用于有多个分变速器的半自动车辆变速器的换挡单元的制作方法_2

文档序号:9747470阅读:来源:国知局
牵引力中断情 况下的全自动的挡位切换。例如,在具有7个前进挡和1个倒挡的变速器中可以将第1和 第3挡配属于第一换挡轨、第2和第4挡配属于第二换挡轨、第5和第7挡配属于第三换挡 轨以及第6挡和倒挡配属于第四换挡轨。挡位1、3和5的切换在此沿着换挡轨的第一纵向 方向进行,而挡位2、4和6的切换则沿着换挡轨的与第一纵向方向相反的第二纵向方向进 行。挡位1至4和7的升挡可以直接进行,也就是说,配属于各自的另一分变速器的挡位被 按序选定和切换,也就是说,换挡拨指在切换之后运动进入切换下一更高挡位的换挡轨中。 在切换换挡轨的更高的挡位时,在此同时解锁更低的挡位。若例如切换了第1挡,那么换挡 拨指选定相邻的换挡轨上的第2挡。若这时切换了这个第2挡,那么换挡拨指选定第3挡, 其中,第1挡同时被解锁。在此之后选定第4挡,这同时解锁了第2挡。第7挡的切换解锁 了第5挡。从第4到第5挡以及第5到第6挡的切换要求在选定新的挡位之前就必须解锁 接下来未被选定的换挡轨的一个挡位。也就是说,在选定第5挡时,现在必须首先解锁第一 换挡轨上的第3挡,也就是说,换挡拨指先是为了解锁第3挡而运动进入第一换挡轨并紧接 着为了切换第5挡而运动进入第三换挡轨。在选定第6挡时,首先必须在可以选定和切换 第四换挡轨上的第6挡之前解锁第二换挡轨上的第4挡。
[0026] 在降挡时情况类似,也就是说,挡位7至5以及3至1的降挡可以直接进行。在从 挡位5降到挡位4时,必须先解锁第四换挡轨的挡位6以及在从挡位4将挡道挡位3时必 须先解锁第三换挡轨的挡位5。
[0027] 进一步优选的是,换挡轨具有开口,换挡拨指啮合到这些开口中用于选择换挡轨 以及用于切换换挡轨。各个换挡轨的开口正横向(querab)于这些换挡轨地形成选挡通道, 其基本上平行于换挡轴延伸。通过换挡轨的开口,使得换挡拨指啮合到换挡轨中以进行选 择和切换以及导引换挡拨指变得容易。为了切换换挡轨,换挡拨指至少部分通过选挡通道 运动进入选定的换挡轨的开口中以及通过换挡拨指头的表面沿着换挡轨的纵向方向作用 到换挡轨的开口的两个内壁上并因此将换挡轴的换挡力矩传递给换挡轨。
[0028] 此外优选的是,每一换挡轨具有多个用于形状锁合地啮合卡锁装置的形成卡锁区 段的第一端部的卡锁口,其中,卡锁口允许卡锁装置的平行于换挡轴的运动。因此,卡锁装 置同时通过卡锁装置的留空部释放了选定的换挡轨以及通过啮合到卡锁口中形状锁合地 卡锁了已切换的换挡轨和其余换挡轨。在选择下一挡位时,卡锁装置通过换挡拨指被沿轴 向一起导引,其中,卡锁装置于是释放了选定的换挡轨,这个换挡轨形状锁合地卡锁过去已 释放且现在已切换的换挡轨以及将其余换挡轨继续形状锁合地卡锁在它们各自的位置中。
[0029] 此外特别优选的是,每一换挡轨具有三个用于形状锁合地啮合卡锁装置的形成卡 锁区段的第一端部的卡锁口,其中,各自的换挡轨的卡锁口布置在换挡轴的相同侧上。卡锁 口被布置成使得在所有换挡轨的未被切换的状态下,第一换挡轨的相应的第一、第二和第 三卡锁口分别与其余换挡轨的相应的第一、第二和第三卡锁口对齐。在此,卡锁口处在换挡 轴的同一侧上,也就是说,换挡轨的形成选挡通道的开口被布置在换挡轴和各个换挡轨的 相应的第一卡锁口之间。卡锁口在换挡轴的同一侧上的布置提供了如下优点:与在换挡轴 的两侧上均存在必须分别被轴向导引穿过卡锁口的卡锁区段相比,卡锁区段可以更简单地 被"操纵"穿过卡锁口,也就是说,可以更容易地被轴向导引穿过卡锁口。
[0030] 此外,卡锁口还被布置成使第一换挡轨的第一卡锁口分别与其余换挡轨的和第一 卡锁口对齐的卡锁口 一起,在一个或两个换挡轨的每个可能的换挡位置中以及在其余换挡 轨的空挡位置中形成卡锁通道,卡锁装置的形成卡锁区段的第一端部形状锁合地啮合到该 卡锁通道中。
[0031] 卡锁通道基本上平行于换挡轴延伸并且在卡锁通道的长度上具有相对换挡轴的 相同的垂直间距,其中,所述间距在大小上始终相当于存在于如下卡锁通道和换挡轴之间 的间距,该卡锁通道由各自的换挡轨的布置在两个卡锁口之间的中间的卡锁口形成。
[0032] 通过按本发明的布置,不依赖于换挡轨的各自的位置(已切换或空挡)地,始终 形成由卡锁口限定的卡锁通道,卡锁区段的至少一个主要的部分超过其长度地形状锁合地 啮合到该卡锁通道中。在选择其中一个前置或后置于已切换的换挡轨的换挡轨时,已切换 的换挡轨可以通过卡锁通道中的卡锁装置被卡锁在其各自的已切换的位置中并且未被选 定的换挡轨则被卡锁在它们各自的空挡位置中,而已选定的换挡轨为了切换被卡锁装置释 放。
[0033] 若例如切换配属于第一换挡轨的第1挡,以及选定配属于第二换挡轨的第2挡,那 么第一换挡轨的第一或第三卡锁口与第二换挡轨的第一或第三卡锁口以及与其余换挡轨 的相应的第二卡锁口(中间的卡锁口)一起形成卡锁通道。在通过换挡拨指选择新的挡 位时,卡锁区段沿着卡锁通道随选挡运动被一起导引,直至换挡拨指将留空部导引到有待 切换的换挡轨上,因而留空部的宽度与选定的换挡轨的宽度一致,其中,卡锁区段的主要部 分超过其长度地始终与卡锁通道啮合,因而除了选定的换挡轨之外的换挡轨始终保持被卡 锁。也就是说,卡锁区段在换挡过程中被导引穿过总是由各个卡锁口新组成的卡锁通道。 [0034] 在理想情况下,同一换挡轨的各个卡锁口彼此间具有相同的间距。仅需要卡锁区 段的主要部分啮合意味着,与由各个换挡轨的宽度和处在其间的间距构成的换挡轨总装置 的宽度相比,卡锁区段可以更长。
[0035] 在此特别优选的是,卡锁装置的导引区段在基础轮廓截面(Grundrissschnitt) 中具有U型的几何形状。也就是说,留空部从卡锁区段起以如下方式延伸经过导引区段的 一部分,即,从俯视图看,产生了导引区段的U型。由此,可以依赖于选挡运动的第一或第二 方向将由换挡轴的轴向运动导致的力矩通过换挡拨指以有利的方式导入卡锁装置的导引 区段的第一或第二传递区段中。在理想情况下,U型是对称的,也就是说,留空部将卡锁装 置分成两个基本上同样大且同样重的传递区段。换挡拨指于是几乎居中地啮合到导引区段 中以及沿着换挡轴的两个轴向方向中的一个导引卡锁装置。当换挡拨指居中地在U型的重 心的高度上导引导引区段时,那么实现了换挡拨指到导引区段的最佳的力传递。
[0036] 进一步优选的是,卡锁装置以放置在相应的换挡轨的表面上的方式布置在换挡轨 和换挡轴之间。该装置放置到换挡轨上,因而它始终与换挡轨的多个表面机械接触。由此, 可以实现一种节省质量的结构,这是因为取消了可能的紧固元件。
[0037] 进一步优选的是,换挡轨具有开口,换挡拨指啮合到这些开口中,用于选择换挡轨 以及用于切换换挡轨。各个换挡轨的开口正横向于这些换挡轨地形成选挡通道,该选挡通 道基本上平行于换挡轴延伸。通过这些开口,使换挡拨指到换挡轨中的啮合以进行选择和 切换以及导引换挡拨指变得容易。为了切换换挡轨,换挡拨指通过换挡拨指头的表面沿着 换挡轨的纵向方向作用到开口的两个内壁上以及因此将换挡轴的换挡力矩传递给换挡轨。
[0038] 在另一优选的实施方式中,换挡拨指在相邻的换挡轨的自由空间内枢转。由此确 保可以选定如下换挡轨,换挡拨指不能仅通过换挡轴的轴向运动被带到该换挡轨的开口 中。在这种情况下,通过如下方式来选定换挡轨,即,使换挡拨指首先运动进入相邻的换挡 轨的自由空间内,在这个自由空间内枢转并紧接着通过换挡轴的轴向运动与被切换的换挡 轨的开口啮合。针对相反的情况,换挡拨指沿着两个选挡方向中的一个轴向于换挡轴地从 已切换的换挡轨的开口中运动出来进入两个换挡轨之间的间隙中,以及从已切换的位置枢 转进入空挡位置中。此外,换挡拨指可以为了选定从一个已切换的换挡轨的一个开口中运 动出来进入另一在相同方向上被切换的换挡轨的另一开口中,而不会由于换挡轴的轴向运 动而枢转。
[0039] 通过换挡拨指沿轴向运动以及枢转进入自由空间的可能性,换挡拨指可以更简单 地被"连贯操纵(hindurchmandvrie丨_en) "穿过已切换和/或未被切换的换挡轨的开口。因 此,按换挡拨指的相继跟随的枢转和/或轴向运动的顺序可以选定特定的换挡轨,如在从4 挡到6挡的升挡时或如在从5挡到3挡的降挡时的情况那样。
[0040] 对这种优选的实施方式来说,换挡拨指的第一宽度要小于相邻的换挡轨之间的间 距。
[0041] 进一步优选的是,换挡拨指包括与换挡轴联接的弹簧元件,其中,弹簧元件被构造 用于将换挡拨指从预紧的第一状态过渡到更小地预紧的第二状态或反过来。换挡拨指头以 外端部靠置在换挡轨的表面上以及为了选定换挡轨而通过换挡轴的转动运动转动进入换 挡轨的开口中。在此,换挡拨指头克服了弹簧元件的弹簧力并被压缩直至它最终在换挡轨 的开口上方从最大张紧的状态通过弹簧元件过渡到更小地张紧的状态,并且因此被卸载。
[0042] 带有按本发明的弹簧元件的换挡拨指的使用实现了换挡单元的紧凑的构造方式, 这是因为在换挡轨之间不需要自由空间来枢转换挡拨指。通过在换挡轨之间的间距的这种 缩小,也可以实现更短的换挡轴。也就是说,与相邻的换挡轨的间距相比,包括弹簧元件的 换挡拨指具有更大的宽度。
[0043] 此外还优选的是,换挡轨的导引带弹簧元件的换挡拨指的开口在换挡位置中允许 换挡拨指向外枢转。也就是说,换挡拨指通过换挡拨指向外转动沿换挡方向离开开口。为 此,换挡拨指头沿换挡方向被压到开口的内壁上,由此克服了弹簧力,直至换挡拨指被猛暾 使其可以沿着换挡轨的纵向方向从开口旋转出来。
[0044] 换挡拨指头的表面以优选的方式具有向外拱曲的几何形状。换挡拨指头尤其在横 截面中基本上具有双凸的几何形状。因此,沿两个换挡方向的换挡过程可以通过换挡拨指 头的顶点区域中的接触面进行,而在切换时不会压缩弹簧元件。若换挡轨被切换,那么换挡 拨指头会经由换挡拨指头的外凸的区段被猛暾并因此随着沿换挡方向的转动运动从开口 中转动出来。
[0045] 特别优选的是,卡锁口是具有基本上呈矩形的横截面的槽,其中,卡锁
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