CN108779854B - 变速箱中的换挡控制结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变速箱(2)中的换挡控制结构(3)，包括配置有第一和第二端部部分(72，82)的第一换挡杆(68)，该第一端部(72)部分可连接至第一动力构件(66)并且第二动力构件(82)连接至第一换挡拨叉(60)；配置有第一和第二端部部分(73，84)的第二换挡杆(70)，该第一端部部分(73)可连接至第二动力构件(67)并且第二端部部分(84)连接至第二换挡拨叉(61)；第一组凹槽(86)布置在第一换挡杆(68)中，并且第二凹槽(88)布置在第二换挡杆(70)中；以及布置在第一与第二换挡杆(68，70)之间的锁销(75)，该锁销(75)与第一组凹槽(86)和第二凹槽(88)一起布置成限制或允许相应的第一和第二换挡杆(68，70)的轴向运动。第一换挡杆(68)的第一端部部分(72)配置有用于不与锁销(75)发生冲突的轴向定向切口(78)，并且第二换挡杆(70)的第一端部部分(73)配置有用于锁销(75)的轴向运动的控制表面(80)。本发明还涉及变速箱(2)和包括这种变速箱(2)的车辆(1)。

Description

变速箱中的换挡控制结构
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的变速箱中的换挡控制结构、包括这种换挡控制结构的变速箱以及包括这种变速箱的车辆。
背景技术
在车辆中，尤其是对于较重的车辆(诸如卡车)，副变速箱装置通常连接至主变速箱装置以使排挡的数量加倍。这种辅助变速箱装置通常包括具有低速挡和高速挡的行星齿轮系，其中主变速箱装置的变速设备可以分为低范围挡位和高范围挡位。在低范围挡位中，通过行星齿轮系进行降挡，而在高范围挡位中，行星齿轮系的传动比为1:1。
副变速箱装置通常配置在主变速箱装置与联接至车辆驱动轮的传动轴之间。主变速箱装置容纳在主变速箱壳体中，并且副变速箱装置容纳在副变速箱壳体中。副变速箱装置包括联接至主变速箱装置的输入轴、输出轴、以及设置在输入轴与输出轴之间的行星齿轮系。行星齿轮系通常包括相对于彼此可旋转地布置的三个部件，即太阳轮、具有行星齿轮的行星架、和齿圈。通过知道太阳齿轮和齿圈的齿数，可以在操作期间确定三个部件的相对速度。在副变速箱装置中，太阳齿轮可以可旋转地连接至输入轴，多个行星齿轮啮合所述太阳齿轮，该行星齿轮可旋转地安装在固定地连接至输出轴的行星架上，并且齿圈围绕并且啮合行星齿轮。
在已知的副变速箱装置中，通过使轴向可位移的套筒在低范围挡位和高范围挡位之间位移来获得低范围挡位和高范围挡位，在该低范围挡位中，齿圈相对于副变速箱壳体不可旋转地锁定，在该高范围挡位中，齿圈相对于副变速箱壳体可旋转，并且其中齿圈、行星齿轮和太阳齿轮作为共同的整体旋转。
轴向可位移的联接套筒配置有花键，并且通过控制变速器以同步待连接的两个部件之间的速度，使得联接套筒沿两个部件的轴向位移成为可能，以便连接它们。当应该拆卸部件时，控制变速器，使得在部件之间发生扭矩平衡，使得联接套筒不传递扭矩。接下来可以沿着部件运动联接套筒，以使它们彼此脱离。
文献US6196944示出了一种行星齿轮系，其包括太阳齿轮、具有行星齿轮的行星架、和齿圈。太阳齿轮可以在低范围挡位中借助于联接套筒连接至输入轴，并且在高范围挡位中与输入轴脱离。在高范围挡位中，输入轴借助于同一联接套筒连接至行星架。齿圈牢固地连接至变速箱壳体。已知的行星齿轮系布置在仅具有两个挡位的辅助变速箱中。
车辆中的变速器中的倒挡通常布置在主变速箱中，该主变速箱则包括当车辆沿相反方向被驱动时接合的排挡。旨在用于倒挡的齿轮导致主变速箱装置的伸长，并且导致车辆重量的不期望的增加。倒挡齿轮在与主变速箱装置中的其他齿轮相反的方向上旋转，这引起损耗。旨在用于倒挡的所述齿轮具有在变速器中产生不期望的噪音的趋势，这是由于设置在主变速箱装置中的副轴与主轴之间的中间齿轮的结果。
因此，优选的是借助于布置在副变速箱装置中的倒挡来替换主变速箱装置中的倒挡。布置在副变速箱装置中的倒挡借助于第二轴向可位移的套筒换挡。当副变速箱装置换挡至倒挡中时，第二轴向可位移的套筒将齿圈与传动轴连接，同时第一轴向可位移的套筒将行星架与副变速箱壳体连接。
文献US6196944示出了一种用于机动车辆的变速箱，其包括行星齿轮系，该行星齿轮系包括作用在行星架、齿圈、变速箱壳体和输出轴上的第一和第二套筒。第一和第二套管作为一个被连接的单元受到控制。
第一和第二联接套筒的轴向位移利用布置在相应的联接套筒中的外周向凹槽中的第一和第二换挡拨叉提供。换挡拨叉受第一和第二动力构件的影响，该第一和第二动力构件可以是气动或液压缸。连接至动力构件和换挡拨叉的换挡杆将轴向运动从动力构件传递至换挡拨叉。当将副变速箱装置组装至主变速箱装置和从主变速箱装置拆卸时，换挡杆优选地连接至动力构件和从动力构件断开。
为了防止由于当在副变速箱装置中换挡时选择不适当的排挡而在副变速箱装置中的损坏，用于副变速箱装置的换挡控制结构配置有换挡互锁件。排挡的这种不适当的选择可以是当副变速箱装置换挡至倒挡中时选择低范围挡位。在这种情况下，齿轮和联接套筒都可能损坏。
一种用于变速器的已知的换挡互锁件在文献US4120212中公开。换挡互锁件包括一对锁销，其设置在布置在壳体中的锁销孔中。锁销设计成接合一对换挡杆中的环形槽，该一对换挡杆当锁销接合环形槽时受到限制而不能轴向运动。因此，可以避免当换挡时的不合适的排挡。然而，当组装这种已知的换挡互锁件时，其中一个换挡杆必须在另一个换挡杆之前组装。
已知的变速器通常需要变速箱的完全拆卸，用于副变速箱装置的更换，这意味着维修副变速箱装置需要花费很多时间并且变得昂贵。而且，当车辆在建造厂处组装时，由于换挡控制结构中的换挡互锁件，组装副变速箱装置需要花费很多时间。
发明内容
需要进一步开发一种变速箱中的换挡控制结构，其中使得易于组装和拆卸车辆中的变速箱。还需要开发一种变速箱中的换挡控制结构，其易于维修。而且，需要开发一种变速箱中的换挡控制结构，其节省制造和维护成本。
本发明的目的因此是开发一种变速箱中的换挡控制结构，其中使得易于组装和拆卸车辆中的变速箱。
本发明的另一个目的是开发一种变速箱中的换挡控制结构，其易于维修。
本发明的另一个目的是开发一种变速箱中的换挡控制结构，其节省制造和维护成本。
通过根据本文的变速箱中的上述换挡控制结构实现本文提到的目的。
根据本发明，变速箱中的换挡控制结构包括配置有第一和第二端部部分的第一换挡杆，该第一端部部分可连接至第一动力构件并且第二端部部分连接至第一换挡拨叉；配置有第一和第二端部部分的第二换挡杆，该第一端部部分可连接至第二动力构件并且第二端部部分连接至第二换挡拨叉，第一组凹槽布置在第一换挡杆中，第二凹槽布置在第二换挡杆中，并且锁销布置在第一与第二换挡杆之间，该锁销与第一组凹槽和第二凹槽一起布置成限制或允许相应的第一和第二换挡杆的轴向运动。第一换挡杆的第一端部部分配置有用于不与锁销发生冲突的轴向定向切口，并且第二换挡杆的第一端部部分配置有用于锁销的轴向运动的控制表面。
变速箱中的这种换挡控制结构使得易于组装和拆卸车辆中的变速箱，因为换挡杆可以在主变速箱装置首先已安装至车辆之后再组装至动力构件。而且，这种换挡控制结构使得变速箱易于维修，因为可以只拆卸变速箱的一部分，这种副变速箱装置，而不是从车辆上拆除整个变速箱。因此，这种换挡控制结构将会节省车辆和变速箱的制造和维护成本。当在组装和拆卸过程中沿轴向方向运动换挡杆时，由于控制表面和轴向定向切口，变速箱锁销将会允许这种运动。
根据本发明的一个实施方式，第一换挡杆的第一端部部分的轴向定向切口基本上是平坦的。这使得可以当组装和拆卸车辆中的变速箱时轴向运动第一换挡杆并且经过锁销。
根据本发明的另外的实施方式，第一换挡杆的第一端部部分的轴向定向切口具有与锁销的形状互补的相对于中心轴线的横截面形状。因此，锁销将会当锁销布置到轴向定向切口中时允许第一换挡杆轴向运动。
根据本发明的另外的实施方式，锁销在两端具有尖头形状。锁销的端部部分的这种尖头形状将会使得换挡杆可以当在变速箱中换挡时轴向运动锁销。
根据本发明的另外的实施方式，第二换挡杆的第一端部部分的控制表面的法线具有相对于第二换挡杆的中心轴线的10°至80°之间、并且优选地30°至60°之间的角度。这种控制表面将会当第二换挡杆轴向运动并且控制表面与锁销接触时轴向运动锁销。
根据本发明的另外的实施方式，第一换挡杆的第一端部部分借助于第一联接元件可连接至第一动力构件；并且第二换挡杆的第一端部部分借助于第二联接元件可连接至第二动力构件。这种第一和第二联接元件使得可以当组装和拆卸车辆中的变速箱时将换挡杆连接至动力构件和从动力构件拆除。
根据本发明的另外的实施方式，锁销布置在主变速箱壳体处，该主变速箱壳体至少部分地围绕主变速箱装置。当将锁销布置在主变速箱壳体处时，可以减小布置在主变速箱装置上的副变速箱装置的轴向延伸。副变速箱装置可以因此设计成具有短轴向延伸，这减小副变速箱装置的重量。因此，组装和拆卸车辆中的变速箱将是容易的。
根据本发明的另外的实施方式，第一和第二换挡拨叉布置在副变速箱装置中，该副变速箱装置可连接至主变速箱装置。因此，换挡控制结构布置成控制副变速箱装置中的换挡。
根据本发明的另外的实施方式，第一组凹槽与锁销一起布置成防止第一换挡杆轴向运动并且允许第二换挡杆轴向运动；并且第二凹槽与锁销一起布置成防止第二换挡杆轴向运动并且允许第一换挡杆轴向运动。当锁销布置在第一组凹槽中的凹槽内时，允许第二换挡杆轴向运动并且限制第一换挡杆运动。当锁销布置在第二凹槽内时，允许第一换挡杆轴向运动，并且限制第二换挡杆运动。
动力传动系中的倒挡当第一轴向可运动的联接套筒布置成将行星架与副变速箱壳体接合并且第二轴向可运动的联接套筒布置成将齿圈与输出轴接合时实现。通过控制第一和第二轴向可位移的联接套筒，可以容易地换挡至倒挡。然而，变速箱的控制系统中的故障可能无意地激活动力构件并且运动第一和第二轴向可位移的联接套筒中的一个。因此，如果变速箱当车辆向前运动时无意地换挡至倒挡，则可能导致变速箱损坏。变速箱中的换挡控制结构布置成避免这种事故。
本发明的其他优点从以下具体实施方式中显现。
附图说明
下面参考附图描述本发明的优选实施方式，其中：
图1以侧视图示意性地示出具有根据本发明的换挡控制结构的变速箱的车辆，
图2示意性地示出配置有根据本发明的换挡控制结构的变速箱的横截面，
图3示意性地示出处于分解状态的图2中的变速箱的横截面，
图4a示意性地示出处于空挡位置的根据本发明的换挡控制结构，
图4b示意性地示出处于前进的高范围位置中的根据本发明的换挡控制结构，
图4c示意性地示出处于第一预组装位置的根据本发明的换挡控制结构，
图4d示意性地示出处于第二预组装位置的根据本发明的换挡控制结构，以及
图5a-6b示意性地示出图4a中换挡杆的线I-I的横截面的不同实施方式。
具体实施方式
图1以侧视图示意性地示出具有变速箱2的车辆1，该变速箱配置有根据本发明的换挡控制结构3。车辆1还配置有内燃机4、离合器5、传动轴10和驱动轮8。燃式发动机4经由离合器5联接至变速箱2。变速箱2包括主变速箱装置11和副变速箱装置6。主变速箱装置11由主变速箱壳体12围绕，并且副变速箱装置6由副变速箱壳体13围绕。变速箱2经由传动轴10连接至车辆1的驱动轮8。
图2示出具有根据本发明的换挡控制结构3的变速箱2的示意性剖视图。副变速箱装置6包括具有低速和高速挡的行星齿轮系14，使得变速箱2的换挡能力可以分为低范围挡位和高范围挡位。在对应于低范围挡位的第一挡位中，在行星齿轮系14中发生降挡。在高范围挡位中，行星齿轮系14中的传动比为1:1。图2示出副变速箱装置6处于对应于低范围挡位的第一挡位中。
变速箱2还包括分离式变速箱装置7和副轴9。主变速箱装置11配置有主轴26，该主轴连接至副变速箱装置6的行星齿轮系14。行星齿轮系14包括三个相对于彼此可旋转地布置的主要部件，即太阳轮18、行星架20和齿圈22。多个行星齿轮24利用行星架20上的轴承可旋转地布置。通过知晓太阳齿轮18和齿圈22的齿32的数量，可以确定三个部件的相对传动比。太阳齿轮18连接至主变速箱装置11的主轴26，并且行星齿轮24啮合太阳齿轮18。齿圈22围绕并且啮合行星齿轮24。主轴26优选地借助于花键连接件34连接至太阳齿轮18的轴38，该花键连接件具有轴向范围并且当将副变速箱装置6组装至变速箱2和从变速箱2拆卸时允许主轴26与太阳齿轮18的轴38之间的轴向位移。输入轴16在其端部配置有套筒36，该套筒借助于花键连接件34与太阳齿轮18的轴38的一部分的圆周在内部配合。因此，花键连接件34优选地设计成使得副变速箱装置6可以一体地组装至变速箱2和从变速箱2拆卸。因此，维护成本降低，因为维修所需的时间减少。
第一轴向可位移的联接套筒42在第一挡位中布置成将副变速箱壳体13与齿圈22连接，并且在第二挡位中布置成将副变速箱壳体13从齿圈22断开。第一轴向可位移的联接套筒42在第一挡位中布置成将太阳轮18的轴38从行星架20断开。在第二位置中，第一轴向可位移的联接套筒42将太阳轮18的轴38与行星架20连接。
第二轴向可位移的联接套筒43在第三挡位中布置成将齿圈22与变速箱2的输出轴28联接。输出轴28联接至车辆1的传动轴10。在对应于倒挡的第三挡位中，第一轴向可位移的联接套筒42布置成将太阳轮18的轴38从行星架20断开，并且替代地布置成将行星架20与副变速箱壳体13互连。在第一和第二挡位中，第二轴向可位移的联接套筒43布置成将行星架20与输出轴28互连。
第一轴向可位移的联接套筒42在内表面和外表面上配置有第一花键50，该第一花键在内表面上布置成与布置在齿圈22上的对应的第一花键50相互作用。外表面上的第一花键50布置成在突出部52的内部周边上相互作用，该突出部固定地连接至副变速箱壳体13。第一轴向可位移的联接套筒42的内表面上的第一花键50也布置成与布置在输入轴16上的对应的第一花键50配合。设置在输入轴16上的对应的第一花键50形成在第一链轮46的周边上，该第一链轮安装在太阳齿轮18的轴38上。然而，也可以将第一链轮46布置在输入轴16上而不是在太阳齿轮18的轴38上。因此，第一链轮46可以布置在花键连接件34的任一侧上。第一轴向可位移的联接套筒42的内表面上的第一花键50也布置成与布置在行星架20上的对应的第一花键50配合。设置在行星架20上的对应的第一花键50形成在第二链轮44的周边上，该第二链轮安装在行星架20上。
第二轴向可位移的联接套筒43在内表面上配置有第二花键51，该第二花键布置成与布置在齿圈22、行星架20和输出轴28上的对应的第二花键51配合。布置在行星架20上的对应的第二花键51形成在第三链轮49的周边上，该第三链轮安装在行星架20上。配置在输出轴28上的对应的第二花键51形成在第四链轮53的周边上，该第四链轮安装在输出轴28上。
布置在行星架20上的轴向止动件54适于抵靠齿圈22，该轴向止动件54防止齿圈22轴向运动。轴向止动件54可以由碟形板构成，该碟形板通过第一止推轴承56安装在行星架20上。轴向止动件54相对于行星架20和输入轴16可旋转，并且跟随齿圈22的旋转。轴向止动件54轴向地固定齿圈22，并且导致变速箱2中的输入轴16的轴向轴承当齿轮18，22，24配置有螺旋形齿时承受较小的应力。然而，代替轴向止动件54或与轴向止动件54组合，一对止推轴承55可布置在齿圈22的两个远侧表面上。因此，止推轴承55布置在齿圈与行星架20之间。第二止推轴承57可以设置在太阳齿轮18的轴38与行星架20之间，以适应在太阳齿轮18中产生的轴向力。
变速箱2中的低速挡通过将第一联接套筒42轴向位移而获得，使得齿圈22连接至副变速箱壳体13。
根据本发明的副变速箱装置6当从第一挡位换挡至第二挡位、即从低范围挡位换挡至高范围挡位时起如下作用。在图2中，副变速箱装置6换挡至低范围挡位中，这意味着第一联接套筒42已经移动至将齿圈22与副变速箱壳体13连接的位置。因此，当副变速箱装置6处于低范围挡位中时，通过行星齿轮系14进行降挡。从低范围挡位至高范围挡位的换挡操作通过当齿圈22与副变速箱壳体13之间的扭矩传递结束时借助于第一联接套筒42将第一齿圈22从副变速箱壳体13断开来进行，齿圈与副变速箱壳体之间的扭矩传递结束通过离合器5的断开以及借助于将第二联接套筒43轴向运动至空挡位置以将行星齿轮系14从输出轴28断开而将内燃机4从主变速箱装置11断开来实现。第一联接套筒42的轴向位移当第二联接套筒43轴向位移至空挡位置、行星齿轮系14处于静止状态、并且第一联接套筒42不传递任何扭矩时是可能的。在高范围挡位中，第一联接套筒42运动至第一联接套筒42将行星架20连接至第一链轮46的位置。当副变速箱装置6已经换挡至高挡位时，离合器5接合并且行星架20在第二联接套筒43位移至用于将行星架20连接至输出轴28的位置之前同步至输出轴28的速度。因此，副变速箱装置6在高范围挡位中操作。
为了将挡位换挡至低范围挡位，第一联接套筒42通过第一换挡拨叉60在图2中的右方向上移动，以将行星架20从第一链轮46释放并且因此从输入轴16释放。这当输入轴16与行星架20之间的扭矩传递结束时是可能的，输入轴与行星架之间的扭矩传递结束通过借助于离合器5将内燃机4从主变速箱装置11断开以及借助于将第二联接套筒43轴向运动至空挡位置将行星齿轮系14从输出轴28断开来实现。当第一联接套筒42不再传递任何扭矩并且行星齿轮系14已经处于静止位置时，第一联接套筒42的轴向位移是可能的。第一联接套筒42接下来通过第一换挡拨叉60在副变速箱壳体13的方向上移动，由此将齿圈22与副变速箱壳体13连接。当齿圈22静止时，第一联接套筒42轴向位移并且与齿圈22和副变速箱壳体13上的第一花键50发生干涉。因此，在低范围挡位中，通过副变速箱装置6发生降挡。当副变速箱装置6已经换挡至低范围挡位中时，离合器5接合并且行星架20在第二联接套筒43位移至用于将行星架20连接至输出轴28的位置之前同步至输出轴28的速度。
第二轴向可位移的套筒43在第三挡位(即倒挡档位)中布置成将齿圈22与输出轴28连接。因此，第二联接套筒43通过第二换挡拨叉61移动，使得齿圈22连接至输出轴28。第一联接套筒42通过第一换挡拨叉60移动，以将行星架20与副变速箱壳体13联接。相应的联接套筒42，43的位移当输入和输出轴16，28静止时(其对应于车辆1的静止操作状态)或者当车辆1向后行进并且行星齿轮系14借助于第二联接套筒43从输出轴28断开时执行。第二联接套筒43可以此后当行星齿轮系14的速度借助于发动机4同步至输出轴28的速度时位移以将输出轴28与第二联接套筒43连接。为了提供输入轴16的静止位置，车辆1的离合器5转换到断开模式。当副变速箱装置6在第三挡位操作时，扭矩从输入轴16传递到太阳齿轮18并且进一步传递到行星齿轮24，该行星齿轮将扭矩传递到齿圈22并且进一步经由第二联接套筒43传递到输出轴28。行星架20在第一联接套筒42将行星架20与副变速箱壳体13连接时是静止的。
变速箱2也可以通过将第一联接套筒42位移至行星架20连接至副变速箱壳体13的位置并且当第二联接套筒43移动至行星架20连接至输出轴28的位置时被带到第四停驻位置。这样，防止输出轴28旋转，同时输入轴16可以在空挡位置旋转，因为输入轴16在停驻位置没有连接至第一联接套筒42。
当第一联接套筒42在图2中从右向左位移时，第一联接套筒42将会将副变速箱装置6从低范围挡位换挡至倒挡档位并且进一步换挡至高范围挡位。根据本发明的换挡控制结构3包括第一和第二动力构件66，67，该第一和第二动力构件配置成用于第一和第二联接套筒42，43的轴向位移。第一动力构件66连接至第一换挡拨叉60，该第一换挡拨叉布置在第一联接套筒42中的外侧圆周凹槽62中。第一动力构件66借助于第一换挡杆68连接至第一换挡拨叉60，该第一换挡杆可以借助于第一联接元件69从第一动力构件66拆除。第二动力构件67连接至第二换挡拨叉61，该第二换挡拨叉布置在第二联接套筒43中的外侧圆周凹槽62中。第二动力构件67借助于第二换挡杆70连接至第二换挡拨叉61，该第二换挡杆可以借助于第二联接元件71从第二动力构件67拆除。第一和第二动力构件66，67可以是气动或液压缸，或者是电动致动器。连接至动力构件66，67的换挡杆68，70将轴向运动从动力构件66，67传递到换挡拨叉60，61。当将副变速箱装置6组装至主变速箱装置11和从主变速箱装置11拆卸时，换挡杆68，70连接至动力构件66，67和从动力构件66，67断开。换挡杆68，70和动力构件66，67在图2中示意性地示出在主变速箱壳体12和副变速箱壳体13的顶部上。
第一换挡杆68的第一端部部分72借助于第一联接元件69可连接至第一动力构件66。第二换挡杆70的第一端部部分73借助于第二联接元件71可连接至第二动力构件67。这种第一和第二联接元件69，71使得可以当组装和拆卸车辆中的变速箱2时将换挡杆68，70连接至动力构件66，67和从动力构件66，67移除。
为了防止由于当在副变速箱装置6中换挡时选择不合适的排挡而在副变速箱装置6中的损坏，根据本发明的换挡控制结构配置有换挡互锁件74。排挡的这种不合适的选择可以是当副变速箱装置6换挡至倒挡中时选择低范围挡位。变速箱2的控制系统中的故障可能无意地启动动力构件66，67并且运动第一和第二轴向可位移的联接套筒42，43中的一个。结果，副变速箱装置6中的齿轮以及联接套筒42，43可能会损坏。
换挡互锁件74包括锁销75，该锁销优选地布置在主变速箱壳体12处，该主变速箱壳体至少部分地围绕主变速箱装置11。当将锁销75布置在主变速箱壳体12处时，布置在主变速箱装置11上的副变速箱装置6的轴向延伸可以减少。副变速箱装置6可以因此设计成具有短轴向延伸，这减小副变速箱装置6的重量。因此，组装和拆卸车辆中的副变速箱装置6将会是容易的。
图3示意性地示出了处于分解状态中的图2中的变速箱的横截面。第一和第二换挡杆68，70已经从第一和第二联接元件69，70断开，并且副变速箱装置6已经从主变速箱装置11拆卸。主轴26也已经借助于花键连接件34从太阳齿轮18的轴38断开。优选地，传动轴10已经在副变速箱装置6从主变速箱装置11拆卸之前从副变速箱装置6的输出轴28断开。因此，副变速箱装置6已经一体地从主变速箱装置11的其余部分拆卸，这将会降低维护成本，因为维修所需的时间减少，。
图4a示意性地示出处于空挡位置中的根据本发明的换挡控制结构3。第一换挡杆68的第一端部部分72配置有用于不与锁销75发生冲突的轴向定向切口78，并且第二换挡杆70的第一端部部分73配置有用于锁销75的轴向运动的控制表面80。
控制表面80和轴向定向切口78使得易于组装和拆卸车辆1中的变速箱2，因为换挡杆68，70可以在主变速箱装置11已经首先安装至车辆1之后组装至动力构件66，67。而且，代替从车辆1卸除整个变速箱2，可以只将副变速箱装置6从车辆1拆卸。当在组装和拆卸变速箱2的过程中在轴向方向上运动换挡杆68，70时，锁销75将会由于控制表面80和轴向定向切口78而允许这种运动。
第一换挡杆68的第二端部部分82连接至第一换挡拨叉60，并且第二换挡杆70的第二端部部分84连接至第二换挡拨叉61。第一组凹槽86布置在第一换挡杆68中，并且第二凹槽88布置在第二换挡杆70中，并且锁销75布置在第一与第二换挡杆68，70之间，该锁销75与第一组凹槽86和第二凹槽88一起布置成限制或允许相应的第一和第二换挡杆68，70的轴向运动。
优选地，锁销75在两端具有尖头形状，这将会使得换挡杆68，70可以当在变速箱2中换挡时在主变速器壳体12中轴向运动锁销75。第一组凹槽86与锁销75一起布置成防止第一换挡杆68轴向运动并且允许第二换挡杆70轴向运动。第二凹槽88与锁销75一起布置成防止第二换挡杆70轴向运动并且允许第一换挡杆68轴向运动。当锁销75布置在第一组凹槽86中的凹槽内时，允许第二换挡杆70轴向运动并且限制第一换挡杆68运动。当锁销75布置在第一换挡杆68中的第二凹槽88内时，允许轴向运动，并且限制第二换挡杆70运动。
在图4a中，第二换挡杆70已经运动至空挡位置，并且锁销75当第二换挡杆70运动至空挡位置中时自由地运动至第二换挡杆70的第二凹槽88中。第一换挡杆68已经运动至倒挡档位中。然而，由于锁销75运动至第二换挡杆70的用于空挡位置的第二凹槽88中，第一换挡杆68在其轴向方向上自由运动。
图4b示意性地示出处于前进的高范围位置中的根据本发明的换挡控制结构3。作为示例，当第一换挡杆68处于与副变速箱装置6中的高范围挡位相对应的位置时，锁销75已经运动至第一换挡杆68中的高范围挡位的第一组凹槽86中的凹槽HR中。结果，限制第一换挡杆68轴向运动，并且因此第一换挡杆68不会无意地运动至倒挡档位，第一换挡杆无意地运动至倒挡档位将会导致副变速箱装置6中的故障。
图4c示意性地示出处于第一预组装位置的根据本发明的换挡控制结构。当将副变速箱装置6组装至主变速箱装置11时，第一和第二换挡杆68，70已经安装在副变速箱装置6上。锁销75已经在主变速箱装置11安装在车辆上之前安装在主变速箱装置11上。因为换挡控制结构3定位在副变速箱装置6至主变速箱装置11的顶部上，锁销75在副变速箱装置6组装至主变速箱装置11之前将不容易移除。因为第二换挡杆70的第一端部部分73配置有用于锁销75的轴向运动的控制表面80，并且第一换挡杆68的第一端部部分72配置有用于不与锁销75发生冲突的轴向定向切口78，即使主变速箱装置11已经安装在车辆1中，也可以容易地将副变速箱装置6组装在车辆1中。
在车辆中的副变速箱装置6的组装期间，第一和第二换挡杆68，70被轴向推动通过主变速箱壳体12中的导向孔洞90。当第二换挡杆70到达锁销75时，第二换挡杆70的第一端部部分73的控制表面80推动锁销75在主变速箱壳体12中的导向孔92中轴向运动。锁销75在第一换挡杆68的方向上轴向运动，该第一换挡杆在第一换挡杆68的第一端部部分72上配置有轴向定向切口78。在图4d中，根据本发明的换挡控制结构3示意性地示出在第二预组装位置，其中锁销75已经在第一换挡杆68的方向上轴向运动并且已经到达第一换挡杆68的第一端部部分72上的轴向定向切口78。因为轴向定向切口78不与锁销75发生冲突，第一和第二换档杆68，70在第一和第二动力构件66，67的方向上自由地轴向运动，以便连接至第一和第二连接元件69，71。
副变速箱装置6从主变速箱装置11的拆卸在相反方向上进行。
优选地，第二换挡杆70的第一端部部分73的控制表面80具有相对于第二换挡杆70的中心轴线76的10°至80°之间、优选地30°至60°之间的角度。这种控制表面80将会当第二换挡杆70轴向运动并且控制表面80与锁销75接触时轴向运动锁销75。
图5a-6b示意性地示出通过图4a中的第一换挡杆68的线I-I的横截面的不同实施方式。根据图5a所示的本发明的实施方式，第一换挡杆68的第一端部部分72的轴向定向切口78是基本上平坦的。这使得可以当组装和拆卸车辆1中的变速箱2时轴向运动第一换挡杆68并经过锁销75。根据图5b所示的本发明的另外的实施方式，第一换挡杆68的第一端部部分72的轴向定向切口78具有与锁销75的形状互补的相对于中心轴线77的横截面形状。因此，锁销75将会当锁销75布置到轴向定向切口78中时允许第一换挡杆68轴向运动。轴向定向切口78根据该实施方式具有大致V形横截面。第一换挡杆68可以具有在图5a和5b中公开的基本上圆形的横截面。然而，第一换挡杆68也可以具有另一个成形的横截面，其可以例如是在图6a和6b中公开的大致方形的。优选地，第二换挡杆70具有与第一换挡杆68类似的横截面。
以上规定的部件和特征可以在本发明的框架内在规定的不同实施方式之间组合。

Claims (11)

1.一种变速箱(2)中的换挡控制结构，包括配置有第一和第二端部部分(72，82)的第一换挡杆(68)，所述第一端部(72)部分能够连接至第一动力构件(66)并且第二端部部分(82)连接至第一换挡拨叉(60)；配置有第一和第二端部部分(73，84)的第二换挡杆(70)，所述第一端部部分(73)能够连接至第二动力构件(67)并且第二端部部分(84)连接至第二换挡拨叉(61)；布置在第一换挡杆(68)中的第一组凹槽(86)，布置在第二换挡杆(70)中的第二凹槽(88 )；以及布置在第一与第二换挡杆(68，70)之间的锁销(75)，所述锁销(75)与第一组凹槽(86)和第二凹槽(88)一起布置成限制或允许相应的第一和第二换挡杆(68，70)的轴向运动，其特征在于，
第一换挡杆(68)的第一端部部分(72)配置有用于不与锁销(75)发生冲突的轴向定向切口(78)，
第二换挡杆(70)的第一端部部分(73)配置有用于锁销(75)的轴向运动的控制表面(80)，以及
第二换挡杆(70)的第一端部部分(73)的控制表面(80)的法线具有相对于第二换挡杆(70)的中心轴线(76)的10°至80°之间的角度。
2.根据权利要求1所述的换挡控制结构，其特征在于，第一换挡杆(68)的第一端部部分(72)的轴向定向切口(78)是基本上平坦的。
3.根据权利要求1或2所述的换挡控制结构，其特征在于，第一换挡杆(68)的第一端部部分(72)的轴向定向切口(78)具有与锁销(75)的端部部分的形状互补的相对于中心轴线(77)的横截面形状。
4.根据权利要求3所述的换挡控制结构，其特征在于，锁销(75)在两端具有尖头形状。
5.根据权利要求1或2所述的换挡控制结构，其特征在于，第二换挡杆(70)的第一端部部分(73)的控制表面(80)的法线具有相对于第二换挡杆(70)的中心轴线(76)的30°至60°之间的角度。
6.根据权利要求1或2所述的换挡控制结构，其特征在于，第一换挡杆(68)的第一端部部分(72)能够借助于第一联接元件(69)连接至第一动力构件(66)；并且第二换挡杆(70)的第一端部部分(73)能够借助于第二联接元件(71)连接至第二动力构件(67)。
7.根据权利要求1或2所述的换挡控制结构，其特征在于，锁销(75)布置在主变速箱壳体(12)处，所述主变速箱壳体至少部分地围绕主变速箱装置(11)。
8.根据权利要求7所述的换挡控制结构，其特征在于，第一和第二换挡拨叉(60，61)布置在副变速箱装置(6)中，所述副变速箱装置能够连接至主变速箱装置(11)。
9.根据权利要求1或2所述的换挡控制结构，其特征在于，第一组凹槽(86)与锁销(75)一起布置成防止第一换挡杆(68)轴向运动并且允许第二换挡杆(70)轴向运动；并且第二凹槽(88)与锁销(75)一起布置成防止第二换挡杆(70)轴向运动并且允许第一换挡杆(68)轴向运动。
10.一种变速箱(2)，其特征在于，变速箱(2)包括根据权利要求1-9中任一项所述的换挡控制结构。
11.一种车辆(1)，其特征在于，车辆(1)包括根据权利要求10所述的变速箱(2)。
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