CN1900560B - 变速装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变速装置(1)，所述变速装置(1)包括变速箱壳(2)、设置在所述变速箱壳内的至少两根相邻的齿轮轴(3，4)、以及每根所述齿轮轴(3，4)各自的变速套筒(5，6)，其中，至少一个锁定元件(7；8)被设置在支撑于所述变速箱壳(2)上的引导装置(9)上，且通过所述变速套筒(5，6)的其中之一(5)的位移，所述变速套筒(5，6)中相应的另一个(6)被锁定，抵抗在所述变速套筒(6)的齿轮轴(4)上离开空档位置的轴向位移。

Description

变速装置
技术领域
本发明涉及一种变速装置以及一种用于变速装置的锁定装置。这样的变速装置以及这样的锁定装置可从EP 0 476 005 A中得知。
背景技术
在变速装置中，出于安全的原因，要求在动力流中，一次只应有一个齿轮被换档。通过对应的锁定装置来防止其他齿轮错误地啮合。
在现有设计中，锁定操作在为操作变速套筒而移动的元件之间进行。所述元件可以是换档叉轴、换档拨叉轴或选档杆轴。在齿轮啮合时，所述元件相对于箱壳或固定在箱壳上的部件被锁定。
由于结构的关系，在各个致动器(诸如换档叉轴等)之间必须始终存在机械运作连接。
但是，在多轴变速装置中，由于封装的原因，并不总是能够将用于换档操作的元件布置在箱壳内，从而以简单的方式建立用于互锁的机械运作连接。因此，为了彼此远离设置的换档叉轴的互锁，需要复杂的机构，所述复杂机构在成本、重量以及公差方面处于不利。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种变速装置以及一种锁定装置。
根据本发明的一个方面，提供一种变速装置，包括：变速箱壳；设置在所述变速箱壳内的至少两根相邻的齿轮轴；每根所述齿轮轴各自的变速套筒；至少一个锁定元件，所述至少一个锁定元件设置在引导装置上，所述引导装置被支撑在所述变速箱壳上。所述变速装置的特征在于：通过所述变速套筒的其中之一的位移，所述锁定元件锁定所述变速套筒中相应的另一个，抵抗在所述另一个变速套筒的齿轮轴上离开空档位置的轴向位移。
根据本发明的另一方面，提供一种用于变速装置的锁定装置，所述变速装置包括：变速箱壳；至少两根齿轮轴，所述齿轮轴彼此相邻地设置在所述变速箱壳内；以及每根所述齿轮轴各自的一个变速套筒，所述锁定装置的特征在于：至少一个锁定元件，所述至少一个锁定元件被设置在支撑于所述变速箱壳上的引导装置上，且通过所述变速套筒其中之一的轴向位移，所述至少一个锁定元件能够与相应的另一个变速套筒进入锁定啮合。
所述变速装置及锁定装置使简单的锁定成为可能，所述简单的锁定能够用于换档元件在空间上彼此远离设置的变速装置设计，特别地，所述变速装置及锁定装置实现了下述功能，即能够可靠地防止转矩流中另一个齿轮的啮合。
在多轴变速装置中，尽管换档元件可能在空间上彼此远离地设置，工作的变速套筒却几乎始终相互靠近。依照本发明，通过一种特别便利且简单的方法来利用上述事实，其便利和简单之处在于，变速套筒通过依照本发明的锁定装置相对于彼此直接锁定。
在依照本发明的变速装置的第一实施例中和依照本发明的锁定装置的第一实施例中，分别有至少一个锁定元件被设置在引导装置上，使得当位于关联的齿轮轴上的一个变速套筒在空档位置以外的位置工作时，锁定元件朝向位于相对的齿轮轴上的变速套筒径向地移动。这里，选取锁定元件的形状，使得将被锁定的变速套筒在轴向上被固定在空档位置处并持续一段时间，而在这段时间内被致动的变速套筒则位于其空档位置以外。从而通过被锁定的变速套筒以有效的方式防止了齿轮的啮合。
锁定元件本身通过适当的引导装置相对于固定的变速箱壳被支撑，其中所述引导装置独立于换档元件。锁定元件可进行平动。变速套筒和锁定元件其各自的结构使得变速套筒的轴向位移能够引起锁定元件在与所述轴向位移相垂直的方向上产生平动，而能够防止由第二被锁定的变速套筒所引入的力将锁推回。
相反地，只要之前工作的变速套筒再次回到其空档位置，当相应的另一个变速套筒工作时，锁定元件将沿相反的方向径向地移动，并且，位于其空档位置的变速套筒将因此而被锁定。
在可选实施例中，锁定元件可用绕枢轴转动的方式被支撑在引导装置上。在该实施例中，当其中一个变速套筒工作时，锁定元件将绕其引导装置转动，使得相应的另一个变速套筒被锁定。这里，变速套筒和锁定元件的结构使得变速套筒的轴向位移能够引起锁定元件的转动，而只要被致动的变速套筒被完全推出空档位置以外，就能够防止锁定元件被由另一个变速套筒引入的力推回。
因此，前述的两个实施例都能够可靠地防止在有转矩流的情况下，另外的齿轮的错误换档。
所述锁定装置被定义为可独立买卖的物品。
附图说明
本发明进一步的细节、特征和优点从随后参考附图对实施例的描述中将显而易见。
图1给出了依照本发明的变速装置的实施例的示意性的、略为简化的图示；
图2是依照图1的变速装置的详细视图，用于解释依照本发明的锁定装置的第一实施例；
图3是依照本发明的锁定装置的第二实施例的前视图；
图4是依照图3的锁定装置的透视图示；以及
图5是依照图3和4的锁定装置的顶视图，且图6是所述锁定装置的另一个可选实施例的顶视图。
附图标记列表
1变速装置(变速箱)，具体地，自动变速装置
2变速箱壳
3，4齿轮轴
5，6变速套筒
7，8，8’锁定元件
9引导装置，导杆
10，11引导面
12，13，25，26互补面
14锁定装置
15，16固定元件
17截头圆锥形槽
18，19，20，21摇杆臂
22，23啮合区域
24，24’枢轴转动引导装置
24a，24b枢轴转动引导区域
具体实施方式
在图1中，一种创造性的变速装置1，具体地，以自动变速装置的形式，用示意性的、略为简化的方式被示出，以说明本发明的锁定装置14在变速装置内部的位置。变速装置1包括变速箱壳2，在示例中，变速箱壳2内设置有两根齿轮轴3和4。
用箭头表示的锁定装置14设置在齿轮轴3和4之间，从而使设置在齿轮轴3和4上的变速套筒的互锁成为可能，这一点将在下文中更为详细地说明。不用说，变速装置1包括变速装置的所有其他元件，对所述的所有其他元件的描述，因其对于解释本发明的原则并无作用，而在这里被略去。
图2示出了本发明的变速装置1的细节，从图2中可以再次看到齿轮轴3和4，齿轮轴3和4相互隔开并相互平行地延伸。在齿轮轴3上设置有变速套筒5，且在齿轮轴4上设置有变速套筒6。在齿轮轴3和4之间设置有引导装置9，引导装置可能以导杆的形式被连接，例如，具有圆形截面的导杆，且引导装置被支撑在变速箱壳2内。在图2所示出的所述创造性的锁定装置14和所述创造性的变速装置1的第一实施例中，导杆9在其上设置有锁定元件7，锁定元件7通过固定元件15和16被保持在导杆9上，以便锁定元件7在沿导杆9的纵轴L的方向上被固定设置在所述杆上。
但是，如图2所示，因为锁定元件7以间隙S设置在导杆9上，故锁定元件7可以以径向平移的形式移动，从而使锁定元件7能够在横截纵轴L的延伸方向的方向上移动。
为了进行这样的运动，锁定元件7包括引导面10和11，在被说明的实施例中，引导面10和11是锁定元件7中的截头圆锥形槽17的一部分。
所述引导面10和11可与对应的变速套筒5的互补面12和13以及变速套筒6的互补面25和26分别进入操作关联。在被说明的实施例中，引导面10、11被构造成倾斜的，使得其中一个变速套筒(在图2中为变速套筒5)，由于引导面与互补面之间的啮合而沿关联的齿轮轴3以相对运动的方式发生位移，这样，对于图2所示的变速套筒6的位移而言，由于锁定元件7轴向固定，导致了锁定元件7向下运动到变速套筒6上。这导致变速套筒6被固定在其空档位置上，这是因为，由于锁定元件7横向平移到图2所示的位置，引导面10和11与关联的互补面25和26实现了卡紧操作，卡紧操作保证了即使向变速套筒6施加力，只要变速套筒5被设置在其空档位置以外，所述变速套筒6就能够被可靠地保持在其空档位置，从而可靠地防止了不期望发生的第二齿轮的啮合。
当变速套筒5返回其空档位置、且变速套筒6开始工作时，图2中锁定元件的平动以相应的方式在向上的方向上发生，也就是，再次在横截纵轴L的纵向延伸方向的方向上发生平动，从而只要变速套筒6被设置在其空档位置以外，变速套筒5就能够通过卡紧引导面与互补面而被固定在其空档位置上。
尽管在图2所示的实施例中，引导面10和11是倾斜的，然而，将变速套筒5和6的相应的互补面设为倾斜状当然也是可能的，这是因为，采用这样的结构和布置，在变速套筒5或6的其中一个轴向运动时，同样能够实现上述锁定元件7的相对运动。
图3和4示出了所述锁定元件的另一个可选实施例，所述锁定元件在图3和4中用附图标记8来标示。
在该实施例中，锁定元件其结构为摇杆，且环绕导杆9以可绕枢轴转动的方式设置。如图3中所具体示出地，在该实施例中，设计成摇杆的锁定元件8具有M形结构，且因而包括摇杆臂18和19以及20和21，所述摇杆臂分别相对于彼此成锐角设置，在其自由端，分别设置有啮合区域22和23。在成对摇杆臂之间设置有枢轴转动引导装置24，枢轴转动引导装置24被支撑在具有圆形截面的导杆9上。
图4的透视图示表明，在该实施例中，枢轴转动引导装置24包括两个引导区域24a和24b，引导区域24a和24b各自并排布置，该实施例还在图5中以顶视图示出。
在该实施例中也提供有引导面，图4进一步说明了锁定元件8的引导面的运作机理，在锁定元件8的引导面中，由于所选图示的关系，仅有引导面10可见。引导面10与变速套筒5的互补面12配合工作。相应地，设计有摇杆臂21的啮合区域23，但在图4中，由于所选图示的关系，不能更为详细地看到啮合区域23。
但是，图4说明，在该实施例中，引导面10为倾斜的，并且是摇杆臂8中的槽的一部分，其中，所述槽仍为截头圆锥形。
这使得在两个变速套筒5和6的其中之一发生轴向位移时，通过引起的引导面和互补面之间的相对运动而使进行围绕枢轴的转动成为了可能，从而，根据两个变速套筒中的被轴向移动到其空档位置以外的那个变速套筒，轴向固定的锁定元件8围绕导杆9枢轴转动，且对应的啮合区域22和23因此而分别与关联的变速套筒5或6进入操作关联，并进而通过形成的卡紧力将变速套筒5或6紧固在其空档位置上。在图3的图示中，由于啮合区域22与关联的变速套筒表面相啮合，因此，变速套筒6被紧固在其空档位置上。
在相应的另一个变速套筒工作时，转动在另一方向上进行，从而相对的另一个变速套筒将随后被紧固在空档位置上。
另外，图6示出了锁定元件8’的实施例，锁定单元8’包括只具有一个枢轴转动区域的枢轴转动引导装置24’，枢轴转动引导装置24’设置在导杆9上。在其他方面，该实施例的工作模式与之前参考图3到5说明的实施例的工作模式一致。
因此，依照本发明的锁定装置14通过非常简单的方式，使得直接锁定变速套筒成为了可能，以防止在转矩流中另一个齿轮或其他多个齿轮啮合的情形。在之前阐述的锁定元件的平动和锁定元件的转动中，都有至少一个第二变速套筒相对于箱壳被锁定，由于本发明的原则，即使在彼此远离设置的换档叉轴、换档拨叉轴或选档杆轴的情况下，也能形成结构简单的、可靠运作的锁定装置。

Claims (10)

1.一种变速装置(1)，包括：
变速箱壳(2)；
设置在所述变速箱壳(2)内的至少两根相邻的齿轮轴(3，4)；
每根所述齿轮轴(3，4)各自的变速套筒(5，6)；
至少一个锁定元件(7，8)，所述至少一个锁定元件(7，8)设置在引导装置(9)上，所述引导装置(9)被支撑在所述变速箱壳(2)上，
其中通过所述变速套筒(5，6)的其中之一(5)的位移，所述锁定元件(7，8)锁定所述变速套筒(5，6)中相应的另一个(6)，抵抗在所述另一个变速套筒(6)的齿轮轴(4)上离开空档位置的轴向位移；以及
其中所述锁定元件(7)被轴向固定在所述引导装置(9)上，并通过所述锁定元件(7)与所述引导装置(9)之间的间隙(S)在横截所述引导装置(9)的纵轴(L)的方向上被引导。
2.如权利要求1所述的变速装置，其特征在于：所述锁定元件(7)包括两个引导面(10，11)，所述两个引导面(10，11)能够分别与位于所述每个变速套筒(5，6)上的两个互补面(12，13；25，26)进入操作关联，用于在横截所述引导装置(9)的纵轴(L)的方向上、朝向所述变速套筒(5或6)产生平移的锁定运动，以在相应的另一个变速套筒(6，5)轴向换档运动时被锁定。
3.一种变速装置(1)，包括：
变速箱壳(2)；
设置在所述变速箱壳(2)内的至少两根相邻的齿轮轴(3，4)；
每根所述齿轮轴(3，4)各自的变速套筒(5，6)，所述变速套筒(5，6)分别可滑动地设置在对应的齿轮轴(3，4)上并且被齿轮轴(3，4)驱动；
至少一个锁定元件(7，8)，所述至少一个锁定元件(7，8)设置在引导装置(9)上，所述引导装置(9)被支撑在所述变速箱壳(2)上，
其中通过所述变速套筒(5，6)的其中之一(5)的位移，所述锁定元件(7，8)锁定所述变速套筒(5，6)中相应的另一个(6)，抵抗在所述另一个变速套筒(6)的齿轮轴(4)上离开空档位置的轴向位移；
其中所述锁定元件(8)包括两个引导面(10)，所述两个引导面(10)能够分别与位于所述每个变速套筒(5，6)上的两个互补面(12)进入操作关联，用于产生围绕所述引导装置(9)、并朝向所述变速套筒(5，6)的绕枢轴转动的锁定运动，以在相应的另一个变速套筒(6，5)轴向换档运动时被锁定。
4.如权利要求3所述的变速装置，其特征在于：所述锁定元件(8)被构造成为大致为M形的摇杆。
5.如权利要求3所述的变速装置，其特征在于：在所述变速箱壳(2)内，所述引导装置(9)被设置所述齿轮轴(3，4)之间。
6.如权利要求3所述的变速装置，其特征在于：所述引导装置(9)被构造为导杆。
7.一种用于变速装置(1)的锁定装置(14)，所述变速装置(1)包括：变速箱壳(2)；至少两根齿轮轴(3，4)，所述齿轮轴(3，4)彼此相邻地设置在所述变速箱壳(2)内；以及每根所述齿轮轴(3，4)各自的一个变速套筒(5，6)，所述锁定装置(14)的特征在于：
至少一个锁定元件(7；8)，所述至少一个锁定元件(7；8)被设置在支撑于所述变速箱壳(2)上的引导装置(9)上，且通过所述变速套筒(5，6)其中之一的轴向位移，所述至少一个锁定元件(7；8)能够与相应的另一个变速套筒进入锁定啮合；
其中所述锁定元件(7)被轴向固定在所述引导装置(9)上，并通过所述锁定元件(7)与所述引导装置(9)之间的间隙(S)在横截所述引导装置(9)的纵轴(L)的方向上被引导。
8.如权利要求7所述的锁定装置，其特征在于：所述锁定元件(7)包括两个引导面(10，11)，所述两个引导面(10，11)能够分别与位于所述每个变速套筒(5，6)上的两个互补面(12，13；25，26)进入操作关联，用于在横截所述引导装置(9)的纵轴(L)的方向上、朝向所述变速套筒(5或6)产生平移的锁定运动，以在相应的另一个变速套筒(6，5)轴向换档运动时被锁定。
9.如权利要求7所述的锁定装置，其特征在于：在所述变速箱壳(2)内，所述引导装置(9)被设置所述齿轮轴(3，4)之间。
10.如权利要求7所述的锁定装置，其特征在于：所述引导装置(9)被构造为导杆。
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