CN104343968B - 用于变速器的具有离合器和同步器的换挡装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于能够换挡的变速器的换挡装置，其具有：换挡接合套，其能够在第一位置与第二位置之间运动，第一惰轮在第一位置中能够相对于轴转动，换挡接合套在第二位置中将第一惰轮与轴抗扭地连接；摩擦离合器组件，其能够在第一位置与第二位置之间运动，它的两个部分在第一位置中能够彼此相对转动，两个部分在第二位置中连接；和操纵元件，其在一个自由度内能够在空挡位置与第一换挡位置之间运动，其中，在空挡位置中，换挡接合套和摩擦离合器组件分别处在其各自的第一位置上，在中间位置中，换挡接合套处在其第二位置上，摩擦离合器组件处在其第一位置上，并且在第一换挡位置中，换挡接合套和摩擦离合器组件分别处在其各自的第二位置上。

Description

用于变速器的具有离合器和同步器的换挡装置

技术领域

本发明涉及一种机动车的变速器。

背景技术

这种变速器例如设置在机动车的传动链中，为了将驱动装置、例如电动机或内燃机的驱动功率传输给被驱动的工作轮。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于机动车的改进并简化的变速器的换挡装置、变速器、传动链以及一种配备它的机动车。

按本发明的设计方案，用于能够换挡的变速器的换挡装置具有：

-换挡接合套，其能够在第一位置与第二位置之间运动，所述换挡装置的第一惰轮在所述第一位置中能够相对于轴转动，所述换挡接合套在所述第二位置中将所述第一惰轮与所述轴抗扭地连接，

-摩擦离合器组件，其能够在第一位置与第二位置之间运动，所述摩擦离合器组件的两个部分在所述第一位置中能够彼此相对转动，所述两个部分在所述第二位置中摩擦接合地连接，以及

-操纵元件，其在一个自由度内通过中间位置能够在空挡位置与第一换挡位置之间运动，

其中，在所述空挡位置中，所述换挡接合套和所述摩擦离合器组件分别处在其各自的第一位置上，

在所述中间位置中，所述换挡接合套处在其第二位置上，并且所述摩擦离合器组件处在其第一位置上，并且

在所述第一换挡位置中，所述换挡接合套和所述摩擦离合器组件分别处在其各自的第二位置上。

因此在借助简单装置连续驱动运动中，可以连续地执行挡位的置入阶段。

按第一种设计，上述轴是换挡装置的输入轴，以及摩擦离合器组件的两个部分中，一个部分与输入轴抗扭连接，而另一个部分与换挡接合套抗扭连接。

按第二种设计，所述轴是中间轴，以及第一惰轮与第二轴的齿轮啮合，第二轴通过摩擦离合器组件可松脱地与输入轴摩擦接合地连接。

第二轴可尤其涉及一种与输入轴同轴延伸的空心轴。

在这两种设计中，换挡接合套轴向操纵单元可以具有控制换挡鼓和在控制换挡鼓的控制槽中导引的换挡销。当控制槽在至少一个区段内螺旋线状地围绕控制换挡鼓延伸时，控制换挡鼓与换挡销相对彼此的转动促使轴向运动，这可以被用于驱使换挡接合套运动。

在最简单的情况下，换挡销可以与操纵元件固定连接。这尤其在操纵元件可围绕也支承换挡接合套的同一个轴旋转时是恰当的。

当操纵元件可围绕不同于换挡接合套的轴旋转时，则换挡接合套轴向操纵单元通过齿部与操纵元件互相啮合的结构是特别合理的。

控制换挡鼓应沿轴向相对于换挡接合套固定，为的是将轴向调整运动传递给换挡接合套。与此同时，它应能沿周向可相对于换挡接合套旋转，为了在工作时不必追随轴和由轴支承的换挡接合套的旋转。

当控制换挡鼓与外壳抗扭固定，而同时可沿轴向运动时，则它可以通过换挡销围绕控制换挡鼓的轴的旋转，驱使进行轴向运动。

按上述换挡装置的一种改进方案，操纵元件还可以从空挡位置运动到第二换挡位置，以及，换挡接合套可以在第一位置与第三位置之间轴向运动，其中，在第三位置，第二惰轮形状接合地与换挡接合套连接。由此可以根据操纵元件沿什么方向从空挡位置偏移，置入两种不同的挡位。

在这种改进方案中，换挡接合套的第一位置可以对应换挡销嵌入控制槽的螺旋线形状的区段的中心区内，所以根据操纵元件沿什么方向从空挡位置偏移，将换挡接合套沿相反的方向轴向移动。

按一种作为替换方式的改进方案，操纵元件同样可以从空挡位置运动到第二换挡位置，然而在这里第二换挡接合套与操纵元件耦连，为的是，当操纵元件处于空挡位置时占据第一位置，在此位置下第二惰轮可相对于轴旋转，以及，当操纵元件处于第二换挡位置时占据第二位置，在此位置下第二换挡接合套使第二惰轮与轴抗扭连接。由此也能根据偏移方向置入不同的挡位。

在这种改进方案中，可以为每个换挡接合套配设自己的换挡接合套轴向操纵单元，以及换挡接合套的第一位置可以在换挡接合套轴向操纵单元内分别对应换挡销嵌入控制槽的螺旋线状区段与沿周向延伸区段之间的界限内。若在旋转时换挡销插入沿周向延伸的区段内，则不发生换挡销与控制换挡鼓沿轴向彼此相对运动。因此在恰当布置这些换挡接合套轴向操纵单元的情况下可以达到，当操纵元件在空挡位置与第一换挡位置之间旋转时，相应地只操纵其中一个换挡接合套轴向操纵单元，以及，当操纵元件在空挡位置与第二换挡位置之间旋转时，只操纵另一个换挡接合套轴向操纵单元。

第一和第二惰轮的轴可以彼此移动，尤其是，支承第二惰轮的轴还可以支承与第一惰轮啮合的齿轮，和/或，支承第一惰轮的轴还可以支承与第二惰轮啮合的齿轮。

在控制槽的螺旋线状区段上分别连接离合器操纵段，它们沿控制换挡鼓的周向延伸，所以当换挡销通过这些区段运动时，换挡接合套和换挡销不沿轴向彼此相对移动。因此换挡接合套轴向操纵单元可以保持静止，而摩擦离合器组件从第一位置过渡到第二位置。

摩擦离合器组件可包括多片式离合器，它的一个部分是容纳在第一摩擦片支架内的第一摩擦片组，以及它的另一个部分是容纳在与换挡接合套连接的第二摩擦片支架内的第二摩擦片组。所述一个部分的摩擦片支架尤其可以是与输入轴连接的离合器头部或外部摩擦片支架。所述另一个部分的摩擦片支架可以是嵌入离合器头部中的内部摩擦片支架。在此，以下优选称之为第一和第二摩擦片支架，因此本说明书还包括它们“内部”和“外部”的运动学反向。

所述操纵元件的自由度优选地是旋转自由度。为了将操纵元件的旋转转换为使摩擦离合器组件在第一与第二位置之间运动的轴向运动，离合器轴向操纵单元可以包括至少一个优选球形的操纵体，它可以与操纵元件一起绕其轴转动，并可通过与操纵轮廓接触结合所述转动进行轴向运动。

为避免离合器轴向操纵单元倾斜，应设置至少两个、优选三个操纵体，以及优选地围绕操纵元件的轴分布。

在这里经常在操纵元件与摩擦离合器组件之间设轴向轴承。滚动轴承的轴承环可用作压板，用于将传输给操纵体的点状力分布在离合器组件的整个圆周上。

按第一种实施形式，操纵轮廓设在轴向轴承与压板对置的工作面内，并且在此面朝各自的操纵体，其中操纵体随后分别可旋转地支承在轴上，其中，该轴本身再与操纵元件固定连接。按另一种实施形式，操纵轮廓固定设置在变速器外壳内或上，其中操纵体可轴向移动地安装在操纵元件内。

换挡装置在这里具有至少两个操纵体。按一种实施形式设置例如三个操纵体。也可以设置更多个操纵体，此时它们可以彼此等距离地安置。有利地设置相邻的操纵轮廓，它们作用在沿周向例如彼此相距120度的操纵体上。

作为操纵体或滚动体不仅可以考虑使用球体，也可以考虑使用滚辊。

若操纵体轴向固定地置于操纵元件内，则所述轮廓或操纵轮廓或斜面或沟槽设置在轴向轴承的与压板对置的一侧，并且在此面朝各自的操纵体，其中，所述操纵轮廓或斜面旋转固定且沿轴向可自由运动。反之，若操纵轮廓设在操纵元件的与压板对置的一侧，例如设在变速器外壳上，则操纵体在操纵元件内设计为可沿轴向运动，由此可将操纵体的提升运动作用在压板上。当操纵轮廓置于轴向轴承的与压板对置的工作面内，则该操纵轮廓设计为可沿轴向运动，但相对于变速器外壳旋转固定。

此外如此操纵轮廓设计，使得它沿周向具有轴向延伸段，从而基于操纵体沿周向的滚动，使操纵体进行轴向移动。由此，操纵轮廓和操纵体的轴向延伸段可以通过操纵体沿周向的运动而一同变化。在这里操纵轮廓沿周向看可以设计为与轴线对称的，所述轴线与离合器操纵装置的空挡位置一致。与操纵轮廓的对称性无关地，在任何情况下都必须保证，操纵轮廓沿两个周向从中间位置或空挡位置朝同一个方向延伸。

操纵轮廓可不仅设计在操纵元件的区域内，而且也可以设计在压板的区域内。

按一种特别的实施形式，第一惰轮和第二惰轮作为空心轴装置互相同轴或同心布置，其中，在后一种情况下，在第一惰轮与第二惰轮之间设一个支承装置。这种实施形式能简单地制造。

换挡接合套为此可以有内部花键齿部，多片式离合器的内部摩擦片支架对应的区段可以有外部花键齿部，其中，内部花键齿部与外部花键齿部啮合。这样，在沿轴向运动的同时可以将扭矩传给换挡接合套。

换挡装置作为用于操纵元件的驱动器可以有尤其液压或电动的调节机构。

本申请还包括一种能够换挡的变速器，它有至少一个如上所述的换挡装置。

所述能够换挡的变速器可以有第二惰轮，它安装在设在第一惰轮内部的空心轴上，其中，换挡装置的换挡接合套在第三位置时，亦即在“连接”或“形状接合地连接”的位置，在第二惰轮与摩擦离合器组件之间建立形状接合的连接。

按第一种改进方案，在变速器上可以设置分别如上所述的第一和第二换挡装置，其中，支承第一惰轮的轴是两个换挡装置共同的，以及其中，变速器的中间轴还支承着

-与第一换挡装置的第一惰轮啮合的第一固定轮，以及

-与第二换挡装置的第二惰轮啮合的第二固定轮。

所以按选择可以通过第一或第二换挡装置将扭矩传递给中间轴。

第一换挡装置可以设在输入轴的第一端部，以及第二换挡装置可以设在输入轴的第二端部。由此可以实现一种结构紧凑的变速器。

附加地，第二中间轴可以设有第三固定轮和第四固定轮，其中，第一换挡装置和第二换挡装置分别有第二惰轮，它安装在各自配属的空心轴上，空心轴与第一惰轮或可以连接或可以设计成一体，其中，换挡装置的换挡接合套在第三位置时，亦即在“连接”或“形状接合地连接”的位置，在第二惰轮与离合器组件之间建立形状接合地连接。

在这里，第一固定轮与第一换挡装置的第一惰轮啮合，第三固定轮与第一换挡装置的第二惰轮啮合，第二固定轮与第二换挡装置的第一惰轮啮合，以及第四固定轮与第二换挡装置的第二惰轮啮合。也就是说，属于一个换挡装置的固定轮与相应配属的惰轮啮合。当一个有奇数挡位的换挡装置的所有固定轮啮合时，以及当另一个有偶数挡位的换挡装置的所有固定轮啮合时，便能以简单的方式实现按负载换挡的原理，其中，在从一个已经处于力流或力矩流内的挡位换挡为相邻的挡位时，为该挡位配设的惰轮首先与配属的换挡接合套形状接合地连接，并且其中，接着通过相应地打开和闭合两个摩擦离合器，实现从第一挡位朝相邻挡位的扭矩传递。

在变速器中，两个换挡装置的操纵如此相互同步化，从而进行按负载换挡。首先新挡位的换挡装置的操纵元件旋转到如此程度，使得新挡位的惰轮被形状接合地连接，随后松开当前挡位的换挡装置的摩擦离合器，并与此同时闭合新挡位的换挡装置的摩擦离合器，由此脱开早先置入的挡位的形状接合的连接。在这里，换挡装置相互的同步化可以机械或也可以电子控制。摩擦离合器的磨损可例如通过电子控制调整操纵元件的旋转角进行补偿。

取代按现有技术的复杂的DCT复式离合器，使用两个简单的多片式离合器，此外它们还可以浮游式地安装在油槽内。由此达到较高的功率密度和良好的耐用性。为此使用的摩擦离合器可以模块化地应用在组合部件系统内，例如也可以用于只有一个离合器组的变速器。

一种有利的变速器的另一个特征在于，从动齿轮和第一挡安置在驱动侧，由此在输入轴的对置侧可以取代滚柱轴承装入更便宜的滚珠轴承。

为了清楚说明还应指出，在申请的变速器中按负载换挡的原理也可用单个中间轴实现，尽管如此仍需要两个换挡装置，所以在输入轴两端的区域内各设置一个换挡装置。

按第二种改进方案，变速器同样有如上所述的第一和第二换挡装置，其中，支承第一惰轮的轴是两个换挡装置共同的以及优选地是中间轴，输入轴支承两个与它同心的空心轴，以及两个换挡装置的第一惰轮分别与空心轴之一的齿轮啮合。

这些改进方案可以互相组合，只要换挡装置可以具有同时两个与同一个中间轴的固定轮啮合的惰轮，和在中间轴上的与空心轴之一的齿轮啮合的惰轮。

为了增加能换挡的挡位数量，可以设置第二换挡接合套，其中，换挡装置具有换挡拨叉预选操纵机构，它或将第一换挡接合套或将第二换挡接合套与换挡接合套轴向操纵单元连接。在这里，挡位预选操纵机构可以具有第一区，用于与嵌入的第一换挡接合套内的第一换挡拨叉相连接，此外附加地还有第二区，用于与第二换挡拨叉相连接。换挡拨叉预选操纵机构有第一位置，在第一位置，换挡接合套轴向操纵单元与第一换挡拨叉连接，以及有第二位置，在第二位置，换挡接合套轴向操纵单元与第二换挡拨叉连接。

在这里，换挡拨叉预选操纵机构位置的数量，与通过换挡接合套轴向操纵单元操纵的换挡接合套的数量相对应。

通过按换挡装置第二种设计，将第一惰轮安装在不同于摩擦离合器组件的另一个轴上，可以创造一种结构非常紧凑的变速器，其中，输入轴具有具备第一固定轮的空心轴，中间轴有第一惰轮以及如上所述有换挡装置，以及摩擦离合器组件通过外部摩擦片支架与输入轴连接。换挡接合套轴向操纵单元通过机械连接件、例如连杆与操纵换挡接合套操纵的换挡拨叉连接。为了操纵换挡装置的离合器轴向操纵单元和换挡接合套轴向操纵单元，采用例如电动或液压式促动器或驱动器、尤其电动机。

按上述这些实施形式的变速器可以是传动链的组成部分，其中，传动链的驱动轴与变速器的从动轴连接。这通常也借助中间连接的差速传动机构实现。

然后在机动车中如此安置传动链，使机动车的工作轮与传动链的驱动轴连接。

附图说明

现在借助附图详细说明本发明。其中第一组附图涉及本发明的第一种设计方案：

图1示出按本发明一种实施形式的换挡装置的变速器视图，所述变速器包括机械耦合式离合器和同步器；

图2示出按图1的机械耦合式离合器和同步器的局部图；

图3示出按图2的机械耦合式离合器和同步器的局部放大图；

图4示出在换挡接合套轴向操纵单元的控制换挡鼓的圆周段内的控制槽；

图5示出离合器轴向操纵单元的斜面结构俯视图和控制换挡鼓的横截面；

图6示出通过按图5的换挡接合套轴向操纵单元和离合器轴向操纵单元的横截面；

图7示出换挡销在控制换挡鼓的控制槽的第一部段内的空挡换挡位置“1”；

图8示出操纵体在操纵环的操纵轮廓上的换挡位置，针对图7示出的换挡位置“1”；

图9示出剖切换挡接合套和离合器轴向操纵单元的横截面，针对图7示出的换挡位置“1”；

图10示出换挡销在从控制换挡鼓的控制槽的第一段到第二段过渡区的换挡位置“2”；

图11示出操纵环的操纵体在斜面结构上的换挡位置，针对图10示出的换挡位置“2”；

图12示出剖切换挡接合套和离合器轴向操纵单元的横截面，针对图10示出的换挡位置“2”；

图13示出换挡销在控制槽内的换挡位置“3”；

图14示出操纵环的操纵体在斜面结构上的换挡位置，针对图13示出的换挡位置“3”；

图15示出剖切换挡接合套和离合器轴向操纵单元的横截面，针对图13示出的换挡位置“3”；

图16示出置入挡位时，换挡接合套的轴向运动的变化曲线与作用在操纵元件上的轴向力的变化曲线相比较的曲线图；以及

图17示出在从第一摩擦离合器组件向第二摩擦离合器组件转换时的扭矩传递和脱开或置入配属于第一和第二摩擦离合器组件的挡位的变化曲线图；

第二组附图涉及第二种设计方案：

图18示出按本发明一种实施形式的换挡装置的变速器视图，所述变速器包括机械耦合式离合器和同步器；

图19示出按图20的机械耦合式离合器和同步器的局部图；

图20示出按本发明另一种实施形式的换挡装置的机械耦合式离合器和同步器的局部放大图；

图21示出按本发明另一种实施形式的换挡装置的机械耦合式离合器和同步器的局部放大图；

图22示出在换挡接合套轴向操纵单元的控制换挡鼓的圆周段内的控制槽；

图23示出离合器轴向操纵单元的斜面结构的俯视图；

图24示出剖切按图23的离合器轴向操纵单元的横截面；

图25示出换挡销在控制换挡鼓的控制槽的第一段内的空挡换挡位置“1”；

图26示出操纵球体在换挡结构的操纵轮廓上的换挡位置，针对图25示出的换挡位置“1”；

图27示出剖切离合器轴向操纵单元的横截面，针对图26示出的换挡位置“1”；

图28示出换挡销在从控制换挡鼓的控制槽的第一段到第二段过渡区的换挡位置“2”；

图29示出操纵元件的操纵球体在斜面结构上的换挡位置，针对图28示出的换挡位置“2”；

图30示出剖切离合器轴向操纵单元的横截面，针对图29示出的换挡位置“2”；

图31示出换挡销在控制槽内的换挡位置“3”；

图32示出操纵元件的操纵球体在斜面结构上的换挡位置，针对图31示出的换挡位置“V”；

图33示出剖切离合器轴向操纵单元的横截面，针对图32示出的换挡位置“V”；

图34示出置入挡位时，换挡接合套的轴向运动的变化曲线与作用在操纵元件上的轴向力的变化曲线相比较的曲线图；以及

图35示出在从第一摩擦离合器组件向第二摩擦离合器组件转换时的扭矩传递和脱开或置入配属于第一和第二摩擦离合器组件的挡位的变化曲线图；

第三组附图涉及这两种设计的改进方案：

图36示出按本发明一种实施形式的换挡装置的变速器视图，所述变速器包括机械耦合式离合器和同步器；

图37示出按图36的机械耦合式离合器和同步器的局部图；

图38示出外部换挡销在外部换挡接合套轴向操纵单元的外部控制换挡鼓的圆周段的外部控制槽内的换挡位置“1”至“5”；

图39示出内部换挡销在内部换挡接合套轴向操纵单元的内部控制换挡鼓的圆周段的内部控制槽内的换挡位置“1”至“5”；

图40示出离合器轴向操纵单元的斜面结构的俯视图；

图41示出通过按图40的离合器轴向操纵单元的横截面；

图42示出外部换挡销在外部换挡接合套轴向操纵单元的外部控制换挡鼓的圆周段的外部控制槽内的换挡位置“1”；

图43示出内部换挡销在内部换挡接合套轴向操纵单元的内部控制换挡鼓的圆周段的内部控制槽内的换挡位置“1”；

图44示出在换挡位置“1”时离合器轴向操纵单元的斜面结构的俯视图；

图45示出在按图43的换挡位置“1”时剖切离合器轴向操纵单元的横截面；

图46示出外部换挡销在外部换挡接合套轴向操纵单元的外部控制换挡鼓的圆周段的控制槽内的换挡位置“2”；

图47示出内部换挡销在内部换挡接合套轴向操纵单元的内部控制换挡鼓的圆周段的控制槽内的换挡位置“2”；

图48示出在换挡位置“2”时离合器轴向操纵单元的斜面结构的俯视图；

图49示出在按图47的换挡位置“2”时剖切离合器轴向操纵单元的横截面；

图50示出外部换挡销在外部换挡接合套轴向操纵单元的外部控制换挡鼓的圆周段的控制槽内的换挡位置“3”；

图51示出内部换挡销在内部换挡接合套轴向操纵单元的内部控制换挡鼓的圆周段的控制槽内的换挡位置“3”；

图52示出在换挡位置“V”时离合器轴向操纵单元的斜面结构的俯视图；

图53示出在按图51的换挡位置“3”时剖切离合器轴向操纵单元的横截面；

图54示出外部换挡销在外部换挡接合套轴向操纵单元的外部控制换挡鼓的圆周段的控制槽内的换挡位置“4”；

图55示出内部换挡销在内部换挡接合套轴向操纵单元的内部控制换挡鼓的圆周段的控制槽内的换挡位置“4”；

图56示出在换挡位置“4”时离合器轴向操纵单元的斜面结构的俯视图；

图57示出在按图55的换挡位置“4”时剖切离合器轴向操纵单元的横截面；

图58示出外部换挡销在外部换挡接合套轴向操纵单元的外部控制换挡鼓的圆周段的控制槽内的换挡位置“5”；

图59示出内部换挡销在内部换挡接合套轴向操纵单元的内部控制换挡鼓的圆周段的控制槽内的换挡位置“5”；

图60示出在换挡位置“5”时离合器轴向操纵单元的斜面结构的俯视图；

图61示出在按图55的换挡位置“5”时剖切离合器轴向操纵单元的横截面；

图62示出置入挡位时，外部或内部换挡接合套的轴向运动的变化曲线与作用在操纵元件上的轴向力的变化曲线相比较的曲线图；

图63示出在从第一摩擦离合器组件向第二摩擦离合器组件转换时的扭矩传递和脱开或置入配属于第一和第二摩擦离合器组件的挡位的变化曲线图；

图64示出按本发明另一种实施形式的换挡装置；以及

图65示出机动车，其具有发动机和与差速传动机构共同作用的传动链。

具体实施方式

图1示出按本发明一种实施形式的变速器2的换挡装置101，包括第一机械耦合式离合器和同步器1以及第二机械耦合式离合器和同步器1′。变速器2安装在变速器外壳28内并且具有输入轴3。输入轴3有第一端部区4和第二端部区4′。图1的设置在第一端部区4和第二端部区4′上的相同构件，用同样的标记表示，不过在输入轴3第二端部区4′内，标记附加上撇号。

除输入轴3外，变速器2还有第一中间轴62和第二中间轴67，它们平行于输入轴3布置。第一中间轴62的支承装置有作为固定轴承的滚珠轴承65和作为浮动轴承的滚柱轴承66。第二中间轴67的支承装置有作为固定轴承的滚珠轴承69和作为浮动轴承的滚柱轴承68。

在第一中间轴62上安装第一固定轮41和第三固定轮43。此外，在第一中间轴62上安装从动齿轮51，它与图中未表示的差速器环形齿轮啮合。

在第二中间轴67上安装第二固定轮42和第四固定轮44。此外，第二从动齿轮52处于第二中间轴67上，它同样与差速器环形齿轮60配合工作。

输入轴3通过作为固定轴承的滚珠轴承26和作为浮动轴承的滚柱轴承27支承在变速器外壳28内。

此外，第一摩擦离合器组件6设置在第一端部区4。第一摩擦离合器组件6有第一多片式离合器16。

在第一端部区4内，在输入轴3上安装第一惰轮31。第一惰轮31的轮毂构成在输入轴31上的空心轴29。第一空心轴29借助径向轴承63和两个轴向轴承46和76支承。第二惰轮32借助径向轴承64和两个轴向轴承45和75支承在第一惰轮31的第一空心轴29上。惰轮31、32、33和34有斜齿73，以及处于与固定轮41、42、43和44相应的斜齿啮合的位置，如在图2和3中可以清楚看出的那样。

换挡装置101在输入轴3第二端部区4′内的结构类似于第一端部区4。第二端部区4′有第二摩擦离合器组件6′，它与输入轴3抗扭连接。第二摩擦离合器组件6′有第二多片式离合器16′。

第三惰轮33借助径向轴承63′和轴向轴承46′和76′支承在输入轴3上。第三惰轮33的轮毂构成第二空心轴29′。第四惰轮34借助径向轴承64′和两个轴向轴承45′和75′支承在第二空心轴29′上。

第一摩擦离合器组件6与第一离合器轴向操作装置7配合工作。所述第一离合器轴向操作装置7与第一换挡接合套轴向操作装置8机械地作用连接，或与其机械耦连。相应地，在输入轴3的第二端部区4′设置第二离合器轴向操作装置7′和第二换挡接合套轴向操作装置8′。

机械耦连的第一离合器和同步器1有第一操作元件12，它也称为操作环。第一操作元件12通过第一中间轮30与第一驱动器25连接。机械耦连的第二离合器和同步器1′有第二操作元件12′。第二操作元件12′通过第二中间轮30′与第二驱动器25′连接。在换挡装置101的图1所示实施形式中，第一驱动器25和第二驱动器25′是电动机，它们分别设计有蜗杆传动装置。

第一换挡接合套5安装在输入轴3第一端部区4内，以及在图1中处于在第一惰轮31的换挡齿与第二惰轮32的换挡齿之间的空挡换挡位置。第二换挡接合套5′安装在输入轴3第二端部区4′内，以及在图3中处于在第三惰轮33的换挡齿与第四惰轮34的换挡齿之间的空挡换挡位置。控制换挡鼓10在图4中表示的边缘91和92以及类似地另一个控制换挡鼓10′的边缘91′和92′，被各自配属的换挡接合套5、5′从侧面围住(参见例如图1、2和3)，其中边框71相对于控制换挡鼓起掣子的作用。第一控制换挡鼓10围绕第一换挡接合套5，以及第二控制换挡鼓10′围绕第二换挡接合套5′。

挡位a通过第四惰轮34和第四固定轮44构成。挡位b通过第三惰轮33和第三固定轮43构成。挡位e通过第二惰轮32和第二固定轮42构成。挡位f通过第一惰轮31和第一固定轮41构成。

由图2和图3可以看出，机械耦连的第二离合器和同步器1′有外部摩擦片支架17，它容纳离合器摩擦片的外部摩擦片组19。此外，第二摩擦离合器组件6′有内部摩擦片支架18，它有离合器摩擦片的内部摩擦片组20。内部摩擦片组20的离合器摩擦片通过内部摩擦片齿部38可轴向移动地保持以及旋转固定，如在图3中可最佳地看出。这同样适用于外部摩擦片组19，其摩擦片借助外部摩擦片齿部37可轴向移动地保持以及旋转固定。外部摩擦片支架17的环形段87固定在输入轴3上。内部摩擦片支架18通过径向轴承49支承在外部摩擦片支架17的环形段87上。内部摩擦片支架18在径向轴承49的区域内有轴向的外齿部54。

此外，第二摩擦离合器组件6′有压板21，它通过具有轴向轴承环36的轴向轴承24与第二操纵元件12′作用连接。为此，在第二操纵元件12′的导向孔89内设操纵体23，它也称为操纵球体。

此外第二操纵元件12′在其外圆周上还有驱动齿35，如图1所示，它通过第二中间轮30′与第二驱动器25′配合工作。第二操纵元件12′在变速器外壳28内支承在两个轴向轴承47与48之间。

操纵体23设置在轴向轴承24的区域内。设置在操纵体23右侧的轴向轴承环36具有环形槽88，操纵体23在其中径向导引。与环形槽88轴向相对，亦即在操纵体23左侧，操纵体23在斜面结构58的操纵轮廓22内滚动，斜面结构58固定设置在变速器外壳28上。

从第二操纵元件12′沿径向向内伸出换挡销11，它可滑动地设置在第二控制换挡鼓10′的控制槽9内。第二控制换挡鼓10′可相对于变速器外壳28轴向移动以及相对于外壳抗扭地装在第二换挡接合套5′上。为此，第二控制换挡鼓10′有外齿40，它与变速器外壳28的内齿72啮合。第二控制换挡鼓10′围绕第二换挡接合套5′。

第二换挡接合套5′有轴向掣子边棱71，它与控制换挡鼓10′啮合，为了将控制换挡鼓10′的轴向运动传给换挡接合套5′，并与此同时允许换挡接合套5′在变速器外壳28内旋转。第二换挡接合套5′有第一换挡接合套内齿50和第二换挡接合套内齿55。第一换挡接合套内齿50始终与第二离合器轴向操纵单元7′的内部摩擦片支架18的外齿54啮合，并能在外齿54上轴向移动。在第一换挡接合套内齿50与第二换挡接合套内齿55之间，设环形缺口形式的轴向间距。在换挡接合套5′的空挡换挡位置中，第二换挡接合套内齿55与同步环53的齿部39啮合，同步环53设在第三惰轮33与第四惰轮34之间。第三惰轮33有换挡齿79，以及第四惰轮34有换挡齿78，它们设置在换挡接合套5′的轴向换挡行程上。

图4表示图1至3中的第二控制换挡鼓10′的圆周段77和第二换挡接合套轴向操纵单元8′的控制槽9的俯视图。控制槽9有三个部段，亦即一个倾斜(或相对于输入轴3在图5中用57表示的轴线螺旋形)延伸的第一段13、一个直线(或相对于轴线57沿周向)延伸的第二段14、以及一个直线(或相对于轴线57沿周向)延伸的第三段15。控制槽9沿直线延伸的区段14和15平行于圆周段77的边缘91和91布置。

用虚线表示换挡销11的轨迹或路径56，以及方向箭头E和F表示换挡销可能的沿轴向固定的运动方向，换挡销11可以取这些方向沿轨迹56运动。在这里，所述轨迹说明换挡销11沿周向运动。因此并不是换挡销11跟随控制槽9，而是控制换挡鼓10′与控制槽9一起沿轨迹56跟随换挡销11轴向固定的运动。

沿轨迹56标记有五个换挡位置“1”、“2”、“3”、“4”和“5”。空挡的第一换挡位置“1”设在倾斜延伸的第一段13中央。第二换挡位置“2”处于第一段13到第二段14的过渡区。第三换挡位置“3”处于第二段14的端部区内。第四换挡位置“4”设在第一段13到第三段15的过渡区，以及第五换挡位置“5”又处于第三段15的端部区内。第二控制换挡鼓10′旋转固定，与此同时能轴向移动和可沿箭头方向C或D运动。

图5表示第二离合器轴向操纵单元7′的斜面结构58的俯视图和控制换挡鼓10′的横截面。在第二操纵元件12′和设在它下方位置固定的斜面结构58的俯视图中，第二操纵元件12′的转角区与图4中控制槽9的三个部段13、14和15相对应。五个换挡位置“1”、“2”、“3”、“4”和“5”相应于五个角度位置，第二操纵元件12′可以用总共三个在其圆周上分布的操纵体23占有这些位置。

操纵体23分别沿两个方向在斜面结构58的斜面状操纵轮廓22上导引。在这里表示的空挡换挡位置“1”中，操纵轮廓22分别具有各自斜面结构58相对于图纸平面最深的位置。此最深的位置在换挡位置“2”与“4”之间延伸。在第二段14内朝换挡位置“3”的方向或在第三段15内朝换挡位置“5”的方向，操纵体在斜面结构58上沿着从图纸平面向外的方向导引。因此操纵轮廓22的轴向延伸段沿相同的方向表示，与转动方向无关，也就是说与究竟是从“1”向“2”或是从“1”向“4”旋转无关。

操纵元件12′在有限的圆周区内有驱动齿35。驱动齿35至少在一个与换挡位置“3”与“5”之间的角度对应的圆周范围上延伸。

图6表示第二换挡接合套轴向操纵单元8′和离合器轴向操纵单元7′的横截面。这一视图不与图1至3中的表示相对应。

图7、图8和图9表示在空挡换挡位置“1”时换挡接合套轴向操纵单元8′和离合器轴向操纵单元7′的视图，在此空挡的换挡位置“1”，换挡销11设在第二换挡滚轮10′的控制槽9的第一段13中心。换挡滚轮10′处于中央位置。

图10、图11和图12表示在换挡位置“2”时换挡接合套轴向操纵单元8′和离合器轴向操纵单元7′的视图，在此换挡位置“2”，换挡销11设在控制槽9的从倾斜延伸的第一段13到直线延伸区段14的过渡区。换挡滚轮10′相对于中央位置向右移动。

图13、图14和图15表示在换挡位置“3”时换挡接合套轴向操纵单元8′和离合器轴向操纵单元7′的视图，在此换挡位置“3”，换挡销11在控制槽9内设在直线延伸的第二段14端部附近。换挡滚轮10′相对于中央位置向右移动。

在图1至15中表示的具有第一摩擦离合器组件6和第二摩擦离合器组件6′的换挡装置101中，通过第一离合器轴向操纵单元7和通过第二离合器轴向操纵单元7′与第一换挡接合套轴向操纵单元8和第二换挡接合套轴向操纵单元8′配合工作置入四种扭矩传动比和挡位a、b、e和f。

下面说明在换挡至图1中表示的挡位a、b、e和f时的力流。

为了置入挡位a，首先使第二操纵元件12′绕轴线57转动。为此，第二操纵元件12′的驱动齿35与第二中间轮30′啮合，后者由第二驱动器25′驱动。

换挡销11移动第二控制换挡鼓10′，并通过掣子71沿箭头方向C移动第二换挡接合套5′，直至同步化结束，以及第二换挡接合套5′的第二轴向齿55与第四惰轮34的换挡齿78啮合。

现在，通过进一步转动第二操纵元件12′，操纵体23在操纵轮廓22上朝第二多片式离合器16′的压板的方向施加压力，由此闭合第二多片式离合器16′。

在第二多片式离合器16′闭合后，力流从输入轴3经过外部摩擦片支架17，通过外部摩擦片组19和内部摩擦片组20，延伸到内部摩擦片支架18上，以及从那里通过第二换挡接合套5′延伸到第四惰轮34的换挡齿78上。第四惰轮34将力流通过其与第四固定轮44啮合的斜齿73导向第二中间轴67，它将力流供给与差速器的环形齿轮60啮合的第二从动齿轮52。

为了置入挡位b，首先使第二操纵元件12′沿另一个周向转动。为此，第二操纵元件12′的驱动齿35与第二中间轮30′啮合，后者由第二驱动器25′驱动。

可滑动地设置在第二控制换挡鼓10′的控制槽9内的换挡销11移动第二控制换挡鼓10′，并通过掣子71沿箭头方向D移动第二换挡接合套5′，直至同步化结束，以及第二换挡接合套5′的第二轴向齿55与第三惰轮33的换挡齿79啮合。

然后，通过进一步转动第二操纵元件12′，操纵体23在操纵轮廓22上朝方向B施加压力并闭合第二多片式离合器16′。

在第二多片式离合器16′闭合后，力流从输入轴3经过外部摩擦片支架17，通过外部摩擦片组19延伸到内部摩擦片组20上，以及从那里延伸到内部摩擦片支架18上，并从那里通过第二换挡接合套5′延伸到第三惰轮33的换挡齿79上。力流从换挡齿79通过设计为第二空心轴29′的轮毂供给第三惰轮33。第三惰轮33将力流通过其与第三固定轮43啮合的斜齿导向第一中间轴62，它将力流供给与差速器的环形齿轮60啮合的第一从动齿轮51。

为了置入挡位e，首先使第一操纵元件12绕轴线57转动。为此，第一操纵元件12的驱动齿35与第一中间轮30啮合，后者由第一驱动器25驱动。

可滑动地设置在控制换挡鼓10的控制槽9内的换挡销11移动第一控制换挡鼓10，并通过掣子71移动第一换挡接合套5，直至同步化结束，此时第一换挡接合套5的第二轴向齿与第二惰轮32的换挡齿啮合。

现在，通过进一步转动第一操纵元件12，操纵体23在操纵轮廓22上朝第一多片式离合器16的压板的方向施加压力，由此闭合第一多片式离合器16。

在第一多片式离合器16闭合后，力流从输入轴3经过外部摩擦片支架17，通过外部摩擦片组19和内部摩擦片组20，延伸到内部摩擦片支架18上，以及从那里通过第一换挡接合套5延伸到第二惰轮32的换挡齿78上。第二惰轮32将力流通过其与第二固定轮42啮合的斜齿导向第二中间轴67，它将力流供给与差速器的环形齿轮60啮合的第二从动齿轮52。

为了置入挡位f，首先使第一操纵元件12′绕轴线57转动。为此，第一操纵元件12的驱动齿35与第一中间轮30啮合，后者由第一驱动器25驱动。

换挡销11移动第一控制换挡鼓10，并通过掣子71移动第一换挡接合套5，直至同步化结束，以及第一换挡接合套5的第二轴向齿55与第二惰轮32的换挡齿啮合。

然后，通过进一步转动第一操纵元件12，操纵体23在操纵轮廓22上朝第一多片式离合器16的压板的方向施加压力以及操纵第一多片式离合器16。

在第一多片式离合器16闭合后，力流从输入轴3经过外部摩擦片支架17，并通过外部摩擦片组19延伸到内部摩擦片组20上，从那里进一步延伸到内部摩擦片支架18上，以及从那里通过第一换挡接合套5延伸到第一惰轮31的换挡齿上。力流从换挡齿通过设计为第一空心轴29的轮毂供给第一惰轮31。第一惰轮31将力流通过其与第一固定轮41啮合的斜齿导向第一中间轴62，它将力流供给与差速器环的环形齿轮60啮合的第一从动齿轮51。

在这里，换挡接合套5、5′和摩擦离合器组件6、6′的操纵如下面借助图5至15详细表示的那样进行。

由图5可以清楚看出，在第二操纵元件12′转动时，移动第二控制换挡鼓10′的同时使操纵体23绕轴线57运动。此时，操纵体23在与变速器外壳28连接的斜面结构58上滚动。三个操纵轮廓22在换挡位置“1”与“2”或“4”之间在斜面结构58中有一个最深的位置，使得操纵体23在该区域内没有在轴向轴承环36上施加或仅施加一个小的压力。由此使内部摩擦片组20和外部摩擦片组19如图1至3中所表示的那样彼此松开。

换挡销11此时从在中央的空挡换挡位置“1”出发，如图4所示，在直线轨迹或路径56上沿方向E或沿方向F运动。所述轨迹表明换挡销11沿周向运动。当换挡销11在倾斜延伸的第一段13内或朝方向E或朝方向F运动时，基于控制槽9的倾斜设计，使第二控制换挡鼓10′沿轴向按箭头方向C或沿轴向按箭头方向D运动。若换挡销11在其轨迹56上朝换挡位置“2”的方向运动，则第二控制换挡鼓10′轴向沿方向D移动并带动第二换挡接合套5′，从而在内部摩擦片支架18和相关的摩擦片组20与第四惰轮34的转速同步后，在输入轴3与第四惰轮34之间建立形状接合连接。在这里，第二换挡接合套5′的第二内齿55通过同步环39的齿部在第三惰轮33的换挡齿79上移动。在所述的换挡过程中，第二控制换挡鼓10′通过轴向齿40与变速器外壳28的内齿72啮合，并由此旋转固定以及尽管如此仍能轴向移动。

第二操纵元件12′通过驱动齿35进一步转动到图4和图5中的位置“3”，基于控制槽9的设计，不再促使第二控制换挡鼓10′轴向移动，而只是还导致操纵摩擦离合器组件6′。

摩擦离合器组件6按如下所述操纵。为了传递扭矩，第二多片式离合器16′的摩擦片组19和20通过压板21压紧。为此，第二操纵元件12′通过驱动齿35如此转动到位置“3”，使操纵体23在与变速器外壳28固定连接的斜面结构58的操纵轮廓22上滚动。当在斜面结构58的操纵轮廓22上滚动时，操纵体23如在图3中可以清楚看到的那样沿箭头方向运动。在此，操纵体23通过轴向轴承环36、轴向轴承24以及通过压板21将压紧力施加在内部摩擦片组20的摩擦片和在外部摩擦片组19的摩擦片上。为了松开在内部摩擦片组20摩擦片与外部摩擦片组19摩擦片之间的摩擦接合连接，第二操纵元件12′通过驱动齿35如此转回至其起始位置“2”，使操纵体23能沿箭头方向A运动。在操纵元件的复位过程中，原先作用的轴向力降到最小程度。

离合器和同步器1′沿另一个方向的工作完全相同。若换挡销11基于第二操纵元件12′的操纵从其空挡的换挡位置“1”朝换挡位置“4”的方向运动，则第二控制换挡鼓10′反方向沿箭头方向C运动。在换挡位置“4”中，同步化过程结束，以及在第三惰轮33与内部摩擦片支架18之间建立形状接合连接。接着，第二操纵元件12′转动到位置“5”，促使闭合摩擦离合器组件6′。

在图5中表示的五个换挡位置“1”、“2”、“3”、“4”和“5”可以这样达到，亦即使电动机通过蜗杆传动装置驱动的如图1所示的第二中间轮30啮合在驱动齿35内，以及围绕轴线57调整第二操纵元件12′。为此驱动齿35可以围绕第二操纵元件12′的外圆周的部分区域。

图7更详细地表示换挡销11在控制槽9的第一段13内的空挡换挡位置“1”。从换挡销11所述的空挡换挡位置“1”出发，根据换挡销11沿箭头方向F或沿箭发向E运动，第四惰轮34或第三惰轮33可以与内部摩擦片支架18接合。

通过沿箭头方向D的轴向移动，第二换挡接合套5′的第二内齿55被置于与第三惰轮33的换挡齿79啮合。在第二换挡接合套5′沿箭头方向D轴向移动时，第二换挡接合套5′的第二内齿55被置于与第四惰轮34的换挡齿78啮合。

图10表示当第二控制换挡鼓10′沿箭头方向D轴向移动时换挡销11在控制槽9内的换挡位置“2”。在此位置时，结束在内部摩擦片支架18与第三惰轮33之间的同步化并建立形状接合啮合。基于控制槽9的设计，阻止第二控制换挡鼓10′沿第二段14轴向运动。接着，通过操纵体23在斜面状操纵轮廓22内向前滚动，将逐渐增大的力通过轴向轴承环36和轴向轴承24施加在第二多片式离合器16的压板21上，其结果是导致闭合摩擦离合器组件6′。

为此，在图11中可以清楚看出，斜面结构58与变速器外壳28固定且无法运动地连接，以及，在通过驱动齿35使操纵体23从图纸平面向外运动期间，只要绕轴线57的旋转方向连续沿箭头方向D，便不改变其换挡位置。图12表示第二控制换挡鼓10′，它沿轴向从其空挡的换挡位置朝箭头方向D移出。

图13更详细地表示换挡销11在控制槽9内的换挡位置“3”，其中，换挡销11几乎已到达控制槽的第二段14的端部。在第二段14内，控制换挡鼓10′不能进行轴向移动。如在图14和尤其在图15中通过与图12比较可以看出的那样，操纵体23相对于位置“2”被提升。

在此位置，操纵球体23将力施加在第二多片式离合器16′的压板21上。力的增大首先在第二换挡接合套5′的内齿55与第三惰轮33轴向齿79同步化阶段结束时实施。在换挡位置“3”中，操纵体23通过第二操纵元件12′的旋转处于一个位置，在此位置下达到期望的接合力并沿箭头方向作用。这种情况也表示在图15中，图中相对于图9和12中的视图放大表示，在轴向轴承环36与固定在变速器外壳28上的斜面结构58之间的距离a。

图16表示曲线图，包括在置入挡位时如图9、12和15所示的第二换挡接合套5′轴向运动的变化走向与作用在第二操纵元件12′的操纵体23上的轴向力的变化走向的比较。曲线A表示第二换挡接合套5′的轴向运动过程，而曲线B表示作用在操纵体23上的轴向力。沿纵座标方向表示各自的力或各自的行程，以及沿横座标方向表示时间t。

在时刻t＝t₀，换挡销11处于空挡的换挡位置“1”。从时刻t₀起，基于第二控制换挡鼓10′的运动，使第二换挡接合套5′的轴向移动逐渐增加，如曲线A所示。借助操纵轮廓22作用在操纵球体23上的轴向力，在从t₀到t₁的时间段内保持为零，亦即没有力作用在操纵体23上。

随着在时刻t₁到达换挡位置“2”，终止第二换挡接合套5′的轴向移动，如曲线A所示。相对应地，作用在操纵体23上的轴向力在增加，因为随着在时刻t₁的换挡位置“2”，到达了操纵轮廓22的斜面区。操纵体23作用在压板21上的轴向力逐渐增加，直至在时刻t₂的换挡位置“3”达到期望的力或力的目标值。

图17表示在从第一摩擦离合器组件6向第二摩擦离合器组件6′负载转换时的扭矩传递曲线和配属于第一和第二摩擦离合器组件6、6′挡位“a”和“e”脱开和置入的变化曲线。用实线表示的曲线A说明第一摩擦离合器组件6的扭矩传递与时间t的关系，以及用实线表示的曲线B说明第二摩擦离合器组件6′的扭矩传递与时间t的关系。用虚线表示的曲线C说明第一换挡接合套5的运动与时间t的关系，以及用虚线表示的曲线D说明第二换挡接合套5′的运动与时间t的关系。

在时刻t₀，如曲线A所示，第一摩擦离合器组件6松开，亦即不处于摩擦接合连接状态以及它不传递扭矩，因为没有力通过操纵体23施加在第一压板21上。在此时刻t₀，第一控制换挡鼓10和第一换挡接合套5处于空挡的换挡位置“1”。如曲线C所示，开始挡位a的置入过程，以及在时刻t₁，当第一换挡接合套5到达换挡位置“4”时过程结束。

如曲线D所示，在时刻t₀，第二摩擦离合器组件6′闭合以及传递全部扭矩。第二换挡接合套5′在从t₀到t₁的整个时程内处于换挡位置“3”，从而通过第二固定轮42传递全部扭矩。

在时刻t₁，开始减小第二摩擦离合器组件6′的扭矩传递，同时准备增加第一摩擦离合器组件6的扭矩传递，如在t₁与t₂之间的时程内曲线A和B表示的那样。与此同时，第二控制换挡鼓和第二换挡接合套5′从换挡位置“3”过渡到换挡位置“2”，但是没有退出挡位e。只有当在时刻t₂离开换挡位置“2”时，才开始在换挡位置“1”退出挡位e。这便允许在挡位e与a之间无级换挡和接合。

尽管在这里表示一种有两个中间轴的变速器，但所说明的换挡装置原则上也可以适用于单个中间轴。

在图1至15中的操纵球体23可以沿径向和切向小间隙地在操纵元件12内导引，以保证良好的功能。此外，操纵球体23还在轴向轴承环36中设计为圆周槽的环形轮廓内运行。

为了旋转接合换挡接合套与内部摩擦片支架，应优选轴向齿部。

对上述实施例应强调指出，控制换挡鼓沿轴向相对于换挡接合套固定设置，但能相对于它旋转。

在换挡至这些挡位时，相应连接的惰轮此时随输入轴旋转，而且以同一个转速。没有连接的惰轮按照其传动比“从后部”驱动，也就是说通过所涉及中间轴的其他固定轮。

在前面这些附图中仅示意表示同步化，因为这对于所述装置的功能而言不是很重要。重要的是，当换挡接合套齿部啮合在换挡齿内时，相应的惰轮与输入轴固定连接。

图18表示按本发明第二种实施形式的换挡装置102的第二机械耦合式离合器和同步器1′的局部放大图。在本发明第二种实施形式中，作为第二操纵元件12′也采用操纵环，其中，所述操纵环通过轴向轴承47和48相对于变速器外壳28支承。操纵体23在有操纵轮廓22的斜面环上滚动。在此实施形式中，斜面环同时也是轴向轴承24的轴向轴承环36，它设置在第二操纵元件12′与第二摩擦离合器组件6′的压板21之间。操纵体23与操纵体轴59轴向固定，但可围绕其自身旋转地在第二操纵元件12′内导引。

在这里，操纵轮廓22设在轴向轴承24与压板21对置的工作面内，它在这里设计为轴向轴承环的表面，这种轴向轴承环相对于变速器外壳28抗扭但可沿轴向移动。这通过齿部，或也可以通过在轴向轴承外环36内的径向销保证，它延伸到外壳28的轴向槽内。

图19表示按本发明另一种实施形式的换挡装置103的第二机械耦合式离合器和同步器1′的局部放大图。在本发明的这种实施形式中，机械耦合式第二离合器和同步器1′的构件与图18中的构件相同，不过作为操纵体23采用圆柱形操纵辊61。

操纵辊61可旋转地集成在第二操纵元件12′内并具有轴线70。操纵体23在平坦表面的斜面环上滚动，平坦表面具有斜面状的操纵轮廓22。

图20-35涉及本发明第二种设计。图20表示用于变速器的换挡装置101，包括第一机械耦合式离合器和同步器1001和第二机械耦合式离合器和同步器2001。

换挡装置101安装在变速器外壳1128内并且具有输入轴1003。输入轴1003在外壳1128内支承在作为固定轴承的带沟形的滚柱轴承1126和作为浮动轴承的滚柱轴承1027中。输入轴1003在图的左侧有第一端部区1004，以及在图的右半部有第二端部区2004。

此外，变速器有第一中间轴1162和第二中间轴1167，它们平行于输入轴1003设置。图20中设置在第一端部区1004的区域内和设在第二端部区2004的区域内相同构件的标记，通过使装置中遵循对称性的系统相区别。当涉及的构件设在第一端部区1004的区域内时，四位数标记的第一位有“1”，而当涉及的构件设在第二端部区2004的区域内时，四位数标记的第一位有“2”。这些构件的标记的第三和第四位一致。

图20中设置在第一中间轴1162的区域内和设在第二中间轴1167的区域内相同构件的标记，同样通过使装置中遵循另一种对称性的系统相区别。当涉及的构件设在第一中间轴1162的区域内时，四位数标记的第二位有“0”，而当涉及的构件设在第二中间轴1167的区域内时，四位数标记的第二位有“5”。这些构件的标记的第三和第四位一致。

第一中间轴1162的支承装置包括作为固定轴承的滚珠轴承2065和作为浮动轴承的滚柱轴承1066。第二中间轴1167的支承装置包括作为固定轴承的滚珠轴承2569和作为浮动轴承的滚柱轴承1568。

在输入轴1003的第一端部区1004内设第一空心轴1029。第一空心轴1029借助径向轴承1063和1064以及在第一轴向轴承1045与第二轴向轴承1055之间支承在输入轴1003上。在第一空心轴1029上设置第一固定轮1041和第二固定轮1042。

在第二端部区2004内设第二空心轴2029。第二空心轴2029借助径向轴承2063和2064以及沿轴向在第三轴向轴承2045与第二轴向轴承1055之间支承在输入轴1003上。在第二空心轴2029上设置第三固定轮2043和第四固定轮2044。

在第一中间轴1162上，第一惰轮1031支承在径向轴承1075上，第二惰轮1032支承在径向轴承1076上，第三惰轮2033支承在径向轴承2075上，以及第四惰轮2034安装在第四径向轴承2076上。在第一惰轮1031与第二惰轮1032之间，在第一中间轴1162上设置有在两侧作用的第一换挡接合套1005。在第三惰轮2033与第四惰轮2034之间，在第一中间轴1162上设置有在两侧作用的第二换挡接合套2005。此外，第一从动齿轮1051与第一中间轴1162固定连接。

在第二中间轴1167上，第五惰轮1535支承在径向轴承1575上，第六惰轮1536支承在径向轴承1576上，第七惰轮2537支承在径向轴承2575上，以及第八惰轮2538支承在径向轴承2576上。在第五惰轮1535与第六惰轮1536之间设置有在两侧作用的第三换挡接合套1505。在第七惰轮2537与第八惰轮2538之间设置有在两侧作用的第四换挡接合套2505。第二从动齿轮1552与第二中间轴1167固定连接。第二从动齿轮1552和第一从动齿轮1051与在这里没有表示的差速器的环形齿轮的齿部啮合。

挡位a由第一惰轮1031和第一固定轮1041构成。挡位b由第二惰轮1032和第二固定轮1042构成。挡位c由第五惰轮1535和第一固定轮1041构成。挡位d由第六惰轮1536和第二固定轮1042构成。挡位e由第四惰轮2034和第四固定轮2044构成。挡位f由第三惰轮2033和第三固定轮2043构成。挡位g由第八惰轮2538和第四固定轮2044构成。挡位h由第七惰轮2537和第三固定轮2043构成。

这些惰轮具有斜齿2073，它们与固定轮的斜齿2099啮合，如图21所示。

在输入轴1003的第一端部区1004上设置具有第一多片式离合器1016的第一摩擦离合器组件1006。第一多片式离合器1016的外部摩擦片支架1017与输入轴1003固定连接。内部摩擦片支架1018与第一空心轴1029抗扭连接。

为了操纵第一摩擦离合器组件1006，设置第一离合器轴向操纵单元1007。第一离合器轴向操纵单元1007有第一操纵元件1012，它有第一驱动齿1035。第一驱动齿1035通过第一换挡接合套轴向操纵单元1008的第一中间轮1030与第一驱动器1025作用连接。

第一中间轮1030设置在有对称轴线1099的第一操纵轴1095上，第一控制换挡鼓1010轴向固定和可旋转运动地安装在第一操纵轴1095上。第一控制换挡鼓1010有第一控制槽1009，相对于变速器外壳1128与外壳旋转固定的第一换挡销1011可滑动地设置在控制槽1009内。第一换挡销1011与换挡拨叉预选操纵机构1093作用连接，它本身与第一换挡接合套1005和第三换挡接合套1505选择性地作用连接。

在输入轴1003的第二端部区2004设置具有第二多片式离合器2016的第二摩擦离合器组件2006。第二多片式离合器2016的外部摩擦片支架2017与输入轴1003固定连接。内部摩擦片支架2018与第二空心轴2029抗扭连接。

为了操纵第二摩擦离合器组件2006，设置第二离合器轴向操纵单元2007。第二离合器轴向操纵单元2007有第二操纵元件2012，它有第二驱动齿2035。第二驱动齿2035通过第二换挡接合套轴向操纵单元2008的第二中间轮2030与第二驱动器2025作用连接。

第二中间轮2030设置在有对称轴线2099的第二操纵轴上，第二控制换挡鼓2010轴向固定和可转运地安装在第二操纵轴上。第二控制换挡鼓2010有第一控制槽2009，相对于变速器外壳1128可轴向运动和旋转固定的第二换挡销2011可滑动地设置在控制槽2009内。第二控制换挡鼓2010与换挡拨叉预选操纵机构2093作用连接，它本身与第二换挡接合套2005和第四换挡接合套2505选择性地作用连接。

图21表示图20中第二离合器和同步器2001的放大图。

第二离合器和同步器2001借助第二换挡拨叉预选操纵机构2093通过在这里和在图20中均未表示的换挡拨叉与第二换挡接合套2005配合工作。

如在这里可以特别清楚地看出的那样，第二换挡接合套2005有内齿2050，它可轴向移动地与第二轮毂2096的外齿2072啮合，第二轮毂2096与第一中间轴1162固定连接。第二换挡接合套2005从在这里表示的空挡位置出发，可以通过第二同步环2053借助齿部2039或与第三惰轮2033的换挡齿2078或与第四惰轮2034的换挡齿2079相连接。

在这里表示的空挡位置，第二换挡接合套2005既不与第三惰轮2033的换挡齿2078，又不与第四惰轮2034的换挡齿2079啮合。

第二驱动器2025设计为有螺杆传动装置的电动机。如在这里可以清楚看出的那样，第二控制槽2009分成三段2013、2014和2015。

图21还更详细地表示了第二多片式离合器2016。内部摩擦片支架2018通过径向轴承2049支承在环形凸肩2087上。外部摩擦片组2019的摩擦片在外部摩擦片支架2017中的外部摩擦片齿部2037内可轴向移动地导引。内部摩擦片组2018的摩擦片在内部摩擦片支架2018中的内部摩擦片齿部2038内可轴向移动地导引。外部摩擦片组2019的摩擦片和内部摩擦片组2018的摩擦片彼此贴靠以及由压板2021施加作用力。压板2021通过轴向轴承2024和轴向轴承环2036与设计为操纵球体的操纵体2023作用连接。

操纵体2023设置在安置于变速器外壳1128上的斜面结构2058与轴向轴承2024的轴向轴承环2036之间。

如在这里可以清楚看出的那样，第二操纵元件2012的第二驱动齿2035与第二中间轮2030的齿部啮合。在这里，第二操纵元件2012借助轴向轴承2048和轴向轴承2047可转动地支承在变速器外壳1128内。

图22表示图20和21中第二控制换挡鼓2010的圆周段2077和第二换挡接合套轴向操纵单元2008的控制槽2009的俯视图。控制槽2009有三段，亦即倾斜延伸的第一段2013、直线延伸的第二段2014以及直线延伸的第三段2015。控制槽2009的直线延伸的区段2014和2015平行于圆周段2077的边缘2091和2092地布置，它们没有或只有较小的沿轴向的伸展。

用虚线表示换挡销2011的轨迹，以及方向箭头C和D表示可能的轴向运动方向，换挡销11可以取这些方向沿轨迹运动。因此换挡销2011只沿轴向遵循控制槽2009仅沿轴向运动，并且轴向固定的控制换挡鼓2010与控制槽2009的旋转运动引起换挡销2011的轴向运动。

沿轨迹表示五个换挡位置“1”、“2”、“3”、“4”和“5”。空挡的第一换挡位置“1”设在倾斜延伸的第一段2013中央。第二换挡位置“2”定位在第一段2013到第二段2014的过渡区。第三换挡位置“3”定位在第二段2014的端部附近。第四换挡位置“4”设在从第一段2013到第三段2015的过渡区，以及第五换挡位置“5”定位在第三段2015的端部附近。第二控制换挡鼓2010可以旋转运动以及在这里轴向固定，换挡销2011可沿箭头方向C或D运动。

如在这里可以清楚看出的那样，第二控制换挡鼓2010的对称轴线与第二中间轮2030及第二操纵轴2095的对称轴线重合。

图23表示第二离合器轴向操纵单元2007的斜面结构2058的俯视图。如在这里可以清楚看出的那样，第二操纵元件2012的对称轴线与输入轴2003的对称轴线重合。

在第二操纵元件2012和在它下方安置的壳体固定的斜面结构2058的俯视图中，第二操纵元件2012的转角区与图22中控制槽2009的三段2013、2014和2015相对应。五个换挡位置“1”、“2”、“3”、“4”和“5”相应于五个角度位置，第二操纵元件2012可以用总共三个在其圆周上分布的操纵体2023占有这些位置。

操纵体2023分别沿轴向在斜面结构2058的斜面状的操纵轮廓2022上导引。在这里表示的空挡的换挡位置“1”，操纵轮廓2022就图纸平面而言分别有与在各自斜面结构2058上在位置“2”和“3”时相同的轴向位置，这一位置相应于操纵轮廓2022的最深位置。此最深的位置在换挡位置“2”与“4”之间延伸。在第二段2014内朝换挡位置“3”的方向或在第三段2015内朝换挡位置“5”的方向，操纵体在斜面结构2058上沿着从图纸平面向外的方向导引。

操纵元件在有限的圆周区内有驱动齿2035。驱动齿2035至少在与换挡位置“3”与“5”之间的角度对应的圆周范围内延伸。

如在图23中可以清楚看出的那样，在第二操纵元件2012为了旋转第二控制换挡鼓2010而转动时，基于机械耦连，同时使操纵体2023绕轴线1157运动。在这里，操纵体2023在与变速器外壳1128连接的斜面结构1058上滚动。这三个操纵轮廓2022在换挡位置“1”与“2”或“4”之间，在斜面结构2058内有一个最深的位置，使得在该区域内操纵体2023在轴向轴承环2036上不施加或只施加较小的力。由此使内部摩擦片组2020和外部摩擦片组2019如在图20和21中表示的那样彼此松开。

基于控制换挡鼓2010的旋转，换挡销2011从在中央的空挡换挡位置“1”，如图22所示沿方向C或沿方向D移出。当控制换挡鼓2010旋转并因而控制槽2009沿周向运动时，换挡销2011便在倾斜延伸的第一段2013内或朝方向C或朝方向D运动，若换挡销2011在其轨迹上朝换挡位置“2”的方向运动，则换挡销2011在轴向例如沿方向D移动，以及它带动例如第二换挡接合套2005，从而例如在空心轴2029与第三惰轮2033的转速同步后，在空心轴2029与第三惰轮2033之间建立形状接合的连接。在这里，第二换挡接合套2005的内齿通过同步环的齿部在第三惰轮2033的换挡齿上移动。在所述的换挡过程中，换挡销2011通过轴向齿与变速器外壳1128的内齿啮合，由此旋转固定并尽管如此仍能轴向移动。

第二操纵元件2012通过驱动齿2035进一步转动到图22和图23中的位置“3”，基于控制槽2009的设计，不再促使换挡销2011轴向运动，而是仅操纵摩擦离合器组件2006。

摩擦离合器组件2006按如下所述操纵。为了传递扭矩，第二多片式离合器2016的摩擦片组2019和2020通过压板2021压紧。为此，第二操纵元件2012通过驱动齿35转动到位置“3”，使操纵体2023在与变速器外壳1128固定连接的斜面结构2058的操纵轮廓2022上滚动。当在斜面结构2058的操纵轮廓2022上滚动时，操纵体2023如此运动，使操纵体2023通过轴向轴承环2036、轴向轴承2024以及通过压板2021将压紧力施加在内部摩擦片组2020的内部摩擦片上和在外部摩擦片组2019的摩擦片上。为了松开在内部摩擦片组2020摩擦片与外部摩擦片组2019摩擦片之间的摩擦接合连接，第二操纵元件2012通过驱动齿2035转回其起始位置“2”，由此使操纵体2023没有将力或将较小的力施加在第二摩擦离合器组件2006上。

离合器和同步器1′沿另一个方向的工作完全相同。换挡销2011基于第二操纵元件2012和换挡销2010的操纵，确切地说基于第二控制换挡鼓2010的旋转，从空挡的换挡位置“1”朝换挡位置“4”的方向运动。在换挡位置“4”中，同步化过程结束，并且在第四惰轮2034与空心轴2029之间建立形状接合的连接。接着，第二操纵元件2012转动到位置“5”，促使闭合摩擦离合器组件2006。

在图23中表示的五个换挡位置“1”、“2”、“3”、“4”和“5”可以这样达到，亦即使电动机通过蜗杆传动装置驱动的如图23所示的第二中间轮2030啮合在驱动齿2035内，以及围绕轴线1157调整第二操纵元件2012。

图24表示离合器轴向操纵单元2007的横截面。本视图只是示意表示，它与图20和21中的视图不完全一致。

图25、图26和图27表示换挡接合套轴向操纵单元2008和离合器轴向操纵单元2007在空挡换挡位置“1”时对应的视图，在此位置，换挡销2011设在第二控制换挡鼓2010的控制槽2009的第一段2013的中央。换挡销2011处于中央位置。

图28、图29和图30表示换挡接合套轴向操纵单元2008和离合器轴向操纵单元2007在换挡位置“2”时对应的视图，在此位置，换挡销2011设在控制槽2009从倾斜延伸的第一段2013到直线延伸区段2014的过渡区。换挡销2011相对于中央位置向右移动。

图31、图32和图33表示换挡接合套轴向操纵单元2008和离合器轴向操纵单元2007在换挡位置“3”时对应的视图，在此位置，换挡销2011设在控制槽2009的直线延伸的第二段2014端部附近。换挡销2011相对于中央位置向右移动。其中图31详细表示换挡销22011在控制槽2009中的换挡位置“3”，此时换挡销2011几乎到达控制槽2009的第二段2014的端部。在区段2014内换挡销2011不进行轴向移动。如将图32和尤其图33与图31比较可以看出，操纵体2023相对于位置“2”提升或向右移动。

在此位置，操纵球体2023将力施加在第二多片式离合器2016的压板上。当第二换挡接合套2005或2505的内齿55与第三惰轮2033的轴向齿同步化阶段结束时，实施力的增大。在换挡位置“3”中，操纵体2023通过第二操纵元件2012先前的旋转处于一个换挡位置。此外，借助斜面结构2058及其斜面几何尺寸，通过转动操纵元件2012，将操纵体2023的传输力施加在第二摩擦离合器组件2006上。这种情况也表示在图33中，图中相对于图27和30中的视图放大表示了在轴向轴承环2036与固定在变速器外壳1128上的斜面结构2058之间的距离a。

在这里，借助驱动器2025输出的扭矩，通过蜗杆与蜗轮的传动比以及中间轮2030与操纵元件2012的传动比，通过操纵轮廓2022在与操纵体2023接触点的角度范围内，可以确定作用在离合器上的力。通过离合器的摩擦比及其几何尺寸，可以确定能传递的离合器力矩。

在图20至33中表示的具有第一摩擦离合器组件1006和第二摩擦离合器组件2006的换挡装置101，通过第一离合器轴向操纵单元1007和通过第二离合器轴向操纵单元2007与第一换挡接合套轴向操纵单元1008和与第二换挡接合套轴向操纵单元2008的配合工作，可以置入八种扭矩传动比和挡位a、b、c、d、e、f、g和h。

为了置入挡位a，首先使第一操纵元件1012绕轴线1157转动。为此，第一操纵元件1012的驱动齿1035与第一中间轮1030啮合，后者由第一驱动器1025驱动。为此，第一中间轮1030使第一控制换挡鼓1010旋转，基于第一控制槽1009与第一换挡销1011配合工作，导致第一换挡销1011轴向移动。

因此轴向固定的控制换挡鼓1010移动可轴向运动的第一换挡销1011，以及(通过第一换挡拨叉预选操纵机构1093进行选取)并借助在这里没有表示的换挡拨叉，使第一换挡接合套1005沿箭头方向C移动，直至同步化结束，以及第一换挡接合套1005的轴向齿与第一惰轮1031的换挡齿啮合。

现在通过进一步转动第一操纵元件1012，闭合第一多片式离合器1016。

在第一多片式离合器1016闭合后，力流从输入轴1003经过外部摩擦片支架1017，通过外部摩擦片组1019和内部摩擦片组1020，延伸到内部摩擦片支架1018上，以及从那里通过第一空心轴1029延伸到第一固定轮1041。第一固定轮1041将力流通过其与第一惰轮1031啮合的斜齿导向第一中间轴1162，它将力流供给与差速器的环形齿轮啮合的第一从动齿轮1051。

为了置入挡位b，使第一操纵元件1012绕轴线1157转动。

轴向固定的控制换挡鼓1010移动可轴向运动的第一换挡销1011，以及(通过第一换挡拨叉预选操纵机构1093进行选取)并借助在这里没有表示的换挡拨叉，使第一换挡接合套1005沿箭头方向D移动，直至同步化结束，以及第一换挡接合套1005的轴向齿与第二惰轮1032的换挡齿啮合。

通过进一步转动第一操纵元件1012，闭合第一多片式离合器1016。

在第一多片式离合器1016闭合后，力流从输入轴1003经过外部摩擦片支架1017，通过外部摩擦片组1019和内部摩擦片组1020延伸到内部摩擦片支架1018上，以及从那里通过第一空心轴1029延伸到第二固定轮1042上。第二固定轮1042将力流通过其与第二惰轮1032啮合的斜齿导向第一中间轴1062，它将力流供给与差速器的环形齿轮啮合的第一从动齿轮1051。

为了置入挡位c，使第一操纵元件1012绕轴线1157转动。

轴向固定的控制换挡鼓1010移动可轴向运动的第一换挡销1011，以及(通过第一换挡拨叉预选操纵机构1093进行选取)并借助在这里没有表示的换挡拨叉，使第三换挡接合套1505沿箭头方向C移动，直至同步化结束，以及第三换挡接合套1505的轴向齿与第五惰轮1535的换挡齿啮合。

通过进一步转动第一操纵元件1012，闭合第一多片式离合器1016。

在第一多片式离合器1016闭合后，力流从输入轴1003经过外部摩擦片支架1017，通过外部摩擦片组1019和内部摩擦片组1020延伸到内部摩擦片支架1018上，以及从那里通过第一空心轴1029延伸到第一固定轮1041上。第一固定轮1041将力流通过其与第五惰轮1535啮合的斜齿导向第二中间轴1167，它将力流供给与差速器的环形齿轮啮合的第二从动齿轮1552。

为了置入挡位d，使第一操纵元件1012绕轴线1157转动。

轴向固定的控制换挡鼓1010移动可轴向运动的第一换挡销1011，以及(通过第一换挡拨叉预选操纵机构1093进行选取)并借助在这里没有表示的换挡拨叉，使第三换挡接合套1505沿箭头方向D移动，直至同步化结束，以及第三换挡接合套1505的轴向齿与第六惰轮1536的换挡齿啮合。

通过进一步转动第一操纵元件1012，闭合第一多片式离合器1016。

在第一多片式离合器1016闭合后，力流从输入轴1003经过外部摩擦片支架1017，通过外部摩擦片组1019和内部摩擦片组1020延伸到内部摩擦片支架1018上，以及从那里通过第一空心轴1029延伸到第二固定轮1042上。第二固定轮1042将力流通过其与第六惰轮1536啮合的斜齿导向第二中间轴1167，它将力流供给与差速器的环形齿轮啮合的第二从动齿轮1552。

为了置入挡位e，使第二操纵元件2012绕轴线1157转动。为此，第二操纵元件2012的驱动齿2035与第二中间轮2030啮合，后者由第二驱动器2025驱动。为此，第二中间轮2030使第二控制换挡鼓2010旋转，基于第二控制槽2009与第二换挡销2011的配合工作，导致换挡销2011轴向移动。

因此轴向固定的控制换挡鼓2010移动可轴向运动的换挡销2011，以及(通过第二换挡拨叉预选操纵机构2093进行选取)并借助在这里没有表示的换挡拨叉，使第二换挡接合套2005沿箭头方向C移动，直至同步化结束，以及第二换挡接合套2005的轴向齿与第四惰轮2034的换挡齿啮合。

现在通过进一步转动第二操纵元件2012，闭合第二多片式离合器2016。

在第二多片式离合器2016闭合后，力流从输入轴1003经过外部摩擦片支架2017，通过外部摩擦片组2019和内部摩擦片组2020，延伸到内部摩擦片支架2018上，以及从那里通过第二空心轴2029延伸到第四固定轮2044。第四固定轮2044将力流通过其与第四惰轮2034啮合的斜齿导向第一中间轴1162，它将力流供给与差速器的环形齿轮啮合的第一从动齿轮1051。

为了置入挡位f，使第二操纵元件2012绕轴线1157转动。

轴向固定的控制换挡鼓2010移动可轴向运动的第一换挡销2011，以及(通过第二换挡拨叉预选操纵机构2093进行选取)并借助在这里没有表示的换挡拨叉，使第二换挡接合套2005沿箭头方向D移动，直至同步化结束，以及第二换挡接合套2005的轴向齿与第三惰轮2033的换挡齿啮合。

现在通过进一步转动第二操纵元件2012，闭合第二多片式离合器2016。

在第二多片式离合器2016闭合后，力流从输入轴1003经过外部摩擦片支架2017，通过外部摩擦片组2019和内部摩擦片组2020延伸到内部摩擦片支架2018上，以及从那里通过第二空心轴2029延伸到第三固定轮2043上。第三固定轮2043将力流通过其与第三惰轮2033啮合的斜齿导向第一中间轴1162，它将力流供给与差速器的环形齿轮啮合的第一从动齿轮1551。

为了置入挡位g，使第二操纵元件2012绕轴线1157转动。

轴向固定的控制换挡鼓2010移动可轴向运动的第一换挡销2011，以及(通过第二换挡拨叉预选操纵机构2093进行选取)并借助在这里没有表示的换挡拨叉，使第四换挡接合套2505沿箭头方向C移动，直至同步化结束，以及第四换挡接合套2505的轴向齿与第八惰轮2538的换挡齿啮合。

现在通过进一步转动第二操纵元件2012，闭合第二多片式离合器2016。

在第二多片式离合器2016闭合后，力流从输入轴1003经过外部摩擦片支架2017，通过外部摩擦片组2019和内部摩擦片组2020延伸到内部摩擦片支架2018上，以及从那里通过第二空心轴2029延伸到第四固定轮2044上。第四固定轮2044将力流通过其与第八惰轮2538啮合的斜齿导向第二中间轴1167，它将力流供给与差速器的环形齿轮啮合的第二从动齿轮1552。

为了置入挡位h，使第二操纵元件2012绕轴线1157转动。

轴向固定的控制换挡鼓2010移动可轴向运动的第一换挡销2011，以及(通过第二换挡拨叉预选操纵机构2093进行选取)并借助在这里没有表示的换挡拨叉，使第四换挡接合套2505沿箭头方向D移动，直至同步化结束，以及第四换挡接合套2505的轴向齿与第七惰轮2537的换挡齿啮合。

现在通过进一步转动第二操纵元件2012，闭合第二多片式离合器2016。

在第二多片式离合器2016闭合后，力流从输入轴1003经过外部摩擦片支架2017，通过外部摩擦片组2019和内部摩擦片组2020延伸到内部摩擦片支架2018上，以及从那里通过第二空心轴2029延伸到第三固定轮2043上。第三固定轮2043将力流通过其与第七惰轮2537啮合的斜齿导向第二中间轴1167，它将力流供给与差速器的环形齿轮啮合的第二从动齿轮1552。

图34表示曲线图，包括在置入挡位时如图27、30和33所示的第二换挡接合套2005轴向运动的变化走向与作用在第二操纵元件2012上的轴向力的变化走向的比较示图。曲线A表示第二换挡接合套2005轴向运动过程，而曲线B表示作用在操纵体2023上的轴向力。沿纵座标方向表示各自的力或各自的行程，以及沿横座标方向表示时间t。

在时刻t＝t₀，换挡销2011处于空挡的换挡位置“1”。从时刻t₀起，基于第二换挡销2011的运动，使第二换挡接合套2005的轴向移动逐渐增加，如曲线A所示。借助操纵轮廓2022作用在操纵球体2023上的轴向力，在这一从t₀到t₁的时间段内保持为零，亦即没有力作用在操纵体2023上。

随着在时刻t₁到达换挡位置“2”，终止第二换挡接合套2005的轴向移动，如曲线A所示。另一方面，作用在操纵体2023上的轴向力在增加，因为随着在时刻t₁的换挡位置“2”，到达了操纵轮廓2022的斜面区。操纵体2023作用在压板2021上的轴向力逐渐增加，直至在时刻t₂的换挡位置“3”达到额定值。

图35表示在从第一摩擦离合器组件1006向第二摩擦离合器组件2006负载转换时的扭矩传递曲线和与第一和第二摩擦离合器组件1006或2006相关的挡位“a”和“e”脱开和置入的过程。用实线表示的曲线A说明第一摩擦离合器组件1006的扭矩传递与时间t的关系，以及用实线表示的曲线B说明第二摩擦离合器组件2006的扭矩传递与时间t的关系。用虚线表示的曲线C说明第一换挡接合套1005的运动与时间t的关系，以及用虚线表示的曲线D说明第二换挡接合套2005的运动与时间t的关系。

在时刻t₀，如曲线A所示，第一摩擦离合器组件1006松开，亦即不处于摩擦接合连接状态以及它不传递扭矩，因为没有力通过操纵体1023施加在第一压板1021上。在此时刻t₀，第一控制换挡鼓1010和第一换挡接合套1005处于空挡的换挡位置“1”。如曲线C所示，在时刻t₀开始挡位a的置入过程，以及在时刻t₁，当第一换挡接合套1005到达换挡位置“W”时过程结束。

如曲线B所示，在时刻t₀，第二摩擦离合器组件2006闭合以及传递全部扭矩。第二换挡接合套2005在从t₀到t₁的整个时间段内处于换挡位置“3”，从而通过第四固定轮2044传递全部扭矩。

在时刻t₁，开始减小第二摩擦离合器组件2006的扭矩传递，同时第一摩擦离合器组件1006的扭矩传递已增加，如在t₁与t₂之间的时间段内曲线A和B表示的那样。在时刻t₂后，第二换挡销2011和第二换挡接合套2005从换挡位置“4”过渡到换挡位置“1”。

尽管在这里表示一种有两个中间轴的变速器，但所说明的换挡装置原则上也可以只用单个中间轴工作。

在图20至34中的操纵球体2023可以沿径向和切向无间隙地在操纵元件2012内顺利导引，以保证良好的功能。此外，操纵球体2023还在轴向轴承环2036上设计为圆周槽的环形轮廓内运行。

为了旋转接合空心轴与相应的内部摩擦片支架，可使用轴向齿部。

在前面这些附图中仅示意表示同步化，因为这对于所述装置的功能而言不是很重要。重要的是，当换挡接合套齿部啮合在换挡齿内时，相应的惰轮与中间轴固定连接。

在图35中的扭矩变化过程同样只是定性表示。

图36表示一种变速器2的换挡装置101，包括第一机械耦合式离合器和同步器1001和第二机械耦合式离合器和同步器2001。

换挡装置101安装在变速器外壳28内，以及包括具有对称轴线57的输入轴3。输入轴3在外壳28内支承在作为固定轴承的滚珠轴承26和作为浮动轴承的滚柱轴承27中。输入轴3在图的左侧有第一端部区1004和在图的右侧有第二端部区2004。

此外，变速器2有第一中间轴62和第二中间轴67，它们平行于输入轴3布置。

图1中设置在第一端部区1004和第二端部区2004内相同构件的标记，通过使装置中遵循对称性的系统区别。当涉及的构件设在第一端部区1004的区域内时，四位数标记的第一位有“1”，而当涉及的构件设在第二端部区2004的区域内时，四位数标记的第一位有“2”。这些构件的标记的第三和第四位一致。

图1中设在第一中间轴62的区域内和设在第二中间轴67的区域内相同构件的标记，同样通过使装置中遵循另一种对称性的系统区别。当涉及的构件设在第一中间轴62的区域内时，四位数标记的第二位有“0”，而当涉及的构件设在第二中间轴67的区域内时，四位数标记的第二位有“5”。这些构件的标记的第三和第四位一致。

图36的设置在第一端部区1004和第二端部区2004的相同构件，用同样的标记表示，不过在输入轴3的第二端部区2004内涉及的标记附加上撇号。

第一中间轴62的支承装置包括作为固定轴承的滚珠轴承65和作为浮动轴承的滚柱轴承66。第二中间轴67的支承装置包括作为固定轴承的滚珠轴承69和作为浮动轴承的滚柱轴承68。

在输入轴3的第一端部区1004内设第一空心轴1029。第一空心轴1029借助径向轴承1063和1064以及在第一轴向轴承1045与第二轴向轴承1055之间支承在输入轴3上。在第一空心轴1029上设置第一固定轮41和第二固定轮42。

在第二端部区2004内设第二空心轴2029。第二空心轴2029借助径向轴承2063和2064以及沿轴向在第三轴向轴承2045与第二轴向轴承1055之间支承在输入轴3上。在第二空心轴2029上设置第三固定轮43和第四固定轮44。

此外在第一空心轴1029上设第五惰轮35。第五惰轮35支承在径向轴承1070上以及在轴向轴承1097与1098之间。相应地，在第二空心轴2029上设第六惰轮36，它支承在径向轴承2070上以及在轴向轴承2097与2098之间。

在第一中间轴62上，在径向轴承1075上安装与第一固定轮41啮合的第一惰轮31，以及在径向轴承2075上安装与第四固定轮44啮合的第四惰轮34。在第一惰轮31与第四惰轮34之间，在第一中间轴62上设置在两侧作用的第一外部换挡接合套1005。

此外在第一中间轴62上安装与第五惰轮35啮合的第五固定轮45，以及安装与第六惰轮36啮合的第六固定轮46。与在这里没有表示的差速器的环形齿轮啮合的第一从动齿轮51与第一中间轴62固定连接。

在第二中间轴67上，在径向轴承1575上安装与第二固定轮42啮合的第二惰轮32，以及在径向轴承1575上安装与第三固定轮43啮合的第三惰轮33。在第二惰轮32与第三惰轮33之间，在第二中间轴67上设置在两侧作用的第二外部换挡接合套1505。

此外，与在这里没有表示的差速器的环形齿轮啮合的第二从动齿轮53与第二中间轴67固定连接。

挡位a由第五惰轮35和第五固定轮45构成。挡位b由第一惰轮31和第一固定轮41构成。挡位c由第二惰轮32和第二固定轮42构成。挡位d由第六惰轮36和第六固定轮46构成。挡位e由第四惰轮34和第四固定轮44构成。挡位f由第三惰轮33和第三固定轮43构成。

这些惰轮有斜齿73，它们与固定轮的斜齿啮合，如图2准确表示的那样。

在输入轴3的第一端部区1004的区域内设置具有第一多片式离合器1016的第一摩擦离合器组件1006。第一多片式离合器1016的外部摩擦片支架1017与输入轴3固定连接。第一多片式离合器1016的内部摩擦片支架1018与第一空心轴1029抗扭连接。

为了操纵第一摩擦离合器组件1006，设置第一离合器轴向操纵单元1007。第一离合器轴向操纵单元1007有第一操纵元件1012，它有第一驱动齿1035。第一驱动齿1035通过第一外部换挡接合套轴向操纵单元1008的第一中间轮1030与第一驱动器1025作用连接。

第一中间轮1030安装在有对称轴线1099的第一操纵轴1095上，第一外部控制换挡鼓1010轴向固定、但可沿周向通过在这里没有表示的齿部相对于外壳28自由运动地安装在第一操纵轴1095上。第一外部控制换挡鼓1010有第一外部控制槽1009，第一外部换挡销1011可滑动地设置在外部控制槽1009内。第一外部控制换挡鼓1010与旋转的中间轮1030抗扭连接。

第一外部换挡销1011与换挡拨叉预选操纵机构1093作用连接，它本身与第一外部换挡接合套1005和第二外部换挡接合套1505选择性地作用连接。

在输入轴3的第二端部区2004的区域内设置具有第二多片式离合器2016的第二摩擦离合器组件2006。第二多片式离合器2016的外部摩擦片支架2017与输入轴3固定连接。内部摩擦片支架2018与第二空心轴2029抗扭连接。

为了操纵第二摩擦离合器组件2006，设置第二离合器轴向操纵单元2007。第二离合器轴向操纵单元2007有第二操纵元件2012，它有第二驱动齿2035。第二驱动齿2035通过第二外部换挡接合套轴向操纵单元2008的第二中间轮2030与第二驱动器2025作用连接。

第二中间轮2030设置在有第二对称轴线2099的第二操纵轴2095上，第二外部控制换挡鼓2010轴向固定、但可沿周向自由运动地安装在第二操纵轴2095上。第二外部控制换挡鼓2010有第二外部控制槽2009，旋转固定但可轴向自由运动的第二外部换挡销2011可滑动地设置在第二外部控制槽2009内。

如由图37清楚看出的那样，第二控制换挡鼓2010的对称轴线与第二中间轮2030和第二操纵轴2095的对称轴线重合。在这里可以清楚看出，第二外部控制槽2009分成三段2013、2014和2015。

第二换挡销2011与换挡拨叉预选操纵机构1093作用连接，它本身与在第一中间轴62上的第一外部换挡接合套1005和在第二中间轴67上的第二外部换挡接合套1505选择性地作用连接。

图2表示图36中第二离合器和同步器2001的放大图。

第二离合器和同步器2001通过换挡拨叉预选操纵机构1093与在第一中间轴62上的第一外部换挡接合套1005和在第二中间轴67上的第二外部换挡接合套1505通过在这里和在图36中没有表示的换挡拨叉配合工作。

如在这里可以特别清楚地看出的那样，在第一中间轴62上的第一外部换挡接合套1005设计为在两侧作用的换挡接合套1005。第一外部换挡接合套1005有内齿1050，它可轴向移动地与第一轮毂1096的外齿1072啮合。第一轮毂1096与第一中间轴62固定连接。第一外部换挡接合套1005从在这里表示的空挡位置出发，可以通过第一同步环1053或与第一惰轮31的第一换挡齿1078的同步齿1039连接，或与第五惰轮35的第二换挡齿2078的第二同步环2053连接。

在这里表示的空挡位置，第一外部换挡接合套1005既不与第一惰轮31的第一换挡齿1078，也不与第五惰轮35的第二换挡齿2078啮合。

第二驱动器2025设计为有螺杆传动装置的电动机。

如在图36中可以清楚看出的那样，第一摩擦离合器组件1006与第一离合器轴向操纵单元1007配合工作，后者再与第一换挡接合套轴向操纵单元8机械式作用连接或与其机械耦连。相应地，在输入轴3的第二端部区2004设置第二离合器轴向操纵单元2007和第二换挡接合套轴向操纵单元8′。

第一内部换挡接合套5设在输入轴3的第一端部区1004内，以及在图36中的空挡换挡位置下处于在这里没有表示的第五惰轮31的换挡齿前，不与之发生啮合。

第二内部换挡接合套5′设在输入轴3的第二端部区2004内，以及它在图1中的空挡换挡位置下处于在图2中能最清楚看到的第六惰轮36的换挡齿2079前，不与之发生啮合。

内部控制换挡鼓10″在图37中表示的端部区和类似地还有另一个内部控制换挡鼓10的端部区，被相应所属的内部换挡接合套5、5′侧向包围，它们的边缘又起到针对控制换挡鼓10、10″的轴向掣子的作用。第一换挡接合套5因而围绕第一控制换挡鼓10，以及第二换挡接合套5′因而围绕第二控制换挡鼓10′，由此沿轴向相对于各自的控制换挡鼓导引换挡接合套，但它沿周向可相对于控制换挡鼓旋转。

第一内部换挡销11从第一操纵元件1012沿径向向内伸出，第一内部换挡销11可滑动地设在第一内部控制换挡鼓10的第一内部控制槽9内。第一内部控制换挡鼓10可相对于变速器外壳28轴向移动和与外壳28抗扭地设在第一内部换挡接合套5上。为此第一内部控制换挡鼓10有在这里没有表示的外齿或有另一个相对外壳的旋转固定装置，它与变速器外壳28在这里没有表示的内齿或另一个相对于外壳的旋转固定装置啮合。

如在图37中可以最清楚看出的那样，第二内部换挡销11″从第二操纵元件2012沿径向向内伸出，第二内部换挡销11″可滑动地设在第二内部控制换挡鼓10′的第二内部控制槽9″内。第二内部控制换挡鼓10′可相对于变速器外壳28轴向移动和相对于外壳28抗扭地设在第二内部换挡接合套5′上。为此第二内部控制换挡鼓10′有在这里没有表示的外齿，它与变速器外壳28在这里没有表示的内齿啮合。

图37更详细地表示第二多片式离合器2016。外部摩擦片支架2017与输入轴3固定连接。内部摩擦片支架2018支承在输入轴3的外部摩擦片支架2017的环形凸肩2087上，确切地说通过径向轴承2049。

外部摩擦片组2019的摩擦片在外部摩擦片支架2017中的外部摩擦片齿部2037内可轴向移动地导引。内部摩擦片组2020的摩擦片在内部摩擦片支架2018中的内部摩擦片齿部2038内可轴向移动地导引。外部摩擦片组2019的摩擦片和内部摩擦片组2020的摩擦片彼此贴靠，以及在第二多片式离合器2016处于闭合位置时由压板2021轴向施加作用。

压板2021通过轴向轴承2024和轴向轴承环2036与设计为操纵球体的操纵体2023作用连接。

操纵体2023设置在安置于变速器外壳28上的斜面结构2058与轴向轴承2024的轴向轴承环2036之间。

如在这里可以清楚看出的那样，第二操纵元件2012的第二驱动齿2035与第二中间轮2030的齿部啮合。在这里，第二操纵元件2012借助轴向轴承2048和轴向轴承2047可转动地支承在变速器外壳28内。

此外在图37中还可以清楚看出，第二多片式离合器2016的内部摩擦片支架2018始终与第二空心轴2029固定连接。

在图37中表示的空挡位置，第二内部换挡接合套5′通过其内齿与内部摩擦片支架2018的外齿啮合。第二内部换挡接合套5′通过同步环53′可被置于与惰轮36的换挡齿2079啮合。

图38表示图36和37中第二外部控制换挡鼓2010的圆周段2077和第二外部换挡接合套轴向操纵单元2008的第二外部控制槽2009的俯视图。第二外部控制槽2009有三段，亦即倾斜延伸的第一段2013、直线延伸的第二段2014以及直线延伸的第三段2015。第二外部控制槽2009的直线延伸的区段2014和2015没有沿轴向延伸，它们平行于圆周段2077的边缘2091和2092布置。

第二外部换挡销2011遵循第二外部控制槽2009沿轴向跟随第二外部控制换挡鼓2010轴向固定的旋转运动，它设置在第二中间轮的第二对称轴线2099上并其之连接。在这里，第二外部换挡销2011占有五个换挡位置“1”、“2”、“3”、“4”和“5”。空挡的第一换挡位置“1”设在从倾斜延伸的第一段2013到直线延伸的第二段2014的过渡区。第二换挡位置“2”定位在第二段2014内。第三换挡位置“3”定位在第二段2014的端部。第四换挡位置“4”设在从第一段2013到第三段2015的过渡区，以及第五换挡位置“5”定位在第三段2015的端部。第二外部换挡销2011可以根据第二外部控制换挡鼓2010按圆周的换挡位置“1”至“5”沿箭头方向C或D来回运动。

所述轴向运动通过换挡拨叉预选操纵机构1093和在这里没有表示的换挡拨叉传递给在第一中间轴62上预选的第一外部换挡接合套1005，或传给在第二中间轴67上预选的第二外部换挡接合套1505。

图39表示图1和2中第二内部控制换挡鼓10′的圆周段77′和第二内部换挡接合套轴向操纵单元8′的第二内部控制槽9′的俯视图。第二内部控制槽9′有三段，亦即倾斜延伸的第一段13、直线延伸的第二段14以及直线延伸的第三段15。第二内部控制槽9′直线延伸的区段14和15平行于第二内部控制换挡鼓10′的内部圆周段77′的边缘91′和92′布置，它们没有沿轴向的延伸段。

第二内部控制换挡鼓10′和第二内部控制槽9′沿轴向跟随第二内部换挡销11′轴向固定但自由旋转的运动。在这里，第二内部换挡销11′占有五个换挡位置“1”、“2”、“3”、“4”和“5”。空挡的第一换挡位置“1”设在从倾斜延伸的第一段13到直线延伸的第三段15的过渡区。第二换挡位置“2”定位在第一段13到第二段14的过渡区。第三换挡位置“3”定位在第二段14的端部。第四换挡位置“4”已经定位在第三段15内部，以及第五换挡位置“5”定位在第三段2015的端部。第二内部控制换挡鼓10′可以沿箭头方向C或D来回运动。

第二内部控制换挡鼓10′与仅一侧作用的第二内部换挡接合套5′啮合。为此相应地使第二内部控制槽9′直线延伸的第三段15平行于边缘92′定向，但不在边缘92″附近，而是在这里表示的圆周面77′的中央。控制槽在这一区段没有沿轴向延伸。

图40表示第二离合器轴向操纵单元2007的斜面结构2058和内部换挡接合套轴向操纵单元的俯视图。如在这里可以清楚看出的那样，第二操纵元件2012的对称轴线与输入轴3的对称轴线57重合。

在第二操纵元件2012和在它下方安置的壳体固定的斜面结构2058的俯视图中，第二操纵元件2012的转角区与图39中第二内部控制槽9′的三段13、14和15相对应。五个换挡位置“1”、“2”、“3”、“4”和“5”相应于五个角度位置，第二操纵元件2012可以用总共三个在其圆周上分布的操纵体2023占有这些位置。

操纵体2023在这里是球形以及分别沿两个方向在斜面结构2058的斜面状的操纵轮廓2022上导引。在这里表示的空挡换挡位置“1”中，操纵轮廓2022分别具有相应斜面结构2058相对于图纸平面的最深位置。此最深的位置在换挡位置“2”与“4”之间延伸，如图5所示。在第二段14内朝换挡位置“3”的方向或在第三段15内朝换挡位置“5”的方向，操纵体在斜面结构2058上沿着从图纸平面向外的方向导引。

第二操纵元件2012在有限的圆周区内有驱动齿2035。驱动齿2035至少在与换挡位置“3”与“5”之间的角度对应的圆周范围上延伸。如在图40中可以清楚看出的那样，当第二操纵元件2012为了轴向移动第二内部控制换挡鼓10′而转动时，基于机械耦连，同时使操纵体2023绕轴线57运动。此时操纵体2023在与变速器外壳28连接的斜面结构2058上滚动。这三个操纵轮廓2022在换挡位置“1”与“2”之间或“1”与“4”之间，在斜面结构2058内有最深的位置，使得操纵体2023在此区域内在轴向轴承环2036上不施加或仅施加较小的恒定的力。由此使内部摩擦片组2020和外部摩擦片组2019如图36和37所示彼此松开。

第二内部换挡销11′此时从在中央的空挡换挡位置“1”出发，如图4所示，在第二内部控制槽9′内沿直线轨迹运动。当第二内部换挡销11′在倾斜延伸的第一段2013内朝换挡位置“2”的方向运动时，基于第二内部控制槽9′的倾斜设计，使第二内部控制换挡鼓10′沿轴向按箭头方向C运动，以及它带动第二内部换挡接合套5′，从而例如在内部摩擦片支架2018的转速同步后，在内部摩擦片支架2018与第六惰轮36之间建立形状接合的连接。

在这里，第二内部换挡接合套5′的内齿通过同步环53′的齿部在第六惰轮36的换挡齿2079上移动。

第二操纵元件2012通过驱动齿2035进一步转动到图4中的位置“3”，基于第二内部控制槽9′的设计，不再促使第二控制换挡鼓10′进一步轴向运动，而只是还操纵摩擦离合器组件2006。

摩擦离合器组件2006按如下所述操纵。为了传递扭矩，第二多片式离合器2016的摩擦片组2019和2020通过压板2021压紧。为此，第二操纵元件2012通过驱动齿2035转动到位置“3”，使操纵体2023在与变速器外壳28固定连接的斜面结构2058的操纵轮廓2022上滚动。

当在斜面结构2058的操纵轮廓2022上滚动时，操纵体2023如此轴向运动，使操纵体2023通过轴向轴承环2036、轴向轴承2024以及通过压板2021将压紧力施加在内部摩擦片组2020的内部摩擦片上和在外部摩擦片组2019的摩擦片上。为了松开在内部摩擦片组2020摩擦片上与外部摩擦片组2019摩擦片之间的摩擦接合的连接，第二操纵元件2012通过驱动齿2035转回其起始位置“2”，使操纵体2023不再在离合器上施加轴向力。

离合器和同步器2001沿另一个方向的工作相似。若内部换挡销11′基于第二操纵元件2012的操纵从其换挡位置“1”朝换挡位置“4”和然后向“5”的方向运动，则第二内部控制换挡鼓10′不沿轴向运动。从换挡位置“4”起，第二操纵元件2012开始朝换挡位置“5”转动，以及接着促使闭合第二摩擦离合器组件2006，类似于上面说明的从换挡位置“2”到换挡位置“4”的运动。

在图39中表示的五个换挡位置“1”、“2”、“3”、“4”和“5”可以这样达到，亦即使电动机通过蜗杆传动装置驱动的如图37所示的第二中间轮2030啮合在驱动齿2035内，以及围绕轴线57调整第二操纵元件2012。

图41表示离合器轴向操纵单元2007和第二内部换挡接合套轴向操纵单元8′的横截面，其中第二内部换挡销11″处于换挡位置“1”。

图42、图43、图44和图45表示第二外部换挡接合套轴向操纵单元2008和第二内部换挡接合套轴向操纵单元8′以及第二离合器轴向操纵单元2007在空挡的换挡位置“1”时对应的视图。在此换挡位置中，第二内部换挡销8″或第二外部换挡销2011设在第二内部控制换挡鼓10′或第二外部控制换挡鼓2010的第二内部控制槽9′或第二外部控制槽2009的第一段13或2013与第二段14或2014之间的过渡区内。第二外部控制换挡鼓2010和第二内部控制换挡鼓10′此时处于中央位置。

图46、图47、图48和图49表示第二外部换挡接合套轴向操纵单元2008和第二内部换挡接合套轴向操纵单元8′以及第二离合器轴向操纵单元2007在换挡位置“2”时对应的视图。在此换挡位置中，第二外部换挡销2011或第二内部换挡销11″设在第二内部控制槽9′或第二外部控制槽2009从倾斜延伸的第一段13和2013到直线延伸区段2014中央的过渡区。第二内部控制换挡鼓10′相对于中央位置沿方向C向左移动，如图14所示。第二外部控制换挡鼓2010基于第二外部控制槽2009的设计仍旧处于按图42的中央位置。

图50、图51、图52和图53表示第二外部换挡接合套轴向操纵单元2008和第二内部换挡接合套轴向操纵单元8′以及第二离合器轴向操纵单元2007在换挡位置“3”时对应的视图。在此换挡位置中，外部换挡销2011或11′设在第二内部控制槽9′或第二外部控制槽2009内直线延伸的第二段14和2014端部。控制换挡鼓10′相对于中央位置沿方向C向左移动，如图18所示。轴向轴承环向右移动。第二外部控制换挡鼓2010基于第二外部控制槽2009的设计仍旧处于按图42和图46的中央位置。

其中图50和图51更详细地表示第二外部换挡销2011或第二内部换挡销11′在第二外部控制槽2009或第二内部控制槽9′内的换挡位置“3”。在此换挡位置中，第二外部换挡销2011或第二内部换挡销11′几乎到达第二外部控制槽2009或第二内部控制槽9′第二段2014或14的端部。第二外部控制换挡鼓2010在区段2014或14内没有相对于换挡位置“2”进行进一步轴向移动。

如在图53中与图52比较可以看出的那样，操纵体2013在换挡位置“3”相对于换挡位置“2”提升。在从换挡位置“2”向换挡位置“3”过渡时，操纵球体2023开始将一个力施加在第二多片式离合器2016的第二压板2021上。在这种情况下，在置入换挡位置“2”后，当第二内部换挡接合套5′的内齿与第四惰轮34的轴向齿2079的同步化阶段结束时，才使压力增大。

在换挡位置“3”，操纵体2023通过沿箭头方向D(见图52)旋转第二操纵元件2012而处于一个换挡位置，在此换挡位置中，它将一个较大的力施加在第二多片式离合器2016的压板2021上。这种情况也表示在图53中，在此图中，轴向轴承环2036与固定在变速器外壳1128上的斜面结构2058之间的距离，与图49中所表示的相比变大。

图54、图55、图56和图57表示第二外部换挡接合套轴向操纵单元2008和第二内部换挡接合套轴向操纵单元8′以及第二离合器轴向操纵单元2007在换挡位置“4”时对应的视图。在此换挡位置“4”中，第二外部换挡销2011处于第二外部控制槽2009从倾斜延伸的第一段2013到直线延伸区段2015的过渡区。第二内部控制换挡鼓10′处于空挡位置以及没有移动。第二外部控制换挡鼓2010在区段2013或13内，相对于换挡位置“2”向右沿箭头方向“D”存在轴向移动。

外部换挡接合套轴向操纵单元的换挡销2011所述的轴向运动，通过换挡拨叉预选操纵机构1093和在这里没有表示的换挡拨叉传递给在第一中间轴62上预选的第一外部换挡接合套1005或传递给在第二中间轴67上预选的第二外部换挡接合套1505。

图58、图59、图60和图61表示第二外部换挡接合套轴向操纵单元2008和第二内部换挡接合套轴向操纵单元8′以及第二离合器轴向操纵单元2007在换挡位置“5”时对应的视图。在此换挡位置中，第二外部换挡销2011处于第三段2015的端部。第二内部控制换挡鼓10′保持处于中央位置，因为在内部控制换挡鼓10′中央的第二内部控制槽9′在第三段15内在中央和直线延伸。第二外部控制换挡鼓2010处于与在图54中所表示的换挡位置“4”相同的轴向位置。类似于图53，在换挡位置“5”中，操纵体2023通过沿箭头方向C旋转第二操纵元件2012而处于一个换挡位置，在此换挡位置中，它将一个较大的力施加在第二多片式离合器2016的压板2021上。这种情况也表示在图61中，在此图中，轴向轴承环2036与固定在变速器外壳1128上的斜面结构2058之间的距离，与图57中所表示的相比变大。

取决于旋转方向，或内部换挡接合套通过内部换挡接合套轴向操纵单元操纵，或外部换挡接合套通过外部换挡接合套轴向操纵单元操纵。离合器的操纵通过离合器轴向操纵单元进行，与旋转方向无关。

在图36至61中表示的包括第一摩擦离合器组件1006和第二摩擦离合器组件2006的换挡装置101，通过第一离合器轴向操纵单元1007和通过第二离合器轴向操纵单元2007与第一外部换挡接合套轴向操纵单元1008、第一内部换挡接合套轴向操纵单元8和与第二外部换挡接合套轴向操纵单元2008以及第二内部换挡接合套轴向操纵单元8′配合工作，可以置入六种扭矩传动比和挡位a、b、c、d、e和f。这在下面分别从图36和37中的空挡位置出发说明。为了置入挡位a，首先使第一操纵元件1012绕轴线57转动。为此，第一操纵元件1012的驱动齿1035与第一中间轮1030啮合，后者由第一驱动器1025驱动。此时，第一内部控制换挡鼓10与第一内部换挡接合套5从空挡的换挡位置“1”朝第五惰轮35的换挡齿的方向移到换挡位置“2”。

第五惰轮35在换挡位置“2”将其换挡齿通过第一内部换挡接合套5与第一内部摩擦片支架1018形状接合的连接并开始接合过程。在这里，球状操纵体1023在斜面结构1058上朝换挡位置“3”的方向滚动，并将逐渐增大的压紧力施加在第一多片式离合器1016的压板1021上，直至在第一多片式离合器1016内达到摩擦接合，以及在换挡位置“3”结束在第五惰轮35与第五固定轮45之间挡位a的置入。

在第一多片式离合器1016闭合后，用于挡位a的力流，从输入轴3经过外部摩擦片支架1017，通过外部摩擦片组1019和内部摩擦片组1020、第一内部换挡接合套5、第五惰轮35的换挡齿，并通过斜齿向第五固定轮45延伸，以及通过第一中间轴62向第一从动齿轮51延伸。

为了置入挡位b，首先使第一操纵元件1012绕轴线57转动。

轴向固定的外部和可转动的第一外部控制换挡鼓1010使可轴向运动的第一外部换挡销1011移动，并由此(通过第一换挡拨叉预选操纵机构1093进行选取)借助在这里没有表示的换挡拨叉，使在第一中间轴62上的第一外部换挡接合套1005移动，直至同步化结束，以及第一外部换挡接合套1005的轴向齿1050与在第一中间轴62上的第一惰轮31的换挡齿1978啮合。

通过进一步转动第一操纵元件1012，如上面已说明的那样闭合第一多片式离合器1016。

在第一多片式离合器1016闭合后，力流从输入轴3经过第一外部摩擦片支架1017，通过第一外部摩擦片组1019和第一内部摩擦片组1020，延伸到第一内部摩擦片支架1018上，以及从那里通过第一空心轴1029延伸到第一固定轮41上。第一固定轮41将力流通过其与第一惰轮31啮合的斜齿导向第一中间轴62，它将力流供给第一从动齿轮51。

为了置入挡位c，使第一操纵元件1012绕轴线57转动。

轴向固定和可转动的第一外部控制换挡鼓1010使在操纵轴1095上只能轴向运动的第一换挡销1011移动，并由此(通过第一换挡拨叉预选操纵机构1093进行选取)借助在这里没有表示的换挡拨叉，使在中间轴67上的第二外部换挡接合套1505移动，直至同步化结束，以及第一外部换挡接合套1005的轴向齿与在第二中间轴67上的第二惰轮32的换挡齿啮合。

通过进一步转动第一操纵元件1012，如上面已说明的那样闭合第一多片式离合器1016。

在第一多片式离合器1016闭合后，力流从输入轴3经过第一外部摩擦片支架1017，通过第一外部摩擦片组1019和第一内部摩擦片组1020，延伸到第一内部摩擦片支架1018上，以及从那里通过第一空心轴1029延伸到第二固定轮42上。第二固定轮42将力流通过其与第二惰轮32啮合的斜齿导向第二中间轴67，它将力流供给第二从动齿轮52。

为了置入挡位d，使第二操纵元件2012绕轴线57转动。

此时第二内部控制换挡鼓10′和第二内部换挡接合套5′从图4所示空挡的换挡位置“1”朝第六惰轮36的换挡齿的方向移到换挡位置“2”。

第六惰轮36在换挡位置“2”将其换挡齿2079通过第二内部换挡接合套5′与第二内部摩擦片支架2018形状接合地连接并开始接合过程。在这里，球状操纵体2023在斜面结构2058上朝换挡位置“3”的方向滚动，并将逐渐增大的压紧力施加在第二多片式离合器2016的压板2021上，直至在第二多片式离合器2016内达到摩擦接合，以及在换挡位置“3”中，结束在第六惰轮36与第六固定轮46之间挡位d的置入。

在第二多片式离合器2016闭合后，力流从输入轴3经过第二外部摩擦片支架2017，通过第二外部摩擦片组2019和第二内部摩擦片组2020、第二内部换挡接合套5′、第六惰轮36的换挡齿2079，并通过斜齿向第六固定轮46延伸，以及通过第一中间轴62向第一从动齿轮51延伸。

为了置入挡位e，使第二操纵元件2012绕轴线57转动，为此第二驱动器2025驱动第二中间轮2030，它的齿部与第二操纵元件2012的第二驱动齿2035啮合。

可轴向运动的第二外部换挡销2011，基于其轴向固定和可自由旋转运动的第二外部控制换挡鼓2010的转动，以及(通过第一换挡拨叉预选操纵机构1093进行选取)借助在这里没有表示的换挡拨叉，使第一外部换挡接合套1005沿方向C移动，直至同步化结束，以及第一外部换挡接合套1005的轴向齿1050与第四惰轮34的换挡齿啮合。

通过进一步转动第二操纵元件2012，闭合第二多片式离合器2016。

在第二多片式离合器2016闭合后，力流从输入轴3经过第一外部摩擦片支架2017，通过第一外部摩擦片组2019和第一内部摩擦片组2020，延伸到第一内部摩擦片支架2018上，以及从那里通过第二空心轴2029延伸到第四固定轮44上。第四固定轮44将力流通过其与第四惰轮34啮合的斜齿导向第一中间轴62，它将力流供给第一从动齿轮51。

为了置入挡位f，使第二操纵元件2012绕轴线57转动，为此第二驱动器2025驱动第二中间轮2030，它的齿部与第二操纵元件2012的第二驱动齿2035啮合。

可轴向运动和旋转固定的第二外部换挡销2011，通过轴向固定和可旋转运动的第二外部控制换挡鼓2010的转动，以及(通过第一换挡拨叉预选操纵机构1093进行选取)借助在这里没有表示的换挡拨叉，使在第二中间轴67上的第二外部换挡接合套1505沿方向C移动，直至同步化结束，以及在第二中间轴67上的第二外部换挡接合套1505的轴向齿与第三惰轮33的换挡齿啮合。

通过进一步转动第一操纵元件1012，闭合第二多片式离合器2016。

在第二多片式离合器2016闭合后，力流从输入轴3经过第二外部摩擦片支架2017，通过第二外部摩擦片组2019和第二内部摩擦片组2020，延伸到第二内部摩擦片支架2018上，以及从那里通过第二空心轴2029延伸到第三固定轮43。第三固定轮43将力流通过其与第三惰轮33啮合的斜齿导向第二中间轴67，它将力流供给第二从动齿轮52。

图62表示曲线图，包括在置入一个挡位时如图8、12和16所示的第二内部换挡接合套5′轴向运动的变化走向与作用在第二操纵元件2012的操纵体2023上的轴向力的变化走向的比较。曲线A表示第二内部换挡接合套5′轴向运动过程，而曲线B表示作用在操纵体2023上的轴向力。沿纵座标方向表示各自的力或各自的行程，以及沿横座标方向表示时间t。

在时刻t＝t₀，第二内部换挡销11′处于空挡的换挡位置“1”。从时刻t₀起，基于第二控制换挡鼓10′的运动，使第二内部换挡接合套5′的轴向移动逐渐增加，如曲线A所示。借助操纵轮廓2022作用在操纵球体2023上的轴向力，在从t₀到t₁的时间段内保持为零，亦即没有力作用在操纵体2023上。

随着在时刻t₁到达换挡位置“2”，终止第二内部换挡接合套5′的轴向移动，如曲线A所示。另一方面，作用在操纵体2023上的轴向力在增加，因为随着在时刻t₁的换挡位置“2”，到达了操纵轮廓2022的斜面区。操纵体2023作用在压板2021上的轴向力逐渐增加，直至在时刻t₂的换挡位置“3”达到目标值。

图63表示在从第一摩擦离合器组件1006向第二摩擦离合器组件2006负载转换时的扭矩传递曲线和与第一和第二摩擦离合器组件1006或2006相关的挡位“a”和“d”脱开和置入的过程。用实线表示的曲线A说明第一摩擦离合器组件2006的扭矩传递与时间t的关系，以及用实线表示的曲线B说明第二摩擦离合器组件2006的扭矩传递与时间t的关系。用虚线表示的曲线C说明第一内部换挡接合套5的运动与时间t的关系，以及用虚线表示的曲线D说明第二内部换挡接合套5′的运动与时间t的关系。

在时刻t₀，如曲线A所示，第一摩擦离合器组件1006松开，亦即不处于摩擦接合状态以及它不传递扭矩，因为没有值得一提的力通过操纵体1023施加在第一压板1021上。在此时刻t₀，第一内部控制换挡鼓10和第一内部换挡接合套5处于空挡的换挡位置“1”。如曲线C所示，开始挡位a的置入过程，以及在时刻t₁，当第一内部换挡接合套5到达换挡位置“4”时过程结束。

如曲线D所示，在时刻t₀，第二摩擦离合器组件2006闭合以及它传递全部扭矩。第二内部换挡接合套5′在从t₀到t₁的整个时间段内处于换挡位置“3”，从而通过第六固定轮46传递全部扭矩。

在时刻t₁，开始减小第二摩擦离合器组件2006的扭矩传递，同时第一摩擦离合器组件1006的扭矩传递已经增加，如在t₁与t₂之间的时间段内曲线A和B表示的那样。与此同时，第二内部控制换挡鼓10′和第二内部换挡接合套5′从换挡位置“3”过渡到换挡位置“2”，但是没有退出挡位d。只有当在时刻t₂离开换挡位置“2”时，才开始在换挡位置“T”退出挡位d。这便允许在挡位d与a之间无级换挡和接合。

尽管在这里表示一种有两个中间轴的变速器，但所说明的换挡装置原则上也可以只用单个中间轴工作。

在图1至26中的操纵球体2023可以沿径向无间隙地在操纵元件2012内导引，以保证良好的功能。此外，球形操纵体2023还在轴向轴承环2036中设计为圆周槽的环形轮廓内滚动。

为了空心轴与相应内部摩擦片支架的旋转接合，应优选轴向齿部。

在上述实施例中应强调指出，内部控制换挡鼓沿轴向相对于换挡接合套固定设置，但能相对于它旋转。

图64表示按本发明第二种实施形式的变速器2的换挡装置102，包括第二离合器和同步器2001。这种换挡装置102与如在图36至61中所示本发明第一种实施形式的第二离合器和同步器2001不同。一个区别在于，取代两个在两侧作用的外部换挡接合套1005或1505，在第一中间轴62和第二中间轴67上设置一个单侧作用的第一外部换挡接合套2005和一个单侧作用的第二外部换挡接合套2505。

单侧作用的第一外部换挡接合套2005和单侧作用的第二外部换挡接合套2505通过配属的外部控制换挡鼓，与换挡拨叉预选操纵机构配合工作进行操纵，在图29中表示了其中的第二换挡拨叉预选操纵机构2093。

表示的其他构件具有如在前面的图36至61中相同的功能，以及相应地用同样的标记表示。换挡接合套轴向移动的方向与齿轮配置有关，这原则上可以沿两个方向进行。

图65表示机动车80，包括发动机体81和传动链82。具有在这里没有表示的变速器外壳的变速器2在发动机体81的后部区内与按前面的图表示的离合器和同步器1接合。传动链82有万向节轴83和差速传动机构84，用于驱动后工作轮85。发动机扭矩借助变速器和机械耦连的离合器和同步器转换为驱动扭矩，以及通过万向节轴83和差速传动机构84输送给后工作轮85。

作为其替代方式，也可以借助相应设计的变速器驱动在这里没有表示的机动车的前工作轮，变速器配备有至少一个前面所述方式的换挡装置。在这里原则上无关的是，传动轴是否沿着还是横向于机动车的行驶方向设置。

Claims (19)

1.一种用于能够换挡的变速器的换挡装置，其中，所述换挡装置具有：

换挡接合套，其能够在第一位置与第二位置之间运动，所述换挡装置的第一惰轮在所述第一位置中能够相对于轴转动，所述换挡接合套在所述第二位置中将所述第一惰轮与所述轴抗扭地连接，

摩擦离合器组件，其能够在第一位置与第二位置之间运动，所述摩擦离合器组件的两个部分在所述第一位置中能够彼此相对转动，所述两个部分在所述第二位置中摩擦接合地连接，以及

操纵元件，其在一个自由度内经由中间位置能够在空挡位置与第一换挡位置之间运动，

其中，在所述空挡位置中，所述换挡接合套和所述摩擦离合器组件分别处在其各自的第一位置上，

在所述中间位置中，所述换挡接合套处在其第二位置上，并且所述摩擦离合器组件处在其第一位置上，并且

在所述第一换挡位置中，所述换挡接合套和所述摩擦离合器组件分别处在其各自的第二位置上，

并且其中，设有换挡接合套轴向操纵单元，所述换挡接合套轴向操纵单元具有控制换挡鼓和在所述控制换挡鼓的控制槽内导引的换挡销，并且所述控制槽的至少一个区段螺旋线状地围绕所述控制换挡鼓延伸。

2.按照权利要求1所述的换挡装置，其中，所述轴是输入轴，并且所述摩擦离合器组件的一个部分与所述输入轴抗扭地连接，并且所述摩擦离合器组件的另一个部分与所述换挡接合套抗扭地连接。

3.按照权利要求1所述的换挡装置，其中，所述轴是中间轴，并且所述第一惰轮与第二轴的齿轮相啮合，所述第二轴通过摩擦离合器组件能够松脱地与输入轴摩擦接合地连接。

4.按照权利要求3所述的换挡装置，其中，所述第二轴是与所述输入轴同心的空心轴。

5.按照权利要求1所述的换挡装置，其中，所述换挡销与所述操纵元件固定连接。

6.按照权利要求1所述的换挡装置，其中，所述换挡接合套轴向操纵单元通过齿部与所述操纵元件互相啮合。

7.按照权利要求1所述的换挡装置，其中，所述控制换挡鼓相对于所述换挡接合套轴向固定并且沿周向相对于所述换挡接合套能够转动。

8.按照权利要求1所述的换挡装置，其中，所述控制换挡鼓在壳体侧抗扭地固定，并且同时能够轴向移动。

9.按照权利要求1所述的换挡装置，其中，所述操纵元件从所述空挡位置还能够运动到第二换挡位置，并且所述换挡接合套在所述第一位置与第三位置之间能够轴向运动，其中，第二惰轮在所述第三位置中形状接合地与所述换挡接合套连接。

10.按照权利要求1所述的换挡装置，其中，所述操纵元件从所述空挡位置还能够运动到第二换挡位置，并且第二换挡接合套耦连在所述操纵元件上，以便在所述操纵元件处于所述空挡位置时，占据第一位置，第二惰轮在该第一位置中能够相对于轴转动，并且当所述操纵元件处于所述第二换挡位置时，占据第二位置，所述第二换挡接合套在该第二位置中将所述第二惰轮与所述轴抗扭地连接，相对于该轴所述第二惰轮在第一位置中能够转动。

11.按照权利要求10所述的换挡装置，其中，支承着所述第二惰轮的轴还支承着与所述第一惰轮相啮合的齿轮。

12.按照权利要求1所述的换挡装置，其中，所述摩擦离合器组件包括多片式离合器，所述摩擦离合器组件的一部分包括容纳在第一摩擦片支架内的第一摩擦片组，并且另一部分包括容纳在与所述换挡接合套相连接的第二摩擦片支架内的第二摩擦片组。

13.按照权利要求9或10所述的换挡装置，其中，所述操纵元件的自由度是旋转自由度，并且操纵体能够随同所述操纵元件转动并且与操纵轮廓相接触地结合所述转动能够轴向移动，用于驱动所述摩擦离合器组件在所述第一与第二位置之间运动。

14.按照权利要求13所述的换挡装置，其中，所述换挡装置具有至少两个操纵体。

15.按照权利要求13所述的换挡装置，其中，所述操纵轮廓包括斜面，所述操纵体能够沿着所述斜面运动。

16.按照权利要求13所述的换挡装置，其中，所述操纵轮廓被如此成型，用于当所述操纵元件从所述空挡位置运动到所述第二换挡位置时，便随之驱动所述摩擦离合器组件从所述第一位置运动到所述第二位置。

17.按照权利要求1所述的换挡装置，其中，所述换挡装置具有调节机构，用于驱动所述操纵元件在所述一个自由度内运动。

18.一种变速器，具有第一和第二换挡装置，所述第一和第二换挡装置是如权利要求1至17之一所述的换挡装置，其中，轴是两个换挡装置共同的轴，并且其中，所述变速器的中间轴还支承着

-与第一换挡装置的第一惰轮相啮合的第一固定轮，以及

-与第二换挡装置的第二惰轮相啮合的第二固定轮。

19.一种变速器，具有第一和第二换挡装置，所述第一和第二换挡装置是如权利要求1至17之一所述的换挡装置，其中，轴是两个换挡装置共同的轴，输入轴支承着两个与之同心的空心轴，并且两个换挡装置的第一惰轮分别与所述空心轴之一的齿轮相啮合。