CN114846258A - 用于变速器单元的换挡设备的换挡鼓装置和换挡方法 - Google Patents

用于变速器单元的换挡设备的换挡鼓装置和换挡方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114846258A
CN114846258A CN202080088884.4A CN202080088884A CN114846258A CN 114846258 A CN114846258 A CN 114846258A CN 202080088884 A CN202080088884 A CN 202080088884A CN 114846258 A CN114846258 A CN 114846258A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shift
shifting
shift drum
clutch
neutral position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202080088884.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114846258B (zh
Inventor
安德拉斯·克里什托夫恰克
阿克塞尔·柯尼格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Magna Pt & CoKg GmbH
Original Assignee
Magna Pt & CoKg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Magna Pt & CoKg GmbH filed Critical Magna Pt & CoKg GmbH
Publication of CN114846258A publication Critical patent/CN114846258A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114846258B publication Critical patent/CN114846258B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/08—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism
    • F16H63/16—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism
    • F16H63/18—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism the final actuating mechanism comprising cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/28—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms two or more final actuating mechanisms moving the same final output mechanism
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/32—Gear shift yokes, e.g. shift forks
    • F16H2063/322—Gear shift yokes, e.g. shift forks characterised by catches or notches for moving the fork
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/32—Electric motors actuators or related electrical control means therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/34—Locking or disabling mechanisms
    • F16H63/3408—Locking or disabling mechanisms the locking mechanism being moved by the final actuating mechanism
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/34—Locking or disabling mechanisms
    • F16H63/3416—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission
    • F16H63/3425—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission characterised by pawls or wheels
    • F16H63/3433—Details of latch mechanisms, e.g. for keeping pawls out of engagement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于变速器单元的换挡设备(30)的换挡鼓装置(32)，尤其是用于机动车的变速器单元的换挡设备的换挡鼓装置，所述换挡鼓装置具有可围绕换挡鼓轴线转动的换挡鼓体部(34)，其中在所述换挡鼓体部(34)上构成第一和至少一个第二换挡轮廓(52a、52b)，所述第一和至少一个第二换挡轮廓在所述换挡鼓体部(34)的环周部段的360度上延伸，其中所述第一和第二换挡轮廓(52a、52b)沿轴向和/或径向方向构成，其中第一换挡元件(51a)接合到所述第一换挡轮廓(52a)中，和第二换挡元件(51b)接合到所述第二换挡轮廓(52a)中，使得所述第一和第二换挡元件能够通过使所述换挡鼓体部(34)转动借助于相对应的换挡轮廓沿所述换挡鼓体部(34)的轴向方向移位。为了切换空挡挡位，所述第一换挡轮廓(52a)具有可选的路径(59)，和所述第一和第二换挡元件(51a、51b)能够经由可切换的耦联设备(200)耦联，使得能够引起将所述第二换挡元件(51b)轴向移位到所述第一换挡元件(51a)上，以用于切换到空挡位置中，所述空挡位置与所述可选的路径(59)相关联。

Description

用于变速器单元的换挡设备的换挡鼓装置和换挡方法
技术领域
本发明涉及一种用于变速器单元的换挡设备的换挡鼓装置，尤其是用于机动车的变速器单元的换挡设备的换挡鼓装置，所述换挡鼓装置具有可围绕换挡鼓轴线转动的换挡鼓体部，其中在换挡鼓体部上构成第一和至少一个第二换挡轮廓，所述第一和至少一个第二换挡轮廓在换挡鼓体部的环周部段的360度上延伸，其中第一和第二换挡轮廓沿轴向和/或径向方向构成，其中至少第一换挡轮廓具有可选的路径，其中第一换挡元件接合到所述第一换挡轮廓中，并且第二换挡元件接合到所述第二换挡轮廓中，使得所述第一和第二换挡元件能够通过使换挡鼓体部转动借助于相对应的换挡轮廓沿换挡鼓体部的轴向方向移位。
此外，本发明涉及一种用于机动车的变速器单元，所述变速器单元具有用于切换档位的换挡设备，其中所述换挡设备具有换挡鼓装置。
此外，本发明涉及一种用于执行切换到可选的空挡位置中的方法。
背景技术
用于变速器的换挡设备例如从DE 196 55 083 B4和WO 97/02 963 A2以及DE 102018 220 869 A1和DE 10 2007 040 040 A1中已知。
借助于换挡鼓进行换挡的机动车变速器尤其是呈中间轴结构类型的自动变速器，即尤其是在驱动马达和变速器之间具有单个分离离合器的自动换挡变速器，以及所谓的双离合变速器，所述双离合变速器具有两个平行的功率传输路线。所述功率传输路线中的每个功率传输路线在此包含分离离合器和子变速器。一个子变速器与偶数挡位相关联，另一子变速器与奇数档位相关联。通过两个分离离合器的交叠操作，能够在不中断牵引力的情况下执行换挡。
在为了操作换挡元件具有可转动的支承的换挡鼓体部的换挡设备中需要检测转动位置，换挡鼓体部具有换挡轮廓。为了参考转动位置，能够将旋转的终端止挡件集成到换挡鼓中。在具有与换挡鼓体部牢固地连接的止挡件的这种已知的换挡鼓装置中，通过360°减去止挡元件的环周角和减去参考元件的环周角得出换挡鼓体部的最大的可旋转性，所述参考元件例如能够是固定到壳体的元件，例如壳体止挡件。然而，在这种情况下，换挡鼓的可旋转性是受限制的。宽且坚固的止挡件部分地显著减小换挡鼓的可用的旋转角。
尤其，通过变速器的混动化产生对换挡设备的新的挑战。可能需要超过360度的旋转。
在在正常运行时始终接合挡位的变速器布局中，因此在不中断牵引力的情况下升挡和降挡是可能的，存在实现可能需要的空挡位置的问题。在混合动力车辆中，尤其对于在机动车的驻车位置中的固定充电的功能需要空挡位置。
在此，在具有超过360度旋转的换挡鼓装置中，实现可能需要的空挡位置是尤其成问题的，因为由此将会产生短暂的、不期望的牵引力中断。
发明内容
在该背景下，本发明的目的是，提供一种换挡鼓装置以及一种变速器单元，其中至少部分地减少在现有技术中的问题，并且优选提供一种换挡鼓装置，所述换挡鼓装置能够沿两个旋转方向连续地旋转，并且所述换挡鼓装置能够实现可切换的空挡位置。
上述目的通过一种用于变速器单元的换挡设备的换挡鼓装置、尤其是用于机动车的变速器单元的换挡设备的换挡鼓装置实现，所述换挡鼓装置具有可围绕换挡鼓轴线转动的换挡鼓体部，其中在换挡鼓体部上构成第一和至少一个第二换挡轮廓，所述第一和至少一个第二换挡轮廓在换挡鼓体部的环周部段的360度上延伸，其中第一和第二换挡轮廓沿轴向和/或径向方向构成，其中至少第一换挡轮廓具有可选的路径，其中第一换挡元件接合到所述第一换挡轮廓中，并且第二换挡元件接合到所述第二换挡轮廓中，使得所述第一和第二换挡元件能够通过使换挡鼓体部转动借助于相对应的换挡轮廓沿换挡鼓体部的轴向方向移位。第一和第二换挡元件能够经由可切换的耦联设备耦联，使得所述耦联设备能够将第二换挡元件的运动传递到第一换挡元件上，以用于切换到空挡位置中。
此外，当第二换挡元件切换到空挡位置中时，第一换挡元件留在空挡位置中。这通过构成和布置可选的路径来实现，所述可选的路径覆盖了一角度范围，在该角度范围中第一换挡元件能够在挡位和空挡位置之间在可选的路径中切换，并且第二换挡元件能够在挡位和空挡位置之间切换。
通过换挡鼓装置的上文提及的设计方案以简单的方式和方法实现了可切换的空挡位置。
此外，能够实现换挡鼓体部的连续的旋转，进而能够实现360度的总切换角度。
换挡鼓装置构成为，使得第一和第二换挡元件能够沿两个切换方向调节并且在换挡杆上彼此相邻地引导。在此，在换挡鼓体部围绕其轴线旋转时，由于相对应的换挡鼓槽的相应的实施方案存在以下位置，在所述位置中换挡元件相对于彼此最近地运动。该位置和运动用于经由耦联设备实现在两个换挡元件之间的可选的交互作用。第二换挡元件的轴向移位在此引起第一换挡元件的同时耦联的轴向移位，其中所述第一换挡元件移位到可选的路径中。该可选的路径对应于空挡位置，并且在正常运行中在换挡时无法到达。
优选地，可切换的耦联设备包括形状配合的离合器以及可切换的操作设备。
可切换的操作设备优选包括止挡元件，所述止挡元件与参考元件共同作用，以参考旋转角度，并且能够经由执行器操作。
更有利的是，这种形状配合的离合器构成为爪式离合器，所述爪式离合器能够切换到空挡位置(未激活)-切换(齿在空隙位置中)、空挡位置(未激活)-打开(齿在空隙位置上)和耦联位置(交互作用)(齿对齿位置)。在耦联位置中，第二换挡元件的轴向移位能够直接传递到第一换挡元件上，由此所述第一换挡元件能够移动到可选的路径中。
更有利的是，参考元件构成为径向延伸的销，所述销以与参考角度位置相关联的参考角度设置在换挡鼓体部的外表面的环周上。
一个改进方案提出，止挡元件是杠杆，所述杠杆围绕以下轴线可枢转地支承，所述轴线平行于转动轴线在“空挡位置”和“激活位置”之间伸展，在所述空挡位置中止挡元件不能与参考元件接合，在所述激活位置中止挡元件优选端部区域能与参考元件接合。
在空档位置中，换档鼓能够连续地旋转，所述止挡元件处于枢转位置中，在所述枢转位置中所述止挡元件不能与参考元件接合。
在本发明的另一方面中，以简单的方式和方法实现一种用于借助换档鼓装置执行到可选的空档位置中的换挡过程的方法。
此外，上述目的通过一种用于机动车的变速器单元来实现，所述变速器单元具有用于切换挡位的换挡设备，所述换挡设备具有根据本发明的类型的换档鼓装置。
附图说明
在附图中示出并且在以下的说明书中详细阐述本发明的实施例。附图示出：
图1a示出机动车的具有变速器单元和换挡鼓装置的动力总成的示意图；
图1b示出具有参考元件的换挡鼓装置的横截面的示意图；
图2示出根据本发明的换挡鼓装置的第一立体图；
图3示出换挡鼓装置的侧视图；
图4示出换挡元件和耦联设备的视图的局部；
图4a示出耦联设备在换挡过程之前和之后的位置的示意图；
图5示出根据本发明的换挡鼓装置的换挡鼓的展开示意图；
图5a示出根据图5的细节D的展开的细节局部；
图6示出换挡鼓在位于0度和150度之间的环周区域中的展开的局部；
图6a示出在具有可选的路径的换挡轮廓的区域中的细节的放大视图；
图7示出换挡元件和耦联设备的视图的局部；
图7a示出耦联设备在第一换挡过程期间的位置的示意图；
图7b示出换挡鼓在换挡轮廓的区域中的展开的局部与滑块及其在第一换挡过程期间的调节运动的视图；
图8示出换挡鼓在位于0度和150度之间的环周区域中的展开的局部与滑块及其在换挡鼓体部从120度向回转到到90度上期间的调节运动的视图；
图8a示出在具有可选的路径的换挡轮廓的区域中的细节的放大视图；
图9示出换挡元件和耦联设备的视图的局部；
图9a示出耦联设备在第二换挡过程期间的位置的示意图；
图9b示出换挡鼓在换挡轮廓的区域中的展开的局部与滑块及其在第二换挡过程期间的调节运动的视图；
图10示出换挡鼓在位于0度和150度之间的环周区域中的展开的局部与滑块及其在挂入2挡时在不操作耦联设备以及第一换挡元件不轴向移位到可选的路径中的情况下切换到4挡中的换挡过程期间的调节运动的视图；
图10a示出在具有可选的路径的换挡轮廓的区域中的细节的放大视图；
图11示出换挡元件和耦联设备的视图的局部；
图11a示出耦联设备在第三换挡过程期间的位置的示意图；和
图11b示出换挡鼓在换挡轮廓的区域中的展开的局部与滑块及其在第三换挡过程期间的调节运动的视图。
具体实施方式
在图1a中示意性地示出用于机动车的动力总成10。动力总成10具有驱动马达12，所述驱动马达能够通过内燃机或通过混合驱动单元形成。此外，动力总成10包含离合器装置14，所述离合器装置能够实现为单离合器或者也实现为双离合器。在输入端侧，离合器装置14与驱动马达12连接。在输出端侧，离合器装置14与用于设计多个挡位的变速器单元16连接，其中变速器单元16示意性地作为具有中间轴结构的多级变速器示出。变速器单元16的输出端与差速器18连接，借助于所述差速器能够将驱动功率分配到从动轮20L、20R上。
为了设计不同的挡位，变速器单元16具有多个换挡离合器，其中在图1a中以24示意性地示出呈换挡离合器组形式的换挡离合器装置。替选于此，换挡离合器装置24用于将第一或第二轮组(在图1a中未详细标出)带入功率流中(在这种情况下，轮对的活动轮与相关联的轴连接)。换挡离合器装置24借助于换挡套筒26切换为，使得一个轮组或另一轮组能够置于功率流中，或者能够设计换挡鼓装置的空挡位置。
为了轴向运动进而切换换挡套筒26以及必要时轴向移动进而切换变速器单元16的另外的换挡离合器装置的另外的换挡套筒，变速器单元16包括换挡设备30。换挡设备30实现为换挡执行器，使得变速器单元16的挡位能够自动地变换。换挡设备30包含换挡鼓装置32。换挡鼓装置32具有换挡鼓体部34，所述换挡鼓体部沿两个转动方向37a、37b围绕转动轴线36可旋转地支承，更确切地说关于壳体38可旋转地支承。壳体38例如能够是变速器单元16的壳体。
一个或多个换挡鼓轴线容纳部39能够构成在壳体38上，在换挡鼓轴线容纳部中容纳有换挡鼓轴线40。
换挡鼓体部34与驱动构件44连接，更确切地说在驱动构件的轴向端侧上连接。驱动构件44例如能够通过具有外齿部46的齿轮形成。驱动构件44的外齿部46例如能够与换挡鼓马达50的驱动小齿轮48接合。换挡鼓马达50例如能够是电动马达。因此，通过操控换挡鼓马达50，换挡鼓体部34能够相对于壳体38旋转。
在换挡鼓体部34的外环周上构成有呈换挡鼓槽形式的第一换挡轮廓52a和第二换挡轮廓52b。换挡轮廓52a、52b如在图2中可见的是轴向轮廓化的，并且在换挡鼓体部34的环周面的360度上延伸。
第一换挡元件51a接合到第一换挡轮廓52a中，所述第一换挡元件还作用在相关联的换挡套筒26上。换挡元件51a在此具有滑块，所述滑块接合到相对于的换挡鼓槽中。在第一换挡轮廓52a的适宜的实施方案中，换挡鼓体部34的旋转因此引起换挡元件51a的轴向偏移，进而引起换挡套筒26的轴向偏移，这伴随有挡位的挂入或脱开。在下文描述的实施例中，挡位2和3与换挡元件51a相关联。
第二换挡元件51b接合到第二换挡轮廓52b中。在第二换挡轮廓52b的适宜的设计方案中，换挡鼓体部34的旋转引起换挡元件51b的轴向偏移，进而引起相关联的换挡套筒(在图1a中未示出)的轴向偏移，这伴随有挡位的挂入或脱开。在下文描述的实施例中，挡位1和4与换挡元件51b相关联。
此外，换挡鼓体部34包括参考元件64，所述参考元件在所示出的实施例中构成为销栓/销钉。参考元件64限定了换挡鼓体部34的径向位置进而用于确定参考角位置。为了识别所述参考角位置，参考元件64能够与止挡装置60的止挡元件62共同作用。
在图1b中示意性地示出止挡装置60。
第一和第二换挡元件51a、51b能够经由可切换的耦联设备200耦联。可切换的耦联设备200耦联在构成为杠杆的止挡元件62上。止挡元件62围绕轴线A可枢转地支承。所述轴线A平行于换挡鼓轴线40伸展。止挡元件62能够在“空挡位置”和“激活位置”之间枢转，在所述“空挡位置”中止挡元件62不能与参考元件64接合，在所述激活位置中止挡元件62优选端部区域能与参考元件64接合。如在图5中可见的，止挡元件62在参考角位置中与参考元件64接合。
在激活止挡元件62时，换挡鼓体部34为了参考而继续转动，直至止挡元件62止挡到参考元件64上，并且阻止换挡鼓体部(34)的转动。该阻挡位置对应于参考角位置，在所述参考角位置中进行切换角的参考。
止挡元件62的在图1b中所示出的向上枢转的位置示出空挡位置。
止挡元件62的操作经由执行器90进行。所述执行器经由耦联元件91将其线性运动直接或经由另外的运动学元件间接地传递到可转动地支承的止挡元件62上，所述止挡元件因此执行转动运动。在图1b的示意性示出的图中，耦联元件91直接联接在止挡元件62上。对图2至5的示出的实施例的下述描述示出耦联元件91的调节运动经由另一杠杆68传动到止挡元件62上。
图2和图3示出在包括可切换的耦联设备200的实施形式中的根据本发明的换挡鼓装置。如下所述，换挡元件51a、51b能够借助于可切换的耦联设备耦联(耦联位置)和脱耦(脱耦位置)。
换挡元件51a、51b彼此平行地间隔开地设置在换挡杆51上。所述换挡杆与转动轴线36平行地间隔开地设置。
换挡元件51a、51b能够从图7的视图中可见。图7的视图从下方示出换挡鼓装置的局部。在图3的侧视图中能够从侧面看到第一换挡元件51a。
第一和第二换挡元件51a、51b能够经由可切换的耦联设备200的离合器201耦联。离合器201构成为爪式离合器并且具有与第一换挡元件51a相关联的第一离合器部件201a和与第二换挡元件51b相关联的第二离合器部件201b。离合器部件在此与相关联的换挡元件联接，使得离合器部件的轴向移位传递到相关联的换挡元件上。第一离合器部件201a具有轴向延伸的齿202a。第二离合器部件201b同样具有齿202b。第一和第二换挡元件51a、51b的凸起/齿构成和设置为，使得能够通过第一与第二换挡元件51a/51b的相对转动或附加的轴向移动来切换下面的位置。
空挡位置(未激活)-切换(齿在空隙位置中)：
在两个离合器部件201a/201b的该位置中，第一离合器部件201a的齿202a以形状配合的方式接合到凹槽203b中，所述凹槽构成在第二离合器部件的齿202b之间。同时，第二离合器部件201b的齿202b形状配合地接合到凹槽203a中，所述凹槽构成在第一离合器部件的齿202a之间。
空挡位置(未激活)-打开(齿在空隙位置上)：
该位置对应于切换的空挡位置(未激活)，其中形状配合的连接通过离合器部件201a、201b的轴向移动来取消，并且齿202a、202b没有接合到凹槽203a、203b中。该位置在图11a中在第一位置中(视图的底部)示出。
耦联位置(交互作用)(齿对齿位置)：
在第一离合器部件201a相对于第二离合器部件201b旋转角度α时，第一离合器部件201a的齿202a借助于它们的端侧贴靠在第二离合器部件201b的齿202b的端侧上。因此，换挡元件51a、51b在轴向方向上的彼此间的间距减小。这在图4a的位置1和2中示意性地示出。视图最左侧(位置1)示出空挡位置被打开，中间的视图示出耦联位置。
在所示出的实施形式中，止挡元件62也用于操作可切换的耦联设备200。
如上文已经阐述的，止挡元件62围绕轴线A可转动地支承在“空挡位置”和“激活位置”之间。在图5中示出在“激活位置”中的止挡元件62。上面的虚线示出止挡元件62的“空挡位置”。止挡元件62构成为具有第一端部区域65和第二端部区域66的杠杆。在该激活位置中，第一端部区域65位于朝向换挡鼓体部34的方向逆时针枢转的位置中。第一端部区域65能够在相应的“激活位置”中与在参考角位置中的参考元件64作为止挡件接合。
在“空挡位置”中，止挡元件62围绕支承轴线A顺时针旋转(在图1b中示意性地示出)，使得第一端部区域65最大程度地向上枢转并且不会与参考元件64接合。
从图2和3中可见，耦联杆69借助于第一端部区域69a联接在止挡元件62的前部的端部区域65上。耦联杆69围绕换挡鼓体部34向下伸展并且借助于其第二端部区域69b联接在第一离合器部件201a上。由于在止挡元件62和第一离合器部件201a之间的这种耦联，止挡元件62从空挡位置移动到激活位置中以及相反的移动直接传递到第一离合器部件201a上，其中所述第一离合器部件相对于第二离合器部件201b顺时针转动角度α(移动到激活位置中/图3的视图)。在止挡元件62移动到空挡位置中时，与此相应地，第一离合器部件201a向回旋转角度α。在止挡元件的空挡位置中，在此，可切换的离合器处于打开的空挡位置中。在激活位置中，可切换的离合器进入耦联位置/交互作用位置中。
在未示出的实施形式中，在一个替选的实施形式中，可切换的耦联设备200的操作能够经由单独的换挡元件进行，所述换挡元件在需要时将上述调节切换到耦联位置和空挡位置中。
图5中的视图示出换挡鼓体部34在第一和第二换挡轮廓/换挡鼓槽52a、52b以及另一换挡鼓槽53的区域中的展开的示意图。换挡鼓槽/换挡轮廓52a、52b、53围绕换挡鼓体部的整个环周部段(360度)延伸，使得换挡鼓体部能够沿第一转动方向37a和第二转动方向37b连续地旋转。
第一换挡元件51a借助于滑块58a接合到第一换挡轮廓52a中，所述滑块当前与挡位3和2相关联。
第二换挡元件51b借助于滑块58b接合到第二换挡轮廓52b中，所述滑块当前与挡位4和1相关联。
第三换挡元件55借助于滑块58c接合到另一换挡鼓槽53中，所述第三换挡元件能够在空挡线N和驻车位置之间调节。为此，构成为另一换挡鼓槽53的换挡轮廓包括换挡部段S1，该换挡部段分配给在实施例中为30度的参考角。
换挡鼓槽/换挡轮廓52a、52b、53分别具有空挡线57a、57b、57c。
换挡轮廓52a具有可选的路径59，所述可选的路径在图6a中以放大的局部示出。可选的路径59构成为第一换挡轮廓52a的局部轴向加宽的部段并且在位于约80至130度之间的角部段/环周区域上延伸。滑块58a在图6a的放大的局部中在三个位置中绘出。在换挡元件的位置P1和P2中挂入挡位2。在位置P3中示出换挡元件51a轴向向左移动到对应于空挡位置的可选的路径中。在变速器单元的正常运行和挂入/脱开挡位时不会达到换挡元件51a的该位置，而是根据本发明仅经由可切换的耦联设备200来实现。
下面根据另外的附图6、6a、8、8a、10、10a详细阐述为了切换到空挡位置中而切换耦联设备。
基本上，在换挡鼓体部34的展开的视图6、6a、8、8a、10、10a中的箭头显示出与换挡元件相关联的滑块的运动方向，所述滑块在换挡鼓体部34相应地旋转时滑动地接合到相关联的换挡鼓槽中。在这种情况下，仅勾勒地绘出的呈菱形形状的滑块显示出“旧的位置”，而以黑色填充的滑块显示出在换挡鼓体部根据在所绘制的转动角位置中的箭头旋转之后的“新的位置”。在展开的右侧上显示出换挡鼓体部的相关联的转动位置。在视图的右侧上显示出与转动位置相应的挂入的挡位。作为示例，例如在60度的情况下借助于第一换挡元件51a在换挡轮廓52a中挂入挡位2。第二换挡元件51b在第二换挡轮廓52b中位于空挡线上。第三换挡元件55在另一换挡鼓槽53中在空挡线上位于空挡位置中。
在所示出的附图6、8、10中能够看出：存在换挡鼓位置(约120-180度)，在所述换挡鼓位置中第一和第二换挡元件51a、51b关于其轴向间距相对于彼此最近地运动。如下所述，所述换挡鼓位置能够用于借助于耦联设备实现在换挡元件51a、51b之间的可选的交互作用。与此相应地，经由可切换的耦联设备200，第二换挡元件51b的轴向移动能够传递到第一换挡元件51a上。所述轴向移动在图6、6a中示出并且经由切换执行器90以及将止挡元件62调节到激活位置中来实现。
在操作执行器90以及调节止挡元件62时的初始情况是挂入挡位2，换挡元件51b处于空挡位置中。在该初始情况下，可切换的耦联设备200(爪式离合器)处于空挡位置中(齿在空隙上)。
止挡元件62移动到激活位置中引起可切换的耦联设备200调节到耦联位置中(齿对齿位置)。这在图7a中用位置1示出。
通过调节到齿对齿位置中，第一离合器部件201a从齿在空隙上的位置开始经由联接到第二换挡元件51b上的第二离合器部件201b轴向向左移位到加宽的部段/可选的路径59中。该移位在图7a的位置2中示出并且在图7b中通过斜箭头示出。然后，换挡元件位于通过黑色背景的滑块绘出的位置中(图7a，第3位置)。换挡元件51a处于空挡位置中，换挡元件51b处于挡位4中。这在所示出的实施例中为大约120度。
其它换挡在图8和图8a中示出，其中从换挡鼓的120度的转动位置开始，换挡鼓体部34向回转动约30度。如从图8中可见的，在换挡鼓体部向回转动时，第二换挡元件51b通过轴向移动从挡位4进入空挡位置中。在从120度旋转到90度时，第一换挡元件51a留在可选的路径59中，这同样对应于空挡位置。在图9a中，在位置2中，通过离合器部件的位置示意性地示出切换的空挡位置的情况，在所述空挡位置中不切换挡位。
图10、10a、11、11a、11b示出换挡过程，所述换挡过程从挂入的挡位2开始在大约120度情况下切换到挡位4中，其中第一换挡元件51a不轴向移动到可选的路径58中。只要爪式离合器200不经由止挡元件62和耦联杆69移动到耦联位置中，那么可切换的耦联设备200就留在空挡位置中，这在图11a中示意性地示出。在第二换挡元件51b从空挡线向左轴向移动到挡位4中时，第二离合器部件201b形状配合地移位到第一离合器部件201a中。通过形状配合的接合，没有实现第一换挡元件51a轴向移动到可选的路径中。换挡元件51a留在挡位2中。
第三换挡元件55接合到另一换挡鼓槽53中，所述第三换挡元件能够在空挡位置和驻车位置之间调节。构成为另一换挡鼓槽53的换挡轮廓包括第一换挡部段S1，所述第一换挡部段与在实施例中为30度的参考角相关联。如从图6的细节视图可见的，到达在30度的参考角位置以及驻车位置。这用第三换挡元件55的滑块58c的视图来显示。如此外从草图中也可见的，第三换挡元件55的轴向移动在约0度处开始。在30度时，在驻车位置中的轴向移动结束。然后，从驻车位置开始，换挡元件55的轴向移动朝向空挡位置的方向向回直至约60度。
在所示出的换挡鼓体部34的实施方案中，在30度处的驻车位置中，换挡元件51a处于向右移动的位置中，使得挂入挡位2。
附图标记列表：
10 动力总成
12 驱动马达
14 离合器装置
16 变速器单元
17 输入轴
18 差速器
20 从动轮
20L 从动轮
20R 从动轮
24 换挡离合器装置
26 换挡套筒
30 换挡设备
32 换挡鼓装置
34 换挡鼓体部
36 转动轴线
37a、b 转动方向
38 壳体
39 换挡鼓轴线容纳部
40 换挡鼓轴线
42 换挡鼓支承装置
44 驱动构件
46 齿部
48 驱动小齿轮
50 换挡鼓马达
51 换挡杆
51a 第一换挡元件
51b 第二换挡元件
52a 第一换挡轮廓
52b 第二换挡轮廓
53 其它换挡鼓槽
55 第三换挡元件
55a 第一端部区域
55b 第二端部区域
56 槽
57a 空挡线
57b 空挡线
58a、b、c 滑块
59 可选的路径
60 止挡装置
62 止挡元件
64 参考元件
65 第一端部区域
66 第二端部区域
68 杠杆
69 耦联杆
69a 第一端部区域
69b 第二端部区域
70 支承轴线
71 箭头
90 执行器
91 耦联元件
92 箭头
200 可切换的耦联设备
201 离合器
201a 第一离合器部件
201b 第二离合器部件
202a 齿
202b 齿
203a 凹槽
203b 凹槽
A 轴线
N 空挡线
P1 位置
P2 位置
P3 位置
S1 换挡部段

Claims (12)

1.一种用于变速器单元(16)的换挡设备(30)的换挡鼓装置(32)，尤其是用于机动车的变速器单元的换挡设备的换挡鼓装置，所述换挡鼓装置具有可围绕换挡鼓轴线(40)转动的换挡鼓体部(34)，
其中在所述换挡鼓体部(34)上构成第一和至少一个第二换挡轮廓(52a、52b)，所述第一和至少一个第二换挡轮廓在所述换挡鼓体部(34)的环周部段的360度上延伸，
其中所述第一和第二换挡轮廓(52a、52b)沿轴向和/或径向方向构成，
其中第一换挡元件(51a)接合到所述第一换挡轮廓(52a)中，和
其中第二换挡元件(51b)接合到所述第二换挡轮廓(52b)中，使得所述第一和第二换挡元件能够通过使所述换挡鼓体部(34)转动借助于相对应的换挡轮廓沿所述换挡鼓体部(34)的轴向方向移位，
其特征在于，
其中所述第一换挡轮廓(52a)具有可选的路径(59)，和
所述第一和第二换挡元件(51a、51b)能够经由可切换的耦联设备(200)耦联，使得能够引起将所述第二换挡元件(51b)轴向移位到所述第一换挡元件(51a)上，以用于切换到空挡位置中，所述空挡位置与所述可选的路径(59)相关联。
2.根据权利要求1所述的换挡鼓装置(32)，其特征在于，所述可选的路径(59)具有在所述换挡鼓体部(34)中的轴向局部加宽的第一换挡轮廓(52a)的形状，其中轴向加宽部在一角度范围上延伸。
3.根据权利要求2所述的换挡鼓装置(32)，其特征在于，所述第二换挡元件(51b)在所述可选的路径(59)的角度范围中能够在空挡位置和挡位之间切换。
4.根据上述权利要求中任一项所述的换挡鼓装置(32)，其特征在于，所述第一换挡轮廓(52a)和所述第二换挡轮廓(52b)在所述可选的路径(59)的角度范围中构成为，使得所述第一和第二换挡元件(51a、51b)彼此间具有其最小间距。
5.根据权利要求1所述的换挡鼓装置(32)，其特征在于，在所述第二换挡元件(51b)在所述角度范围内切换到空挡位置中时，所述第一换挡元件(51a)在与所述第二换挡元件(51b)耦联之后仍留在可选的路径(59)中的空挡位置中。
6.根据上述权利要求中任一项所述的换挡鼓装置(32)，其特征在于，所述第一和第二换挡元件(51a、51b)被引导到相同的换挡杆上，和
所述耦联设备(200)在所述换挡鼓体部(34)的角度位置中切换，在所述角度位置中所述换挡元件(51a、51b)彼此间具有最小的轴向间距。
7.根据上述权利要求中任一项所述的换挡鼓装置(32)，其特征在于，所述耦联设备(200)包括具有第一离合器部件(201a)和第二离合器部件(201b)的可切换的离合器(201)，
其中所述第一离合器部件(201a)与所述第一换挡元件(51a)连接，和
所述第二离合器部件(201b)与所述第二换挡元件(51b)连接。
8.根据权利要求7所述的换挡鼓装置(32)，其特征在于，所述可切换的离合器(201)是爪式离合器，并且所述第一离合器部件(201a)和所述第二离合器部件(201b)构成有相应的齿(202a、202b)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的换挡鼓装置(32)，其特征在于，所述可切换的离合器(201)构成为，使得所述离合器可切换到下述位置中：
a)空挡位置(未激活)-切换，其中所述第一离合器部件(201a)的齿(202a)形状配合地接合到凹槽(203b)中，所述凹槽构成在所述第二离合器部件(201b)的齿(202b)之间，并且
其中同时，所述第二离合器部件(201b)的齿(202b)形状配合地接合到凹槽(203a)中，所述凹槽构成在所述第一离合器部件(201a)的齿(202a)之间。
b)空挡位置(未激活)-打开，该位置对应于切换的空挡位置(未激活)，
其中所述形状配合的连接通过所述离合器部件(201a、201b)的轴向移动来取消，并且相对应的齿没有接合到相对应的凹槽中。
c)耦联位置(交互作用)，其中所述第一离合器部件(201a)的齿(202a)借助于其端侧贴靠在所述第二离合器部件(201b)的齿(202b)的端侧上。
10.根据上述权利要求中任一项所述的换挡鼓装置(32)，其特征在于，所述可切换的耦联设备(200)包括可切换的杠杆，和
其中所述可切换的杠杆直接地或借助于耦联杆(69)间接地与离合器部件(201a/201b)耦联，使得在操作所述止挡元件(62)时实现所述离合器部件以角度α进行转动运动。
11.一种用于机动车的动力总成(10)的变速器单元(16)，所述变速器单元具有用于切换挡位的换挡设备，其中所述换挡设备具有根据上述权利要求中的一项或多项所述的换挡鼓装置(32)。
12.一种用于借助根据上述权利要求中任一项所述的换挡鼓装置(32)执行到可选的空挡位置中的切换过程的方法，所述方法具有以下方法步骤：
a)将所述换挡鼓体部(34)旋转到以下位置中，在所述位置中两个所述换挡元件(51a、51b)彼此间具有最小的轴向间距，
其中在所述位置中借助于所述第一换挡元件(51a)挂入挡位，和
其中所述第二换挡元件(51b)位于所述空挡位置中。
b)操作所述可切换的离合器(201)并且将其调节到所述耦联位置中。
c)将所述换挡鼓体部(34)继续转动，并且通过将所述第二换挡元件(51b)轴向移位到借助于所述第二换挡元件(51b)挂入挡位所在的位置中，在所述可选的路径(59)中将所述第一换挡元件(51a)轴向移位到空挡位置中。
d)将所述换挡鼓体部(34)向回转动一定角度，
使得所述第一换挡元件(51a)留在所述可选的路径(59)中，和
所述第二换挡元件(51b)进入以下位置中，在所述位置中所述第二换挡元件(51b)处于空挡位置中。
CN202080088884.4A 2019-12-19 2020-12-04 用于变速器单元的换挡设备的换挡鼓装置和换挡方法 Active CN114846258B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019220179.2A DE102019220179B3 (de) 2019-12-19 2019-12-19 Schaltwalzenanordnung für eine Schaltvorrichtung einer Getriebeeinheit und Schaltverfahren
DE102019220179.2 2019-12-19
PCT/EP2020/084764 WO2021122073A1 (de) 2019-12-19 2020-12-04 Schaltwalzenanordnung für eine schaltvorrichtung einer getriebeeinheit und schaltverfahren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114846258A true CN114846258A (zh) 2022-08-02
CN114846258B CN114846258B (zh) 2024-04-12

Family

ID=73740415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080088884.4A Active CN114846258B (zh) 2019-12-19 2020-12-04 用于变速器单元的换挡设备的换挡鼓装置和换挡方法

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4077980B1 (zh)
CN (1) CN114846258B (zh)
DE (1) DE102019220179B3 (zh)
WO (1) WO2021122073A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022210303B3 (de) 2022-09-28 2024-01-25 Magna powertrain gmbh & co kg Verfahren zur Bestimmung des Verschleißes einer Klauenkupplung
DE102022133949B4 (de) 2022-12-19 2024-10-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Betätigungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben eines Hybridgetriebes

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19655083B4 (de) * 1995-07-12 2010-12-23 Luk Gs Verwaltungs Kg Betätigungsvorrichtung
DE102013223870A1 (de) * 2013-11-22 2015-05-28 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung und Verfahren zum Wählen und Schalten
CN107763208A (zh) * 2016-08-15 2018-03-06 保时捷股份公司 换挡鼓安排
DE102016124403A1 (de) * 2016-12-14 2018-06-14 GETRAG B.V. & Co. KG Kraftfahrzeuggetriebe-Schaltwalze und Schaltverfahren
CN109869481A (zh) * 2017-12-05 2019-06-11 Avl里斯脱有限公司 用于变速器的换挡设备
CN110001624A (zh) * 2017-12-20 2019-07-12 麦格纳Pt有限两合公司 用于运行混合动力传动系的方法和用于机动车的混合动力传动系
DE102018214755B3 (de) * 2018-08-30 2019-08-01 Magna Pt B.V. & Co. Kg Schaltwalzenanordnung und Getriebeanordnung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6392859A (ja) * 1986-10-08 1988-04-23 Honda Motor Co Ltd 後進機構付き変速装置
DE19941568B4 (de) * 1999-09-01 2010-10-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Walzenschaltung für Stirnradgetriebe
DE102007040040A1 (de) * 2007-08-24 2009-02-26 Zf Friedrichshafen Ag Schaltelement umfassend zumindest drei Schaltstellungen zum Schalten von zwei Übersetzungsstufen
DE102018101098A1 (de) * 2018-01-18 2019-07-18 Magna Pt B.V. & Co. Kg Schaltanordnung für ein Kraftfahrzeuggetriebe
DE102018220869A1 (de) * 2018-12-03 2020-06-04 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Steuergerät zum Ermitteln eines Stellwegbereiches zwischen zwei Schaltelementhälften eines formschlüssigen Schaltelementes

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19655083B4 (de) * 1995-07-12 2010-12-23 Luk Gs Verwaltungs Kg Betätigungsvorrichtung
DE102013223870A1 (de) * 2013-11-22 2015-05-28 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung und Verfahren zum Wählen und Schalten
CN107763208A (zh) * 2016-08-15 2018-03-06 保时捷股份公司 换挡鼓安排
DE102016124403A1 (de) * 2016-12-14 2018-06-14 GETRAG B.V. & Co. KG Kraftfahrzeuggetriebe-Schaltwalze und Schaltverfahren
CN109869481A (zh) * 2017-12-05 2019-06-11 Avl里斯脱有限公司 用于变速器的换挡设备
CN110001624A (zh) * 2017-12-20 2019-07-12 麦格纳Pt有限两合公司 用于运行混合动力传动系的方法和用于机动车的混合动力传动系
DE102018214755B3 (de) * 2018-08-30 2019-08-01 Magna Pt B.V. & Co. Kg Schaltwalzenanordnung und Getriebeanordnung

Also Published As

Publication number Publication date
EP4077980B1 (de) 2024-10-16
EP4077980A1 (de) 2022-10-26
CN114846258B (zh) 2024-04-12
WO2021122073A1 (de) 2021-06-24
DE102019220179B3 (de) 2021-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101025433B1 (ko) 변속기용 변속 장치
US9303731B2 (en) Transmission system
JP4235845B2 (ja) 変速装置
US7669495B2 (en) Transmission for vehicles
US7581461B2 (en) Transmission for vehicles
US8291784B2 (en) Transmission layout
EP2085665B1 (en) Twin clutch transmission
CN100417844C (zh) 手动变速箱的换档变速装置
EP1626203B1 (en) Vehicle-use automatic transmission device
CN101749422A (zh) 用于双离合器变速器的换档装置
CN114270079B (zh) 挡位选择鼓装置和具有这样的挡位选择鼓装置的变速器装置
CN114846258B (zh) 用于变速器单元的换挡设备的换挡鼓装置和换挡方法
JP4333800B2 (ja) 自動変速機の変速操作装置
CN108223786B (zh) 换档辊以及换档方法
JP5630578B2 (ja) 車両用手動変速機の操作機構
CN114867954B (zh) 用于变速器装置的换挡设备的换挡鼓装置
JP5028559B2 (ja) 作業車用変速機構
EP3658802B1 (en) Shift control arrangement in a gearbox
US10507717B2 (en) Gear operating mechanism in transmission
WO2017160220A1 (en) Shift control arrangement in a gearbox
JP5697502B2 (ja) 車両用変速機構
CN114829809B (zh) 换挡鼓装置以及用于机动车辆的动力总成的变速器单元
US20100192718A1 (en) Multiplexed gear actuation system for a dual clutch transmission
JP3893971B2 (ja) 変速機の変速機構
JP2020060225A (ja) 車両用変速機およびパワートレイン

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant