CN100507321C - 换档装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于变速器换档的换档装置，具有：换档轴(2)，上面可轴向移动地设置多个用于实施换档过程的换档拨叉或者换档杆(8、10、12、14)；选择装置(28、30、32、42、44、46)，用于从多个用于实施换档过程的换档拨叉或者换档杆(8、10、12、14)中选择一个换档拨叉或者换档杆(8、10、12、14)；和用于防止未选择的换档拨叉或者换档杆(8、10、12、14)运动的止动装置(52)。止动装置(52)设置在与换档轴(2)基本平行的另一轴(46)上，后者上面还具有选择装置(42、44)的部件。提供了为实施换档过程而将换档轴(2)轴向移动的促动器(60)和为选择一个换档拨叉或者换档杆(8、10、12、14)以及为防止未选择的换档拨叉或者换档杆运动而将另一个轴(46)扭转的另一个促动器(48)。

Description

换档装置
技术领域
本发明涉及一种换档装置。
背景技术
为特别是在汽车上进行变速器换档，变速器上具有换档装置，利用其可以切换各个挡位。换档装置的部件为此可以由汽车驾驶员手动运动或者具有由辅助介质操纵的促动器，实施换档装置部件为挡位切换所需的运动。
DE-A1 198 43 584公开了一种多挡变速器的换档装置，其中，在换档轴上设置多个换档拨叉。选择装置可以在换档轴扭转时选择换档拨叉之一。在换档轴的轴向移动时，为实施换档过程操纵各自所选择的换档拨叉。与换档轴平行的止动轴随同换档轴的扭转同样扭转并作为止动装置防止未选择的换档拨叉运动。尽管这种换档装置效果良好，但在换档装置利用促动器工作的连接方面仍存在问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种换档装置，可以消除存在的问题并按照简单的方式操纵促动器。
该目的通过具有如下结构的换档装置得以实现。
依据本发明，用于变速器换档的换档装置具有换档轴，上面可轴向移动设置多个用于实施换档过程的换档拨叉或者换档杆。同时还具有用于从多个用于实施换档过程的换档拨叉或者换档杆中选择一个换档拨叉或者换档杆的选择装置以及用于防止未选择的换档拨叉或者换档杆运动的止动装置，其中，止动装置设置在与换档轴基本平行的另一个轴上。具有第一促动器，它为实施换档过程将换档轴轴向移动。此外，另一个轴上具有选择装置的部件。同时还具有另一个促动器，它为选择一个换档拨叉或者换档杆和为防止未选择的换档拨叉或者换档杆运动将另一个轴扭转。
在一种具有优点的构成中，选择装置的部件为每个换档拨叉或者换档杆包括环形同步件，它们与换档拨叉或者换档杆轴向固定并为实施换档过程而可在换档轴上移动。环形同步件为选择换档拨叉或者换档杆之一可环绕换档轴扭转并具有同步装置的部件，所述同步装置的部件可通过换档轴的轴向运动使环形同步件轴向移动，以实施换档过程。
依据另一种具有优点的构成，环形同步件在换档拨叉或者换档杆上与止动装置共同作用，用于防止未选择的换档拨叉或者换档杆在换档轴上轴向运动。
在一种特别具有优点的构成中，止动装置的部件包括可扭转的止动盘，其圆周凸入环形同步件的轴向运动区域内。止动盘的轮廓这样构成，使止动盘作为扇形段构成的区域允许环形同步件在换档轴上的轴向运动，而止动盘的其他区域适用于防止环形同步件的轴向运动。
具有优点的是同步装置在环形同步件上具有空隙，它们与换档轴上的凸起部共同作用。如果所属的换档拨叉或者换档杆不换档的话凸起部穿透空隙，而如果所选择的换档拨叉或者换档杆为切换档位移动的话，凸起部轴向移动同步装置。
选择装置的部件具有轮齿，它们交错啮合并可以使选择装置的部件彼此扭转。在此方面，根据构成仅环形同步件的部件具有轮齿。
作为一种构成，止动盘作为凹口构成的区域具有可与环形同步件的轮齿啮合的轮齿。
特别具有优点的是一种独创性的构成，即用于实施换档过程的部件由钢或铝制成，而选择装置的部件和止动装置的部件由铝或塑料或者由复合材料制成。
在本发明一种特别具有优点的构成中具有传动机构，用于将操纵换档轴的促动器的旋转运动转换为换档轴的轴向运动。
具有优点的是具有至少一个促动器，作为电动机械促动器、气动促动器或者作为液压促动器。
附图说明
现借助附图对本发明进行详细说明。其中：
图1示出第一换档装置连同各个部件；以及
图2示出换档装置第二实施方式各个部件的第二视图。
具体实施方式
按图1所示，在这里未示出的变速器外壳内的轴承4和6中可轴向移动地支承的换档轴2上设置四个换档拨叉8、10、12和14。换档拨叉可相对于换档轴2移动设置。出于便于观察和理解的目的，并未示出设置在轴2上的所有换档拨叉，或者换档装置的各个部件单独示出。但在完整的设置中，所有换档拨叉与换档轴2上所示的换档拨叉12相同。图1示出在换档轴2上设置三个换档拨叉8、10和12，而换档拨叉14在这里设置在换档轴2的下面。如果下面介绍的部件需要时仅借助换档拨叉介绍的话，那么它们类似适用每一换档拨叉。
换档轴2在换档拨叉10上具有两个销子16和18形式的凸起部，它们在两侧限制换档拨叉10。销子16和18与换档拨叉10之间在换档拨叉10的每侧具有同步板20和22形式的同步装置。同步板20和22在其内圆周上具有空隙24，销子16和18可轴向穿过该空隙运动。在同步板20和22内圆周上的空隙24之间保留的区域可以通过同步板20和22在换档轴2上的扭转而与销子16和18重合。由此在换档轴2通过销子16或18和同步板20或22轴向运动时，换档拨叉10也轴向运动并可切换到变速器上的一个挡位。
为同步板20和22可以在换档轴2上扭转，同步板20和22在其外圆周上具有轮廓26，它与环形同步件28或30上各自配合的轮廓共同作用并在同步板20或22和环形同步件28或30之间构成抗扭连接(图2)。
换档拨叉12上示出组合环形同步件32形式的这种环形同步件，其中，各自两个单独的环形同步件构成一个部件。为使环形同步件32可以在换档轴2上扭转而不妨碍换档拨叉12的臂，环形同步件32具有空隙34。环形同步件28、30、32的外圆周上具有轮齿36，其与齿轮42和44上的对应轮齿38、40啮合。这一点也相应适用于所有换档拨叉8、10、12和14。齿轮42和44抗扭设置在基本与换档轴2平行定向的轴46上。该轴由电动机形式的促动器48在一个传动级上利用轮齿50扭转。但该设置也可以这样构成，使促动器48直接并无传动级地与轴46连接。齿轮42和44上的侧面具有止动装置的各一个止动盘52，它没有完整的圆形圆周，而是具有扇形段54形式的空隙。
不同换档拨叉8、10、12、14上的止动盘52各自在其圆周的不同位置上具有空隙，从而一个换档拨叉上的两个止动盘52始终具有相同的空隙，而其他换档拨叉上其他止动盘52的空隙与此相对扭转处于共用轴46的旋转轴线上。止动盘52与环形同步件28、30、32为构成止动装置，例如通过环形同步件28、30、32轮齿的边缘共同作用。在此方面，止动盘52将环形同步件28、30、32并因此将换档拨叉保持在其换档轴2上的轴向位置内，并仅在止动盘52上扇形段54的区域内允许当时所选择的换档拨叉轴向运动。
换档轴2通过同步件56和滚珠丝杠传动58与电动机形式的促动器60连接。取代滚珠丝杠传动58也可以使用在这里没有示出的齿轮传动。所示的促动器48和60在图1中与所要运动的轴2和46同轴或轴平行地设置。通过相应的传动，也可以有一种与这些轴成角度的设置，例如一种直角设置。
为切入挡位，换档拨叉8、10、12或者14必须轴向移动。换档拨叉8、10、12和14自由支承在换档轴2上并为换档必须通过销子16、18和同步板20、22轴向造型合理地与换档轴2连接。
啮合的环形同步件28、30、32通过具有齿轮42、44的轴46扭转。换档轴2为切入挡位而仅在轴向上运动。选择性地预选所要切换的挡位由此完成，即同步板20、22通过包括它们的环形同步件28、30、32以离散角扭转。与该角度类似，同步板20、22上的空隙24在未切换的挡位上只要换档轴运动就使销子16或18下沉，并因此形成所属的换档拨叉不同步。但在该位置上所要切换的换档拨叉上，相关的同步板20或22没有空隙24，从而产生轴向同步并切换该挡位。在不同选择位置的每个位置上，始终只有一个无空隙24的同步板对20、22与销子16、18重合，从而产生同步。其他所有同步板以空隙24与各自的销子16、18重合并不产生同步。
图2以部分分解的视图示出图1的换档装置。在这里，止动盘52上的扇形段54具有轮齿，以便使止动盘在未止动的角位置上可与所属环形同步件28、30的外轮齿啮合。环形同步件28、30在这里作为单独部件构成，从而取消了如在环形同步件32上要求构成空隙36的必要性。
因为换档装置参与选择所要切换的换档拨叉或者换档杆的部件仅承受相当小的力，所以这些部件完全可以由强度较低的材料制成，例如像塑料或者例如像铝这种非铁金属。铝与钢相比是一种低强度材料，而塑料无论是与钢还是与铝相比都是一种低强度材料。
在所示的实施方式中，具有轮齿50的传动级以及轴46和设置在轴46上的所有齿轮42、44和止动盘52均适合由塑料制成。环形同步件20、30、32无论是在组合实施方式上还是在单独分布上，同样可以由塑料制成。塑料部件可以预成型并不需要或者仅需要少量加工。它们因此比由高强度材料制成的系统成本更低。另一个优点在于，塑料制成的部件具有更小的噪音产生特性，因为塑料基本上具有噪音衰减的特性。以往公知和受到指责的像变速器抖动和变速器响声这些噪音问题可以由此得到避免。
附图标记
2    换档轴
4    轴承
6    轴承
8    换档拨叉
10   换档拔叉
12   换档拨叉
14   换档拨叉
16   销子
18   销子
20   同步板
22   同步板
24   空隙
26   轮廓
28   同步件
30   同步件
32   同步件
34   空隙
36   轮齿
38   轮齿
40   轮齿
42   齿轮
44   齿轮
46   轴
48   促动器
50   轮齿
52   止动盘
54   扇形段
56   同步件
58   滚珠丝杠传动
60   促动器

Claims (13)

1.用于变速器换档的换档装置，具有换档轴(2)，上面可轴向移动地设置多个换档杆或者换档拨叉(8、10、12、14)以实施换档过程，具有选择装置，用于从多个换档杆或者换档拨叉(8、10、12、14)中选择一个换档杆或者换档拨叉(8、10、12、14)以实施换档过程，还具有止动装置(52)，用于防止未选择的换档杆或者换档拨叉(8、10、12、14)运动，其中，止动装置(52)设置在与换档轴(2)基本平行的另一个轴(46)上，其特征在于，该换档装置具有为实施换档过程而将换档轴(2)轴向移动的促动器(60)，另一个轴(46)上具有所述选择装置的部件，并且该换档装置还具有另一个促动器(48)，它为选择一个换档杆或者换档拨叉(8、10、12、14)以及为防止未选择的换档杆或者换档拨叉运动而将另一个轴(46)扭转。
2.按权利要求1所述的换档装置，其中，所述选择装置的部件包括用于每个换档杆或者换档拨叉(8、10、12、14)的环形同步件(28、30、32)，它们与换档杆或者换档拨叉(8、10、12、14)轴向固定并为实施换档过程而可在换档轴(2)上移动，它们为选择换档杆或者换档拨叉(8、10、12、14)之一而可环绕换档轴(2)扭转并具有同步装置(20、22)的部件，所述同步装置(20、22)的部件为实施换档过程可通过换档轴(2)的轴向运动使环形同步件(28、30、32)可以轴向移动。
3.按权利要求2所述的换档装置，其中，环形同步件(28、30、32)在换档杆或者换档拨叉(8、10、12、14)上与止动装置(52)共同作用，用于防止未选择的换档杆或者换档拨叉在换档轴(2)上轴向运动。
4.按权利要求2所述的换档装置，其中，止动装置的部件包括可扭转的止动盘(52)，其圆周凸入环形同步件(28、30、32)的轴向运动区域内且其轮廓这样构成，使止动盘(52)作为扇形段(54)构成的区域允许环形同步件(28、30、32)在换档轴(2)上的轴向运动，而止动盘(52)的其他区域适用于防止环形同步件(28、30、32)的轴向运动。
5.按权利要求2所述的换档装置，其中，同步装置(20、22)在环形同步件(28、30、32)上具有与换档轴(2)上的凸起部(16、18)共同作用的空隙(24)，从而如果所属的换档杆或者换档拨叉(8、10、12、14)不换档则凸起部(16、18)穿透空隙(24)，而如果所选择的换档杆或者换档拨叉(8、10、12、14)移动则凸起部(16、18)轴向移动同步装置(20、22)。
6.按权利要求1所述的换档装置，其中，选择装置(28、30、32、42、44、46)的部件具有轮齿(36、38、40)，它们交错啮合并可以使选择装置(28、30、32、42、44、46)的部件彼此扭转。
7.按权利要求2所述的换档装置，其中，仅一部分环形同步件(32)具有轮齿(36)。
8.按权利要求4所述的换档装置，其中，止动盘(52)作为凹口(54)构成的区域具有可与环形同步件(28、30)的轮齿啮合的轮齿。
9.按权利要求1所述的换档装置，其中，所述换档轴和所述换档杆或者换档拨叉由钢或铝制成。
10.按权利要求1所述的换档装置，其中，选择装置的部件(28、30、32、42、44、46)由铝或塑料制成。
11.按权利要求1所述的换档装置，其中，止动装置的部件(52)由铝或塑料制成。
12.按权利要求1所述的换档装置，其中，具有传动机构(58)，用于将操纵换档轴(2)的促动器(60)的旋转运动转换为换档轴(2)的轴向运动。
13.按权利要求1所述的换档装置，其中，所述促动器是电动机械的、气动的或者液压的促动器。
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