CN103148176B

CN103148176B - 用于机动车辆的换挡装置

Info

Publication number: CN103148176B
Application number: CN201210422716.1A
Authority: CN
Inventors: G.普雷格诺拉托; A.皮亚扎
Original assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Current assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2032-10-30
Also published as: CN103148176A; US8915159B2; EP2602510B1; US20130145897A1; EP2602510A1

Abstract

本发明涉及用于机动车辆的换挡装置，其包括：第一主轴（1A）和第二主轴（1B），它们同轴并且能够借助双离合器装置被选择性地连接到所述机动车辆的发动机轴；以及第一副轴（2A）和第二副轴（2B），它们的轴线平行并且与所述主轴的公共轴线以一定距离设置，并且它们具有与差速器的齿轮啮合的相应输出小齿轮（u）。该装置还包括与多个前进挡位和至少一个倒挡挡位对应的多对齿轮（10，I；20，II，30，III；46，IV；57，V；46，VI；57，VII），其中每对齿轮中的一个以旋转的方式刚性地连接到所述主轴（1A，1B）中的一个上或所述副轴中的一个上，而该对齿轮中的另一个设置成使其能够相应地在所述副轴（2A，2B）中的一个上或所述主轴中的一个上自由旋转。驻车挡齿轮（P）被刚性地安装到所述第一副轴（2A）上，所述驻车挡齿轮与锁定装置（B）协作，以将所述换挡装置锁定在驻车状况下。第一副轴（2A）将其输出小齿轮（u）设置在旋转地支承所述第一副轴（2A）的两个端部轴承（3）之间的长度之内，而第二副轴（2B）将其输出小齿轮（u）设置在旋转地支承所述第二副轴（2B）的两个端部轴承（3）之间的长度之外，并且位于所述第二副轴（2B）的以悬臂方式突出超过与其相邻的所述轴承的部分上。所述驻车挡齿轮（P）具有相对于在所述第二副轴（2B）上的前进挡齿轮（II）的轴向位置显著移位的轴向位置，使得第一副轴（2A）由与前进挡齿轮（II）轴向对齐的部分中的自由空间围绕。

Description

用于机动车辆的换挡装置

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的换挡装置，这类换挡装置包括：

-第一主轴和第二主轴，所述第一主轴和第二主轴同轴并且能够借助双离合器装置被选择性地连接到所述机动车辆的发动机轴；

-第一副轴和第二副轴，所述第一副轴和第二副轴的轴线平行并且与所述主轴的公共轴线以一定距离设置，并且所述第一副轴和第二副轴具有用于与差速器的齿轮啮合的相应输出小齿轮，所述输出小齿轮处于彼此对齐的轴向位置；

-与多个前进挡位和至少一个倒挡挡位对应的多对齿轮，其中每对齿轮中的一个以旋转的方式刚性地连接到所述主轴中的一个上或所述副轴中的一个上，而该对齿轮中的另一个被设置成使得其能够相应地在所述副轴中的一个上或所述主轴中的一个上自由旋转；

-用于选择挡位的多个装置，用于将所述自由旋转的齿轮中的每一个与将所述齿轮安装于其上的轴旋转地联接；

-其中，所述倒挡挡位通过以下部件来限定：

-第一倒挡齿轮，所述第一倒挡齿轮被安装成使其能够在所述第一副轴上自由旋转，并且借助所述挡位选择装置中的一个旋转地连接到所述第一副轴，以便选择所述倒挡挡位；

-第二倒挡齿轮，所述第二倒挡齿轮用作使运动反向的空转齿轮，所述第二倒挡齿轮与所述第一倒挡齿轮啮合并且被安装成使其能够在所述第二副轴上自由旋转，所述第二倒挡齿轮以旋转的方式永久地连接到前进挡齿轮，所述前进挡齿轮被安装成使其能够在前述第二副轴上自由旋转并且与以旋转的方式刚性地连接到所述主轴中的一个上的齿轮啮合；

-其中，驻车挡齿轮被刚性地安装到所述第一副轴上，所述驻车挡齿轮与阻挡装置协作，以将所述换挡装置锁定在驻车状况下。

背景技术

参考前述类型的换挡装置在文献No.DE102004056936以及在对应美国文献No.US7,690,278B2以及对应文献No.WO2006/0563252中被描述。

发明内容

本发明的目的在于提供一种上述类型的换挡装置，从构造的角度看，该换挡装置是简单且实用的。

从实现上述目的的角度看，本发明的主题是一种换挡装置，该换挡装置具有参考前述内容的全部特征，并且还具有以下特征：

-所述第一副轴将其输出小齿轮设置在旋转地支承所述第一副轴的两个端部轴承之间的长度之内；而所述第二副轴将其输出小齿轮设置在旋转地支承所述第二副轴的两个端部轴承之间的长度之外，并且位于所述第二副轴的以悬臂方式突出超过与其相邻的轴承的部分上；并且

-所述驻车挡齿轮具有相对于所述第二副轴上的所述前进挡齿轮的轴向位置显著移位的轴向位置，以这样的方式使得所述第一副轴（2A）在与所述前进挡齿轮轴向对齐的部分中由自由空间围绕。

借助于上述特征，所述前进挡齿轮（通常是第二挡位的齿轮）能够被制造成具有相对大的直径，以使得第二挡位的传动比能够相对接近第一挡位的传动比，这在一些情况下可能是期望的。此外，根据本发明的换挡装置允许设计者根据可用空间在各种换挡构件（尤其是与驻车-锁定装置相关的构件）的布置方面具有更大的选择可能性。

附图说明

现将参考附图来描述本发明，所述附图仅作为示例被提供，并且在附图中：

图1是根据本发明的换挡装置的第一实施方式的视图；以及

图2和图3是根据本发明的换挡装置的两个其他实施方式的视图。

具体实施方式

参考图1，附图标记1总体上表示用于机动车辆的换挡装置，该换挡装置包括：同轴的第一主轴1A和第二主轴1B，所述第一主轴1A和第二主轴1B的右手端（如从附图看到的那样）能够借助任何已知类型的双离合器装置（未示出）选择性地连接到机动车辆的发动机轴。

附图标记2A和2B总体上表示第一副轴和第二副轴，所述第一副轴和第二副轴的轴线平行并且与所述两个主轴1A和1B的公共轴线以一定距离设置。

为了更清楚，这些附图将轴1A、1B、2A、2B显示成就像它们的三条轴线都被设置在同一平面内那样，然而所述轴线实际上并不共面，而是以三角形设置。

所有前述的轴借助滚动轴承3被可旋转地支承在所述换挡装置的外壳4内。

两个副轴2A、2B在其右手端（如从附图中看到的那样）具有输出小齿轮u，所述输出小齿轮都以自身已知的方式与差速器（未示出）的齿轮啮合。因此，小齿轮u具有彼此对齐的轴向位置。

所示的换挡装置具有多对齿轮，这些齿轮对应于多个前进挡位和倒挡挡位，其中，每对齿轮中的一个以旋转的方式刚性连接到所述主轴中的一个或所述副轴中的一个，而该对齿轮中的另一个被设置成使得其在两种情况下能够相应地在所述副轴中的一个上或所述主轴中的一个上自由旋转。此外，再次根据常规技术，该装置包括用于选择挡位的多个装置，所述装置被设计成将所述自由旋转的齿轮中的每个旋转地联接到将所述齿轮安装在其上的轴。

在如图1所述的具体情况下，附图标记I、II、III、IV、V、VI、VII、R1分别指代这样的齿轮，所述齿轮安装成使它们能够在第一副轴2A或第二副轴2B上自由旋转，并且能够被联接到相应副轴，用于分别选择第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七挡位和倒挡挡位。

齿轮I啮合齿轮10，所述齿轮10以旋转的方式刚性且永久地联接到第一主轴1A（即，位于内部主轴上），并且位于所述第一主轴1A的延伸超出第二主轴1B端部的端部上。

第二挡位的齿轮II与刚性地连接到主轴1B上的齿轮20啮合。

第三挡位的齿轮III与刚性地连接到主轴1A上的齿轮30啮合。

第四挡位的齿轮IV和第六挡位的齿轮VI都与刚性地连接到主轴1B上的同一个齿轮46啮合。

第五挡位的齿轮V和第七挡位的齿轮VII都与刚性地连接到主轴1A上的同一个齿轮57啮合。

用于旋转地联接齿轮I、II、III、IV、V、VI、VII、R1中的每一个的选择器装置用附图标记S1/7、S2/6、S3/5、S4/R表示，所述选择器中的每个能够沿相反（或相对）的方向被致动，以选择不同的挡位（附图标记S后面的数字表示因此能够被选择的挡位）。

第二前进挡位由一对齿轮20、II限定，该对齿轮中的第一个以旋转的方式永久地连接到最外主轴1B，而另一个被安装成使其能够在第二副轴2B上自由旋转，并且能够借助挡位接合装置从而与所述第二副轴2B旋转地联接，所述挡位接合装置在附图中被示意性地示出并且用附图标记S2/6表示（以表示所述装置沿一个方向选择第二挡位并且沿另一方向选择第六挡位）。

倒挡挡位由第一倒挡齿轮R1和第二倒挡齿轮R2限定，所述第一倒挡齿轮R1被安装成使其能够在第一副轴2A上自由旋转并且借助选择器装置S4/R能够与该第一副轴2A旋转地联接，所述第二倒挡齿轮R2用作使运动反向的空转齿轮并且与第一倒挡齿轮R1啮合（所述啮合在附图中用虚线示意性地示出，由于副轴的两条轴线与主轴的公共轴线不被包含在同一个平面内，因此这种啮合是可能的）。第二倒挡齿轮R2以旋转的方式永久地连接到第二挡位的齿轮II，并且被安装成使其能够与齿轮II一起在第二副轴2B上自由旋转。

采用上述布置，通过致动选择器装置S4/R，以及保持选择器装置S2/6停用以将第二倒挡齿轮R2保持成使得其能够在第二副轴2B上自由旋转，从而获得倒挡挡位的接合。在所述情形中，来自最外主轴1B的运动被传递到齿轮II并且从其传递到齿轮R2、传递到齿轮R1、以及传递到第一副轴2A。

在图1和图2描述的全部方案中，驻车挡齿轮P被刚性地安装到第一副轴2A上，驻车挡齿轮P与驻车装置B协作，驻车装置B能够是用于将换挡装置锁定在驻车状况的任何已知类型的驻车装置（在附图中仅被示意性地示出）。

根据本发明，第一副轴2A将其输出小齿轮u设置在旋转地支承所述第一副轴2A的两个端部轴承3之间的长度之内，而所述第二副轴2B将其输出小齿轮u设置在旋转地支承所述第二副轴2B的两个端部轴承3之间的长度之外。所述小齿轮u被设置在第二副轴2B的以悬臂方式突出超过与其相邻的轴承3的部分上。此外，驻车挡齿轮P具有这样的轴向位置，该轴向位置相对于第二挡位的齿轮II在第二副轴2B上的轴向位置显著移位，以这样的方式使得所述第一副轴2A在与所述第二前进挡位的所述齿轮II轴向对齐的部分中由自由空间围绕。

上述特征在如图1-3所述的全部方案中被示出。由于这些特征，第二挡位的齿轮能够被制造成具有相对大的直径而不需要扩大换挡装置的总尺寸，使得第二挡位的传动比能够相对接近第一挡位的传动比，在一些情况下这可能是期望的。此外，根据本发明的换挡装置允许设计者根据可用空间在各种换挡构件（尤其是与驻车-锁定装置相关的构件）的布置方面具有更大的选择可能性。

在本文所述的优选实施方式中，驻车挡齿轮P具有的轴向位置与支承所述第二副轴2B并且相邻于所述第二副轴2B的输出小齿轮u的轴承3的轴向位置大致对齐，并且与支承外部主轴1B的轴承3的轴向位置大致对齐。

在图2和图3中示出的方案与图1的方案不同之处仅在于提供仅六个挡位（图2）和仅五个挡位（图3）的事实。在所述附图中，相同的部件用相同的附图标记表示。图2的具有六个挡位的换挡装置与图1的具有七个挡位的换挡装置的不同之处仅在于省除了第七挡位的齿轮VII，使得选择器S1仅沿一个方向操作，用于选择第一挡位。图3的具有五个挡位的换挡装置与图2的具有六个挡位的换挡装置的不同之处仅在于省除了第六挡位的齿轮VI，使得单个选择器S1/2被设置用于选择第一挡位和第二挡位。

在图1和图2的实施方式中，第一副轴和第二副轴（2A,2B）具有被包括在端部轴承3之间并且具有大致相同长度的相应伸展（或伸长），但是所述相应伸展相对于彼此在轴向上是错开的。在图3的情况下，第二副轴2B的被包括在两个端部轴承3之间的伸展要比第一副轴2A的在两个轴承3之间的伸展更短，并且完全被轴向包含在该第一副轴2A的在两个轴承3之间的伸展之内。

当然，在不破坏本发明原理的情况下，构造和实施方式的细节能够相对于仅作为示例在本文被说明和描述的细节宽泛地变化，而不会因此偏离本发明的范围。

Claims

1.一种用于机动车辆的换挡装置，所述换挡装置包括：

-第一主轴（1A）和第二主轴（1B），所述第一主轴（1A）和所述第二主轴（1B）同轴，并且能够借助双离合器装置被选择性地连接到所述机动车辆的发动机轴；

-第一副轴（2A）和第二副轴（2B），所述第一副轴（2A）和所述第二副轴（2B）的轴线平行，并且与所述第一主轴和所述第二主轴的公共轴线以一定距离设置，并且所述第一副轴（2A）和所述第二副轴（2B）具有与差速器的齿轮啮合的相应的输出小齿轮（u），所述输出小齿轮（u）处于彼此对齐的轴向位置；

-与多个前进挡位和至少一个倒挡挡位对应的多对齿轮（10,I;20,II,30,III;46,IV;57,V;46,VI;57,VII），其中每对齿轮中的一个以旋转的方式刚性地连接到所述第一主轴（1A）和所述第二主轴（1B）中的一个或所述第一副轴（2A）和所述第二副轴（2B）中的一个，而所述每对齿轮中的另一个设置成使得其能够相应地在所述第一副轴（2A）和所述第二副轴（2B）中的一个上或所述第一主轴和所述第二主轴中的一个上自由旋转；

-用于选择挡位的多个装置（S1/7,S2/6,S3/5,S4/R），用于将自由旋转的齿轮（I,II,III,IV,V,VI,VII,R1）中的每一个与将所述自由旋转的齿轮安装在其上的所述第一副轴（2A）和所述第二副轴（2B）中的一个旋转地联接；

-其中，所述倒挡挡位由下述部件限定：

-第一倒挡齿轮（R1），所述第一倒挡齿轮（R1）被安装成使其能够在所述第一副轴（2A）上自由旋转，并且能够借助所述用于选择挡位的多个装置中的一个（S4/R）旋转地连接到所述第一副轴（2A），以便选择所述倒挡挡位；

-第二倒挡齿轮（R2），所述第二倒挡齿轮（R2）用作使运动反向的空转齿轮，所述第二倒挡齿轮（R2）与所述第一倒挡齿轮（R1）啮合，并且被安装成使得其能够在所述第二副轴（2B）上自由旋转，所述第二倒挡齿轮（R2）以旋转的方式永久地连接到前进挡齿轮（II），所述前进挡齿轮（II）被安装成使得其能够在所述第二副轴（2B）上自由旋转，并且与以旋转的方式刚性地连接到所述第二主轴（1B）上的齿轮（20）啮合；

-其中，驻车挡齿轮（P）被刚性地安装到所述第一副轴（2A）上，所述驻车挡齿轮（P）与锁定装置（B）协作，以将所述换挡装置锁定在驻车状况下；

所述换挡装置的特征在于：

-所述第一副轴（2A）将其输出小齿轮（u）设置在旋转地支承所述第一副轴（2A）的两个端部轴承（3）之间的长度之内；而所述第二副轴（2B）将其输出小齿轮（u）设置在旋转地支承所述第二副轴（2B）的两个端部轴承（3）之间的长度之外，并且位于所述第二副轴（2B）的以悬臂方式突出超过与其相邻的轴承的部分上；并且

-所述驻车挡齿轮（P）具有相对于在所述第二副轴（2B）上的所述前进挡齿轮（II）的轴向位置显著移位的轴向位置，以这样的方式使得所述第一副轴（2A）在与所述前进挡齿轮（II）轴向对齐的部分中由自由空间围绕。

2.根据权利要求1所述的换挡装置，其特征在于，所述驻车挡齿轮（P）具有的轴向位置与支承所述第二副轴（2B）并且相邻于所述第二副轴（2B）的输出小齿轮（u）的端部轴承（3）的轴向位置大致对齐，并且与支承所述第二主轴（1B）的端部轴承（3）的轴向位置大致对齐。

3.根据权利要求1或2所述的换挡装置，其特征在于，所述第一副轴（2A）和所述第二副轴（2B）具有这样的相应伸展，所述相应的伸展被包括在所述第一副轴（2A）和所述第二副轴（2B）的端部轴承（3）之间，并且具有大致相同的长度，但是相对于彼此轴向错开地设置。

4.根据权利要求1或2所述的换挡装置，其特征在于，所述第二副轴（2B）的被包括在其两个端部轴承（3）之间的伸展比所述第一副轴（2A）的在两个端部轴承（3）之间的伸展更短，并且完全被轴向包含在所述第一副轴（2A）的在两个端部轴承（3）之间的伸展之内。