CN104769300A - 用于机动车传动系的形锁合换挡单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车传动系的形锁合换挡单元，具有第一离合器半部(10a；10b；10c,10d)和第二离合器半部(11a；11b；11c,11d)，所述第一离合器半部和第二离合器半部为了建立抗扭连接而沿着操纵方向(12a；12b；12c,12d)相对于彼此可移动地布置，其中至少第一离合器半部(10a；10b；10c,10d)具有至少一个第一啮合件(13a；13b；13c,13d)和相对于第一啮合件(13a；13b；13c,13d)可移动的第二啮合件(14a；14b；14c,14d)，其中所述啮合件(13a,14a；13b,14b；13c,14c,13d,14d)沿周向方向(15a；15b；15c,15d)相互可移动地布置。

Description

用于机动车传动系的形锁合换挡单元

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的形锁合换挡单元。

背景技术

由DE 10 2010 004 956 A1已经已知一种用于机动车传动系的形锁合换挡单元，具有第一离合器半部和第二离合器半部，所述第一离合器半部和第二离合器半部为了建立抗扭连接(不可相对旋转的连接)而沿着操纵方向相对于彼此可移动地布置，其中第一离合器半部具有第一啮合件和相对于第一啮合件可移动的第二啮合件。

此外由书“Freilaufkupplungen-Berechnung und Konstruktion”(KarlSigwart Hart,Springer出版社,1961,附图157)已知一种形锁合换挡单元，其中一个离合器半部的两个啮合件沿周向方向相互可移动地布置。

发明内容

本发明所基于的任务尤其在于，低成本地提高形锁合换挡单元的换挡舒适性。该任务通过根据权利要求1的按照本发明的形锁合换挡单元解决。本发明的改进方案由从属权利要求得出。

本发明基于一种用于机动车传动系的形锁合换挡单元，具有第一离合器半部和第二离合器半部，所述第一离合器半部和第二离合器半部为了建立抗扭连接而沿着操纵方向相对于彼此可移动地布置，其中至少第一离合器半部具有至少一个第一啮合件和相对于第一啮合件可移动的第二啮合件。

在此，所述啮合件沿周向方向相互可移动地布置。由此，在形锁合换挡单元的在各离合器半部之间在转速不同的情况下建立抗扭的连接的啮合过程中，第一离合器半部的啮合件中之一在与第二离合器半部的啮合件接触的情况下沿着圆周弯曲，由此在第一离合器半部的弯曲的啮合件的齿与第二离合器半部的啮合件的齿之间存在棱边到棱边接触或者小幅度重合的侧面接触的情况下可以将反作用于第二离合器半部的啮合件的齿的反作用力保持得很小。在此，将棱边理解为齿的边缘区域，特别是齿的斜的边缘区域。在此，将侧面理解为齿的一个面，该面基本上平行于操纵方向布置并且通过该面在结束啮合过程之后可以传递扭矩。

因为在以棱边到棱边的接触的情况下仅齿棱边代替齿侧面进行接触并且由此接触的齿仅微小地接触，所以通过啮合件中之一的弯曲并因此通过小的反作用力防止了所述接触再松脱，由此离合器半部可以进一步彼此啮合，直至调节出接触的齿的、用于扭矩传递的足够高的接触比。通过避免棱边到棱边接触再松脱，可以阻止咔咔作响，由此可以避免在啮合的形锁合换挡单元中的振动和冲击并因此避免齿的损坏。可以集成一种机械的齿隙传感器，该齿隙传感器类似于在赛车传动装置中的电子齿隙传感器那样仅在如下区域中允许啮合，在该区域中排除了咔咔作响。由此，可以在不应用附加电子装置的情况下提高形锁合换挡单元的换挡的振动和/或噪音舒适性，由此可以低成本地提高形锁合换挡单元的换挡舒适性。此外，还可以提供舒适的形锁合换挡单元，该形锁合换挡单元相比于力锁合换挡单元、特别是薄片换挡单元在打开运行状态下具有小的阻力损耗，由此例如可以提供低损耗的机动车传动装置，其具有高的换挡舒适性。特别是应将“啮合件”理解为如下元件，该元件具有至少一个齿，该齿设置为用于，形锁合地啮合到另一离合器半部的啮合件的齿部中。特别是应将“周向方向”理解为如下方向，该方向围绕操纵方向走向。操纵方向优选限定了一个轴承轴线的方向，啮合件围绕该方向相对于彼此可旋转地布置。在此，啮合件基本上布置在绕轴承轴线的一个圆周上。形锁合换挡单元优选构成为可切换的爪式离合器或可切换的爪式制动器。优选地，形锁合换挡单元用于自动行星齿轮传动装置，由此特别是可以特别有利地构成降挡，其中闭合形锁合换挡单元。特别是应将“设置”理解为专门设计、配备和/或布置。

在此，第一离合器半部具有设置为用于扭矩传递的基体，第一啮合件与该基体刚性连接并且第二啮合件相对于该基体可旋转地布置。由此，可以使第二啮合件以一个确定的角度相对于第一啮合件旋转，由此可以有利地延迟或者逐步建立扭矩传递，直至在离合器半部之间建立更安全的形锁合。优选的是，第二啮合件围绕轴承轴线并继而围绕操纵方向相对于第一啮合件可旋转地布置。优选地，基体和第一啮合件彼此一件式地构成。特别是应将“一件式”理解为形成一个部件。

按照本发明提出，第一啮合件具有多个棘齿，而第二啮合件具有多个利齿。由此可以实现，第二离合器半部在一啮合过程中在与第一啮合件配合之前首先与第二啮合件配合，由此可以在转数不同的情况下更轻柔地实施抗扭连接的建立。利齿所具有的优点在于，通过大的啮合间隙提高了直接啮合到齿隙中的概率。啮合间隙指的是利齿相互间的间隔。在此，利齿通过与第二离合器半部的啮合件的齿的接触而旋转直至利齿贴靠在棘齿或止挡部上，由此可以实现：可以提供足够时间，以便在离合器半部之间建立安全形锁合。此外可以实现的是，只有当安全地建立形锁合时才在离合器半部之间发生扭矩传递。应该将“棘齿”理解为第一刚性啮合件的齿，该齿在其位置上在一定程度上阻止啮合过程。特别是应将“棘齿”理解为第一啮合件的齿，该齿为了扭矩传递而构成为用于利齿的形锁合止挡部并因此优选构成一个角度，利齿可以相对于棘齿旋转了该角度和/或该角度限制利齿的沿周向方向定向的运动自由度。优选的是，利齿相对于棘齿可以旋转的角度选择为这样大，即在利齿贴靠在棘齿上并且在发生扭矩传递之前给予啮合的爪半部足够时间来建立足够的接触比。特别是应将“利齿”理解为第二可旋转的啮合件的齿，该齿设置为用于，在啮合过程中在第二离合器半部的啮合件的齿接触棘齿之前，接触第二离合器半部的啮合件的齿。有利的是，利齿沿操纵方向相比于棘齿更长地构成。理想情况下利齿要更长一个数值，该数值等于在利齿与第二离合器半部的一个齿之间的最小接触比。在第二离合器半部上的齿特别有利地构成为正好与第一离合器半部的利齿一样长。

特别地有利的是，利齿沿周向方向在分别两个棘齿之间可移动地布置。由此，可以在负荷变化的情况下阻止抗扭连接的离合器半部的旋转，由此可以在负荷变化的情况下防止所谓的转换间隙并由此防止冲击噪音。

为了在两个利齿之间提供有利的周向间隔而更为有利的是，棘齿具有比利齿的周向尺寸更大的周向尺寸。由此，可以在齿对齿位置的情况下实现了，在齿对齿位置松脱之后将第二离合器半部的啮合件的齿安全地啮合到下一齿隙中，由此可以提高啮合概率。特别是应将“周向尺寸”理解为沿圆周方向的尺寸。

有利的方式是，利齿和棘齿在此基本上布置在围绕轴承轴线的一个圆周上。也就是说，棘齿和利齿基本上具有与轴承轴线的相同的径向间隔。特别有利的方式是，第二离合器半部的齿在一个绕轴承轴线的具有基本上相同半径的圆周上布置。

此外有利的是，在利齿与棘齿之间的周向间隔基本上等于第二离合器半部的齿的周向尺寸的整数倍，其中所述整数倍也包括一倍。由此可以在两个离合器半部的啮合状态下避免转换间隙。将转换间隙理解为在啮合状态下在第一离合器半部的齿与第二离合器半部的齿之间的间隙，该间隙在负载方向相反的情况下导致两个离合器半部相对的冲击。

原则上，不仅是棘齿而且利齿也可以沿轴向或径向相对于轴承轴线布置。第二离合器半部的啮合件同样可以沿轴向或沿径向布置。

为了节约成本此外有利的是，棘齿布置在第一啮合件的内圆周上而利齿布置在第二啮合件的端侧上，由此可以构造简单地建立利齿的可旋转布置和棘齿的刚性布置。

为了相互间弹性可移动地布置啮合件，第一离合器半部在一个特别有利的设计方案中具有缓冲单元，该缓冲单元相对于第一啮合件沿至少一个周向方向弹性可移动地支承第二啮合件。由此，可以在离合器半部之间的抗扭连接松脱之后自动调节并保持第二啮合件相对于第一啮合件的预定的初始位置。此外，可以由此在转数不同的情况下在建立抗扭连接时缓冲碰撞脉冲，由此可以特别低噪声地构成形锁合换挡单元的换挡。此外，可以限制反作用力，该反作用力由第一离合器半部的第二啮合件施加到第二离合器半部的啮合件，由此可以简化离合器半部彼此的接合，因为通过弹性支承限制了在齿侧面之间与接合运动相互作用的摩擦。优选地，缓冲单元沿两个周向方向相对于第一啮合件弹性支承第二啮合件，由此，在转数不同的情况下进行啮合时结合旋转方向颠倒可以可靠地阻止咔咔作响。优选地，缓冲单元具有至少一个弹性件，该弹性件是可重复变形的，且不会由此机械地损坏或破坏元件，并且该弹性件特别是在变形之后自动重新返回原始位置。

此外还提出，缓冲单元具有至少一个弹簧，由此可以特别有利地弹性可移动地支承第二啮合件。弹簧优选构成为螺旋弹簧。原则上，缓冲单元可以备选地作为弹性件具有橡胶件等。特别有利地，该弹性件或弹簧具有非线性渐进的弹簧特性曲线。

为了确保形锁合换挡单元安全且快速地插入，特别有利的是，啮合件附加地相对于彼此沿着操纵方向弹性可移动地布置。由此，在齿对齿位置的情况下啮合件中之一可以轴向弹性弯曲并且暂存接合力，该接合力随后在齿对齿位置松脱的情况下可以用于完全啮合并进而用于结束啮合过程。

此外有利的是，第二离合器半部具有设置为用于扭矩传递的基体以及至少一个沿着操纵方向相对于基体弹性可移动地布置的啮合件，该啮合件抗扭地与基体连接，由此在齿对齿位置的情况下可以进一步改善形锁合换挡单元的插入。

附图说明

另外的优点由以下附图描述获得。附图中示出了本发明的四个实施例。附图、附图说明以及权利要求包含多个组合特征。本领域内技术人员有利地也单独地考虑各个特征并且总结为有意义的另外的组合。其中：

图1示出了机动车传动系的可切换的形锁合换挡单元的原理图，该形锁合换挡单元具有第一离合器半部和第二离合器半部以及设置为用于操纵形锁合换挡单元的操纵单元；

图2示意地示出了打开状态下的形锁合换挡单元；

图3示意地示出了闭合状态下的形锁合换挡单元；

图4示出了第一离合器半部的分解图；

图5示出了第一离合器半部的第二啮合件和缓冲单元；

图6透视地示出了装配状态下的第一离合器半部的一部分；

图7示出了第二离合器半部的啮合件，该啮合件在啮合过程中接触第一离合器半部的第二啮合件；

图8示出了爪半部的啮合状态；

图9示意地示出了备选构成的打开状态下的形锁合换挡单元；

图10示意地示出了备选构成的闭合状态下的形锁合换挡单元；

图11示意地示出了打开状态下的形锁合换挡单元的第三实施例；

图12示意地示出了闭合状态下的来自图11的形锁合换挡单元；以及

图13示意地示出了打开状态下(图13a)和闭合状态下(图13b)的另一备选构成的形锁合换挡单元。

具体实施方式

图1至8示出了机动车传动系的形锁合换挡单元，该形锁合换挡单元用在一个未进一步示出的机动车传动装置中。机动车传动装置在此构成为行星传动装置结构方式的分级自动传动装置。

形锁合换挡单元具有第一离合器半部10a和第二离合器半部11a，它们为了建立抗扭的连接而沿着操纵方向12a相对于彼此可移动地布置。为了换挡并继而为了建立抗扭的连接，第一离合器半部10a沿操纵方向12a可以主动运动。为此，机动车传动装置具有操纵单元28a，该操纵单元具有操纵活塞29a，该操纵活塞为了形锁合换挡单元的换挡而连接到第一离合器半部10a上。操纵单元28a在此设计为液压的，但是原则上也可以设计为气动的。而且机电操纵也是可能的，例如通过控制筒和伺服电机。

为了形成抗扭的连接，第一离合器半部10a具有两个啮合件13a、14a，而第二离合器半部11a具有啮合件30a，其中第一离合器半部10a的这两个啮合件13a、14a为了建立抗扭的连接而可以与第二离合器半部11a的啮合件30a形锁合连接。

为了集成机械齿隙传感器功能，第一离合器半部10a的啮合件13a、14a沿周向方向15a相互间可移动地布置。啮合件13a、14a相对地绕操纵方向12a可旋转。所述啮合件沿周向方向15a相互间可移动地支承。操纵方向12a在此限定了轴承轴线，啮合件13a、14a可以围绕该轴承轴线相对地旋转。

为了扭矩传递，第一离合器半部10a具有基体16a，该基体在该实施例中与传动装置壳体46a抗扭地连接。基体16a具有用于操纵活塞29a的外齿部31a。操纵活塞29a借助外齿部31a与基体16a抗扭地连接。操纵活塞29a为了形锁合换挡单元的换挡而连接到基体16a。原则上基体16a也可以与传动轴抗扭地连接。

第一啮合件13a与基体16a一件式地并因此刚性地连接。基体16a构成第一啮合件13a。操纵活塞29a因此与第一啮合件13a抗扭地连接。第二啮合件14a相对于基体16a以一个确定的角度可旋转地布置。第二啮合件相对于第一啮合件13a可旋转地进行支承。因此，第二啮合件14a相对于传动装置壳体46a以所述角度可旋转地支承。在此，第二啮合件14a轴向抗移动地与基体16a连接并继而与第一啮合件13a连接。与基体16a刚性连接的第一啮合件13a在下文中称为刚性啮合件13a，而相对于基体16a可旋转地布置的第二啮合件14a在下文中称为可旋转的啮合件14a。

刚性啮合件13a具有多个棘齿17a、18a、19a，所述棘齿沿着周向方向15a相互间隔地布置。刚性啮合件13a构成为刚性爪环，棘齿17a、18a、19a围绕其圆周均匀分布地固定布置在该刚性爪环上。刚性啮合件13a一件式地构成。棘齿17a、18a、19a在相互间分别具有周向间隔。在此，棘齿17a、18a、19a布置在刚性啮合件13a的内圆周上。该棘齿径向延伸到刚性啮合件13a的中点。

可旋转的啮合件14a具有多个利齿20a、21a，所述利齿沿着周向方向15a相互间隔地布置。可旋转的啮合件14a构成为可旋转的爪环，利齿20a、21a围绕其圆周均匀分布地固定布置在可旋转的爪环上。可旋转的啮合件14a一件式地构成。利齿20a、21a在彼此之间分别具有周向间隔。在此，利齿20a、21a布置在可旋转的啮合件14a的端侧上。利齿轴向沿着操纵方向12a朝第二离合器半部11a的方向延伸。原则上，可旋转的啮合件14a也可以多件式地构成。在此，啮合件14a例如可以分为多个子环。此外，原则上可以考虑的是，利齿20a、21a分开地构成，其中这些利齿固定布置在支撑件上，例如插到支撑件上和/或与支撑件焊接，其中该支撑件连同利齿20a、21a构成可旋转的啮合件。

利齿20a、21a分别在两个棘齿17a、18a、19a之间啮合并且因此沿周向方向15a可移动地分别布置在两个棘齿17a、18a、19a之间。因此，棘齿17a、18a、19a构成用于利齿20a、21a的形锁合的止挡部。棘齿17a、18a、19a限制利齿20a、21a的沿周向方向15a定向的可运动性。在棘齿17a、18a、19a之间的周向间隔限定如下角度，可旋转的啮合件14a可以以该角度相对于刚性啮合件13a旋转。棘齿17a、18a、19a和利齿20a、21a分别具有周向尺寸22a、23a，其中棘齿17a、18a、19a的周向尺寸22a比利齿20a、21a的周向尺寸23a更大。在此，利齿20a、21a将棘齿17a、18a、19a轴向地并且因此沿操纵方向12a的方向朝第二离合器半部11a的方向传递，由此提高啮合概率。但是也可能的是一种未示出的实施形式，其中利齿与棘齿的周向尺寸是相同的。

第二离合器半部11a的啮合件30a具有多个齿32a、33a，它们沿着周向方向15a相互间隔地布置。在此，第二离合器半部11a的啮合件30a的齿32a、33a的数量与第一离合器半部10a的第二啮合件14a的利齿20a、21a的数量相等。齿32a、33a绕啮合件30a的周向均匀分布地布置。所述齿布置在啮合件30a的端侧上。齿32a、33a轴向沿着操纵方向12a朝第一离合器半部10a的方向延伸。

第二离合器半部11a的啮合件30a的齿32a、33a分别具有周向尺寸34a，如果利齿20a、21a形锁合地贴靠在棘齿17a、18a、19a上(参照图3)，齿32a、33a以该周向尺寸分别在棘齿17a、18a、19a之间通过。在此，第一离合器半部10a的第二啮合件30a的利齿20a、21a的周向尺寸23a与第二离合器半部11a的啮合件30a的齿32a、33a的周向尺寸34a之和几乎与棘齿17a、18a、19a之间的周向间隔相等。由此，第一离合器半部10a的利齿20a、21a和第二离合器半部11a的齿32a、33a共同地几乎完全填充在第一离合器半部10a的棘齿17a、18a、19a之间的周向间隔，由此阻止在转向转换时的冲击。

棘齿17a、18a、19a、利齿20a、21a和齿32a、33a的几何形状可以构成为具有或没有转向斜面。在此，棘齿17a、18a、19a、利齿20a、21a和齿32a、33a的齿顶原则上可以通过不同方式形成，例如尖锐化、单侧地倾斜、倒圆或平面地形成。

此外，第一离合器半部10a还具有缓冲单元24a，该缓冲单元相对于刚性啮合件13a沿两个周向方向15a弹性可移动地支承可旋转的啮合件14a。缓冲单元24a沿周向方向15a弹性地相对于传动装置壳体46a支撑可旋转的啮合件14a。为此，缓冲单元24a具有多个弹簧25a，所述弹簧沿着第一离合器半部10a的圆周均匀分布地布置。在此，弹簧25a对可旋转的啮合件14a沿两个周向方向15a的旋转进行缓冲。缓冲单元24a弹性地沿两个周向方向15a支承可旋转的啮合件14a。所述缓冲单元在形锁合换挡单元的打开的状态下自动调节可旋转的啮合件14a相对于刚性啮合件13a的限定的初始位置并且将该形锁合换挡单元保持在打开状态下。弹簧25a分别构成为螺旋弹簧。在图6中示出了可旋转的啮合件14a相对于刚性啮合件13a的初始位置并继而示出了利齿20a、21a相对于其相邻的棘齿17a、18a、19a的初始位置。

缓冲单元24a具有环形的第一支撑件35a和环形的第二支撑件36a。第一支撑件35a具有围绕其圆周分布的支撑壁37a，而第二支撑件36a具有围绕其圆周分布的支撑壁38a。缓冲单元24a的弹簧25a分别沿周向方向15a支撑在第一支撑件35a的支撑壁37a上和第二支撑件36a的支撑壁38a上。因此，弹簧25a分别以一个端部连接在第一支撑件35a的支撑壁37a上，并且以另一端部连接在第二支撑件36a的支撑壁38a上。弹簧25a在此预紧。因此，支撑件35a、36a可以相对弹性地或可伸缩地旋转。

为了连接可旋转的啮合件14a与支撑件35a、36a，缓冲单元24a具有多个螺栓39a，所述螺栓分别布置在第一支撑件35a的支撑壁37a与第二支撑件36a的支撑壁38a之间。在此，可旋转的啮合件14a具有多个凹槽40a，而第一支撑件35a具有多个长孔41a。螺栓39a分别形锁合地啮合到可旋转的啮合件14a的相应的凹槽40a中并且在此分别伸过第一支撑件35a的一个长孔41a。

在借助操纵单元28a将形锁合换挡单元从打开状态开始操纵到闭合状态的啮合过程中，第一离合器半部10a沿着操纵方向12a朝第二离合器半部11a的方向运动。在此，第一离合器半部10a的可旋转的啮合件14a的利齿20a、21a与第二离合器半部11a的啮合件30a的齿32a、33a接触(参见图7)，由此利齿20a、21a基于在离合器半部10a、11a之间的转数差沿周向方向15a弯曲。由此，利齿20a、21a相对于棘齿17a、18a、19a旋转，由此将弹簧25a挤压在一起。利齿20a、21a因此沿着周向偏移。在此，利齿20a、21a旋转直至该利齿形锁合地贴靠在棘齿17a、18a、19a上(参见图8)。通过第一离合器半部10a沿着操纵方向12a朝第二离合器半部11a的方向的进一步运动，第二离合器半部11a的啮合件30a的齿32a、33a形锁合地啮合到棘齿17a、18a、19a之间的周向间隔中，由此扭矩在离合器半部10a、11a之间可以通过利齿20a、21a传递。

在一个脱开过程中，借助操纵单元28a将形锁合换挡单元从闭合状态开始操纵到打开状态，第一离合器半部10a沿着操纵方向12a由第二离合器半部11a移离，由此松脱形锁合。在此，弹簧25a释放并且由此利齿20a、21a自动运动到初始位置。

在图9至12中示出了本发明的两个另外的实施例。以下说明基本上限于在各实施例之间的区别，其中关于相同地表示的构件特别是关于具有相同附图标记的构件原则上也可以参照其它实施例特别是图1至8的附图和/或说明。为了区分各实施例，在附图1至8的实施例的附图标记中的字母a在图9和10的实施例的附图标记中通过字母b代替，而在图11和12的实施例的附图标记中通过字母c代替。

在图9和10中示出了用于机动车传动系的形锁合换挡单元的第二实施例，该形锁合换挡单元具有第一离合器半部10b和第二离合器半部11b，它们为了建立抗扭的连接而沿着操纵方向12b相对于彼此可移动地布置。第一离合器半部10b在此具有第一啮合件13b和相对于第一啮合件13b可移动的第二啮合件14b，其中啮合件13b、14b沿周向方向15b相互可移动地布置。为了第二啮合件14b的弹性布置，第一离合器半部10b具有缓冲单元24b，该缓冲单元包括多个弹簧25b。第一啮合件13b与基体16b刚性连接并且具有棘齿17b、18b、19b。第二啮合件14b相对于基体16b可旋转地布置并且具有利齿20b、21b。在此，棘齿17b、18b、19b具有比利齿20b、21b的周向尺寸23b更大的周向尺寸22b。

不同于之前的实施例，啮合件13b、14b附加地相对于彼此沿着操纵方向12b弹性可移动地布置。可旋转的第二啮合件14b相对于第一刚性啮合件13b附加地沿操纵方向12b并继而轴向可移动地布置。第一离合器半部10b具有第二缓冲单元42b，其相对于第一啮合件13b沿操纵方向12b弹性可移动地支承第二啮合件14b。缓冲单元42b沿操纵方向12b弹性地相对于传动装置壳体46b支撑可旋转的第二啮合件14b。为此，缓冲单元42b具有多个弹簧43b，所述弹簧沿着第一离合器半部10b的圆周均匀分布地布置。在此，弹簧43b对可旋转的第二啮合件14b的轴向移动进行缓冲。弹簧43b分别有效地布置在利齿20b、21b与传动装置壳体46b之间。弹簧43b分别以一个端部连接在利齿20b、21b上，并且以另一端部连接在传动装置壳体46b上。因此，可旋转的第二啮合件14b相对于刚性的第一啮合件13b轴向弹性地布置。缓冲单元42b自动调节可旋转的第二啮合件14b相对于刚性的第一啮合件13b的限定的轴向初始位置并且保持该初始位置。弹簧43b分别构成为螺旋弹簧。

在该实施例中，第二啮合件14b作为整体并因此连同利齿20b、21b可以相对于第一啮合件13b沿着操纵方向12b移动。然而原则上还可以考虑的是，仅第二啮合件14b的利齿20b、21b相对于第一啮合件13b沿着操纵方向12b可移动地布置。在此，第二啮合件14b由支撑件和利齿20b、21b组成，其中支撑件相对于第一啮合件13b沿操纵方向12b固定地布置，而利齿20b、21b相对于支撑件沿操纵方向12b可移动地布置。在此，利齿20b、21b沿周向方向15b与支撑件固定连接。

在存在齿对齿位置的啮合过程中，第二啮合件14b沿操纵方向12b并继而轴向弯曲，由此缓冲单元42b的弹簧43b存储操纵力。在此，弹簧43b的弹簧力相对于第二离合器半部11b的啮合件30b轴向地作用。一旦齿对齿位置松脱，第二啮合件14b自动朝第二离合器半部11b的方向运动，由此利齿20b、21b在第二离合器半部11b的啮合件30b的齿32b、33b之间咬合并且结束啮合过程。

在图11和12中示出了用于机动车传动系的形锁合换挡单元的第三实施例，该形锁合换挡单元具有第一离合器半部10c和第二离合器半部11c，它们为了建立抗扭的连接而沿着操纵方向12c相对于彼此可移动地布置。第一离合器半部10c在此具有第一啮合件13c和相对于第一啮合件13c可移动的第二啮合件14c，其中啮合件13c、14c沿周向方向15c相互可移动地布置。为了第二啮合件14c的弹性布置，第一离合器半部10c具有缓冲单元24c，其包括多个弹簧25c。第一啮合件13c与基体16c刚性连接并且具有棘齿17c、18c、19c。第二啮合件14c相对于基体16c可旋转地布置并且具有利齿20c、21c。在此，棘齿17c、18c、19c具有比利齿20c、21c的周向尺寸23c更大的周向尺寸22c。

不同于之前的实施例，第二离合器半部11c具有设置为用于扭矩传递的基体26c和多个沿着操纵方向12c相对于基体26c弹性可移动地布置的构成为齿的啮合件27c，它们分别抗扭地与基体26c连接。因此，啮合件27c相对于第二离合器半部11c的基体26c可以轴向移动。第二离合器半部11c具有缓冲单元44c，该缓冲单元相对于基体26c沿操纵方向12c弹性可移动地支承啮合件27c。缓冲单元44c沿操纵方向12c弹性地相对于基本件46c支撑啮合件27c。基本件46c可以是例如爪式活塞。为此，缓冲单元44c具有多个弹簧45c，所述弹簧沿着第二离合器半部11c的圆周均匀分布地布置。在此，弹簧45c缓冲啮合件27c的轴向移动。弹簧45c分别有效地布置在啮合件27c与基本件46c之间。弹簧45c分别以一个端部连接到啮合件27c，并且以另一端部连接到基本件46c。因此，啮合件27c相对于基体26c轴向弹性地布置。缓冲单元44c自动调节啮合件27c相对于基体26c的限定的轴向初始位置并且保持该初始位置。弹簧45c分别构成为螺旋弹簧。在图12中示出了一个特别有利的设计方案，其中每个第二啮合件都相互连接并且相邻的啮合件可以彼此独立地具有弹性。

图13示意地示出了打开状态下(图13a)和闭合状态下(图13b)的另一备选构成的形锁合换挡单元。

在此，缓冲单元24d相对于刚性啮合件13d仅沿两个周向方向之一15d支承可旋转的啮合件14d，由此弹簧25d仅沿两个周向方向之一15d对可旋转的啮合件14d的旋转进行缓冲。在此，第二周向方向通过机械止挡部阻止。这样的实施形式的特征在于特别的简单性。特别是在单侧缓冲的这样的实施形式中，已经证实为有利的是：不仅是啮合件27d、而且利齿20d、21d以及棘齿18d、19d也都分别具有斜的端面。关于缓冲单元24d的压缩方向49d，也就是在如下方向的情况下，在该实施例中沿该方向压缩弹簧25d，在此啮合件27d上升地倾斜，利齿20d、21d下降地倾斜，而棘齿18d、19d同样下降地倾斜。在此，啮合件27d的数量双倍于利齿20d、21d的数量，由此在啮合状态下可以将转换间隙降低到最小。除了特别的简单性之外，该实施形式的特征还在于，通过齿对齿位置有效避免啮合锁定。相比于其它实施例，在图13的实施例中包含另一有利的细节，该细节也可以结合另外的实施例得以利用：利齿通过止挡部进行支撑而不是通过棘齿进行支撑。第二离合器半部的齿分别啮合到第一离合器半部的棘齿与利齿之间的齿隙中。

Claims (10)

1.一种用于机动车传动系的形锁合换挡单元，具有第一离合器半部(10a；10b；10c,10d)和第二离合器半部(11a；11b；11c,11d)，所述第一离合器半部和第二离合器半部为了建立抗扭连接而沿着操纵方向(12a；12b；12c,12d)相对于彼此能移动地布置，其中至少第一离合器半部(10a；10b；10c,10d)具有至少一个第一啮合件(13a；13b；13c,13d)和相对于第一啮合件(13a；13b；13c,13d)能移动的第二啮合件(14a；14b；14c,14d)，其中啮合件(13a,14a；13b,14b；13c,14c,13d,14d)沿周向方向(15a；15b；15c,15d)相互能移动地布置，其特征在于，第一啮合件(13a；13b；13c,13d)具有多个棘齿(17a,18a,19a；17b,18b,19b；17c,18c,19c,18d,19d)，而第二啮合件(14a；14b；14c,14d)具有多个利齿(20a,21a；20b,21b；20c,21c,20d,21d)，其中利齿(20a,21a；20b,21b；20c,21c,20d,21d)设置为，在一啮合过程中在第二离合器半部(11a；11b；11c,11d)的啮合件(27)接触棘齿(17a,18a,19a；17b,18b,19b；17c,18c,19c,18d,19d)之前，接触第二离合器半部(11a；11b；11c,11d)的啮合件(27)，并且其中利齿(20a,21a；20b,21b；20c,21c,20d,21d)分别沿周向方向(15a；15b；15c,15d)在相应两个棘齿(17a,18a,19a；17b,18b,19b；17c,18c,19c,18d,19d)之间能移动地布置。

2.根据权利要求1所述的形锁合换挡单元，其特征在于，棘齿(17a,18a,19a；17b,18b,19b；17c,18c,19c)具有比利齿(20a,21a；20b,21b；20c,21c)的周向尺寸(23a；23b；23c)更大的周向尺寸(22a；22b；22c)。

3.根据上述权利要求之一所述的形锁合换挡单元，其特征在于，第一离合器半部(10a；10b；10c,10d)具有缓冲单元(24a；24b；24c,24d)，所述缓冲单元相对于第一啮合件(13a；13b；13c,13d)沿至少一个周向方向(15a；15b；15c,15d)弹性能移动地支承第二啮合件(14a；14b；14c,14d)。

4.根据上述权利要求之一所述的形锁合换挡单元，其特征在于，啮合件(13b,14b)附加地相对于彼此沿着操纵方向(12b)弹性能移动地布置。

5.根据上述权利要求之一所述的形锁合换挡单元，其特征在于，第二离合器半部(11c)具有设置为用于扭矩传递的基体(26c)，其中啮合件(27c)沿着操纵方向(12c)相对于基体(26c)弹性能移动地布置。

6.根据上述权利要求之一所述的形锁合换挡单元，其特征在于，缓冲单元(24d)相对于第一啮合件(13d)仅沿两个周向方向之一(15d)弹性能移动地支承第二啮合件(14d)，并且啮合件(27d)和利齿(20d,21d)和棘齿(18d,19d)分别具有斜的端面，其中关于缓冲单元(24d)的压缩方向(49d)第二离合器半部(11a；11b；11c,11d)的啮合件(27d)上升地倾斜，利齿(20d,21d)下降地倾斜，且棘齿(18d,19d)下降地倾斜。

7.根据上述权利要求之一所述的形锁合换挡单元，其特征在于，第二离合器半部(11a；11b；11c,11d)的啮合件(27d)的数量是利齿(20d,21d)数量的两倍。

8.根据上述权利要求之一所述的形锁合换挡单元，其特征在于，利齿(20a,21a；20b,21b；20c,21c,20d,21d)和棘齿(17a,18a,19a；17b,18b,19b；17c,18c,19c,18d,19d)基本布置在围绕轴承轴线的圆周上。

9.根据上述权利要求之一所述的形锁合换挡单元，其特征在于，在利齿(20a,21a；20b,21b；20c,21c,20d,21d)与棘齿(17a,18a,19a；17b,18b,19b；17c,18c,19c,18d,19d)之间的周向间隔基本上等于第二离合器半部的齿(32a,33a,32b,33b)的周向尺寸的整数倍。

10.根据上述权利要求之一所述的形锁合换挡单元，其特征在于，棘齿(17a,18a,19a；17b,18b,19b；17c,18c,19c)布置在第一啮合件(13a；13b；13c)的内圆周上，而利齿(20a,21a；20b,21b；20c,21c)布置在第二啮合件(14a；14b；14c)的端侧上。