的,在推杆60的轴向端面上形成有接触表面70,换档凸轮56接合在接触表面70上。
壳体42还具有用于螺母52的轴向止动件72,其中,轴向止动件72限定轴向基本位置。在移动推杆60之后,当螺母52因此沿相反的方向移动、更具体地通过沿相反的方向驱动主轴而使螺母52沿相反的方向移动时,因此换档凸轮56最后从轴向导引部66出来,并且螺母随后与接触表面70接触,并且因此能够通过转动主轴46而使螺母在轴向基本位置转动,同时换档凸轮56穿过周向槽64。
图2示出了能够在壳体42上以在周向方向上分布的方式设置多个推杆60(在这种情况下,推杆60和60a)。推杆60a分配有对应的轴向导引部66a。在螺母52已经转动以使得换档凸轮56与推杆60a对准之后,也能够在轴向方向上移动换档凸轮56以便使分配至另外的推杆60a的档位接合。
通常,推杆60在每一种情况下均分配于滑套,该滑套能够以现有技术中已知的方式使换档离合器组的一个或两个换档离合器致动。因此,优选地,专用的推杆60、60a……设置用于每两个档位。
图1示出了换档马达74,该换档马达74能够设计为例如电动马达,并且换档马达74的驱动轴刚性地连接至主轴46,其中,换档马达74能够通过控制装置76启动以使得所述马达能够沿第一旋转方向78或沿第二旋转方向80得到驱动。
为了确保在换档凸轮56接合在轴向导引部66中之前,螺母从轴向基本位置沿第一轴向方向68移动,通常有必要在周向方向上固定螺母52。出于该目的,能够设置设计为例如棘爪装置的保持装置(图1和图2中未具体地示出)。优选地,保持装置设计为至少在换档凸轮56接合在轴向导引部66中之前从轴向基本位置开始在周向方向上保持螺母52。
由于通过换档凸轮56经由推力唯一地使推杆60进行轴向运动的事实,优选地设置有返回装置82,这在图1中示意性地示出并且设计成使推杆——该推杆已经沿第一轴向方向运动离开中性位置——沿与第一轴向方向68相反的第二轴向方向84运动。
通过返回装置82,因此优选地也能够使推杆60还沿着与第一轴向方向68相反的第二轴向方向84移动离开中性位置,以便例如使同一换档离合器组的第二换档离合器致动,其中,在中性位置中,换档离合器28以及——如果合适的话——分配至同一换档离合器组的换档离合器是断开的。
通过主轴驱动器44的上文描述的操作模式,推杆60(或另外的推杆60a等)因此通常沿第一轴向方向68运动。通过返回装置82,推杆(或多个推杆)能够各自沿相反的第二轴向方向84移动。从上文描述的中性位置开始,返回装置82因此还能够用于使同一换档离合器组的另外的换档离合器致动。为了从推杆60的这种位置恢复中性位置,主轴驱动器44再次以上文描述的方式被致动以便使推杆60从第二换档位置返回至中性位置(沿第一轴向方向)。
返回装置82能够通过位于螺母52与推杆60之间的可释放的联接件83形成,例如如图1中示意性指示的。
还能够通过在壳体42上设置另一轴向导引部86来获得返回装置82,尽管该另一轴向导引部86未分配推杆并且因此设计为轴向“空门(empty gate)”。通过转动螺母52以使得换档凸轮56与该另外的轴向导引部86对准,并且通过转动主轴以使得换档凸轮56在轴向方向上穿过该另外的轴向导引部86,因此能够使螺母52移动至推杆60的与轴向基本位置相反的轴向端。因此,在该相反的位置处,优选地设置有用于换档凸轮56的另外的周向槽87,这在图1中示意性地指示。在另外的周向槽87内,换档凸轮56能够因此在周向方向上转动以便使换档凸轮与例如轴向导引部66对准。如果对主轴以合适的方式进行驱动,换档凸轮能够随后从该相反侧接合在轴向导引部66中并且能够再次以推动方式使推杆60沿第二轴向方向84移动。随后,该螺母能够朝向另外的周向槽87沿第一轴向方向68移回。随后,能够再次转动螺母52直到换档凸轮56与另外的轴向导引部86对准为止,并且随后使螺母沿第二轴向方向84朝向第一轴向基本位置移回,如图1和图2中所图示的。
以这种方式,每个推杆60、60a能够沿第一轴向方向68和第二轴向方向84两者以推动方式被唯一地致动,并且因此,所有推杆60、60a等能够沿两个轴向方向68、84移动以便以这种方式接合变速器装置16的一个或更多个档位。特别地,如果变速器装置16由双离合器变速器形成,能够在不需要通常如与序列式换档鼓(sequential shift drum)的情况一样同时接合其他的档位的情况下,接合在两个变速器部段中的每个变速器部段中的一个档位。
整体上,能够以这种方式实现非常短的换档时间。
不言而喻的是,一方面,主轴螺纹部50的螺距和螺母螺纹部54的螺距设定为使得能够将使档位接合和断开接合所需要的轴向力传输至推杆。另一方面,螺距设定为使得螺母能够在轴向方向上被相对快速地致动,出于这种目的,换档马达74的速度能够以合适的方式调节。
不言而喻的是,控制装置76设计成关于旋转位置和旋转速度两方面以任何所需的方式控制换档马达,以便能够获得上述功能。
为使得另外的周向槽87可用,应当理解的是,优选地,在壳体42上设置有相应的轴向止动件,所述止动件与用于轴向基本位置的轴向止动件72在轴向上相对地放置。类似地,还设置有用于将螺母保持在另外的周向槽的区域中的保持装置,以便使得螺母能够进入处于合适的旋转位置中的轴向导引部中的一个轴向导引部。
图1和图2还示意性地图示了在壳体42上能够设置有驻车锁定推杆88。驻车锁定推杆88能够以如推杆60中的每个推杆相同的方式进行设计以及进行致动。在此,如图1中示意性图示的,驻车锁定推杆88联接至驻车锁定装置30,因此换档装置还能够用于使驻车锁定装置30在驻车锁定位置与释放位置之间向后地和向前地转换。
在替代性方案中,优选地,换档装置40仅具有一个这种驻车锁定推杆88并且没有推杆,因此,换档装置40唯一地设计成用于致动驻车锁定装置。
然而,在这种情况下,换档装置还能够以参照图9的下文描述的方式来构造。
优选地,换档装置40具有增量传感器92,通过增量传感器92能够检测换档凸轮56的关于壳体42的相对旋转位置。增量传感器92连接至控制装置76。优选地,还能够在一个周向位置中设置零位置传感器94,通过零位置传感器94能够确定换档凸轮56的在周向方向上的预定位置。优选地,零位置传感器94还连接至控制装置76。替代设置在壳体42上的增量传感器92,还能够使用逻辑单元,该逻辑单元利用换档马达74的增量传感器推断螺母52的相应的当前旋转位置。
特别地,零位置传感器94用于检测零位置以便以这种方式特别地在复位之后校准增量传感器。
在控制单元76复位的情况下,能够将螺母52移动至轴向基本位置中而不必须为了该目的而使档位接合和断开接合。随后,能够使螺母52转动直到零位置传感器94检测到螺母52的预定旋转位置为止,以便以这种方式校准增量传感器。
图3至图8示出了根据本发明的换档装置的另一实施方式,该换档装置一般而言在构造和操作方面与图1和图2的换档器装置对应,并且在这些附图中其由40’标示。相同的元件由相同的附图标记指示。下文说明了这些换档装置的重要差异。
换档装置40’具有另一种类型的返回装置82’,该返回装置82’包括返回杆98。一般而言,返回杆98构造成与推杆60类似并且安装在壳体42上以使得能够沿另外的轴向导引部99在轴向上运动。返回杆98设置成与推杆60直接相关联。除了第一推杆60之外,图4示出了两个另外的推杆60a和60b。这些推杆60、60a和60b各自分配有返回杆98、98a和98b。优选地,返回杆98设置成在直径方向上与相关联的推杆60相对、即位于螺母52的径向相对侧,如特别地在图4中能够观察到的。
在图3至图8中的实施方式中,推杆60分配至变速器装置16的档位1、3,该变速器装置16能够特别地设计为双离合器变速器。推杆60a分配至档位2、4,并且推杆60b分配至档位R、5。因此,换档装置40’适合用于具有五个前进档和一个倒档的车辆变速器。在具有六个或七个档位的变速器的情况下,因此,必须在周向方向上设置另外的推杆,并且在具有更多档位的变速器的情况下,必须设置相应数量的另外的推杆。
推杆60、60a和60b通过相应的返回联接装置100联接至其相应的关联的返回杆98、98a和98b。返回联接装置100——在图3中仅示出一个返回联接装置——设计成使得推杆60和返回杆98各自沿相反的轴向方向移动,使得当推杆60沿第一轴向方向68移动时,返回杆98沿第二轴向方向84移动,并且当推杆60沿第二轴向方向84移动时,返回杆98沿第一轴向方向68移动。因此,返回联接装置100是一种回击式正联接件(counterstroke positivecoupling)。在目前的情况下,返回联接装置100通过棒102实现,该棒102基本在径向方向上延伸并且能够在壳体42上枢转,优选地在位于主轴轴线48上的枢转附接点104处枢转。棒104的两个端部各自以铰接的方式连接至推杆60并且连接至相关联的返回杆98。例如在图6和图7中以102a和102b示出的另外的棒102能够以相对于棒102在轴向方向上偏置的方式安装在壳体42上。
在图3至图8中的返回装置82’的情况下,通过再次使螺母52移动至轴向基本位置中并且随后使螺母转动直到56与相关联的返回杆98对准,能够使推杆60沿第二轴向方向84移动并且因此从在第一转换方向68上偏置的位置移回或返回。随后,使返回杆98沿第一轴向方向68移动,从而必然使推杆60沿第二轴向方向84移动。
不言而喻的是,因此能够实现对于推杆60的中性位置和与第一档位和第二档位相关联的两个换档位置,第一档位和第二档位能够通过档位离合器组来致动。
这通过图6和图7中的示例而示出,其中,图6示出了使所有推杆60、60a和60b对准在其中性位置N中的图示。在图6中的图示中,换档凸轮56位于轴向导引部66中。
从该原位置开始,通过将主轴46沿合适的方向(根据主轴螺纹部50的螺距)驱动,能够使56沿第一轴向方向68移动,因此,使推杆60沿第一轴向方向运动以便以这种方式接合档位3,如图7中所图示的。因此,相关联的返回杆98沿第二轴向方向84移动,从而使棒102枢转,这同样地在图7中图示。
如图7中的虚线所图示的,通过使主轴的旋转方向反向,螺母52能够随后移回、即沿第二轴向方向84移动。在该过程中,推杆60保持在档位3接合的位置。
在到达轴向基本位置(与周向槽64相应,如图6中指示的)之后,能够在周向方向上移动螺母52,直到换档凸轮56与返回杆98a对准为止。随后,再次驱动主轴46以使得螺母52沿第一轴向方向移动,因此,换档凸轮56移动至与返回杆98a相关联的轴向导引部中,在图7中未具体地示出所述轴向导引部。因此,返回杆98a沿第一轴向方向68移动,从而推杆60a通过棒102a必然沿第二轴向方向84移动,从而接合档位2,如图7中图示的。
因此,在双离合器变速器中,在启动的变速器部段中的档位3接合的情况下,能够已经预先选择档位2以便准备降挡操作。作为替代性的实施方式,还能够使推杆60a沿第一轴向方向68移动,以便预先选择在停用的变速器部段中的档位4并且准备升挡操作。
从图7中的图示开始,例如,能够在将机动动力传递至与档位2相关联的变速器部段之后,通过使换档凸轮56最初移回至轴向基本位置、随后使56转动、并且随后使返回杆98沿第一轴向方向68移动直到已经到达中性位置为止,而使档位3再次断开接合。随后,能够保持中性位置N,或返回杆98能够进一步地移动以便接合档位1。
在图3至图8中的变速器装置40’的实施方式中,螺母因此能够在基本的原位置中唯一地转动。在此,没有必要设置如图2中的“空门”86。因此,能够相当大地缩短换档时间。
一般而言,能够将杆和/或棒彼此联接以使得实现档位锁定,从而防止在一个变速器部段中接合若干档位(在双离合器变速器的情况下),或防止当接合一个档位时接合所有其他档位(在自动换档变速器的情况下)。然而,在图3至图8中没有示出这种的类型的档位锁定系统的设计细节。
一般而言,还能够想到的是设置中性定位装置,当一个档位在一个变速器部段中接合时,该中性定位装置使与同一变速器部段相关联的其他推杆设定至中性位置。因此,不必使与同一变速器部段相关联、但与不同的推杆相关联的档位断开接合,这能够通过致动当前的推杆得以实现。
如上文所描述的,为了使螺母52在轴向基本位置中转动,必要的是使所述螺母碰撞轴向止动件72,该轴向止动件72在轴向方向上与周向槽64对准或相关联。优选地,轴向止动件72形成在壳体42上,但也能够形成在主轴46上。
上文的描述还陈述了,螺母52从轴向基本位置开始必须初始地被保持以便将螺母52引入至轴向导引部66、99中的一个轴向导引部中。
在图3至图8中的换档装置40’中,这通过设计为单侧棘爪装置的单向离合器装置来实现。
在这种情况下,单向离合器装置108设置在螺母52与壳体42之间,并且在目前的情况下,该单向离合器装置108包括位于螺母52的面向壳体的轴向端面上的单向离合器轮廓110。该单向离合器装置108还包括多个突出部112,该多个突出部112通过相应的弹簧114在轴向方向上朝向螺母52预加载,并且在原位置中相对于轴向止动件72在轴向方向上突出。这特别地在图5和图8中相对更详细地图示。在这种情况下,突出部112在周向方向上设置以使得每个轴向导引部66、99分配有至少一个突出部112,优选地分配有两个在直径方向上相对的突出部,如图3和图5中图示的。
在这种情况下,单向离合器轮廓110具有倾斜轮廓部段116和阻挡轮廓部段118。特别地,单向离合器装置108的操作模式根据图8更明确地显示。当螺母在轴向方向上碰撞轴向止动件72时,如果主轴被进一步转动,螺母被迫在周向方向上运动。单向离合器轮廓110设计成使得螺母52能够以单向离合器的方式、更具体地借助于倾斜轮廓部段116沿着该旋转方向越过突出部112,其中,主轴还沿着与第二轴向方向84对应的旋转方向初始地转动。随后,为了实现螺母52的方向反转至第一轴向方向68,首先转动该螺母52使得换档凸轮56与轴向导引件66相关联。随后,沿着相反的旋转方向驱动主轴46。因此,优选地设计为滚珠的突出部112靠置阻挡轮廓部段118,因此使螺母52不能沿相反的旋转方向转动并且因而在周向方向上保持固定。因此,螺母52被迫沿第一轴向方向68移动。阻挡轮廓部段118和突出部112的预加载或交叠被选择为使得在换档凸轮56已经移动至轴向导引部66中之前使螺母在周向方向上被保持。
为了使其更容易,能够在轴向导引部66的轴向“口部(mouth)”上设置合适的成对的倒角122,并且换档凸轮56能够在面向轴向导引部66的侧部上以与合适的倒角120相对应的方式进行设计。
图9示出了传动系10”的另一实施方式。传动系10”具有驱动马达12”,该驱动马达12”例如能够设计为电动马达。在这种情况下,传动装置16”恰好具有两个档位,两个档位能够通过两个齿轮组22a、22b来设定,这两个齿轮组22a、22b能够通过第一换档离合器28a和第二换档离合器28b、更具体地以交替的方式接合和断开接合。换档离合器28a、28b一体结合成能够由单个滑套致动的换档离合器组,该滑套通过联接装置62联接至推杆60。齿轮组22a、22b能够具有固定齿轮,该固定齿轮连接至另外的轴或直接连接至差速器18”的输入构件,并且因此在这种情况下,变速器精确地具有两个档位。
在这种变型中,能够通过仅一个推杆60对以这种方式实施的换档离合器组124进行致动,该推杆60通过具有主轴46和螺母52的主轴驱动器44来致动,如上文实施方式中那样。
然而,在这种情况下,能够通过刚性联接件126将螺母52联接至推杆60,因此使得能够经由刚性联接件126将推力和拉力传输至推杆60。
替代性地,换档装置40”的这种实施方式还适于接合和断开接合驻车锁定装置。
总体上,根据实施方式能够实现本发明的下列优点中的至少一个优点。
通过借助于仅单个驱动件而启用/强迫或防止螺母随着主轴旋转,能够实现选择或换档功能。可选地,换档装置能够通过附加的功能件例如线控驻车锁定装置进行扩展。能够以非常简单并且稳健的方式来实施。能够非常好地一体结合在变速器套件中。此外,换档装置能够针对多个档位、即六个以上的档位或七个以上的档位容易地进行扩展。此外,换档装置能够根据需要以简单的方式通过附加的功能(线控驻车)来扩展。
整体上的结果是在相对大量的相同部件的情况下制造的简易。与档位通过换档鼓或以一些另外的方式来致动的实施方式相比,变速器的整体结构能够保持未受影响。
借助于其紧凑的结构,能够想到的是将变速器装置设置成靠近相关联的换档离合器并且使换档叉和连接至换档叉的连杆非常短。
图10至图13示出了换档装置的另一实施方式,该换档装置在结构和操作方面与图3至图8中的换档装置对应。因此,相同的元件由相同的附图标记指示。下文说明了两者的重要差异。
图10中的换档装置40用于使自动换档变速器的档位1至档位4致动,其中,第一推杆60连接至第一换档离合器组,该第一换档离合器组具有针对档位1、3的换档离合器28、28b,并且其中,第二推杆60a连接至换档离合器组,该换档离合器组具有针对档位4、2的换档离合器28a、28c。
推杆60通过例如具有棒102的联接装置联接至返回杆98。以相应的方式,第二推杆60a通过例如具有棒102a的另一联接装置联接至返回杆98a。
换档构件52能够沿着横向于换档方向S的方向——如图10中以W所示——移动。特别地,横向运动能够是旋转运动,在旋转运动的情况下,换档构件52优选地设计为主轴驱动器的螺母,如上文所描述的。
除了换档凸轮56之外,换档构件52具有第一传动特征件130和第二传动特征件132。优选地,传动特征件130、132设置在换档凸轮56的相对侧,如沿着横向方向W所观察到的。第一传动特征件130联接至第一弹簧装置134。第二传动特征件132联接至第二弹簧装置136。
传动特征件130、132或其弹簧装置134、136设置成使得如沿着横向方向W所观察到的,当选择一个推杆(在图10中为推杆60a)时,传动特征件或其弹簧装置与相邻的杆对准(在这种情况下为推杆60和返回杆98),如沿着横向方向W所观察到的。
传动特征件用于在选择的杆(在这种情况下例如推杆60a)上进行换档操作之前或在选择的杆上进行换档操作期间使推力传输至未选择的杆(在这种情况下,例如杆60、98)以便使所述杆移动至中性位置N。
这通过图11至图15以示例的方式示出,从图10中的图示开始,首先示出了前进档4的接合,并且随后示出了前进档1的接合。
在图11中,从图10中的图示开始,换档构件52沿着第一轴向方向68移动以便使推杆60a移动至第一换档位置S1中,在第一换档位置S1中,档位4接合。
为了接合档位1,换档构件52首先沿着如图12中所示的第二换档方向84移回,即达到弹簧装置能够移动至返回杆98a后方的程度,该返回杆98a沿相反的方向移动,弹簧装置沿横向方向W移动,如图13中所示。
在图13中,换档凸轮沿横向方向W与返回杆98对准以便接合前进档1。此外,弹簧装置134、136与源档位4的推杆60a和相关联的返回杆98a对准。
随后,换档构件52沿第一换档方向移回,如图14中以68所示。通过弹簧装置136作用在返回杆98a上的弹簧作用,返回杆98a和——通过联接——推杆60a移动至中性位置,如图14中所示。通过使换档构件继续沿第一轴向方向68运动,前进档1能够随后接合,如图15中所示,在该过程中,弹簧装置受到压缩,如图15中类似地图示。
图16和图17通过示例示出了弹簧装置134,弹簧装置134具有压缩弹簧138,压缩弹簧138设置在板140与传动特征件130之间。板140连接至挺杆142,该挺杆142在传动特征件130中、更具体地以通过止动件144限制的方式进行导引,止动件144限定了弹簧装置134的弹簧行程146。在合适的情况下,能够设置第二止动件,如图16和图17中所图示的,从而避免了压缩弹簧138可能完全地压缩的情况。
图18和图19示出了另一换档装置40,该另一换档装置40在结构与操作方面通常对应于图10至图15中的换档装置40。因此,相同的元件由相同的附图标记指示。
图18和图19中的换档装置40用于使具有两个变速器部段的双离合器变速器致动,在两个变速器部段中,第一变速器部段分配至档位1、3、5、7,并且第二变速器部段分配至档位2、4、6、R。
图18又示出了这种换档装置40的示意性改型图,并且图19示出了示意性轴向图。能够观察到的是,换档装置40具有用于接合前进档3的推杆60、用于接合前进档4的推杆60a、用于接合前进档1的推杆60b、用于接合前进档6的推杆60c、用于接合前进档5的返回杆98、用于接合倒档R的返回杆98a、用于接合前进档7的返回杆98b、用于接合前进档2的返回杆98c。下列杆通过相应的联接装置与相应的棒102、102a、102b、102c联接:60与98、60a与98a、60b与98b、以及60c与98c。
杆60、98在周向方向上设置成使得一个变速器部段的一个推杆或返回杆在每种情况下与另一变速器部段的一个推杆或返回杆相邻。
如图19中所示,推杆60类似地在周向方向上与返回杆98c相邻。
换档构件52具有换档凸轮56和两个传动特征件130、132,该两个传动特征件130、132沿横向方向W相对于换档凸轮56间隔开,使得两个传动特征件130、132关于换档凸轮56各自与隔一个杆(next rod but one)对准,如沿着周向方向或沿着横向方向W所观察到的。在图18中的图示中,换档凸轮56与针对前进档1的推杆60b对准,并且传动特征件130或其弹簧装置134与针对前进档3的推杆60对准,并且传动特征件132或其弹簧装置136与用于接合前进档5的返回杆98对准。
因此,在该装置中的换档凸轮56和传动特征件130、132各自与分别分配至一个变速器部段的杆唯一地对准。
因此,在双离合器变速器中能够确保:当目标档位在所考虑的相应的变速器部段内被接合时,在同一变速器部段中的任何源档位通过传动特征件130、132和相关联的弹簧装置134、136而断开接合。
另外,图18以附图标记148示出了伸出量,弹簧装置134、136相对于换档凸轮56沿换档方向S突出了该伸出量,150指示与从中性位置至换档位置S1的换档行程对应的行程,并且该行程150优选地等于或小于弹簧行程146。

Claims (14)

1.一种用于机动车辆变速器(16)的换档装置(40),所述机动车辆变速器(16)具有至少两个档位(1-4;1-7,R),所述至少两个档位(1-4;1-7,R)能够通过不同的杆(60、98)接合和断开接合,所述换档装置(40)具有:
-壳体(42),
-至少两个推杆(60),所述至少两个推杆(60)安装在所述壳体(42)上以使得能够在轴向方向(S)上在中性位置(N)与至少一个换档位置之间移动,并且能够各自联接至换档离合器(28)或换档离合器组,
-至少两个返回杆(98),所述至少两个返回杆(98)安装在所述壳体(42)上以使得能够在轴向方向(S)上在中性位置(N)与至少一个换档位置之间移动,其中,所述返回杆(98)各自联接至所述推杆(60)中的一个推杆以使得推杆(60)和与其相关联的所述返回杆(98)沿相反的轴向方向(S)移动,以及
-换档构件(52),所述换档构件(52)安装在所述壳体(42)上以使得所述换档构件(52)的换档凸轮(56)能够与推杆(60)或返回杆(98)对准以用于进行选择,并且能够将推力传输至被选择的所述杆(60、98)并且使所述被选择的杆(60、98)沿第一轴向方向(S1)移动以用于换档操作,
其特征在于,
在所述换档构件(52)上还设置有至少一个传动特征件(130、132),使得在被选择的杆上进行换档操作之前或在所述被选择的杆上进行所述换档操作期间,所述传动特征件(130、132)能够将推力传输至至少一个未被选择的杆以便使所述未被选择的杆移动至所述中性位置(N)。
2.根据权利要求1所述的换档装置,其特征在于,两个传动特征件(130、132)设置在所述换档构件(52)上以使得在被选择的杆上进行换档操作之前或在所述被选择的杆上进行所述换档操作期间,所述传动特征件(130、132)能够将推力传输至未被选择的杆(60)和与其相关联的所述返回杆(98)以便使所述未被选择的杆(60)和所述返回杆(98)移动至所述中性位置(N)。
3.根据权利要求1或2所述的换档装置,其特征在于,所述传动特征件(130、132)各自连接至弹簧装置(134、136),其中,所述弹簧装置(134、136)设置成并且设计成使得所述推力能够从所述传动特征件(130、132)经由所述弹簧装置(134、136)传输至所述未被选择的杆和/或与其相关联的所述杆。
4.根据权利要求3所述的换档装置,其特征在于,所述弹簧装置(134、136)的弹簧行程(146)等于或大于杆的从所述中性位置(N)至所述换档位置(S1)的行程(SW)。
5.根据权利要求3或4所述的换档装置,其特征在于,所述弹簧装置(134、136)和所述换档凸轮(56)相对于彼此设置成使得:如在所述轴向方向上所观察到的,在所述换档凸轮在所述被选择的杆上施加推力之前,推力从所述传动特征件(130、132)经由所述弹簧装置(134、136)传输至所述未被选择的杆,从而确保在与所述被选择的杆相关联的目标档位(1)的换档离合器被闭合之前,源档位(4)的换档离合器被断开。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的换档装置,其特征在于,如沿着横向于所述轴向方向的方向所观察到的,至少一个另外的推杆或返回杆设置在推杆(60)和与其相关联的返回杆(98)之间。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的换档装置,其特征在于,所述换档构件(52)能够绕纵向轴线(48)转动以用于进行选择,其中,所述推杆(60)和所述返回杆(98)以在围绕所述纵向轴线(48)的周向方向上分布的方式设置。
8.根据权利要求7所述的换档装置,其特征在于,推杆(60)和与其相关联的所述返回杆(98)关于所述纵向轴线(48)在直径方向上设置。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的换档装置,其特征在于,所述机动车辆变速器(16)是自动换档变速器。
10.根据权利要求9所述的换档装置,其特征在于,对于所有所述未被选择的推杆(60)和与其相关联的所述返回杆(98),所述换档构件(52)具有一个传动特征件(130、132),因此当一个档位被接合时,所述机动车辆变速器的所有其他档位通过所述传动特征件(130、132)被锁定。
11.根据权利要求1至8中的一项所述的换档装置,其特征在于,所述机动车辆变速器(16)是双离合器变速器,所述双离合器变速器具有第一变速器部段(1、3、5、7)和第二变速器部段(2、4、6、R),其中,所述换档装置(40)具有用于两个变速器部段的推杆(60)和返回杆(98),所述推杆(60)和返回杆(98)能够通过所述一个换档构件(52)致动。
12.根据权利要求11所述的换档装置,其特征在于,所述换档构件(52)能够绕纵向轴线(48)转动以用于进行选择,其中,所述推杆(60)和所述返回杆(98)以在围绕所述纵向轴线的周向方向上分布的方式设置,其中,如在周部上所观察到的,一个变速器部段的一个推杆(60)或返回杆(98)与另一个变速器部段的一个推杆(60)或返回杆(98)相邻。
13.根据权利要求1至12中的一项所述的换档装置,其特征在于,所述换档构件(52)被设计为螺母,所述螺母与主轴(46)一起形成主轴驱动器(44)。
14.一种用于使机动车辆变速器(16)的换档装置(40)致动的方法,其中,所述机动车辆变速器(16)具有至少两个档位(1-4;1-7,R);所述换档装置特别地根据权利要求1至13中的一项所述的换档装置(40),其中,所述换档装置(40)具有至少两个杆(60,98)和换档构件(52),所述至少两个杆(60、98)能够在轴向方向上移动并且各自联接至换档离合器(28),所述换档构件(52)具有换档凸轮(56)并且具有至少一个传动特征件(130、132),其中,所述换档凸轮(56)首先与杆(60、98)对准并且随后使所述杆(60、98)在轴向上移动以便接合目标档位(A),其中,所述传动特征件(130、132)确保在所述换档构件(52)的所述轴向运动期间另一杆被移动至中性位置(N)或保持于所述位置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112840147A (zh) * 2018-09-28 2021-05-25 日本电产株式会社 马达单元
CN113574300A (zh) * 2019-03-27 2021-10-29 雷诺股份公司 用于变速箱的内部选择控制的装置
CN114017474A (zh) * 2021-11-13 2022-02-08 杭州富阳春江汽车空调厂 用于新能源车辆的电控换档装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014103523A1 (de) 2014-03-14 2015-09-17 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Schaltanordnung für ein Kraftfahrzeuggetriebe und Schaltverfahren
DE102014115373B4 (de) 2014-10-22 2016-06-16 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Schaltanordnung für ein Kraftfahrzeuggetriebe und Schaltverfahren
DE102014115371B4 (de) 2014-10-22 2016-06-16 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Schaltanordnung für ein Kraftfahrzeuggetriebe und Schaltverfahren
DE102015111938A1 (de) * 2015-07-22 2017-01-26 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Schaltanordnung und Verfahren zum Betätigen eines Antriebsstranges
US9903425B2 (en) * 2015-08-30 2018-02-27 Moog Inc. Positive mechanical rotary lock
KR101766073B1 (ko) 2015-12-03 2017-08-07 현대자동차주식회사 더블 클러치조립체 및 그의 엑츄에이터 보조기구
DE102016214682B4 (de) * 2016-02-15 2022-04-14 Magna powertrain gmbh & co kg Sperranordnung
DE102018102246B3 (de) * 2018-02-01 2019-03-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Betätigungssystem und Verfahren zum Betätigen von zwei Teilkupplungen einer elektrisch angetriebenen Achse
CN115306889B (zh) * 2022-07-22 2023-06-09 东风柳州汽车有限公司 一种换挡轴机构、变速箱和汽车

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1491328A (zh) * 2001-02-23 2004-04-21 ¬��Ħ��Ƭ����������Ϲ�˾ 变速器
EP1556637A1 (de) * 2002-10-19 2005-07-27 LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG Gangschaltmechanismen
CN1711436A (zh) * 2002-11-16 2005-12-21 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 变速器的换档装置
US20060201269A1 (en) * 2003-01-24 2006-09-14 Maillard Jean P Internal control device for mechanical gearbox
CN101142426A (zh) * 2005-03-16 2008-03-12 卢克摩擦片和离合器两合公司 用于控制具有主动互锁的换档变速器中换档过程的方法
US20080132371A1 (en) * 2005-01-20 2008-06-05 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Motor Vehicle Transmission Actuator for Operating a Motor Vehicle Transmission
DE102008030238A1 (de) * 2008-06-25 2009-12-31 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Schaltgetriebe für ein Fahrzeug mit Doppelkupplung
FR2938938A1 (fr) * 2008-11-27 2010-05-28 Renault Sas Procede et dispositif de pilotage d'un actionneur mecanique avec mecanisme de progressivite
CN101846184A (zh) * 2009-03-27 2010-09-29 三菱自动车工业株式会社 双离合传动装置
DE102009050150A1 (de) * 2009-10-21 2011-04-28 Volkswagen Ag Schaltvorrichtung zur Schaltung der Gangstufen eines Getriebes

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4449416A (en) * 1981-09-04 1984-05-22 J. I. Case Company Transmission control system
JP4809629B2 (ja) * 2005-05-25 2011-11-09 アイシン・エーアイ株式会社 変速操作装置
KR101095719B1 (ko) * 2008-12-11 2011-12-21 현대모비스 주식회사 듀얼클러치 변속기의 변속장치
US8505403B2 (en) * 2010-04-15 2013-08-13 Hyundai Wia Corporation Gear shifting actuator and method of shifting gear ratios

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1491328A (zh) * 2001-02-23 2004-04-21 ¬��Ħ��Ƭ����������Ϲ�˾ 变速器
EP1556637A1 (de) * 2002-10-19 2005-07-27 LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG Gangschaltmechanismen
CN1711436A (zh) * 2002-11-16 2005-12-21 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 变速器的换档装置
US20060201269A1 (en) * 2003-01-24 2006-09-14 Maillard Jean P Internal control device for mechanical gearbox
US20080132371A1 (en) * 2005-01-20 2008-06-05 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Motor Vehicle Transmission Actuator for Operating a Motor Vehicle Transmission
CN101142426A (zh) * 2005-03-16 2008-03-12 卢克摩擦片和离合器两合公司 用于控制具有主动互锁的换档变速器中换档过程的方法
DE102008030238A1 (de) * 2008-06-25 2009-12-31 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Schaltgetriebe für ein Fahrzeug mit Doppelkupplung
FR2938938A1 (fr) * 2008-11-27 2010-05-28 Renault Sas Procede et dispositif de pilotage d'un actionneur mecanique avec mecanisme de progressivite
CN101846184A (zh) * 2009-03-27 2010-09-29 三菱自动车工业株式会社 双离合传动装置
DE102009050150A1 (de) * 2009-10-21 2011-04-28 Volkswagen Ag Schaltvorrichtung zur Schaltung der Gangstufen eines Getriebes

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112840147A (zh) * 2018-09-28 2021-05-25 日本电产株式会社 马达单元
CN112840147B (zh) * 2018-09-28 2022-08-09 日本电产株式会社 马达单元
CN113574300A (zh) * 2019-03-27 2021-10-29 雷诺股份公司 用于变速箱的内部选择控制的装置
CN114017474A (zh) * 2021-11-13 2022-02-08 杭州富阳春江汽车空调厂 用于新能源车辆的电控换档装置
CN114017474B (zh) * 2021-11-13 2022-07-15 杭州富阳春江汽车空调厂 用于新能源车辆的电控换档装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9644718B2 (en) 2017-05-09
DE102013018103A1 (de) 2015-06-03
US20150152944A1 (en) 2015-06-04
CN104696509B (zh) 2017-10-13
EP2881626A2 (de) 2015-06-10
EP2881626B1 (de) 2021-03-03
EP2881626A3 (de) 2015-10-14

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