用于變速器的具有離合器和同步器的換擋裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于能夠換擋的變速器(2)的換擋裝置,其具有:換擋接合套(5、5′),其能夠在第一位置與第二位置之間運動,第一惰輪(31、32、33、34;35)在第一位置中能夠相對于軸(3)轉動,換擋接合套(5、5′)在第二位置中將第一惰輪(31、32、33、34;35)與軸(3)抗扭地連接,摩擦離合器組件(6、6′),其能夠在第一位置與第二位置之間運動,它的兩個部分(19、20)在第一位置中能夠彼此相對轉動,兩個部分(19、20)在第二位置中連接,和操縱元件(12),其在一個自由度內能夠在空擋位置與第一換擋位置之間運動,其中,在空擋位置中,換擋接合套(5、5′)和摩擦離合器組件(6、6′)分別處在其各自的第一位置上,在中間位置中,換擋接合套(5、5′)處在其第二位置上,摩擦離合器組件(6、6′)處在其第一位置上,并且在第一換擋位置中,換擋接合套(5、5′)和摩擦離合器組件(6、6′)分別處在其各自的第二位置上。
【專利說明】用于變速器的具有離合器和同步器的換擋裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種機動車的變速器。
【背景技術】
[0002]這種變速器例如設置在機動車的傳動鏈中,為了將驅動裝置、例如電動機或內燃機的驅動功率傳輸給被驅動的工作輪。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是,提供一種用于機動車的改進并簡化的變速器的換擋裝置、變速器、傳動鏈以及一種配備它的機動車。
[0004]按本發明的設計方案,用于能夠換擋的變速器的換擋裝置具有:
[0005]-換擋接合套,其能夠在第一位置與第二位置之間運動,所述換擋裝置的第一惰輪在所述第一位置中能夠相對于軸轉動,所述換擋接合套在所述第二位置中將所述第一惰輪與所述軸抗扭地連接,
[0006]-摩擦離合器組件,其能夠在第一位置與第二位置之間運動,所述摩擦離合器組件的兩個部分在所述第一位置中能夠彼此相對轉動,所述兩個部分在所述第二位置中摩擦接合地連接,以及
[0007]-操縱元件,其在一個自由度內通過中間位置能夠在空擋位置與第一換擋位置之間運動,
[0008]其中,在所述空擋位置中,所述換擋接合套和所述摩擦離合器組件分別處在其各自的第一位置上,
[0009]在所述中間位置中,所述換擋接合套處在其第二位置上,并且所述摩擦離合器組件處在其第一位置上,并且
[0010]在所述第一換擋位置中,所述換擋接合套和所述摩擦離合器組件分別處在其各自的第二位置上。
[0011]因此在借助簡單裝置連續驅動運動中,可以連續地執行擋位的置入階段。
[0012]按第一種設計,上述軸是換擋裝置的輸入軸,以及摩擦離合器組件的兩個部分中,一個部分與輸入軸抗扭連接,而另一個部分與換擋接合套抗扭連接。
[0013]按第二種設計,所述軸是中間軸,以及第一惰輪與第二軸的齒輪嚙合,第二軸通過摩擦離合器組件可松脫地與輸入軸摩擦接合地連接。
[0014]第二軸可尤其涉及一種與輸入軸同軸延伸的空心軸。
[0015]在這兩種設計中,換擋接合套軸向操縱單元可以具有控制換擋鼓和在控制換擋鼓的控制槽中導引的換擋銷。當控制槽在至少一個區段內螺旋線狀地圍繞控制換擋鼓延伸時,控制換擋鼓與換擋銷相對彼此的轉動促使軸向運動,這可以被用于驅使換擋接合套運動。
[0016]在最簡單的情況下,換擋銷可以與操縱元件固定連接。這尤其在操縱元件可圍繞也支承換擋接合套的同一個軸旋轉時是恰當的。
[0017]當操縱元件可圍繞不同于換擋接合套的軸旋轉時,則換擋接合套軸向操縱單元通過齒部與操縱元件互相嚙合的結構是特別合理的。
[0018]控制換擋鼓應沿軸向相對于換擋接合套固定,為的是將軸向調整運動傳遞給換擋接合套。與此同時,它應能沿周向可相對于換擋接合套旋轉,為了在工作時不必追隨軸和由軸支承的換擋接合套的旋轉。
[0019]當控制換擋鼓與外殼抗扭固定,而同時可沿軸向運動時,則它可以通過換擋銷圍繞控制換擋鼓的軸的旋轉,驅使進行軸向運動。
[0020]按上述換擋裝置的一種改進方案,操縱元件還可以從空擋位置運動到第二換擋位置,以及,換擋接合套可以在第一位置與第三位置之間軸向運動,其中,在第三位置,第二惰輪形狀接合地與換擋接合套連接。由此可以根據操縱元件沿什么方向從空擋位置偏移,置入兩種不同的擋位。
[0021]在這種改進方案中,換擋接合套的第一位置可以對應換擋銷嵌入控制槽的螺旋線形狀的區段的中心區內,所以根據操縱元件沿什么方向從空擋位置偏移,將換擋接合套沿相反的方向軸向移動。
[0022]按一種作為替換方式的改進方案,操縱元件同樣可以從空擋位置運動到第二換擋位置,然而在這里第二換擋接合套與操縱元件耦連,為的是,當操縱元件處于空擋位置時占據第一位置,在此位置下第二惰輪可相對于軸旋轉,以及,當操縱元件處于第二換擋位置時占據第二位置,在此位置下第二換擋接合套使第二惰輪與軸抗扭連接。由此也能根據偏移方向置入不同的擋位。
[0023]在這種改進方案中,可以為每個換擋接合套配設自己的換擋接合套軸向操縱單元,以及換擋接合套的第一位置可以在換擋接合套軸向操縱單元內分別對應換擋銷嵌入控制槽的螺旋線狀區段與沿周向延伸區段之間的界限內。若在旋轉時換擋銷插入沿周向延伸的區段內,則不發生換擋銷與控制換擋鼓沿軸向彼此相對運動。因此在恰當布置這些換擋接合套軸向操縱單元的情況下可以達到,當操縱元件在空擋位置與第一換擋位置之間旋轉時,相應地只操縱其中一個換擋接合套軸向操縱單元,以及,當操縱元件在空擋位置與第二換擋位置之間旋轉時,只操縱另一個換擋接合套軸向操縱單元。
[0024]第一和第二惰輪的軸可以彼此移動,尤其是,支承第二惰輪的軸還可以支承與第一^清輪嚙合的齒輪,和/或,支承第一'清輪的軸還可以支承與第二惰輪嚙合的齒輪。
[0025]在控制槽的螺旋線狀區段上分別連接離合器操縱段,它們沿控制換擋鼓的周向延伸,所以當換擋銷通過這些區段運動時,換擋接合套和換擋銷不沿軸向彼此相對移動。因此換擋接合套軸向操縱單元可以保持靜止,而摩擦離合器組件從第一位置過渡到第二位置。
[0026]摩擦離合器組件可包括多片式離合器,它的一個部分是容納在第一摩擦片支架內的第一摩擦片組,以及它的另一個部分是容納在與換擋接合套連接的第二摩擦片支架內的第二摩擦片組。所述一個部分的摩擦片支架尤其可以是與輸入軸連接的離合器頭部或外部摩擦片支架。所述另一個部分的摩擦片支架可以是嵌入離合器頭部中的內部摩擦片支架。在此,以下優選稱之為第一和第二摩擦片支架,因此本說明書還包括它們“內部”和“外部”的運動學反向。
[0027]所述操縱元件的自由度優選地是旋轉自由度。為了將操縱元件的旋轉轉換為使摩擦離合器組件在第一與第二位置之間運動的軸向運動,離合器軸向操縱單元可以包括至少一個優選球形的操縱體,它可以與操縱元件一起繞其軸轉動,并可通過與操縱輪廓接觸結合所述轉動進行軸向運動。
[0028]為避免離合器軸向操縱單元傾斜,應設置至少兩個、優選三個操縱體,以及優選地圍繞操縱元件的軸分布。
[0029]在這里經常在操縱元件與摩擦離合器組件之間設軸向軸承。滾動軸承的軸承環可用作壓板,用于將傳輸給操縱體的點狀力分布在離合器組件的整個圓周上。
[0030]按第一種實施形式,操縱輪廓設在軸向軸承與壓板對置的工作面內,并且在此面朝各自的操縱體,其中操縱體隨后分別可旋轉地支承在軸上,其中,該軸本身再與操縱元件固定連接。按另一種實施形式,操縱輪廓固定設置在變速器外殼內或上,其中操縱體可軸向移動地安裝在操縱元件內。
[0031]換擋裝置在這里具有至少兩個操縱體。按一種實施形式設置例如三個操縱體。也可以設置更多個操縱體,此時它們可以彼此等距離地安置。有利地設置相鄰的操縱輪廓,它們作用在沿周向例如彼此相距120度的操縱體上。
[0032]作為操縱體或滾動體不僅可以考慮使用球體,也可以考慮使用滾輥。
[0033]若操縱體軸向固定地置于操縱元件內,則所述輪廓或操縱輪廓或斜面或溝槽設置在軸向軸承的與壓板對置的一側,并且在此面朝各自的操縱體,其中,所述操縱輪廓或斜面旋轉固定且沿軸向可自由運動。反之,若操縱輪廓設在操縱元件的與壓板對置的一側,例如設在變速器外殼上,則操縱體在操縱元件內設計為可沿軸向運動,由此可將操縱體的提升運動作用在壓板上。當操縱輪廓置于軸向軸承的與壓板對置的工作面內,則該操縱輪廓設計為可沿軸向運動,但相對于變速器外殼旋轉固定。
[0034]此外如此操縱輪廓設計,使得它沿周向具有軸向延伸段,從而基于操縱體沿周向的滾動,使操縱體進行軸向移動。由此,操縱輪廓和操縱體的軸向延伸段可以通過操縱體沿周向的運動而一同變化。在這里操縱輪廓沿周向看可以設計為與軸線對稱的,所述軸線與離合器操縱裝置的空擋位置一致。與操縱輪廓的對稱性無關地,在任何情況下都必須保證,操縱輪廓沿兩個周向從中間位置或空擋位置朝同一個方向延伸。
[0035]操縱輪廓可不僅設計在操縱元件的區域內,而且也可以設計在壓板的區域內。
[0036]按一種特別的實施形式,第一惰輪和第二惰輪作為空心軸裝置互相同軸或同心布置,其中,在后一種情況下,在第一惰輪與第二惰輪之間設一個支承裝置。這種實施形式能簡單地制造。
[0037]換擋接合套為此可以有內部花鍵齒部,多片式離合器的內部摩擦片支架對應的區段可以有外部花鍵齒部,其中,內部花鍵齒部與外部花鍵齒部嚙合。這樣,在沿軸向運動的同時可以將扭矩傳給換擋接合套。
[0038]換擋裝置作為用于操縱元件的驅動器可以有尤其液壓或電動的調節機構。
[0039]本申請還包括一種能夠換擋的變速器,它有至少一個如上所述的換擋裝置。
[0040]所述能夠換擋的變速器可以有第二惰輪,它安裝在設在第一惰輪內部的空心軸上,其中,換擋裝置的換擋接合套在第三位置時,亦即在“連接”或“形狀接合地連接”的位置,在第二惰輪與摩擦離合器組件之間建立形狀接合的連接。
[0041]按第一種改進方案,在變速器上可以設置分別如上所述的第一和第二換擋裝置,其中,支承第一惰輪的軸是兩個換擋裝置共同的,以及其中,變速器的中間軸還支承著
[0042]-與第一換擋裝置的第一惰輪嚙合的第一固定輪,以及
[0043]-與第二換擋裝置的第二惰輪嚙合的第二固定輪。
[0044]所以按選擇可以通過第一或第二換擋裝置將扭矩傳遞給中間軸。
[0045]第一換擋裝置可以設在輸入軸的第一端部,以及第二換擋裝置可以設在輸入軸的第二端部。由此可以實現一種結構緊湊的變速器。
[0046]附加地,第二中間軸可以設有第三固定輪和第四固定輪,其中,第一換擋裝置和第二換擋裝置分別有第二惰輪,它安裝在各自配屬的空心軸上,空心軸與第一惰輪或可以連接或可以設計成一體,其中,換擋裝置的換擋接合套在第三位置時,亦即在“連接”或“形狀接合地連接”的位置,在第二惰輪與離合器組件之間建立形狀接合地連接。
[0047]在這里,第一固定輪與第一換擋裝置的第一惰輪嚙合,第三固定輪與第一換擋裝置的第二惰輪嚙合,第二固定輪與第二換擋裝置的第一惰輪嚙合,以及第四固定輪與第二換擋裝置的第二惰輪嚙合。也就是說,屬于一個換擋裝置的固定輪與相應配屬的惰輪嚙合。當一個有奇數擋位的換擋裝置的所有固定輪嚙合時,以及當另一個有偶數擋位的換擋裝置的所有固定輪嚙合時,便能以簡單的方式實現按負載換擋的原理,其中,在從一個已經處于力流或力矩流內的擋位換擋為相鄰的擋位時,為該擋位配設的惰輪首先與配屬的換擋接合套形狀接合地連接,并且其中,接著通過相應地打開和閉合兩個摩擦離合器,實現從第一擋位朝相鄰擋位的扭矩傳遞。
[0048]在變速器中,兩個換擋裝置的操縱如此相互同步化,從而進行按負載換擋。首先新擋位的換擋裝置的操縱元件旋轉到如此程度,使得新擋位的惰輪被形狀接合地連接,隨后松開當前擋位的換擋裝置的摩擦離合器,并與此同時閉合新擋位的換擋裝置的摩擦離合器,由此脫開早先置入的擋位的形狀接合的連接。在這里,換擋裝置相互的同步化可以機械或也可以電子控制。摩擦離合器的磨損可例如通過電子控制調整操縱元件的旋轉角進行補m
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[0049]取代按現有技術的復雜的DCT復式離合器,使用兩個簡單的多片式離合器,此外它們還可以浮游式地安裝在油槽內。由此達到較高的功率密度和良好的耐用性。為此使用的摩擦離合器可以模塊化地應用在組合部件系統內,例如也可以用于只有一個離合器組的變速器。
[0050]—種有利的變速器的另一個特征在于,從動齒輪和第一擋安置在驅動側,由此在輸入軸的對置側可以取代滾柱軸承裝入更便宜的滾珠軸承。
[0051]為了清楚說明還應指出,在申請的變速器中按負載換擋的原理也可用單個中間軸實現,盡管如此仍需要兩個換擋裝置,所以在輸入軸兩端的區域內各設置一個換擋裝置。
[0052]按第二種改進方案,變速器同樣有如上所述的第一和第二換擋裝置,其中,支承第一惰輪的軸是兩個換擋裝置共同的以及優選地是中間軸,輸入軸支承兩個與它同心的空心軸,以及兩個換擋裝置的第一惰輪分別與空心軸之一的齒輪嚙合。
[0053]這些改進方案可以互相組合,只要換擋裝置可以具有同時兩個與同一個中間軸的固定輪嚙合的惰輪,和在中間軸上的與空心軸之一的齒輪嚙合的惰輪。
[0054]為了增加能換擋的擋位數量,可以設置第二換擋接合套,其中,換擋裝置具有換擋撥叉預選操縱機構,它或將第一換擋接合套或將第二換擋接合套與換擋接合套軸向操縱單元連接。在這里,擋位預選操縱機構可以具有第一區,用于與嵌入的第一換擋接合套內的第一換擋撥叉相連接,此外附加地還有第二區,用于與第二換擋撥叉相連接。換擋撥叉預選操縱機構有第一位置,在第一位置,換擋接合套軸向操縱單元與第一換擋撥叉連接,以及有第二位置,在第二位置,換擋接合套軸向操縱單元與第二換擋撥叉連接。
[0055]在這里,換擋撥叉預選操縱機構位置的數量,與通過換擋接合套軸向操縱單元操縱的換擋接合套的數量相對應。
[0056]通過按換擋裝置第二種設計,將第一惰輪安裝在不同于摩擦離合器組件的另一個軸上,可以創造一種結構非常緊湊的變速器,其中,輸入軸具有具備第一固定輪的空心軸,中間軸有第一惰輪以及如上所述有換擋裝置,以及摩擦離合器組件通過外部摩擦片支架與輸入軸連接。換擋接合套軸向操縱單元通過機械連接件、例如連桿與操縱換擋接合套操縱的換擋撥叉連接。為了操縱換擋裝置的離合器軸向操縱單元和換擋接合套軸向操縱單元,采用例如電動或液壓式促動器或驅動器、尤其電動機。
[0057]按上述這些實施形式的變速器可以是傳動鏈的組成部分,其中,傳動鏈的驅動軸與變速器的從動軸連接。這通常也借助中間連接的差速傳動機構實現。
[0058]然后在機動車中如此安置傳動鏈,使機動車的工作輪與傳動鏈的驅動軸連接。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0059]現在借助附圖詳細說明本發明。其中第一組附圖涉及本發明的第一種設計方案:
[0060]圖1示出按本發明一種實施形式的換擋裝置的變速器視圖,所述變速器包括機械耦合式離合器和同步器;
[0061]圖2示出按圖1的機械耦合式離合器和同步器的局部圖;
[0062]圖3示出按圖2的機械耦合式離合器和同步器的局部放大圖;
[0063]圖4示出在換擋接合套軸向操縱單元的控制換擋鼓的圓周段內的控制槽;
[0064]圖5示出離合器軸向操縱單元的斜面結構俯視圖和控制換擋鼓的橫截面;
[0065]圖6示出通過按圖5的換擋接合套軸向操縱單元和離合器軸向操縱單元的橫截面;
[0066]圖7示出換擋銷在控制換擋鼓的控制槽的第一部段內的空擋換擋位置“I”;
[0067]圖8示出操縱體在操縱環的操縱輪廓上的換擋位置,針對圖7示出的換擋位置“I”;
[0068]圖9示出剖切換擋接合套和離合器軸向操縱單元的橫截面,針對圖7示出的換擋位置“I”;
[0069]圖10示出換擋銷在從控制換擋鼓的控制槽的第一段到第二段過渡區的換擋位置“2” ;
[0070]圖11示出操縱環的操縱體在斜面結構上的換擋位置,針對圖10示出的換擋位置“2” ;
[0071]圖12示出剖切換擋接合套和離合器軸向操縱單元的橫截面,針對圖10示出的換擋位置“2”;
[0072]圖13示出換擋銷在控制槽內的換擋位置“3” ;
[0073]圖14示出操縱環的操縱體在斜面結構上的換擋位置,針對圖13示出的換擋位置 “3”;
[0074]圖15示出剖切換擋接合套和離合器軸向操縱單元的橫截面,針對圖13示出的換擋位置“3”;
[0075]圖16示出置入擋位時,換擋接合套的軸向運動的變化曲線與作用在操縱元件上的軸向力的變化曲線相比較的曲線圖;以及
[0076]圖17示出在從第一摩擦離合器組件向第二摩擦離合器組件轉換時的扭矩傳遞和脫開或置入配屬于第一和第二摩擦離合器組件的擋位的變化曲線圖;
[0077]第二組附圖涉及第二種設計方案:
[0078]圖18示出按本發明一種實施形式的換擋裝置的變速器視圖,所述變速器包括機械耦合式離合器和同步器;
[0079]圖19示出按圖20的機械耦合式離合器和同步器的局部圖;
[0080]圖20示出按本發明另一種實施形式的換擋裝置的機械耦合式離合器和同步器的局部放大圖;
[0081]圖21示出按本發明另一種實施形式的換擋裝置的機械耦合式離合器和同步器的局部放大圖;
[0082]圖22示出在換擋接合套軸向操縱單元的控制換擋鼓的圓周段內的控制槽;
[0083]圖23示出離合器軸向操縱單元的斜面結構的俯視圖;
[0084]圖24示出剖切按圖23的離合器軸向操縱單元的橫截面;
[0085]圖25示出換擋銷在控制換擋鼓的控制槽的第一段內的空擋換擋位置“I”;
[0086]圖26示出操縱球體在換擋結構的操縱輪廓上的換擋位置,針對圖25示出的換擋位置“I”;
[0087]圖27示出剖切離合器軸向操縱單元的橫截面,針對圖26示出的換擋位置“I” ;
[0088]圖28示出換擋銷在從控制換擋鼓的控制槽的第一段到第二段過渡區的換擋位置“2” ;
[0089]圖29示出操縱元件的操縱球體在斜面結構上的換擋位置,針對圖28示出的換擋位置“2”;
[0090]圖30示出剖切離合器軸向操縱單元的橫截面,針對圖29示出的換擋位置“2” ;
[0091]圖31示出換擋銷在控制槽內的換擋位置“3” ;
[0092]圖32示出操縱元件的操縱球體在斜面結構上的換擋位置,針對圖31示出的換擋位置“V”;
[0093]圖33示出剖切離合器軸向操縱單元的橫截面,針對圖32示出的換擋位置“V” ;
[0094]圖34示出置入擋位時,換擋接合套的軸向運動的變化曲線與作用在操縱元件上的軸向力的變化曲線相比較的曲線圖;以及
[0095]圖35示出在從第一摩擦離合器組件向第二摩擦離合器組件轉換時的扭矩傳遞和脫開或置入配屬于第一和第二摩擦離合器組件的擋位的變化曲線圖;
[0096]第三組附圖涉及這兩種設計的改進方案:
[0097]圖36示出按本發明一種實施形式的換擋裝置的變速器視圖,所述變速器包括機械耦合式離合器和同步器;
[0098]圖37示出按圖36的機械耦合式離合器和同步器的局部圖;
[0099]圖38示出外部換擋銷在外部換擋接合套軸向操縱單元的外部控制換擋鼓的圓周段的外部控制槽內的換擋位置“ I”至“5” ;
[0100]圖39示出內部換擋銷在內部換擋接合套軸向操縱單元的內部控制換擋鼓的圓周段的內部控制槽內的換擋位置“ I”至“5” ;
[0101]圖40示出離合器軸向操縱單元的斜面結構的俯視圖;
[0102]圖41示出通過按圖40的離合器軸向操縱單元的橫截面;
[0103]圖42示出外部換擋銷在外部換擋接合套軸向操縱單元的外部控制換擋鼓的圓周段的外部控制槽內的換擋位置“ I” ;
[0104]圖43示出內部換擋銷在內部換擋接合套軸向操縱單元的內部控制換擋鼓的圓周段的內部控制槽內的換擋位置“ I” ;
[0105]圖44示出在換擋位置“I”時離合器軸向操縱單元的斜面結構的俯視圖;
[0106]圖45示出在按圖43的換擋位置“I”時剖切離合器軸向操縱單元的橫截面;
[0107]圖46示出外部換擋銷在外部換擋接合套軸向操縱單元的外部控制換擋鼓的圓周段的控制槽內的換擋位置“2”;
[0108]圖47示出內部換擋銷在內部換擋接合套軸向操縱單元的內部控制換擋鼓的圓周段的控制槽內的換擋位置“2”;
[0109]圖48示出在換擋位置“2”時離合器軸向操縱單元的斜面結構的俯視圖;
[0110]圖49示出在按圖47的換擋位置“2”時剖切離合器軸向操縱單元的橫截面;
[0111]圖50示出外部換擋銷在外部換擋接合套軸向操縱單元的外部控制換擋鼓的圓周段的控制槽內的換擋位置“3”;
[0112]圖51示出內部換擋銷在內部換擋接合套軸向操縱單元的內部控制換擋鼓的圓周段的控制槽內的換擋位置“3”;
[0113]圖52示出在換擋位置“V”時離合器軸向操縱單元的斜面結構的俯視圖;
[0114]圖53示出在按圖51的換擋位置“3”時剖切離合器軸向操縱單元的橫截面;
[0115]圖54示出外部換擋銷在外部換擋接合套軸向操縱單元的外部控制換擋鼓的圓周段的控制槽內的換擋位置“4”;
[0116]圖55示出內部換擋銷在內部換擋接合套軸向操縱單元的內部控制換擋鼓的圓周段的控制槽內的換擋位置“4”;
[0117]圖56示出在換擋位置“4”時離合器軸向操縱單元的斜面結構的俯視圖;
[0118]圖57示出在按圖55的換擋位置“4”時剖切離合器軸向操縱單元的橫截面;
[0119]圖58示出外部換擋銷在外部換擋接合套軸向操縱單元的外部控制換擋鼓的圓周段的控制槽內的換擋位置“5”;
[0120]圖59示出內部換擋銷在內部換擋接合套軸向操縱單元的內部控制換擋鼓的圓周段的控制槽內的換擋位置“5”;
[0121]圖60示出在換擋位置“5”時離合器軸向操縱單元的斜面結構的俯視圖;
[0122]圖61示出在按圖55的換擋位置“5”時剖切離合器軸向操縱單元的橫截面;
[0123]圖62示出置入擋位時,外部或內部換擋接合套的軸向運動的變化曲線與作用在操縱元件上的軸向力的變化曲線相比較的曲線圖;
[0124]圖63示出在從第一摩擦離合器組件向第二摩擦離合器組件轉換時的扭矩傳遞和脫開或置入配屬于第一和第二摩擦離合器組件的擋位的變化曲線圖;
[0125]圖64示出按本發明另一種實施形式的換擋裝置;以及
[0126]圖65示出機動車,其具有發動機和與差速傳動機構共同作用的傳動鏈。
【具體實施方式】
[0127]圖1示出按本發明一種實施形式的變速器2的換擋裝置101,包括第一機械耦合式離合器和同步器I以及第二機械耦合式離合器和同步器P。變速器2安裝在變速器外殼28內并且具有輸入軸3。輸入軸3有第一端部區4和第二端部區4'。圖1的設置在第一端部區4和第二端部區4'上的相同構件,用同樣的標記表示,不過在輸入軸3第二端部區4!內,標記附加上撇號。
[0128]除輸入軸3外,變速器2還有第一中間軸62和第二中間軸67,它們平行于輸入軸3布置。第一中間軸62的支承裝置有作為固定軸承的滾珠軸承65和作為浮動軸承的滾柱軸承66。第二中間軸67的支承裝置有作為固定軸承的滾珠軸承69和作為浮動軸承的滾柱軸承68。
[0129]在第一中間軸62上安裝第一固定輪41和第三固定輪43。此外,在第一中間軸62上安裝從動齒輪51,它與圖中未表示的差速器環形齒輪嚙合。
[0130]在第二中間軸67上安裝第二固定輪42和第四固定輪44。此外,第二從動齒輪52處于第二中間軸67上,它同樣與差速器環形齒輪60配合工作。
[0131]輸入軸3通過作為固定軸承的滾珠軸承26和作為浮動軸承的滾柱軸承27支承在變速器外殼28內。
[0132]此外,第一摩擦離合器組件6設置在第一端部區4。第一摩擦離合器組件6有第一多片式離合器16。
[0133]在第一端部區4內,在輸入軸3上安裝第一惰輪31。第一惰輪31的輪轂構成在輸入軸31上的空心軸29。第一空心軸29借助徑向軸承63和兩個軸向軸承46和76支承。第二惰輪32借助徑向軸承64和兩個軸向軸承45和75支承在第一惰輪31的第一空心軸29上。惰輪31、32、33和34有斜齒73,以及處于與固定輪41、42、43和44相應的斜齒嚙合的位置,如在圖2和3中可以清楚看出的那樣。
[0134]換擋裝置101在輸入軸3第二端部區4'內的結構類似于第一端部區4。第二端部區4'有第二摩擦離合器組件6',它與輸入軸3抗扭連接。第二摩擦離合器組件6'有第二多片式離合器16'。
[0135]第三惰輪33借助徑向軸承63'和軸向軸承46'和76'支承在輸入軸3上。第三惰輪33的輪轂構成第二空心軸29'。第四惰輪34借助徑向軸承64'和兩個軸向軸承45;和75'支承在第二空心軸29'上。
[0136]第一摩擦離合器組件6與第一離合器軸向操作裝置7配合工作。所述第一離合器軸向操作裝置7與第一換擋接合套軸向操作裝置8機械地作用連接,或與其機械耦連。相應地,在輸入軸3的第二端部區4'設置第二離合器軸向操作裝置7'和第二換擋接合套軸向操作裝置8'。
[0137]機械耦連的第一離合器和同步器I有第一操作元件12,它也稱為操作環。第一操作元件12通過第一中間輪30與第一驅動器25連接。機械耦連的第二離合器和同步器I'有第二操作元件12'。第二操作元件12'通過第二中間輪30'與第二驅動器25'連接。在換擋裝置101的圖1所示實施形式中,第一驅動器25和第二驅動器25,是電動機,它們分別設計有蝸桿傳動裝置。
[0138]第一換擋接合套5安裝在輸入軸3第一端部區4內,以及在圖1中處于在第一惰輪31的換擋齒與第二惰輪32的換擋齒之間的空擋換擋位置。第二換擋接合套5,安裝在輸入軸3第二端部區4'內,以及在圖3中處于在第三惰輪33的換擋齒與第四惰輪34的換擋齒之間的空擋換擋位置。控制換擋鼓10在圖4中表示的邊緣91和92以及類似地另一個控制換擋鼓10'的邊緣91'和92',被各自配屬的換擋接合套5、5'從側面圍住(參見例如圖1、2和3),其中邊框71相對于控制換擋鼓起掣子的作用。第一控制換擋鼓10圍繞第一換擋接合套5,以及第二控制換擋鼓10'圍繞第二換擋接合套5,。
[0139]擋位a通過第四惰輪34和第四固定輪44構成。擋位b通過第三惰輪33和第三固定輪43構成。擋位e通過第二惰輪32和第二固定輪42構成。擋位f通過第一惰輪31和第一固定輪41構成。
[0140]由圖2和圖3可以看出,機械耦連的第二離合器和同步器I'有外部摩擦片支架17,它容納離合器摩擦片的外部摩擦片組19。此外,第二摩擦離合器組件6'有內部摩擦片支架18,它有離合器摩擦片的內部摩擦片組20。內部摩擦片組20的離合器摩擦片通過內部摩擦片齒部38可軸向移動地保持以及旋轉固定,如在圖3中可最佳地看出。這同樣適用于外部摩擦片組19,其摩擦片借助外部摩擦片齒部37可軸向移動地保持以及旋轉固定。外部摩擦片支架17的環形段87固定在輸入軸3上。內部摩擦片支架18通過徑向軸承49支承在外部摩擦片支架17的環形段87上。內部摩擦片支架18在徑向軸承49的區域內有軸向的外齒部54。
[0141]此外,第二摩擦離合器組件⑴有壓板21,它通過具有軸向軸承環36的軸向軸承24與第二操縱元件12'作用連接。為此,在第二操縱元件12'的導向孔89內設操縱體23,它也稱為操縱球體。
[0142]此外第二操縱元件12'在其外圓周上還有驅動齒35,如圖1所示,它通過第二中間輪30'與第二驅動器25'配合工作。第二操縱元件12'在變速器外殼28內支承在兩個軸向軸承47與48之間。
[0143]操縱體23設置在軸向軸承24的區域內。設置在操縱體23右側的軸向軸承環36具有環形槽88,操縱體23在其中徑向導引。與環形槽88軸向相對,亦即在操縱體23左側,操縱體23在斜面結構58的操縱輪廓22內滾動,斜面結構58固定設置在變速器外殼28上。
[0144]從第二操縱元件12'沿徑向向內伸出換擋銷11,它可滑動地設置在第二控制換擋鼓10'的控制槽9內。第二控制換擋鼓10'可相對于變速器外殼28軸向移動以及相對于外殼抗扭地裝在第二換擋接合套5,上。為此,第二控制換擋鼓10'有外齒40,它與變速器外殼28的內齒72嚙合。第二控制換擋鼓10'圍繞第二換擋接合套5'。
[0145]第二換擋接合套5,有軸向掣子邊棱71,它與控制換擋鼓10'嚙合,為了將控制換擋鼓10'的軸向運動傳給換擋接合套5',并與此同時允許換擋接合套5'在變速器外殼28內旋轉。第二換擋接合套5'有第一換擋接合套內齒50和第二換擋接合套內齒55。第一換擋接合套內齒50始終與第二離合器軸向操縱單元7'的內部摩擦片支架18的外齒54嚙合,并能在外齒54上軸向移動。在第一換擋接合套內齒50與第二換擋接合套內齒55之間,設環形缺口形式的軸向間距。在換擋接合套5'的空擋換擋位置中,第二換擋接合套內齒55與同步環53的齒部39嚙合,同步環53設在第三惰輪33與第四惰輪34之間。第三惰輪33有換擋齒79,以及第四惰輪34有換擋齒78,它們設置在換擋接合套5'的軸向換擋行程上。
[0146]圖4表示圖1至3中的第二控制換擋鼓10'的圓周段77和第二換擋接合套軸向操縱單元8'的控制槽9的俯視圖。控制槽9有三個部段,亦即一個傾斜(或相對于輸入軸3在圖5中用57表示的軸線螺旋形)延伸的第一段13、一個直線(或相對于軸線57沿周向)延伸的第二段14、以及一個直線(或相對于軸線57沿周向)延伸的第三段15。控制槽9沿直線延伸的區段14和15平行于圓周段77的邊緣91和91布置。
[0147]用虛線表示換擋銷11的軌跡或路徑56,以及方向箭頭E和F表示換擋銷可能的沿軸向固定的運動方向,換擋銷11可以取這些方向沿軌跡56運動。在這里,所述軌跡說明換擋銷11沿周向運動。因此并不是換擋銷11跟隨控制槽9,而是控制換擋鼓10'與控制槽9 一起沿軌跡56跟隨換擋銷11軸向固定的運動。
[0148]沿軌跡56標記有五個換擋位置“I”、“2”、“3”、“4”和“5”。空擋的第一換擋位置“I”設在傾斜延伸的第一段13中央。第二換擋位置“2”處于第一段13到第二段14的過渡區。第三換擋位置“3”處于第二段14的端部區內。第四換擋位置“4”設在第一段13到第三段15的過渡區,以及第五換擋位置“5”又處于第三段15的端部區內。第二控制換擋鼓10'旋轉固定,與此同時能軸向移動和可沿箭頭方向C或D運動。
[0149]圖5表示第二離合器軸向操縱單元V的斜面結構58的俯視圖和控制換擋鼓10'的橫截面。在第二操縱元件12'和設在它下方位置固定的斜面結構58的俯視圖中,第二操縱元件12'的轉角區與圖4中控制槽9的三個部段13、14和15相對應。五個換擋位置“1”、“2”、“3”、“4”和“5”相應于五個角度位置,第二操縱元件12'可以用總共三個在其圓周上分布的操縱體23占有這些位置。
[0150]操縱體23分別沿兩個方向在斜面結構58的斜面狀操縱輪廓22上導引。在這里表示的空擋換擋位置“I”中,操縱輪廓22分別具有各自斜面結構58相對于圖紙平面最深的位置。此最深的位置在換擋位置“2”與“4”之間延伸。在第二段14內朝換擋位置“3”的方向或在第三段15內朝換擋位置“5”的方向,操縱體在斜面結構58上沿著從圖紙平面向外的方向導引。因此操縱輪廓22的軸向延伸段沿相同的方向表示,與轉動方向無關,也就是說與究竟是從“ I”向“2”或是從“ I”向“4”旋轉無關。
[0151]操縱元件12'在有限的圓周區內有驅動齒35。驅動齒35至少在一個與換擋位置“3”與“5”之間的角度對應的圓周范圍上延伸。
[0152]圖6表示第二換擋接合套軸向操縱單元V和離合器軸向操縱單元W的橫截面。這一視圖不與圖1至3中的表不相對應。
[0153]圖7、圖8和圖9表示在空擋換擋位置“I”時換擋接合套軸向操縱單元8'和離合器軸向操縱單元7,的視圖,在此空擋的換擋位置“1”,換擋銷11設在第二換擋滾輪10'的控制槽9的第一段13中心。換擋滾輪1(V處于中央位置。
[0154]圖10、圖11和圖12表示在換擋位置“2”時換擋接合套軸向操縱單元V和離合器軸向操縱單元7,的視圖,在此換擋位置“2”,換擋銷11設在控制槽9的從傾斜延伸的第一段13到直線延伸區段14的過渡區。換擋滾輪10'相對于中央位置向右移動。
[0155]圖13、圖14和圖15表示在換擋位置“3”時換擋接合套軸向操縱單元8'和離合器軸向操縱單元7,的視圖,在此換擋位置“3”,換擋銷11在控制槽9內設在直線延伸的第二段14端部附近。換擋滾輪10'相對于中央位置向右移動。
[0156]在圖1至15中表示的具有第一摩擦離合器組件6和第二摩擦離合器組件6'的換擋裝置101中,通過第一離合器軸向操縱單元7和通過第二離合器軸向操縱單元7,與第一換擋接合套軸向操縱單元8和第二換擋接合套軸向操縱單元8'配合工作置入四種扭矩傳動比和擋位a、b、e和f。
[0157]下面說明在換擋至圖1中表示的擋位a、b、e和f時的力流。
[0158]為了置入擋位a,首先使第二操縱元件12'繞軸線57轉動。為此,第二操縱元件12'的驅動齒35與第二中間輪30'嚙合,后者由第二驅動器25'驅動。
[0159]換擋銷11移動第二控制換擋鼓10',并通過掣子71沿箭頭方向C移動第二換擋接合套5',直至同步化結束,以及第二換擋接合套5'的第二軸向齒55與第四惰輪34的換擋齒78嚙合。
[0160]現在,通過進一步轉動第二操縱元件12',操縱體23在操縱輪廓22上朝第二多片式離合器W的壓板的方向施加壓力,由此閉合第二多片式離合器W。
[0161]在第二多片式離合器16'閉合后,力流從輸入軸3經過外部摩擦片支架17,通過外部摩擦片組19和內部摩擦片組20,延伸到內部摩擦片支架18上,以及從那里通過第二換擋接合套5'延伸到第四惰輪34的換擋齒78上。第四惰輪34將力流通過其與第四固定輪44嚙合的斜齒73導向第二中間軸67,它將力流供給與差速器的環形齒輪60嚙合的第二從動齒輪52。
[0162]為了置入擋位b,首先使第二操縱元件12'沿另一個周向轉動。為此,第二操縱元件12'的驅動齒35與第二中間輪30'嚙合,后者由第二驅動器25'驅動。
[0163]可滑動地設置在第二控制換擋鼓1(V的控制槽9內的換擋銷11移動第二控制換擋鼓10',并通過掣子71沿箭頭方向D移動第二換擋接合套5',直至同步化結束,以及第二換擋接合套5'的第二軸向齒55與第三惰輪33的換擋齒79嚙合。
[0164]然后,通過進一步轉動第二操縱元件12',操縱體23在操縱輪廓22上朝方向B施加壓力并閉合第二多片式離合器16'。
[0165]在第二多片式離合器16'閉合后,力流從輸入軸3經過外部摩擦片支架17,通過外部摩擦片組19延伸到內部摩擦片組20上,以及從那里延伸到內部摩擦片支架18上,并從那里通過第二換擋接合套5'延伸到第三惰輪33的換擋齒79上。力流從換擋齒79通過設計為第二空心軸29'的輪轂供給第三惰輪33。第三惰輪33將力流通過其與第三固定輪43哨合的斜齒導向第一中間軸62,它將力流供給與差速器的環形齒輪60哨合的第一從動齒輪51。
[0166]為了置入擋位e,首先使第一操縱元件12繞軸線57轉動。為此,第一操縱元件12的驅動齒35與第一中間輪30哨合,后者由第一驅動器25驅動。
[0167]可滑動地設置在控制換擋鼓10的控制槽9內的換擋銷11移動第一控制換擋鼓10,并通過掣子71移動第一換擋接合套5,直至同步化結束,此時第一換擋接合套5的第二軸向齒與第二惰輪32的換擋齒嚙合。
[0168]現在,通過進一步轉動第一操縱元件12,操縱體23在操縱輪廓22上朝第一多片式離合器16的壓板的方向施加壓力,由此閉合第一多片式離合器16。
[0169]在第一多片式離合器16閉合后,力流從輸入軸3經過外部摩擦片支架17,通過外部摩擦片組19和內部摩擦片組20,延伸到內部摩擦片支架18上,以及從那里通過第一換擋接合套5延伸到第二惰輪32的換擋齒78上。第二惰輪32將力流通過其與第二固定輪42嚙合的斜齒導向第二中間軸67,它將力流供給與差速器的環形齒輪60嚙合的第二從動齒輪52。
[0170]為了置入擋位f,首先使第一操縱元件12'繞軸線57轉動。為此,第一操縱元件12的驅動齒35與第一中間輪30哨合,后者由第一驅動器25驅動。
[0171]換擋銷11移動第一控制換擋鼓10,并通過掣子71移動第一換擋接合套5,直至同步化結束,以及第一換擋接合套5的第二軸向齒55與第二惰輪32的換擋齒嚙合。
[0172]然后,通過進一步轉動第一操縱元件12,操縱體23在操縱輪廓22上朝第一多片式離合器16的壓板的方向施加壓力以及操縱第一多片式離合器16。
[0173]在第一多片式離合器16閉合后,力流從輸入軸3經過外部摩擦片支架17,并通過外部摩擦片組19延伸到內部摩擦片組20上,從那里進一步延伸到內部摩擦片支架18上,以及從那里通過第一換擋接合套5延伸到第一惰輪31的換擋齒上。力流從換擋齒通過設計為第一空心軸29的輪轂供給第一惰輪31。第一惰輪31將力流通過其與第一固定輪41哨合的斜齒導向第一中間軸62,它將力流供給與差速器環的環形齒輪60哨合的第一從動齒輪51。
[0174]在這里,換擋接合套5、5'和摩擦離合器組件6、6'的操縱如下面借助圖5至15詳細表示的那樣進行。
[0175]由圖5可以清楚看出,在第二操縱元件12'轉動時,移動第二控制換擋鼓1(V的同時使操縱體23繞軸線57運動。此時,操縱體23在與變速器外殼28連接的斜面結構58上滾動。三個操縱輪廓22在換擋位置“I”與“2”或“4”之間在斜面結構58中有一個最深的位置,使得操縱體23在該區域內沒有在軸向軸承環36上施加或僅施加一個小的壓力。由此使內部摩擦片組20和外部摩擦片組19如圖1至3中所表示的那樣彼此松開。
[0176]換擋銷11此時從在中央的空擋換擋位置“I”出發,如圖4所示,在直線軌跡或路徑56上沿方向E或沿方向F運動。所述軌跡表明換擋銷11沿周向運動。當換擋銷11在傾斜延伸的第一段13內或朝方向E或朝方向F運動時,基于控制槽9的傾斜設計,使第二控制換擋鼓10'沿軸向按箭頭方向C或沿軸向按箭頭方向D運動。若換擋銷11在其軌跡56上朝換擋位置“2”的方向運動,則第二控制換擋鼓10'軸向沿方向D移動并帶動第二換擋接合套5',從而在內部摩擦片支架18和相關的摩擦片組20與第四惰輪34的轉速同步后,在輸入軸3與第四惰輪34之間建立形狀接合連接。在這里,第二換擋接合套5,的第二內齒55通過同步環39的齒部在第三惰輪33的換擋齒79上移動。在所述的換擋過程中,第二控制換擋鼓10'通過軸向齒40與變速器外殼28的內齒72嚙合,并由此旋轉固定以及盡管如此仍能軸向移動。
[0177]第二操縱元件12'通過驅動齒35進一步轉動到圖4和圖5中的位置“3”,基于控制槽9的設計,不再促使第二控制換擋鼓10'軸向移動,而只是還導致操縱摩擦離合器組件6'。
[0178]摩擦離合器組件6按如下所述操縱。為了傳遞扭矩,第二多片式離合器16'的摩擦片組19和20通過壓板21壓緊。為此,第二操縱元件12'通過驅動齒35如此轉動到位置“3”,使操縱體23在與變速器外殼28固定連接的斜面結構58的操縱輪廓22上滾動。當在斜面結構58的操縱輪廓22上滾動時,操縱體23如在圖3中可以清楚看到的那樣沿箭頭方向運動。在此,操縱體23通過軸向軸承環36、軸向軸承24以及通過壓板21將壓緊力施加在內部摩擦片組20的摩擦片和在外部摩擦片組19的摩擦片上。為了松開在內部摩擦片組20摩擦片與外部摩擦片組19摩擦片之間的摩擦接合連接,第二操縱元件12'通過驅動齒35如此轉回至其起始位置“2”,使操縱體23能沿箭頭方向A運動。在操縱元件的復位過程中,原先作用的軸向力降到最小程度。
[0179]離合器和同步器Γ沿另一個方向的工作完全相同。若換擋銷11基于第二操縱元件12'的操縱從其空擋的換擋位置“I”朝換擋位置“4”的方向運動,則第二控制換擋鼓10'反方向沿箭頭方向C運動。在換擋位置“4”中,同步化過程結束,以及在第三惰輪33與內部摩擦片支架18之間建立形狀接合連接。接著,第二操縱元件12'轉動到位置“5”,促使閉合摩擦離合器組件6'。
[0180]在圖5中表示的五個換擋位置“1”、“2”、“3”、“4”和“5”可以這樣達到,亦即使電動機通過蝸桿傳動裝置驅動的如圖1所示的第二中間輪30嚙合在驅動齒35內,以及圍繞軸線57調整第二操縱元件12'。為此驅動齒35可以圍繞第二操縱元件12'的外圓周的部分區域。
[0181]圖7更詳細地表示換擋銷11在控制槽9的第一段13內的空擋換擋位置“I”。從換擋銷11所述的空擋換擋位置“I”出發,根據換擋銷11沿箭頭方向F或沿箭發向E運動,第四惰輪34或第三惰輪33可以與內部摩擦片支架18接合。
[0182]通過沿箭頭方向D的軸向移動,第二換擋接合套5'的第二內齒55被置于與第三惰輪33的換擋齒79嚙合。在第二換擋接合套5,沿箭頭方向D軸向移動時,第二換擋接合套5'的第二內齒55被置于與第四惰輪34的換擋齒78嚙合。
[0183]圖10表示當第二控制換擋鼓1(V沿箭頭方向D軸向移動時換擋銷11在控制槽9內的換擋位置“2”。在此位置時,結束在內部摩擦片支架18與第三惰輪33之間的同步化并建立形狀接合嚙合。基于控制槽9的設計,阻止第二控制換擋鼓10'沿第二段14軸向運動。接著,通過操縱體23在斜面狀操縱輪廓22內向前滾動,將逐漸增大的力通過軸向軸承環36和軸向軸承24施加在第二多片式離合器16的壓板21上,其結果是導致閉合摩擦離合器組件6'。
[0184]為此,在圖11中可以清楚看出,斜面結構58與變速器外殼28固定且無法運動地連接,以及,在通過驅動齒35使操縱體23從圖紙平面向外運動期間,只要繞軸線57的旋轉方向連續沿箭頭方向D,便不改變其換擋位置。圖12表示第二控制換擋鼓10',它沿軸向從其空擋的換擋位置朝箭頭方向D移出。
[0185]圖13更詳細地表示換擋銷11在控制槽9內的換擋位置“3”,其中,換擋銷11幾乎已到達控制槽的第二段14的端部。在第二段14內,控制換擋鼓10'不能進行軸向移動。如在圖14和尤其在圖15中通過與圖12比較可以看出的那樣,操縱體23相對于位置“2”被提升。
[0186]在此位置,操縱球體23將力施加在第二多片式離合器W的壓板21上。力的增大首先在第二換擋接合套5'的內齒55與第三惰輪33軸向齒79同步化階段結束時實施。在換擋位置“3”中,操縱體23通過第二操縱元件12'的旋轉處于一個位置,在此位置下達到期望的接合力并沿箭頭方向作用。這種情況也表示在圖15中,圖中相對于圖9和12中的視圖放大表示,在軸向軸承環36與固定在變速器外殼28上的斜面結構58之間的距離a。
[0187]圖16表示曲線圖,包括在置入擋位時如圖9、12和15所示的第二換擋接合套Y軸向運動的變化走向與作用在第二操縱元件12^的操縱體23上的軸向力的變化走向的比較。曲線A表示第二換擋接合套5'的軸向運動過程,而曲線B表示作用在操縱體23上的軸向力。沿縱座標方向表示各自的力或各自的行程,以及沿橫座標方向表示時間t。
[0188]在時刻t = h,換擋銷11處于空擋的換擋位置“I”。從時刻h起,基于第二控制換擋鼓10'的運動,使第二換擋接合套5'的軸向移動逐漸增加,如曲線A所示。借助操縱輪廓22作用在操縱球體23上的軸向力,在從tQ到h的時間段內保持為零,亦即沒有力作用在操縱體23上。
[0189]隨著在時刻h到達換擋位置“2”,終止第二換擋接合套5'的軸向移動,如曲線A所示。相對應地,作用在操縱體23上的軸向力在增加,因為隨著在時刻h的換擋位置“2”,到達了操縱輪廓22的斜面區。操縱體23作用在壓板21上的軸向力逐漸增加,直至在時刻t2的換擋位置“3”達到期望的力或力的目標值。
[0190]圖17表示在從第一摩擦離合器組件6向第二摩擦離合器組件⑴負載轉換時的扭矩傳遞曲線和配屬于第一和第二摩擦離合器組件6、6'擋位“a”和“e”脫開和置入的變化曲線。用實線表示的曲線A說明第一摩擦離合器組件6的扭矩傳遞與時間t的關系,以及用實線表示的曲線B說明第二摩擦離合器組件6'的扭矩傳遞與時間t的關系。用虛線表示的曲線C說明第一換擋接合套5的運動與時間t的關系,以及用虛線表示的曲線D說明第二換擋接合套5,的運動與時間t的關系。
[0191]在時刻t(l,如曲線A所示,第一摩擦離合器組件6松開,亦即不處于摩擦接合連接狀態以及它不傳遞扭矩,因為沒有力通過操縱體23施加在第一壓板21上。在此時刻h,第一控制換擋鼓10和第一換擋接合套5處于空擋的換擋位置“I”。如曲線C所示,開始擋位a的置入過程,以及在時刻t1;當第一換擋接合套5到達換擋位置“4”時過程結束。
[0192]如曲線D所示,在時刻&,第二摩擦離合器組件6'閉合以及傳遞全部扭矩。第二換擋接合套5'在從的整個時程內處于換擋位置“3”,從而通過第二固定輪42傳遞全部扭矩。
[0193]在時刻I1,開始減小第二摩擦離合器組件K的扭矩傳遞,同時準備增加第一摩擦離合器組件6的扭矩傳遞,如在A與t2之間的時程內曲線A和B表示的那樣。與此同時,第二控制換擋鼓和第二換擋接合套5'從換擋位置“3”過渡到換擋位置“2”,但是沒有退出擋位e。只有當在時刻t2離開換擋位置“2”時,才開始在換擋位置“I”退出擋位e。這便允許在擋位e與a之間無級換擋和接合。
[0194]盡管在這里表示一種有兩個中間軸的變速器,但所說明的換擋裝置原則上也可以適用于單個中間軸。
[0195]在圖1至15中的操縱球體23可以沿徑向和切向小間隙地在操縱元件12內導引,以保證良好的功能。此外,操縱球體23還在軸向軸承環36中設計為圓周槽的環形輪廓內運行。
[0196]為了旋轉接合換擋接合套與內部摩擦片支架,應優選軸向齒部。
[0197]對上述實施例應強調指出,控制換擋鼓沿軸向相對于換擋接合套固定設置,但能相對于它旋轉。
[0198]在換擋至這些擋位時,相應連接的惰輪此時隨輸入軸旋轉,而且以同一個轉速。沒有連接的惰輪按照其傳動比“從后部”驅動,也就是說通過所涉及中間軸的其他固定輪。
[0199]在前面這些附圖中僅示意表示同步化,因為這對于所述裝置的功能而言不是很重要。重要的是,當換擋接合套齒部嚙合在換擋齒內時,相應的惰輪與輸入軸固定連接。
[0200]圖18表示按本發明第二種實施形式的換擋裝置102的第二機械耦合式離合器和同步器P的局部放大圖。在本發明第二種實施形式中,作為第二操縱元件12'也采用操縱環,其中,所述操縱環通過軸向軸承47和48相對于變速器外殼28支承。操縱體23在有操縱輪廓22的斜面環上滾動。在此實施形式中,斜面環同時也是軸向軸承24的軸向軸承環36,它設置在第二操縱元件12'與第二摩擦離合器組件6'的壓板21之間。操縱體23與操縱體軸59軸向固定,但可圍繞其自身旋轉地在第二操縱元件12'內導引。
[0201]在這里,操縱輪廓22設在軸向軸承24與壓板21對置的工作面內,它在這里設計為軸向軸承環的表面,這種軸向軸承環相對于變速器外殼28抗扭但可沿軸向移動。這通過齒部,或也可以通過在軸向軸承外環36內的徑向銷保證,它延伸到外殼28的軸向槽內。
[0202]圖19表示按本發明另一種實施形式的換擋裝置103的第二機械耦合式離合器和同步器Γ的局部放大圖。在本發明的這種實施形式中,機械耦合式第二離合器和同步器I'的構件與圖18中的構件相同,不過作為操縱體23采用圓柱形操縱輥61。
[0203]操縱輥61可旋轉地集成在第二操縱元件12'內并具有軸線70。操縱體23在平坦表面的斜面環上滾動,平坦表面具有斜面狀的操縱輪廓22。
[0204]圖20-35涉及本發明第二種設計。圖20表示用于變速器的換擋裝置101,包括第一機械耦合式離合器和同步器1001和第二機械耦合式離合器和同步器2001。
[0205]換擋裝置101安裝在變速器外殼1128內并且具有輸入軸1003。輸入軸1003在外殼1128內支承在作為固定軸承的帶溝形的滾柱軸承1126和作為浮動軸承的滾柱軸承1027中。輸入軸1003在圖的左側有第一端部區1004,以及在圖的右半部有第二端部區2004。
[0206]此外,變速器有第一中間軸1162和第二中間軸1167,它們平行于輸入軸1003設置。圖20中設置在第一端部區1004的區域內和設在第二端部區2004的區域內相同構件的標記,通過使裝置中遵循對稱性的系統相區別。當涉及的構件設在第一端部區1004的區域內時,四位數標記的第一位有“1”,而當涉及的構件設在第二端部區2004的區域內時,四位數標記的第一位有“2”。這些構件的標記的第三和第四位一致。
[0207]圖20中設置在第一中間軸1162的區域內和設在第二中間軸1167的區域內相同構件的標記,同樣通過使裝置中遵循另一種對稱性的系統相區別。當涉及的構件設在第一中間軸1162的區域內時,四位數標記的第二位有“0”,而當涉及的構件設在第二中間軸1167的區域內時,四位數標記的第二位有“5”。這些構件的標記的第三和第四位一致。
[0208]第一中間軸1162的支承裝置包括作為固定軸承的滾珠軸承2065和作為浮動軸承的滾柱軸承1066。第二中間軸1167的支承裝置包括作為固定軸承的滾珠軸承2569和作為浮動軸承的滾柱軸承1568。
[0209]在輸入軸1003的第一端部區1004內設第一空心軸1029。第一空心軸1029借助徑向軸承1063和1064以及在第一軸向軸承1045與第二軸向軸承1055之間支承在輸入軸1003上。在第一空心軸1029上設置第一固定輪1041和第二固定輪1042。
[0210]在第二端部區2004內設第二空心軸2029。第二空心軸2029借助徑向軸承2063和2064以及沿軸向在第三軸向軸承2045與第二軸向軸承1055之間支承在輸入軸1003上。在第二空心軸2029上設置第三固定輪2043和第四固定輪2044。
[0211]在第一中間軸1162上,第一惰輪1031支承在徑向軸承1075上,第二惰輪1032支承在徑向軸承1076上,第三惰輪2033支承在徑向軸承2075上,以及第四惰輪2034安裝在第四徑向軸承2076上。在第一惰輪1031與第二惰輪1032之間,在第一中間軸1162上設置有在兩側作用的第一換擋接合套1005。在第三惰輪2033與第四惰輪2034之間,在第一中間軸1162上設置有在兩側作用的第二換擋接合套2005。此外,第一從動齒輪1051與第一中間軸1162固定連接。
[0212]在第二中間軸1167上,第五惰輪1535支承在徑向軸承1575上,第六惰輪1536支承在徑向軸承1576上,第七惰輪2537支承在徑向軸承2575上,以及第八惰輪2538支承在徑向軸承2576上。在第五惰輪1535與第六惰輪1536之間設置有在兩側作用的第三換擋接合套1505。在第七惰輪2537與第八惰輪2538之間設置有在兩側作用的第四換擋接合套2505。第二從動齒輪1552與第二中間軸1167固定連接。第二從動齒輪1552和第一從動齒輪1051與在這里沒有表示的差速器的環形齒輪的齒部嚙合。
[0213]擋位a由第一惰輪1031和第一固定輪1041構成。擋位b由第二惰輪1032和第二固定輪1042構成。擋位c由第五惰輪1535和第一固定輪1041構成。擋位d由第六惰輪1536和第二固定輪1042構成。擋位e由第四惰輪2034和第四固定輪2044構成。擋位f由第三惰輪2033和第三固定輪2043構成。擋位g由第八惰輪2538和第四固定輪2044構成。擋位h由第七惰輪2537和第三固定輪2043構成。
[0214]這些惰輪具有斜齒2073,它們與固定輪的斜齒2099嚙合,如圖21所示。
[0215]在輸入軸1003的第一端部區1004上設置具有第一多片式離合器1016的第一摩擦離合器組件1006。第一多片式離合器1016的外部摩擦片支架1017與輸入軸1003固定連接。內部摩擦片支架1018與第一空心軸1029抗扭連接。
[0216]為了操縱第一摩擦離合器組件1006,設置第一離合器軸向操縱單元1007。第一離合器軸向操縱單元1007有第一操縱元件1012,它有第一驅動齒1035。第一驅動齒1035通過第一換擋接合套軸向操縱單元1008的第一中間輪1030與第一驅動器1025作用連接。
[0217]第一中間輪1030設置在有對稱軸線1099的第一操縱軸1095上,第一控制換擋鼓1010軸向固定和可旋轉運動地安裝在第一操縱軸1095上。第一控制換擋鼓1010有第一控制槽1009,相對于變速器外殼1128與外殼旋轉固定的第一換擋銷1011可滑動地設置在控制槽1009內。第一換擋銷1011與換擋撥叉預選操縱機構1093作用連接,它本身與第一換擋接合套1005和第三換擋接合套1505選擇性地作用連接。
[0218]在輸入軸1003的第二端部區2004設置具有第二多片式離合器2016的第二摩擦離合器組件2006。第二多片式離合器2016的外部摩擦片支架2017與輸入軸1003固定連接。內部摩擦片支架2018與第二空心軸2029抗扭連接。
[0219]為了操縱第二摩擦離合器組件2006,設置第二離合器軸向操縱單元2007。第二離合器軸向操縱單元2007有第二操縱元件2012,它有第二驅動齒2035。第二驅動齒2035通過第二換擋接合套軸向操縱單元2008的第二中間輪2030與第二驅動器2025作用連接。
[0220]第二中間輪2030設置在有對稱軸線2099的第二操縱軸上,第二控制換擋鼓2010軸向固定和可轉運地安裝在第二操縱軸上。第二控制換擋鼓2010有第一控制槽2009,相對于變速器外殼1128可軸向運動和旋轉固定的第二換擋銷2011可滑動地設置在控制槽2009內。第二控制換擋鼓2010與換擋撥叉預選操縱機構2093作用連接,它本身與第二換擋接合套2005和第四換擋接合套2505選擇性地作用連接。
[0221]圖21表示圖20中第二離合器和同步器2001的放大圖。
[0222]第二離合器和同步器2001借助第二換擋撥叉預選操縱機構2093通過在這里和在圖20中均未表示的換擋撥叉與第二換擋接合套2005配合工作。
[0223]如在這里可以特別清楚地看出的那樣,第二換擋接合套2005有內齒2050,它可軸向移動地與第二輪轂2096的外齒2072嚙合,第二輪轂2096與第一中間軸1162固定連接。第二換擋接合套2005從在這里表示的空擋位置出發,可以通過第二同步環2053借助齒部2039或與第三惰輪2033的換擋齒2078或與第四惰輪2034的換擋齒2079相連接。
[0224]在這里表示的空擋位置,第二換擋接合套2005既不與第三惰輪2033的換擋齒2078,又不與第四惰輪2034的換擋齒2079嚙合。
[0225]第二驅動器2025設計為有螺桿傳動裝置的電動機。如在這里可以清楚看出的那樣,第二控制槽2009分成三段2013、2014和2015。
[0226]圖21還更詳細地表示了第二多片式離合器2016。內部摩擦片支架2018通過徑向軸承2049支承在環形凸肩2087上。外部摩擦片組2019的摩擦片在外部摩擦片支架2017中的外部摩擦片齒部2037內可軸向移動地導引。內部摩擦片組2018的摩擦片在內部摩擦片支架2018中的內部摩擦片齒部2038內可軸向移動地導引。外部摩擦片組2019的摩擦片和內部摩擦片組2018的摩擦片彼此貼靠以及由壓板2021施加作用力。壓板2021通過軸向軸承2024和軸向軸承環2036與設計為操縱球體的操縱體2023作用連接。
[0227]操縱體2023設置在安置于變速器外殼1128上的斜面結構2058與軸向軸承2024的軸向軸承環2036之間。
[0228]如在這里可以清楚看出的那樣,第二操縱元件2012的第二驅動齒2035與第二中間輪2030的齒部嚙合。在這里,第二操縱元件2012借助軸向軸承2048和軸向軸承2047可轉動地支承在變速器外殼1128內。
[0229]圖22表示圖20和21中第二控制換擋鼓2010的圓周段2077和第二換擋接合套軸向操縱單元2008的控制槽2009的俯視圖。控制槽2009有三段,亦即傾斜延伸的第一段2013、直線延伸的第二段2014以及直線延伸的第三段2015。控制槽2009的直線延伸的區段2014和2015平行于圓周段2077的邊緣2091和2092地布置,它們沒有或只有較小的沿軸向的伸展。
[0230]用虛線表示換擋銷2011的軌跡,以及方向箭頭C和D表示可能的軸向運動方向,換擋銷11可以取這些方向沿軌跡運動。因此換擋銷2011只沿軸向遵循控制槽2009僅沿軸向運動,并且軸向固定的控制換擋鼓2010與控制槽2009的旋轉運動引起換擋銷2011的軸向運動。
[0231 ] 沿軌跡表示五個換擋位置“ I ”、“ 2 ”、“ 3 ”、“4”和“ 5 ”。空擋的第一換擋位置“ I ”設在傾斜延伸的第一段2013中央。第二換擋位置“2”定位在第一段2013到第二段2014的過渡區。第三換擋位置“3”定位在第二段2014的端部附近。第四換擋位置“4”設在從第一段2013到第三段2015的過渡區,以及第五換擋位置“5”定位在第三段2015的端部附近。第二控制換擋鼓2010可以旋轉運動以及在這里軸向固定,換擋銷2011可沿箭頭方向C或D運動。
[0232]如在這里可以清楚看出的那樣,第二控制換擋鼓2010的對稱軸線與第二中間輪2030及第二操縱軸2095的對稱軸線重合。
[0233]圖23表示第二離合器軸向操縱單元2007的斜面結構2058的俯視圖。如在這里可以清楚看出的那樣,第二操縱元件2012的對稱軸線與輸入軸2003的對稱軸線重合。
[0234]在第二操縱元件2012和在它下方安置的殼體固定的斜面結構2058的俯視圖中,第二操縱元件2012的轉角區與圖22中控制槽2009的三段2013、2014和2015相對應。五個換擋位置“1”、“2”、“3”、“4”和“5”相應于五個角度位置,第二操縱元件2012可以用總共三個在其圓周上分布的操縱體2023占有這些位置。
[0235]操縱體2023分別沿軸向在斜面結構2058的斜面狀的操縱輪廓2022上導引。在這里表示的空擋的換擋位置“1”,操縱輪廓2022就圖紙平面而言分別有與在各自斜面結構2058上在位置“2”和“3”時相同的軸向位置,這一位置相應于操縱輪廓2022的最深位置。此最深的位置在換擋位置“2”與“4”之間延伸。在第二段2014內朝換擋位置“3”的方向或在第三段2015內朝換擋位置“5”的方向,操縱體在斜面結構2058上沿著從圖紙平面向外的方向導引。
[0236]操縱元件在有限的圓周區內有驅動齒2035。驅動齒2035至少在與換擋位置“3”與“5”之間的角度對應的圓周范圍內延伸。
[0237]如在圖23中可以清楚看出的那樣,在第二操縱元件2012為了旋轉第二控制換擋鼓2010而轉動時,基于機械耦連,同時使操縱體2023繞軸線1157運動。在這里,操縱體2023在與變速器外殼1128連接的斜面結構1058上滾動。這三個操縱輪廓2022在換擋位置“I”與“2”或“4”之間,在斜面結構2058內有一個最深的位置,使得在該區域內操縱體2023在軸向軸承環2036上不施加或只施加較小的力。由此使內部摩擦片組2020和外部摩擦片組2019如在圖20和21中表示的那樣彼此松開。
[0238]基于控制換擋鼓2010的旋轉,換擋銷2011從在中央的空擋換擋位置“ 1”,如圖22所示沿方向C或沿方向D移出。當控制換擋鼓2010旋轉并因而控制槽2009沿周向運動時,換擋銷2011便在傾斜延伸的第一段2013內或朝方向C或朝方向D運動,若換擋銷2011在其軌跡上朝換擋位置“2”的方向運動,則換擋銷2011在軸向例如沿方向D移動,以及它帶動例如第二換擋接合套2005,從而例如在空心軸2029與第三惰輪2033的轉速同步后,在空心軸2029與第三惰輪2033之間建立形狀接合的連接。在這里,第二換擋接合套2005的內齒通過同步環的齒部在第三惰輪2033的換擋齒上移動。在所述的換擋過程中,換擋銷2011通過軸向齒與變速器外殼1128的內齒嚙合,由此旋轉固定并盡管如此仍能軸向移動。
[0239]第二操縱元件2012通過驅動齒2035進一步轉動到圖22和圖23中的位置“3”,基于控制槽2009的設計,不再促使換擋銷2011軸向運動,而是僅操縱摩擦離合器組件2006。
[0240]摩擦離合器組件2006按如下所述操縱。為了傳遞扭矩,第二多片式離合器2016的摩擦片組2019和2020通過壓板2021壓緊。為此,第二操縱元件2012通過驅動齒35轉動到位置“3”,使操縱體2023在與變速器外殼1128固定連接的斜面結構2058的操縱輪廓2022上滾動。當在斜面結構2058的操縱輪廓2022上滾動時,操縱體2023如此運動,使操縱體2023通過軸向軸承環2036、軸向軸承2024以及通過壓板2021將壓緊力施加在內部摩擦片組2020的內部摩擦片上和在外部摩擦片組2019的摩擦片上。為了松開在內部摩擦片組2020摩擦片與外部摩擦片組2019摩擦片之間的摩擦接合連接,第二操縱元件2012通過驅動齒2035轉回其起始位置“2”,由此使操縱體2023沒有將力或將較小的力施加在第二摩擦離合器組件2006上。
[0241]離合器和同步器Γ沿另一個方向的工作完全相同。換擋銷2011基于第二操縱元件2012和換擋銷2010的操縱,確切地說基于第二控制換擋鼓2010的旋轉,從空擋的換擋位置“I”朝換擋位置“4”的方向運動。在換擋位置“4”中,同步化過程結束,并且在第四惰輪2034與空心軸2029之間建立形狀接合的連接。接著,第二操縱元件2012轉動到位置“5”,促使閉合摩擦離合器組件2006。
[0242]在圖23中表示的五個換擋位置“1”、“2”、“3”、“4”和“5”可以這樣達到,亦即使電動機通過蝸桿傳動裝置驅動的如圖23所示的第二中間輪2030嚙合在驅動齒2035內,以及圍繞軸線1157調整第二操縱元件2012。
[0243]圖24表示離合器軸向操縱單元2007的橫截面。本視圖只是示意表示,它與圖20和21中的視圖不完全一致。
[0244]圖25、圖26和圖27表示換擋接合套軸向操縱單元2008和離合器軸向操縱單元2007在空擋換擋位置“I”時對應的視圖,在此位置,換擋銷2011設在第二控制換擋鼓2010的控制槽2009的第一段2013的中央。換擋銷2011處于中央位置。
[0245]圖28、圖29和圖30表示換擋接合套軸向操縱單元2008和離合器軸向操縱單元2007在換擋位置“2”時對應的視圖,在此位置,換擋銷2011設在控制槽2009從傾斜延伸的第一段2013到直線延伸區段2014的過渡區。換擋銷2011相對于中央位置向右移動。
[0246]圖31、圖32和圖33表示換擋接合套軸向操縱單元2008和離合器軸向操縱單元2007在換擋位置“3”時對應的視圖,在此位置,換擋銷2011設在控制槽2009的直線延伸的第二段2014端部附近。換擋銷2011相對于中央位置向右移動。其中圖31詳細表示換擋銷22011在控制槽2009中的換擋位置“3”,此時換擋銷2011幾乎到達控制槽2009的第二段2014的端部。在區段2014內換擋銷2011不進行軸向移動。如將圖32和尤其圖33與圖31比較可以看出,操縱體2023相對于位置“2”提升或向右移動。
[0247]在此位置,操縱球體2023將力施加在第二多片式離合器2016的壓板上。當第二換擋接合套2005或2505的內齒55與第三惰輪2033的軸向齒同步化階段結束時,實施力的增大。在換擋位置“3”中,操縱體2023通過第二操縱元件2012先前的旋轉處于一個換擋位置。此外,借助斜面結構2058及其斜面幾何尺寸,通過轉動操縱元件2012,將操縱體2023的傳輸力施加在第二摩擦離合器組件2006上。這種情況也表示在圖33中,圖中相對于圖27和30中的視圖放大表示了在軸向軸承環2036與固定在變速器外殼1128上的斜面結構2058之間的距離a。
[0248]在這里,借助驅動器2025輸出的扭矩,通過蝸桿與蝸輪的傳動比以及中間輪2030與操縱元件2012的傳動比,通過操縱輪廓2022在與操縱體2023接觸點的角度范圍內,可以確定作用在離合器上的力。通過離合器的摩擦比及其幾何尺寸,可以確定能傳遞的離合器力矩。
[0249]在圖20至33中表示的具有第一摩擦離合器組件1006和第二摩擦離合器組件2006的換擋裝置101,通過第一離合器軸向操縱單元1007和通過第二離合器軸向操縱單元2007與第一換擋接合套軸向操縱單元1008和與第二換擋接合套軸向操縱單元2008的配合工作,可以置入八種扭矩傳動比和擋位a、b、C、d、e、f、g和h。
[0250]為了置入擋位a,首先使第一操縱元件1012繞軸線1157轉動。為此,第一操縱元件1012的驅動齒1035與第一中間輪1030卩齒合,后者由第一驅動器1025驅動。為此,第一中間輪1030使第一控制換擋鼓1010旋轉,基于第一控制槽1009與第一換擋銷1011配合工作,導致第一換擋銷1011軸向移動。
[0251]因此軸向固定的控制換擋鼓1010移動可軸向運動的第一換擋銷1011,以及(通過第一換擋撥叉預選操縱機構1093進行選取)并借助在這里沒有表示的換擋撥叉,使第一換擋接合套1005沿箭頭方向C移動,直至同步化結束,以及第一換擋接合套1005的軸向齒與第一惰輪1031的換擋齒嚙合。
[0252]現在通過進一步轉動第一操縱元件1012,閉合第一多片式離合器1016。
[0253]在第一多片式離合器1016閉合后,力流從輸入軸1003經過外部摩擦片支架1017,通過外部摩擦片組1019和內部摩擦片組1020,延伸到內部摩擦片支架1018上,以及從那里通過第一空心軸1029延伸到第一固定輪1041。第一固定輪1041將力流通過其與第一惰輪1031嚙合的斜齒導向第一中間軸1162,它將力流供給與差速器的環形齒輪嚙合的第一從動齒輪1051。
[0254]為了置入擋位b,使第一操縱元件1012繞軸線1157轉動。
[0255]軸向固定的控制換擋鼓1010移動可軸向運動的第一換擋銷1011,以及(通過第一換擋撥叉預選操縱機構1093進行選取)并借助在這里沒有表示的換擋撥叉,使第一換擋接合套1005沿箭頭方向D移動,直至同步化結束,以及第一換擋接合套1005的軸向齒與第二惰輪1032的換擋齒嚙合。
[0256]通過進一步轉動第一操縱元件1012,閉合第一多片式離合器1016。
[0257]在第一多片式離合器1016閉合后,力流從輸入軸1003經過外部摩擦片支架1017,通過外部摩擦片組1019和內部摩擦片組1020延伸到內部摩擦片支架1018上,以及從那里通過第一空心軸1029延伸到第二固定輪1042上。第二固定輪1042將力流通過其與第二惰輪1032嚙合的斜齒導向第一中間軸1062,它將力流供給與差速器的環形齒輪嚙合的第一從動齒輪1051。
[0258]為了置入擋位C,使第一操縱元件1012繞軸線1157轉動。
[0259]軸向固定的控制換擋鼓1010移動可軸向運動的第一換擋銷1011,以及(通過第一換擋撥叉預選操縱機構1093進行選取)并借助在這里沒有表示的換擋撥叉,使第三換擋接合套1505沿箭頭方向C移動,直至同步化結束,以及第三換擋接合套1505的軸向齒與第五惰輪1535的換擋齒嚙合。
[0260]通過進一步轉動第一操縱元件1012,閉合第一多片式離合器1016。
[0261]在第一多片式離合器1016閉合后,力流從輸入軸1003經過外部摩擦片支架1017,通過外部摩擦片組1019和內部摩擦片組1020延伸到內部摩擦片支架1018上,以及從那里通過第一空心軸1029延伸到第一固定輪1041上。第一固定輪1041將力流通過其與第五惰輪1535嚙合的斜齒導向第二中間軸1167,它將力流供給與差速器的環形齒輪嚙合的第二從動齒輪1552。
[0262]為了置入擋位d,使第一操縱元件1012繞軸線1157轉動。
[0263]軸向固定的控制換擋鼓1010移動可軸向運動的第一換擋銷1011,以及(通過第一換擋撥叉預選操縱機構1093進行選取)并借助在這里沒有表示的換擋撥叉,使第三換擋接合套1505沿箭頭方向D移動,直至同步化結束,以及第三換擋接合套1505的軸向齒與第六惰輪1536的換擋齒嚙合。
[0264]通過進一步轉動第一操縱元件1012,閉合第一多片式離合器1016。
[0265]在第一多片式離合器1016閉合后,力流從輸入軸1003經過外部摩擦片支架1017,通過外部摩擦片組1019和內部摩擦片組1020延伸到內部摩擦片支架1018上,以及從那里通過第一空心軸1029延伸到第二固定輪1042上。第二固定輪1042將力流通過其與第六惰輪1536嚙合的斜齒導向第二中間軸1167,它將力流供給與差速器的環形齒輪嚙合的第二從動齒輪1552。
[0266]為了置入擋位e,使第二操縱元件2012繞軸線1157轉動。為此,第二操縱元件2012的驅動齒2035與第二中間輪2030嚙合,后者由第二驅動器2025驅動。為此,第二中間輪2030使第二控制換擋鼓2010旋轉,基于第二控制槽2009與第二換擋銷2011的配合工作,導致換擋銷2011軸向移動。
[0267]因此軸向固定的控制換擋鼓2010移動可軸向運動的換擋銷2011,以及(通過第二換擋撥叉預選操縱機構2093進行選取)并借助在這里沒有表示的換擋撥叉,使第二換擋接合套2005沿箭頭方向C移動,直至同步化結束,以及第二換擋接合套2005的軸向齒與第四惰輪2034的換擋齒嚙合。
[0268]現在通過進一步轉動第二操縱元件2012,閉合第二多片式離合器2016。
[0269]在第二多片式離合器2016閉合后,力流從輸入軸1003經過外部摩擦片支架2017,通過外部摩擦片組2019和內部摩擦片組2020,延伸到內部摩擦片支架2018上,以及從那里通過第二空心軸2029延伸到第四固定輪2044。第四固定輪2044將力流通過其與第四惰輪2034嚙合的斜齒導向第一中間軸1162,它將力流供給與差速器的環形齒輪嚙合的第一從動齒輪1051。
[0270]為了置入擋位f,使第二操縱元件2012繞軸線1157轉動。
[0271]軸向固定的控制換擋鼓2010移動可軸向運動的第一換擋銷2011,以及(通過第二換擋撥叉預選操縱機構2093進行選取)并借助在這里沒有表示的換擋撥叉,使第二換擋接合套2005沿箭頭方向D移動,直至同步化結束,以及第二換擋接合套2005的軸向齒與第三惰輪2033的換擋齒嚙合。
[0272]現在通過進一步轉動第二操縱元件2012,閉合第二多片式離合器2016。
[0273]在第二多片式離合器2016閉合后,力流從輸入軸1003經過外部摩擦片支架2017,通過外部摩擦片組2019和內部摩擦片組2020延伸到內部摩擦片支架2018上,以及從那里通過第二空心軸2029延伸到第三固定輪2043上。第三固定輪2043將力流通過其與第三惰輪2033嚙合的斜齒導向第一中間軸1162,它將力流供給與差速器的環形齒輪嚙合的第一從動齒輪1551。
[0274]為了置入擋位g,使第二操縱元件2012繞軸線1157轉動。
[0275]軸向固定的控制換擋鼓2010移動可軸向運動的第一換擋銷2011,以及(通過第二換擋撥叉預選操縱機構2093進行選取)并借助在這里沒有表示的換擋撥叉,使第四換擋接合套2505沿箭頭方向C移動,直至同步化結束,以及第四換擋接合套2505的軸向齒與第八惰輪2538的換擋齒嚙合。
[0276]現在通過進一步轉動第二操縱元件2012,閉合第二多片式離合器2016。
[0277]在第二多片式離合器2016閉合后,力流從輸入軸1003經過外部摩擦片支架2017,通過外部摩擦片組2019和內部摩擦片組2020延伸到內部摩擦片支架2018上,以及從那里通過第二空心軸2029延伸到第四固定輪2044上。第四固定輪2044將力流通過其與第八惰輪2538嚙合的斜齒導向第二中間軸1167,它將力流供給與差速器的環形齒輪嚙合的第二從動齒輪1552。
[0278]為了置入擋位h,使第二操縱元件2012繞軸線1157轉動。
[0279]軸向固定的控制換擋鼓2010移動可軸向運動的第一換擋銷2011,以及(通過第二換擋撥叉預選操縱機構2093進行選取)并借助在這里沒有表示的換擋撥叉,使第四換擋接合套2505沿箭頭方向D移動,直至同步化結束,以及第四換擋接合套2505的軸向齒與第七惰輪2537的換擋齒嚙合。
[0280]現在通過進一步轉動第二操縱元件2012,閉合第二多片式離合器2016。
[0281]在第二多片式離合器2016閉合后,力流從輸入軸1003經過外部摩擦片支架2017,通過外部摩擦片組2019和內部摩擦片組2020延伸到內部摩擦片支架2018上,以及從那里通過第二空心軸2029延伸到第三固定輪2043上。第三固定輪2043將力流通過其與第七惰輪2537嚙合的斜齒導向第二中間軸1167,它將力流供給與差速器的環形齒輪嚙合的第二從動齒輪1552。
[0282]圖34表示曲線圖,包括在置入擋位時如圖27、30和33所示的第二換擋接合套2005軸向運動的變化走向與作用在第二操縱元件2012上的軸向力的變化走向的比較示圖。曲線A表示第二換擋接合套2005軸向運動過程,而曲線B表示作用在操縱體2023上的軸向力。沿縱座標方向表示各自的力或各自的行程,以及沿橫座標方向表示時間t。
[0283]在時刻t = h,換擋銷2011處于空擋的換擋位置“I”。從時刻h起,基于第二換擋銷2011的運動,使第二換擋接合套2005的軸向移動逐漸增加,如曲線A所示。借助操縱輪廓2022作用在操縱球體2023上的軸向力,在這一從tQ到h的時間段內保持為零,亦即沒有力作用在操縱體2023上。
[0284]隨著在時刻&到達換擋位置“2”,終止第二換擋接合套2005的軸向移動,如曲線A所示。另一方面,作用在操縱體2023上的軸向力在增加,因為隨著在時刻A的換擋位置“2”,到達了操縱輪廓2022的斜面區。操縱體2023作用在壓板2021上的軸向力逐漸增加,直至在時刻t2的換擋位置“3”達到額定值。
[0285]圖35表示在從第一摩擦離合器組件1006向第二摩擦離合器組件2006負載轉換時的扭矩傳遞曲線和與第一和第二摩擦離合器組件1006或2006相關的擋位“a”和“e”脫開和置入的過程。用實線表示的曲線A說明第一摩擦離合器組件1006的扭矩傳遞與時間t的關系,以及用實線表示的曲線B說明第二摩擦離合器組件2006的扭矩傳遞與時間t的關系。用虛線表示的曲線C說明第一換擋接合套1005的運動與時間t的關系,以及用虛線表示的曲線D說明第二換擋接合套2005的運動與時間t的關系。
[0286]在時刻tQ,如曲線A所示,第一摩擦離合器組件1006松開,亦即不處于摩擦接合連接狀態以及它不傳遞扭矩,因為沒有力通過操縱體1023施加在第一壓板1021上。在此時亥IJtQ,第一控制換擋鼓1010和第一換擋接合套1005處于空擋的換擋位置“I”。如曲線C所示,在時刻h開始擋位a的置入過程,以及在時刻t1;當第一換擋接合套1005到達換擋位置“W”時過程結束。
[0287]如曲線B所示,在時刻h,第二摩擦離合器組件2006閉合以及傳遞全部扭矩。第二換擋接合套2005在從&到&的整個時間段內處于換擋位置“3”,從而通過第四固定輪2044傳遞全部扭矩。
[0288]在時刻h,開始減小第二摩擦離合器組件2006的扭矩傳遞,同時第一摩擦離合器組件1006的扭矩傳遞已增加,如在h與t2之間的時間段內曲線A和B表示的那樣。在時刻t2后,第二換擋銷2011和第二換擋接合套2005從換擋位置“4”過渡到換擋位置“I”。
[0289]盡管在這里表示一種有兩個中間軸的變速器,但所說明的換擋裝置原則上也可以只用單個中間軸工作。
[0290]在圖20至34中的操縱球體2023可以沿徑向和切向無間隙地在操縱元件2012內順利導引,以保證良好的功能。此外,操縱球體2023還在軸向軸承環2036上設計為圓周槽的環形輪廓內運行。
[0291 ]為了旋轉接合空心軸與相應的內部摩擦片支架,可使用軸向齒部。
[0292]在前面這些附圖中僅示意表示同步化,因為這對于所述裝置的功能而言不是很重要。重要的是,當換擋接合套齒部嚙合在換擋齒內時,相應的惰輪與中間軸固定連接。
[0293]在圖35中的扭矩變化過程同樣只是定性表示。
[0294]圖36表示一種變速器2的換擋裝置101,包括第一機械耦合式離合器和同步器1001和第二機械耦合式離合器和同步器2001。
[0295]換擋裝置101安裝在變速器外殼28內,以及包括具有對稱軸線57的輸入軸3。輸入軸3在外殼28內支承在作為固定軸承的滾珠軸承26和作為浮動軸承的滾柱軸承27中。輸入軸3在圖的左側有第一端部區1004和在圖的右側有第二端部區2004。
[0296]此外,變速器2有第一中間軸62和第二中間軸67,它們平行于輸入軸3布置。
[0297]圖1中設置在第一端部區1004和第二端部區2004內相同構件的標記,通過使裝置中遵循對稱性的系統區別。當涉及的構件設在第一端部區1004的區域內時,四位數標記的第一位有“1”,而當涉及的構件設在第二端部區2004的區域內時,四位數標記的第一位有“2”。這些構件的標記的第三和第四位一致。
[0298]圖1中設在第一中間軸62的區域內和設在第二中間軸67的區域內相同構件的標記,同樣通過使裝置中遵循另一種對稱性的系統區別。當涉及的構件設在第一中間軸62的區域內時,四位數標記的第二位有“0”,而當涉及的構件設在第二中間軸67的區域內時,四位數標記的第二位有“5”。這些構件的標記的第三和第四位一致。
[0299]圖36的設置在第一端部區1004和第二端部區2004的相同構件,用同樣的標記表示,不過在輸入軸3的第二端部區2004內涉及的標記附加上撇號。
[0300]第一中間軸62的支承裝置包括作為固定軸承的滾珠軸承65和作為浮動軸承的滾柱軸承66。第二中間軸67的支承裝置包括作為固定軸承的滾珠軸承69和作為浮動軸承的滾柱軸承68。
[0301]在輸入軸3的第一端部區1004內設第一空心軸1029。第一空心軸1029借助徑向軸承1063和1064以及在第一軸向軸承1045與第二軸向軸承1055之間支承在輸入軸3上。在第一空心軸1029上設置第一固定輪41和第二固定輪42。
[0302]在第二端部區2004內設第二空心軸2029。第二空心軸2029借助徑向軸承2063和2064以及沿軸向在第三軸向軸承2045與第二軸向軸承1055之間支承在輸入軸3上。在第二空心軸2029上設置第三固定輪43和第四固定輪44。
[0303]此外在第一空心軸1029上設第五惰輪35。第五惰輪35支承在徑向軸承1070上以及在軸向軸承1097與1098之間。相應地,在第二空心軸2029上設第六惰輪36,它支承在徑向軸承2070上以及在軸向軸承2097與2098之間。
[0304]在第一中間軸62上,在徑向軸承1075上安裝與第一固定輪41嚙合的第一惰輪31,以及在徑向軸承2075上安裝與第四固定輪44嚙合的第四惰輪34。在第一惰輪31與第四惰輪34之間,在第一中間軸62上設置在兩側作用的第一外部換擋接合套1005。
[0305]此外在第一中間軸62上安裝與第五惰輪35嚙合的第五固定輪45,以及安裝與第六惰輪36 B齒合的第六固定輪46。與在這里沒有表不的差速器的環形齒輪哨合的第一從動齒輪51與第一中間軸62固定連接。
[0306]在第二中間軸67上,在徑向軸承1575上安裝與第二固定輪42嚙合的第二惰輪32,以及在徑向軸承1575上安裝與第三固定輪43嚙合的第三惰輪33。在第二惰輪32與第三惰輪33之間,在第二中間軸67上設置在兩側作用的第二外部換擋接合套1505。
[0307]此外,與在這里沒有表示的差速器的環形齒輪嚙合的第二從動齒輪53與第二中間軸67固定連接。
[0308]擋位a由第五惰輪35和第五固定輪45構成。擋位b由第一'清輪31和第一固定輪41構成。擋位c由第二惰輪32和第二固定輪42構成。擋位d由第六惰輪36和第六固定輪46構成。擋位e由第四惰輪34和第四固定輪44構成。擋位f由第三惰輪33和第三固定輪43構成。
[0309]這些惰輪有斜齒73,它們與固定輪的斜齒嚙合,如圖2準確表示的那樣。
[0310]在輸入軸3的第一端部區1004的區域內設置具有第一多片式離合器1016的第一摩擦離合器組件1006。第一多片式離合器1016的外部摩擦片支架1017與輸入軸3固定連接。第一多片式離合器1016的內部摩擦片支架1018與第一空心軸1029抗扭連接。
[0311]為了操縱第一摩擦離合器組件1006,設置第一離合器軸向操縱單元1007。第一離合器軸向操縱單元1007有第一操縱元件1012,它有第一驅動齒1035。第一驅動齒1035通過第一外部換擋接合套軸向操縱單元1008的第一中間輪1030與第一驅動器1025作用連接。
[0312]第一中間輪1030安裝在有對稱軸線1099的第一操縱軸1095上,第一外部控制換擋鼓1010軸向固定、但可沿周向通過在這里沒有表示的齒部相對于外殼28自由運動地安裝在第一操縱軸1095上。第一外部控制換擋鼓1010有第一外部控制槽1009,第一外部換擋銷1011可滑動地設置在外部控制槽1009內。第一外部控制換擋鼓1010與旋轉的中間輪1030抗扭連接。
[0313]第一外部換擋銷1011與換擋撥叉預選操縱機構1093作用連接,它本身與第一外部換擋接合套1005和第二外部換擋接合套1505選擇性地作用連接。
[0314]在輸入軸3的第二端部區2004的區域內設置具有第二多片式離合器2016的第二摩擦離合器組件2006。第二多片式離合器2016的外部摩擦片支架2017與輸入軸3固定連接。內部摩擦片支架2018與第二空心軸2029抗扭連接。
[0315]為了操縱第二摩擦離合器組件2006,設置第二離合器軸向操縱單元2007。第二離合器軸向操縱單元2007有第二操縱元件2012,它有第二驅動齒2035。第二驅動齒2035通過第二外部換擋接合套軸向操縱單元2008的第二中間輪2030與第二驅動器2025作用連接。
[0316]第二中間輪2030設置在有第二對稱軸線2099的第二操縱軸2095上,第二外部控制換擋鼓2010軸向固定、但可沿周向自由運動地安裝在第二操縱軸2095上。第二外部控制換擋鼓2010有第二外部控制槽2009,旋轉固定但可軸向自由運動的第二外部換擋銷2011可滑動地設置在第二外部控制槽2009內。
[0317]如由圖37清楚看出的那樣,第二控制換擋鼓2010的對稱軸線與第二中間輪2030和第二操縱軸2095的對稱軸線重合。在這里可以清楚看出,第二外部控制槽2009分成三段 2013,2014 和 2015。
[0318]第二換擋銷2011與換擋撥叉預選操縱機構1093作用連接,它本身與在第一中間軸62上的第一外部換擋接合套1005和在第二中間軸67上的第二外部換擋接合套1505選擇性地作用連接。
[0319]圖2表示圖36中第二離合器和同步器2001的放大圖。
[0320]第二離合器和同步器2001通過換擋撥叉預選操縱機構1093與在第一中間軸62上的第一外部換擋接合套1005和在第二中間軸67上的第二外部換擋接合套1505通過在這里和在圖36中沒有表示的換擋撥叉配合工作。
[0321]如在這里可以特別清楚地看出的那樣,在第一中間軸62上的第一外部換擋接合套1005設計為在兩側作用的換擋接合套1005。第一外部換擋接合套1005有內齒1050,它可軸向移動地與第一輪轂1096的外齒1072嚙合。第一輪轂1096與第一中間軸62固定連接。第一外部換擋接合套1005從在這里表示的空擋位置出發,可以通過第一同步環1053或與第一惰輪31的第一換擋齒1078的同步齒1039連接,或與第五惰輪35的第二換擋齒2078的第二同步環2053連接。
[0322]在這里表示的空擋位置,第一外部換擋接合套1005既不與第一惰輪31的第一換擋齒1078,也不與第五惰輪35的第二換擋齒2078嚙合。
[0323]第二驅動器2025設計為有螺桿傳動裝置的電動機。
[0324]如在圖36中可以清楚看出的那樣,第一摩擦離合器組件1006與第一離合器軸向操縱單元1007配合工作,后者再與第一換擋接合套軸向操縱單元8機械式作用連接或與其機械耦連。相應地,在輸入軸3的第二端部區2004設置第二離合器軸向操縱單元2007和第二換擋接合套軸向操縱單元8,。
[0325]第一內部換擋接合套5設在輸入軸3的第一端部區1004內,以及在圖36中的空擋換擋位置下處于在這里沒有表示的第五惰輪31的換擋齒前,不與之發生嚙合。
[0326]第二內部換擋接合套Y設在輸入軸3的第二端部區2004內,以及它在圖1中的空擋換擋位置下處于在圖2中能最清楚看到的第六惰輪36的換擋齒2079前,不與之發生口四合。
[0327]內部控制換擋鼓10"在圖37中表示的端部區和類似地還有另一個內部控制換擋鼓10的端部區,被相應所屬的內部換擋接合套5、5'側向包圍,它們的邊緣又起到針對控制換擋鼓10、10"的軸向掣子的作用。第一換擋接合套5因而圍繞第一控制換擋鼓10,以及第二換擋接合套5'因而圍繞第二控制換擋鼓10',由此沿軸向相對于各自的控制換擋鼓導引換擋接合套,但它沿周向可相對于控制換擋鼓旋轉。
[0328]第一內部換擋銷11從第一操縱元件1012沿徑向向內伸出,第一內部換擋銷11可滑動地設在第一內部控制換擋鼓10的第一內部控制槽9內。第一內部控制換擋鼓10可相對于變速器外殼28軸向移動和與外殼28抗扭地設在第一內部換擋接合套5上。為此第一內部控制換擋鼓10有在這里沒有表示的外齒或有另一個相對外殼的旋轉固定裝置,它與變速器外殼28在這里沒有表不的內齒或另一個相對于外殼的旋轉固定裝置B齒合。
[0329]如在圖37中可以最清楚看出的那樣,第二內部換擋銷11"從第二操縱元件2012沿徑向向內伸出,第二內部換擋銷11"可滑動地設在第二內部控制換擋鼓1(V的第二內部控制槽9"內。第二內部控制換擋鼓10'可相對于變速器外殼28軸向移動和相對于外殼28抗扭地設在第二內部換擋接合套5,上。為此第二內部控制換擋鼓10'有在這里沒有表示的外齒,它與變速器外殼28在這里沒有表示的內齒嚙合。
[0330]圖37更詳細地表示第二多片式離合器2016。外部摩擦片支架2017與輸入軸3固定連接。內部摩擦片支架2018支承在輸入軸3的外部摩擦片支架2017的環形凸肩2087上,確切地說通過徑向軸承2049。
[0331]外部摩擦片組2019的摩擦片在外部摩擦片支架2017中的外部摩擦片齒部2037內可軸向移動地導引。內部摩擦片組2020的摩擦片在內部摩擦片支架2018中的內部摩擦片齒部2038內可軸向移動地導引。外部摩擦片組2019的摩擦片和內部摩擦片組2020的摩擦片彼此貼靠,以及在第二多片式離合器2016處于閉合位置時由壓板2021軸向施加作用。
[0332]壓板2021通過軸向軸承2024和軸向軸承環2036與設計為操縱球體的操縱體2023作用連接。
[0333]操縱體2023設置在安置于變速器外殼28上的斜面結構2058與軸向軸承2024的軸向軸承環2036之間。
[0334]如在這里可以清楚看出的那樣,第二操縱元件2012的第二驅動齒2035與第二中間輪2030的齒部嚙合。在這里,第二操縱元件2012借助軸向軸承2048和軸向軸承2047可轉動地支承在變速器外殼28內。
[0335]此外在圖37中還可以清楚看出,第二多片式離合器2016的內部摩擦片支架2018始終與第二空心軸2029固定連接。
[0336]在圖37中表示的空擋位置,第二內部換擋接合套5'通過其內齒與內部摩擦片支架2018的外齒嚙合。第二內部換擋接合套5'通過同步環53'可被置于與惰輪36的換擋齒2079嚙合。
[0337]圖38表示圖36和37中第二外部控制換擋鼓2010的圓周段2077和第二外部換擋接合套軸向操縱單元2008的第二外部控制槽2009的俯視圖。第二外部控制槽2009有三段,亦即傾斜延伸的第一段2013、直線延伸的第二段2014以及直線延伸的第三段2015。第二外部控制槽2009的直線延伸的區段2014和2015沒有沿軸向延伸,它們平行于圓周段2077的邊緣2091和2092布置。
[0338]第二外部換擋銷2011遵循第二外部控制槽2009沿軸向跟隨第二外部控制換擋鼓2010軸向固定的旋轉運動,它設置在第二中間輪的第二對稱軸線2099上并其之連接。在這里,第二外部換擋銷2011占有五個換擋位置“1”、“2”、“3”、“4”和“5”。空擋的第一換擋位置“I”設在從傾斜延伸的第一段2013到直線延伸的第二段2014的過渡區。第二換擋位置“2”定位在第二段2014內。第三換擋位置“3”定位在第二段2014的端部。第四換擋位置“4”設在從第一段2013到第三段2015的過渡區,以及第五換擋位置“5”定位在第三段2015的端部。第二外部換擋銷2011可以根據第二外部控制換擋鼓2010按圓周的換擋位置“I”至“5”沿箭頭方向C或D來回運動。
[0339]所述軸向運動通過換擋撥叉預選操縱機構1093和在這里沒有表示的換擋撥叉傳遞給在第一中間軸62上預選的第一外部換擋接合套1005,或傳給在第二中間軸67上預選的第二外部換擋接合套1505。
[0340]圖39表示圖1和2中第二內部控制換擋鼓10'的圓周段77'和第二內部換擋接合套軸向操縱單元8'的第二內部控制槽9'的俯視圖。第二內部控制槽9'有三段,亦即傾斜延伸的第一段13、直線延伸的第二段14以及直線延伸的第三段15。第二內部控制槽9'直線延伸的區段14和15平行于第二內部控制換擋鼓10'的內部圓周段77'的邊緣91'和92'布置,它們沒有沿軸向的延伸段。
[0341]第二內部控制換擋鼓1(V和第二內部控制槽V沿軸向跟隨第二內部換擋銷ir軸向固定但自由旋轉的運動。在這里,第二內部換擋銷ir占有五個換擋位置“I”、“2”、“3”、“4”和“5”。空擋的第一換擋位置“I”設在從傾斜延伸的第一段13到直線延伸的第三段15的過渡區。第二換擋位置“2”定位在第一段13到第二段14的過渡區。第三換擋位置“3”定位在第二段14的端部。第四換擋位置“4”已經定位在第三段15內部,以及第五換擋位置“5”定位在第三段2015的端部。第二內部控制換擋鼓10'可以沿箭頭方向C或D來回運動。
[0342]第二內部控制換擋鼓10'與僅一側作用的第二內部換擋接合套5'嚙合。為此相應地使第二內部控制槽9'直線延伸的第三段15平行于邊緣92'定向,但不在邊緣92"附近,而是在這里表示的圓周面77'的中央。控制槽在這一區段沒有沿軸向延伸。
[0343]圖40表示第二離合器軸向操縱單元2007的斜面結構2058和內部換擋接合套軸向操縱單元的俯視圖。如在這里可以清楚看出的那樣,第二操縱元件2012的對稱軸線與輸入軸3的對稱軸線57重合。
[0344]在第二操縱元件2012和在它下方安置的殼體固定的斜面結構2058的俯視圖中,第二操縱元件2012的轉角區與圖39中第二內部控制槽9'的三段13、14和15相對應。五個換擋位置“1”、“2”、“3”、“4”和“5”相應于五個角度位置,第二操縱元件2012可以用總共三個在其圓周上分布的操縱體2023占有這些位置。
[0345]操縱體2023在這里是球形以及分別沿兩個方向在斜面結構2058的斜面狀的操縱輪廓2022上導引。在這里表示的空擋換擋位置“I”中,操縱輪廓2022分別具有相應斜面結構2058相對于圖紙平面的最深位置。此最深的位置在換擋位置“2”與“4”之間延伸,如圖5所示。在第二段14內朝換擋位置“3”的方向或在第三段15內朝換擋位置“5”的方向,操縱體在斜面結構2058上沿著從圖紙平面向外的方向導引。
[0346]第二操縱元件2012在有限的圓周區內有驅動齒2035。驅動齒2035至少在與換擋位置“3”與“5”之間的角度對應的圓周范圍上延伸。如在圖40中可以清楚看出的那樣,當第二操縱元件2012為了軸向移動第二內部控制換擋鼓10'而轉動時,基于機械耦連,同時使操縱體2023繞軸線57運動。此時操縱體2023在與變速器外殼28連接的斜面結構2058上滾動。這三個操縱輪廓2022在換擋位置“ I”與“2”之間或“ I”與“4”之間,在斜面結構2058內有最深的位置,使得操縱體2023在此區域內在軸向軸承環2036上不施加或僅施加較小的恒定的力。由此使內部摩擦片組2020和外部摩擦片組2019如圖36和37所示彼此松開。
[0347]第二內部換擋銷1Γ此時從在中央的空擋換擋位置“I”出發,如圖4所示,在第二內部控制槽9'內沿直線軌跡運動。當第二內部換擋銷IP在傾斜延伸的第一段2013內朝換擋位置“2”的方向運動時,基于第二內部控制槽9,的傾斜設計,使第二內部控制換擋鼓1(V沿軸向按箭頭方向C運動,以及它帶動第二內部換擋接合套5',從而例如在內部摩擦片支架2018的轉速同步后,在內部摩擦片支架2018與第六惰輪36之間建立形狀接合的連接。
[0348]在這里,第二內部換擋接合套5'的內齒通過同步環53'的齒部在第六惰輪36的換擋齒2079上移動。
[0349]第二操縱元件2012通過驅動齒2035進一步轉動到圖4中的位置“3”,基于第二內部控制槽9'的設計,不再促使第二控制換擋鼓10'進一步軸向運動,而只是還操縱摩擦離合器組件2006。
[0350]摩擦離合器組件2006按如下所述操縱。為了傳遞扭矩,第二多片式離合器2016的摩擦片組2019和2020通過壓板2021壓緊。為此,第二操縱元件2012通過驅動齒2035轉動到位置“3”,使操縱體2023在與變速器外殼28固定連接的斜面結構2058的操縱輪廓2022上滾動。
[0351]當在斜面結構2058的操縱輪廓2022上滾動時,操縱體2023如此軸向運動,使操縱體2023通過軸向軸承環2036、軸向軸承2024以及通過壓板2021將壓緊力施加在內部摩擦片組2020的內部摩擦片上和在外部摩擦片組2019的摩擦片上。為了松開在內部摩擦片組2020摩擦片上與外部摩擦片組2019摩擦片之間的摩擦接合的連接,第二操縱元件2012通過驅動齒2035轉回其起始位置“2”,使操縱體2023不再在離合器上施加軸向力。
[0352]離合器和同步器2001沿另一個方向的工作相似。若內部換擋銷11'基于第二操縱元件2012的操縱從其換擋位置“ I ”朝換擋位置“4”和然后向“5”的方向運動,則第二內部控制換擋鼓10'不沿軸向運動。從換擋位置“4”起,第二操縱元件2012開始朝換擋位置“5”轉動,以及接著促使閉合第二摩擦離合器組件2006,類似于上面說明的從換擋位置“2”到換擋位置“4”的運動。
[0353]在圖39中表示的五個換擋位置“1”、“2”、“3”、“4”和“5”可以這樣達到,亦即使電動機通過蝸桿傳動裝置驅動的如圖37所示的第二中間輪2030嚙合在驅動齒2035內,以及圍繞軸線57調整第二操縱元件2012。
[0354]圖41表示離合器軸向操縱單元2007和第二內部換擋接合套軸向操縱單元V的橫截面,其中第二內部換擋銷11"處于換擋位置“I”。
[0355]圖42、圖43、圖44和圖45表示第二外部換擋接合套軸向操縱單元2008和第二內部換擋接合套軸向操縱單元8'以及第二離合器軸向操縱單元2007在空擋的換擋位置“ I ”時對應的視圖。在此換擋位置中,第二內部換擋銷8"或第二外部換擋銷2011設在第二內部控制換擋鼓10'或第二外部控制換擋鼓2010的第二內部控制槽9,或第二外部控制槽2009的第一段13或2013與第二段14或2014之間的過渡區內。第二外部控制換擋鼓2010和第二內部控制換擋鼓10'此時處于中央位置。
[0356]圖46、圖47、圖48和圖49表示第二外部換擋接合套軸向操縱單元2008和第二內部換擋接合套軸向操縱單元8'以及第二離合器軸向操縱單元2007在換擋位置“2”時對應的視圖。在此換擋位置中,第二外部換擋銷2011或第二內部換擋銷11"設在第二內部控制槽9'或第二外部控制槽2009從傾斜延伸的第一段13和2013到直線延伸區段2014中央的過渡區。第二內部控制換擋鼓1(V相對于中央位置沿方向C向左移動,如圖14所示。第二外部控制換擋鼓2010基于第二外部控制槽2009的設計仍舊處于按圖42的中央位置。
[0357]圖50、圖51、圖52和圖53表示第二外部換擋接合套軸向操縱單元2008和第二內部換擋接合套軸向操縱單元8'以及第二離合器軸向操縱單元2007在換擋位置“3”時對應的視圖。在此換擋位置中,外部換擋銷2011或11'設在第二內部控制槽9,或第二外部控制槽2009內直線延伸的第二段14和2014端部。控制換擋鼓10'相對于中央位置沿方向C向左移動,如圖18所示。軸向軸承環向右移動。第二外部控制換擋鼓2010基于第二外部控制槽2009的設計仍舊處于按圖42和圖46的中央位置。
[0358]其中圖50和圖51更詳細地表示第二外部換擋銷2011或第二內部換擋銷1Γ在第二外部控制槽2009或第二內部控制槽9'內的換擋位置“3”。在此換擋位置中,第二外部換擋銷2011或第二內部換擋銷1Γ幾乎到達第二外部控制槽2009或第二內部控制槽9'第二段2014或14的端部。第二外部控制換擋鼓2010在區段2014或14內沒有相對于換擋位置“ 2 ”進行進一步軸向移動。
[0359]如在圖53中與圖52比較可以看出的那樣,操縱體2013在換擋位置“3”相對于換擋位置“2”提升。在從換擋位置“2”向換擋位置“3”過渡時,操縱球體2023開始將一個力施加在第二多片式離合器2016的第二壓板2021上。在這種情況下,在置入換擋位置“2”后,當第二內部換擋接合套5'的內齒與第四惰輪34的軸向齒2079的同步化階段結束時,才使壓力增大。
[0360]在換擋位置“ 3 ”,操縱體2023通過沿箭頭方向D (見圖52)旋轉第二操縱元件2012而處于一個換擋位置,在此換擋位置中,它將一個較大的力施加在第二多片式離合器2016的壓板2021上。這種情況也表示在圖53中,在此圖中,軸向軸承環2036與固定在變速器外殼1128上的斜面結構2058之間的距離,與圖49中所表示的相比變大。
[0361]圖54、圖55、圖56和圖57表示第二外部換擋接合套軸向操縱單元2008和第二內部換擋接合套軸向操縱單元8'以及第二離合器軸向操縱單元2007在換擋位置“4”時對應的視圖。在此換擋位置“4”中,第二外部換擋銷2011處于第二外部控制槽2009從傾斜延伸的第一段2013到直線延伸區段2015的過渡區。第二內部控制換擋鼓10'處于空擋位置以及沒有移動。第二外部控制換擋鼓2010在區段2013或13內,相對于換擋位置“2”向右沿箭頭方向“D”存在軸向移動。
[0362]外部換擋接合套軸向操縱單元的換擋銷2011所述的軸向運動,通過換擋撥叉預選操縱機構1093和在這里沒有表示的換擋撥叉傳遞給在第一中間軸62上預選的第一外部換擋接合套1005或傳遞給在第二中間軸67上預選的第二外部換擋接合套1505。
[0363]圖58、圖59、圖60和圖61表示第二外部換擋接合套軸向操縱單元2008和第二內部換擋接合套軸向操縱單元8'以及第二離合器軸向操縱單元2007在換擋位置“5”時對應的視圖。在此換擋位置中,第二外部換擋銷2011處于第三段2015的端部。第二內部控制換擋鼓1(V保持處于中央位置,因為在內部控制換擋鼓1(V中央的第二內部控制槽V在第三段15內在中央和直線延伸。第二外部控制換擋鼓2010處于與在圖54中所表的換擋位置“4”相同的軸向位置。類似于圖53,在換擋位置“5”中,操縱體2023通過沿箭頭方向C旋轉第二操縱元件2012而處于一個換擋位置,在此換擋位置中,它將一個較大的力施加在第二多片式離合器2016的壓板2021上。這種情況也表示在圖61中,在此圖中,軸向軸承環2036與固定在變速器外殼1128上的斜面結構2058之間的距離,與圖57中所表示的相比變大。
[0364]取決于旋轉方向,或內部換擋接合套通過內部換擋接合套軸向操縱單元操縱,或外部換擋接合套通過外部換擋接合套軸向操縱單元操縱。離合器的操縱通過離合器軸向操縱單元進行,與旋轉方向無關。
[0365]在圖36至61中表示的包括第一摩擦離合器組件1006和第二摩擦離合器組件2006的換擋裝置101,通過第一離合器軸向操縱單元1007和通過第二離合器軸向操縱單元2007與第一外部換擋接合套軸向操縱單元1008、第一內部換擋接合套軸向操縱單元8和與第二外部換擋接合套軸向操縱單元2008以及第二內部換擋接合套軸向操縱單元8'配合工作,可以置入六種扭矩傳動比和擋位a、b、C、d、e和f。這在下面分別從圖36和37中的空擋位置出發說明。為了置入擋位a,首先使第一操縱元件1012繞軸線57轉動。為此,第一操縱兀件1012的驅動齒1035與第一中間輪1030卩齒合,后者由第一驅動器1025驅動。此時,第一內部控制換擋鼓10與第一內部換擋接合套5從空擋的換擋位置“I”朝第五惰輪35的換擋齒的方向移到換擋位置“2”。
[0366]第五惰輪35在換擋位置“2”將其換擋齒通過第一內部換擋接合套5與第一內部摩擦片支架1018形狀接合的連接并開始接合過程。在這里,球狀操縱體1023在斜面結構1058上朝換擋位置“3”的方向滾動,并將逐漸增大的壓緊力施加在第一多片式離合器1016的壓板1021上,直至在第一多片式離合器1016內達到摩擦接合,以及在換擋位置“3”結束在第五惰輪35與第五固定輪45之間擋位a的置入。
[0367]在第一多片式離合器1016閉合后,用于擋位a的力流,從輸入軸3經過外部摩擦片支架1017,通過外部摩擦片組1019和內部摩擦片組1020、第一內部換擋接合套5、第五惰輪35的換擋齒,并通過斜齒向第五固定輪45延伸,以及通過第一中間軸62向第一從動齒輪51延伸。
[0368]為了置入擋位b,首先使第一操縱元件1012繞軸線57轉動。
[0369]軸向固定的外部和可轉動的第一外部控制換擋鼓1010使可軸向運動的第一外部換擋銷1011移動,并由此(通過第一換擋撥叉預選操縱機構1093進行選取)借助在這里沒有表示的換擋撥叉,使在第一中間軸62上的第一外部換擋接合套1005移動,直至同步化結束,以及第一外部換擋接合套1005的軸向齒1050與在第一中間軸62上的第一惰輪31的換擋齒1978嚙合。
[0370]通過進一步轉動第一操縱元件1012,如上面已說明的那樣閉合第一多片式離合器1016。
[0371]在第一多片式離合器1016閉合后,力流從輸入軸3經過第一外部摩擦片支架1017,通過第一外部摩擦片組1019和第一內部摩擦片組1020,延伸到第一內部摩擦片支架1018上,以及從那里通過第一空心軸1029延伸到第一固定輪41上。第一固定輪41將力流通過其與第一惰輪31嚙合的斜齒導向第一中間軸62,它將力流供給第一從動齒輪51。
[0372]為了置入擋位C,使第一操縱元件1012繞軸線57轉動。
[0373]軸向固定和可轉動的第一外部控制換擋鼓1010使在操縱軸1095上只能軸向運動的第一換擋銷1011移動,并由此(通過第一換擋撥叉預選操縱機構1093進行選取)借助在這里沒有表示的換擋撥叉,使在中間軸67上的第二外部換擋接合套1505移動,直至同步化結束,以及第一外部換擋接合套1005的軸向齒與在第二中間軸67上的第二惰輪32的換擋齒嚙合。
[0374]通過進一步轉動第一操縱元件1012,如上面已說明的那樣閉合第一多片式離合器1016。
[0375]在第一多片式離合器1016閉合后,力流從輸入軸3經過第一外部摩擦片支架1017,通過第一外部摩擦片組1019和第一內部摩擦片組1020,延伸到第一內部摩擦片支架1018上,以及從那里通過第一空心軸1029延伸到第二固定輪42上。第二固定輪42將力流通過其與第二惰輪32嚙合的斜齒導向第二中間軸67,它將力流供給第二從動齒輪52。
[0376]為了置入擋位d,使第二操縱元件2012繞軸線57轉動。
[0377]此時第二內部控制換擋鼓10'和第二內部換擋接合套5'從圖4所示空擋的換擋位置“ I ”朝第六惰輪36的換擋齒的方向移到換擋位置“2”。
[0378]第六惰輪36在換擋位置“2”將其換擋齒2079通過第二內部換擋接合套5'與第二內部摩擦片支架2018形狀接合地連接并開始接合過程。在這里,球狀操縱體2023在斜面結構2058上朝換擋位置“3”的方向滾動,并將逐漸增大的壓緊力施加在第二多片式離合器2016的壓板2021上,直至在第二多片式離合器2016內達到摩擦接合,以及在換擋位置“3”中,結束在第六惰輪36與第六固定輪46之間擋位d的置入。
[0379]在第二多片式離合器2016閉合后,力流從輸入軸3經過第二外部摩擦片支架2017,通過第二外部摩擦片組2019和第二內部摩擦片組2020、第二內部換擋接合套5'、第六惰輪36的換擋齒2079,并通過斜齒向第六固定輪46延伸,以及通過第一中間軸62向第一從動齒輪51延伸。
[0380]為了置入擋位e,使第二操縱元件2012繞軸線57轉動,為此第二驅動器2025驅動第二中間輪2030,它的齒部與第二操縱元件2012的第二驅動齒2035嚙合。
[0381]可軸向運動的第二外部換擋銷2011,基于其軸向固定和可自由旋轉運動的第二外部控制換擋鼓2010的轉動,以及(通過第一換擋撥叉預選操縱機構1093進行選取)借助在這里沒有表示的換擋撥叉,使第一外部換擋接合套1005沿方向C移動,直至同步化結束,以及第一外部換擋接合套1005的軸向齒1050與第四惰輪34的換擋齒嚙合。
[0382]通過進一步轉動第二操縱元件2012,閉合第二多片式離合器2016。
[0383]在第二多片式離合器2016閉合后,力流從輸入軸3經過第一外部摩擦片支架2017,通過第一外部摩擦片組2019和第一內部摩擦片組2020,延伸到第一內部摩擦片支架2018上,以及從那里通過第二空心軸2029延伸到第四固定輪44上。第四固定輪44將力流通過其與第四惰輪34嚙合的斜齒導向第一中間軸62,它將力流供給第一從動齒輪51。
[0384]為了置入擋位f,使第二操縱元件2012繞軸線57轉動,為此第二驅動器2025驅動第二中間輪2030,它的齒部與第二操縱元件2012的第二驅動齒2035嚙合。
[0385]可軸向運動和旋轉固定的第二外部換擋銷2011,通過軸向固定和可旋轉運動的第二外部控制換擋鼓2010的轉動,以及(通過第一換擋撥叉預選操縱機構1093進行選取)借助在這里沒有表示的換擋撥叉,使在第二中間軸67上的第二外部換擋接合套1505沿方向C移動,直至同步化結束,以及在第二中間軸67上的第二外部換擋接合套1505的軸向齒與第三惰輪33的換擋齒嚙合。
[0386]通過進一步轉動第一操縱元件1012,閉合第二多片式離合器2016。
[0387]在第二多片式離合器2016閉合后,力流從輸入軸3經過第二外部摩擦片支架2017,通過第二外部摩擦片組2019和第二內部摩擦片組2020,延伸到第二內部摩擦片支架2018上,以及從那里通過第二空心軸2029延伸到第三固定輪43。第三固定輪43將力流通過其與第三惰輪33嚙合的斜齒導向第二中間軸67,它將力流供給第二從動齒輪52。
[0388]圖62表示曲線圖,包括在置入一個擋位時如圖8、12和16所示的第二內部換擋接合套Y軸向運動的變化走向與作用在第二操縱元件2012的操縱體2023上的軸向力的變化走向的比較。曲線A表示第二內部換擋接合套5'軸向運動過程,而曲線B表示作用在操縱體2023上的軸向力。沿縱座標方向表示各自的力或各自的行程,以及沿橫座標方向表示時間t。
[0389]在時刻t = h,第二內部換擋銷1Γ處于空擋的換擋位置“I”。從時刻h起,基于第二控制換擋鼓10'的運動,使第二內部換擋接合套5'的軸向移動逐漸增加,如曲線A所示。借助操縱輪廓2022作用在操縱球體2023上的軸向力,在從tQ到h的時間段內保持為零,亦即沒有力作用在操縱體2023上。
[0390]隨著在時刻&到達換擋位置“2”,終止第二內部換擋接合套5'的軸向移動,如曲線A所示。另一方面,作用在操縱體2023上的軸向力在增加,因為隨著在時刻h的換擋位置“2”,到達了操縱輪廓2022的斜面區。操縱體2023作用在壓板2021上的軸向力逐漸增力口,直至在時刻t2的換擋位置“3”達到目標值。
[0391]圖63表示在從第一摩擦離合器組件1006向第二摩擦離合器組件2006負載轉換時的扭矩傳遞曲線和與第一和第二摩擦離合器組件1006或2006相關的擋位“a”和“d”脫開和置入的過程。用實線表示的曲線A說明第一摩擦離合器組件2006的扭矩傳遞與時間t的關系,以及用實線表示的曲線B說明第二摩擦離合器組件2006的扭矩傳遞與時間t的關系。用虛線表示的曲線C說明第一內部換擋接合套5的運動與時間t的關系,以及用虛線表示的曲線D說明第二內部換擋接合套5'的運動與時間t的關系。
[0392]在時刻tQ,如曲線A所示,第一摩擦離合器組件1006松開,亦即不處于摩擦接合狀態以及它不傳遞扭矩,因為沒有值得一提的力通過操縱體1023施加在第一壓板1021上。在此時刻h,第一內部控制換擋鼓10和第一內部換擋接合套5處于空擋的換擋位置“I”。如曲線C所示,開始擋位a的置入過程,以及在時刻t1;當第一內部換擋接合套5到達換擋位置“4”時過程結束。
[0393]如曲線D所示,在時刻tQ,第二摩擦離合器組件2006閉合以及它傳遞全部扭矩。第二內部換擋接合套5'在從h到&的整個時間段內處于換擋位置“3”,從而通過第六固定輪46傳遞全部扭矩。
[0394]在時刻h,開始減小第二摩擦離合器組件2006的扭矩傳遞,同時第一摩擦離合器組件1006的扭矩傳遞已經增加,如在h與t2之間的時間段內曲線A和B表示的那樣。與此同時,第二內部控制換擋鼓1(V和第二內部換擋接合套5'從換擋位置“3”過渡到換擋位置“2”,但是沒有退出擋位d。只有當在時刻t2離開換擋位置“2”時,才開始在換擋位置“T”退出擋位d。這便允許在擋位d與a之間無級換擋和接合。
[0395]盡管在這里表示一種有兩個中間軸的變速器,但所說明的換擋裝置原則上也可以只用單個中間軸工作。
[0396]在圖1至26中的操縱球體2023可以沿徑向無間隙地在操縱元件2012內導弓丨,以保證良好的功能。此外,球形操縱體2023還在軸向軸承環2036中設計為圓周槽的環形輪廓內滾動。
[0397]為了空心軸與相應內部摩擦片支架的旋轉接合,應優選軸向齒部。
[0398]在上述實施例中應強調指出,內部控制換擋鼓沿軸向相對于換擋接合套固定設置,但能相對于它旋轉。
[0399]圖64表示按本發明第二種實施形式的變速器2的換擋裝置102,包括第二離合器和同步器2001。這種換擋裝置102與如在圖36至61中所示本發明第一種實施形式的第二離合器和同步器2001不同。一個區別在于,取代兩個在兩側作用的外部換擋接合套1005或1505,在第一中間軸62和第二中間軸67上設置一個單側作用的第一外部換擋接合套2005和一個單側作用的第二外部換擋接合套2505。
[0400]單側作用的第一外部換擋接合套2005和單側作用的第二外部換擋接合套2505通過配屬的外部控制換擋鼓,與換擋撥叉預選操縱機構配合工作進行操縱,在圖29中表示了其中的第二換擋撥叉預選操縱機構2093。
[0401]表示的其他構件具有如在前面的圖36至61中相同的功能,以及相應地用同樣的標記表示。換擋接合套軸向移動的方向與齒輪配置有關,這原則上可以沿兩個方向進行。
[0402]圖65表示機動車80,包括發動機體81和傳動鏈82。具有在這里沒有表示的變速器外殼的變速器2在發動機體81的后部區內與按前面的圖表示的離合器和同步器I接合。傳動鏈82有萬向節軸83和差速傳動機構84,用于驅動后工作輪85。發動機扭矩借助變速器和機械耦連的離合器和同步器轉換為驅動扭矩,以及通過萬向節軸83和差速傳動機構84輸送給后工作輪85。
[0403]作為其替代方式,也可以借助相應設計的變速器驅動在這里沒有表示的機動車的前工作輪,變速器配備有至少一個前面所述方式的換擋裝置。在這里原則上無關的是,傳動軸是否沿著還是橫向于機動車的行駛方向設置。
【權利要求】
1.一種用于能夠換擋的變速器(2)的換擋裝置,其中,所述換擋裝置(1)具有: 換擋接合套(5、5,),其能夠在第一位置與第二位置之間運動,所述換擋裝置的第一惰輪(31、32、33、34 ;35)在所述第一位置中能夠相對于軸(3)轉動,所述換擋接合套(5、)在所述第二位置中將所述第一惰輪(31、32、33、34 ;35)與所述軸(3)抗扭地連接, 摩擦離合器組件出、6'),其能夠在第一位置與第二位置之間運動,所述摩擦離合器組件出、6')的兩個部分(19、20)在所述第一位置中能夠彼此相對轉動,所述兩個部分(19,20)在所述第二位置中摩擦接合地連接,以及 操縱元件(12),其在一個自由度內經由中間位置能夠在空擋位置與第一換擋位置之間運動, 其中,在所述空擋位置中,所述換擋接合套(5、5')和所述摩擦離合器組件出、6')分別處在其各自的第一位置上, 在所述中間位置中,所述換擋接合套(5、5,)處在其第二位置上,并且所述摩擦離合器組件出、6')處在其第一位置上,并且 在所述第一換擋位置中,所述換擋接合套(5、5')和所述摩擦離合器組件出、6')分別處在其各自的第二位置上。
2.按照權利要求1所述的換擋裝置,其中,所述軸(3)是輸入軸(3),并且所述摩擦離合器組件出、6')的一個部分(19)與所述輸入軸(3)抗扭地連接,并且所述摩擦離合器組件(6、6')的另一個部分(20)與所述換擋接合套(5、5,)抗扭地連接。
3.按照權利要求1所述的換擋裝置,其中,所述軸是中間軸(1062),并且所述第一惰輪(1031)與第二軸(1029)的齒輪(1041)相嚙合,所述第二軸(1029)通過摩擦離合器組件(1006)能夠松脫地與輸入軸(1003)摩擦接合地連接。
4.按照權利要求3所述的換擋裝置,其中,所述第二軸(1029)是與所述輸入軸(1003)同心的空心軸。
5.按照前列諸權利要求之一所述的換擋裝置,其中,換擋接合套軸向操縱單元(8、8,、1008)具有控制換擋鼓(10、1(V、2010)和在所述控制換擋鼓(10、10'、2010)的控制槽(9、2009)內導引的換擋銷(11、1011),并且所述控制槽(9、2009)的至少一個區段(13、2013)螺旋線狀地圍繞所述控制換擋鼓(10、10' ,2010)延伸。
6.按照權利要求5所述的換擋裝置,其中,所述換擋銷(11)與所述操縱元件(12、12')固定連接。
7.按照權利要求5所述的換擋裝置,其中,所述換擋接合套軸向操縱單元(1008)通過齒部(1212)與所述操縱元件(1012)互相嚙合。
8.按照權利要求5、6或7所述的換擋裝置,其中,所述控制換擋鼓(10、10')相對于所述換擋接合套(5、5')軸向固定并且沿周向相對于所述換擋接合套(5、5')能夠轉動。
9.按照權利要求5至8之一所述的換擋裝置,其中,所述控制換擋鼓(10、10')在殼體側抗扭地固定,并且同時能夠軸向移動。
10.按照前列諸權利要求之一所述的換擋裝置,其中,所述操縱元件(12、12',1012)從所述空擋位置還能夠運動到第二換擋位置,并且所述換擋接合套(5、5, ,1005)在所述第一位置與第三位置之間能夠軸向運動,其中,第二惰輪(32、1032)在所述第三位置中形狀接合地與所述換擋接合套(5、5, >1005)連接。
11.按照權利要求1至9之一所述的換擋裝置,其中,所述操縱元件(1012)從所述空擋位置還能夠運動到第二換擋位置,并且第二換擋接合套(1005)耦連在所述操縱元件(1012)上,以便在所述操縱元件(1012)處于所述空擋位置時,占據第一位置,第二惰輪(31)在該第一位置中能夠相對于軸(62)轉動,并且當所述操縱元件(1012)處于所述第二換擋位置時,占據第二位置,所述第二換擋接合套(1005)在該第二位置中將所述第二惰輪(31)與所述軸¢2)抗扭地連接。
12.按照權利要求11所述的換擋裝置,其中,支承著所述第二惰輪(31)的所述軸(62)還支承著與所述第一惰輪(35)相嚙合的齒輪(45)。
13.按照前列諸權利要求之一所述的換擋裝置,其中,所述摩擦離合器組件(6、6'、1006)包括多片式離合器(16、16'、1016),所述摩擦離合器組件(6、6'、1006)的一部分包括容納在第一摩擦片支架(17、1017)內的第一摩擦片組(19、1019),并且另一部分包括容納在與所述換擋接合套(5、5, ,1005)相連接的第二摩擦片支架(18、1018)內的第二摩擦片組(20、1020)。
14.按照前列諸權利要求之一所述的換擋裝置,其中,所述操縱元件(12、12',1012)的自由度是旋轉自由度,并且操縱體(23、2023)能夠隨同所述操縱元件(12、12' ,1012)轉動并且與操縱輪廓(22、2022)相接觸地結合所述轉動能夠軸向移動,用于驅動所述摩擦離合器組件出、6' ,1006)在所述第一與第二位置之間運動。
15.按照權利要求14所述的換擋裝置,其中,所述換擋裝置具有至少兩個、優選三個操縱體(23、2023)。
16.按照權利要求14或15所述的換擋裝置,其中,所述操縱輪廓(22、2022)包括斜面,所述操縱體(23、2023)能夠沿著所述斜面運動。
17.按照權利要求14至16之一以及權利要求10所述的換擋裝置,其中,所述操縱輪廓(22,2022)被如此成型,用于當所述操縱元件(12、12' ,1012)從所述空擋位置運動到所述第二換擋位置時,便隨之驅動所述摩擦離合器組件出、6' ,1006)從所述第一位置運動到所述第二位置。
18.按照前列諸權利要求之一所述的換擋裝置(1),其中,所述換擋裝置(1)具有調節機構(25、25'、2025),用于驅動所述操縱元件(12、2012)在所述一個自由度內運動。
19.一種變速器,具有分別按照前列諸權利要求之一所述的第一和第二換擋裝置(101、102、103),其中,軸(3)是兩個換擋裝置(101、102、103)共同的軸(3),并且其中,所述變速器(2)的中間軸(62)還支承著 -與所述第一換擋裝置(1)的第一惰輪(31)相嚙合的第一固定輪(41),以及 -與所述第二換擋裝置)的第二惰輪(33)相嚙合的第二固定輪(43)。
20.一種變速器,具有分別按照權利要求1至18之一所述的第一和第二換擋裝置(101、102),其中,軸(1162)是兩個換擋裝置(101,102)共同的軸(1162),輸入軸(1003)支承著兩個與之同心的空心軸(1029、2029),并且兩個換擋裝置(101、102)的第一惰輪(1031,2033)分別與所述空心軸(1029,2029)之一的齒輪(1041,2043)相嚙合。
【文檔編號】F16H63/16GK104343968SQ201410376816
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年8月1日 優先權日:2013年8月1日
【發明者】M.雷姆勒 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司