CN110945269B - 换挡鼓以及机动车换挡变速器 - Google Patents

换挡鼓以及机动车换挡变速器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于自动换挡变速器(14)尤其双离合变速器(14)的换挡鼓(28;34),所述换挡鼓具有换挡鼓体(29;35),所述换挡鼓体能够围绕旋转轴线(30;36)可旋转地安装在所述换挡变速器(14)中,其中,在所述换挡鼓体(29;35)上构成有至少一个换挡轮廓(32;38),所述换挡轮廓在所述换挡鼓体(29;35)的环周部段(40)上延伸,其中,所述换挡鼓(28;34)构成用于切换至少一个高挡位(7;6)、至少一个中间挡位(5;4)以及至少一个低挡位(3;2),其中,所述至少一个换挡轮廓(32;38)在转辙器挡位部段的区域中具有换挡轮廓转辙器(64)。在此,所述转辙器挡位部段(60;84)配属于所述中间挡位(5;4),其中,所述转辙器挡位部段(60;84)借助于所述换挡轮廓转辙器(64)构成为,使得在所述换挡鼓体(29,35)的第一旋转方向(42)上接通所述中间挡位(5;4),并且在第二旋转方向(44)上不接通所述中间挡位,其中,所述至少一个换挡轮廓(32;38)还构成为,使得如果配属于所述中间挡位(5;7)的携动件(48)处于所述转辙器挡位部段(60;84)的区域中,则在所述换挡鼓体(29;35)的第二旋转方向(44)上,所述高挡位(7;6)能够保持接通,使得能够在不接通所述中间挡位(5;4)的情况下从所述高挡位(7;6)开始接通所述低挡位(3;2)。

Description

换挡鼓以及机动车换挡变速器
技术领域
本发明涉及一种用于自动换挡变速器尤其双离合变速器的换挡鼓,所述换挡鼓具有能够围绕旋转轴线可旋转地安装在换挡变速器中的换挡鼓体,其中,在换挡鼓体上构成有在换挡鼓体的环周部段上延伸的至少一个换挡轮廓,其中,换挡鼓构成用于切换至少一个高挡位、至少一个中间挡位以及至少一个低挡位,其中,至少一个换挡轮廓在转辙器挡位部段的区域中具有换挡轮廓转辙器。
此外,本发明涉及一种用于机动车的换挡变速器,所述换挡变速器具有输入轴装置、输出轴装置以及多个齿轮组,能够借助于换挡装置切换所述齿轮组,其中,所述换挡装置具有上述类型的换挡鼓。
背景技术
从专利文献DE 103 61 356 B4中已知一种换挡鼓,在所述换挡鼓中,环周凹槽具有侧沿,其中,轴向可移动地支承的侧沿部段构成用于在预紧下脱离所接合的挡位。
专利文献DE 10 2012 020 426 A1公开一种用于双离合变速器的换挡装置的换挡鼓,其中,所述换挡鼓如此实施,使得可以实现顺序的升挡和降挡以及多级降挡,其中,所述换挡鼓具有轴向不可移动但可旋转的第一换挡鼓部件以及轴向可移动地支承在第一换挡鼓部件上的第二换挡鼓部件。在第一换挡鼓部件上构成有多个换挡肘杆。在第二换挡鼓部件上构成有一个换挡肘杆和两个替选地可激活的控制肘杆,通过所述控制肘杆,第二换挡鼓部件的换挡肘杆要么设计用于顺序换挡要么用于不中断牵引力的多级降挡。对于多级降挡,第二换挡鼓部件的换挡肘杆配属于低的目标挡位。
此外,专利文献DE 10 2004 058 475 B4公开一种用于具有两个换挡鼓的双离合变速器的促动器装置,其中,所述换挡鼓中的至少一个换挡鼓具有两个控制凸轮,其中一个控制凸轮配属于双离合变速器的第一子变速器,其中另一个控制凸轮配属于双离合变速器的第二子变速器。在此,也提出,仅能够在一个旋转方向上经由所属的控制凸轮的被动转辙器到达用于凸轮随动件的倒挡的挡位环周部段。
在申请号为DE 10 2016 124 403.1的较早的专利申请中,公开一种具有集成的主动的换挡轮廓转辙器的在多级降挡时使用的换挡鼓。
在具有带有一个或多个换挡鼓的换挡装置的双离合变速器中,由于换挡鼓处的挡位通常顺序地设置,多级降挡和多级升挡总是需要穿过其他挡位或使其他挡位同步。这通常引起双离合器装置的长的换挡时间或长的打滑时间。
如所提到的那样,构造具有被动转辙器的换挡鼓是已知的。可以比较简单地实现被动转辙器。
相反,主动转辙器相对复杂地构造,这引起高昂的成本。
发明内容
在这种背景下,本发明的目的是阐明用于机动车换挡变速器的改进的换挡鼓以及用于机动车的改进的换挡变速器。
上述目的通过用于自动换挡变速器、尤其用于双离合变速器的换挡鼓来解决,所述换挡鼓具有能够围绕旋转轴线可旋转地安装在换挡变速器中的换挡鼓体,其中,在换挡鼓体上构成有在换挡鼓体的环周部段上延伸的至少一个换挡轮廓,其中,换挡鼓构成用于切换至少一个高挡位、至少一个中间挡位以及至少一个低挡位,其中,至少一个换挡轮廓在转辙器挡位部段的区域中具有换挡轮廓转辙器,其中,转辙器挡位部段配属于中间挡位,其中,所述转辙器挡位部段借助于换挡轮廓转辙器构成为,使得在换挡鼓体的第一旋转方向上接通中间挡位,并且在第二旋转方向上不接通中间挡位,并且其中,至少一个换挡轮廓还构成为,使得如果配属于中间挡位的携动件处于转辙器挡位部段的区域中,则在换挡鼓体的第二旋转方向上,高挡位可以保持接通,使得能够在不接通中间挡位的情况下从高挡位开始接通低挡位。
此外,所述目的通过用于机动车的变速器来解决,所述变速器具有输入轴装置、输出轴装置以及多个齿轮组,能够借助于换挡装置切换所述齿轮组,其中,换挡装置具有根据本发明的换挡鼓。
本发明能够实现从高挡位到低挡位的多级降挡,而在此期间不接通中间挡位或使中间挡位的换挡离合同步。因此,对于这种多级降挡,可以实现非常短的时间。
这也通过如下方式实现:如果中间挡位的携动件处于转辙器挡位部段的区域中,然而中间挡位没有接合,则高挡位由于换挡轮廓的构造仍可以保持接通。
换言之,可以实现,在多级降挡的情况下,高挡位如在变速器技术上那样可能地可以保持接合,并且直至在要接合低挡位时才脱离。
由此,牵引力可以在离合器不打滑的情况下在更长的时间段上传递给驱动装置(在高挡位中),直至立即脱离高挡位并且接合低挡位。
实现高挡位的接合的这种“延长”的转辙器挡位部段和换挡轮廓的组合可以引起对于多级降挡的特别短的换挡时间。
当前,术语“多级降挡”应该包括从高挡位到低挡位的切换,其中,在高挡位与低挡位之间存在至少一个中间挡位。优选地,本发明可应用于多级降挡,在所述多次降档的情况下,在高挡位与低挡位之间存在两个、尤其三个中间挡位。
优选地,换挡轮廓构成为换挡凹槽,携动件接合到所述换挡凹槽中。优选地,携动件分别配属于变速器的换挡离合器组。优选地,变速器是正齿轮变速器,其中空转齿轮可以与轴连接,以便将齿轮组切换到挡位流中。在此,所使用的离合器组通常具有与携动件耦联的单个换挡套筒。优选地可替选地切换换挡离合器组的两个换挡离合器,使得换挡离合器组的两个挡位替选地可切换能流中。
当前,只要提及携动件接合到换挡轮廓中,则所述表述应宽泛地理解。这可以是滑块或棒接合到凹槽中,然而,也可以是跨接腹板形的换挡轮廓,其中,携动件例如构成为叉状等。
当前,术语“切换”同样应宽泛地理解。通常,切换挡位意味着要么接合要么脱离所述挡位,即,将所述挡位切换到能流中或从能流中移除所述挡位。在一些实施方式中,切换挡位仅仅理解为接合所述挡位。
优选地,转辙器挡位部段的换挡轮廓转辙器如此构成,使得配属于中间挡位的携动件在换挡鼓体的第一旋转方向上从转辙器体偏转到挡位位置中,使得接通中间挡位。优选地,在相反的第二旋转方向上提出,中间挡位的携动件使转辙器体偏转或由所述转辙器体穿过,使得携动件本身不偏转并且不到达挡位部段的挡位位置中。因此,在所述第二旋转方向上不接通中间挡位。
总体上可以实现,高挡位长时间保持接通,并且可以传递牵引力,直至最后强制性地脱离高挡位,并且随后立即接着接合低挡位,以便然后能够经由低挡位传递牵引力。
在具有单个输入侧的摩擦离合器的自动换挡变速器中,然后在牵引力中断的情况下实现这种过程。
在双离合变速器的情况下,通常可考虑,在高挡位的脱离与低挡位的接合之间的时间段内,经由另一子变速器传递牵引力。
所述目的完全地解决。
转辙器挡位部段的换挡离合器转辙器可以构成为主动转辙器,使得转辙器体借助于传动机构与旋转方向相关地偏转到换挡鼓体上的至少两个不同的轴向位置中的一个轴向位置。
然而,在如下情况下是特别有利的:转辙器挡位部段的换挡轮廓转辙器构成为被动转辙器。
在所述实施方式中,换挡轮廓转辙器的转辙器体优选地借助于弹簧预紧到基本位置中,在所述基本位置,中间挡位的携动件在第一旋转方向上由转辙器体偏转到挡位位置中。然后,优选地,在第二旋转方向上,中间挡位的携动件在轴向方向上抵抗弹簧的预紧将转辙器体推开,使得在第二旋转方向上经过转辙器挡位部段时,中间挡位的携动件不到达对应于中间挡位的挡位位置。因此,然后不接合或接通中间挡位。
根据另一总体上优选的实施方式,至少一个换挡轮廓具有轴向扩宽的部段,优选地,所述扩宽的部段在环周向上与转辙器挡位部段相邻。
通过轴向扩宽的部段能够实现:如果换挡鼓体在第二旋转方向上移动,并且如果配属于中间挡位的携动件处于转辙器挡位部段的区域中,则能够接通高挡位。
扩宽的部段的轴向宽度至少是携动件或换挡轮廓的其他部分的轴向宽度的1.5倍。优选地,轴向扩宽的部段的轴向宽度处于携动件的宽度或换挡轮廓的其他部分的1.8至2.2倍的范围内。
总体上,在如下情况下还是有利的:换挡鼓具有第一换挡轮廓(32a),用于中间挡位的第一携动件接合到所述第一换挡轮廓中;以及第二换挡轮廓,用于高挡位的第二携动件接合到所述第二换挡轮廓中。
优选地,所述两个换挡轮廓在换挡鼓体上彼此轴向错开地构成,并且所述两个换挡轮廓分别在所配属的环周部段上延伸。环周部段可以一样长,然而也可以不一样长。
在此,第一携动件配属于构成至少用于切换中间挡位的换挡离合器组。在此,第二携动件配属于构成至少用于切换高挡位的换挡离合器组。
在如下情况下是特别有利的:接合到第一换挡轮廓中的第一携动件配属于如下换挡离合器组,所述换挡离合器组包括用于中间挡位的换挡离合器和用于低挡位的换挡离合器。
在此,优选地提出,第一换挡轮廓包括转辙器挡位部段以及用于低挡位的挡位部段。第二换挡轮廓优选地具有用于高挡位的挡位部段,并且优选地包括轴向扩宽的部段,所述轴向扩宽的部段能够实现,在中间挡位的携动件处于转辙器挡位部段的区域中时,接合高挡位。
根据另一优选的实施方式,接合到第二换挡轮廓中的第二携动件配属于如下换挡离合器组,所述换挡离合器组包括用于高挡位的换挡离合器并且优选地包括用于另一挡位的换挡轮廓,所述另一挡位优选地是比低挡位还小的挡位。
在一个示例性实施方式中,在此,高挡位是挡位7,中间挡位是挡位5,并且低挡位是挡位3。在此,配属于高挡位7的换挡离合器组还可以包括用于挡位1(起步挡位)的换挡离合器。
此外,总体上在如下情况下是有利的:转辙器挡位部段与配属于高挡位的初始挡位部段在环周方向上重叠。
在两个换挡轮廓在换挡鼓上的情况下,在此,应从逻辑的角度理解术语“重叠”和“在环周方向上相邻”。本说明书通常针对两个携动件处于相同环周位置的假设。然而,可以理解,两个携动件也可以在环周方向上接合到换挡鼓上的不同位置中,使得两个换挡轮廓然后在环周方向上相对彼此相应地以所述角度量值移动。在这种情况下,例如,在换挡轮廓的特定环周部段之间不存在实际的“重叠”,所述重叠仅在逻辑上看是存在的,假设两个携动件处于相同的环周位置。
根据另一优选的实施方式,用于低挡位的目标挡位部段在环周方向上与转辙器挡位部段相邻。
因此,在不接通中间挡位的情况下穿过转辙器挡位部段并且同时保持高挡位接合之后,随后可以立即接合低挡位。
通常,换挡鼓可以构造用于机动车变速器,所述换挡鼓对于每个携动件包括单个换挡轮廓。
在一个替选的构造方案中,两个携动件接合到单个换挡轮廓中,更确切地说在不同的环周位置处接合。
这具有如下优点:特定挡位部段不仅可以由一个携动件而且可以由其他携动件使用。
可以在轴向方向上更紧凑地实现换挡鼓。
因此,在所述另一替选的方案中在如下情况下是有利的:至少一个换挡轮廓具有单个换挡轮廓,第一携动件和第二携动件接合到所述单个换挡轮廓中,其中,第一携动件配属于高挡位,并且其中,第二携动件配属于中间挡位。
在此,第一携动件和第二携动件在环周方向上以挡位的间隔错开地设置。
在此,在如下情况下是特别有利的:第一携动件还配属于低挡位。
在所述实施方式中,高挡位示例性地是前进挡位6,中间挡位示例性地是前进挡位4,并且低挡位示例性地是前进挡位2。
在一些实施方式中,第二携动件还可以配属于倒挡。
此外,在所述实施方式中在如下情况下是优选的:单个换挡轮廓具有带有换挡轮廓转辙器的挡位部段,所述挡位部段在第一旋转位置中形成配属于中间挡位的转辙器挡位部段,并且所述挡位部段在第二旋转位置中形成用于高挡位的挡位部段。
在此,优选地提出,在第一旋转位置中,第二携动件在挡位部段内脱离,以便接合中间挡位,并且在第二旋转位置中,第一携动件在所述挡位部段的区域中偏转,以便接合高挡位。
在此,在如下情况下是特别有利的:换挡鼓体的可旋转性被限制为,使得第一携动件在第一旋转方向上最多到达直至转辙器挡位部段。
由此实现,换挡轮廓转辙器对于高挡位几乎不起作用,因为用于高挡位的第一携动件不旋转超过所述转辙器挡位部段,使得用于高挡位的第一携动件在第二旋转方向上从不“绕过”转辙器挡位部段。
根据另一优选的实施方式,单个换挡轮廓和第二携动件彼此相协调,使得在换挡鼓体在第二旋转方向上从转辙器挡位部段旋转出来时,第二携动件在单个换挡轮廓的扩宽的部段中轴向地位移,以便在接通或接合低挡位之前脱离中间挡位。
通过所述构造方案确保,第一携动件在第二旋转方向上旋转时可以在单个换挡轮廓的扩宽的部段中在轴向位置中保持,使得高挡位保持接合,而用于中间挡位的携动件处于转辙器挡位部段的区域中。这能够实现在不接合中间挡位的情况下执行快速的多级降挡。
另一方面,为此,必须确保:在用于中间挡位的第二携动件处于转辙器挡位部段的区域中的初始情况下,更确切地说在中间挡位接合的情况下,随后的旋转方向反向不会引起中间挡位和低挡位同时接合。
为了所述目的,换挡鼓在单个换挡轮廓的扩宽的部段中优选地具有脱离接片,所述脱离接片构成用于与第二携动件共同作用。因此,脱离接片通过脱离接片使第二携动件在第二旋转方向上轴向位移而选择性地起作用,以便在接通低挡位之前脱离中间挡位。然而,脱离接片优选地不作用于第一携动件,使得第一携动件可以保持接通,而第二携动件处于转辙器挡位部段的区域中,然而,不接合所配属的中间挡位。
可以理解,以上提及的和以下还待阐述的特征不仅能够在分别阐明的组合中使用,而且能够在其他组合中或单个使用,而不脱离本发明的范畴。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在后续描述中详细地阐述。附图示出:
图1示出具有两个子变速器和两个换挡鼓的双离合变速器的示意图;
图2示出用于在图1中示出类型的双离合变速器的处于初始状态中的换挡鼓的示意性展开图,在所述初始状态中,低挡位接合;
图3示出图2的处于低挡位与中间挡位的换挡状态之间的过渡状态中的展开图;
图4示出图2的处于中间挡位接合的状态中的展开图;
图5示出图2的处于中间挡位脱开并且高挡位还未接合的状态中的展开图;
图6是图2的展开图,其中高挡位接合;
图7示出图2的处于如下状态中的展开图:在所述状态中,由于换挡轮廓的扩宽的部段,高挡位保持接合,而中间挡位的携动件处于转辙器挡位部段中,在所述转辙器挡位部段中,中间挡位不接合;
图8示出图2的从图7的状态开始的展开图,在所述状态中,中间挡位和高挡位脱开;
图9示出图2的处于从图8开始的示图中的展开图,在所述示图中,低挡位接合并且高挡位脱开,其中,图9的示图对应于图2的示图;
图10示出换挡鼓的实施方式的示意性纵截面视图,所述换挡鼓在结构和功能方面对应于图2至图9的换挡鼓;
图11示出图10的换挡鼓的立体示图;
图12示出具有单个换挡轮廓的换挡鼓的另一实施方式的示意图,两个携动件接合到所述单个换挡轮廓中,更确切地说,处于如下状态中:在所述状态中,低挡位2接合;
图13示出图12的处于没有挡位接合的状态中的换挡轮廓;
图14示出图12的换挡轮廓,其中,中间挡位接合;
图15示出图12的换挡轮廓,其中,没有挡位接合;
图16示出图12的换挡轮廓,其中,高挡位接合;
图17示出图12的在多级降挡期间的情况中的换挡轮廓,其中,高挡位始终接合,而用于中间挡位的携动件处于转辙器挡位部段的区域中;
图18示出图12的换挡轮廓,其中,在第二旋转方向上的持续旋转中,没有挡位接合;
图19示出图12的换挡轮廓,其中,低挡位接合,即示出对应于图12的状态的状态;
图20示出换挡鼓的实施方式的示意性的部分剖开的立体视图,所述换挡鼓在结构和功能方面对应于图12至图19的换挡鼓;
图21示出图20的换挡鼓的另一部分剖开的示意性立体视图;以及
图22示出图20和图21的换挡鼓的立体细节视图。
具体实施方式
在图1中以示意形式示出用于机动车的动力传动系,并且通常以10表示。动力传动系10包括驱动马达12、例如内燃机或混合动力驱动单元。通常,驱动马达12也可以是电动马达。
动力传动系10还具有双离合变速器14,所述双离合变速器在输入侧与驱动马达12连接,并且在输出侧与差速器16连接,借助于差速器,驱动功率可以分配到驱动轮18L、18R上。
双离合变速器14具有第一摩擦离合器20,所述第一摩擦离合器在输入侧与驱动马达12连接,并且在输出侧与第一子变速器22的第一输入轴21连接。第一子变速器22配属于奇数的前进挡位,并且例如具有前进挡位1、3、5、7、必要时9或其他挡位。
此外,双离合变速器14包括第二摩擦离合器24,所述第二摩擦离合器在输入侧与驱动马达12连接,并且在输出侧与第二子变速器26的第二输入轴25连接。当前,第二子变速器26配属于偶数的前进挡位,即尤其前进挡2、4、6,并且必要时8。优选地,第二子变速器26也具有倒挡。
在输出侧,第一子变速器22和第二子变速器26与输出轴装置27连接,所述输出轴装置与差速器16连接。
动力传动系10和双离合变速器14具有当前未示出的控制装置。借助于控制装置可以控制促动器,以便操纵摩擦离合器20、24和子变速器22、26。
为了操纵子变速器22、26,设有换挡装置S。
换挡装置S用于接合和脱离子变速器22、26的挡位。子变速器22、26的挡位优选地借助于换挡离合器可接合和可脱离,所述换挡离合器构成用于,将齿轮组的空转齿轮与所配属的轴连接。换挡离合器尤其可以构成为本身已知结构类型的同步换挡离合器。
当前,换挡装置S包括第一换挡鼓28,所述第一换挡鼓配属于第一子变速器22。第一换挡鼓28具有第一换挡鼓体29,所述第一换挡鼓体29能够围绕第一旋转轴线30旋转。在第一换挡鼓28上构成有至少一个第一换挡轮廓32。
换挡装置S还包括第二换挡鼓34,所述第二换挡鼓配属于第二子变速器26。第二换挡鼓34包括第二换挡鼓体35,所述第二换挡鼓体能够围绕第二旋转轴线36可旋转地安装。在第二换挡鼓34上构成有至少一个第二换挡轮廓38。
优选地,换挡轮廓32、38与分别至少一个携动件接合。优选地,每个携动件配属有具有一个或两个换挡离合器的换挡离合器组,以便能够接合和脱离一个挡位或以便替选地能够接合和脱离两个挡位。
第一换挡鼓28用于切换第一子变速器22的挡位。第二换挡鼓34用于切换第二子变速器26的挡位。
当前,第一换挡鼓28和/或第二换挡鼓34构成用于,能够执行多级降挡,更确切地说,能够在不接合高挡位与低挡位之间的中间挡位的情况下从高挡位向低挡位执行多级降挡。此外,高挡位可以比较长时间地保持接入,以便比较短时间地保持牵引力中断的时刻。
当前,只要提及多级降挡,则所述多级降挡涉及借助于单个换挡鼓进行多级降挡。
当前,多级降挡理解为,在起始挡位(高挡位)与目标挡位(低挡位)之间存在至少一个中间挡位,优选地至少两个中间挡位以及优选地至少三个中间挡位。后者称为四级降挡,并且例如涉及从挡位7到挡位3或从挡位6到挡位2的切换,即换挡过程,在所述换挡过程中,例如,必须非常快速地接合低挡位以用于以降挡的方式准备加速度,以便能够在尽可能短的时间内为机动车提供非常大的牵引力和加速度。
在图2中示出第一换挡鼓28的实施方式,所述换挡鼓例如适合于操纵图1的双离合变速器14的第一子变速器22的前进挡位。
图2的换挡鼓28具有第一换挡轮廓32a和相对于所述第一换挡轮廓轴向错开地设置的第二换挡轮廓32b。换挡轮廓32a、32b在第一换挡鼓28的环周部段40上延伸。环周部段40优选地小于360°。环周部段40优选地大于180°,尤其大于270°。
如在图2中示出,两个换挡轮廓32a、32b可以在相同的环周部段40上延伸。然而,所述两个换挡轮廓也可以在环周方向上相对彼此移动。这与携动件的位置相关,如以下还描述的那样。
图2的示图是第一换挡鼓28的展开图的示意图,并且其示出,换挡鼓28可以在第一旋转方向42上或在相反的第二旋转方向44上旋转。
优选地,第一换挡鼓28(以及第二换挡鼓34)可以借助于合适的电动马达控制,优选地,所述电动马达可以彼此独立地置于旋转中。
在第一换挡轮廓32a中接合有当前配属于挡位3和5、即中间挡位5和低挡位3的第一携动件46。如在图2中示出,在第二换挡轮廓32b中接合有配属于高挡位7并且可选地配属于起步挡位1的第二携动件48。
换挡轮廓32a、32b分别具有中性线50或52。为了设立挡位1,在第二换挡轮廓32b处设有第一挡位部段54,所述第一挡位部段相对于中性线52向左错开。为了设立前进挡位7,在第二换挡轮廓32b处构成有第二挡位部段56,所述第二挡位部段相对于中性线52向右延伸。
此外,第一换挡轮廓32a具有配属于低挡位的第三挡位部段58。此外,第一换挡轮廓32a具有配属于中间挡位5的第四挡位部段60。
为了更好地理解相应的环周位置,在图2中示出,用于换挡轮廓32a、32b的环周部段40划分成多个位置A至G。
第一挡位部段54处于位置A。第三挡位部段58处于位置C。第四挡位部段60处于位置E。第二挡位部段56处于位置G。在中间位置B、D、F中通常(除了以下所述例外之外)分别没有挡位接合。
换挡鼓28在用于中间挡位5的第四挡位部段60的区域中具有换挡轮廓转辙器64。换挡轮廓转辙器64如此构成,使得在第一换挡轮廓32a中引导的携动件46在换挡鼓28的第一旋转方向上即从位置D出来轴向地位移,以便接合前进挡位5。
另一方面,换挡轮廓转辙器64如此构成,使得只要换挡鼓28在第二旋转方向44上旋转,则携动件46从位置F起行入到第四挡位部段60中并且在此不轴向偏转,使得在第二旋转方向44上不接合中间挡位5。
另一方面,第二换挡轮廓32b在位置G与位置D之间具有扩宽的部段66,所述扩宽的部段如此构成,使得在第二旋转方向44上高前进挡位7可以保持接合,而用于中间挡位的携动件46处于第四挡位部段60的区域中,当前,第四挡位部段也称为转辙器挡位部段。
换言之,当换挡鼓在第二旋转方向44上旋转时,前进挡位7可接合在位置G、F和E中。另一方面,当换挡鼓28在第一旋转方向上移动时,即,第二携动件48从位置D中朝向位置G移动时,高挡位7不接合在位置E和F中。
首先,根据以下图3至图6描述,换挡鼓28从在图2中示出的旋转位置开始在第一旋转方向42上移动,使得首先脱离低挡位3,随后接合中间挡位5,然后再次脱离中间挡位5,并且随后接合高挡位7。
这在不同的阶段中示出,从在图2中示出的位置开始,在所述位置中携动件46、48处于位置C中,在所述位置中,第一携动件46通过第三挡位部段58偏转,即低前进挡位3接合。第二携动件48处于中性线52上。
换挡鼓28在第一旋转方向42上的旋转引起,携动件位移到旋转位置D中。这引起脱离低挡位3。在图3的示图中,没有挡位接合。
在第一旋转方向42上进一步旋转时,第一携动件46在E处偏转到第四挡位部段60中,以便接合中间前进挡位5。第二携动件48在扩宽的部段66内始终处于中性线52上。因此,在图4的示图中,仅前进挡5接合。
在第一旋转方向上向F继续旋转引起脱离前进挡位5。在图5中示出,第一子变速器的前进挡位中的任一个前进挡位都不接合。两个携动件46、48两个都分别处于其中性线50、52上。
在图6中示出,换挡鼓28已经在第一旋转方向42上继续旋转,至高前进挡位7在第二挡位部段56的区域G中接合。第一携动件46处于中性线50上。
如果从在图6中示出的状态开始,在所述状态下,高前进挡位7接合,以用于执行多级降挡到前进挡位3,则如在后续的图7至图9中描述的那样,换挡鼓28在第二旋转方向44上旋转。
从在图6中示出的位置开始,携动件到达位置F(在图7中以虚线示出),其中,由于扩宽的部段66,携动件48始终保持在对应于前进挡位7的偏转位置,使得高挡位7虽然在第二旋转方向44上旋转仍保持接合。
在图7中也示出,第一携动件46处于第四挡位部段(转辙器挡位部段)60的区域中。在此,第四挡位部段60的换挡轮廓转辙器64起作用,使得第一携动件46不偏转,即不接合前进挡位5。如在图7中示出,第二换挡轮廓32b的扩宽的部段66在轴向方向上与第四挡位部段60相交,使得在位置E中前进挡位7保持接合。
如在图8中示出,在第二旋转方向44上的继续旋转引起携动件到达位置D,其中,挡位5保持脱离,并且其中,前进挡位7脱离。两个携动件46、48处于其相应的中性线中。
从所述位置在第二旋转方向44上继续旋转引起,第一携动件46在第二挡位部段56的区域中偏转,以便接合前进挡位3。这在图9中示出,其中,图9的示图对应于图2中示出的情况。
在图10和图11中示出换挡鼓28',所述换挡鼓在结构和作用方式方面通常可以对应于在图2至图9中示出的换挡鼓28。因此,相同的元件通过相同的附图标记阐明。
在图10和图11中示出,换挡鼓具有换挡鼓体29',在所述换挡鼓体的轴向端部上固定有驱动轮72,例如通过分布地设置在环周上的多个螺栓实现固定。例如,驱动齿轮72可以具有正齿轮齿部,如所示出的那样,所述正齿轮齿部与连接至电换挡鼓马达的驱动轴的驱动小齿轮的正齿轮齿部接合,使得可以在两个旋转方向上驱动换挡鼓28'。
换挡鼓28'还具有鼓轴74,所述鼓轴与第一旋转轴线30'同轴地布置。鼓轴74牢固地与旋转体76连接。连接尤其在旋转方向上牢固,例如通过热压配合等牢固。旋转体76在环周方向上与换挡鼓体29'耦联,优选地,旋转体76也在轴向方向上在鼓轴74处锁止。优选地,旋转体76由塑料制成。
在鼓轴74上,转辙器体78轴向可移动地支承,并且借助于弹簧80相对于旋转体预紧到在图中示出的基本位置。转辙器体78是换挡轮廓转辙器64'的部件,所述换挡轮廓转辙器在第一换挡轮廓32a的区域中构成,当前,例如在对应于用于中间前进挡位5的第四挡位部段60的环周位置E的区域中构成。
如尤其在图11中可看出,转辙器体78如此成形,使得接合到第一换挡轮廓32a中的携动件在换挡鼓体29'的第一旋转方向上在第四挡位区段60的区域中偏转。在相反的第二旋转方向44上,携动件从后面接合转辙器体78的凹处,并且使转辙器体78抵抗弹簧80的预紧在方向W上偏转。由此,在携动件46不偏转的情况下,携动件46可以在换挡鼓体29的第二旋转方向44上穿过第四挡位部段60。因此,所配属的中间挡位不在第二旋转方向44上接合。
在图11中还示出第二换挡轮廓32b的扩宽的部段66'。
尽管当前至今已经描述了配属于奇数的前进挡位的换挡鼓28或28',可以理解的是,同样的换挡鼓也可以配属于偶数的前进挡位,使得第一挡位部段例如对应于倒挡,第二挡位部段56例如对应于前进挡位6,第三挡位部段58例如对应于低前进挡位2,以及第四挡位部段60例如配属于中间前进挡位4。
在以下附图中,示出换挡鼓的替选的实施方式,替代两个轴向错开的换挡轮廓32a、32b,所述实施方式具有单个换挡轮廓。这根据第二换挡鼓34的示例阐述,所述第二换挡鼓配属于具有偶数的前进挡位的子变速器。以下阐述的第二换挡鼓34”的实施方式同样能够整合在图1的双离合变速器14中。
在图12中,这种换挡鼓34”在展开图中示意性示出。换挡鼓34”具有带有中性线50的单个换挡轮廓38”。此外,单个换挡轮廓38”包括相对于中性线50向右位移的第一挡位部段82,以及相对于中性线50在相反的轴向方向上位移的第二挡位部段84。单个换挡轮廓38”在环周部段上延伸并且被划分成单个位置A”、B”、C”、…、…、H”、I”。
第一挡位部段82处于位置C”上。第二挡位部段84处于位置G”上。在单个换挡轮廓38”中接合有配属于前进挡位2、6的第一携动件46”以及配属于前进挡位4和倒挡的第二携动件48”。携动件46”、48”的环周间隔对应于两个挡位部段82、84之间的间隔的一半。如果第一携动件46”处于第二挡位部段84中,则第二携动件48”处于位置I”上。如果第二携动件48”处于第一挡位部段82的区域中,则第一携动件46”处于位置A”中。
第一挡位部段82配属于倒挡和低前进挡位2。第二挡位部段84配属于中间挡位4和高挡位6。第二挡位部段84构成为具有换挡轮廓转辙器64”的转辙器挡位部段。此外,扩宽的部段66”从第二挡位部段84开始朝向第一挡位部段82延伸,所述扩宽的部段的功能对应于图2至图11的实施方式的扩宽的部段66的功能。
在图12中示出一种情况,其中,第一携动件46”处于第一挡位部段82的区域中,使得低前进挡位2接合。第二携动件48”处于位置E”的区域中,更确切地说处于中性线50上。
在以下的图13至图16中首先描述,如何从在图12中示出的情况开始接合高前进挡位6,其中,在此期间接合中间挡位4。
为了所述目的,第二换挡鼓34”在第一旋转方向42上旋转,使得第一携动件46”到达位置D”,并且第二携动件48”到达位置F”,使得两个携动件设置在中性线上,并且没有挡位接合。从所述在图13中示出的情况开始,第二换挡鼓34”在第一旋转方向42上继续旋转,使得第二携动件48”到达旋转位置G”,即在第二挡位部段84的区域中偏转,使得接合中间前进挡位4。在此,第一携动件46”处于位置E”,即处于中性线50上。
从在图14中示出的位置的继续旋转引起在图15中示出的示图,其中,第一携动件46”设置在旋转位置F”中,并且其中,第二携动件48”设置在旋转位置H”中,即没有挡位接合。在此,两个携动件46”、48”处于中性线50上。
在图16中示出第一携动件46”处于旋转位置G”、即处于第二挡位部段84的区域中的情况。在此,接合高前进挡6。第二携动件48”处于单个换挡轮廓38”的中性线50上,更确切地说处于旋转位置I”。
从高前进挡6接合的所述位置开始,随后应该执行多级降挡到低挡位2。这根据图17至图19阐述。
为了所述目的,换挡鼓34”在第二旋转方向44上旋转,使得第二携动件48”到达旋转位置G”。由于换挡轮廓转辙器64”的功能,第二携动件48”在第二挡位部段84的所述区域中不偏转,使得配属于第二携动件48”的中间前进挡位4不接合。
另一方面,第一携动件46”由于扩宽的部段66”保持在偏转的位置中,使得高前进挡位6保持接合。这在图17中示出,其中,第一携动件46”处于旋转位置E”。
第二换挡鼓34”在第二旋转方向44”上的继续旋转引起,第一携动件46”到达旋转位置D”。然后,第二携动件48”处于旋转位置F”。对于两个旋转位置,携动件分别处于中性线50上,使得没有挡位被接通。
在第二旋转方向44上的继续旋转引起,从在图18中示出的情况到在图19中示出的情况,其中,第一携动件46”处于对应于第一挡位部段82的旋转位置C”,使得低前进挡位2接合。第二携动件48处于旋转位置E”,使得没有相应的挡位,因为第二携动件48”处于中性线50上。
因此,在第二换挡鼓34”中,也可以在不接合处于高挡位与低挡位之间的中间挡位4的情况下,执行从高挡位6到低挡位2的快速多级降挡。此外,高挡位可以在相对长的时间段上保持接通,使得换挡鼓34”用于从高前进挡位6切换到低挡位2中的牵引力中断需要的时间相对短。
在图14中示意性示出,扩宽的部段66”优选地配属有脱离接片88。
脱离接片88选择性地作用于携动件46”、48”上,更确切地说以如下方式和方法。优选地,脱离接片88设置在旋转位置G”与D”之间的区域中。
对于第一携动件46”,所述脱离接片88或其他脱离轮廓不起作用。这引起,当第一携动件行经脱离接片88时,从在图16中示出的位置开始,在引入第二旋转方向44时,第一携动件46”保留在其偏转的位置。
然而,脱离接片88与第二携动件48”共同作用。从在图14中示出的第二携动件48”处于第二挡位部段84的区域中的情况开始,替代在第一旋转方向42上继续旋转(这将引起图15的情况),也可以实现旋转方向的反向。在这种情况下,从在图14中示出的情况开始,第二携动件48”借助于脱离接片88从偏转位置开始在扩宽的部段66”内返回到未偏转的位置,即返回到中性线50上,使得在借助于第一携动件46”接合低前进挡位2之前,脱离在图14中接合的前进挡位4。
在图20至图22中示出第二换挡鼓34”'的实施方式,所述实施方式在结构和作用方式方面通常对应于图12至图19的换挡鼓34”。因此,相同的元件通过相同的附图标记标识。以下基本阐述不同。
与图10和图11的实施方式类似,第二换挡鼓34”'具有第二换挡鼓体35”',在第二换挡鼓体的轴向端部紧固有驱动轮92。
此外,第二换挡鼓34”'包括鼓轴94,如也在图10和图11的实施方式中那样,转辙器体98在所述鼓轴处轴向可移动,更确切地说,借助于弹簧100预紧到基本位置,所述基本位置能够实现在第一旋转方向42上接近第二挡位部段84的携动件借助于转辙器体78偏转,以便接合相应的挡位。
另一方面,转辙器体98如此构成,使得在相反的旋转方向上接近第二挡位部段84的携动件使转辙器体98偏转,更确切地说在方向W上、与图10和图11的实施方式类似地偏转。
在图中示出,在单个换挡轮廓38”'中接合有两个携动件46”'、48”'。
此外示出,在扩宽的部段66”'的区域中设置有脱离接片88”',所述脱离接片仅选择性地作用于第一携动件46”',以便在借助于第一携动件46”'接合低前进挡位2之前,必要时将所述第一携动件从用于接合中间前进挡位4的接通位置中朝向中性线50强制返回。
第二换挡鼓34”被描述为配属于前进挡位2、4、6以及倒挡的换挡鼓。以同样的方式,第二换挡鼓34”也可以被配属于奇数的挡位,其中,例如第一携动件46”配属于前进挡位7、3,并且其中,第二携动件48”配属于前进挡位5并且可选地配属于起步挡位1。

Claims (14)

1.一种用于自动的换挡变速器(14)的换挡鼓(28;34),所述换挡鼓具有换挡鼓体(29;35),所述换挡鼓体能够围绕旋转轴线(30;36)能旋转地安装在所述换挡变速器(14)中,其中,在所述换挡鼓体(29;35)上构成有至少一个换挡轮廓(32;38),所述换挡轮廓在所述换挡鼓体(29;35)的环周部段(40)上延伸,其中,所述换挡鼓(28;34)构成用于切换至少一个高挡位(7;6)、至少一个中间挡位(5;4)以及至少一个低挡位(3;2),其中,所述至少一个换挡轮廓(32;38)在转辙器挡位部段的区域中具有换挡轮廓转辙器(64),
其特征在于,
所述转辙器挡位部段(60;84)配属于中间挡位(5;4),其中,所述转辙器挡位部段(60;84)借助于所述换挡轮廓转辙器(64)构成为,使得在所述换挡鼓体(29,35)的第一旋转方向(42)上接通所述中间挡位(5;4),并且在第二旋转方向(44)上不接通所述中间挡位,其中,所述至少一个换挡轮廓(32;38)具有轴向扩宽的部段(66),所述轴向扩宽的部段构成为,使得如果配属于所述中间挡位(5;7)的携动件(48)处于所述转辙器挡位部段(60;84)的区域中,则在所述换挡鼓体(29;35)的第二旋转方向(44)上,所述高挡位(7;6)能够保持接通,使得从所述高挡位(7;6)开始能够在不接通所述中间挡位(5;4)的情况下接通所述低挡位(3;2)。
2.根据权利要求1所述的换挡鼓,其特征在于,所述转辙器挡位部段(60;84)的换挡轮廓转辙器(64)构成为被动转辙器。
3.根据权利要求1所述的换挡鼓,其特征在于,所述换挡鼓(28)具有:第一换挡轮廓(32a),用于所述中间挡位(5)的第一携动件(46)接合到所述第一换挡轮廓中;以及第二换挡轮廓(32b),用于所述高挡位(7)的第二携动件(48)接合到所述第二换挡轮廓中。
4.根据权利要求3所述的换挡鼓,其特征在于,接合到所述第一换挡轮廓(32a)中的所述第一携动件(46)配属于换挡离合器组,所述换挡离合器组包括用于所述中间挡位(5)的换挡离合器和用于所述低挡位(3)的换挡离合器。
5.根据权利要求1所述的换挡鼓,其特征在于,所述转辙器挡位部段(60)和配属于所述高挡位(7)的初始挡位部段(56)在环周方向上重叠。
6.根据权利要求5所述的换挡鼓,其特征在于,用于所述低挡位(3)的目标挡位部段(58)在环周方向上与所述转辙器挡位部段(60)相邻。
7.根据权利要求1所述的换挡鼓,其特征在于,所述至少一个换挡轮廓具有单个换挡轮廓(38”),第一携动件(46”)和第二携动件(48”)接合到所述单个换挡轮廓中,其中,所述第一携动件(46”)配属于所述高挡位(6),并且其中,所述第二携动件(48”)配属于所述中间挡位(4)。
8.根据权利要求7所述的换挡鼓,其特征在于,所述第一携动件(46”)还配属于所述低挡位(2)。
9.根据权利要求7所述的换挡鼓,其特征在于,所述单个换挡轮廓(38”)具有带有换挡轮廓转辙器(64”;64”')的挡位部段(84),该挡位部段在第一旋转位置中形成用于所述中间挡位(4)的转辙器挡位部段,并且该挡位部段在第二旋转位置中形成用于所述高挡位(6)的挡位部段。
10.根据权利要求9所述的换挡鼓,其中,所述换挡鼓体(35”)的可旋转性被限制为,使得所述第一携动件(46”)在第一旋转方向(42)上最多到达直至所述转辙器挡位部段(84)。
11.根据权利要求7所述的换挡鼓,其特征在于,所述单个换挡轮廓(38”)和所述第二携动件(48”)彼此相协调,使得在所述换挡鼓体(35”)在所述第二旋转方向(44)上从所述转辙器挡位部段(84)中旋转出来时,所述第二携动件(48”)在所述单个换挡轮廓(38”;38”')的扩宽的部段(66”;66”')中轴向地移位,以便在接通所述低挡位(2)之前脱离所述中间挡位(4)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的换挡鼓,其特征在于,所述换挡变速器是双离合变速器(14)。
13.一种用于机动车的换挡变速器(14),所述换挡变速器具有输入轴装置(21,25)、输出轴装置(27)以及多个齿轮组,能够借助于换挡装置(S)切换所述齿轮组,所述换挡装置具有根据权利要求1所述的换挡鼓。
14.根据权利要求13所述的变速器,其中,所述换挡变速器是具有第一子变速器(22)和第二子变速器(26)的双离合变速器(14),其中,所述换挡鼓(28;34)配属于这两个子变速器(22,26)中的一个子变速器。
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