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CN104913050A - 用于机动车辆齿轮箱的换档布置及换档方法 - Google Patents

用于机动车辆齿轮箱的换档布置及换档方法 Download PDF

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Abstract

一种用于机动车辆齿轮箱(16)的换档布置(40)，该换档布置(40)具有限定纵向轴线(36)的壳体(34)、具有以能够相对于壳体(34)轴向地移置的方式安装并且能够联接至换档离合器布置(30)的杆(42)、以及具有以能够相对于壳体(34)旋转的方式安装并且相对于纵向轴线(36)横向地定向的换档轴(60)，换档轴(60)借助于驱动装置(72)以使杆(42)在换档轴(60)沿第一旋转方向(S)旋转的情况下沿第一纵向方向(44)移置的方式联接至杆(42)。这里，该驱动装置为自由轮驱动装置(72)，该自由轮驱动装置(72)构造成使得杆(42)在换档轴(60)沿第二旋转方向(W)旋转的情况下与换档轴(60)脱离联接。

Description

用于机动车辆齿轮箱的换档布置及换档方法
技术领域
本发明涉及用于机动车辆齿轮箱的换档布置,其具有限定纵向轴线的壳体、具有以能够相对于该壳体轴向地移置的方式安装并能够联接至换档离合器布置的杆，并具有相对于该壳体以可旋转的方式安装并且相对于纵向轴线横向地定向的换档轴，该换档轴借助于驱动装置以杆在换档轴沿第一旋转方向旋转的情况下沿第一纵向方向移置的方式联接至杆。
此外，本发明涉及用于致动机动车辆齿轮箱的换档离合器布置的方法，特别是借助于以上说明的类型的换档布置。
背景技术
在机动车辆齿轮箱领域中已知的是以自动的方式接合和脱离该类型的齿轮箱的档位。构造为副轴设计的多阶齿轮箱的机动车辆齿轮箱包括分配至各个档位的多个换档离合器。换档离合器在所有情况下被设计为将齿轮箱的轴连接至分配于该档位的空转齿轮。换档离合器可被构造为，例如，同步换档离合器。
此外，已知的是将相邻的空转齿轮的这种类型的两个换档离合器集成入可借助于单个选择器套筒致动的换档离合器布置中。在一些情况下，换档离合器布置也可包括仅一个换档离合器。
因此，这种类型的机动车辆齿轮箱中目标档位的接合包括首先对这种类型的换档离合器布置进行选择(选择运动)的步骤以及随后将这种类型的换档离合器布置的选择器套筒轴向地移动的步骤(换档运动)。
为了实现这两种类型的运动，已知的是向每个换档离合器布置分配换档杆。此外，这里设置了具有换档指的换档轴。通过换档轴的旋转，换档指通过换档轴中的一个换档轴被引入到驱动凹部中(选择运动)。通过换档轴的轴向运动，所选择的换档杆轴向地移动(换档运动)。这里同样已知的是将换档轴相对于换档杆横向地布置。这里，通过换档轴的轴向运动发生选择操作，以及通过换档轴的旋转发生换档操作。
换档轴的旋转运动和轴向运动要求使用通常包括两个致动器马达的复杂的致动器系统。
此外，为了致动换档离合器布置已知的是使用已知的换档鼓。在所述换档鼓的外周部上，所述换档鼓包括换档轮廓，所述换档轮廓被分配至换档离合器布置并且驱动块接合在所述换档轮廓中，所述换档轮廓在所有情况下联接至选择器套筒。不利地是在这种类型的换档布置中，档位仅能以纯粹顺序的方式接合。多个换档操作(跨多于两个档位的换档操作)因此花费被感觉为不舒服的相对较长的时间。相反，有利的是，换档鼓需要仅一个驱动马达。
在本领域已知的双离合器齿轮箱用于向分齿轮箱(componentgearboxes)中的每个分齿轮箱分配具有专用驱动器的专用换档鼓。因该措施，可在相当地较短的时间内执行多个换档操作。然而，再次要求两个彼此独立地致动的致动器马达以用于相应的换档鼓。
在具有输入轴布置以及两个平行的输出轴——在其上在所有情况下设置有一个以及另一个分齿轮箱的档位——的双离合器齿轮箱中，这里必须额外地设置将换档鼓与处于远处位置的驱动轴之间的距离桥接的复杂的连接元件(已知为连杆)。
此外，在所有情况下形成按照德国专利法的§3(2)的现有技术的较早的德国申请DE10 1013 104 552和DE 10 1013 018 103已经公开了设置已知为推杆而非换档杆的装置，其中，在所有情况下推杆以能够以相反的方式沿轴向方向被迫地移置的方式彼此联接。这里两个杆中仅一个杆被联接至相应的换档离合器布置。推动运动经由主轴驱动器发生，在该主轴驱动器上通过螺母固定有在所有情况下使一个推杆轴向地移动的换档指。
发明内容
针对以上背景，本发明的一个目的为指定一种用于机动车辆齿轮箱的改进的换档布置，以及用于致动机动车辆齿轮箱的换档离合器布置的改进的方法。
在最开始提到的换档布置中，以上目的实际上借助于驱动装置为构造成使得在换档轴沿第二旋转方向旋转的情况下杆从换档轴脱离的自由轮驱动装置的事实来实现。
此外，以上目的通过用于特别是借助于根据本发明的类型的换档布置致动机动车辆齿轮箱的换档离合器布置的方法来实现，换档离合器布置联接至能够轴向移置的杆，相对于杆横向地定向的换档轴能够借助于驱动马达和构造在换档轴上的换档凸轮沿第一旋转方向和第二旋转方向被驱动，该方法具有以下步骤：通过换档轴沿第二旋转方向旋转、在不使杆在该过程中轴向地移动的情况下，通过沿第二旋转方向旋转换档轴来对换档离合器布置进行选择；以及通过沿第一旋转方向旋转换档轴来对换档离合器布置进行换档，换档凸轮使所述杆沿轴向方向移置，以接合换档离合器布置的档位。
通过自由轮驱动装置的方式，根据本发明的换档布置使得有可能使换档轴沿一个旋转方向旋转以选择换档离合器布置，并且沿相反方向旋转以使选择的换档离合器布置换档。因此，通常有可能借助于仅一个单个致动器驱动器实现换档布置，虽然在一些实施方式中出于非一般原因而有利地是提供为两个换档轴提供相应的致动器马达。
致动器马达优选地为能够双向驱动换档轴的电动马达。
此外，根据本发明的换档布置使得有可能相当地更快地执行多项换档操作。由于自由轮驱动装置确保了换档轴与杆之间的脱离联接，因此无必要如同在单个换档鼓的情况下一样，在跨多个档位换低档情况下接合所有中间档位。
另外，根据本发明的换档布置能够利用小量的安装空间来实现。
将换档轴相对于轴向可移置杆横向地布置使得换档布置也可在具有两个输出轴的齿轮箱中通过或不通过相对小的桥接构件(“连杆”)来实现。
换档布置优选地具有多个杆，所述多个杆安装成使得其能够相对于壳体彼此轴向上平行地布置，所述杆中的优选地一半杆能够联接至相应的换档离合器布置。在该情况下，换档轴能够经由对应的多个自由轮驱动装置联接至相应的杆。在换档轴沿第二旋转方向旋转时，因此优选的是若实现所有所述杆从与换档轴脱离。设置在换档轴上用于形成自由轮驱动装置的装置优选地设置为跨换档轴的周部分布，使得在换档轴沿第二旋转方向旋转的情况下，自由轮驱动装置相继地作用，所述自由轮驱动装置确保杆与换档轴之间的相应脱离。
杆优选地在一个平面中平行地彼此相继地定向。
在本实施方式中，换档轴上的自由轮驱动装置的特征布置成以对应的方式轴向地偏移。
换档布置在制造和组装技术方面能够简单地实现，由于其设计为具有非常少的部件，并且能够相对简单地集成入齿轮箱壳体中。
该目的因此完全实现。
特别优选地是，若换档轴能够借助于驱动装置使杆仅沿第一纵向方向移置，其结果是杆被构造为推杆。
该情况下，优选地是若换档布置具有恢复装置，则借助于该恢复装置，杆能够沿相反的第二纵向方向移置。
能够以多种方式实现恢复装置，例如通过使用弹簧等。
根据一个特定的优选的代表了结合权利要求1的前序部分的独立的发明的实施方式，换档布置具有另一杆，该另一杆安装成能够相对于壳体轴向地移置，该杆以及该另一杆经由联接装置彼此联接，该联接装置构造成使得该杆和该另一杆能够沿轴向方向以相反的方式被迫地移置。
该实施方式使得能够在所有情况下将该杆和该另一杆构造作为推杆，将该杆和该另一杆借助于各个驱动装置联接至换档轴使得其能够在换档轴沿第一旋转方向旋转的情况下总是沿第一纵向方向移置。该杆沿第一纵向方向的被迫地移置借助于联接装置引起该另一杆沿第二纵向方向移置，相反该另一杆杆沿第二纵向方向的被迫地移置借助于联接装置引起该杆沿第一纵向方向移置。
不用说驱动装置在换档轴上设置成使得出于齿轮接合的目的的杆与另一杆的同时致动被排除。
其中，在现有技术中，已知为换档杆的装置在所有情况下被分配至换档离合器组，即，作为两个档位的规则，本发明使得能够将专用的杆功能上分配至每个档位。依靠确保能够联接装置。借助于确保能够沿相反的方向被迫地移置的联接装置，这里仅需要将杆中的一个杆联接至换档离合器布置。
如已经提到过的，特别优选地是若该另一杆也经由另一自由轮驱动装置联接至换档轴。
在所有情况下优选地为分配至机动车辆齿轮箱的两个档位的每个换档离合器布置设置在所有情况下包括一个杆和另一杆的一对推杆。
根据另一总体的优选的实施方式，自由轮驱动装置在换档轴上具有换档凸轮，并且在杆上具有凸轮从动区段，换档凸轮在换档轴沿第一旋转方向旋转的情况下作用在杆的凸轮从动区段上，以便使所述杆沿第一纵向方向移动。
凸轮从动区段优选地设置在杆的面向换档轴的端部区域中。
自由轮驱动装置的自由轮驱动功能能够以多种方式发生。首先，能够在杆上设置提供自由轮的属性的特征，和/或在换档轴上设置构成自由轮的属性的特征。
因此，根据一个实施方式优选地是若凸轮从动区段以能够相对于杆的基体移动的方式安装成使得凸轮从动区段能够在换档轴沿第二旋转方向旋转的情况下移动离开换档凸轮，而不使杆沿轴向方向移置。
因此，凸轮从动区段以能够相对于杆移动地安装成使得其能够在换档轴沿第二旋转方向移动的情况下执行屈服运动，其结果是换档凸轮优选地对于杆的轴向方向没有影响。
根据另一优选的实施方式，换档凸轮以可移动的方式安装在换档轴上使得换档凸轮能够在换档轴沿第二旋转方向旋转的情况下移动，特别地，移动离开杆，而不使杆沿轴向方向移置。
在可移动凸轮从动区段的情况下，优选地是若该可移动凸轮从动区段构造成以便相对于杆可枢转，该枢转轴线优选地平行于换档轴延伸。
此外，这里优选地是如果杆及其凸轮从动区段在齿轮箱中定向为使得凸轮从动区段借助于重力穿过进入基本位置中，在该基本位置中，其与杆对准，结果是推力能够在换档轴沿第一旋转方向旋转的情况下经由凸轮从动区段从换档凸轮传递至杆。
在可移动地安装的换档凸轮的情况下，优选地是若该可移动地安装的换档凸轮被借助于弹簧预先压入凸轮位置中，有可能使弹簧通过在换档轴沿第二旋转方向旋转时作用在杆上的换档凸轮被压缩，结果是换档凸轮能够执行屈服运动。所述屈服运动优选地沿径向方向发生。
能够在进一步改进的方案中设置成凸轮依靠换档轴的旋转位置主动地或被动地移动，使得其在沿第一旋转方向的旋转运动开始之前再次可靠地穿过进入凸轮位置中，在该凸轮位置中，换档凸轮能够在关联的杆上施加推力运动。
根据另一优选地实施方式，换档布置设计成致动双离合器齿轮箱的档位，该双离合器齿轮箱具有两个分齿轮箱，至少一个中间凸轮构造在换档轴上，该中间凸轮相对于换档轴的换档凸轮布置成使得在换档轴沿第一旋转方向旋转以便接合分齿轮箱的档位的情况下，该中间凸轮将分配至相同分齿轮箱的另一档位的杆移动到中间位置。
通过该措施，在于同样的分齿轮箱进行换档操作的情况下能够实现换档时间上的提高。特别是，在跨多个档位的换档操作的情况下无必要在目标档位在分齿轮箱中接合之前借助于换档凸轮通过使分配至源档位的杆移置而提前使源档位脱离接合。另外，在目标档位的接合操作的情况下，其中，换档凸轮使分配至目标档位的杆沿第一纵向方向移动，中间凸轮能够确保该相同的分齿轮箱的该至少一个档位脱离接合。
这里，中间凸轮可以构造成径向上比换档凸轮更短，结果是在已经抵达杆的中间位置之后的换档运动的情况下中间凸轮在杆的下方“俯冲”，而不会使所述杆沿换档方向(第一纵向方向)进一步移动。中间凸轮也可以宽至其跨齿轮换档杆以及联接至该齿轮换档杆的换档杆扫过。因此，一旦该类型的中间凸轮在沿换档旋转方向抵达或者齿轮换档杆或者关联的另一换档杆，两个杆均即被推入中间位置中并且刚以此方式啮合的齿轮脱离啮合。由于，换言之，对应的杆在借助于中间凸轮同时致动并且(不得不)在中间处相遇的情况下朝向彼此移动，确保的是档位不会通过该中间凸轮无意地接合。
如以上已经提到的，有利的是若换档轴通过单个电动马达驱动。
换档布置能够因此以较低的成本实现。
换档轴的旋转位置能够例如，通过增益传感器被探测出。这里优选地是若在换档轴上设置有至少一个提到的特征。在此情况下，该换档轴能够例如在控制单元重置后沿第二旋转方向移动，直到到达提到的特征，因此，该提到的特征能够以不用使其必须强迫地接合在档位之间的简单的方式执行。
该提到的特征可以是电子特征(霍尔传感器等)或机械特征。
根据另一优选的代表了结合权利要求1的前序部分的独立发明的实施方式，杆被构造为推杆，驱动装置在换档轴上具有换档凸轮，该换档凸轮在换档轴沿第一旋转方向旋转的情况下作用在杆的轴向端部侧上。
该机械的改进方案使得出于接合档位的目的能够坚定地推动杆的致动。
在一个变体中，换档凸轮能够以可移动的方式安装在这里的换档轴上。
根据一个优选的实施方式，杆在基本本体上具有换档离合器致动区段以及能够相对于该换档离合器致动区段枢转的区段，在该可枢转区段上构造有换档凸轮能够作用于其上的轴向端部侧。
在本实施方式中，可枢转区段形成用于换档凸轮的凸轮从动区段并使得在换档轴沿第二旋转方向旋转的情况下该可枢转区段能够因换档凸轮屈服运动，使得自由轮驱动装置能够以结构上简单的方式实现。
在双离合器齿轮箱的情况下，要么所有档位能够借助于单换档轴操作，要么每个档位被分配推杆形式的专用杆。在该实施方式中，换档轴能够借助于用于换档(沿第一旋转方向)并且用于选择(沿第二旋转方向)的单个驱动马达来实现。
替代性地，有可能提供两个换档轴，所述两个换档轴优选地在每种情况下操作双离合器齿轮箱的分齿轮箱的档位，在该情况下，所述两个换档轴借助于相应的专用驱动马达被驱动。
换档轴优选地具有用于每个推杆的换档凸轮。换档轴相对于杆或所述杆定向成使得换档轴的轴线横向地、特别是相对于杆或所述杆的长度(extent)垂直地、特别是以相对于杆或所述杆倾斜的方式定向。
在一个优选的变体中，杆的凸轮从动区段定位在换档轴的换档凸轮的外接圆的区域中的至少中间位置处，结果是换档凸轮能够作用于杆的轴向端部侧，以将所述杆沿第一纵向方向移动。
此外，可以在基本上无另外附加的花费的情况下借助于附加的推杆对提供单键触控电子线传功能。机动车辆齿轮箱的档位的数目优选地处于从二至八的范围，特别地处于从四至七的范围内，在所有情况下加上至少一个倒档档位。
考虑到换档策略，换档凸轮在换档轴的周部上的布置能够被优化成使得用于选择(沿第二旋转方向的运动)所需的运动(旋转角度)尽可能地少。
总体上，关于换档时间和/或关于安装空间和/或关于成本和/或关于重量的改进均使得减小花费。
每个所述杆优选地具有三个纵向位置，即，中间位置、换档位置以及非换档位置，在该换档位置中，功能上分配至杆的档位被接合，中间位置处于换档位置与非换档位置之间。杆与另一杆之间的联接装置优选地设计成使得在一个位置中，联接装置将两个换档杆均保持在该中间位置中。联接装置若必要的话可设置有闩锁装置。
此外，换档杆能够在所有情况下配备有用于所述三个位置的闩锁装置。
不用说，在以上文本中提到的特征以及仍将在以下文本中说明的特征能够不仅以相应的特定的组合使用，并且也以其它组合使用或以其自身使用，而不背离本发明的范围。
附图说明
本发明的示例性实施方式在图中示出并且将在以下说明书中更详细地说明。在图中：
图1示出具有根据本发明的换档布置的一个实施方式的机动车辆传动系的概略图示，
图2示出了沿着图1中的线II-II的剖视图，
图3示出了图2的可比较图示，换档布置的换档轴执行选择运动，
图4示出了图1至图3中示出的换档布置的一个变体的、图3的可比较图示，
图5示出了根据本发明的换档布置的另一实施方式的、图2的可比较图示，
图6示出了图5的换档布置的、图3的可比较图示，
图7示出了图5和图6的换档布置的一个变体的、图6的可比较图示，
图8示出了图7的换档布置的、图5的可比较图示，
图9示出了根据本发明的另一实施方式的换档布置的另一简略平面图，
图10示出了沿着图9的线X-X的剖视图，
图11示出了沿着图9的线XI-XI的剖视图，以及
图12示出了沿着图9的线XII-XII的剖视图。
具体实施方式
图1概略地示出了用于机动车辆的传动系，该传动系总体上以10来表示。传动系10包括驱动马达12，诸如内燃机或混合驱动单元、离合器布置14、多级齿轮箱形式的机动车辆齿轮箱16以及差动器18，借助于该差动器18，驱动力能够被分配至从动轮20L、20R。
与离合器布置14一起，机动车辆齿轮箱16构造为双离合器齿轮箱。离合器布置14因此包括用于齿轮箱16的奇数档位的第一摩擦离合器22以及用于齿轮箱16的偶数档位的第二摩擦离合器24。以相应的方式，齿轮箱16包括用于奇数档位的第一分齿轮箱26以及用于偶数档位的第二分齿轮箱28。
出于简明的目的，仅示出了机动车辆齿轮箱16的档位中的一些档位。第一分齿轮箱26包括第一换档离合器布置30、借助于该第一换档离合器布置30，例如，档位1和7能够换档。此外，第二分齿轮箱28包括第二换档离合器布置32，借助于该第二换档离合器布置32，例如，档位4和R能够换档。不用说，第一分齿轮箱26可还具有档位3、5以及可能具有档位9，第二分齿轮箱26还可具有档位3、5以及可能具有档位9，第二分齿轮箱28还可包括档位2、6以及可能具有档位8。
如示出的，机动车辆齿轮箱16被构造为副轴设计的多级齿轮箱，并且换档离合器布置30在所有情况下用于将分配至档位的空转齿轮连接至相应的轴。两个分齿轮箱26、28的公共输出连接至差动器18的输入构件。
此外，图1指示了传动系10可具有壳体34，具体地，该壳体34可被构造成齿轮箱壳体。传动系10限定纵向轴线36，具体地，齿轮箱16的轴被布置成平行于所述纵向轴线36。
具体地，传动系10为自动的传动系。所述两个摩擦离合器22、24因而优选地借助于适当的致动器以自动的方式致动，然而图1中未示出该适当的致动器。设置有用于致动(即，接合与脱离)齿轮箱16的档位的在图1中简略地示出的并且以40表示的换档布置。
换档布置40具有用于档位1的推杆42。推杆42以能够相对于壳体34轴向地以移置的方式安装。在图1中，推杆42示出为处于中间位置N，并且能够沿第一纵向方向44移动，由此接合档位1。出于该目的，推杆42具有换档离合器致动区段46，该换档离合器致动区段46经由换档离合器联接器48联接至第一换档离合器布置30。
换档布置40具有另一推杆50，该另一推杆50功能上分配至档位7，也就是说，与档位1分配至相同的换档离合器布置30。该另一推杆50经由联接装置52以使得杆42和该另一杆50能够沿轴向方向以相反的方式被迫地移置的方式联接至推杆42。这里，联接装置52具体地构造成为具有固定在壳体上的杆枢转点的两侧杆。因此，推杆42的沿第一纵向方向44的运动被迫地借助于联接装置52引起该另一推杆50的沿与第一纵向方向44相反的第二纵向方向54的运动。只要推杆42沿第一纵向方向44从图1中使用实线示出的中间位置N移动至换档位置SP，则经由联接装置52联接的该另一推杆50沿第二纵向方向54移动至非换档位置NP。
为了例如在接合档位1之后——其中，所述推杆42移动入换档位置SP——将推杆42再次移动入中间位置N，该另一推杆50因而沿第一纵向方向44移动，因此，推杆42借助于沿第二纵向方向54的联接装置52沿中间位置N的方向移动。
该实施方式形成了用于推杆42的恢复装置55。
用于档位1的推杆42以及用于档位7的另一杆50形成换档布置40的推杆对。为其它档位设置另外的推杆对，即用于档位4的推杆42a和用于档位R的另一推杆50a，推杆42a和50a经由联接装置52a彼此联接。此外，换档布置40包括用于档位3的推杆42b和用于档位5的另一推杆50b，该推杆42b与该另一推杆50b经由联接装置52b彼此联接。最后，换档布置40包括用于档位6的推杆42c以及用于档位2的另一推杆50c，该推杆42c和该另一推杆50c经由联接装置52c彼此联接。操作各个推杆对的方法在所有情况下均是一致的。每个推杆对分配至齿轮箱16的两个分齿轮箱26、28中的一者。推杆对42、50和推杆对42b、50b被分配至第一分齿轮箱26。推杆对42a、50a和推杆对42c、50c被分配至第二分齿轮箱28。
推杆在所有情况下包括位于其沿第二纵向方向54指向的端部处的一个可枢转区段56。该可枢转区段56具有凸轮从动区段57，该凸轮从动区段57位于该可枢转区段56的轴向端部侧上并且能够绕横向地定向特别是相对于纵向轴线36垂直地定向的枢转轴线58枢转。
此外，换档布置40包括换档轴或凸轮轴60，该换档轴或凸轮轴60具有换档轴轴线61，该换档轴轴线61类似地相对于纵向轴线36横向地定向，特别是平行于推杆42、50的可枢转区段56的枢转轴线58定向。
换档轴60能够借助于单个电动马达62沿第一旋转方向S(换档方向)或者第二旋转方向W(选择方向)精确地双向地驱动。
对此替代性地，换档轴60能够通过两个换档轴区段形成，所述两个换档轴区段在所有情况下借助于专用的电动马达来驱动，其在图1中通过第二电动马达63来表示。
推杆42、50布置在平行于换档轴轴线61定向、特别是相对于该换档轴线61平行地偏移的公共平面中。
换档轴60上构造有多个换档凸轮64，所述换档凸轮64在所有情况下分配至推杆42、50中的一者或多级齿轮箱的档位中的一者。换言之，在图1中设置有与在所有情况下被分配至的档位相对应的后缀的换档凸轮64以使得其在所有情况下与分配至其的推杆42或50的纵向长度(extent)对准的方式布置成沿着换档轴轴线61分布。
此外，换档凸轮64被布置成跨换档轴60的周部上分布。在图1中示出的平面图中，例如，换档凸轮64-4向上定向，例如，换档凸轮64-1向下定向。此外，图1简略地指示了换档凸轮64-R承靠用于倒档档位R的另一推杆50a的凸轮从动区段57。换档凸轮64-5被斜向下地引导，并且换档凸轮64-3被布置成在图1中的图示中的相关联的推杆42b的下方。
推杆42、50的可枢转区段56在所有情况下经由简略地指示的铰链68等(图2)以可枢转的方式铰接使得其能够在相应的推杆42、50的基本本体上枢转。这里，铰链68被构造成：使得取决于在多级齿轮箱16中的安装位置，其确保了可枢转区段56大致处于因重力G所致的位置中，如在图2中所示，在该位置中，可枢转区段56与相应的推杆42、50的基本本体对准。代替重力G或者除了重力G外，可设置弹簧，以便将可枢转区段56移动到在图2中示出的基本位置。
在所述基本位置中，可枢转区段56以使得施加在可枢转区段56(更精确地，其凸轮从动区段57)上的轴向力能够沿第一纵向方向44的方向传递至相应的换档杆42、50的基本本体的方式承靠相应的换档轴42、50的基本本体。图2示出了换档凸轮64-R位于旋转位置中的位置，在该位置中，换档凸轮64-R承靠用于倒档档位R的推杆50a的凸轮从动区段57。换档轴60的沿换档方向S的旋转然后引起推杆50a的沿第一纵向方向44的轴向运动，以便以此方式从图2中示出的中间位置N接合倒档档位R。
事先，倒档档位R的推杆50a已经被选择为对应于目标档位(这里的倒档档位)的推杆。这通过选择操作来实现，在该选择操作中，换档轴60已经沿第二旋转方向W(选择方向)旋转，如图3中所示。这里，换档轴60已经旋转直到换档凸轮64-R位于推杆50a的凸轮从动区段57侧上。
在进入所述位置的途中，换档凸轮64-R与关联的推杆(图3中以示例的方式示出为50a)的可枢转区段56的下侧的接触已经在换档轴60沿第二旋转方向旋转期间发生。更准确地，图3示出了一种其中换档凸轮64-R因选择运动W所致已经作用在推杆50a的可枢转区段56的下侧上，使得可枢转区段56已经执行了图3中以70示出的屈服运动的状态。由于该偏转或屈服运动70，换档凸轮64-R的接触在这里对相关联的推杆50a的轴向位置没有影响。换档轴60的旋转方向能够在仅当换档凸轮64-R位于在图2中示出的位置时被反向，以便将推动力沿第一纵向方向44施加在推杆50a上。
在选择操作期间同样能够发生的是，取决于目标换档凸轮离目标推杆有多远，其它档位的换档凸轮已经将其相关联的推杆的可枢转区段偏转，如在图3中简略地示出的。
在相应的档位已经接合之后(图2中另一推杆50a的位置R)，所述档位保持接合直到借助于换档凸轮64-4的推动运动被精确地施加，该推动运动借助于换档凸轮64-4在联接的推杆42a上施加。从图2中示出的位置开始，这里换档轴60沿选择方向W转动，直到换档凸轮64-4位于分配至图2中的换档凸轮64-R的位置中。
因在档位接合之后(以示例的方式，图2中的档位R)，在当选择操作发生时所述档位保持接合的事实，例如在其它分齿轮箱中，可接合另一档位，例如档位1，通过换档轴60首先沿选择方向被移动直到换档凸轮64-1位于被分配至的图2中的换档凸轮64-R的位置中。随后，换档轴可沿换档方向S移动，以便将推杆42移出在图1中示出的中间位置并移入分配至档位1的换档位置SP中。
因换档凸轮跨周部分布地布置的事实，能够在所有情况下将仅一个推杆沿第一纵向方向44以目标方式移动，在一个推杆从中间位置N过渡至换档位置SP期间，其它推杆保持不动。
在以上联系图1至图3示出的实施方式中，换档凸轮64和可枢转区段56在所有情况下一起形成自由轮驱动装置72，该自由轮驱动装置72通过下述事实进行区分：在换档轴60沿换档方向S旋转的情况下，推杆沿第一纵向方向44驱动，反之将杆与换档轴60脱离联接在换档轴沿选择方向W旋转的情况下发生。
尽管以上描述的换档布置40被设计用于具有两个分齿轮箱26、28的双离合器齿轮箱，不用说换档布置40的操作方法可以以相同的方式应用至自动的变速齿轮箱，该自动的变速齿轮箱的离合器布置仅具有单个摩擦离合器并且该自动的变速齿轮箱由副轴设计的能够具有多个前进档位和一个倒档档位的单个齿轮箱形成。类似地有可能通过换档布置40来致动现有的驻车锁定。这里不用说，所需的换档离合器联接器能够与示出的换档离合器联接器48不同。
然而，总体上，换档布置也能够应用至不同类型的机动车辆齿轮箱，例如，应用至转换器(converter)自动齿轮箱或应用至其它多级齿轮箱。
在以下的文本中，将描述用于机动车辆的换档布置的另一些实施方式，其在构造与操作方法方面总体上与图1至图3的实施方式相对应。因而相同的元件以相同的附图标记标示。基本上将在以下的文本中说明差异。
图4示出了对应于图3的图示，其中，可枢转区段56相对于推杆50a的基本本体枢转。这里，推杆50a分配有例如片簧76的形式的弹簧装置76，这确保了可枢转区段56在从其开始位置枢转出之后被可靠地再次引导回图2中示出的基本位置中。弹簧装置76能够被设计成使得其除了重力G之外还起作用，或者代替重力G或者与重力G相反地起作用。
在图5至图8示出的实施方式中，自由轮驱动装置在所有情况下借助于下述事实形成，即，换档凸轮能够径向地以移动的方式安装在换档轴上，以便能够在换档轴沿第二旋转方向旋转而相关联的杆不会沿轴向方向移置的情况下移动换档凸轮。
图5和图6中示出了第一变体。
这里，每个换档凸轮(图5和图6中以示例的方式的换档凸轮64-R’)在换档轴60中被分配一个凹部78。换档凸轮64经由相应的压缩弹簧80从凹部78被径向地压出，以便精确地进入在图5中示出的基本位置，在该基本位置中，换档凸轮64能够在相关联的推杆50a’上施加推动力。
在本实施方式中，推杆在所有情况下可以被构造成一件式的，即无如图1至图4的实施方式中的可枢转区段56。
这里图5示出了自由轮驱动装置72’的换档凸轮64-R’能够在推杆50a’上施加推动力，以便将后者沿第一纵向方向44移动。图6示出了对应的选择操作，其中，换档轴60沿第二旋转方向W旋转。这里示出了换档凸轮64-R’在选择运动W的情况下被从推杆50a’的下侧被径向地向内压入到凹部78中，以获得自由轮属性。
图7和图8中示出了替代性实施方式。这里，自由轮驱动装置72”类似地包括能够被径向地压入到凹部78”中的换档凸轮64-R”。然而，在该变体中，换档凸轮64-R”沿径向方向延伸穿过换档轴60”，并在相反侧上形成恢复凸轮82。
在如图7中示出的选择运动期间，恢复凸轮82与恢复斜面84接触，以便在换档凸轮64-R”俯冲穿过推杆50a’下面之后，因恢复凸轮82与恢复斜面84之间的确实的锁定连接而使恢复凸轮82被径向地压出凹部78”。图8示出了该状态，从该状态起，能够再次开始换档运动S，以便将推杆50a’沿第一纵向方向44轴向地移动。
图9至图12示出了换档布置40”’的另一实施方式，其在构造与操作方法方面总体上与图1至图3的换档布置40相对应。
这里，各个中间凸轮88以被分配至相应的换档凸轮64的方式构造在换档轴60”’上。该中间凸轮88与其相应的换档凸轮64沿周向方向定向并且与换档凸轮64相比具有更小的径向长度。
与换档凸轮沿周向方向对准的中间凸轮88被设计为在推动运动在分配至换档凸轮的推杆上执行的情况下使相同的分齿轮箱的档位的至少一个推杆移动入中间位置中。
这在图9至图12中利用以下示例说明。在图9至图12中，换档凸轮64-R以类似的方式与推杆50a接触地定位在如图2中所示的开始位置。推杆50a用于接合倒档档位R。以与图1至图3的实施方式中正好相同的方式，在换档轴60”’沿换档方向S运动的情况下，推杆50a沿第一纵向方向移动。
这里，分配至换档凸轮64-R的中间凸轮88-6与分配至档位(档位6)的推杆42c轴向上对准，该档位(档位6)与目标档位R定位在相同的分齿轮箱中。
在换档运动期间，中间凸轮88-6能够使推杆42c从非换档位置(参见图1中的NP)开始移动到中间位置N中。这里，中间凸轮88的径向长度被选择成使得其能够使相关联的推杆42c沿第一纵向方向44移置直到推杆42c定位于在图12中示出的中间位置中。在该运动期间或紧随换档轴60”’的该旋转运动之后，分配至换档凸轮64-R的推杆50a然后从中间位置移出进入与接合的倒档档位R对应的换档位置SP(参见图1)中。
这里，分配至换档凸轮的中间凸轮能够使目标档位的分齿轮箱的档位移动到中间位置中。该中间凸轮88优选地构造成使得并且具有的轴向长度(如沿换档轴60”’的纵向方向61的方向观察的)使得其能够将该分齿轮箱的所有其他档位移动入中间位置中，除了分配至经由联接装置52联接至目标推杆的推杆的档位之外。在图9的示例中，中间凸轮88-6能够因此跨该轴向长度(以88-6’示出)延伸，其不但能够将档位6的推杆42c移动到中间位置中，而且还能够将分配至分齿轮箱的档位2的推杆50c移动到中间位置中。其次，中间凸轮88-6’不会延伸至在其中其能够使推杆42a移动的轴向位置，由于推杆42a在推杆50a移动到换档位置SP(R)中的情况下借助于联接装置移动到非换档位置NP中，如图9中所示。
在当前情况下，中间凸轮因此在换档轴沿第一旋转方向旋转以接合分齿轮箱的档位的情况下起作用，以将分配至相同分齿轮箱的另一档位的杆移动到中间位置中。
这种类型的概念也可以应用到设计成用于致动自动变速齿轮箱形式的机动车辆齿轮箱的换档布置中。在该情况下，中间凸轮能够构造成将所有其他的推杆移动到中间位置，除了分配至分配于中间凸轮的换档凸轮的推杆，以及除了经由联接装置联接至推杆的推杆。
总体上，电动马达换档致动装置、特别是用于双离合器齿轮箱的电动马达换档致动装置能够通过本发明来提供，其能够实现缩短换档时间、自由的换档次序以及低的包装需求，优选地通过利用仅一个驱动马达或换档马达并且优选地具有在制造和组装技术方面简单的结构而能够精确。

Claims (12)

1.一种用于机动车辆齿轮箱(16)的换档布置(40)，所述换档布置(40)具有限定纵向轴线(36)的壳体(34)、具有以能够相对于所述壳体(34)轴向地移置的方式安装并且能够联接至换档离合器布置(30)的杆(42)、以及具有以能够相对于所述壳体(34)旋转的方式安装并且相对于所述纵向轴线(36)横向地定向的换档轴(60)，所述换档轴(60)借助于驱动装置(72)以使所述杆(42)在所述换档轴(60)沿第一旋转方向(S)旋转的情况下沿第一纵向方向(44)移置的方式联接至所述杆(42)，
其特征在于，
所述驱动装置为自由轮驱动装置(72)，所述自由轮驱动装置(72)构造成使得所述杆(42)在所述换档轴(60)沿第二旋转方向(W)旋转的情况下与所述换档轴(60)脱离联接。
2.根据权利要求1所述的换档布置，其特征在于恢复装置(55)，借助于所述恢复装置(55)，所述杆(42)能够沿第二纵向方向(54)移置。
3.根据权利要求1或2或者根据权利要求1的前述特征项所述的换档布置，其特征在于，所述换档布置具有以能够相对于所述壳体(34)轴向地移置的方式安装的另一杆(50)，所述杆(42)与所述另一杆(50)经由联接装置(52)彼此联接，所述联接装置(52)构造成使得所述杆(42)和所述另一杆(50)能够沿所述轴向方向以相反的方式被迫地移置。
4.根据权利要求3所述的换档布置，其特征在于，所述另一杆(50)经由另一自由轮驱动装置联接至所述换档轴(60)。
5.根据权利要求1至4中的其中一项所述的换档布置，其特征在于，所述自由轮驱动装置(72)具有位于所述换档轴(60)上的换档凸轮(64)以及位于所述杆(42)上的凸轮从动区段(57)，所述换档凸轮(64)在所述换档轴(60)沿所述第一旋转方向(S)旋转的情况下作用在所述杆(42)的所述凸轮从动区段(57)上，以使所述杆(42)沿所述第一纵向方向(44)移动。
6.根据权利要求5所述的换档布置，其特征在于，所述凸轮从动区段(57)以能够相对于所述杆(42)移动的方式安装成使得所述凸轮从动区段(57)能够在所述换档轴(60)沿所述第二旋转方向(W)旋转的情况下移动离开所述换档凸轮(64)，而不使所述杆(42)沿所述轴向方向移置。
7.根据权利要求5或6所述的换档布置，其特征在于，所述换档凸轮(64’)以可移动的方式安装在所述换档轴(60)上使得所述换档凸轮(64’)能够在所述换档轴(60)沿所述第二旋转方向(W)旋转的情况下移动，而不使所述杆(42)沿所述轴向方向移置。
8.根据权利要求1至7中的其中一项所述的换档布置，其特征在于，所述换档布置(60)被设计成致动双离合器齿轮箱(16)的档位(1-7，R)，所述双离合器齿轮箱(16)具有两个分齿轮箱(26、28)，在所述换档轴(60)上构造有至少一个中间凸轮(88)，所述中间凸轮(88)相对于所述换档轴(60)的换档凸轮(64)布置成使得在所述换档轴(60)沿所述第一旋转方向(S)旋转的情况下，为了接合分齿轮箱(28)的档位(R)，所述中间凸轮(88)将分配至相同的分齿轮箱(28)的另一档位(6)的杆(42)移动到中间位置(N)中。
9.根据权利要求1至8中的其中一项所述的换档布置，其特征在于，所述换档轴(60)通过单个电动马达(62)驱动。
10.根据权利要求1至9中的其中一项或者根据权利要求1的前述特征项所述的换档布置，其特征在于，所述杆(42)构造为推杆，所述驱动装置(72)在所述换档轴(60)上具有换档凸轮(64)，所述换档凸轮(64)在所述换档轴(60)沿所述第一旋转方向(S)旋转的情况下作用在所述杆(42)的轴向端部侧(57)上。
11.根据权利要求10所述的换档布置，其特征在于，所述杆(42)具有换档离合器致动区段(46)和可枢转区段(56)，所述可枢转区段(56)能够相对于所述换档离合器致动区段(46)枢转，所述轴向端部侧(57)构造在所述可枢转区段(56)上，所述换档凸轮(64)能够作用在所述轴向端部侧(57)上。
12.一种用于特别是借助于根据权利要求1至11中的其中一项所述的换档布置(40)致动机动车辆齿轮箱(16)的换档离合器布置(30)的方法，所述换档离合器布置(30)联接至能够轴向移置的杆(42)，相对于所述杆(42)横向地定向的换档轴(60)能够借助于驱动马达(62)和构造在所述换档轴(60)上的换档凸轮(64)沿第一旋转方向(S)和第二旋转方向(W)被驱动，所述方法具有下述步骤：
-在不使所述杆(42)在所述过程中轴向地移动的情况下，通过沿所述第二旋转方向(W)旋转所述换档轴(60)来对所述换档离合器布置(30)进行选择；以及
-通过沿所述第一旋转方向(S)旋转所述换档轴(60)来对所述换档离合器布置(30)进行换档，所述换档凸轮(64)使所述杆(42)沿所述轴向方向移置，以接合所述换档离合器布置(30)的档位。
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