CN106352074A - 用于汽车变速器的换挡装置 - Google Patents

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Abstract

汽车变速器的换挡装置(26,28)，包括：多个传动轴(24)，各自围绕传动轴线(A)可旋转；同步环(32)，与传动轴(24)固定连接；第一离合器片支架(34)；多个第一离合器片(36)，其不可旋转地且轴向可移动地与第一离合器片支架(34)连接；第二离合器片支架(38)，关于第一离合器片支架(34)轴向可移动，并可在圆周方向上与同步环(32)摩擦耦合及刚性耦合；多个第二离合器片(40)，不可旋转地且轴向可移动地与第二离合器片支架(38)连接，与第一离合器片(36)一起形成多盘式离合器(42)；及致动装置(30)，其对第二离合器片支架(38)轴向加压，与第二离合器片支架(38)在圆周方向上关于彼此可旋转，并在轴向上基本彼此固定连接。

Description

用于汽车变速器的换挡装置
技术领域
本发明涉及用于汽车变速器、特别是用于全自动有级变速器的换挡装置，其包括：各自围绕传动轴线可旋转的多个传动轴、与传动轴固定连接的同步环、第一离合器片支架、不可旋转地且轴向可移动地与所述第一离合器片支架连接的多个第一离合器片、相对于所述第一离合器片支架沿轴向可移动并能够在圆周方向上与所述同步环摩擦耦合以及刚性耦合的第二离合器片支架、不可旋转地且轴向可移动地与所述第二离合器片支架连接并与所述第一离合器片一起形成多盘式离合器的多个第二离合器片、以及对所述第二离合器片支架轴向加压的致动装置。
背景技术
在汽车技术中，为了进行动力传递，除了手动变速器之外，还采用自动变速器，特别是具有液力变矩器和行星传动件的全自动有级变速器。
这种全自动有级变速器作为牵引力不间断的动力换挡变速器来运行，其中通过行星齿轮组来进行动力传递，并通过各行星齿轮组构件的耦合及脱离来实现换挡。各行星齿轮组构件的耦合在当前大多借助多盘式离合器来实现，其中所述多盘式离合器必须根据要传递的最大旋转力矩来设计并相应包括用于转矩传递的多个摩擦位置和离合器片。由于存在多个摩擦位置，所以在脱耦状态下所不期望的阻力转矩相当高，并对传动效率产生不利影响。
因此，在同类的DE 102 44 523 A1中已提出了一种汽车变速器，其中内离合器片支架通过同步装置与可旋转的传动构件(例如传动轴)耦合。该同步装置有选择地实现了内离合器片支架与传动轴的脱耦、摩擦耦合或者刚性耦合。在所述同步装置脱耦状态下同样出现阻力转矩，但是由于与多盘式离合器相比明显更小的摩擦面积，所述阻力转矩明显更小。在所述换挡装置的脱耦状态下，也即在多盘式离合器分离并且同步装置脱耦的情况下，由于阻力转矩较小，所以相对旋转仅仅或者至少主要出现在同步装置区域中，并且不会或者几乎不在多盘式离合器的区域中产生，使得提高了传动效率。
然而在DE 102 44 523 A1中所公开的汽车变速器的构造是相对复杂的，并且还具有所不期望的高换挡力等级。根据图7，所述高换挡力等级由以下情况造成：所述致动装置通过第一弹簧装置和第三弹簧装置而被置于所述换挡装置的脱耦的起始位置。为了保证所述换挡装置的期望功能，所述第三弹簧装置必须设计得比所述第一弹簧装置更软。然而，所述第三弹簧装置还必须足够硬，以保证在齿廓之间刚性连接的可靠设计。对弹簧装置的这种要求总体导致在现有技术中所提出的换挡装置具有所不期望的高换挡力等级。
发明内容
本发明的目的是提供用于汽车变速器的一种构造简单的换挡装置，其由于阻力转矩小而实现了高的传动效率，并具有小的换挡力等级。
根据本发明，所述目的通过上述的一种换挡装置而得到解决，其中所述致动装置和所述第二离合器片支架在圆周方向上相对于彼此可旋转，并在轴向上彼此基本固定连接。这特别意味的是，所述第二离合器片支架在两个相反的轴向上与所述致动装置刚性连接，使得不能进行轴向相对移动。通过在连接区域中不可避免的轴向间隙产生的最小相对移动以及所述致动装置的、所述第二离合器片支架或插入的连接构件诸如轴承环的弹性和/或塑性材料变形在此是可忽略的。
本发明所基于的发现是，在不降低所述换挡装置功能的情况下，所述致动装置在轴向上可以与所述第二离合器片支架固定连接。从而不需要如DE 102 44 523 A1所述的将所述内离合器片支架轴向可移动地布置在形成为液压活塞单元的致动装置上。相应地，还能够省略根据DE 102 44 523 A1的图7中的所述第一弹簧装置，由此有利地降低了换挡力等级，并简化了所述换挡装置的构造。
根据所述换挡装置的一个实施方式，所述第一离合器片支架形成变速器壳体，或者与变速器壳体固定连接。所述换挡装置在这种情况下用作制动装置，其可以使可旋转的传动轴减速并使其不可旋转地锁定在所述壳体上。那么在狭义上，所述多盘式离合器形成了多盘式制动器。
根据所述换挡装置的一种可选实施方式，所述第一离合器片支架基本不可旋转地与另一传动轴连接，或甚至与之形成为一体。特别地，这两个单独的传动轴在此是不同行星齿轮组的同轴布置的传动轴，其中所述行星齿轮组可以通过所述换挡装置来进行转速匹配。
优选地设置有形状配合环，其与所述第二离合器支架相固定连接，并包括形状配合构件以与所述同步环形状配合耦合。
在这种情况下，所述同步环可以包括形状配合构件，所述形状配合构件可以通过轴向相对移动而与所述形状配合环的形状配合构件啮合，以使所述同步环与所述形状配合环在圆周方向上耦合。
此外还优选地设置有摩擦环，所述摩擦环与所述第二离合器片支架轴向可移动地连接并在圆周方向上与第二离合器片支架刚性地连接，且具有锥面以与所述同步环相摩擦耦合。
在这种情况下，所述同步环可以具有锥面，所述锥面可以与所述摩擦环的锥面通过轴向相对移动而接触，以使所述同步环与所述摩擦环在圆周方向上耦合。
根据所述换挡装置的实施变体，所述摩擦环和所述第二离合器片支架相对于彼此在圆周方向上以有限的程度可旋转，并具有彼此关联的截止面，其根据所述摩擦环与所述同步环之间的同步转矩允许或阻止所述摩擦环与所述第二离合器片支架之间的轴向相对移动。从而以简单的方式避免了在进行充分的转速同步之前所述第二离合器片支架与所述同步环的彼此刚性连接。
所述第二离合器片支架或与所述第二离合器片支架固定连接的构件可以构成针对所述摩擦环的轴向止挡件，所述轴向止挡件在所述致动装置的起始位置限定了所述摩擦环相对于所述同步环的空位置。
在这种情况下，优选地设置有摩擦环弹簧构件，所述摩擦环弹簧构件沿轴向促使所述摩擦环置于所述空位置，特别地，其中所述摩擦环弹簧构件一方面支撑在所述第二离合器片支架上，并另一方面支撑在所述摩擦环上。
另外，还可以设置与所述第二离合器片支架固定连接的轴承环，所述轴承环在轴向上固定安装在所述致动装置上并在圆周方向上可滑动地安装在所述致动装置上。而且，所述轴承环可以在轴向方向上和在圆周方向上滑动地安装在所述第一离合器片支架上。
根据一种特别优选的实施方式，所述第二离合器片支架、所述形状配合环、所述轴承环、所述摩擦环和所述摩擦环弹簧构件构成了预装组件，使得所述换挡装置可以以很少的安装耗费来组装。
根据所述换挡装置的另一实施方式，所述致动装置在起始位置与耦合位置之间轴向可移动，其中在所述起始位置所述传动轴和所述第一离合器片支架在圆周方向上脱耦且所述多盘式离合器分离，在耦合位置，所述传动轴和所述第一离合器片支架在圆周方向上刚性连接且所述多盘式离合器结合。
在该实施方式中，可以设置致动装置弹簧构件，所述致动装置弹簧构件沿轴向促使所述致动装置置于所述起始位置，特别地，其中所述致动装置弹簧构件一方面支撑在所述第一离合器片支架上，并另一方面支撑在所述致动装置上。
另外，优选地，所述第一离合器片支架或与所述第一离合器片支架固定连接的构件包括气缸部，并且所述致动装置实施为活塞，其中所述活塞在所述气缸部中轴向可移动地运动。
所述气缸部和所述活塞在此可以限定用于所述活塞轴向移动的加压室。
附图说明
本发明的其它特征和优点能够参照附图从以下优选实施方式的描述中得以说明。其中：
-图1示出了具有根据本发明的换挡装置的全自动有级变速器的传动图；
-图2示出了根据本发明的换挡装置在致动装置处于轴向起始位置时的示意剖面；
-图3示出了根据本发明的换挡装置在所述致动装置处于轴向摩擦位置时的示意剖面；
-图4示出了根据本发明的换挡装置在所述致动装置处于轴向摩擦接触位置时的示意剖面；
-图5示出了根据本发明的换挡装置在所述致动装置处于轴向形状配合(咬合)位置时的示意剖面；
-图6示出了根据本发明的换挡装置在所述致动装置处于轴向耦合位置时的示意剖面；
-图7示出了根据本发明的换挡装置的隔板以及致动装置弹簧构件的立体剖面图；
-图8示出了根据本发明的换挡装置的同步环的立体剖面图；
-图9示出了根据本发明的换挡装置的预装组件的立体剖面图；
-图10示出了图9的预装组件的局部剖视立体分解图；
-图11示出了根据特定实施变体的本发明的换挡装置的剖面详图；以及
-图12示出了三个示意图，其针对图11的实施变体而示出了阻止在所述第二离合器片支架与所述摩擦环之间的轴向相对移动。
具体实施方式
图1示出了汽车的一种电液致动的全自动有级变速器10，其具有一个变矩器12、四个行星传动件或行星齿轮组14以及示意性示出的变速器壳体16。另外还设置有驱动轴18、从动轴20以及多个传动轴24，其中在下文中，行星齿轮支架也被称作传动轴24。所述传动轴24与各个行星齿轮组14关联并彼此共轴布置。
所述有级变速器10另外还包括换挡装置26、28，所述换挡装置可以利用液压来动作，并且能够使传动轴24与另一传动轴24或者与所述变速器壳体16耦合，或者能够使传动轴24与另一转动轴24或者与所述变速器壳体16脱耦。
在此，使所述传动轴24与所述变速器壳体16耦合的换挡装置26也被称作制动装置，并且使两个传动轴24彼此耦合的换挡装置28也被称作耦合装置。在本实施例中设置有六个换挡装置26、28，其中三个换挡装置26形成为制动装置，三个换挡装置28形成为耦合装置。例如根据图1，两个制动装置和一个耦合装置处于耦合状态(用阴影线表示)，而一个制动装置和两个耦合装置处于脱耦状态。
通过所述换挡装置26、28的不同换挡组合，得到了在所述驱动轴18与所述从动轴20之间与所述有级变速器10的各个档位相对应的传动比。
因为根据现有技术的全自动有级变速器10的常规构造和操作模式通常是已知的，所以不再继续对其进行阐述，并在下文中将仅详细阐述根据本发明的换挡装置26、28的构造设计和功能。
图2至图6分别示出了用于汽车变速器、特别是全自动有级变速器10的一种换挡装置28，其中所述换挡装置28、特别是所述换挡装置28的致动装置30可以占据不同的轴向位置，并具体示出了其处于轴向起始位置(图2)、处于轴向同步位置(图3)、处于轴向摩擦接触位置(图4)、处于轴向形状配合位置(图5)和处于轴向耦合位置(图6)。
在此，所述换挡装置28包括各自围绕传动轴线A可旋转的两个传动轴24、与所述传动轴24之一固定连接的同步环32、第一离合器片支架34、不可旋转地且轴向可移动地与所述第一离合器片支架34连接的多个第一离合器片36、相对于所述第一离合器片支架34轴向可移动并能够在圆周方向上与所述同步环32摩擦耦合以及刚性耦合的第二离合器片支架38、不可旋转地且轴向可移动地与所述第二离合器片38连接并与所述第一离合器片36一起构成多盘式离合器42的多个第二离合器片40、以及用于对所述第二离合器片支架38轴向加压的致动装置30。所述致动装置30和所述第二离合器片支架38在圆周方向上相对于彼此可旋转，并在轴向上彼此固定连接。
在所示的示例性实施例中，所述第一离合器片36是外离合器片，其与作为外离合器片支架来实施的第一离合器片支架34不可旋转地且轴向可移动地连接。相应地，所述第二离合器片40是内离合器片，其与作为内离合器片支架来实施的第二离合器片支架38不可旋转地且轴向可移动地连接。
根据图2至图6，所述第一离合器片支架34基本不可旋转地与另一传动轴24连接，特别地甚至与其形成为一体。与所述第一离合器片支架34不可旋转地连接的所述另一传动轴24和与所述同步环32固定连接的传动轴24明确地是不同行星齿轮组14的两个彼此不同的、单独的传动轴24，其尤其是共轴布置。相应地，所述换挡装置28用作耦合装置，其能够使一行星齿轮组14的传动轴24与另一行星齿轮组14的传动轴24通过多盘式离合器42和同步装置44在旋转方向上耦合。在此，首先进行转速匹配，之后所述传动轴24通过所述多盘式离合器42的摩擦连接以及所述同步装置44的形状配合连接而基本不可旋转地连接。
除了与另一传动轴24的不可旋转的连接之外，所述第一离合器片支架34可选择地还能够形成变速器壳体16，或者与变速器壳体16固定连接。该换挡装置26于是相应地用作制动装置，并且能够将与所述同步环32固定连接的传动轴24锁定在所述变速器壳体16上。
参考图2至图6，可清楚地看出所述致动装置30和所述第一离合器片支架34基本不可旋转地且轴向可移动地连接。所述致动装置30在图2的起始位置与图6的耦合位置之间轴向可移动，其中在所述起始位置，所述传动轴24与所述第一离合器片支架34在圆周方向上脱耦且所述多盘式离合器42分离，而在耦合位置，所述传动轴24和所述第一离合器片支架34在圆周方向上相刚性连接且所述多盘式离合器42结合。
在所述第二离合器片支架38与所述传动轴24之间设置有同步装置44，以降低当所述多盘式离合器42分离时在所述多盘式离合器42中出现的相对高的阻力转矩。
所述换挡装置28的同步装置44包括与所述传动轴24固定连接的同步环32以及单独的摩擦环50，其中所述同步环32在图8中详细示出并包括锥面46和形状配合构件48，所述摩擦环50在轴向上可移动并在圆周方向上与所述第二离合器片支架38刚性连接且包括锥面52以与所述同步环32摩擦耦合(另外参见图9和图10)。所述同步环32的锥面46和所述摩擦环50的锥面52是共轴的、具有相同锥角的平行摩擦面，其可以通过轴向相对移动而接触，以使所述摩擦环50与所述同步环32同步或者通过摩擦接触而基本不可旋转地耦合。显然，锥面46、52中的至少一个也可以通过一个单独的摩擦片53形成，如在图2、9和10中针对摩擦环50的锥面52所示。
同步装置44另外还包括单独的形状配合环54，其与第二离合器片支架38固定连接且包括形状配合构件56以与所述同步环32刚性耦合。所述形状配合环54的形状配合构件56可以通过轴向相对移动而与所述同步环32的形状配合构件啮合，从而使所述同步环32和所述形状配合环54在圆周方向上通过刚性连接而基本不可旋转地耦合。
根据图8和图9，所述形状配合构件48、56分别实施为齿接件，其中在这种情况下，所述同步环32的形状配合构件48形成外齿接件，而所述形状配合环54的形状配合构件56构成内齿接件。每个齿接件都包括多个在圆周方向上分布的齿，其中齿接件的每个齿特别地可以包括两个相对于轴向倾斜的、相对的齿腹，所述齿腹以楔形方式朝另一齿接件轴向收敛。以这种方式，简化了齿接件的“轴向啮合”。这两个齿接件在根据图2至图4的换挡位置轴向地彼此邻接，并在根据图5和6的所述换挡装置28的形状配合位置彼此啮合，使得所述传动轴24在圆周方向上与所述第二离合器片支架38刚性连接。
在所示的示例性实施例中，所述换挡装置28是电液驱动的、全自动有级变速器10的组成部分，使得腔室60可以通过液压流体的压力而被加压，以影响所述传动轴24的旋转。
除了液压操作之外，可选择地，显然也可以考虑所述换挡装置28的电动操作。
根据图2至图6，所述第一离合器片支架34或者与所述第一离合器片支架34固定连接的构件具有一个气缸部58。另外，所述致动装置30实施为活塞，其在所述气缸部58中轴向可移动地运动。所述气缸部58和实施为活塞的所述致动装置30定义了可加压的腔室60以轴向移动所述活塞。
与液压流体的压力相反，所述致动装置30通过致动装置弹簧构件62而被轴向推到根据图2所示的其起始位置，其中所述致动装置弹簧构件62一方面支撑在所述致动装置30上，且另一方面支撑在所述第一离合器片支架34上。所述第一离合器片支架34在本示例性实施例中还形成了所述致动装置30的一个轴向止挡件，所述轴向止挡件定义了所述换挡装置28的轴向起始位置。
在所述换挡装置28的起始位置，所述同步环32和所述摩擦环50处于所谓的空位置中，在该空位置中，所述锥面46、52彼此隔开。轴向间隙s、即所述摩擦环50的轴向位移(从所述换挡装置28的起始位置起直至所述锥面46、52接触)为几毫米的数量级，优选约为1mm。
与所述第二离合器片支架38固定连接的所述形状配合环54构成了所述摩擦环50的轴向止挡件，其在所述致动装置30的起始位置定义了所述摩擦环50相对于所述同步环32的空位置。为了将所述摩擦环50轴向置于所述空位置，设置有摩擦环弹簧构件64，所述摩擦环弹簧构件64一方面支撑在所述第二离合器片支架38上，且另一方面支撑在所述摩擦环50上。
在所述同步装置44的空位置中，在所述传动轴24有转速差的情况下同样得到阻力转矩，然而所述阻力转矩由于明显较小的摩擦面而比在多盘式离合器42分离的情况下明显更小。相应地，在所述换挡装置28的起始位置，在所述同步环32与所述摩擦环50之间仅仅或者至少主要在所述同步装置44中发生相对旋转。由于(分离的)多盘式离合器42中的阻力转矩，所述第二离合器片支架38与所述第一离合器片支架34同步地或至少很大程度上同步地运动，使得在所述换挡装置28的起始位置，仅仅出现所述同步装置44的小阻力转矩，这对传动效率有积极作用。
图3示出了在与所述传动轴24不可旋转连接的同步环32与所述摩擦环50之间开始摩擦连接的情况下的所述换挡装置28。
由于所述腔室60的加压，实施为活塞的所述致动装置30轴向从根据图2的起始位置离开一定程度，使得所述摩擦环50的锥面52已与所述同步环32的锥面46形成第一摩擦接触。因此，根据图3的所述致动装置30处于轴向摩擦位置或同步位置。
根据图4，通过增加所述腔室60中的液压，所述致动装置30相较于图3沿轴向更远地远离其起始位置，并此时处于摩擦接触位置。由于所述致动装置30的进一步轴向运动，此时所述传动轴24通过所述同步环32和所述第二离合器片支架38而与所述第二离合器片40同步，使得此时与常规的有级变速器10类似地、在所述多盘式离合器42中(即在所述第一离合器片36和第二离合器片40之间)发生所述换挡装置28中的相对旋转。
在所述换挡装置28的该摩擦接触位置，所述形状配合环54在轴向上直接位于与所述同步环32的形状配合啮合之前。
由于所述腔室60中的液压的进一步增加，根据图5，所述致动装置30进一步沿轴向远离其起始位置，并此时处于轴向形状配合位置，在所述形状配合位置，所述同步环32与所述第二离合器片支架38不仅通过摩擦环50摩擦连接、而且还通过形状配合环54刚性连接。这引起所述同步装置44的转矩传递能力大幅提高。
所述多盘式离合器42直到所述致动装置30的形状配合位置之前都是分离的，使得在所述第一离合器片36与所述第二离合器片40之间可以进行相对旋转。
图6最后示出了在所述致动装置30处于轴向耦合位置时的换挡装置28。与根据图5的形式配合位置类似，所述传动轴24和所述第一离合器片支架34在此在圆周方向上保持刚性连接。但是，由于进一步远离其起始位置，所以致动装置30此时还在轴向上推动所述离合器片36、40，使得根据图6的所述多盘式离合器42结合并且所述传动轴24具有同步转速。
图7示出了与所述第二离合器片支架38固定连接的环状隔板66，其在轴向上固定地安装在致动装置30上并在圆周方向上滑动地布置在致动装置30上。所述隔板66此外还在轴向上以及在圆周方向上滑动地布置在所述第一离合器片支架34上。另外在图7中还示出了致动装置弹簧构件62，其一方面通过所述隔板66支撑在所述第一离合器片支架34上，并另一方面支撑在所述致动装置30上，而且轴向地促使所述致动装置30置于根据图2的起始位置中。
在另一传动轴24高转速的情况下，在所述腔室60中由于液压流体的旋转而产生离心力，所述离心力可以抵抗所述致动装置弹簧构件62的力而沿轴向对致动装置30加压，并可能导致在所述摩擦环50与所述同步环32之间所不期望的摩擦接触。为了抵消离心力，因此设置所述隔板66，该隔板在所述第一离合器片支架34的气缸部58中定义了另一腔室68，在所述另一腔室中容纳所述致动装置弹簧构件62。在另一传动轴24静置的情况下，所述另一腔室68填充有很大程度上无压的液压流体，使得在另一传动轴24旋转时仅离心力起作用。由所述腔室60、68中液压流体的离心力所导致的轴向力基本彼此抵消，使得不会有由液压流体的离心力所导致的不期望的转速相关的轴向力作用在所述致动装置30上。
图8示出了可以制造为成型金属板部件的所述同步环32的立体图，其中所述金属板厚度优选地处于约3mm的数量级。同步环32不仅包括锥面46，还包括形状配合构件48，并与传动轴24固定连接(特别地，压接和/或焊接)。
在图9中示出了用于所述换挡装置28的预装组件70，其中所述预装组件70包括所述第二离合器片支架38、所述形状配合环54、所述摩擦环50、所述摩擦环弹簧构件64以及轴承环72。
图10示出了图9的预制组件70的立体分解图。
所述环状的第二离合器片支架38由成型的以及随后热轧并焊接的金属板来制成，其中所述金属板厚度优选地处于约2mm的数量级。邻接所述第二离合器片支架38轴向末端的形状配合环54同样作实施为成型金属板部件，其中所述形状配合环54的金属板厚度优选地处于约3mm的数量级。所述第二离合器片支架38和所述形状配合环54彼此固定连接(特别地，压接和/或铆接)。
在所示的示例性实施例中，轴向可移动地容纳在所述第二离合器片支架38中的摩擦环50也是成型金属板部件，其板厚度优选地处于约1.5mm的数量级。在此，所述摩擦环50的锥面52通过单独的摩擦片53来构成。
摩擦环弹簧构件64与所述摩擦环50轴向邻接，容纳于所述第二离合器片支架38的内部，所述摩擦环弹簧构件实施为碟形弹簧，其具有平的、优选为下降的弹簧曲线。在根据图9的压紧状态下，所述摩擦环弹簧构件64的轴向力优选约为1kN，特别优选地小于1kN。
所述摩擦环弹簧构件64轴向支撑在所述摩擦环50上以及轴承环72上。在本实施例中，所述轴承环72实施为成型金属板部件，其金属板厚度优选地处于约1mm的数量级。
在其径向外周，所述轴承环72具有一个平面轴承73，所述平面轴承在图3的同步位置、图4的摩擦接触位置以及图5的形状配合位置沿圆周方向在所述致动装置30上滑动。另一方面，在图2的起始位置中以及在图6的耦合位置，所述致动装置30和所述轴承环72具有基本相同的转速，使得在所述轴承环72与所述致动装置30之间没有或几乎没有相对旋转。在轴向上，所述轴承环72与所述致动装置30固定连接，其中在图2至6的示例性实施例中为了轴向固定所述轴承环72设置有止动环，所述止动环咬合到所述致动装置30的凹槽中。
所述轴承环72在所述第二离合器片支架38的轴向末端处的所述形状配合环54轴向相对设置，并与形状配合环54类似地与所述第二离合器片支架38固定连接(特别地，压接和/或铆接)。
通过所述轴承环72不仅与所述致动装置30而且与所述离合器片支架38在轴向上的基本无间隙连接，所述致动装置30与所述离合器片支架38也轴向地彼此固定连接。在的在汽车运行中所出现的通常负载下，在此可以忽略所述构件、特别所述轴承环72的材料形变。
在图10中所示的构件在轴向上被组装，并形成了图9的预装组件70，其中所述摩擦环50通过所述摩擦环弹簧构件64靠着所述形状配合环54轴向预张紧。
图11示出了根据特殊实施变体的所述换挡装置28在所述摩擦环50区域的截面图。
在该实施变体中，所述摩擦环50和所述第二离合器片支架38在圆周方向上可以相对彼此限定程度地旋转，并根据图12包括彼此关联的截止面74、76，其根据在所述摩擦环50与所述同步环32之间的同步转矩来允许或阻止所述摩擦环50与所述第二离合器片支架38之间的轴向相对移动。
图12示出了图11的连接区域X的示意图，其中所述摩擦环50相对于所述第二离合器片支架38具有不同的位置。
所述摩擦环50的径向凸起78在此啮合到所述第二离合器片支架38的凹槽80中，其中所述凹槽在轴向上延伸并在所述换挡装置28的轴向起始位置在所述径向凸起78的区域中具有在圆周方向上扩大的凹槽部(见图12，上图)。
在所述第二离合器片支架38与所述摩擦环50之间有转速差时，所述径向凸起78在扩大的凹槽片段的区域中在圆周方向上移动至凹槽止挡件82(见图12，中图)。
当此刻所述致动装置30(以及与所述致动装置30固定连接的第二离合器片支架38)被轴向移动到图5的形状配合位置时，可以通过所述截止面74、76来阻止该轴向移动(见图12，下图)。所述截止面74、76的倾角如此选择，使得彼此关联的截止面74、76在所述摩擦环50与所述同步环32之间的同步转矩(转速差)太大的情况下阻止该轴向相对移动，并在低于预定同步转矩的情况下在圆周方向上沿彼此滑动，并最后使得轴向相对移动。
以这种方式，以少的耗费来防止所述换挡装置28尽管在所述摩擦环50与所述同步环32之间的转速差大的情况下也会进入根据图5所示其形状配合位置的情况出现。上述情况将一方面导致形状配合构件48、56不期望的大磨损，且另一方面导致扰人的换挡噪声。
换句话说，在所述传动轴24与所述第二离合器片支架38之间设置的同步装置44在此实施为同步锁定装置。

Claims (15)

1.一种用于汽车变速器、特别是用于全自动有级变速器(10)的换挡装置，包括：
多个传动轴(24)，其各自围绕传动轴线(A)可旋转，
同步环(32)，其与传动轴(24)固定连接，
第一离合器片支架(34)，
多个第一离合器片(36)，其不可旋转地且轴向可移动地与所述第一离合器片支架(34)连接，
第二离合器片支架(38)，其相对于所述第一离合器片支架(34)而轴向可移动，并能够在圆周方向上与所述同步环(32)摩擦耦合以及刚性耦合，
多个第二离合器片(40)，其不可旋转地且轴向可移动地与所述第二离合器片支架(38)连接，并与所述第一离合器片(36)一起形成多盘式离合器(42)，以及
致动装置(30)，其对所述第二离合器片支架(38)轴向加压，
其特征在于，所述致动装置(30)和所述第二离合器片支架(38)在圆周方向上相对于彼此可旋转，并在轴向上彼此基本固定连接。
2.根据权利要求1所述的换挡装置，其特征在于，所述第一离合器片支架(34)形成变速器壳体，或者与变速器壳体固定连接。
3.根据权利要求1所述的换挡装置，其特征在于，所述第一离合器片支架(34)基本不可旋转地与另一传动轴(24)连接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的换挡装置，其特征在于，形状配合环(54)与所述第二离合器支架(38)固定连接，并包括形状配合构件(56)以与所述同步环(32)刚性耦合。
5.根据权利要求4所述的换挡装置，其特征在于，所述同步环(32)包括形状配合构件(48)，所述形状配合构件(48)能够通过轴向相对移动与所述形状配合环(54)的形状配合构件(56)啮合，以使所述同步环(32)与所述形状配合环(54)在圆周方向上耦合。
6.根据前述权利要求中任一项所述的换挡装置，其特征在于，摩擦环(50)与所述第二离合器片支架(38)轴向可移动地连接并在圆周方向上与所述第二离合器片支架(38)刚性地连接，且具有用于与所述同步环(32)摩擦耦合的锥面(52)。
7.根据权利要求6所述的换挡装置，其特征在于，所述同步环(32)具有锥面(46)，所述锥面(46)能够与所述摩擦环(50)的锥面(52)通过轴向相对移动而接触，以在圆周方向上使所述同步环(32)与所述摩擦环(50)耦合。
8.根据权利要求6或7所述的换挡装置，其特征在于，所述摩擦环(50)和所述第二离合器片支架(38)相对于彼此在圆周方向上以有限的程度可旋转，并具有彼此关联的截止面(74，76)，其根据在所述摩擦环(50)与所述同步环(32)之间的同步转矩来允许或阻止所述摩擦环(50)与所述第二离合器片支架(38)之间的轴向相对移动。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的换挡装置，其特征在于，所述第二离合器片支架(38)或与所述第二离合器片支架(38)固定连接的构件形成针对所述摩擦环(50)的轴向止挡件，所述轴向止挡件在所述致动装置(30)的起始位置限定了所述摩擦环(50)的空位置。
10.根据权利要求9所述的换挡装置，其特征在于，设置有摩擦环弹簧构件(64)，所述摩擦环弹簧构件沿轴向促使所述摩擦环(50)置于其空位置，特别地，其中所述摩擦环弹簧构件(64)一方面支撑在所述第二离合器片支架(38)上，且另一方面支撑在所述摩擦环(50)上。
11.根据前述权利要求中任一项所述的换挡装置，其特征在于，设置有与所述第二离合器片支架(38)固定连接的轴承环(72)，所述轴承环在轴向上固定安装在所述致动装置(30)上并在圆周方向上可滑动地安装在所述所述致动装置(30)上。
12.根据前述权利要求中任一项所述的换挡装置，其特征在于，所述致动装置(30)在起始位置与耦合位置之间轴向可移动，其中在所述起始位置，所述传动轴(24)和所述第一离合器片支架(34)在圆周方向上脱耦且所述多盘式离合器(42)分离，在所述耦合位置，所述传动轴(24)和所述第一离合器片支架(34)在圆周方向上刚性连接且所述多盘式离合器(42)结合。
13.根据权利要求12所述的换挡装置，其特征在于，设置有致动装置弹簧构件(62)，所述致动装置弹簧构件(62)沿轴向促使所述致动装置(30)置于所述起始位置，特别地，其中所述致动装置弹簧构件(62)一方面支撑在所述第一离合器片支架(34)上，并另一方面支撑在所述致动装置(30)上。
14.根据前述权利要求中任一项所述的换挡装置，其特征在于，所述第一离合器片支架(34)或与所述第一离合器片支架(34)固定连接的构件包括气缸部(58)，并且所述致动装置(30)实施为活塞，其中所述活塞在所述气缸部(58)中轴向可移动地运动。
15.根据权利要求14所述的换挡装置，其特征在于，所述气缸部(58)和所述活塞限定了用于所述活塞轴向移动的可加压室(60)。
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