變速器切換裝置及其切換元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變速器切換裝置，其包括能旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動的第一變速器構(gòu)件，切換元件抗旋轉(zhuǎn)且能軸向移動地設(shè)置在該第一變速器構(gòu)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(gòu)件分別與相應(yīng)一個與該第一變速器構(gòu)件相鄰地設(shè)置并且在該第一變速器構(gòu)件上能連接的變速器構(gòu)件抗旋轉(zhuǎn)地耦聯(lián)，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(yīng)一個切換銷與相應(yīng)至少一個配屬的凹槽狀的切換滑槽相互作用來觸發(fā)，該切換滑槽沿軸向方向至少局部變化地構(gòu)成。另外本發(fā)明涉及一種用于變速器切換裝置的切換元件。
【背景技術(shù)】
[0002]變速器切換裝置用于多級變速器中，以便相應(yīng)變速器的變速器構(gòu)件抗旋轉(zhuǎn)地相互耦聯(lián)，用于形成相應(yīng)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(shè)切換元件，該切換元件根據(jù)具體結(jié)構(gòu)的不同情況在操作時實現(xiàn)相應(yīng)配屬的變速器構(gòu)件的力鎖合或形鎖合的耦聯(lián)。于是該相應(yīng)的切換元件在此通?？剐D(zhuǎn)地且能軸向移動地設(shè)置在兩個需要抗旋轉(zhuǎn)地耦聯(lián)的變速器構(gòu)件中的一個上，并且借助于促動器沿軸向移動到一個相應(yīng)的接通位置中，在該接通位置中在兩個變速器構(gòu)件之間在事先降低可能存在的轉(zhuǎn)速差的情況下實現(xiàn)期望的抗旋轉(zhuǎn)的耦聯(lián)。根據(jù)該促動器的具體結(jié)構(gòu)的不同情況，相應(yīng)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(dǎo)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(zhuǎn)地驅(qū)動的以變速器軸形式的第一變速器構(gòu)件相應(yīng)能與多個相鄰的變速器構(gòu)件耦聯(lián)。在此，其它變速器構(gòu)件相應(yīng)是能旋轉(zhuǎn)地支承在該變速器軸上的齒輪。此外在變速器軸上抗旋轉(zhuǎn)且能軸向運動地設(shè)置多個以切換套筒形式的切換元件，每個滑動套筒由相應(yīng)一個環(huán)形主體組成，該主體在內(nèi)圓周上具有軸向延伸的齒部并且通過該齒部在徑向內(nèi)部的變速器軸方面的對應(yīng)齒部上引導(dǎo)。
[0004]每個滑動套筒現(xiàn)在能相應(yīng)沿軸向在相應(yīng)一個中性位置與相應(yīng)兩個接通位置之間運動，在該中性位置中相應(yīng)的滑動套筒不會將沿軸向位于兩側(cè)的兩個輪齒中的任一個與變速器軸耦聯(lián)，在所述接通位置中變速器軸與相應(yīng)一個齒輪在事先降低轉(zhuǎn)速差的情況下相應(yīng)抗旋轉(zhuǎn)地親聯(lián)。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(yīng)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(xiàn)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(xiàn)切換輥的相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)。
[0005]切換輥在徑向外側(cè)上具有凹槽狀的切換滑槽，所述切換滑槽沿軸向方向相應(yīng)至少局部變化地構(gòu)成并且相應(yīng)換擋撥叉的相應(yīng)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(zhuǎn)運動，那么相應(yīng)切換滑槽的在軸向方向上變化的走向通過在其內(nèi)運動的切換銷實現(xiàn)相應(yīng)換擋撥叉的沿軸向的滑動運動，這轉(zhuǎn)化成在變速器軸上的相應(yīng)配屬的切換套筒的相應(yīng)的軸向滑動。接著相應(yīng)的切換套筒因此在其相應(yīng)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(gòu)成，使得在持續(xù)的通過電動機導(dǎo)入的旋轉(zhuǎn)運動中在分離離合器相應(yīng)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(fā)明內(nèi)容】

[0006]現(xiàn)在由上述的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)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(jié)構(gòu)中實現(xiàn)切換元件的至少一個切換運動，用于抗旋轉(zhuǎn)地耦聯(lián)和/或用于分離兩個否則相對彼此能旋轉(zhuǎn)的變速器構(gòu)件。
[0007]該目的由權(quán)利要求1前序部分出發(fā)結(jié)合其特征部分特征解決。隨后的從屬權(quán)利要求給出本發(fā)明的相應(yīng)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(fā)明的方案由權(quán)利要求7至10可見。
[0008]按本發(fā)明，變速器切換裝置包括可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動的第一變速器構(gòu)件，切換元件抗旋轉(zhuǎn)地且能軸向移動地設(shè)置在該變速器構(gòu)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(gòu)件在此與相應(yīng)一個在該第一變速器構(gòu)件上能連接的變速器構(gòu)件抗旋轉(zhuǎn)地耦聯(lián)，該變速器構(gòu)件與第一變速器構(gòu)件相鄰地設(shè)置并且否則能相對于其旋轉(zhuǎn)。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(yīng)一個切換銷與相應(yīng)至少一個配屬的凹槽狀的切換滑槽相互作用來觸發(fā)，該切換滑槽沿軸向方向至少局部變化地構(gòu)成。
[0009]在本發(fā)明的意義中，變速器構(gòu)件可以一般性地理解成變速器的能旋轉(zhuǎn)的或也固定的構(gòu)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(yīng)的變速器構(gòu)件尤其是參與在變速器的驅(qū)動側(cè)與從動側(cè)之間的功率傳輸。第一變速器構(gòu)件必然一定是能旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的變速器構(gòu)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(gòu)件的在該第一變速器構(gòu)件上能連接的變速器構(gòu)件按本發(fā)明或者同樣構(gòu)成為能旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的變速器構(gòu)件，例如構(gòu)成為變速器軸或者能旋轉(zhuǎn)地支承的圓柱齒輪，或者也構(gòu)成為以變速器殼體或變速器殼體件形式的固定構(gòu)件。在第一方案的情況下所述兩個變速器構(gòu)件在抗旋轉(zhuǎn)耦聯(lián)之后一起旋轉(zhuǎn)，而在第二種情況下第一變速器構(gòu)件在與能連接的變速器構(gòu)件抗旋轉(zhuǎn)地連接時固定在該能連接的變速器構(gòu)件上。
[0010]在此在本發(fā)明的意義中切換元件能直接參與第一變速器構(gòu)件與能連接的變速器構(gòu)件的抗旋轉(zhuǎn)的連接，其方式為，在該切換元件沿軸向移動到相應(yīng)的接通位置中時該切換元件與能連接的變速器構(gòu)件連接，即本身將轉(zhuǎn)矩從第一變速器構(gòu)件傳遞到能連接的變速器構(gòu)件上。在此，能連接的變速器構(gòu)件可以具有例如以聯(lián)接體形式的附加的構(gòu)件，用于抗旋轉(zhuǎn)地耦聯(lián)，第一變速器構(gòu)件的切換元件在該切換元件轉(zhuǎn)移到接通位置中時與該附加的構(gòu)件抗旋轉(zhuǎn)地接觸。取而代之，能連接的其它的變速器構(gòu)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(gòu)件方面同樣抗旋轉(zhuǎn)地且能軸向移動地設(shè)置，并且為了兩個變速器構(gòu)件抗旋轉(zhuǎn)地耦聯(lián)與在第一變速器構(gòu)件方面設(shè)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(gòu)件的切換元件抗旋轉(zhuǎn)地耦聯(lián)。
[0011]但是取代上述可能性，切換元件也可以是這樣的構(gòu)件，該構(gòu)件不是直接實現(xiàn)兩個變速器構(gòu)件的耦聯(lián)，而是僅導(dǎo)入抗旋轉(zhuǎn)的連接，而在此本身不傳遞轉(zhuǎn)矩。切換元件構(gòu)成為移動活塞也是可考慮的，該移動活塞在轉(zhuǎn)移到一個接通位置中時使得與需要耦聯(lián)的變速器構(gòu)件連接的其它構(gòu)件例如摩擦片組的兩個摩擦片疊相互壓緊并且在此實現(xiàn)變速器構(gòu)件的耦聯(lián)。
[0012]最后按本發(fā)明的變速器切換裝置或者構(gòu)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(xiàn)，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(yīng)一個接通位置中，并且在此實現(xiàn)第一變速器構(gòu)件與相應(yīng)一個相鄰的能連接的變速器構(gòu)件的抗旋轉(zhuǎn)的耦聯(lián)。另外在本發(fā)明的范圍中也可考慮這種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中僅能在兩個接通位置之間轉(zhuǎn)換，即沒有切換元件的中性位置是可能的。
[0013]按本發(fā)明，變速器切換裝置的切換元件尤其具有環(huán)形主體，該環(huán)形主體在內(nèi)圓周上具有軸向延伸的齒部，通過該齒部，主體抗旋轉(zhuǎn)地且能軸向移動地可以經(jīng)由在徑向內(nèi)部的變速器構(gòu)件上的相應(yīng)齒部引導(dǎo)。特別優(yōu)選環(huán)形主體構(gòu)成圓環(huán)并且通過一個唯一的元件構(gòu)成，其中在本發(fā)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(zhuǎn)地相互連接。
[0014]另外原則上按本發(fā)明的切換元件能這樣構(gòu)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(xiàn)兩個變速器構(gòu)件的形鎖合或力鎖合的耦聯(lián)。這種切換元件能構(gòu)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(jié)構(gòu)的構(gòu)件，該切換元件在兩個變速器構(gòu)件之間的可能存在的轉(zhuǎn)速差降低之后實現(xiàn)形鎖合的耦聯(lián)。在此，轉(zhuǎn)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(gòu)件方面設(shè)置的元件的接合或者能借助于位于中間的構(gòu)件例如同步環(huán)來實現(xiàn)。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(xiàn)在本發(fā)明包括這樣的技術(shù)教導(dǎo)，即切換元件在內(nèi)徑和/或外徑上具有至少一個配屬的切換滑槽，而相應(yīng)一個切換銷能徑向移動地且與至少一個切換滑槽沿徑向?qū)χ玫卦O(shè)置在與切換元件相鄰的變速器構(gòu)件上。替選地或補充地，切換元件在徑向的內(nèi)徑和/或徑向的外徑上能徑向移動地容納相應(yīng)一個切換銷，相反至少一個配屬的切換滑槽沿徑向?qū)χ糜谒鱿鄳?yīng)一個切換銷地在與切換元件相鄰的變速器構(gòu)件上構(gòu)成。另外所述相應(yīng)一個切換銷通過配屬的促動器相應(yīng)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(yīng)一個切換銷能導(dǎo)入到所述至少一個配屬的切換滑槽中。
[0016]換言之，所述相應(yīng)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?qū)χ玫卦O(shè)置在切換元件與相鄰于該切換元件的變速器構(gòu)件之間。一方面所述兩個構(gòu)件中的一個即切換銷或切換滑槽在此能設(shè)置在切換元件的內(nèi)徑或外徑上，相應(yīng)另一個元件與此相反定位在相鄰的變速器構(gòu)件的徑向外側(cè)或徑向內(nèi)側(cè)上。如果切換元件的各種沿軸向的切換運動通過相應(yīng)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(dǎo)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(gòu)件方面能設(shè)置多個由相應(yīng)一個切換銷和相應(yīng)一個切換滑槽構(gòu)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(nèi)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(yīng)對置的元件在此能設(shè)置在僅一個相