變速器切換裝置及其切換元件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種變速器切換裝置，其包括能旋轉地驅動的第一變速器構件，切換元件抗旋轉且能軸向移動地設置在該第一變速器構件上，該切換元件能沿軸向運動到至少一個接通位置中，在所述接通位置中第一變速器構件分別與相應一個與該第一變速器構件相鄰地設置并且在該第一變速器構件上能連接的變速器構件抗旋轉地耦聯，該切換元件向所述至少一個接通位置和/或離開所述至少一個接通位置的軸向切換運動能通過相應一個切換銷與相應至少一個配屬的凹槽狀的切換滑槽相互作用來觸發，該切換滑槽沿軸向方向至少局部變化地構成。另外本發明涉及一種用于變速器切換裝置的切換元件。
【背景技術】
[0002]變速器切換裝置用于多級變速器中，以便相應變速器的變速器構件抗旋轉地相互耦聯，用于形成相應一個配屬的傳動比。在此，變速器切換裝置大部分情況下配設切換元件，該切換元件根據具體結構的不同情況在操作時實現相應配屬的變速器構件的力鎖合或形鎖合的耦聯。于是該相應的切換元件在此通常抗旋轉地且能軸向移動地設置在兩個需要抗旋轉地耦聯的變速器構件中的一個上，并且借助于促動器沿軸向移動到一個相應的接通位置中，在該接通位置中在兩個變速器構件之間在事先降低可能存在的轉速差的情況下實現期望的抗旋轉的耦聯。根據該促動器的具體結構的不同情況，相應切換元件的這種沿軸向的切換運動在此能機械地、液壓地、氣動地、電氣地或者也能通過混合形式導入。
[0003]由DE19627980A1可見自動化的切換變速器的變速器切換裝置，通過該變速器切換裝置，可旋轉地驅動的以變速器軸形式的第一變速器構件相應能與多個相鄰的變速器構件耦聯。在此，其它變速器構件相應是能旋轉地支承在該變速器軸上的齒輪。此外在變速器軸上抗旋轉且能軸向運動地設置多個以切換套筒形式的切換元件，每個滑動套筒由相應一個環形主體組成，該主體在內圓周上具有軸向延伸的齒部并且通過該齒部在徑向內部的變速器軸方面的對應齒部上引導。
[0004]每個滑動套筒現在能相應沿軸向在相應一個中性位置與相應兩個接通位置之間運動，在該中性位置中相應的滑動套筒不會將沿軸向位于兩側的兩個輪齒中的任一個與變速器軸耦聯，在所述接通位置中變速器軸與相應一個齒輪在事先降低轉速差的情況下相應抗旋轉地親聯。各滑動套筒的沿軸向的切換運動在此通過電動機、位于中間的傳動級以及切換輥在與相應一個配屬于各滑動套筒的換擋撥叉的相互作用中形成。在此通過電動機借助于位于中間的傳動級一方面實現連接在變速器軸上游的分離離合器的打開并且同時另一方面實現切換輥的相應的旋轉。
[0005]切換輥在徑向外側上具有凹槽狀的切換滑槽，所述切換滑槽沿軸向方向相應至少局部變化地構成并且相應換擋撥叉的相應一個切換銷在所述切換滑槽中運動。如果切換輥通過電動機借助于位于中間的傳動級處于旋轉運動，那么相應切換滑槽的在軸向方向上變化的走向通過在其內運動的切換銷實現相應換擋撥叉的沿軸向的滑動運動，這轉化成在變速器軸上的相應配屬的切換套筒的相應的軸向滑動。接著相應的切換套筒因此在其相應的中性位置與可能的接通位置中的一個之間沿軸向運動。在切換輥上的切換滑槽在此分別沿軸向方向這樣變化地構成，使得在持續的通過電動機導入的旋轉運動中在分離離合器相應打開時進行自動化的切換變速器的擋位的彼此相繼的切換。
【發明內容】
[0006]現在由上述的現有技術出發，本發明的目的是，提供一種變速器切換裝置，通過該變速器切換裝置能在緊湊的結構中實現切換元件的至少一個切換運動，用于抗旋轉地耦聯和/或用于分離兩個否則相對彼此能旋轉的變速器構件。
[0007]該目的由權利要求1前序部分出發結合其特征部分特征解決。隨后的從屬權利要求給出本發明的相應有利的進一步方案。用于這種變速器切換裝置的切換元件的按本發明的方案由權利要求7至10可見。
[0008]按本發明，變速器切換裝置包括可旋轉地驅動的第一變速器構件，切換元件抗旋轉地且能軸向移動地設置在該變速器構件上，該切換元件能沿軸向運動到至少一個接通位置中。在所述至少一個接通位置中第一變速器構件在此與相應一個在該第一變速器構件上能連接的變速器構件抗旋轉地耦聯，該變速器構件與第一變速器構件相鄰地設置并且否則能相對于其旋轉。此外，切換元件向所述至少一個接通位置和/或離開所述至少一個接通位置的軸向切換運動能通過相應一個切換銷與相應至少一個配屬的凹槽狀的切換滑槽相互作用來觸發，該切換滑槽沿軸向方向至少局部變化地構成。
[0009]在本發明的意義中，變速器構件可以一般性地理解成變速器的能旋轉的或也固定的構件，例如變速器軸、齒輪、殼體或殼體件等。至少在切換變速器的各擋位時，在此相應的變速器構件尤其是參與在變速器的驅動側與從動側之間的功率傳輸。第一變速器構件必然一定是能旋轉驅動的變速器構件例如變速器軸或傳動級的齒輪，而相鄰于該第一變速器構件的在該第一變速器構件上能連接的變速器構件按本發明或者同樣構成為能旋轉驅動的變速器構件，例如構成為變速器軸或者能旋轉地支承的圓柱齒輪，或者也構成為以變速器殼體或變速器殼體件形式的固定構件。在第一方案的情況下所述兩個變速器構件在抗旋轉耦聯之后一起旋轉，而在第二種情況下第一變速器構件在與能連接的變速器構件抗旋轉地連接時固定在該能連接的變速器構件上。
[0010]在此在本發明的意義中切換元件能直接參與第一變速器構件與能連接的變速器構件的抗旋轉的連接，其方式為，在該切換元件沿軸向移動到相應的接通位置中時該切換元件與能連接的變速器構件連接，即本身將轉矩從第一變速器構件傳遞到能連接的變速器構件上。在此，能連接的變速器構件可以具有例如以聯接體形式的附加的構件，用于抗旋轉地耦聯，第一變速器構件的切換元件在該切換元件轉移到接通位置中時與該附加的構件抗旋轉地接觸。取而代之，能連接的其它的變速器構件也可以具有自己的切換元件，該切換元件在能連接的變速器構件方面同樣抗旋轉地且能軸向移動地設置，并且為了兩個變速器構件抗旋轉地耦聯與在第一變速器構件方面設置的切換元件同時運動到一個配屬的接通位置中，在該配屬的接通位置中該切換元件于是與第一變速器構件的切換元件抗旋轉地耦聯。
[0011]但是取代上述可能性，切換元件也可以是這樣的構件，該構件不是直接實現兩個變速器構件的耦聯，而是僅導入抗旋轉的連接，而在此本身不傳遞轉矩。切換元件構成為移動活塞也是可考慮的，該移動活塞在轉移到一個接通位置中時使得與需要耦聯的變速器構件連接的其它構件例如摩擦片組的兩個摩擦片疊相互壓緊并且在此實現變速器構件的耦聯。
[0012]最后按本發明的變速器切換裝置或者構成為單向切換裝置，其中，配屬的切換元件由中性位置僅能運動到一個接通位置；或者也作為雙向切換裝置實現，其中，配屬的切換元件從中性位置沿軸向不僅能沿第一方向而且能沿第二方向運動到相應一個接通位置中，并且在此實現第一變速器構件與相應一個相鄰的能連接的變速器構件的抗旋轉的耦聯。另外在本發明的范圍中也可考慮這種結構，在該結構中僅能在兩個接通位置之間轉換，即沒有切換元件的中性位置是可能的。
[0013]按本發明，變速器切換裝置的切換元件尤其具有環形主體，該環形主體在內圓周上具有軸向延伸的齒部，通過該齒部，主體抗旋轉地且能軸向移動地可以經由在徑向內部的變速器構件上的相應齒部引導。特別優選環形主體構成圓環并且通過一個唯一的元件構成，其中在本發明的范圍中主體由多個零件組成原則上也是可考慮的。于是所述零件至少抗旋轉地相互連接。
[0014]另外原則上按本發明的切換元件能這樣構成，使得在變速器切換裝置中在沿軸向移動到一個接通位置中時實現兩個變速器構件的形鎖合或力鎖合的耦聯。這種切換元件能構成為爪形離合器或爪形制動器的爪形套筒、閉鎖同步器的滑動套筒或者類似結構的構件，該切換元件在兩個變速器構件之間的可能存在的轉速差降低之后實現形鎖合的耦聯。在此，轉速差的降低或者能純粹地通過切換元件與在其它的變速器構件方面設置的元件的接合或者能借助于位于中間的構件例如同步環來實現。此外，切換元件也可以是活塞移動件，該活塞移動件在移動時使得力鎖合的離合器或者制動器例如摩擦片式離合器或摩擦片式制動器的兩個離合器半體相互壓緊。
[0015]現在本發明包括這樣的技術教導，即切換元件在內徑和/或外徑上具有至少一個配屬的切換滑槽，而相應一個切換銷能徑向移動地且與至少一個切換滑槽沿徑向對置地設置在與切換元件相鄰的變速器構件上。替選地或補充地，切換元件在徑向的內徑和/或徑向的外徑上能徑向移動地容納相應一個切換銷，相反至少一個配屬的切換滑槽沿徑向對置于所述相應一個切換銷地在與切換元件相鄰的變速器構件上構成。另外所述相應一個切換銷通過配屬的促動器相應能沿徑向在基本位置與接合位置之間運動，在該接合位置中，所述相應一個切換銷能導入到所述至少一個配屬的切換滑槽中。
[0016]換言之，所述相應一個切換銷和所述至少一個配屬的凹槽狀的切換滑槽沿徑向對置地設置在切換元件與相鄰于該切換元件的變速器構件之間。一方面所述兩個構件中的一個即切換銷或切換滑槽在此能設置在切換元件的內徑或外徑上，相應另一個元件與此相反定位在相鄰的變速器構件的徑向外側或徑向內側上。如果切換元件的各種沿軸向的切換運動通過相應一個切換銷與至少一個配屬的切換滑槽的這樣的相互作用來導入，那么在切換元件和一個或多個不同的沿徑向相鄰的變速器構件方面能設置多個由相應一個切換銷和相應一個切換滑槽構成的偶對。在多個這樣的偶隊中可考慮不同的組合，其中，切換元件在其內徑和/或也在其外徑上容納多個切換銷、多個切換滑槽或者至少一個切換銷和至少一個切換滑槽。這些在此相應對置的元件在此能設置在僅一個相