CN101765723A - 包含至少三个换挡位置用于接通两个变速级的换挡元件 - Google Patents

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Abstract

一种换挡元件,包含至少三个换挡位置用于接通两个变速级,在一个相当于第一换挡位置的第一终端位置上接通第一变速级;在一个相当于第二换挡位置的第二终端位置上接通第二变速级,在相当于第三换挡位置的中间位置上接通两个变速级。

Description

包含至少三个换挡位置用于接通两个变速级的换挡元件
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的换挡元件,它包含至少三个换挡位置,以用于接通两个变速级
Figure GPA00001009777400011
背景技术
在手控变速器、自动手控变速器及复式离合器变速器上,按现有技术,挡位的接入或者说预选都是利用传统的爪形元件或同步装置予以实现的。在此在两个相邻的变速级位于一个轴上的情况下,视换挡操作的位置而定,可以交替地接入这两个相邻的变速级中的一个,更确切地说将之联结到轴上,或者在换挡操作的中立位置时脱开两个变速级。
按某些变速器概念,例如在复式离合器变速器中,根据变速级的布置需要做到的是:在换挡操作的中性位置时必须接通两个相邻的、处于一个轴上的变速级,以便能够预选定一个变速挡。对于上述变速器概念而言,不能使用传统的同步装置和爪式换挡元件(Klauenschaltelement),因为在这类元件上,换挡接合套总只能接通一个挡,而且在中性位置上两个挡都被脱开。下面将简短地介绍关于这些变速器概念的几个例子。
例如在本申请人的DE 10232831A1中公开了这样一种变速器。已知的属于中间轴传动结构的复式离合器变速器包含一个主动轴,该主动轴经过一个第一离合器可以与一个第一分变速器的一个轴相联;经过一个第二离合器可与一个第二分变速器的一个轴相联,分变速器各自能够通过副变速器实现不同的变速比,该副变速器可以通过一种同步被激活。在此,为了实现有关第一副变速器的一个换挡元件的同步,每个分变速器的有关离合器是可适当操作的;此外,在每个分变速器上都配置了至少一个同步离合器。
在本申请人的DE 10232835A1中公开了用于一种汽车的复式离合器变速器,其包含至少两个变速器组,其具有轴、换挡元件和齿轮,其中具有一个共同的主动轴的两个变速器组可以经过配属于该变速器组的动力换挡离合器而被带入到能流中。在已知的变速器上,每个变速器组是如此装配的,使得它具有至少两个主分支,为每个变速器组的两个主分支附加连接齿轮组,经过这些齿轮组利用换挡元件便可建立与一个从动轴的共同的从动轮的连接。
此外,在DE 3233931C2中公开了一种动力输出轴-驱动装置,用于一种具有并入的复式离合器的变速器,动力输出轴-驱动装置具有一个与该动力输出轴相连接的或相联锁的第一变速器机构和一个与运动-运行-主轴相联锁的或相连接的第二变速器机构,以及一个离合装置,该离合装置是如此工作的,使得上述变速器机构能够本能地与动力输出轴相联。
发明内容
本发明的任务是提供一种换挡元件,该换挡元件包含至少三个换挡位置以用于接通两个变速级,在一个相应于一个第一换挡位置的第一终端位置上接通第一变速级;在一个相应于一个第二换挡位置的第二终端位置上接通第二变速级,通过这种换挡元件的使用,便可同时接通两个相邻的、处在一个轴上的变速级。本发明提出的换挡元件特别适用于复式离合器变速器、组合结构式复式离合器变速器及行星齿轮系变速器,并且既可与同步装置组合,也可与爪式换挡元件组合。此外,还可实现一种紧凑的结构型式。
上述任务是通过权利要求1中所述特征加以解决的。本发明提出的其它各项发展见各从属权利要求中所述。
据此,一种换挡元件,它包含至少三个换挡位置用于接通两个变速级,其中在一个相应于一个第一换挡位置的第一终端位置上接通第一变速级;在一个相应于一个第二换挡位置的第二终端位置上接通第二变速级;在相应于一个第三换挡位置的中间位置上,所述两个变速级都被接通。
在本发明的一个第一实施形式的范围内,提出一种从传统的同步装置或从一种传统的没有同步装置的爪式换挡元件推导出来的换挡元件,在此换挡元件上换挡接合套的轴向长度是如此加以改变的,使得在换挡接合套的中性位置上时,换挡接合套的爪形内齿部同时啮入到两个变速级的接合体
Figure GPA00001009777400031
的爪形外齿部中。
按一种如此实施的换挡元件,在脱离一个挡和同时接通另一个挡的情况下,需要在力矩加载的爪形齿部上移动换挡接合套,这当然需要高的促动力。
在本发明的第二个实施形式的范围内,提出一种从一种传统的同步装置或从一种传统的没有同步装置的爪式换挡元件推导出来的换挡元件,它包含一个换挡接合套,该换挡接合套被分成两半或者说分成为两部分,从而使得只须移动那个用于断开或接入所属的挡的换挡接合套半部或换挡接合套部分。已经接上的且这时导引力矩的那个挡的另一个换挡接合套半部则保持不被接触。
按本发明,换挡操作按传统方式具有三个换挡位置,两个换挡接合套半部的同步是相分离的,从而使得视换挡操作的位置和移动方向之不同,总是只有这一个或另一个换挡接合套半部被带动。配属于相应换挡接合套半部的那个挡的断开是通过换挡操作座上的形锁合的同步元件予以实现的,其中在接通或接合和同步一个挡的情况下,在换挡操作座中实现换挡接合套半部的去耦和耦联。
有利的做法是,在同步体(如果配置)上、接合体上、同步环(如果配置)上和移动式换挡接合套半部上,使用一种传统的爪形齿部。
采用本发明提出的概念,可提供一种紧凑的换挡元件,这种换挡元件可以满足上述各项要求:针对同时接通两个挡,和交替地断开和接入某一个挡。由于能够接受结构部件的爪形齿部,从而仅仅改进移动式联接器的构形及其与换挡操作座的连接。
附图说明
下面将参照附图举例对本发明做详细说明。附图表示:
图1按本发明的一个第一实施形式设计的一种换挡元件的示意截面图;
图2按本发明的一个第二实施形式设计的一种换挡元件的示意截面图,分别在中间位置和在断开一个挡的情况下;
图3按本发明的一个第三实施形式设计的一种换挡元件的四个示意截面图,示出各个换挡位置;
图4本发明的另一个实施形式的示意图;
图5本发明的另一个实施形式的示意图;
图6本发明提出的一种换挡元件的另一种设计结构的示意图;
图7本发明提出的一种换挡元件的另一种设计结构的示意图;
图8图7所示本发明提出的换挡元件的示意图,示明通过叠加的旋转运动实现断开的挡的重新接入和同步;
图9本发明提出的一种换挡元件的另一种设计结构的示意图;
图10本发明提出的一种换挡元件的另一种有利的设计结构的示意图;
图11本发明提出的一种换挡元件的另一种有利的设计结构的示意图,示出通过倾转块的携带使已断开的挡的重新接入和同步;
图12图11中所示换挡元件的一种替代实施形式的示意图,示出已断开的挡的重新接入和同步;
图13一种传统同步方式和按本发明提出的同步概念的有关功能一览表。
具体实施方式
下面的说明是参照本发明提出的换挡元件做出的,这些换挡元件是从一种传统的同步装置推导出来的;当然还有一种可能性,就是本发明提出的换挡元件,如已述及地从传统的没有同步装置的爪式换挡元件推导出来,在此情况下同步体的与本发明相关的功能由爪式换挡元件的一个固定在轴上的部分承担。
按照本发明的一个第一实施形式在图1中示出:换挡元件1是作为传统的同步装置构造的,它包含接合体2、同步环3和同步体4,其中换挡接合套5的轴向长度是如此加以改变的,使得在换挡接合套5的中间位置上,其爪形内齿部同时啮入到两个相邻的布置在一个轴上的变速级或齿轮6、7的接合体2的爪形外齿部中。与传统的同步装置不同的是,在本发明的换挡元件的中间位置上,接入了两个挡(亦如参照图13所说明的),其中图1中所示的换挡元件是作为变体1表示的。
按图2中所示的实施形式,换挡元件1的换挡接合套是分开设计的,也就是具有两个换挡接合套半部8、9。在图中示意地绘示出换挡操作座10,该换挡操作座表示换挡元件1的用于换挡操作的结合件,并且具有用于换挡接合套半部8、9的形锁合的同步元件11。换挡操作座10是设计成∏形的,并具有一个居中布置的桥接件14,其各侧臂形成同步元件11。
按本发明,在换挡操作座10的内侧,在换挡操作座10的居中的桥接件14和两个换挡接合套半部8、9的内端侧之间布置两个沿轴向作用的弹簧元件12、13。当左边的挡脱开,换挡操作座10向右移时,该换挡操作座虽然经由同步元件11携带左边的换挡接合套半部9,但是由于布置在右边的弹簧12为了吸收换挡操作座10的运动而受到压缩,所以右边的换挡接合套半部8是没有运动的。在此,作用在换挡接合套半部8上的弹力支撑在一个安全环上或齿轮上。根据本发明,弹簧元件12、13是如此加以设计的,使得其弹力至少等于为了爪形齿部的同步和接合所需的力。
在该图的左部,换挡操作座处于中间位置,于是接入两个挡。在此,两个换挡接合套半部8、9的内爪形齿部既啮合到同步体4上的爪形齿部中,也啮合到有关接合体上的爪形齿部中。
所示换挡元件的工作方式在下面将参照例子“左挡脱开和重新接合”予以说明。在从中立位置出发脱开左挡时,换挡操作座向右移动,其中换挡操作座10的同步元件11便携带着左边待换挡的换挡接合套半部9,并将之向右推移,从而使左边的接合体的爪形齿部不再与左边的换挡接合套半部9的内爪形齿部相啮合;这一情况见图的右部中所示。如该图所示,这时右边的换挡接合套半部8的位置由于弹簧12的压缩之故而保持不变(右边的挡保持接入)。
在左边的挡重新接入时,换挡操作座10再次向左移,也就是移回到中间位置。在此,左边的换挡接合套半部9经过左弹簧13的弹力而被向左推移。
与一种常规的同步过程不同,在本发明提出的换挡元件的中间位置上,接入两个挡,亦如参照图13所示的,在该图13中,图2所示的换挡元件称之为变体1。
在图3中,示出本发明提出的一种换挡元件的另一种实施形式,其中换挡接合套以两个换挡接合套半部8、9分开设计。即使按这一设计,换挡接合套半部8、9的移动也是经过换挡操作座10的同步元件11予以实现的,为了避免另一个换挡接合套半部的随动,换挡操作座10在其朝向换挡接合套半部8、9的一侧具有两个槽15、16,一个挤压体17可以压入所述槽中。
此外,换挡接合套半部8、9的内端面具有斜坡18,在操作换挡操作座10时,挤压体17经过该斜坡可以引入到两个槽15、16之一中;在中立位置上(图的左上部),挤压体17被布置在两个换挡接合套8、9的两个内端面之间。
当左边的挡断开时,则通过左边的换挡接合套半部9的向右移动经过换挡接合套半部8、9的内端面上的斜坡18,使得优选设计成球体的挤压体17向上被压入到换挡操作座10上的相应成形的槽16中,如参照图的右上部所示。在此,右边的换挡接合套半部8吸取球体17的支承力,并且可支撑在一个安全环29上或者直接支撑在齿轮6上。
当左边的挡应重新接入时,则如图的左下部所示,换挡操作座10再次移入到中间位置并且在此左边的换挡接合套半部9经由球体17向左移动,为同步和接入所需的力按本发明经过球体17被传递。在同步过程结束之后,球体17重新被压回到处于换挡接合套半部8、9之间的初始位置中(图的右下部),这可以经过一个沿径向朝内作用的弹力予以实现,在此球体17同时经过换挡操作座10的槽16上的斜坡移动,这一点支持球体17的返回过程。球体17优选布置在弹簧环中。
此外,除了作为球体设计,挤压体还可具有其它形状。例如,该挤压体可以向下(即在背向换挡操作座的一侧上)设计成锥形的且向上(即在朝向换挡操作座的一侧上)设计成筒形的或方形的,其中换挡操作座10上的槽15、16则与挤压体的形状相匹配地设计。
图3中所示的实施形式具有如下优点:确保尽可能形锁合的和强制执行的脱开和接入过程。
在图4、5和6中示出本发明提出的换挡元件的设计,以便即使在离心力影响下,也能使构成为球体的挤压元件17可靠返回。
在图4中示出一种可能性,借以避免球体17沿着换挡接合套半部8、9的斜坡和沿着换挡操作座10上的有关的槽15、16滑动。其中在重新接入时或实现同步的过程中,球体17被保持在换挡接合套半部8、9的斜坡18中的凹槽19以及换挡操作座10上的槽15、16中的凹槽19中。这一点导致获得下述优点:在同步过程中实现单元(换挡操作座/球体/换挡接合套半部)的刚性移动,从而防止球体17沿着斜面或斜坡18滑动。
紧接着必须将球体17重新带回到两个换挡接合套半部8、9之间的空间中,这一点例如可通过球体/弹簧结合环来实现,其中弹簧作用将球体17沿径向向内拉。
另外,如图5中所示,还可以在换挡操作座10的内侧上布置包含弹簧接片21的弹簧片20。按本发明,弹簧片20通过在两侧贴靠在换挡操作座10的同步元件11的内侧上,从而防止相对于换挡操作座10的轴向运动。
在球体或另外的挤压体17沿径向偏移到换挡操作座10上的槽15、16之一中时(即在脱开一个挡时),在弹簧片20上的弹簧接片21被预紧,在随后该挡返回和接入时,弹簧接片便将球体或挤压体再挤回到两个换挡接合套半部8、9之间的空间中;换挡操作座10上的有关的槽15、16上的斜面在球体或其它挤压体移动经过时便附带将球体或其它挤压体沿径向向内挤压。
在图6中,示出本发明提出的涉及球体或挤压体返回的另一个原理。在此,在齿轮6、7的端侧或在接合体2的端侧,布置了一个顶出齿部22的顶出齿,使得例如在换挡操作座10向左移入到中间位置中时,自换挡操作座10的某个轴向位置起,顶出齿部22的齿经过设定的孔口23而嵌入换挡操作座10中,从而迫使挤压体17沿径向向内偏移,并使之进入到两个换挡接合套半部8、9之间的空间中。
图7中示出按本发明设计的一种换挡元件1,其中为了在换挡时避免另一个换挡接合套半部8或9的随动,对换挡操作座10的轴向运动叠加一个旋转运动。换挡操作座的旋转运动是通过同步体4上的斜齿部24实现的,换挡操作座10的一个内斜齿部25啮合在该斜齿部24中。换挡操作座是设计成∏形的,并具有一个居中布置的、配有内斜齿部25的桥接件26,各侧臂形成同步元件11。针对下述情况,即换挡元件作为没有同步环的爪式换挡元件设计时,斜齿部24被布置在爪式换挡元件的一个固定在轴上的部分上。
图7中所示的换挡元件的工作方式参照图8所示的例子“左边的挡断开和重新接合(挂入)”加以说明。
一个挡的断开是通过换挡操作座10上的同步元件11予以实现的。在换挡接合套半部8、9的端侧和在换挡操作座10的居中的桥接件26的端侧配置爪形件27,这些爪形件在该图左上部示出的中间位置上必须具有确定的相对的旋转位置。图8中示出通过换挡操作座10截面的换挡元件1的俯视图。
当例如左边的挡被断开时,换挡操作座10上的同步元件11便在向右移动时携带着左边的换挡接合套半部9。与此同时,通过斜齿部,换挡操作座10则相对于同步体4和换挡接合套半部8、9被旋转,从而使爪形件27彼此之间的角度位置发生改变。
在所示的例子中,换挡操作座10的桥接件26的右侧上的爪形件27,为了释放轴向路径而直接处于右边的换挡接合套半部8的爪形件的旁边(图的右上部),就是说换挡操作座10和右边的(即不要接通的)换挡接合套半部8之间的轴向间距已经减小了(右边的换挡接合套半部未被随动)。
换挡操作座10的桥接件26和左边的换挡接合套半部9之间的轴向间距没有改变,不过两个部件9、26的爪形件27的角度位置则改变。尤其是(图的右上部),换挡操作座10的桥接件26的左侧上的爪形件27的端侧直接对置于左边的换挡接合套半部9上的爪形件27的端侧。
当左边的挡应当重新被接入时,换挡操作座10的桥接件26的左侧上的爪形件27在换挡操作座向左移动时(即回到中间位置)压在左边的换挡接合套半部9的端侧上,借以将该换挡接合套半部向左推回到初始位置中,并在此将该挡实现同步并接入(图右下部)。在上述推移运动过程中,由于转动之故而在爪形件27的端面上产生一种相对的滑动,从而在推移运动结束时,爪形件27又处在图左上部所示的初始位置。
按图9中所示的例子,一个挡的断开也是通过换挡操作座10上的同步元件11的轴向运动予以实现的。在此,做了如此设定:换挡操作座10设计成沿径向具有弹性的,并具有在圆周上布置的可沿径向具有弹性的接片32,这些接片在换挡操作座10的移动过程中可以经过当时静止的那个换挡接合套半部沿径向朝外偏移。
这种偏移运动伴随着球体28的滚动,这些球体是在换挡操作座的弹性的接片上的和在换挡接合套8、9上的槽30、31中被导引的。在图9的左图中示出本发明提出的换挡元件处于中间位置。
若左边的挡被脱开(右图),则换挡操作座10便向右移动,而右边的球体28(即配属于不待被接通的换挡接合套半部的球体)则一方面在换挡操作座10上的槽30中和另一方面在右边的换挡接合套半部8的槽31中向右滚动,这些球体同时通过槽30、31的特定轮廓而沿径向朝外移动。
由于上述径向移动之故,换挡操作座10通过在圆周上所布置的弹性的接片32而沿径向朝外弯曲,这一点意味着:右边的换挡接合套半部8未被携带随行。在此,经过球体28而作用于右边的(即不要接通的)换挡接合套半部8的弹力按本发明支撑在一个安全环29上或支撑在齿轮6上。
这时若将左边的挡重新接入,则换挡操作座10在返回到中间位置上时便携带左边的球体28、从而也携带左边的换挡接合套半部8向左,从而左边的挡又可实现同步并被接入。通过槽的轮廓,右边的换挡接合套半部8即使在右边的球体返回到初始位置时也不会被带动。在此设定:在换挡操作座10的弹性的接片32上的弹力选择得如此大,使得该弹力在该挡的同步和接入过程中能可靠地将球体28保持在槽30、31中。
本发明的另一个有利的实施形式见图10所示。换挡操作座10是设计成∏形的,其侧臂形成同步元件11。
在此,在换挡操作座10的内侧上嵌置一块用弹簧钢制成的板33,该板具有沿径向朝内伸出的弹簧接片34,这些弹簧接片在换挡元件1的中间位置中贴靠在换挡接合套半部8、9的内端面上(图10中的左图)。弹簧接片34都只能向一个方向回转,即朝着用于配属于相关弹簧接片34的换挡接合套半部的同步元件11回转。按本发明,该钢板33通过其在两侧贴靠在换挡操作座10的同步元件11的内侧上从而防止相对于换挡操作座10的轴向运动。
图10中所示的换挡元件的作用方式在下面借助于示例“左边的挡断开和重新接通”予以说明。该挡的断开是通过换挡操作座10的同步元件11的轴向运动加以实现的。若此时左边的挡被脱开,则贴靠在右边的换挡接合套半部8的内端面上的弹簧接片34便经由该换挡接合套半部沿径向朝外偏移(或弯折),从而使右边的换挡接合套半部8在此不被带动。这一情况见图10的右图中所示。
当左边的挡通过换挡操作座10向左返回到中立位置而重新被接入时,换挡操作座10便经过向下翻转的、贴靠在左边的换挡接合套半部9上的弹簧接片34携带左边的换挡接合套半部9。当换挡操作座10返回到中间位置上时,右边的弹簧接片34便可沿径向向内翻转,从而又恢复到初始状态。
按图11中所示的换挡元件,导引力矩的换挡接合套半部的随动是通过下述措施加以防止的:通过分布在同步体4的圆周上的倾转块35的倾转,使得待断开的换挡接合套半部沿轴向被释放。换挡操作座10是设计成∏形的,各侧臂形成同步元件11。
按本发明,倾转块35可倾转地布置在同步体4上的槽36中,使得倾转块35的端部在倾转时可沿径向朝外或朝内回转。此外,在倾转块35上设置携带件37,这些携带件嵌入换挡操作座10的内侧上的槽38中,从而在换挡操作座10移动时,倾转块35可以围绕其在同步体4上的支承点加以回转。在中间位置上,槽36和槽38是彼此上下布置的。当换挡元件设计为没有同步环的爪式换挡元件时,槽36布置在爪式换挡元件的一个固定在轴上的部分上。
图11中所示的换挡元件的作用方式接下来通过示例“左边的挡断开和重新接通”予以说明。该挡的断开是通过换挡操作座10的同步元件11的轴向运动予以实现的。图11中的左上图示出处于中间位置的换挡操作座10。
若左边的挡应脱开,在通过换挡操作座10上的同步元件11携带左边的换挡接合套半部9的同时,倾转块35也被回转。按本发明,这一倾转过程为左边待移动的换挡接合套半部9释放轴向路径;这时该换挡接合套半部可以被断开,而倾转块35不会阻碍路径。由于右边的导引力矩的换挡接合套半部8是静止不动的,从而其与倾转块35的倾转点的距离是不变的,所以倾转块的右翼可以不受阻碍地沿径向向内回转经过右边的换挡接合套半部8,如图11中的右上图中所示。
如果现在要重新将左边的挡接入,则如图11中的右下图中所示,换挡操作座10向左返回到中间位置,倾转块35重新回转到其初始位置。在倾转块35的这一回转过程中,这些倾转块总会与左边已断开的换挡接合套9相接触。在换挡操作座10的进一步向左移动过程中,正在回转的倾转块35推动左边的换挡接合套半部9向左,借以将左边的挡同步和接入。换挡接合套半部8、9的内侧优选具有一个斜坡39,借以改善接触条件。
本发明提出的换挡元件的另一个实施例见图12所示。其中与图11所示的实施例相似,导引力矩的换挡接合套半部的随动是通过下述措施加以阻止的,即,设置回转体40,将这些回转体加以转动,借以为待断开的换挡接合套半部释放轴向路径。与图11所示实施例不同的是,回转体40的旋转轴线是沿径向朝外的,亦即回转体40的旋转平面在同步体4的圆周的切向上;按本发明,回转体40可旋转地支承在同步体4中。对于换挡元件设计为没有同步环的爪式换挡元件的情况,回转体40被支承在爪式换挡元件的一个固定在轴上的部分中。
图12中的左上图和左下图示出处于中间位置上的换挡元件的换挡操作座10的截面图和截面俯视图;右上图和右下图示出在左边的挡断开的情况下,换挡操作座10的截面图和截面俯视图。
在换挡操作座10向右移动时,左边的换挡接合套半部9经过换挡操作座10上的左同步元件11被向右带动,在此经过携带件41而啮合在换挡操作座10的内侧上的槽42中的回转体40从其初始位置出发转动。这样便释放轴向路径,以便能实现左边的换挡接合套半部9的断开(右上图和右下图)。
在换挡操作座10返回到中间位置时,回转体40也转回到它的初始位置,并压在左边的换挡接合套半部9上,借以将该换挡接合套半部向左推回,从而将左边的挡同步和接入。
不言而喻,本发明提出的换挡元件的任何结构性发展,特别是各部件的每种空间布置,它们本身和相互之间从技术意义上说都在所提出的权利要求的保护范围内,不会影响到在权利要求中述及的换挡元件的功能,即使上述发展并未详细地在附图中或在说明书中加以解释。
附图标记清单
1换挡元件
2接合体
3同步环
4同步体
5换挡接合套
6齿轮
7齿轮
8换挡接合套半部
9换挡接合套半部
10换挡操作座
11同步元件
12弹簧元件
13弹簧元件
14换挡操作座的桥接件
15槽
16槽
17挤压体
18斜坡
19凹槽
20弹簧片
21弹簧接片
22顶出齿部
23孔口
24同步体上的斜齿部
25换挡操作座的内斜齿部
26换挡操作座的桥接件
27爪形件
28球体
29保险环
30槽
31槽
32接片
33板
34弹簧接片
35倾转块
36槽
37携带件
38槽
39斜坡
40回转体
41携带件
42槽

Claims (26)

1.换挡元件,包含至少三个换挡位置用于接通两个变速级,在一个相当于第一换挡位置的第一终端位置上接通第一变速级;在一个相当于第二换挡位置的第二终端位置上接通第二变速级,其特征在于:在相当于第三换挡位置的中间位置上接通两个变速级。
2.按权利要求1所述的换挡元件,其特征在于:
该换挡元件设计成传统的包含接合体(2)、同步环(3)和一个同步体(4)的同步装置,或者设计成没有同步环的爪式换挡元件,其中换挡接合套(5)的轴向长度是如此加以改变的,使得在换挡接合套(5)的中间位置上其爪形内齿部同时啮入到两个变速级或齿轮(6、7)的接合体(2)的爪形外齿部中。
3.按权利要求1或2所述的换挡元件,其特征在于:
换挡元件(1)的换挡接合套是分开设计的并且具有两个换挡接合套半部(8、9),这两个换挡接合套半部分别配属于一个变速级(6、7),换挡操作具有三个位置,并且对两个换挡接合套半部(8、9)的携带是分离的,使得视换挡操作的位置和运动方向之不同,携带其中一个或另外一个换挡接合套半部(8、9);在中间位置上换挡接合套半部(8、9)的爪形内齿部啮入到配属于该相应的换挡接合套半部(8、9)的变速级(6、7)的接合体(2)的爪形外齿部中。
4.按权利要求3所述的换挡元件,其特征在于:
用于每个换挡接合套半部(8、9)的换挡操作座(10)具有同步元件(11),通过所述同步元件实现配属于相应换挡接合套半部的挡的断开,其中在接通换挡元件(1)时通过在换挡操作座(10)中所配置的机构实现换挡接合套半部(8、9)的去耦和耦联。
5.按权利要求4所述的换挡元件,其特征在于:
换挡操作座(10)设计成∏形的并且具有居中布置的桥接件(14),侧臂形成所述同步元件(11);在换挡操作座(10)的内侧在换挡操作座(10)的居中的桥接件(14)和两个换挡接合套半部(8、9)的内端面之间如此安装沿轴向作用的弹簧元件(12、13),使得当在断开一个挡时换挡操作座(10)被移动并且经由同步元件(11)携带配属于该挡的换挡接合套半部时,设置在桥接件(14)和另一个换挡接合套半部之间的弹簧元件为了接受换挡操作座(10)的运动而受到压缩,从而该另一个换挡接合套半部保持不动;在重新接入一个挡时,配属于该挡的换挡接合套半部通过换挡操作座(10)的运动经由布置在桥接件(14)和配属于该挡的换挡接合套半部之间的弹簧元件的弹力被推移到中间位置中。
6.按权利要求5所述的换挡元件,其特征在于:
作用于换挡接合套半部(8、9)的弹力被支撑在一个保险环上或支撑在配属于相应换挡接合套半部(8、9)的齿轮(6、7)上。
7.按权利要求5或6所述的换挡元件,其特征在于:
弹簧元件(12、13)如此设计,使得其弹力至少等于为了爪形齿部的同步和/或接合所需的力。
8.按权利要求4所述的换挡元件,其特征在于:
换挡操作座(10)在朝向换挡接合套半部(8、9)的一侧上具有两个槽(15、16),挤压体(17)能够被压入到该槽中;换挡接合套半部(8、9)的内端面具有斜坡(18),在操作换挡操作座(10)时挤压体(17)为了给被携带随行的换挡接合套半部的运动释放轴向路径,能够经过该斜坡(18)被沿径向导引到两个槽(15、16)之一中;在中性位置上挤压体(17)布置在换挡接合套半部(8、9)的两个内端面之间。
9.按权利要求8所述的换挡元件,其特征在于:
在断开一个挡时,挤压体(17)的支撑力由当时未被换挡操作座(10)携带随行的换挡接合套半部所吸收,该未被携带随行的换挡接合套半部支撑在一个配置的保险环(29)上或者替代地直接支撑在配属于该换挡接合套半部的齿轮上。
10.按权利要求8或9所述的换挡元件,其特征在于:
在重新接入一个挡时,对于同步和/或接合所需的力能够经过挤压体(17)传递,该挤压体在同步过程结束之后被压入到处于各换挡接合套半部(8、9)之间的初始位置。
11.按权利要求10所述的换挡元件,其特征在于:
挤压体(17)布置在一个弹簧环中,这导致产生一种径向向内作用的、用于在换挡到中间位置和结束同步过程之后将挤压体(17)带回的弹簧力。
12.按权利要求8、9或10所述的换挡元件,其特征在于:
挤压体(17)设计为球体。
13.按权利要求8、9或10所述的换挡元件,其特征在于:
挤压体(17)在其背向换挡操作座(10)的一侧设计成锥状的并且在其朝向换挡操作座(10)的一侧设计成筒状或方形的,换挡操作座(10)上的槽(15、16)设计成与挤压体(17)的形状相匹配。
14.按权利要求12所述的换挡元件,其特征在于:
为了避免球体(17)沿着换挡接合套半部(8、9)的斜坡(18)和沿着换挡操作座(10)上相关的槽(15、16)滑动,在换挡接合套半部(8、9)的斜坡(18)中和在槽(15、16)中配置凹槽(19)。
15.按权利要求12或13所述的换挡元件,其特征在于:
在换挡操作座(10)的内侧上布置或嵌置包含弹簧接片(21)的弹簧片(20),该弹簧片通过在两侧贴靠在换挡操作座(10)的同步元件(11)的内侧上被防止相对于换挡操作座(10)的轴向运动,弹簧接片(21)是如此布置的,使得在断开一个挡时在挤压体(17)沿径向偏移到换挡操作座(10)上的其中一个槽(15,16)中时这些弹簧接片被预紧,从而在接入该挡时将挤压体(17)挤回到处于各换挡接合套半部(8、9)之间的空间中。
16.按权利要求12或13所述的换挡元件,其特征在于:
在齿轮(6、7)的端侧或在接合体(2)的端侧布置顶出齿部(22)的顶出齿,使得在换挡操作座(10)移入到中间位置时从换挡操作座(10)的一个预定的轴向位置起,顶出齿部(22)的齿经过规定的孔口(23)嵌入该换挡操作座(10)中,由此迫使挤压体(17)向内沿径向偏移,并因此进入到两个换挡接合套半部(8、9)之间的空间中。
17.按权利要求4所述的换挡元件,其特征在于:
换挡操作座(10)设计成∏形并且具有居中布置的桥接件(26),各侧臂形成同步元件(11),其中为了在换挡时避免另一个换挡接合套半部的携带随行,对换挡操作座(10)的轴向运动叠加一个旋转运动,该旋转运动可通过位于同步体(4)或位于换挡元件的一个固定在轴上的元件上的斜齿部实现,在该斜齿部中啮合换挡操作座(10)的桥接件(26)上的内斜齿部(25)。
18.按权利要求17所述的换挡元件,其特征在于:
在换挡接合套半部(8、9)的端侧和在换挡操作座(10)的居中的桥接件(26)的端侧布置爪形件(27),这些爪形件在中间位置上具有确定的相对的旋转位置,使得在换挡操作座(10)运动时,该运动引起换挡操作座(10)相对于同步体(4)或相对于换挡元件的一个固定在轴上的元件和相对于换挡接合套半部(8、9)的旋转,爪形件(27)的彼此之间的角度位置如此改变,使得在换挡操作座(10)的桥接件(26)的朝向所述不要接通的换挡接合套半部的一侧上的爪形件(27)直接处在该换挡接合套半部的爪形件(27)旁边以释放轴向路径,并且在桥接件(26)的朝向所述要接通的换挡接合套半部的一侧上的爪形件(27)直接对置于所述要接通的换挡接合套半部的爪形件(27)的端侧,以便在换挡到已接通的换挡接合套半部的中间位置时将该换挡接合套半部推回到初始位置中并且同时使该挡实现同步和接入,在该推动运动中在爪形件(27)的端侧上由于转动而出现一种相对的滑动运动,从而在推动运动结束时爪形件(27)重新处于初始位置。
19.按权利要求4所述的换挡元件,其特征在于:
换挡操作座(10)设计成沿径向弹性的并且具有在圆周上布置的、径向弹性的接片(32),所述接片在换挡操作座(10)运动时可经过此时静止的那个换挡接合套半部而沿径向朝外偏移,其中设置球体(28)以能实现该偏移运动,这些球体在换挡操作座(10)的弹性的接片(32)上的槽(30)和在换挡接合套半部(8、9)上的槽(31)中被导引。
20.按权利要求19所述的换挡元件,其特征在于:
在换挡操作座(10)的弹性的接片(32)上的和在换挡接合套半部(8、9)上的槽(30、31)是如此加以成形的,使得在操作换挡操作座(10)以断开一个挡时,配属于不要接通的那个换挡接合套半部的球体(28)被沿径向朝外运动,从而使换挡操作座(10)通过接片(32)沿径向朝外弯曲,使不要接通的那个换挡接合套半部不被携带随行。
21.按权利要求20所述的换挡元件,其特征在于:
在此经过球体(28)作用在所述不要接通的换挡接合套半部上的弹力被支撑在一个保险环(29)上或替代地支撑在配属于该不要接通的换挡接合套半部的齿轮上。
22.按权利要求20或21所述的换挡元件,其特征在于:
在换挡操作座(10)的弹性的接片(32)中的弹力被选择得如此之大,使得它在一个挡的同步和/或接合时能将球体(28)可靠地保持在槽(30、31)中。
23.按权利要求4所述的换挡元件,其特征在于:
换挡操作座(10)设计成∏形,各侧臂形成同步元件(11),在换挡操作座(10)的内侧上布置贴靠在同步元件(11)的内侧上的、由弹簧钢制成的板(33),该板具有沿径向向内伸出的弹簧接片(34),这些弹簧接片能够朝向用于配属于相应的弹簧接片(34)的换挡接合套半部的同步元件(11)回转并且在换挡元件(1)的中间位置上贴靠在换挡接合套半部(8、9)的内端面上,使得在换挡操作座(10)轴向运动时贴靠在所述不要接通的换挡接合套半部的内端面上的弹簧接片(34)经由该换挡接合套半部沿径向朝外偏移,从而避免该不要接通的换挡接合套半部的运动,其中在换挡到中间位置上时换挡操作座(10)经过翻转下来的、贴靠在所述要接通的换挡接合套半部上的弹簧接片携带该要接通的换挡接合套半部,并且当换挡操作座(10)业已返回到中间位置时,所述经由所述不要接通的换挡接合套半部而沿径向朝外的弹簧接片则沿径向向内翻转,从而又恢复到初始状态。
24.按权利要求4所述的换挡元件,其特征在于:
为了同步情况,换挡操作座(10)设计成∏形,各侧臂形成同步元件(11),并且设置倾转块(35)以防止不要接通的换挡接合套半部的携带随行,这些倾转块可倾转地布置在同步体(4)上的或换挡元件的一个固定在轴上的元件上的槽(36)中,在倾转块(35)上设置携带件(37),这些携带件啮合在换挡操作座(10)的内侧上的槽(38)中,并且在中间位置时槽(36)和槽(38)是上下布置的;在换挡操作座(10)运动以断开一个挡时,倾转块(35)围绕其在同步体(4)上的或在换挡元件的一个固定在轴上的元件上的支承点回转,以便为所述要接通的换挡接合套半部释放轴向路径,其中倾转块(35)的朝向所述不要接通的换挡接合套半部的翼无阻碍地沿径向朝内回转经过所述不要接通的换挡接合套半部;并且在换挡到中间位置时,倾转块(35)通过换挡操作座(10)的运动与待移动的换挡接合套半部相接触并且推移该换挡接合套半部,以便同步和接合该挡。
25.按权利要求24所述的换挡元件,其特征在于:
换挡接合套半部(8、9)的内端面具有斜坡(39)。
26.按权利要求4所述的换挡元件,其特征在于:
换挡操作座(10)设计成∏形,各侧臂形成同步元件(11),为了防止不要接通的换挡接合套半部的携带随行,在同步体(4)上或在换挡元件的一个固定在轴上的元件上设置可旋转地支承的回转体(40),这些回转体经过携带件(41)啮入到换挡操作座(10)的内侧上的槽(42)中并且回转体的旋转平面位于同步体(4)的或换挡元件的一个固定在轴上的元件的圆周的切向上;在换挡操作座(10)运动时,回转体(40)被转动,以便为所述要接通的换挡接合套半部释放轴向路径,而不移动所述不要接通的换挡接合套半部;在换挡到中间位置上时,回转体(40)通过换挡操作座(10)的运动而与待移动的换挡接合套半部相接触并且推移该换挡接合套半部,以便同步和接合该挡。
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