CN104797864B - 变速器切换装置以及用于变速器切换装置的切换元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变速器切换装置，其包括能被旋转驱动的第一变速器构件(1)，切换元件(7)不可相对转动地且可沿轴向移动地设置在该变速器构件上，所述切换元件能沿轴向运动到至少一个接通位置中，在所述至少一个接通位置中，第一变速器构件(1)相应和相应一个与该第一变速器构件相邻设置并且可连接到该第一变速器构件上的变速器构件(4)不可相对转动地耦联，切换元件(7)向所述至少一个接通位置和/或离开该至少一个接通位置的相应一个轴向切换运动能通过相应一个切换销(16)与相应至少一个配属的凹槽状的切换滑槽(15)的共同作用来触发，所述切换滑槽沿轴向方向至少局部可变地构成。在此，切换元件(7)在内径上或在外径上具有所述至少一个配属的切换滑槽(15)，而相应一个切换销(16)可沿径向移动地并且与所述至少一个切换滑槽(15)沿径向相对置地设置在与切换元件相邻的变速器构件(4)上；和/或所述相应一个切换销可沿径向移动地被切换元件容纳在内径上或在外径上，而所述至少一个配属的切换滑槽沿径向与所述相应一个切换销相对置地构造在与切换元件相邻的变速器构件上；并且所述相应一个切换销(16)能通过配属的致动器(17)相应沿径向在基本位置和接合位置之间运动，在该接合位置中，所述相应一个切换销(16)能导入到所述至少一个配属的切换滑槽(15)中。

Description

变速器切换装置以及用于变速器切换装置的切换元件
技术领域
本发明涉及一种变速器切换装置。本发明还涉及一种用于变速器切换装置的切换元件。
背景技术
变速器切换装置用在多级变速器中，以便不可相对转动地耦联相应变速器的变速器构件，以实现相应一个配属的传动比。在此，变速器切换装置配置有至少一个切换元件，该切换元件根据具体结构的不同情况在操作时实现力锁合或形锁合地耦联相应配属的变速器构件。于是，该相应的切换元件在此通常不可相对转动地且能沿轴向移动地设置在两个要不可相对转动地连接的变速器构件之一上，并且借助致动器沿轴向移动到一个相应的接通位置中，在该接通位置中，在事先消除在两个变速器构件之间可能存在的转速差的情况下实现期望的不可相对转动的耦联。根据该致动器的具体结构的不同，相应切换元件的这种轴向切换运动在此能机械地、液压地、气动地、电气地亦或以混合方式开启。
由DE 196 27 980 A1已知一种自动变速器的变速器切换装置，通过该变速器切换装置，变速器轴形式的能被旋转驱动的第一变速器构件相应能与多个相邻的变速器构件耦联。在此，这些另外的变速器构件分别是可旋转地支承在该变速器轴上的齿轮。另外，在变速器轴上不可相对转动地且能沿轴向移动地设置有多个切换套筒形式的切换元件，其中每个滑动套筒由相应一个环形的主体组成，该主体在内周上设有沿轴向延伸的齿部并且通过该齿部在径向内侧的变速器轴方面的相对应的齿部上被引导。
现在每个滑动套筒能相应沿轴向在相应一个中性位置和相应两个接通位置之间运动，在该中性位置中相应的滑动套筒并不将沿轴向位于两侧的两个齿轮中的任一个与变速器轴耦联，在所述接通位置中变速器轴相应地与相应一个齿轮在事先消除转速差的情况下不可相对转动地耦联。在此，各滑动套筒的轴向切换运动通过电动机、位于中间的传动级以及切换辊在与相应一个配属于单个滑动套筒的切换拨叉共同作用的情况下来实现。在此，通过电动机借助位于中间的传动级一方面打开连接在变速器轴上游的分离离合器并且另一方面同时使切换辊相应转动。
切换辊在径向的外侧上设有凹槽状的切换滑槽，所述切换滑槽沿轴向方向相应至少局部可变地构成并且相应的切换拨叉的相应一个切换销在所述切换滑槽中滑动。如果切换辊通过电动机借助位于中间的传动级被置于旋转运动，那么相应的切换滑槽的沿轴向方向可变的延伸走向通过在其内滑动的切换销实现相应的切换拨叉的轴向移动运动，这转化为在变速器轴上的相应配属的切换套筒的相应的轴向移动。接着，相应的切换套筒因此在其相应的中性位置和可能的接通位置之一之间沿轴向运动。在此，在切换辊上的切换滑槽分别沿轴向方向这样可变地构成，使得在持续的通过电动机开启的转动运动中在分离离合器相应打开时进行自动变速器的各挡位的彼此相继的切换。
发明内容
从上述现有技术出发，现在本发明的任务在于，提供一种变速器切换装置，通过该变速器切换装置可在紧凑的结构中实现切换元件的至少一个切换运动用以不可相对转动地耦联和/或分离两个否则可彼此相对转动的变速器构件。
该任务通过如下所述的特征得以解决。按照本发明的变速器切换装置包括能被旋转驱动的第一变速器构件，切换元件不可相对转动地且可沿轴向移动地设置在该第一变速器构件上，所述切换元件能沿轴向运动到至少一个接通位置中，在所述至少一个接通位置中，第一变速器构件相应地和相应一个与该第一变速器构件相邻设置并且可连接到该第一变速器构件上的变速器构件不可相对转动地耦联，切换元件向所述至少一个接通位置和/或离开该至少一个接通位置的相应一个轴向切换运动能通过相应一个切换销与相应至少一个配属的凹槽状的切换滑槽的共同作用来触发，所述切换滑槽沿轴向方向至少局部可变地构成，所述变速器切换装置的特征在于：所述切换元件在内径上或在外径上具有所述至少一个配属的切换滑槽，而所述相应一个切换销可沿径向移动地并且与所述至少一个切换滑槽沿径向相对置地设置在与切换元件相邻的变速器构件上；和/或所述相应一个切换销可沿径向移动地被切换元件容纳在内径上或在外径上，而所述至少一个配属的切换滑槽沿径向与所述相应一个切换销相对置地构造在与切换元件相邻的变速器构件上；并且所述相应一个切换销能通过配属的致动器相应沿径向在基本位置和接合位置之间运动，在该接合位置中，所述相应一个切换销能导入到所述至少一个配属的切换滑槽中；所述切换元件至少在一个轴向端面上在径向外侧设有相应一个环绕的齿部，所述相应一个可连接的变速器构件沿轴向在自身和切换元件之间不可相对转动地引导相应一个环状的联接体，该联接体在内周上并且在朝向切换元件的轴向端面上设有相应一个齿部，该齿部构造成对应于设置在切换元件上的相应一个齿部。
根据本发明，变速器切换装置包括能被旋转驱动的第一变速器构件，切换元件不可相对转动地且可沿轴向移动地设置在该第一变速器构件上，所述切换元件可沿轴向运动到至少一个接通位置中。在所述至少一个接通位置中，第一变速器构件在此和相应一个可连接到该第一变速器构件上的变速器构件不可相对转动地耦联，后一变速器构件与第一变速器构件相邻设置并且否则可相对于该第一变速器构件转动。另外，切换元件向所述至少一个接通位置和/或离开该接通位置的相应的轴向切换运动能通过相应一个切换销与相应至少一个配属的凹槽状的切换滑槽的共同作用来触发，所述切换滑槽沿轴向方向至少局部可变地构成。
在本发明的意义中，“变速器构件”通常可理解为可旋转或静止的变速器构件、如变速器轴、齿轮、壳体或壳体部件等。尤其是，相应变速器构件在此至少在变速器各挡切换时参与变速器驱动侧和从动侧之间的功率传输。第一变速器构件必须涉及可被旋转驱动的变速器构件、如变速器轴或传动级的齿轮，而与该第一变速器构件相邻的可连接到该第一变速器构件上的变速器构件根据本发明也可同样构造为可被旋转驱动的变速器构件、亦即如变速器轴或可转动地支承的正齿轮或者也可作为变速器壳体或变速器壳体部件形式的静止部件存在。在第一种方案的情况下，两个变速器构件在不可相对转动地耦联之后共同旋转；而在第二种所述情况下，第一变速器构件在与可连接的变速器构件不可相对转动地连接时固定在该变速器构件上。
在本发明的意义中，切换元件在此直接参与第一变速器构件与可连接的变速器构件的不可相对转动的连接，其方式是：切换元件在其沿轴向移动到相应接通位置中时本身与可连接的变速器构件连接、即本身从第一变速器构件向可连接的变速器构件传递扭矩。在此，为了不可相对转动的耦联，可连接的变速器构件可设有如联接体形式的附加构件，第一变速器构件的切换元件在其转移到接通位置中时与该附加构件不可相对转动地接触。但作为对此的替换方案，可连接的其他变速器构件也可设有自身的切换元件，该切换元件也不可相对转动地并且可轴向移动地设置在可连接的变速器构件方面并且为了不可相对转动地耦联两个变速器构件可同时与设置在第一变速器构件方面的切换元件运动到配属的接通位置中，在该接通位置中所述切换元件便与第一变速器构件的切换元件不可相对转动地耦联。
但代替上述可能性，切换元件也可以是这样的构件，该构件不直接耦联两个变速器构件，而是仅开启该不可相对转动地连接且本身并不传递转矩。因此可想到将切换元件构造为移动活塞，该移动活塞在转移到一个接通位置中时使得与要耦联的变速器构件连接的其它构件例如摩擦片组的两个摩擦片叠相互压紧并且在此实现变速器构件的耦联。
最后，根据本发明的变速器切换装置或者构造为单向切换装置，在该单向切换装置中，配属的切换元件由中性位置仅能运动到一个接通位置；但或者也作为双向切换装置实现，在该双向切换装置中，配属的切换元件由中性位置沿轴向不仅能沿第一方向而且能沿第二方向分别移动到一个接通位置中，并且在此实现第一变速器构件与相应一个相邻的可连接的变速器构件的不可相对转动的耦联。另外，在本发明的范围中也可想到这种结构，在该结构中仅能在两个接通位置之间转换，即切换元件的中性位置是不可能的。
根据本发明，变速器切换装置的切换元件尤其是包括环状的主体，该主体在内周上设有沿轴向延伸的齿部，主体能通过所述齿部不可相对转动地并且可沿轴向移动地在径向内侧的变速器构件上的相对应的齿部上被引导。特别优选，环状的主体构成圆环并且由一个唯一的元件构成，在本发明的范围中原则上也可想到主体由多个零件组合而成。这些零件彼此便应至少不可相对转动地连接。
另外，原则上根据本发明的切换元件可这样构成，使得该切换元件在变速器切换装置中在沿轴向移动到一个接通位置中时实现两个变速器构件的形锁合或力锁合的耦联。该切换元件可构成为爪形离合器或爪形制动器的爪形套筒、构成为闭锁同步器的滑动套筒或者类似结构的构件，其在两个变速器构件之间的可能存在的转速差消除之后实现形锁合的耦联。在此，转速差的消除或者可纯粹地通过切换元件与在其它变速器构件方面设置的元件的齿啮合或者可借助位于中间的构件例如同步环来实现。此外，切换元件也可以是活塞移动件，该活塞移动件在移动时使得力锁合的离合器或者制动器例如摩擦片式离合器或摩擦片式制动器的两个离合器半体相互压紧。
本发明现在包括下述技术教导：切换元件在内径上或在外径上具有所述至少一个配属的切换滑槽，而相应一个切换销能沿径向移动地且与所述至少一个切换滑槽沿径向相对置地设置在与切换元件相邻的变速器构件上。替换或补充于此地，所述相应一个切换销能沿径向移动地被切换元件容纳在径向的内径上或在径向的外径上，而所述至少一个配属的切换滑槽沿径向与所述相应一个切换销相对置地在与切换元件相邻的变速器构件上构成。另外，所述相应一个切换销通过配属的促动器相应能沿径向在基本位置与接合位置之间运动，在该接合位置中，所述相应一个切换销能导入到所述至少一个配属的切换滑槽中。
换言之，所述相应一个切换销和所述至少一个配属的凹槽形的切换滑槽沿径向对置地设置在切换元件与相邻于该切换元件的变速器构件之间。一方面所述两个构件中的一个、即切换销或切换滑槽在此可设置在切换元件的内径上或在外径上，相应另一个元件与此相反地定位在相邻的变速器构件的径向外侧或径向内侧上。如果切换元件的不同的轴向切换运动通过相应一个切换销与至少一个配属的切换滑槽的这样的相互作用而被开启，那么在切换元件和一个或多个不同的沿径向相邻的变速器构件方面可设置多个由各一个切换销和各一个切换滑槽构成的偶对。在多个这样的偶对中可想到不同的组合，其中，切换元件在其内径上或也在其外径上容纳多个切换销、多个切换滑槽或者至少一个切换销和至少一个切换滑槽。在这里，这些在此相应对置的元件可设置在仅一个相邻的变速器构件上，或者也可设置在多个不同的相邻的变速器构件上，但是这些元件必然一定沿径向对置地构成。
在此，相应配属的轴向切换运动如下触发，即，将相应的通过配属的促动器能沿径向运动的切换销导入所述至少一个配属的切换滑槽中，使得根据切换滑槽的沿轴向方向可变的延伸走向，实现切换元件相对于相邻的变速器构件的轴向移动。因为该轴向切换运动只有在相应切换销由基本位置沿径向移动到接合位置中时才进行，所以切换元件的该轴向切换运动能有针对性地通过促动器开启。同时，切换销带有促动器的布置和切换滑槽的设置按紧凑的方式和方法是可能的。优选，促动器在此是电促动器，使得与机械的或液压的促动机构相比较，切换元件的控制在重量小和结构空间需求小的情况下是可能的。总体上，按本发明的变速器切换装置从而能节约空间地在变速器的区域中实现，在此，多个切换元件也相应能通过各一个这样构成的变速器切换装置无问题地相互独立地被控制。
与此不同，在DE 196 27 980 A1中相应设置在换挡拨叉方面的切换销持久地在相应配属的切换滑槽中运动，所述切换滑槽构成在切换辊的径向外侧上。因此，各切换元件不能单个地由中性位置移动到接通位置中，因为切换元件的轴向切换运动始终固定地根据切换辊的转动和切换滑槽的相应结构来执行。DE 196 27 980 A1的自动化的汽车变速器的挡位的切换根据固定设置的切换顺序进行，使得例如跳跃一个或多个挡是不可能的。从而这种结构仅适合于用在自动化的切换变速器。另外，由电动机、传动级和切换辊构成的促动机构的安置以相应的结构空间为前提条件，使得在DE 196 27 980 A1的情况下切换元件的紧凑的操作是不可能的。
在此，对于技术人员来说清楚的是，在按本发明的变速器切换装置中，为了开启切换元件的轴向运动直至该切换元件转移到所述至少一个接通位置中，始终需要在带有切换销的构件与设有凹槽形的切换滑槽的构件之间的相对转速，因为否则切换销到配属的切换滑槽中的嵌入不会转换成轴向的滑动运动。这导致，只要对置的变速器构件刚好不是执行转动运动，那么在第一变速器构件静止时不会发生切换元件的切换运动，该对置的变速器构件或者具有所述相应一个切换销或者具有所述至少一个配属的切换滑槽。另外，按本发明的变速器切换装置在汽车变速器中至少在起动挡中要设置在驱动侧，因为在汽车起动过程开始时相应的汽车变速器的从动侧处于静止。但通常按本发明的变速器切换装置在其它方面能无问题地应用在全部多级变速器中并且在此尤其能应用在汽车变速器中。
根据本发明的一种实施方式，所述相应一个切换销和致动器设置在沿径向设在切换元件周围的壳体上。一个或多个切换销以及一个或多个致动器设置在壳体方面具有如下的优点，即，这些部件因此设置在固定部件方面并且从而控制线至配属的促动器的输送能简单地构成。在促动器构成为电子促动器的情况下，电线能无问题地引入到促动器的区域中。另外，所述相应一个切换销设置在壳体方面导致，在第一变速器构件旋转时在所述相应一个切换销与设置在切换元件方面的切换滑槽之间始终存在相对转速。但除此之外，所述相应一个切换销和配属的促动器也可设置在可旋转的切换元件方面或者在可旋转的变速器构件方面，其中，促动器的控制线和供给线要引导到相应转动的构件上。
根据本发明的另一种替换或补充上述实施方式的方案，切换元件至少在一个轴向端面上在径向外侧设有相应一个环绕的齿部。另外，所述相应一个可连接的变速器构件沿轴向在自身和切换元件之间引导相应一个环状的并且与可连接的变速器构件不可相对转动地连接的联接体，该联接体在内周上并且在朝向切换元件的轴向端面上设有相应一个齿部，该齿部构造成对应于设置在切换元件上的所述相应一个齿部。根据本发明，切换元件的主体在此情况下设有按照外部爪齿形式构造的齿部，切换元件通过该齿部在向其接通位置移动时与联接体的齿部啮合。联接体又不可相对转动地且可径向移动地与可连接到第一变速器构件上的变速器构件连接。因此，可通过如此构造的切换元件和联接体实现两个变速器构件的形锁合的连接。
在上述方案的扩展方案中，所述相应一个联接体可沿径向相对于可连接的变速器构件通过相应一个位于之间的弹簧组运动，该弹簧组使所述相应一个联接体在这里相对于所述相应一个可连接的变速器构件沿径向预紧。变速器切换装置的这种方案在此具有如下优点，即，在切换元件与联接体进行齿啮合时可能出现的碰撞不传递到可连接的变速器构件上，而是通过位于之间的弹簧组被补偿。优选，联接体在此包括多个弧段，以便实现至少少许的径向可运动性。在此，这些弧段中的每一个便都能不可相对转动地且可沿径向运动地与可连接的变速器构件耦联。但在本发明的意义中，联接体也可刚性地与可连接的变速器构件连接亦或与之一体构造，然而在这些情况下便无法实现碰撞补偿。
根据本发明的另一种实施方式，切换元件在外径上设有一个单一的凹槽状的切换滑槽，该切换滑槽在一个单一的切换销嵌入时与该切换销共同作用地使切换元件转移到接通位置中，在该接通位置中，切换元件的齿部与联接体的齿部啮合。在此，沿轴向在可连接的变速器构件和切换元件之间设有弹簧元件，该弹簧元件在接通位置中将切换元件朝向中性位置预紧。在此，切换元件的切换滑槽优选这样设计，使得该切换滑槽通过一个过渡区域过渡到切换元件主体的外径中，所述过渡区域邻接一个沿轴向方向定向的螺旋状的区段，该区段又在远离过渡区域的端部上过渡到一个在保持相同的轴向高度上沿圆周方向延伸的区段中。
变速器切换装置的该方案在此具有如下优点，即，因此仅通过一个切换销连同配置的切换滑槽就可控制切换元件在接通位置和中性位置之间的运动。在切换销嵌入切换滑槽中时引起切换元件向接通位置移动，在此，切换元件通过切换销与切换滑槽的在一个轴向高度上延伸的区段的共同作用保持在该位置中如此之久，只要切换销嵌入切换滑槽中。而如果切换销重新转移到其基本位置中并且在此运动离开切换滑槽，位于可连接的变速器构件和切换元件之间的弹簧元件就将切换元件推回其中性位置。通过在切换元件和联接体上的两个齿部定义的形锁合联接部的分离通过弹簧元件在切换销返回其基本位置时自动开启。优选，弹簧元件在此构造为盘簧，从而弹簧元件可以沿轴向极为紧凑地设置。
在上述实施方式的扩展方案中，所述相应一个可连接的变速器构件是壳体，第一变速器构件在切换元件的所述至少接通位置中形锁合地固定在该壳体上。在该具体情况下，形锁合联接部用作形锁合的制动器，第一变速器构件通过该制动器可固定在壳体上。在此，壳体尤其是具有沿径向突出的部分，在该部分和切换元件之间设有将切换元件朝向其中性位置预紧的弹簧元件。
根据本发明的另一种方案，第一变速器构件是变速器轴。因此，该变速器轴可通过根据本发明的变速器切换装置不可相对转动地与相邻的构件耦联，该构件优选是变速器的壳体。
按照本发明的用于本发明变速器切换装置的切换元件包括环状主体，该主体在内周上设有轴向延伸的齿部，主体能通过所述齿部不可相对转动地并且可轴向移动地在径向内侧的变速器构件上的相对应的齿部上引导，其特征在于：所述主体在内径上或在外径上具有至少一个沿轴向方向至少局部可变地构成的、凹槽状的切换滑槽，在将主体安置在径向内侧的变速器构件上时，相邻的另一变速器构件的相应一个配属的切换销能导入到所述切换滑槽中；和/或所述主体在内径上或在外径上设有至少一个可沿径向移动的切换销，该切换销可通过致动器从基本位置沿径向伸出到接合位置中，在该接合位置中所述至少一个切换销在主体安置在径向内侧的变速器构件上时嵌入相邻的另一变速器构件的相应一个配属的凹槽状的沿轴向至少局部可变地构成的切换滑槽中。
优选地，所述主体至少在一个轴向端面上在径向外侧设有相应一个环绕的齿部。
优选地，在主体的外径中加工出一个唯一的凹槽状的切换滑槽，主体的外径通过一个过渡区域过渡到该切换滑槽中，所述过渡区域邻接切换滑槽的一个沿轴向方向定向的螺旋状的区段，该区段在远离所述过渡区域的端部上过渡到一个在保持相同的轴向高度上沿圆周方向延伸的区段中。
本发明不限于所给出的并列的权利要求或其各自从属权利要求的特征组合。此外，由权利要求书、下述对本发明实施方式的说明或直接由附图公开的各个特征也可彼此组合。权利要求通过使用附图标记对附图的参考不应限制权利要求的保护范围。
附图说明
下面结合对本发明优选实施方式的说明详细阐述其它改进本发明的措施，所述说明参照在附图中示出的图。附图如下：
图1A至1D示出根据本发明优选实施方式的变速器切换装置的、在变速器切换装置的不同切换状态下所示的各示意图。
具体实施方式
图1A至1D分别示出根据本发明优选实施方式的变速器切换装置的示意图，在此，通过图1A至1D示出该变速器切换装置的各个切换状态。现在，在下文应首先借助图1A说明变速器切换装置的根据本发明的结构。
在图1A中描述的变速器切换装置是尤其是以自动化的轿车变速器形式的多级变速器的切换装置。在这里，该变速器切换装置包括第一变速器构件1，该第一变速器构件在此构成为变速器的变速器轴2并且能绕旋转轴线3旋转。另外，在变速器轴2周围设有变速器壳体5形式的另一变速器构件4。在这里，变速器轴2能借助按本发明的变速器切换装置不可相对转动地与壳体5耦联并且因而静止在该壳体上。
另外由图1A可见，变速器轴2在图1A所示的区域中在外径上具有带动齿部6，变速器轴2通过该带动齿部将在径向外侧套装到变速器轴2上的切换元件7不可相对转动地且可沿轴向移动地引导。在此，该切换元件7构造有环状的主体8，该主体在当前情况下一体构造并且在内周上设有与带动齿部6相对应的齿部9。在此，切换元件7在变速器轴2上不可相对转动地的且同时可沿轴向移动的设置通过带动齿部6和齿部9的齿分别沿轴向方向定向的延伸走向来实现。
另外，切换元件7的主体8在一个轴向端面上设有齿部10，该齿部按照外部爪齿的方式设在主体8的径向外侧上。另外，沿轴向在切换元件7和壳体5的沿径向向内突出的区段11之间安置有联接体12，该联接体在径向外侧上与壳体5不可相对转动地连接并且在径向内侧上构造有齿部13。在此，该齿部13构成为与齿部10相对应的并且在切换元件7移动到接通位置中时与齿部10啮合。
另外，沿径向在联接体12和壳体5之间安置有弹簧组14，该弹簧组虽然将联接体12与壳体5不可相对转动地连接，但同时允许联接体12相对于壳体5的径向相对运动并且使联接体12沿径向向内相对于壳体5预紧。由此，在变速器轴2和壳体5之间并且因此也在切换元件7和壳体5之间存在相对转速时可补偿在齿部10开始与齿部13啮合时可能出现的碰撞，而不会直接导入壳体5中。为了在此能实现联接体12一定程度的径向可运动性，该联接体构成为环状的并且由多个弧段组成，所述弧段分别不可相对转动地且可沿径向运动地与周围的壳体5连接。
为了使切换元件7从图1A所示的中性位置有针对性地沿轴向移动到接通位置中，在该接通位置中切换元件7的齿部10与联接体12的齿部13啮合，切换元件7在其主体8的外径上设有一个单一的切换滑槽15，通过该切换滑槽、与配属的切换销16的共同作用地可有针对性地开启切换元件7的轴向移动。在此，切换销16连同配属的致动器17一起设置在壳体5方面，切换销16可通过致动器17从图1A所示的基本位置移动到接合位置中，在该接合位置中该切换销可沿径向嵌入切换滑槽15中。为此目的，切换销16在致动器17中可沿径向移动地被引导，该致动器在此构造为电致动器并且能够通过相应的通电有针对性地开启切换销17的相应所希望的径向运动。
另外如由图1A可见，切换滑槽15包括一个在保持相同的轴向高度上延伸的区段18和一个在轴向方向上可变地构成的区段19，后一区段在此具有螺旋形特征。另外，切换滑槽15装备有一个(在当前未详细示出的)过渡区域，环状的主体8的外径通过该过渡区域过渡到凹槽状构成的切换滑槽15的可变地构成的区段19中。在切换元件7的中性位置中，切换滑槽15的过渡区域在此沿轴向位于切换销16的高度上。
另外，沿轴向在切换元件7和壳体5的区段11之间并且沿径向在联接体12之内设有盘簧形式的弹簧元件20，该盘簧以径向外侧端部贴靠在区段11上并且以径向内侧端部与切换元件7在其接通位置中接触。在此，弹簧元件20在切换元件7的接通位置中被压缩并且由此将切换元件7朝向其中性位置预紧。
下面应参考图1A至1D说明切换元件7从图1A中可见的中性位置向接通位置以及重新返回到中性位置中的切换运动。
为了使切换元件7首先从图1A所示的中性位置运动到接通位置中，在该接通位置中切换元件7的齿部10与联接体12的齿部13啮合并且因此在变速器轴2和壳体5之间形成形锁合的连接，首先在第一步骤中使切换销16借助致动器17沿径向从图1A所示的基本位置运动到图1B所示的接合位置中，在该接合位置中切换销16可嵌入切换滑槽15中。如在切换销16移出时切换滑槽15和切换销16沿圆周方向并未重合，则切换销16首先在切换元件7的外径上滑动，直到该切换销最后可通过切换滑槽15的过渡区域滑入该切换滑槽中。接着，切换滑槽15的沿轴向方向可变的区段19基于切换销16的固定位置迫使切换元件7沿轴向移动。
接着，切换元件7从图1B所示的轴向位置移动到图1C所示的、相应于切换元件7的接通位置的位置中。在向该接通位置的路程上，切换元件7的齿部10在此与联接体12的相对应构造的齿部13啮合，在此，基于在变速器轴2和壳体5之间存在的相对转速可能出现的碰撞通过弹簧组14补偿，该弹簧组允许联接体12相对于壳体5的径向补偿运动。另外，切换元件7与弹簧元件20接触并且压紧该弹簧元件，如图1C所示。
在图1C中，切换元件7完全移动到其接通位置中，从而在齿部10和13之间的齿啮合完成并且因而切换元件7和联接体12以及还有变速器轴2与壳体5彼此不可相对转动地耦联。在向接通位置的路程上，变速器轴2通过啮合被完全制动并且固定在壳体5上。通过致动器17尚保持在接合位置中的切换销16在此处于切换滑槽15的在一个轴向高度上延伸的区段18中，从而切换销16克服弹簧元件20将与变速器轴2一同静止的切换元件7保持在接通位置中并且齿部10和13保持啮合。
为了使切换元件7返回其中性位置中，在此后的、在图1D中所示的步骤中，切换销16通过致动器17返回其基本位置中。因此，弹簧元件20卸压并且推动切换元件7重新返回在图1A中可见的中性位置中。由此，变速器轴2可重新相对于壳体5旋转。
借助根据本发明的变速器切换装置的方案可以按紧凑的方式和方法以及精确且独立地控制切换元件7的切换运动。
附图标记列表
1 变速器构件
2 变速器轴
3 旋转轴线
4 变速器构件
5 壳体
6 带动齿部
7 切换元件
8 主体
9 齿部
10 齿部
11 区段
12 联接体
13 齿部
14 弹簧组/缓冲器组
15 切换滑槽
16 切换销
17 致动器
18 区段
19 区段
20 弹簧元件

Claims (9)

1.变速器切换装置，包括能被旋转驱动的第一变速器构件(1)，切换元件(7)不可相对转动地且可沿轴向移动地设置在该第一变速器构件上，所述切换元件能沿轴向运动到至少一个接通位置中，在所述至少一个接通位置中，第一变速器构件(1)相应地和相应一个与该第一变速器构件相邻设置并且可连接到该第一变速器构件上的变速器构件(4)不可相对转动地耦联，切换元件(7)向所述至少一个接通位置和/或离开该至少一个接通位置的相应一个轴向切换运动能通过相应一个切换销(16)与相应至少一个配属的凹槽状的切换滑槽(15)的共同作用来触发，所述切换滑槽沿轴向方向至少局部可变地构成，其特征在于：所述切换元件(7)在内径上或在外径上具有所述至少一个配属的切换滑槽(15)，而所述相应一个切换销(16)可沿径向移动地并且与所述至少一个切换滑槽(15)沿径向相对置地设置在与切换元件相邻的变速器构件(4)上；和/或所述相应一个切换销可沿径向移动地被切换元件容纳在内径上或在外径上，而所述至少一个配属的切换滑槽沿径向与所述相应一个切换销相对置地构造在与切换元件相邻的变速器构件上；并且所述相应一个切换销(16)能通过配属的致动器(17)相应沿径向在基本位置和接合位置之间运动，在该接合位置中，所述相应一个切换销(16)能导入到所述至少一个配属的切换滑槽(15)中；所述切换元件(7)至少在一个轴向端面上在径向外侧设有相应一个环绕的齿部(10)，所述相应一个可连接的变速器构件(4)沿轴向在自身和切换元件(7)之间不可相对转动地引导相应一个环状的联接体(12)，该联接体在内周上并且在朝向切换元件(7)的轴向端面上设有相应一个齿部(13)，该齿部构造成对应于设置在切换元件(7)上的相应一个齿部(10)。
2.根据权利要求1所述的变速器切换装置，其特征在于：所述相应一个切换销(16)和配属的致动器(17)设置在沿径向设在切换元件(7)周围的壳体(5)上。
3.根据权利要求1所述的变速器切换装置，其特征在于：所述相应一个联接体(12)能沿径向相对于可连接的变速器构件(4)通过相应一个位于之间的弹簧组(14)运动，该弹簧组使所述相应一个联接体(12)相对于所述相应一个可连接的变速器构件(4)沿径向预紧。
4.根据权利要求1所述的变速器切换装置，其特征在于：所述切换元件(7)在外径上设有一个单一的凹槽状的切换滑槽(15)，该切换滑槽在一个单一的切换销(16)嵌入时与该切换销共同作用地使切换元件(7)转移到接通位置中，在该接通位置中，切换元件(7)的齿部(10)与联接体(12)的齿部(13)啮合，并且沿轴向在可连接的变速器构件(4)和切换元件(7)之间设有弹簧元件(20)，该弹簧元件在接通位置中将切换元件(7)朝向中性位置预紧。
5.根据权利要求4所述的变速器切换装置，其特征在于：所述相应一个可连接的变速器构件(4)是壳体(5)，第一变速器构件(1)在切换元件(7)的接通位置中形锁合地固定在该壳体上。
6.根据权利要求1所述的变速器切换装置，其特征在于：所述第一变速器构件(1)是变速器轴(2)。
7.用于根据权利要求1至6之一所述的变速器切换装置的切换元件(7)，包括环状主体(8)，该主体在内周上设有轴向延伸的齿部(9)，主体(8)能通过所述齿部不可相对转动地并且可轴向移动地在径向内侧的变速器构件(1)上的相对应的齿部上引导，其特征在于：所述主体(8)在内径上或在外径上具有至少一个沿轴向方向至少局部可变地构成的、凹槽状的切换滑槽(15)，在将主体(8)安置在径向内侧的变速器构件(1)上时，相邻的另一变速器构件(4)的相应一个配属的切换销(16)能导入到所述切换滑槽中；和/或所述主体在内径上或在外径上设有至少一个可沿径向移动的切换销，该切换销可通过致动器从基本位置沿径向伸出到接合位置中，在该接合位置中所述至少一个切换销在主体安置在径向内侧的变速器构件上时嵌入相邻的另一变速器构件的相应一个配属的凹槽状的沿轴向至少局部可变地构成的切换滑槽中。
8.根据权利要求7所述的切换元件(7)，其特征在于：所述主体(8)至少在一个轴向端面上在径向外侧设有相应一个环绕的齿部(10)。
9.根据权利要求7所述的切换元件(7)，其特征在于：在主体(8)的外径中加工出一个唯一的凹槽状的切换滑槽(15)，主体(8)的外径通过一个过渡区域过渡到该切换滑槽中，所述过渡区域邻接切换滑槽(15)的一个沿轴向方向定向的螺旋状的区段(19)，该区段在远离所述过渡区域的端部上过渡到一个在保持相同的轴向高度上沿圆周方向延伸的区段(18)中。
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