CN104100705B - 用于机动车辆的变速箱 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种用于机动车辆的变速箱(1)，包括多个前进齿轮比(I,II,III,IV,V,VI)和后退齿轮比(RM)，所述变速箱(1)还包括：控制装置(6;106;206;306;406)，其构造用于控制所述前进齿轮比(I,II,III,IV,V,VI)和所述后退齿轮比(RM)的选定和接合；以及多个接合装置(S1/2,S3/4,S5/6 SRM)，其可借助于所述控制装置(6;106;206;306;406)控制，用于接合与所述装置操作性地相关联的变速箱(1)的前进齿轮比(I,II,III,IV,V,VI)或后退齿轮比(RM)。变速箱(1)包括锁定装置(170;270;370;470;570)，其被电动控制并且构造用于防止与预定前进齿轮比(I,II)相关联的接合装置(S1/2)的促动，所述锁定装置(170;270;370;470;570)构造用于在高于所述变速箱(1)安装在其上的机动车辆的阈值速度下被促动。

Description

用于机动车辆的变速箱
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的变速箱，具体是包括多个前进齿轮比和后退齿轮比的类型，变速箱还包括：
构造用于控制所述前进齿轮比和所述至少一个后退齿轮比的选定和接合的控制装置；以及
多个接合装置，其可借助于所述控制装置控制用于接合与所述装置操作性地相关联的变速箱的前进齿轮比。
背景技术
图1、图2、图2A和图3示出了由本申请人提出的已知类型的手动操作的变速箱，以及其构件和/或功能组件的一些细节。
变速箱整体由附图标记1表示，并且包括由端板4封闭的外壳2。此外，控制装置6安装在外壳2上，控制装置6构造用于控制变速箱1的前进齿轮比和后退齿轮比的选定和接合。
参照图1、图2和图2A，变速箱1包括围绕轴线XP可旋转地安装的主轴PS，以及围绕平行于彼此且平行于轴线XP的相应轴线XS1和XS2可旋转地安装的两个副轴SS1,SS2。各个轴PS,SS1,SS2携带一定数量的齿轮，其限定变速箱1的各种前进齿轮比和后退齿轮比。
如可注意的，各个前进齿轮比由一对齿轮的啮合限定，其中一个齿轮在主轴上，而另一个在两个副轴中的一个上，此外，在各对中，两个齿轮中的一个安装成空转的，而另一个旋转连接于对应的轴。
关于后退齿轮，在此类的变速箱中，第三齿轮大体用于安装成在平行于主轴和副轴(这里两个副轴存在)的轴上空转，并且具有运动的传动和倒转的功能。
在所提及的情况下，第一前进齿轮比(由I表示的第一齿轮)由在主轴PS上且旋转连接于其的齿轮8和安装成在第一副轴SS1上空转的齿轮10的啮合限定。
第二前进齿轮比(由II表示的第二齿轮)由在主轴PS上且旋转连接于其的齿轮12和安装成在副轴SS1上空转的齿轮14的啮合限定。
作为备选，齿轮10,14可借助于由附图标记S1/2表示的接合装置(特别是同步装置)旋转连接于副轴SS1，该接合装置借助于可滑动地安装在轴16上且具有由I/II表示的叉状端部的叉F1/2来沿轴向移位。
第三前进齿轮比(由III表示的第三齿轮)由在主轴PS上且旋转连接于其的齿轮18和安装成在副轴SS2上空转的齿轮20的啮合限定。
第四前进齿轮比(由IV表示的第四齿轮)由在主轴PS上且旋转连接于其的齿轮22和安装成在副轴SS2上空转的齿轮24的啮合限定。
作为备选，齿轮20,24中的各个借助于第二接合装置(特别是同步装置)旋转连接于副轴SS2，该第二接合装置借助于叉F3/4沿轴向移位，叉F3/4可滑动地安装在轴26上，并且具有类似于叉F1/2的叉状端部，这里由III/IV表示。
第五前进齿轮比(由V表示的第五齿轮)由旋转连接于主轴PS的齿轮28和安装成在副轴SS1上空转的第二齿轮34限定。
作为备选，齿轮30和34可借助于由附图标记S5/6表示的第三接合装置(特别是同步装置)旋转连接于副轴SS1。同步装置S5/6借助于具有由V/VI表示的叉状端部的叉F5/6轴向地移位，叉F5/6设置成平行并且相对于叉状端部I/II以对准方式设置。
如可注意的，旨在为副轴(SS1或SS2)的角速度与主轴PS的角速度之间的比的各种前进齿轮的传动比从第一前进齿轮(I)朝第六(VI)前进齿轮行进增大。以该方式，第一最低传动比对应于第一前进齿轮，第二最低传动比对应于第二前进齿轮，等。
最后，变速箱1的后退齿轮比通过旋转连接于主轴PS的齿轮36与可自由旋转地安装在轴40上的齿轮38的啮合，以及继而与安装成在副轴SS2上空转的齿轮42的啮合限定。
同步装置SRM安装在副轴SS2上，并且可借助于叉SRM控制用于将齿轮42旋转连接于轴SS2。叉FRM包括与叉状端部III/IV平行和对准设置的叉状端部RM。
此外，两个副轴SS1和SS2中的各个以小齿轮(不可见)终止，该小齿轮与能够围绕轴线XD旋转的变速器DIFF的冠状齿轮接合。
如可在图1中看到的，叉F1/2,F3/4,F5/6,FRM的叉状端部分成两组，其均布置在相对于主轴PS的相对侧上：第一组包括叉状端部I/II和V/VI的整体，然而第二组包括叉状端部RM和III/IV。最后，应当注意的是，所有插状端部I/II,III/IV,V/VI和RM包括主凹槽A和副凹槽B，其功能将在下文中更清楚地显现。
参照图2、图2A和图3，控制装置6包括外壳44，其连接于外壳2，并且可旋转地安装并且沿轴向移动，在外壳44内的是具有主(纵向)轴线XCS的控制轴CS。
控制轴CS旋转连接于第一摇杆46，第一摇杆46可围绕轴线XCS转动，并且构造用于控制控制轴CS的旋转运动。
此外，控制轴CS操作性地连接于第二摇杆48，第二摇杆48可围绕相对于轴线XCS正交和入射的轴线X48转动，并且构造用于控制控制轴CS沿轴线XCS的轴向移动。
控制轴CS包括提供在外壳44的轴向端部附近的第一径向接合指部50和第二径向接合指部52。
具体而言，第一径向接合指部50和第二径向接合指部52在配合在控制轴CS上且旋转连接于控制轴CS的对应接合套管54,56上获得。此外，由大体U形的薄板58构成的层状元件配合在接合套管54上，薄板58包括鞍状物，其具有起伏轮廓，该起伏轮廓基本上包括三个谷部，该三个谷部与接合指部50的中性位置(中心谷部V1)、指部50的第一接合位置(第一侧向谷部V2)和指部50的第二接合位置(第二侧向谷部V3)相关联。一个或其它位置的保持借助于具有弹簧安装珠的螺柱确保，其中，珠接合在薄板58的凹部中的各个中，因此固定控制轴CS的角位置。对于该描述的视觉图像，可立刻参照图8，程度在于，图3的观点不使得能够观看前述细节。
由于指部52此外与指部50沿径向对准并且能够与其刚性地旋转，故指部50的位置对应于指部52的相同操作位置；因此，薄板58固定两个接合指部的位置。
作为替代，销(图3中不可见)设在相对于接合套管56上的指部52直径相对的位置，该销能够在选定格栅60内移动，选定格栅60制造为固定于外壳44的第二薄板62中的凹槽组。选定格栅60在顶部平面视图中再现变速箱1的各种前进齿轮比和后退齿轮比的接合平面顺序。
控制装置6由滑动叶片64完成，滑动叶片64构造用于防止一个以上的前进齿轮比的同时接合，确保了仅可接合属于选定的接合平面的比。
出于该目的，滑动叶片64包括两个凹槽66,68，其设置在对应于接合指部50,52的位置，并且设置成由壁的完全高度伸展分开。滑动叶片64与控制轴CS刚性地平移，并且定位在外壳44内，以使在后者联接于外壳2时，其接合在叉状端部I/II、III/IV、V/VI和RM的一系列凹槽B(所有都布置成与彼此对准)内。作为替代，控制轴CS定位成使得接合指部50,52对应于叉状端部I/II、II/IV、V/VI和RM的凹槽A，以使它们在需要时可接合在其中。具体而言，指部50分配给叉状端部I/II和V/VI，而指部52分配给叉状端部III/IV和RM。对于各个接合指部，图3示出了上文提到的借助于叉状端部的假示意性顶部平面视图和识别选定平面的点划线的关联。在两个方案中的各个中，在选定平面包括可借助于对应的接合指部促动的叉状端部的情况中，使用了叉状端部自身的参照；在作为替代的选定平面不包括可利用对应的接合指部促动的任何叉状端部的情况下，使用的参照物在支架中，并且对应于在任何情况下都属于接合平面的比。应当注意的是，控制装置6以一种方式设计，使得当一个接合指部50或52接合在叉状端部中时，另一个指部在不存在叉状端部的位置：对于所述目的，叉状端部I/II和V/VI，同样如叉状端部III/IV和RM，沿轴线CS轴向地间隔开至少等于指部50,52的厚度(沿轴线CS的轴向大小)的量。
叉状端部I/II、III/IV、V/VI和RM可仅在相应的凹槽B没有叶片64时沿轴向移动，这仅发生在接合指部50,52中的一个被带至接合在凹槽A中的一个中时：仅在对应于接合指部50,52的位置，叶片64具有凹槽66,68，其使叶片64与选定的叉状端部的凹槽B脱离，程度在于，凹槽66,68限定自由空间，叉状端部的轴向平移可发生在该自由空间内。
如所知的，在操作期间，变速箱1通过车辆的驾驶员人工地操作，其通过控制轴CS经由摇杆48的轴向位移来安装在该车辆上，这使得有可能执行齿轮选定操纵，并且此外，控制轴通过摇杆46围绕轴线XCS转动，以便一旦选定操纵通过，则导致一个齿轮或另一个齿轮在接合平面内接合(唯一例外的是后退齿轮，其在变速箱1的情况下在其自身的接合平面中作为单个齿轮)。用于选定给定的接合平面的操纵由以下构成：将两个接合指部(50对于齿轮I,II和V,VI；52对于齿轮III,IV和RM)中的一个带入对应于叉的叉状端部的位置，该叉促动对应的接合装置(S1/2和S5/6对于指部50，S3/4和SRM对于指部52)。
发明人注意到，人工操作的变速箱可容易受到由于驾驶员的瞬间分心或经验不足造成的齿轮的选定和接合的错误操纵的不能修补的破坏(同样如车辆的发动机)。在所提及的情况下，大多数严重问题可出现在降档操纵中，其中，过低的齿轮比的接合可导致变速器和发动机的毁坏。
作为实例，发明人已注意到，在高于80km/h的速度下开始且具有第一前进齿轮比或第二前进齿轮比(例如，替代第四前进齿轮比或第三前进齿轮比)的错误接合的结果的降档操纵由于摩擦衬套的离心作用导致离合器的立即毁坏，并且导致对内燃机的不能修补的破坏。
实际上，尽管滑动叶片64防止两个前进齿轮比的同时接合，但其不可在正确选定时防止任何前进齿轮比的接合，这还包括所提及的情况，其中，选定和接合的移动为精确的，但涉及绝对不足以用于车辆的前移速度的前进齿轮比。
发明内容
本发明的目的在于克服前文所述的缺陷。
具体而言，本发明的目的在于提供一种用于机动车辆的变速箱，其中，执行了关于将使得导致车辆的发动机和变速器的结构完整性的破坏的前进齿轮比的接合的预防动作。
本发明的目的通过具有形成随后的权利要求中的一个或更多个的主题的特征的用于机动车辆的变速箱来实现，其形成了文中关于本发明提供的技术教导的整体部分。
具体而言，本发明的目的通过具有在本描述开头提到的所有特征的用于机动车辆的变速箱来实现，并且进一步特征在于其包括电动控制的锁定装置，其构造用于防止与预定前进齿轮比相关联的接合装置的操作，其中，所述接合装置构造用于在变速箱安装在其上的机动车辆的某一阈值速度以上操作。
附图说明
现在将参照附图来描述本发明，该附图仅经由非限制性实例提供，并且其中：
图1为前文描述的已知类型的变速箱的外部透视图；
图2为前文描述的根据图1的箭头II的正视图，其中，为了更清楚而除去了一些构件；
图2A为根据图2的箭头IIA的透视图，其中，为了清楚而除去了另外的构件，以便示出变速箱的内部结构；
图3为前文描述的从先前附图的变速箱的控制装置下方的视图；
图4为根据图3的迹线IV-IV的截面视图，但提到了根据本发明的第一实施例的变速箱的控制装置；
图5和图6为由图4中的箭头V指出的构件的相对的透视图；
图7为对应于图3的视图，但示出了用于根据本发明的第二实施例的变速箱的控制装置；
图8为由图7中的箭头VIII指出的一部分的透视图，其中，为了清楚而除去了一些构件；
图9为根据图8的迹线IX-IX的图7的控制装置的局部截面视图；
图10为根据本发明的第三实施例的变速箱的控制装置的一部分的截面视图；
图11为根据图12的迹线XI-XI且被称为本发明的第四实施例的截面视图；
图12为根据本发明的第四实施例的变速箱的控制装置的截面透视图；
图13为对应于图2的正视图，但代表了根据本发明的第五实施例的变速箱；以及
图14为根据图13的箭头XIV的详细透视图。
具体实施方式
参照图4，附图标记106表示根据本发明的第一实施例的用于变速箱的控制装置。与前文所述的那些相同的构件由相同的附图标记表示。
控制装置106包括由附图标记170表示的电动控制的锁定装置。锁定装置170包括第一电磁促动器172和第二电磁促动器174，其均包括构造用于使对应的销176,178在图4中可见的引出位置与收缩位置之间移位的电磁体。销176,178一般在收缩位置。
促动器172,174具有轴线X172,X174，销与轴线X172,X174同轴。
同样形成锁定装置170的一部分的是薄板158，其大致构造为前文所述的薄板58的变型。薄板158配合在接合套管54上，以便与其刚性地平移。此外，其旋转连接于套管54。
借助于图5和图6，薄板158大致为U形层状元件，并且包括两个侧部瓣片，第一凹槽160和第二凹槽162及第一侧向附件164和第二侧向附件166设置在两个侧部瓣片上。附件延伸超过薄板158的侧部瓣片。各个附件164,166通过双重弯曲金属凸起来获得，该金属凸起如果在平面中发展，则大致为L形，或否则T形，并且与薄板158的侧部瓣片集成。
以该方式，在各个附件上限定了分别由标记164A,166A表示的第一伸展部，其通过朝薄板的外壳向后弯曲金属凸起中的各个而大致定形为形成L，以便给予第一伸展部中的各个大致对准至薄板自身的表面的定向。
此外，各个附件包括大致正交于伸展部166A,164A且相对于薄板158的侧部瓣片入射的第二伸展部164B,166B，以便提供大致两个支承件。
以该方式，参照图5和图6，第一伸展部164A,166A大致限定用于销176,178的相反表面，而伸展部164B,166B在与销176,178相互作用期间提供对附件164,166的进一步支承。
再次参照图4，应当注意的是，促动器172,174中的各个固定于外壳106(其优选为可定形成呈现用于前述促动器的一对固定凸缘)，以使促动器172,174和销176,178的纵轴线X172,X174以相对于轴线XCS和控制轴大致横向的定向布置。此外，轴线X172,X174的定向相对于正交于轴线XCS且穿过接合指部50的中间平面的轴线Z50对称。
标记α表示包括在轴线X172,X174中的各个与轴线Z50之间的角，并且优选为对于两个促动器相同。
再次参照图4，应当注意的是角α的选择如何影响附件164,166的几何形状：由于薄板158借助于凹槽160,162配合在接合套管54上，故该薄板也相对于轴线Z50对称地设置，以使相对于伸展部166A,164A中的各个的轴线Z50的倾斜必须等于α。
此外，在图4中可见的是前文所述的螺柱ST，并且还可见的是在薄板158的后部上的谷部V1,V2,V3(还见图6)。
装置106的操作在下文中描述。
参照图4并且此外借助于图3，当驾驶员控制将指部50带到第一齿轮和第二齿轮的接合平面中的控制轴CS的轴向移动时(即，更通常是当控制轴CS位于进行第一前进齿轮和第二前进齿轮的接合平面的选定的位置时)，这准确地对应于图3中所示的状态，与接合套管54刚性地平移的薄板158也达到轴向位置，使得附件164,166位于对应于促动器172,174的位置。
如果车辆以高于阈值速度的速度行进，该速度可考虑从变速箱1到车辆的驱动轮(当然经过差速器DIFF)的运动链的总体传动比来计算用于第一齿轮和第二齿轮(也用于其它前进齿轮)，则电子控制单元将电信号发送至促动器172,174中的一个或两者，以便控制一般在收缩位置的相应的销176,178的退出。这是因为为了确保齿轮以总体上与发生在已知类型的控制装置(诸如图3中所示的一个)上的相同的方式接合，销176,178一般必须在收缩位置。
前述电子控制单元可为内燃机的电子控制单元或单独的电子控制单元。
参照图4，当销176,178在对应的引出位置时，它们与附件166,164相接触，特别是在包括在它们与薄板158的鞍状后部之间的空间的区中，并且有效地防止了控制轴CS旋转的可能性。
由于薄板158旋转连接于接合套管54，故如果围绕薄板158的轴线XCS的旋转由销176,178锁定在旋转方向中的一个或两个上，则套管54的旋转和控制轴CS的旋转同样锁定。当然，这同样适用于套管56。
以该方式，有可能防止同步装置S1/2的促动，并且因此防止第一齿轮和第二齿轮的接合。
还有可能构想出控制策略，其使得接合指部50的旋转仅沿对应于第一前进齿轮的接合的方向的锁定能够例如在车辆的速度高于第一齿轮接合的安全阈值但低于用于第二齿轮接合的安全阈值速度的情况下执行。
大体上，可存在与各个前进齿轮比相关联(并且优选相关联)的对应的且不同的机动车辆阈值速度，各个前进齿轮比的接合由锁定装置170防止。例如，对于第一齿轮比(I)可选择等于50km/h的阈值速度，而对于第二齿轮比(II)可选择等于80km/h的阈值速度。以该方式，高于80km/h，两个促动器172,174由用于控制两个销176,178的退出的电子控制单元触动，而低于80km/h，仅促动一个促动器，该促动器的销锁定第一齿轮的接合，这里是具有销176的促动器172。如果车辆必须从高于80km/h的速度逐渐减速，则有可能保持仅促动器172的促动，至促动器174的信号停止。
构想出在任何情况下锁定第一齿轮I和第二齿轮II的接合的两个旋转方向的控制策略在任何情况下都更保守且较安全。
同时对于进入促动器172,174的动作，有可能构想出向驾驶员发出危险警告的警告灯和/或声音警告的开启。
现在将对图7至图9进行参照，图7至图9示出了构造用于安装在根据本发明的第二实施例的变速箱上的控制装置206。与前文所述的构件相同的所有构件都由已经使用的相同附图标记表示。
相比于控制装置6，控制装置206的差别在于存在沿轴向设置在外壳44的一端处的锁定装置270，该端与摇杆46,48铰接的一端相对。
锁定装置270包括第一促动器272和第二促动器274，以及定位在大致邻近接合套管54的控制轴CS的一端处的又一个套管276。
应当注意的是，在图7中还可见的是薄板58，其与控制装置6的薄板相同。促动器272,274中的各个为电磁类型，并且构造用于使相应的销278,280沿轴向方向在引出位置与收缩位置之间移动。
促动器272,274具有平行于彼此和轴线XCS的纵轴线X272,X274。由于销278,280共用轴线X272,X274，故它们也因此具有平行于轴线XCS的它们的轴线。
参照图8，套管276包括径向凸片282，其设置在相对于径向接合指部50直径相对的位置。套管276旋转连接于控制轴CS，并且沿轴向方向与其刚性地平移。如可从图8中看到的，径向凸片282的宽度尺寸确定为以便以一种方式大致(但对于功能公差)等于销278,280的中心到中心距离与它们中的一个的直径之间的差，使得将其自身准确地设置在销自身的侧表面之间。
在下文中描述了控制装置206的操作。
参照图7至图9，当驾驶员控制将指部50带至对应于第一齿轮和第二齿轮的接合平面的位置(可源自图7经由接合平面和叉状端部(类似于图3中的)的简图的位置)的控制轴CS的轴向移动时(即，更通常的是在控制轴CS在进行第一前进齿轮和第二前进齿轮的接合平面的选定的位置时)，套管276与套管54轴向地平移，并且移动至由图8和图9中实线代表的位置。
出于该目的，根据前文已经使用的注释，应当注意的是，图8和图9以实线示出了前述位置，并且由没有括号的附图标记表示其，而另外的操作位置由双点划线代表，并且由括号中的附图标记表示。
当包括装置206的变速箱1安装在其上的车辆的速度超过对于第一前进齿轮和/或第二前进齿轮的接合认为安全的阈值时，电子控制单元将电信号发送至促动器272,274，用于控制销278,280(取决于前文已经提到的状态，它们中的一个或两者)的退出，出于已经阐释的原因，销一般在收缩位置。
销278,280的退出因此将它们带到它们在相对于径向凸片282的相对侧上并与其接触的位置(具有略微的游隙，以组成公差运动链)。因此，防止了凸片282沿一个方向或另一个方向转动。这还防止了控制轴CS的转动，并且因此防止了同步装置S1/2的促动，因此使得不可能完成第一齿轮或第二齿轮的接合的操纵。
将电促动信号发送至促动器272,274可如已经提到的通过开启向驾驶员警告危险状况的警告灯和/或声音警告来实现。
此外应当注意的是，参照图8和图9，锁定装置270也为极有效的协助，正如锁定装置170，以在车辆以除零之外的任何速度前移的情况下防止后退齿轮的意外接合。
实际上，参照由双点划线代表且与括号中的标记RM相关联的位置，套管276可采用极限位置，如图7中可看到的，其可在控制轴CS沿轴向移位来实现叉状端部RM内的接合指部52的接合时相对于第一齿轮和第二齿轮的接合平面的选定的一个沿轴向方向进一步平移。在该情况下，有可能触动促动器272,274用于在以下两种状态出现时控制销的退出：
除0km/h之外的车辆速度；以及
能够在图9中的外壳44上看到的、一般用于开启倒车灯的退后齿轮接合传感器RM_S的触动。
如果促动器272,274配备有比例类型的电磁体，则甚至有可能伴随后退齿轮选定操纵来发送具有第一振幅的第一电压信号，以便通过小于对应的最大行程的量来控制销278,280的退出(这将改为由具有大于第一振幅的第二振幅的第二电压信号来控制)，这改为对于防止第一齿轮和第二齿轮的接合为必要的。
参照图10，控制装置206的第三实施例由附图标记306表示。与前文所述的构件相同的所有构件都由已经使用的相同附图标记表示。
控制装置306与装置6,106和206的差别在于控制轴CS的构型，在该情况下，其由标记CS'表示(主轴由XCS'表示)。控制轴CS'与控制轴CS相同，除了在位于对应于接合套管52的位置的端部处。在该端部处，实际上提供了轴向盲孔3060，弹性元件3061收纳在轴向盲孔3060内，弹性元件3061优选为较大轴向发展的螺旋弹簧，此外包括扁平部分3062。
具有大致类似于径向凸片282的径向凸片3064的中空套管3063配合在扁平部分3062上，并且因此相对于控制轴CS'旋转固定。
套管3063在一端处由盖3065封闭，盖3065被压在套管3064的腔内，以便永久性地连接于其，并且具有弹簧3061配合在其上的凸起。在相对侧上，盖3065还设有球形凹口3066，其构造用于与具有插入且堵塞在外壳44内的球形头部的平头螺钉3067形状配合。
控制装置306利用类似于锁定装置270的锁定装置370完成，因此包括两个电磁促动器372,374，其构造用于使相应的销378,380在引出位置与收缩位置之间移动。销378,380一般位于收缩位置。促动器372,374具有平行于彼此且平行于轴线XCS的轴线X372,X374。由于销378,380共用轴线X372,X374，故它们还具有平行于轴线XCS'的它们的轴线。
相对于锁定装置270的差别在于如下事实：假定相同大小的促动器，销的最大行程出于不久将详细描述的原因而可更多地被包括。
下文描述控制装置306的操作。
参照图10，在图示的底部处呈现了三条垂线，其对应于控制轴CS'移动到第三齿轮(III)和第四齿轮(IV)、第一齿轮(I)和第二齿轮(II)以及后退齿轮的接合平面中时的接合指部50的位置。如也从所用的注释中显现且按照前述内容的所示位置为对应于第三齿轮和第四齿轮的接合平面的位置。
在轴CS'的端部处的附加元件的整体已经由发明人设计成以便减小由促动器372,374移位的销的行程。该目的在于最终防止：在控制装置具有一定大小以便需要销的非常长的行程的应用的情况下，如果驾驶员特别迫切地进行第一齿轮和第二齿轮的接合的操纵，而不管锁定装置的预防动作，则存在销过早扭曲和变形的风险(有可能破坏促动器自身)。
由于控制装置306，故可以说有可能相对于在控制装置206中所发生的来"预期"输入锁定装置370的动作。
更详细地，当驾驶员控制将指部50带至对应于第一齿轮和第二齿轮的接合平面的位置的控制轴CS'的轴向位移时(即，更通常的是在控制轴CS位于进行第一前进齿轮和第二前进齿轮的接合平面的选定的位置时)，套管3063沿轴向方向与控制轴CS'刚性地平移，而不相对于套管54改变其轴向距离，这经由弹性元件3061保持。
指部50与径向凸片3064之间的轴向距离还以一种方式选定，使得当指部50位于对应于第一齿轮和第二齿轮的接合平面的位置时，盖3065利用凹口3066来支承在用作相反元件的平头螺钉3067的头部之上。
因此，在该分支中的技术人员将不难认识到在该位置，径向凸片3064极靠近(由平头螺钉3067防止适当接触)外壳44的壁，销378,380位于该处，因此这可锁定控制轴CS以减少的轴向行程的旋转(因此防止同步装置S1/2的促动，并且因此第一齿轮和/第二齿轮的接合)。
即使后退齿轮的接合为经由另一个接合指部52获得的操作，但其在任何情况下都涉及控制轴CS和指部50的轴向移动，这因此将占据由括号中的标记RM表示且与点划线相关联的位置。
套管3063保持支承在平头螺钉3067上，但在这点上，其为控制轴CS'，控制轴CS'在套管3063内沿轴向滑动，产生了弹簧3061的轴向压缩，其减小直至套管3062和54之间的轴向距离消失。
应当注意的是，在一个实施例中，诸如图10中所示的实施例，有可能构想出具有等于套管3063的外径的直径的凹口540，以使还存在两个套管的局部相互贯通。这当然与控制装置306的特定大小关联，其继而由变速箱的几何形状调节。在其它实施例中，有可能简单地构想出两个套管3063和54之间的轴向接触或无接触途径。
相对于形成图7至图9的主题的解决方案的差异因此在于如下事实：允许物理地确定控制轴CS'的旋转锁定的元件(即，套管3063)与控制轴CS'自身之间的相对轴向移动。
应当注意的是，利用本文所示的叉状端部的布置，不可能的是以图7至图9中所示的类型的刚性解决方案实现以上结果，程度在于，如果套管276安装在更接近外壳的壁的位置(如出现在控制装置306中)，则实际上将减小销278,280所需的行程，但是以不可能接合后退齿轮为代价。
实际上，将接合指部52带到叉状端部RM中所需的控制轴CS的进一步的轴向行程不可被覆盖，程度在于，套管276将已经支承在外壳44的壁之上，因此防止了控制轴的任何进一步轴向移动。
图11和图12示出了本发明的第四实施例。控制装置在这些图中由附图标记406表示，并且与前文所述的构件相同的所有构件都由相同的附图标记表示。
控制装置406包括锁定装置470，其继而包括第一电磁促动器472和第二电磁促动器474。各个促动器472,472包括构造用于对应的销478,480在引出位置与收缩位置之间移动的电磁体。销478,480一般在收缩位置。
促动器472,474具有与销478,480同轴的轴线X472,X474。
应当注意的是，促动器472,474以类似于装置170的促动器172,174的方式布置：促动器472,474中的各个固定于外壳44(其可优选定形为以便提供用于前述促动器的一对紧固凸缘)，以使促动器472,474和销478和480的纵轴线X472,X474以相对于轴线XCS和控制轴大致横向的定向来布置。此外，轴线X472,X474的定向相对于轴线Z50对称。
标记α'表示包括在轴线X472,X474中的各个与轴线Z50之间的角，并且优选为对于两个促动器都相同。角α'可大于、小于或等于角α，这取决于控制装置和变速箱的布局。
套管4060也形成锁定装置470的一部分，套管4060在套管54,56之间的中间位置配合在控制轴CS上，并且旋转连接于轴CS自身。
套管4060大致为液滴形；即，其包括圆形毂和由附图标记4061表示的单支架或双支架，该单支架或双支架支承销4062，辊4063以可自由旋转的方式安装在销4062上。如可从图11中看到的，辊4063的直径以一种方式选择，使得当销478,480相对于促动器472,474在完全引出位置时，其可占据销自身之间的位置(最多其可与销相切)。
下文描述控制装置406的操作。
当变速箱1安装在其上的车辆的驾驶员控制控制轴CS的轴向前移，以便将指部50带到对应于叉状端部I/II的位置时，套管4060与轴CS刚性地平移，并且被带到对应于两个促动器472,474的位置。
当车辆的速度高于第一前进齿轮和/或第二前进齿轮(前文已经论述)的安全接合的阈值时，具有控制促动器472,474的任务的电子控制单元借助于电信号发送命令用于销478,480的退出。销478,480将其自身设置在相对于辊4063的相对侧上，如可在图11中看到的。
由于套管4060旋转连接于控制轴CS，故销的退出和其与辊4063(在其相对侧上)的接触防止了控制轴CS在对应于第一前进齿轮和第二前进齿轮的接合的两个接合位置的旋转，并且因此防止了同步装置S1/2的促动，迫使控制轴保持在对应于变速箱1的空转状态的空挡位置。
也在该情况下，有可能同时触动声音警告和/或警告灯来警告驾驶员危险。
在需要控制销478,480的收缩的情况下，存在辊4063便于该操作。假定辊4063大致仅与一个销接触，因为存在小的功能游隙(该小的功能游隙防止其同时与两个销相切)，在辊与该处的销之间的界面处，发展了滚动摩擦状态，该滚动摩擦状态例如相比于在附件164,166与控制装置106的销176,178之间的界面处发展的滑动摩擦状态而有助于脱离。
最后，参照图13和图14，这里示出了根据本发明的变速箱的第五实施例，其不同于迄今存在的使用控制装置6的所有实施例，诸如已知类型的变速箱1，并且还不同于已知类型的变速箱1，这是因为存在锁定装置570，其固定于外壳2，并且并未作用在控制装置6上，而是直接作用在叉F1/2上。
参照图13，锁定装置570包括一对电磁促动器572,574，其构造用于沿对应的销578,580的轴向方向的移动，该移动共用促动器X572,X574的纵轴线。销在(正常静止)收缩位置与引出位置之间移动。
如可在图13中看到的，电磁促动器572,574在叉F1/2附近凸缘连接于变速箱的外壳2，并且特别是以使相应的纵轴线入射在叉自身上。
参照图14，为了与促动器572,574协作，叉F1/2设有凸片5700，其具有根据平行于轴线X572,X574的矢量定向的发展部，并且以便属于穿过前述轴线的平面。
凸片5700的长度以一种方式选定成使得，当销578,580位于引出位置时，其包括在自身与其切线之间(但用于功能公差)。出于该目的，凸片5700的长度选择成以便等于由它们中的一个的直径减小的销578,580之间的中心到中心的距离。
下文描述了锁定装置570的操作。
参照图14，在变速箱1安装在其上的车辆在高于用于第一齿轮和第二齿轮的接合的阈值速度下行驶，并且驾驶员在任何情况下都控制前述齿轮的接合平面的选定的情况下，电子控制单元将电信号发送至促动器572,574，因此控制销578,580的退出。
后者通过将其自身设置在相对于凸片5700的相对侧上而锁定了轴16上的叉F1/2的轴向方向上的滑动，这防止了同步装置S1/2的促动，并且因此防止了第一前进齿轮和第二前进齿轮的接合。
也在该情况下，有可能与启动警告驾驶员危险的警告灯和/或声音警告的事件相关联。
应当注意的是，在该实施例中，控制装置6的控制轴CS不需要在对应于第一齿轮和第二齿轮的接合平面的选定的位置，程度在于，叉F1/2的锁定还可在车辆以高于阈值速度的速度行驶并且接合了另一个齿轮时发生。这是因为锁定装置570的作用在叉F1/2上发展，而未在控制装置6上发展。
因此，锁定装置的作用可为预防类型(并且这是用于实现该目的的优选实施例)，并且将简单地添加至已经由叶片64施加的锁定作用。
当然，构造的细节和实施例可相对于本文已经描述和示出的内容宽泛地变化，而不由此脱离如所附权利要求中限定的本发明的范围。
例如，有可能构想出本文所示的解决方案的变型，其中，锁定装置仅包括一个电磁促动器，并且因此能够防止仅一个预定前进齿轮比的接合，例如，第一齿轮。

Claims (15)

1.一种用于机动车辆的变速箱(1)，包括多个前进齿轮比(I,II,III,IV,V,VI)和后退齿轮比(RM)，所述变速箱(1)还包括：
控制装置(6;106;206;306;406)，其构造用于控制所述前进齿轮比(I,II,III,IV,V,VI)和所述后退齿轮比(RM)的选定和接合；以及
多个接合装置(S1/2,S3/4,S5/6, SRM)，其可借助于所述控制装置(6;106;206;306;406)控制，用于接合与所述接合装置操作性地相关联的所述变速箱(1)的前进齿轮比(I,II,III,IV,V,VI)或后退齿轮比(RM)，
其中所述变速箱(1)包括锁定装置(170;270;370;470;570)，其被电动控制并且构造用于防止与预定前进齿轮比(I,II)相关联的所述接合装置(S1/2)的促动，所述锁定装置(170;270;370;470;570)构造用于在高于所述变速箱(1)安装在其上的机动车辆的阈值速度下被促动，
其特征在于，所述控制装置(6; 106; 206; 306; 406)包括固定于所述变速箱(1)的壳(2)的外壳(44)和可旋转地安装且能够在所述外壳(44)内轴向移动的控制轴(CS;CS')。
2.根据权利要求1所述的变速箱(1)，其特征在于，所述预定前进齿轮比为第一齿轮比(I)。
3.根据权利要求1所述的变速箱(1)，其特征在于，所述预定前进齿轮比为第二齿轮比(II)。
4.根据权利要求3所述的变速箱，其特征在于，所述锁定装置(170;270;370;470;570)包括构造用于使销(176,178; 278, 280; 378, 380; 478, 480; 578, 580)在引出位置与收缩位置之间移位的至少一个促动器(172, 174 ; 272, 274; 372, 374; 472, 474;572, 574)。
5.根据权利要求4所述的变速箱(1)，其特征在于，所述控制轴(CS;CS')包括第一径向接合指部(50)和第二径向接合指部(52)，用于控制对应的接合装置(S1/2,S3/4,S5/6,SRM)用于所述前进齿轮比(I, II, III, IV, V, VI)和所述后退齿轮比(RM)的接合。
6.根据权利要求5所述的变速箱，其特征在于，所述锁定装置(170)包括配合在接合套管(54)上的大体U形的层状元件(158)，所述接合套管(54)继而配合在所述控制轴(CS)上并且旋转连接于其，所述层状元件(158)包括位于其相对侧上的第一附件(164)和第二附件(166)，所述锁定装置(170)包括固定于所述外壳(44)的两个电磁促动器(172,174)，并且其销(176,178)在所述控制轴(CS)位于进行所述预定前进齿轮比(I,II)的接合平面的选定的位置时，构造用于在相应的引出位置与所述第一附件(164)和第二附件(166)接触，以便防止所述控制轴(CS)的旋转和所述预定前进齿轮比(I,II)的接合。
7.根据权利要求5所述的变速箱(1)，其特征在于，所述锁定装置(470)包括在所述第一径向接合指部(50)与所述第二径向接合指部(52)之间的中间位置配合在所述控制轴(CS)上的套管(4060)，其中，所述套管(4060)可旋转地支撑辊(4063)，所述锁定装置(470)包括固定于所述外壳(44)的两个电磁促动器(472,474)，并且其销(478,480)在所述控制轴(CS)位于进行所述预定前进齿轮比(I,II)的接合平面的选定的位置时，构造用于在其相对侧上与所述辊(4063)接触，以便防止所述控制轴(CS)的旋转和所述预定前进齿轮比(I,II)的接合。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的变速箱(1)，其特征在于，所述电磁促动器(172,174;472,474)相对于所述外壳(44)定位，以使相应的销(176,178;478,480)具有相对于所述控制轴(CS)的主轴线(XCS)大致横向的定向。
9.根据权利要求5所述的变速箱(1)，其特征在于，所述锁定装置(270)包括固定于所述控制轴(CS)的一端且邻近所述第一径向接合指部(50)的套管(276)，所述套管(276)还包括径向凸片(282)，所述锁定装置(270)还包括固定于所述外壳(44)的两个电磁促动器(272,274)，并且其销(278,280)在所述控制轴(CS)位于进行所述预定前进齿轮比(I,II)的接合平面的选定的位置时，构造成与所述凸片(282)接触，因此防止了所述控制轴(CS)的旋转和所述预定前进齿轮比(I,II)的接合。
10.根据权利要求8所述的变速箱(1)，其特征在于，所述电磁促动器(272,274)相对于所述外壳(44)定位，以使所述相应的销(278,280)具有其平行于所述控制轴(CS)的主轴线(XCS)的轴线，并且以使所述销相对于所述控制轴(CS)布置在相对侧上。
11.根据权利要求4所述的变速箱(1)，其特征在于，所述锁定装置(570)包括在对应于促动元件(F1/2)的位置固定于所述变速箱(1)的壳(2)的第一电磁促动器(572)和第二电磁促动器(574)，用于促动所述接合装置(S1/2)用于接合所述预定前进齿轮比(I,II)，其中，所述电磁促动器(572,574)中的各个的所述销(578,580)构造成与设在所述接合装置(S1/2)的所述促动元件(F1/2)上的凸片(5700)接触。
12.根据权利要求5所述的变速箱(1)，其特征在于，所述锁定装置(370)包括旋转连接于所述控制轴(CS')且能够相对于其轴向移动的套管(3060)，所述套管(3060)通过弹性元件(3061)在所述控制轴(CS')的轴向移动中反向，所述锁定装置(370)还包括固定于所述外壳(44)的两个电磁促动器(372,374)。
13.根据权利要求12所述的变速箱(1)，其特征在于，当所述控制轴(CS)位于进行所述预定前进齿轮比(I,II)的接合平面的选定的位置时，所述套管(3060)支承在固定于所述控制装置的外壳的壁的对比元件(3067)之上，所述套管(3060)还支承径向凸片(3064)，其构造成在所述锁定装置(370)的电磁促动器(372,374)的销(378,380)位于所述引出位置时与所述销接触。
14.根据权利要求13所述的变速箱(1)，其特征在于，当所述控制轴沿轴向转移到进行所述后退齿轮比的接合平面的选定的位置时，所述控制轴(CS')相对于所述套管(3060)沿轴向滑动，从而减小了其相对于支承所述第一径向接合指部(50)的接合套管(54)的轴向距离，所述减小通过压缩所述弹性元件(3061)来获得。
15.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的变速箱(1)，其特征在于，所述机动车辆的对应且不同的阈值速度与各个预定前进齿轮比(I,II)相关联，所述锁定装置(170;270;370;470;570)构造用于防止所述各个预定前进齿轮比(I,II)接合。
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