CN102537324A - 变速器换挡装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变速器换挡装置(1)。该变速器换挡装置(1)具有：在变速器换挡机构壳体(2)中轴向不可移动和可转动地支承的、并且与变速杆(25)机械连接的换挡轴(3)。该变速器换挡装置(1)还具有轴向可移动地支承在所述换挡轴(3)上并且与选择杆(30)机械连接的选择套(4)。所述选择套(4)通过至少一个弹性元件弹性地保持在所述换挡轴上的轴向中间选择位置中。

Description

变速器换挡装置
技术领域
本发明涉及一种用于变速器的变速器换挡装置。该变速器换挡装置具有变速器换挡机构壳体，从该变速器换挡机构壳体中伸出变速器的选择杆和变速杆。支承在变速器换挡机构壳体中的换挡轴与变速杆机械连接。
背景技术
已知有这样的变速器换挡装置，其中，变速杆的操纵触发换挡轴的旋转运动，而选择杆的操纵触发抗扭地布置在换挡轴上的选择套的移动。
如在德国专利文献DE 19835736A1中所描述的那样，为了将选择套保持在中间位置，已知带有定位锁球和相应的止动轮廓的止动装置。
发明内容
本发明的一种实施形式所要解决的技术问题是提供一种变速器换挡装置，其中，通过减少换挡和/或选择时起作用的摩擦来改善换挡感觉。
该技术问题通过一种变速器换挡装置、一种具有该变速器换挡装置的变速器以及一种带有该变速器的汽车解决。
按照一种实施形式，提供一种变速器换挡装置，其具有换挡轴，该换挡轴轴向不可移动并且可转动地可支承或支承在变速器换挡机构壳体中并且与变速杆机械连接。变速器换挡装置还具有轴向可移动地支承在换挡轴上并且与选择杆机械连接的选择套。选择套具有用于与换挡拨叉接合的换挡拨指，并且通过至少一个弹性元件弹性地保持在换挡轴上中间的轴向选择位置中。
通过选择套相对换挡轴弹性的保持实现，布置在汽车内部空间中的换挡杆在换挡滑槽(Schaltkulisse)的怠速通道中被回弹到用于中间挡位对的中间选择位置。以便换挡杆总是再次返回到中间位置。
通过选择套的弹性保持由此改善换挡感觉，即，取消了在使用卡锁机构时出现的较大摩擦。相应地，换挡感觉一方面通过省略卡锁机构而改良，另一方面通过减小作用的摩擦力使得整体上更容易。
按照一种实施形式，设置第一螺旋弹簧和第二螺旋弹簧作为弹性元件，所述第一和第二螺旋弹簧相互对置地围绕换挡轴并且布置在换挡轴上。
在此，第一螺旋弹簧通过第一端部支承在第一外圈上，而第二螺旋弹簧通过第二端部支承在第二外圈上，其中，第一和第二外圈轴向不可移动地固定在换挡轴上。
在该实施形式中，对于第一选择位置，要克服复位的第一螺旋弹簧的弹力，以便能够在换挡滑槽的相应换挡通道中挂入例如第一前进挡V1或第二前进挡V2。在没有挂入挡位并且换挡杆在怠速通道中自由运动的瞬间，汽车内部的换挡杆由于变速器换挡装置的选择套弹性保持，弹性地回弹到换挡滑槽的怠速通道中的中间选择位置中。
因此，例如可以不用力就可以挂入六挡变速器的第三和第四前进挡V3和V4。对于更高的挡位，例如第五或第六前进挡V5或V6，要克服变速器换挡装置中的第二螺旋弹簧的回复力，以便将换挡杆并因此在变速器换挡装置中将选择套置入第三选择位置中。由此，例如第五前进挡V5和/或第六前进挡V6和/或倒挡R的挡位齿轮对接合。
通过沿轴向固定的换挡轴的轴向布置螺旋弹簧能够缩短该换挡轴，因为可以省略迄今用于换挡轴轴向定位的、通常可卡锁的锁止辅助装置。通过缩短换挡轴，同时也能够节省变速器换挡装置的重量。
按照一种实施形式，选择套具有径向向内突伸的第一内圈和径向向内突伸的第二内圈，在这两个内圈上支承有第一螺旋弹簧的第二端部和/或第二螺旋弹簧的第二端部，并且选择套弹性支承地保持在中间的轴向选择位置中。
选择套向内突出的第一和第二内圈可以是简单的锁环，该锁环可以嵌入选择套内壁的相应槽中。因此，换挡轴上的选择套被沿轴向弹性地预紧，其中，两个螺旋弹簧的预应力调节为，使得选择套通过螺旋弹簧弹性地保持在中间的轴向选择位置中。
按照一种实施形式，换挡轴具有同步件，该同步件相对选择套可轴向移动并且在换挡轴转动时带动所述选择套。
为了实现选择套在轴向固定的换挡轴上轴向可移动的支承，按照一种实施形式，在换挡轴上设置两个滚针轴承。
此外，为了将换挡轴本身沿轴向固定，可以规定，变速器换挡机构壳体中的换挡轴轴向不能移动并且可转动地支承在至少一个轴向固定的滚珠轴承中。然后，第二轴承又可以设计成滚针轴承。用于支承换挡轴的另一滚针轴承优选支承在变速器壳体上。
按本发明的另一方面提供一种变速器，该变速器具有所述的变速器换挡装置。
按照一种实施形式，选择套具有两个换挡拨指，在变速器换挡装置的选择套的轴向选择位置中，这两个换挡拨指在换挡轴回转时接合到换挡轴上，该换挡轴使变速器的相应挡位齿轮对啮合。
在此，选择套中间的轴向选择位置可以对应于变速器中间的挡位齿轮对。
按照一种实施形式，选择套在第一螺旋弹簧弹性压缩时能从换挡轴上的中间选择位置轴向地移动到第一选择位置中，其中，第一选择位置对应于变速器的第一挡位齿轮对。
此外，选择套在第二螺旋弹簧弹性压缩时能从换挡轴上的中间选择位置轴向移动到第三选择位置，其中，第三选择位置对应于第三挡位齿轮对。
因此，在该实施形式中，获得了选择套的三个不同的选择位置：对应于变速器的第一挡位齿轮对的第一选择位置、对应于变速器的第二挡位齿轮对的中间或第二选择位置和对应于变速器的第三挡位齿轮对的第三选择位置。
另一种实施形式规定，用于选择挡位齿轮对的选择杆和用于挂入变速器挡位的变速杆分别与拉力或压力缆索机构共同作用，该拉力或压力缆索机构将布置在汽车内部区域中的换挡杆的换挡操纵力传递到汽车变速器上。
按本发明的一方面，提供一种带有所述变速器的汽车。
附图说明
现在根据附图进一步说明实施例。
图1是示意性地示出了按本发明的一种实施形式的变速器换挡装置的局部剖视图，
图2示意性地示出了按图1的变速器换挡装置的选择杆的工作原理，
图3示意性地示出了换挡杆以及与按图1的变速器换挡装置的连接装置，
图4示意性地示出了变速器的一种实施形式，该变速器可借助于按图1的变速器换挡装置换挡，
图5示意性地示出了按图1的变速器换挡装置的换挡轴的立体视图，以及
图6示意性地示出了带有选择套的、按图5的换挡轴的立体视图。
具体实施方式
在所有附图中，相同的部件配有相同的附图标记。
图1示出了带有变速器换挡机构壳体2的变速器换挡装置1，该变速器换挡机构壳体2可以插入变速器壳体19的开口23中。在变速器换挡机构壳体2的中央可转动地支承有换挡轴3，并且在外端部24具有变速杆连接件21。在变速杆连接件21上设有变速杆25，该变速杆的操纵方式将参照图3进一步描述。
在换挡轴3的外端部24的区域内，换挡轴3借助轴向固定地布置的滚珠轴承17可转动地支承，该滚珠轴承支承在变速器换挡机构壳体2上。在内端部27的区域内，换挡轴3支承在布置于变速器壳体19中的滚针轴承18中。在换挡轴3上轴向可移动地在滚针轴承15和16或滑动轴承中支承有选择套4，这些滚针轴承15和16或滑动轴承支承在换挡轴3上。
在图1中所示的位置中，选择套4处于轴向中间选择位置22并且通过两个彼此对置的、围绕换挡轴3的、设计成螺旋弹簧5和6的弹性元件弹性地保持在该中间选择位置22中。在该中间选择位置中，可以卸载两个螺旋弹簧5和6。在选择杆连接件20上设有将在图2中进一步示出的选择杆30。
两个螺旋弹簧5或6中的每个通过第一端部7或8支承在外圈9或10上，该外圈轴向固定并且抗扭地固定在换挡轴3上并且与该换挡轴同中心地固定。螺旋弹簧5或6分别通过第二端部13或14支承在选择套4的内圈11或12上，因此，选择套4通过两个螺旋弹簧5和6在轴向弹性地保持。内圈11或12固定在选择套4的内壁上，并且将螺旋弹簧5和6的弹力传递到选择套4上。代替内圈11或12也可以在选择套4的内壁上设置环形的凸肩，螺旋弹簧5或6支承在所述凸肩上。
选择套具有两个固定地布置在其上的换挡拨指29、32。在选择套4的外侧布置有基本上沿轴向延伸的缝隙31。与换挡轴3固定连接的同步件28接合在该缝隙31中。详细情况在图5和6中示出。
在运行中，换挡轴3可借助变速杆25围绕换挡轴3的轴线26回转，其中，换挡轴3不能沿轴向移动。
为了选择挡位，选择套4可以借助布置在选择杆连接件20中的选择杆30从图1所示的轴向中间选择位置22沿箭头方向C和D轴向移动。在此，变速器换挡装置1的螺旋弹簧5和6之一，例如第一螺旋弹簧5被卸载，而相对置的螺旋弹簧6被更强烈地预紧。
通过选择套4的移动，固定布置在选择套上的换挡拨指29、32同样沿轴向移动。在此，换挡轴3在轴向没有被移动，而选择套4在该换挡轴3上沿着换挡轴滑动，其中，同步件28在缝隙31中沿轴向运动。从而，换挡拨指29、32被置于轴向的选择位置中。
为了换挡到所选的挡位，换挡轴3借助选择杆25围绕其轴线26转动。在此，同步件28带动选择套4，因此，该选择套4同样围绕其纵轴线转动。因此，换挡拨指29、32转动并且至少一个换挡拨指29与图4中示出的换挡拨叉48接合。
若释放选择杆30，则选择套4回弹到中间的轴向选择位置22中。因此，可以设置至少三个选择位置，即，沿箭头方向C的第一选择位置、如图1所示的中间的轴向位置22和沿箭头方向D的第三选择位置。在六挡变速器中，也可以额外地设置用于倒挡的第四选择位置。
图2举例示出了用于操纵选择套4的机构。在此，选择杆30的一端与可由换挡杆操纵的绳索传动装置33连接，而另一端与齿轮34的轴连接。齿轮34与选择套4外侧上的齿35啮合。通过沿箭头方向36操纵绳索传动装置33导致齿轮34沿箭头方向37转动并由此导致选择套4沿箭头方向38运动。
图3示意性地示出了布置在汽车内部空间中的换挡杆39，该换挡杆39可以在换挡滑槽40内运动。在此，用于选择挡位的换挡杆39可以围绕轴线41回转，由此操作绳索传动装置33。
为了切换到所选挡位而围绕轴线43的回转导致另一绳索传动装置42被操纵，该另一绳索传动装置42操纵变速器换挡装置1的换挡轴3。
图4示意出了设计为六挡变速器的变速器的一种可能的实施形式，该变速器可借助于图1中的变速器换挡装置1换挡。该变速器将发动机扭矩经由输入轴44和中间轴45传递至差速器50。在输入轴44和中间轴45上分别设有六个挡位齿轮46。在该中间轴45上，分别在两个挡位齿轮46之间设有可通过换挡拨叉48操纵的换挡接合套49。
换挡拨叉48在换挡时通过选择套4上的换挡拨指29、32向左或向右运动并且相应地移动换挡接合套49。由此，这些换挡接合套49分别与中间轴45上的挡位齿轮46啮合并因此与中间轴45连接。
图5示意性地出出了布置在换挡轴3上的同步件28。同步件28抗扭地并且轴向不可移动地与换挡轴3连接。因此，该同步件构成换挡轴3的一部分并且在换挡轴3转动时一同转动。
图6示意示出了按图2的换挡轴3，该换挡轴带有同样布置在其上的选择套4。同步件28在此位于选择套4中的、沿轴向延伸的缝隙31中。
在换挡轴3转动时，同步件28带动选择套4，因此选择套4随着换挡轴3一起转动。反之，在选择套4沿轴向运动时，缝隙31使选择套4能够轴向移动，而不会相应地轴向移动换挡轴。
附图标记清单
1变速器换挡装置
2变速器换挡机构壳体
3换挡轴
4选择套
5第一螺旋弹簧
6第二螺旋弹簧
7第一端部
8第一端部
9外圈
10外圈
11内圈
12内圈
13第二端部
14第二端部
15滚针轴承
16滚针轴承
17滚珠轴承
18滚针轴承
19变速器壳体
20选择杆连接件
21变速杆连接件
22选择套的中间选择位置
23开口
24外端
25变速杆
26换挡轴的轴线
27换挡轴的内端
28同步件
29换挡拨指
30选择杆
31缝隙
32换挡拨指
33绳索传动机构
34齿轮
35齿
36箭头
37箭头
38箭头
39换挡杆
40换挡滑槽
41轴线
44输入轴
45中间轴
46挡位齿轮
47惰轮
48换挡拨叉
49换挡接合套
50差速器

Claims (13)

1.一种变速器换挡装置(1)，具有：
-换挡轴(3)，该换挡轴能轴向不可移动并且可转动地支承在变速器换挡机构壳体(2)中并且与变速杆(25)机械连接；
-选择套(4)，该选择套轴向可移动地支承在所述换挡轴(3)上并且与选择杆(30)机械连接，其中，所述选择套(4)具有用于与换挡拨叉(48)接合的换挡拨指(29、32)，
其中，所述选择套(4)通过至少一个弹性元件弹性地保持在所述换挡轴(3)上中间的轴向选择位置中。
2.如权利要求1所述的变速器换挡装置(1)，其中，设置第一螺旋弹簧(5)和第二螺旋弹簧(6)作为弹性元件，该第一螺旋弹簧(5)和第二螺旋弹簧(6)相互对置地围绕所述换挡轴(3)并且布置在所述换挡轴(3)上。
3.如权利要求2所述的变速器换挡装置(1)，其中，所述第一螺旋弹簧(5)通过第一端部(7)支承在第一外圈(9)上，而所述第二螺旋弹簧(6)通过第二端部(8)支承在第二外圈(10)上，其中，所述第一和第二外圈(9、10)轴向不可移动地固定在所述换挡轴(3)上。
4.如权利要求2或3所述的变速器换挡装置(1)，其中，所述选择套(4)具有径向向内突伸的第一内圈(11)和径向向内突伸的第二内圈(12)，所述第一螺旋弹簧(5)的第二端部(13)和所述第二螺旋弹簧(6)的第二端部(14)支承在这两个内圈上，并且所述选择套(4)弹性支承地保持在所述中间的轴向选择位置中。
5.如权利要求1至4之一所述的变速器换挡装置(1)，其中，所述换挡轴(3)具有同步件(28)，该同步件(28)可相对所述选择套(4)轴向移动，并且该同步件在所述换挡轴(3)旋转时带动所述选择套(4)。
6.如权利要求1至5之一所述的变速器换挡装置(1)，其中，在所述选择套(4)与所述换挡轴(3)之间设置有两个用于轴向可移动地支承所述选择套(4)的滚针轴承(15、16)。
7.一种变速器，该变速器具有如权利要求1至6之一所述的变速器换挡装置(1)，其中，所述换挡拨指(29、32)在所述换挡轴(3)回转时接合到所述换挡拨叉(48)上，该换挡拔叉使所述变速器的相应的挡位齿轮对啮合。
8.如权利要求7所述的变速器，其中，所述变速器设计为六挡变速器，其中，所述选择套(4)具有两个换挡拨指(29、32)。
9.如权利要求7或8所述的变速器，其中，所述选择套(4)中间的轴向选择位置对应于所述变速器中间的挡位齿轮对。
10.如权利要求7至9之一所述的变速器，其中，所述选择套(4)在所述第一螺旋弹簧(5)弹性压缩时可从所述换挡轴(3)上的中间选择位置轴向移动到第一选择位置，其中，所述第一选择位置对应于第一挡位齿轮对。
11.如权利要求7至10之一所述的变速器，其中，所述选择套(4)在所述第二螺旋弹簧(6)弹性压缩时可从所述换挡轴(3)上的所述中间选择位置轴向移动到第三选择位置，其中，所述第三选择位置对应于第三挡位齿轮对。
12.如权利要求7至11之一所述的变速器，其中，用于选择挡位齿轮对的选择杆(30)和用于挂入变速器挡位的变速杆(25)分别与拉力或压力缆索机构(33、42)共同作用，该拉力或压力缆索机构(33、42)将布置在汽车内部区域中的换挡杆(39)的换挡操纵力传递到汽车的所述变速器上。
13.一种带有如权利要求7至11之一所述的变速器的汽车。
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