CN101939573A - 用于至少一个空套齿轮在变速器的相配的轴上切换的装置 - Google Patents

用于至少一个空套齿轮在变速器的相配的轴上切换的装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于至少一个空套齿轮(1、2、3)在变速器的相配的轴上切换的装置，该装置包括至少一个换挡装置，该换挡装置包括操纵机构(4、5、6)和摩擦锁合和/或形锁合的换挡机构，换挡机构通过操纵机构是可轴向移动的，并且操纵机构至少部分设置在轴内，并且换挡机构与轴同心地设置。本发明，在操纵机构与换挡机构之间设有轴向延长部分。

Description

用于至少一个空套齿轮在变速器的相配的轴上切换的装置
技术领域
本发明涉及一种按在权利要求1前序部分中详细定义的类型的、用于至少一个空套齿轮在变速器的相配的轴上切换的装置。
背景技术
由本发明人的还未公开的申请DE 10 2006 049 274已知一种用于操纵以中间轴结构形式的变速器装置的构成为空套齿轮的齿轮的装置。该变速器装置包括两个换挡机构，所述换挡机构可以分别切换中间轴的两个空套齿轮。换挡机构设置在构成为空心轴的中间轴的内部中，并且操纵一个同心且可轴向移动地设置的套筒元件，以便配属的空套齿轮与中间轴抗旋转地连接。因为在空心轴内的结构空间是有限的，换挡机构的布置可能性不是任意可能的。因此需要被切换的空套齿轮也要设置在一些确定的轴向位置上，因此至少提高变速器的轴向结构长度。
发明内容
本发明的目的是，提出一种上述类型的用于切换至少一个空套齿轮的装置，该装置实现尽可能紧凑且廉价的变速器。
所述目的按本发明通过权利要求1的特征解决。其他有利的实施方式在从属权利要求和附图中阐明。
因此提出一种用于至少一个空套齿轮在变速器的相配的轴上切换的装置，该装置包括至少一个换挡装置，该换挡装置包括操纵机构和摩擦锁合和/或形锁合的换挡机构，换挡机构通过操纵机构是可轴向移动的，并且操纵机构至少部分设置在轴内，并且换挡机构与轴同心地设置。按本发明，在操纵机构与换挡机构之间可以设有轴向延长部分或类似物。
通过上述方式在每个换挡装置中可以相应补偿操纵机构与换挡机构之间的不同的轴向位置。因此换挡装置可以节省结构空间地设置在变速器内，以便能实现例如用于前置横向驱动系统的紧凑的变速器。可选地，轴向延长部分可以至少部分沿径向设置在空套齿轮支承位置与空心轴之间。
按本发明建议的装置优选可以用于内部操纵的换挡装置，其中操纵机构设置在构成为空心轴的轴内。也可以考虑，用操纵机构操纵多个换挡机构或换挡元件。然而也可以使用其他的操纵方式。
对于本发明的一种可能的实施方式建议，在按本发明的装置中设有多个换挡装置，各换挡装置优选设计成不同的。建议的装置包括多个相同的换挡装置也是可能的。
按本发明的下一种进一步拓展可以规定，轴向延长部分在每个换挡装置中配属于换挡机构。也可能的是，轴向延长部分设在配属的操纵机构上或也可以设在另一个位置上。
在本发明的实施方式的范围内可以规定，第一换挡装置包括能通过操纵机构轴向移动的、带有轴向延长部分的滑动套筒作为例如形锁合的换挡机构。优选轴向延长部分可以构成为至少一个突出的、用于固定至少一个与操纵机构耦联的传动销的接纳区域或类似物。接纳区域可以与滑动套筒一体地构成。也可能的是，每个接纳区域作为单独的构件装到滑动套筒内。
为了也实现变速器沿着径向特别紧凑的结构方式可以规定，滑动套筒以突出的接纳区域在至少一个换挡位置或换挡状态上可以至少部分装在轴内的槽或类似物内。可选地，槽也可以设置在空套齿轮支座内。
当在按本发明的结构中使用不同的换挡装置时，例如可以规定，在另一换挡装置中设有这样一个换挡机构，其带有能通过操纵机构轴向移动的、带有轴向延长部分的换挡爪齿元件。优选轴向延长部分又构成为至少一个突出的、用于固定至少一个与固定机构耦联的传动销的接纳区域。在换挡装置中也可能的是，可以实现接纳区域的一体的实施方式或者也可以实现多件式的实施方式。
为了也在第二实施方式中实现变速器沿着径向尽可能紧凑的结构方式，换挡爪齿元件以突出的接纳区域在至少一个换挡位置上可以部分沿径向设置在空套齿轮支座与轴之间。为此有利的是，空套齿轮支座具有相应的空隙或类似物，用于接纳突出的接纳区域。其他设计解决方案也是可以考虑的，以便实现不同构件的这种径向嵌套。
也可以考虑，在按本发明的结构中代替形锁合的换挡机构，也可以使用摩擦锁合的换挡机构或两者的组合。
作为操纵机构优选可以设有一个设置在轴内的丝杆传动装置，该丝杆传动装置的丝杆螺母与传动销处于相互作用连接用以轴向移动。也可以使用其他类型的操纵机构。操纵机构可以与轴或也可以与变速器抗旋转地连接。
建议的装置可以用在各种变速器中。然而优选该装置可以在以中间轴结构方式的双离合器变速器中使用，用于接通多个可动力换挡的挡和至少一个迂回挡(Windungsgang)，尤其为了空套齿轮能与相应的中间轴连接，或者也为了空套齿轮能独立于中间轴互相连接用以实现迂回挡，即为了耦联双离合器变速器的两个变速器部分能通过内部操纵的换挡机构连接。此外例如可能的是，多个空套齿轮也同时通过按本发明建议的装置与配属的中间轴连接。
附图说明
下面借助于附图详细解释本发明，对于相同的构件在附图中使用相同的附图标记。
图1显示示例性示出的带有按本发明的装置的双离合器变速器的剖开图；
图2显示带有两个不同构成的换挡装置的按本发明的装置的一种可能的实施方式的放大的剖开图；
图3显示按本发明的装置的带有接纳区域的换挡爪齿元件的立体视图；
图4显示按本发明的装置的空套齿轮支座的立体视图；
图5显示按图1的装置的立体局部视图；
图6显示按图1的装置的另一个立体局部视图。
具体实施方式
在图1中示例性地作为一种按本发明建议的用于至少一个空套齿轮在变速器的相配的轴上切换的装置的可能的使用区域，示出以中间轴结构方式的多挡双离合器变速器的剖开图。
双离合器变速器包括两个离合器，两个离合器的输入端与驱动轴连接。此外在驱动轴上设置一个扭转减振器。两个离合器的输出端分别与两个互相同心设置的变速器输入轴w_K1、w_K2之一连接。第一变速器输入轴w_K1构成为实心轴，并且第二变速器输入轴w_K2构成为空心轴。此外设有两根中间轴w_v1、w_v2，所述中间轴互相轴线平行地设置。在每根中间轴w_v1、w_v2上设置多个空套齿轮，所述空套齿轮与在变速器输入轴w_K1、w_K2上的固定齿轮啮合。
为了能切换相应中间轴w_v1、w_v2上的空套齿轮，在第一中间轴w_v1上设置两个换挡装置，其中相应的操纵机构设置在构成为空心轴的第一中间轴w_v1内。各操纵机构可以轴向移动形锁合的换挡机构，以便将相应的空套齿轮与中间轴w_v1连接。
在第二中间轴w_v2上设置按本发明的用于切换空套齿轮1、2、3的装置。该装置示例性地包括两个不同构成的换挡装置，其中用第一换挡装置可以使空套齿轮1与第二中间轴w_v2抗旋转地连接。此外用第一换挡装置可以使空套齿轮1和2独立于第二中间轴w_v2地互相连接，以便在变速器中实现迂回挡。用第二换挡装置不仅空套齿轮2而且空套齿轮3可以相应与第二中间轴w_v2抗旋转地连接。按本发明建议的装置也可以设在另一个用于切换另外的空套齿轮的中间轴w_v1上，因此在图1中示出的装置只是示例性的。
按本发明在装置中规定，在操纵机构与换挡机构之间设有轴向延长部分，以便由此能更灵活地构成操纵机构和换挡机构的轴向布置。因此可以在变速器中实现特别节省结构空间的布置。
按图2示出按本发明的装置的放大的剖开图，其中换挡装置的结构与图1相比旋转180°地示出。每个换挡装置具有一个操纵机构，该操纵机构设置在构成为空心轴的第二中间轴w_v2的内部中。丝杆传动装置具有电动机4，该电动机驱动丝杆5，抗旋转地设置的丝杆螺母6设置在该丝杆上。丝杆螺母6与相应与第二中间轴w_v2同心设置的换挡机构或换挡元件处于相互作用连接。
在图2中设置在右侧的换挡机构中设有可轴向移动的滑动套筒7，该滑动套筒在径向外侧带有可旋转地支承的换挡爪齿元件8。滑动套筒7沿着轴向具有两个对置的、突出的、作为轴向延长部分的接纳区域9、9′，所述接纳区域成型到滑动套筒7上，或者固定在该滑动套筒上。突出的接纳区域9、9′分别具有径向穿过一个相应的长孔10延伸的传动销11、11′，所述传动销例如通过压制、焊接、粘合或类似措施固定在接纳区域9、9′的空隙内。一体的实施方式也是可以考虑的。传动销11、11′与丝杆螺母6处于相互作用连接，以便丝杆螺母6的轴向运动可以传递到用于切换配属的空套齿轮1和2的滑动套筒7和换挡爪齿元件8上。
此外在图2中也示出第二换挡装置，该第二换挡装置包括与第二中间轴w_v2同心地设置在左侧的换挡机构，该换挡机构具有一个可轴向运动的换挡爪齿元件12。通过换挡爪齿元件12的轴向移动不仅空套齿轮2而且空套齿轮3可以通过相应的啮合与第二中间轴w_v2抗旋转地连接。作为第二换挡装置的换挡机构的操纵机构，一个丝杆传动装置又设置在构成为空心轴的第二中间轴w_v2的内部中，该丝杆传动装置与中间轴w_v2或者与外壳连接。该丝杆传动装置与第一换挡装置的丝杆传动装置相同，从而对于相同的构件使用相同的附图标记。
不同于第一换挡装置，在第二换挡装置中在换挡爪齿元件12上设有轴向延长部分。换挡爪齿元件12具有两个突出的用于固定与丝杆螺母6处于相互作用连接的传动销14、14′的接纳区域13、13′作为轴向延长部分。传动销14、14′径向穿过第二中间轴w_v2的配属的长孔18延伸。通过换挡爪齿元件12的轴向延长部分，丝杆传动装置的轴向结构是独立于需要被接通的空套齿轮2、3的。
图3示出带有两个轴向突出的接纳区域13、13′的第二换挡装置的换挡爪齿元件12的放大的详细视图。两个接纳区域13、13′成型在换挡爪齿元件12上，并且对置地设置。
在图4中示例性地作为详细视图示出用于可旋转地支承空套齿轮3的空套齿轮支座15。空套齿轮支座15具有两个与接纳区域13、13′相对应的空隙16、16′。因此换挡爪齿元件12在换挡位置上用其接纳区域13、13′可以沿轴向导入到相应的空隙16、16′内，以便换挡爪齿元件12至少部分径向设置在空套齿轮3的空套齿轮支座15与构成为空心轴的第二中间轴w_v2之间，在该换挡位置上换挡爪齿元件12使空套齿轮3与第二中间轴w_v2抗旋转地连接。
图5示出带有两个在变速器的第二中间轴w_v2上的换挡装置的按本发明的装置的立体局部视图，其中两个换挡装置的设计结构对应于按图1的剖开图。尤其由图5可见，在第一换挡装置中的滑动套筒7的轴向突出的接纳区域9、9′在换挡位置上可以导入到第二中间轴w_v2的槽17内，在该换挡位置上空套齿轮1和空套齿轮2通过滑动套筒7或配属的换挡爪齿元件8独立于第二中间轴w_v2互相连接。
最后图6示出按本发明的在第二中间轴w_v2上的装置的另一个立体局部视图。
附图标记列表
1          空套齿轮
2          空套齿轮
3          空套齿轮
4          电动机
5          杆
6          杆螺母
7          滑动套筒
8          换挡爪齿元件
9、9′     滑动套筒上的突出的接纳区域
10         长孔
11、11′   传动销
12         第二换挡装置的换挡爪齿元件
13、13′   换挡爪齿元件上的突出的接纳区域
14、14′   传动销
15         空套齿轮支座
16、16′   空套齿轮支座的空隙
17         槽
18         长孔
w_K1       第一变速器输入轴
w_K2       第二变速器输入轴
w_v1       第一中间轴
w_v2       第二中间轴

Claims (13)

1.用于至少一个空套齿轮(1、2、3)在变速器的相配的轴上切换的装置，该装置包括至少一个换挡装置，该换挡装置包括操纵机构和摩擦锁合和/或形锁合的换挡机构，换挡机构能通过操纵机构轴向移动，并且操纵机构至少部分设置在轴内，并且换挡机构与轴同心地设置，其特征在于：在换挡装置的操纵机构与换挡机构之间设有轴向延长部分。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：轴向延长部分配属于换挡机构。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：换挡装置包括能通过操纵机构轴向移动的、带有轴向延长部分的滑动套筒(7)作为换挡机构。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：轴向延长部分构成为至少一个突出的、用于固定至少一个能与操纵机构耦联的传动销(11、11′)的接纳区域(9、9′)。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：滑动套筒(7)以突出的接纳区域(9、9′)在至少一个换挡位置上能至少部分设置在轴的槽(17)内。
6.根据上述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：第二换挡装置包括能通过操纵机构轴向移动的、带有轴向延长部分的换挡爪齿元件(12)作为换挡机构。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：轴向延长部分构成为至少一个突出的、用于固定至少一个能与操纵机构耦联的传动销(14、14′)的接纳区域(13、13′)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：换挡爪齿元件(12)以突出的接纳区域(13、13′)在至少一个换挡位置上能至少部分沿径向设置在空套齿轮支座(15)与轴之间。
9.根据上述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：空套齿轮支座(15)具有对应的空隙(16、16′)，用于接纳突出的接纳区域。
10.根据权利要求4至9之一所述的装置，其特征在于：传动销(11、11′；14、14′)能沿径向穿过轴的至少一个长孔(10；18)，用于与设置在轴内的操纵机构耦联。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于：设置在构成为空心轴的轴内的丝杆传动装置作为操纵机构，该丝杆传动装置的丝杆螺母(6)与传动销(11、11′；14、14′)分别处于相互作用连接用以轴向移动。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于：每个传动销(11、11′；14、14′)嵌入到丝杆螺母(6)的一个设在径向外侧的槽内。
13.根据上述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：所述装置在双离合器变速器内能用在至少一个中间轴(w_v1、w_v2)上，用于接通多个能动力换挡的挡和/或至少一个迂回挡。
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