CN102052455A - 桶形凸轮换档机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及桶形凸轮换档机构。具体地，公开了一种用于双离合器变速器的换档机构，其利用具有至少三个轨道的旋转桶形凸轮，所述轨道由至少三个相关联的凸轮随动件接合并使其平移。凸轮随动件从换档拨叉体延伸，该换档拨叉体在导轨上滑动，并包括用于双向平移至少三个同步器离合器的换档拨叉，所述同步器离合器接合至少五个前进档或速度以及倒档。单个电动马达和齿轮系驱动桶形凸轮。

Description

桶形凸轮换档机构
技术领域
本公开涉及用于变速器的桶形凸轮换档机构，尤其涉及用于致动双离合器变速器中换档拨叉的单马达驱动桶形凸轮换档机构。
背景技术
这一部分的内容仅仅提供与本公开相关的背景技术信息，可能并不构成现有技术。
机动车变速器的换档机构具有多种形式。在典型的手动变速器中，由操作员引导的换档杆作用于多个平行的拨叉导轨，所述拨叉导轨包括换档拨叉，该换档拨叉接合和平移实现期望档位的离合器与同步器。在自动变速器中，由多个逻辑和控制阀控制的液压操作离合器和制动器接合、分离、和制动行星齿轮组件的元件。在更新型的变速器类型——双离合器变速器(DTC)中，通过相关联的致动器使两个副轴上的多个同步器离合器移入接合或移出接合。
这种双离合器变速器通常具有5、6或7个前进档或速度和倒档。在具有5个前进档和倒档的典型双离合器变速器中，需要至少三个致动器、三个换档连杆和三个双同步器离合器。通常为双向电动或液压装置的致动器一般是换档组件中最贵的部件。在典型的六速双离合器变速器中，将需要至少四个致动器、换档连杆和三个双同步器离合器及一个单同步器离合器。同样，致动控制系统通常将是换档组件中最贵的部件。
因为它们类似于手动变速器的极佳的燃料经济性和运动性能，双离合器变速器在市场中获得承认和接受。由于这个趋势，有关提高双离合器变速器设计和操作的所有方面的行为正在进行，并且本发明是这种行为的结果。
发明内容
本发明提供了一种用于双离合器变速器的换档机构，其利用旋转桶形凸轮，该旋转桶形凸轮具有多个轨道，所述轨道由至少三个相关联的凸轮随动件接合并使所述凸轮随动件平移。所述凸轮随动件从换档拨叉体延伸，该换档拨叉体在导轨上滑动，并包括用于双向平移至少三个同步器离合器的换档拨叉，所述同步器离合器接合多达五个前进档或速度和倒档。单个电动或液压马达和齿轮系驱动桶形凸轮。能够添加另外的凸轮轨道、随动件和同步器离合器，以适应例如具有更多前进档或速度的不同的变速器构造或变速器。
因此，本发明的目的是提供一种用于双离合器变速器的桶形凸轮换档机构。
本发明的另一目的是提供一种具有多达五个前进档或速度和倒档的双离合器变速器的换档机构。
本发明的又一目的是提供一种具有至少三个轨道和随动件的双离合器变速器的桶形凸轮换档机构。
本发明的再一目的是提供一种具有单个电动或液压马达和齿轮系的双离合器变速器的桶形凸轮换档机构。
本发明的再一目的是提供一种用于双离合器变速器的具有跳跃换档能力的桶形凸轮换档机构。
本发明的再一目的是提供一种具有多个拨叉导轨、换档拨叉和同步器离合器的双离合器变速器的桶形凸轮换档机构。
本发明的再一目的是提供一种桶形凸轮换档机构，其具有用于凸轮随动件的可变轨道轮廓，该轮廓依赖于提供跳跃换档能力的桶形凸轮的旋转方向。
本发明的再一目的是在具有单个桶形凸轮的双离合器变速器中提供一种桶形凸轮换档机构，该机构在提供跳跃换档能力的凸轮轮廓中具有方向敏感性台阶和斜面(ramp)。
本发明的再一目的是在具有单个桶形凸轮的双离合器变速器中提供一种桶形凸轮换档机构，该机构具有在提供方向敏感性可变凸轮轮廓的凸轮轨道中具有方向敏感性门机构，所述方向敏感性可变凸轮轮廓提供跳跃换档能力。
本发明还涉及以下技术方案：
方案1.一种用于变速器的桶形凸轮换档机构，结合地包括：
至少一个换档拨叉体，其布置成能双向平移，并具有凸轮随动件，所述凸轮随动件具有弹簧偏置元件；
桶形凸轮，其具有用于接收所述凸轮随动件的所述弹簧偏置元件的至少一个凸轮轨道，所述凸轮轨道具有至少一个这样的装置：该装置响应于所述桶形凸轮沿一个方向的旋转而沿着所述凸轮轨道的一部分引导所述凸轮随动件、并响应于所述桶形凸轮沿相反方向的旋转而沿着所述凸轮轨道的另一部分引导所述凸轮随动件；以及
驱动装置，其用于双向旋转所述桶形凸轮。
方案2.如方案1所述的桶形凸轮换档机构，还包括连接到所述换档拨叉体并被其平移的至少一个同步器离合器。
方案3.如方案1所述的桶形凸轮换档机构，还包括至少一个副轴及布置在所述副轴上的多个齿轮。
方案4.如方案1所述的桶形凸轮换档机构，其中所述桶形凸轮被支撑成能在轴上旋转，并且所述轴联接至所述驱动装置。
方案5.如方案1所述的桶形凸轮换档机构，其中所述桶形凸轮包括第二凸轮轨道和第三凸轮轨道。
方案6.如方案1所述的桶形凸轮换档机构，其中所述驱动装置包括双向电动马达和减速齿轮系。
方案7.如方案1所述的桶形凸轮换档机构，其中所述桶形凸轮联接至由所述驱动装置驱动的轴，并且所述驱动装置包括用于检测所述轴的旋转位置的传感器。
方案8.一种用于双离合器变速器的凸轮轨道换档机构，结合地包括：
至少一对间隔开的齿轮及布置在所述成对齿轮之间的同步器离合器；
布置成能双向平移的至少一个换档拨叉体，所述换档拨叉体具有接合所述同步器离合器的拨叉和凸轮随动件；
圆柱形凸轮体，其具有用于接收所述凸轮随动件的至少一个凸轮轨道，所述凸轮轨道具有这样的装置：该装置响应于所述凸轮体沿一个方向的旋转而朝着所述轨道的第一部分引导所述凸轮随动件、并响应于所述凸轮体沿着相反方向的旋转而朝着所述轨道的第二部分引导所述凸轮随动件；以及
双向电动马达，其具有驱动减速组件的输出，所述减速组件具有驱动所述凸轮体的输出。
方案9.如方案8所述的凸轮轨道换档机构，其中所述凸轮随动件包括弹簧偏置元件。
方案10.如方案8所述的凸轮轨道换档机构，其中所述引导装置包括弹簧偏置门。
方案11.如方案8所述的凸轮轨道换档机构，还包括用于接收所述成对齿轮的副轴。
方案12.如方案8所述的凸轮轨道换档机构，其中所述圆柱形凸轮体包括第二凸轮轨道和第三凸轮轨道。
方案13.如方案8所述的凸轮轨道换档机构，其中所述凸轮轨道限定了用于选择档位的左右位置和中间空档位置。
方案14.一种用于双离合器变速器的桶形凸轮换档机构，结合地包括：
至少一个同步器离合器；
布置成能在导轨上轴向平移的至少一个换档拨叉体，所述换档拨叉体具有接合所述同步器离合器的拨叉和凸轮随动件；
桶形凸轮，其具有用于接收所述凸轮随动件的至少一个凸轮轨道，所述凸轮轨道具有方向敏感性装置，以便在所述桶形凸轮沿一个方向旋转期间在遇到所述方向敏感性装置之后沿着所述轨道的第一部分引导所述凸轮随动件、并在所述桶形凸轮沿着相反方向旋转期间在遇到所述方向敏感性装置之后沿着所述轨道的第二部分引导所述凸轮随动件；以及
双向电动马达，其具有驱动减速组件的输出，所述减速组件具有驱动所述桶形凸轮的输出。
方案15.如方案14所述的桶形凸轮换档机构，其中所述凸轮轨道限定了用于选择档位的左右位置和中间空档位置。
方案16.如方案14所述的桶形凸轮换档机构，其中所述桶形凸轮包括第二凸轮轨道和第三凸轮轨道。
方案17.如方案14所述的桶形凸轮换档机构，其中所述桶形凸轮包括第二凸轮轨道、第三凸轮轨道和第四凸轮轨道。
方案18.如方案14所述的桶形凸轮换档机构，其中所述方向敏感性装置包括弹簧偏置凸轮随动件和在所述凸轮轨道中的至少一个台阶。
方案19.如方案14所述的桶形凸轮换档机构，其中所述方向敏感性装置包括弹簧偏置棘爪。
方案20.如方案14所述的桶形凸轮换档机构，还包括可操作地联接至所述减速组件的所述输出的旋转位置传感器。
通过下面提供的描述，其它目的、优点和应用领域将变得明显。应当理解，描述和具体实例仅为描述目的，而不是意图限制本公开的范围。
附图说明
本文所示的附图仅仅是说明性目的，而不是意图以任何方式限制本公开的范围。
图1为含有根据本发明的桶形凸轮换档组件的五速双离合器变速器的图解性顶视平面图；
图2为在根据本发明的桶形凸轮换档组件中使用的桶形凸轮的放大平面图；
图3为在根据本发明的桶形凸轮换档组件中使用的桶形凸轮的三个凸轮轨道的平面模式布局图(flat pattern layout)；
图4为根据本发明的桶形凸轮的凸轮轨道的包括方向敏感性台阶的一部分的放大图；
图5为根据本发明的替代实施例桶形凸轮的凸轮轨道的包括方向敏感性门的一部分的放大图；
图6为根据本发明的桶形凸轮换档组件中使用的桶形凸轮的四个凸轮轨道的替代平面模式布局图；以及
图7为根据本发明的桶形凸轮换档组件中使用的桶形凸轮的三个凸轮轨道的替代平面模式布局图，其类似于图3的布局图，但是包括没有任何预选的档位状态。
具体实施方式
下面的描述实质上仅仅是示例性的，而不是意图限制本公开、应用或使用。图1中，应当理解，为清楚起见，某些部件已经旋转出其实际位置，进入视图平面。
参考图1，示出了含有根据本发明的桶形凸轮换档机构的双离合器变速器，该变速器总地由附图标记10来表示。双离合器变速器10包括壳体12，该壳体12具有接收、定位和保持变速器10的部件的多个孔、开口和凸缘等。输入轴14联接至原动机(未示出)，如汽油机、柴油机、混合动力或电动动力设备，并由该原动机驱动。输入轴14联接至双离合器组件18的输入或壳体16。双离合器组件18包括一对输入离合器，即由壳体16共同驱动的第一输入离合器20A和第二输入离合器20B。双离合器组件18还可包括飞轮式振动吸收装置(未示出)。所述一对输入离合器20A和20B由相应的一对液压、电动或气动致动器或操作器22A和22B可控地接合或分离。第一输入离合器20A的受控输出驱动第一传动轴24A，第二输入离合器20B的受控输出驱动同心布置的第二套管轴、传动管或中空轴24B。
双离合器变速器的特征和益处之一在于相邻档位变换(例如从第二档到第三档的加档)的速度。因为接下来将要接合的档位齿轮(例如，第三档)能够通过同步所述档位齿轮并将其连接至副轴而进行预先选择或预备(prestage)，所以能够极快地换档。这样，实际接合仅涉及打开与当前接合的档位(例如，第二档)相关联的输入离合器以及接合与新的期望档位(第三档)相关联的输入离合器。该特征需要将档位布置成使得相邻的档(例如，第一档和第二档，第二档和第三档)并非由相同的输入离合器驱动。例如，第一、第三和第五档，即奇数档，布置成使得它们由一个离合器驱动，第二、第四和第六档，即偶数档，由另一离合器驱动，从而在发生经由档位的正常加档进程时，允许工作输入离合器的交替。
双离合器变速器10构造成以这种方式工作。第一传动轴24A上有第一传动齿轮32和较大的第二传动齿轮34。第一传动齿轮32和第二传动齿轮34联接至第一传动轴24A并由第一传动轴24A驱动。第二套管轴或传动管24B上有第三传动齿轮36和较小的第四传动齿轮38。第三传动齿轮36和第四传动齿轮38联接到第二套管轴或传动管24B并由第二套管轴或传动管24B驱动。
第一副轴或从动轴40A接收四个自由旋转的齿轮，这些齿轮以两个间隔开的对布置。所述四个齿轮中的每个都与传动齿轮32、34、36或38中的一个恒常啮合。提供最大减速并对应于第一档的第一大从动齿轮42与第一传动轴24A上的第一传动齿轮32恒常啮合。第二最小从动齿轮44提供最小减速，且对应于最高档，在该例中为第五档。第二从动齿轮44提供的比可为1：1，或者第二从动齿轮44可提供超速传动(overdrive)。第二从动齿轮44与第一传动轴24A上的第二传动齿轮34恒常啮合。第三中间大小的从动齿轮46提供对应于第四档的中间速度比。第三从动齿轮46与第二套管轴或传动管24B上的第三传动齿轮36恒常啮合。第四中间大小的从动齿轮48提供对应于第二档的另一中间速度比。第四从动齿轮48与第二套管轴或传动管24B上的第四传动齿轮38恒常啮合。第一输出齿轮50A联接至第一副轴或从动轴40A并由其驱动。
第二副轴或从动轴40B接收以间隔开的对布置的两个自由旋转的齿轮。所述齿轮中的每个都与传动齿轮恒常啮合。第五较小从动齿轮52提供对应于第三档的另一中间速度比。第五从动齿轮52与第一传动轴24A上的第二传动齿轮34恒常啮合。第六较大从动齿轮54提供倒档。倒档空转齿轮56与第六从动齿轮54及第二套管轴或传动管24B上的第四传动齿轮38都恒常啮合。第二输出齿轮50B联接至第二副轴或从动轴40B并由其驱动。
第一输出齿轮50A和第二输出齿轮50B与联接至并驱动输出轴62的输出齿轮(未示出)啮合，并共同地驱动该输出齿轮。输出轴62转而驱动最终传动组件(FDA)64，该最终传动组件64可包括传动轴(prop shaft)、分动箱、至少一个差速器、车轴和车轮(都未示出)。传动轴24A和传动套管轴24B以及副轴40A和40B优选由成对的球轴承组件66可旋转地支撑。
应当清楚，从动齿轮42、44、46、48、52和54(及其相关联的传动齿轮)提供的实际数字传动比是基于车辆及其动力系的实际规格和期望特性的设计选择问题。此外，应当清楚，齿轮42、44、46、48、52和54在副轴40A和40B上的布置仅仅是例示性的，它们可以在上述限制条件下以其它布置方式来布置，所述限制条件为：相邻传动比的档位(即，第一档与第二档，第四档与第五档)必须构造成使得一个输入离合器提供一个档位，另一个输入离合器提供相邻的传动比。
第一双同步器离合器70布置在第一从动齿轮42和第二从动齿轮44的中间。第一同步器离合器70可通过花键组72可滑动地联接至第一副轴40A并随其旋转。如图1中所示，第一同步器离合器70包括同步器和面离合器或爪形离合器(未示出)，当其被平移到左边或右边时，其有选择地同步第一从动齿轮42或第二从动齿轮44，然后将第一从动齿轮42或第二从动齿轮44确定地(positively)联接到第一副轴40A。第一同步器离合器70包括由第一换档拨叉76接合的周向通道或槽74，所述第一换档拨叉76从第一圆柱形换档拨叉体78延伸。
第二双同步器离合器80布置在第五从动齿轮52和倒档齿轮54的中间。第二同步器离合器80可通过花键组82可滑动地联接至第二副轴40B并随其旋转。第二同步器离合器80包括同步器和面离合器或爪形离合器(未示出)，当其被平移到左边或右边时，其有选择地同步第五从动齿轮52或倒档齿轮54，然后将第五从动齿轮52或倒档齿轮54确定地联接到第二副轴40B。第二同步器离合器80包括由第二换档拨叉86接合的周向通道或槽84，所述第二换档拨叉86从第二圆柱形换档拨叉体88延伸。
第三双同步器离合器90布置在第三从动齿轮46和第四从动齿轮48的中间。第三同步器离合器90可通过花键组92可滑动地联接至第一副轴40A并随其旋转。第三同步器离合器90也包括同步器和面离合器或爪形离合器(未示出)，当其被平移到左边或右边时，其有选择地同步第三从动齿轮46或第四从动齿轮48，然后将第三从动齿轮46或第四从动齿轮48确定地联接到第一副轴40A。第三同步器离合器90包括由第三换档拨叉96接合的周向通道或槽94，所述第二换档拨叉96从第三圆柱形换档拨叉体98延伸。
第一换档拨叉体78和第三换档拨叉体98都限定了用于可滑动地接收第一固定拨叉导轨或杆102的圆柱形通孔。因此换档拨叉体78和98可沿着第一拨叉导轨102自由双向平移。本领域的技术人员将认识到，拨叉体78和98能够安装和固定在分立的导轨上，在这种情形下，整个拨叉和导轨组件在致动期间在轴承套(bearing pocket)中平移。第一换档拨叉体78包括第一凸轮或轨道随动件104，第三换档拨叉体98包括第三弹簧偏置凸轮或轨道随动件108。第三凸轮或轨道随动件108被压缩弹簧110径向向外偏置，也如图4中所示。应当认识到，其它凸轮随动机构能够提供相同的功能。第二换档拨叉体88也限定了用于可滑动地接收第二固定拨叉导轨或杆112的圆柱形通孔。因此第二换档拨叉体88可沿着第二拨叉导轨112自由双向平移。第二换档拨叉体88包括第二凸轮或轨道随动件106。
现在参考图1和2，圆柱形或桶形凸轮组件120大致居中地布置在第一拨叉导轨102与第二拨叉导轨112之间。桶形凸轮组件120包括旋转桶形凸轮122，该凸轮122限定圆柱形通孔124，并具有第一凸轮轨道126、第二凸轮轨道128及第三复杂凸轮轨道130，其中第一凸轮轨道126被第一换档拨叉体78的第一凸轮或轨道随动件104接合，第二凸轮轨道128被第二换档拨叉体88的第二凸轮或轨道随动件106接合，第三复杂凸轮轨道130被第三换档拨叉体98的第三弹簧偏置凸轮或轨道随动件108接合。桶形凸轮122被支撑成能在轴134上旋转并固定到轴134，该轴134联接至减速齿轮系组件136的输出并被该输出驱动。旋转位置传感器138布置在齿轮系组件136附近或之内，与轴134成感测关系，提供有关轴134和桶形凸轮122的当前旋转位置的数据或信号。齿轮系组件136转而由双向的电动或液压马达140驱动。
第一离合器操作器22A、第二离合器操作器22B及电动或液压马达140优选在变速器控制模块(TCM)142的控制下，来自位置传感器138的反馈数据或信号及其它指令(例如换档指令)被提供给所述模块142。变速器控制模块142通常会与其它车辆电子指令及操作系统(未示出)相关联，并可物理地集成在其中。
现在参考图3，示出了根据本发明的桶形凸轮122的平面模式布局图。首先，应当清楚，图3的布局图示出了三个凸轮轨道126、128和130相对于彼此关于换档动作的换档模式(shift pattern)。因为轨道的高起和落下的实际周向位置取决于凸轮或轨道随动件104、106和108的周向位置，所以未示出。也就是说，如果两个凸轮或轨道随动件(例如第一凸轮随动件104和第三凸轮随动件108)布置在桶形凸轮122的一侧，且第二凸轮随动件106布置在桶形凸轮122的相对侧，距其它随动件104和108有180°，那么实际上，第二(中央)凸轮轨道128需要从图3所示的位置旋转或移动180°，以便与移动了180°的凸轮随动件106配合，同时仍提供期望的换档关系和次序。
鉴于所述，应当清楚，当桶形凸轮122被电动或液压马达140旋转时，它实现了六个不同的工作位置，每个都由一对档位选择(即，倒档-第一档、第一档-第二档、第二档-第三档等)来限定或指定。该双指定是因为三个考虑：第一，两个指定档位中一次只有一个工作或接合；第二，通过桶形凸轮122的旋转所实现的换档仅会发生于其相关联的输入离合器20A或20B不工作的档位；第三，所述两个指定的档位总是一个档位与第一输入离合器20A相关联，另一个档位与第二输入离合器20B相关联。这样，当一个档位(及相关联的输入离合器)工作时，相邻的档位不工作并可被改变。如图7中所示，无需在其它轴中预先选择档位就能够实现独立(stand alone)档位状态。
因此，在状态“倒档-第一档(图3中的R-1)”中，使第二换档拨叉体88和第二同步器离合器80向右平移，以同步第六从动齿轮54并将其连接至第二副轴40B，使第一换档拨叉体78和第一同步器离合器80向左平移，以同步第一从动齿轮42并将其连接至第一副轴40A。然后，或者可接合第二输入离合器20B，以通过第四传动齿轮38、倒档空转齿轮56、第六从动齿轮54和第二副轴40B来提供倒档；或者可接合第一输入离合器20A，以通过第一传动齿轮32、第一从动齿轮42和第一副轴40A提供第一档。
当在第一档时，可向电动或液压马达140供能，以将桶形凸轮122旋转至第一档-第二档位置(图3中的1-2)。在该旋转期间，第一换档拨叉体78和第一同步器离合器70保持在原位，第一输入离合器20A保持接合以提供第一档，而第三换档拨叉体98平移，第三同步器离合器90同步第四从动齿轮48并将其连接至第一副轴40A。当期望或下达了指令时，第一输入离合器20A松开，第二输入离合器20B接合，以通过第四传动齿轮38和第四从动齿轮48提供第二档。
如果变速器10通过正常的加档次序渐进，则当第四从动齿轮48和第二输入离合器20B接合以提供第二档时，向电动或液压马达140供能以将桶形凸轮122旋转至位置“第二档-第三档(图3中的2-3)”。在该位置中，第二换档拨叉体88已移至左边，第二同步器离合器80已同步第五从动齿轮52并将其接合到第二副轴40B以提供第三档。因此打开第二离合器20B和接合第一离合器20A提供第三档。
再次，当接合了第五从动齿轮52时，可让桶形凸轮122旋转至位置“第三档-第四档(3-4)”。现在，第三换档拨叉体98和第三同步器离合器90向左平移以同步第三从动齿轮46并将其连接至第一副轴40A，这将提供第四档。因此打开第一离合器20A和接合第二离合器20B实现第四档。通过第二传动齿轮34、第二从动齿轮44和第一副轴40A提供的变速器10的第五前进速度以类似的方式通过向右平移第一换档拨叉体78和第一同步器70、松开第二输入离合器20B并接合第一输入离合器20A来实现。可让桶形凸轮122旋转至另一第六位置5-2。该位置预备进行第五档至第二档的跳跃减档，该跳跃减档可在处于第五档需要非常快速的车辆加速时发生。桶形凸轮122的进一步旋转准备第五档到第四档的减档，以允许顺次的减档。在这种情形下，当在“第四档-第五档(4-5)”位置时，引发从第五档到第二档的跳跃减档这一需求；可使桶形凸轮122旋转至“第五档-第二档(5-2)”位置。但是，当驾驶员恰在完成实际的离合器到离合器的变换之前改变他的主意时，可能需要返回“第四档-第五档(4-5)”位置。这通过如下方式实现：将桶形凸轮122进一步向前旋转至“改变主意(COM)”位置，然后将桶形凸轮122向后旋转到可发生正常顺次减档的“第四档-第五档(4-5)”位置。该布置提供了实现第五档到第二档减档的能力，同时允许存在改变主意的情形，在该情形下换档组件能够停止进行跳跃减档，并实施正常的顺次减档。下面直接描述实现这些特殊减档的部件。
现在参考图2、3和4，对图2中的第一凸轮轨道126和第二凸轮轨道128的观察揭示了它们均匀、双向的特性，即，它们限定了单个连续的轨道，无论是通过桶形凸轮122的顺时针旋转还是逆时针旋转实现了给定位置，所述轨道都指令相同的横向位置。对于第三复杂凸轮轨道130则不是这种情形。如图3和4中所示，第三凸轮轨道130包括有效地使第三凸轮轨道130对方向敏感的肩部或台阶。
当第三弹簧偏置凸轮随动件108从位置2-3移到位置3-4时，位置2-3和位置3-4之间的第一肩部或台阶132A引导凸轮随动件108到左轨道130L，而在相反方向时，引导(允许)凸轮随动件108一直沿着轨道130R移动到轨道130。左轨道130L具有光滑的向上斜面，深度从2-3位置起到台阶132C。右轨道130R具有光滑的向上斜面，深度从5-2位置起到第一肩部或台阶132A。同样，当第三凸轮随动件108从位置4-5移动到位置5-2时，位置4-5与位置5-2之间的第二肩部或台阶132B引导第三凸轮随动件108从左轨道130L移动到右轨道130R，而在相反方向时，引导(允许)凸轮随动件108一直沿着轨道130L移动。当第三凸轮随动件108从位置5-2移动到位置4-5及超过时，也在位置4-5与位置5-2之间的第三肩部或台阶132C在桶形凸轮122的一个旋转方向中引导第三凸轮随动件108从左轨道130L到右轨道130R，并确保第三凸轮随动件108保持在右轨道130R中。第四肩部或台阶132D布置成确保如果桶形凸轮122旋转超过5-2位置则第三凸轮随动件108返回左轨道130L(和第四档)。因此，根据桶形凸轮122在上述变速器控制模块142控制下的旋转的程度，可实现沿着右轨道130R从第五档到第二档的减档或沿着左轨道130L从第五档到第四档的减档。
图5中示出了弹簧偏置随动件108和肩部或台阶132的替代构造。这里，在桶形凸轮122’上的第三轨道130’内并且在凸轮轨道130L’与130R’之间布置有枢转的弹簧偏置棘爪或门150。棘爪或门150安装成能在枢销152上进行有限的枢转运动，并被弹簧154偏置到图5所示的位置。弹簧154可为片簧、绕着枢销152布置的圆柱形弹簧、或者给门150提供适当的偏置或恢复力的任意其它构造。传统的(非弹簧偏置的)第三凸轮随动件156布置在第三凸轮轨道130’内。
弹簧偏置门150给第三换档拨叉体98及相关联的部件提供相同的方向敏感操作，并可在与弹簧偏置随动件108和肩部或台阶132相同的凸轮位置中使用。例如，在换档位置2-3和3-4之间左轨道130L’与右轨道130R’的相交处，在桶形凸轮122’沿一个方向的旋转期间，弹簧偏置门150将第三凸轮随动件156向左引导到轨道130L’，而在相反方向的旋转中，引导凸轮随动件156一直沿着凸轮轨道130R’。
图6示出了在桶形凸轮(如桶形凸轮122)上具有四个凸轮轨道162、164、166和168的替代换档模式160。本质上，图1至5中所示实施例的、与第二和第四档相关联的第三轨道130被分割成两个完全独立的轨道164和166。这种分割提供了改进的设计和换档灵活性。应当清楚，替代换档模式160在轨道164和166中于若干位置利用弹簧偏置随动件108和肩部或台阶132或者弹簧偏置门150。因此，当桶形凸轮沿着提供加档的方向旋转时，凸轮随动件的路线和位置及选择的档位由凸轮轨道162、164、166和168的黑实线表示。但是，当桶形凸轮沿着相反方向旋转时，凸轮随动件的路线和在凸轮轨道164与166中的位置及所选的档位由虚线表示。
现在参考图1和7，图7示出了在根据本发明的桶形凸轮换档组件120中使用的桶形凸轮122的三个凸轮轨道的替代平面模式布局图，其类似于图3的布局图，但是包括没有任何预选的档位状态。再一次，与第一档与第五档及第三档与倒档相关联的两个凸轮轨道不是方向敏感性的，但是用于第二和第四档的第三轨道的档位状态则是方向敏感性的。在该第三(右)轨道中，或者图4中所示的肩部或台阶132A与弹簧偏置凸轮随动件108，或者图5中所示的棘爪或门150，可用于提供方向敏感性。因此，在较高的档位中，选择第二档还是第四档取决于桶形凸轮122的先前活动和旋转方向。
应当理解，含有本发明的桶形凸轮换档组件120的双离合器变速器10不仅能够通过单个桶形凸轮和电动或液压马达驱动组件来提供常规的加档次序，还能够通过图4和5中所示方向敏感性组件来提供跳跃减档。
本发明的描述实质上仅仅是示例性的，不脱离本发明要旨的变型也属于本发明的范围。这种变型并不应当被认为脱离了本发明和所附权利要求的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于变速器的桶形凸轮换档机构，结合地包括：
至少一个换档拨叉体，其布置成能双向平移，并具有凸轮随动件，所述凸轮随动件具有弹簧偏置元件；
桶形凸轮，其具有用于接收所述凸轮随动件的所述弹簧偏置元件的至少一个凸轮轨道，所述凸轮轨道具有至少一个这样的装置：该装置响应于所述桶形凸轮沿一个方向的旋转而沿着所述凸轮轨道的一部分引导所述凸轮随动件、并响应于所述桶形凸轮沿相反方向的旋转而沿着所述凸轮轨道的另一部分引导所述凸轮随动件；以及
驱动装置，其用于双向旋转所述桶形凸轮。
2.如权利要求1所述的桶形凸轮换档机构，还包括连接到所述换档拨叉体并被其平移的至少一个同步器离合器。
3.如权利要求1所述的桶形凸轮换档机构，还包括至少一个副轴及布置在所述副轴上的多个齿轮。
4.如权利要求1所述的桶形凸轮换档机构，其中所述桶形凸轮被支撑成能在轴上旋转，并且所述轴联接至所述驱动装置。
5.如权利要求1所述的桶形凸轮换档机构，其中所述桶形凸轮包括第二凸轮轨道和第三凸轮轨道。
6.如权利要求1所述的桶形凸轮换档机构，其中所述驱动装置包括双向电动马达和减速齿轮系。
7.如权利要求1所述的桶形凸轮换档机构，其中所述桶形凸轮联接至由所述驱动装置驱动的轴，并且所述驱动装置包括用于检测所述轴的旋转位置的传感器。
8.一种用于双离合器变速器的凸轮轨道换档机构，结合地包括：
至少一对间隔开的齿轮及布置在所述成对齿轮之间的同步器离合器；
布置成能双向平移的至少一个换档拨叉体，所述换档拨叉体具有接合所述同步器离合器的拨叉和凸轮随动件；
圆柱形凸轮体，其具有用于接收所述凸轮随动件的至少一个凸轮轨道，所述凸轮轨道具有这样的装置：该装置响应于所述凸轮体沿一个方向的旋转而朝着所述轨道的第一部分引导所述凸轮随动件、并响应于所述凸轮体沿着相反方向的旋转而朝着所述轨道的第二部分引导所述凸轮随动件；以及
双向电动马达，其具有驱动减速组件的输出，所述减速组件具有驱动所述凸轮体的输出。
9.如权利要求8所述的凸轮轨道换档机构，其中所述凸轮随动件包括弹簧偏置元件。
10.如权利要求8所述的凸轮轨道换档机构，其中所述引导装置包括弹簧偏置门。
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