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CN114270079B - 挡位选择鼓装置和具有这样的挡位选择鼓装置的变速器装置 - Google Patents

挡位选择鼓装置和具有这样的挡位选择鼓装置的变速器装置 Download PDF

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CN114270079B CN202080061041.5A CN202080061041A CN114270079B CN 114270079 B CN114270079 B CN 114270079B CN 202080061041 A CN202080061041 A CN 202080061041A CN 114270079 B CN114270079 B CN 114270079B
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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的动力传动系中的换挡单元的挡位选择鼓装置，所述挡位选择鼓装置包括：具有马达轴（4）的旋转驱动装置（3），所述马达轴（4）能够沿着两个旋转方向（R1、R2）旋转地驱动；以及两个挡位选择鼓（5、6），所述挡位选择鼓与所述马达轴（4）如此驱动连接，从而根据所述马达轴（4）的旋转方向所述挡位选择鼓（5、6）之一旋转地被驱动，而另一个挡位选择鼓（6、5）则无旋转。此外，本发明涉及一种具有这样的挡位选择鼓装置（2）的变速器装置（35）。

Description

挡位选择鼓装置和具有这样的挡位选择鼓装置的变速器装置
技术领域
本发明涉及一种尤其用于机动车的动力传动系的用于切换多个换挡元件的挡位选择鼓装置以及一种具有这样的挡位选择鼓装置的变速器装置。
背景技术
由DE 102 03 633 A1已知一种具有凸轮传动装置的变速器的换挡装置，所述凸轮传动装置具有以能旋转的方式在轴上得到导引的、设有至少一条槽轨的换挡元件。至少一个换挡器件嵌合在所述槽轨中，所述换挡器件在换挡元件旋转时通过槽轨的形状而能够相应地轴向运动。所述槽轨具有作为升挡槽来构成的升挡行程和为降挡而设置的降挡行程。所述降挡行程被构造为降挡槽，该降挡槽在降挡的期间将换挡器件导引到相当于空挡位置的轴向的换挡位置中。
由WO 2019/063227 A1已知一种机动车变速器，该机动车变速器具有一个带有两条槽轨的能旋转的挡位选择鼓。第一槽轨具有前轨道区段、后轨道区段和作为死巷结构来构成的侧面区段。轨迹跟随元件嵌合到所述槽轨中，所述轨迹跟随元件与驻车闭锁器如此耦合，使得所述轨迹跟随元件在侧面区段中的布置引起驻车闭锁器的所挂入的状态。设置了第二轨迹跟随元件，该第二轨迹跟随元件嵌合到第二槽轨中并且与用于切换机动车的前进挡位的换挡拨叉耦合。
由WO 2018/141551 A1已知一种用于双离合器变速器-动力传动系的挡位选择鼓装置。所述装置包括第一挡位选择鼓和第二挡位选择鼓，其中所述第一挡位选择鼓通过第一行星齿轮组装置与第一电动机耦合，并且所述第二挡位选择鼓通过第二行星齿轮组装置与第二电动机耦合。
由WO 2015/058753 A2已知一种具有挡位选择鼓的变速器操纵装置。
由DE 100 11 271 A1已知一种具有换挡和选择装置的分级变速器，所述换挡和选择装置具有凸轮元件。
具有挡位选择鼓和换挡拨叉的装置例如应用在多挡变速器中，其中能够手动地或以机电的方式进行操纵。挡位选择鼓通常在外表面上具有周向槽，一个或多个换挡拨叉能够嵌合到所述周向槽中。通过挡位选择鼓的旋转，使所述换挡拨叉相应于槽轮廓来运动，从而以预定义的顺序换挡，所述顺序通过槽轮廓来限定。如果应该彼此独立地切换多个换挡元件，则对每个换挡元件来说需要自身的带有调整机构的挡位选择鼓。
发明内容
本发明的任务是，提出一种挡位选择鼓装置，所述挡位选择鼓装置允许切换多个换挡元件并且具有简单的在结构上的构造。此外，所述任务在于，提出一种具有这样的挡位选择鼓装置的变速器装置，所述变速器装置容易地构造。
为了解决所述任务，提出一种用于机动车-动力传动系的换挡单元的挡位选择鼓装置，其包括：具有马达轴的旋转驱动装置，所述马达轴能够沿着两个旋转方向旋转地驱动；和两个挡位选择鼓，所述挡位选择鼓与马达轴如此驱动连接，从而根据所述马达轴的旋转方向所述挡位选择鼓之一旋转地被驱动，而另一个挡位选择鼓则是无驱动的。
所述装置允许用仅仅一个旋转驱动装置通过独立的切换动作来切换两个换挡系统。所述换挡系统能够是传递转矩的换挡单元的部件、例如变速器、离合器、尤其是用于可选地能驱动的动力传动系的关断式离合器和/或驻车闭锁器的部件。在此可行的是，所述两个挡位选择鼓用于操纵相同的或不同的换挡单元。
在本公开文件的范围中，用“驱动连接”尤其应该一起包括马达轴与相应的挡位选择鼓轴之间的转矩传递的每种形式。尤其能够在马达轴与相应的鼓轴之间设置变速级、例如齿轮对。
所述旋转驱动装置被设计用于沿着两个旋转方向旋转地驱动马达轴。优选的是，所述旋转驱动装置以机电的伺服马达或电动机的形式来构成，其中其它的旋转驱动装置、如液压的或气动的驱动装置也是可行的。
这两个挡位选择鼓也能够被称为换挡鼓，它们单独地构成并且根据旋转驱动装置的旋转方向能够彼此独立地旋转地驱动。这两个挡位选择鼓尤其与旋转驱动装置如此驱动连接，从而在沿着第一旋转方向驱动马达轴时所述第一挡位选择鼓旋转地被驱动，而所述第二挡位选择鼓则是无驱动的，并且反之亦然，从而在沿着相反的第二旋转方向驱动马达轴时所述第二挡位选择鼓旋转地被驱动，而所述第一挡位选择鼓则是无驱动的。用“无驱动的”在当前的公开内容的范围内在概念上一起包括的是：所属的驱动轴相对于挡位选择鼓被扭转，也就是说，所述挡位选择鼓沿着旋转方向与驱动轴脱耦并且尤其能够静止不动。
每个挡位选择鼓能够与马达轴通过所属的单向离合器来连接。这样的单向离合器如此设计而成，使得输入件沿着第一旋转方向与输出件建立传递转矩的连接，并且沿着相反的旋转方向能够相对于所述输出件自由旋转。就这点而言，所述单向离合器也能够被称为空程离合器、单向的离合器或超程离合器。所述第一和第二单向离合器原则上能够布置在马达轴与所属的挡位选择鼓之间的在动力传动系中的任意位置处。在此，所述第一和第二单向离合器彼此间如此构成或者布置，从而沿着马达轴的每个旋转方向一个单向离合器闭合，而另一个单向离合器打开，并且反之亦然。因此，所述两个换挡系统能够通过对于旋转方向的相应的选择来选择性地被操纵。因此，伺服马达能够彼此独立地操纵两个换挡机构。
尤其所述第一挡位选择鼓能够通过第一单向离合器与驱动轴连接，该第一单向离合器在沿着第一旋转方向驱动马达轴时锁止且在沿着第二旋转方向驱动马达轴时释放，并且所述第二挡位选择鼓能够通过第二单向离合器与驱动轴连接，该第二单向离合器在沿着第二旋转方向驱动马达轴时锁止并且在沿着第一旋转方向驱动马达轴时释放。
根据第一种实施方式，所述两个挡位选择鼓布置在共同的驱动轴上，所述驱动轴与马达轴驱动连接。根据第二种实施方式，所述两个挡位选择鼓能够布置在两根单独的驱动轴上，所述两根单独的驱动轴都与马达轴驱动连接。在此，所述两根挡位选择鼓轴能够彼此平行地或成角度地布置。在使用两根轴时，所述单向离合器能够代替布置在挡位选择鼓与挡位选择鼓轴之间而在动力传动系中布置在伺服马达与挡位选择鼓轴之间。
每个挡位选择鼓具有至少一个环绕的调节轮廓，所述调节轮廓尤其能够以导引槽的形式来构成。所述调节轮廓在周缘范围内如此构成，使得其至少具有一个第一轮廓区段和一个第二轮廓区段，它们在轴向上相互间隔开并且通过一个坡度区段相互连接。能够为每个挡位选择鼓设置至少一个换挡构件、例如换挡拨叉，其与环绕的调节轮廓共同作用。通过所述至少两个轮廓区段，可以相应地实现所述换挡构件的至少两个换挡位置。
在具体的说明中，所述第一挡位选择鼓能够在第一外周面上具有用于切换第一换挡构件的第一调节轮廓，并且所述第二挡位选择鼓能够在第二外周面上具有用于切换第二换挡构件的第二调节轮廓。
不言而喻，能够设想用于所述挡位选择鼓的任意的应用和所述调节轮廓的相应的设计方案。例如，一个或多个调节轮廓例如能够被构造用于切换换挡变速器的至少两个挡位、用于操纵驻车闭锁器、用于操纵换挡离合器并且/或者用于锁止差速器。
能够设置用于所述两个挡位选择鼓中的至少一个挡位选择鼓的卡锁机构，以便将相应的挡位选择鼓保持在限定的旋转位置中。所述卡锁机构能够比如包括卡锁元件，所述卡锁元件能够有弹性地嵌合到卡锁凹部中。例如，所述挡位选择鼓能够具有一个或多个在周缘范围内分布的卡锁凹部，与位置固定的构件相连接的卡锁元件能够卡锁地嵌合到所述卡锁凹部中。
根据一种实施方式，为所述第一挡位选择鼓和第二挡位选择鼓中的至少一个挡位选择鼓设置了传感器，所述传感器被设计用于识别所属的挡位选择鼓的旋转位置。为此，所述挡位选择鼓能够具有一个或多个在周缘范围内分布的发送器元件，所述发送器元件的位置能够由所述传感器来检测。
附图说明
下面借助于附图对优选的实施方式进行解释。其中：
图1部分地以纵剖面示出了在第一种实施方式中用于对用于机动车的动力传动系的换挡单元进行操纵的按本发明的挡位选择鼓装置；
图2以轴向视图示出图1的装置的挡位选择鼓；
图3示出了图1的装置的具有示意性绘出的调节轮廓的第二挡位选择鼓的周向展开图；
图4示出了图1的装置的具有示意性地绘出的调节轮廓的第一挡位选择鼓的周向展开图；
图5示出了在一种改动的实施方式中用于图1的装置的具有示意性地绘出的调节轮廓的挡位选择鼓的周向展开图；
图6部分地以纵剖面示出了在第二种实施方式中用于对用于机动车的动力传动系的换挡单元进行操纵的按本发明的挡位选择鼓装置；并且
图7以剖面图示意性示出了具有按本发明的挡位选择鼓装置的驱动装置。
具体实施方式
下面共同描述的图1至4示出了一种用于对用于机动车的动力传动系（未示出）的一个或多个换挡单元进行操纵的挡位选择鼓装置2。所述挡位选择鼓装置2具有旋转驱动装置3以及两个能够由旋转驱动装置3的驱动轴4旋转地驱动的挡位选择鼓5、6。所述旋转驱动装置3被构造用于沿着第一旋转方向R1和相反的第二旋转方向R2旋转地驱动所述驱动轴4。所述挡位选择鼓5、6与驱动轴4如此驱动连接，使得所述挡位选择鼓根据驱动轴4的旋转方向R1、R2旋转地被驱动或者是无驱动的或者是静止不动的。
所述挡位选择鼓装置2能够用于切换各种不同的换挡单元、例如用于切换换挡变速器的至少两个挡位、用于操纵驻车闭锁器、用于操纵换挡离合器并且/或者用于锁止差速器。所述挡位选择鼓装置2也能够称作为致动器装置。所述旋转驱动装置3例如能够以电动机的形式来构成，但不限于此。所述旋转驱动装置3的驱动轴4也能够被称为马达轴。
根据本实施方式，所述两个挡位选择鼓5、6布置在共同的驱动轴7上，所述驱动轴与马达轴4驱动连接并且也能够称作为挡位选择鼓轴。处于马达轴4与挡位选择鼓轴7之间的动力传动系8包含可选的变速级9，所述变速级被设计用于将旋转驱动装置3的旋转运动从快速转换为慢速。不言而喻，能够根据技术要求来选择或设计从旋转驱动装置3到挡位选择鼓5、6的旋转运动的传动比。所述变速级9包括与马达轴4抗扭转地连接的小齿轮（Ritzel）10和与挡位选择鼓轴7抗扭转地连接的齿轮11，它们彼此啮合。
所述两个挡位选择鼓5、6单独地构成并且根据旋转驱动装置3的旋转方向R1、R2能够彼此独立地旋转地驱动。在沿着第一旋转方向R1驱动马达轴4时，所述第一挡位选择鼓5旋转地被驱动，而所述第二挡位选择鼓6则是无驱动的或者说是无旋转的。在沿着相反的第二旋转方向R2驱动马达轴4时，所述第二挡位选择鼓6旋转地被驱动，而所述第一挡位选择鼓5则是无驱动的或者说是无旋转的。在此，“无驱动的”尤其指的是，所述挡位选择鼓轴7能够相对于相应的挡位选择鼓旋转，其中所述挡位选择鼓能够静止不动。
在当前的实施方式中，所述两个挡位选择鼓5、6与挡位选择鼓轴7分别通过所属的单向离合器（Freilauf）15、16来连接。所述单向离合器15、16在当前的实施方式中分别在挡位选择鼓轴7与相应的挡位选择鼓5、6之间以沿着相反的旋转方向起作用的方式来构成。在所述挡位选择鼓轴7沿着第一旋转方向旋转时，转矩通过所述第一单向离合器15被传递到第一挡位选择鼓5上，而所述第二单向离合器16则是无转矩的，因而所述第二挡位选择鼓6静止不动。当所述挡位选择鼓轴7沿着相反的旋转方向旋转时，所述第一单向离合器15中断转矩传递，因而所述第一挡位选择鼓5静止不动，而转矩则通过所述第二单向离合器16被传递到第二挡位选择鼓6上，以便使其转动。
所述单向离合器15、16能够任意地构成，以便实现技术功能性——沿着一个旋转方向的耦合和沿着相反的旋转方向的退耦。例如，单向离合器15、16能够分别包括单向离合器输入件、单向离合器输出件以及一个或多个在周缘范围内布置在输入件与输出件之间的夹紧体14。所述夹紧体14例如能够以滚子、非圆形的本体或棘爪的形式来构成。在此，所述第一单向离合器输出件通过第一挡位选择鼓5的区段13来形成，并且所述第一单向离合器输入件通过挡位选择鼓轴7的区段12来形成。在径向上在轴与鼓之间，多个夹紧体14在周缘范围内分布地布置。所述第二单向离合器16的结构或布置相应地在通过挡位选择鼓轴的第二区段17形成的第二单向离合器输入件与第二挡位选择鼓6的、作为输出件的区段18之间，在它们之间布置了所述夹紧体19。
所述挡位选择鼓轴7能够通过支承器件21、22以能围绕着旋转轴线A7旋动的方式被支承在位置固定的构件（未示出）中。在所述两个挡位选择鼓5、6之间设置了用于进行旋转脱耦的轴向轴承23，以便所述两个挡位选择鼓能够无摩擦地相对于彼此旋转。
尤其在图1中能够看出，每个挡位选择鼓5、6具有环绕的调节轮廓25、26，所述调节轮廓当前以槽轨道的形式来构成，而不局限于此。能够根据调节轮廓25、26的数量，为每个挡位选择鼓5、6设置至少一个例如呈换挡拨叉的形式的调节元件，所述调节元件与环绕的调节轮廓共同作用。例如，所述调节元件能够相应通过与调节轮廓共同作用的轨迹跟随元件来轴向地被操纵。为此，所述轨迹跟随元件嵌合到所属的挡位选择鼓5、6的调节轮廓25、26中并且通过挡位选择鼓的旋转来相应地轴向运动，使得与所述轨迹跟随元件连接的所属的换挡拨叉也相应于调节轮廓25、26来轴向移动。不言而喻，所述调节轮廓能够根据用于有待切换的结构单元的技术要求来构成。
所述第一挡位选择鼓15的在图4中示出的示范性的调节轮廓25被设计用于实现三个换挡位置Pa、Pb、Pc。为此，在所述挡位选择鼓5的旋转半圈的范围内、也就是说在180°的旋转角度的范围内，所述调节轮廓25具有无坡度的第一区段25a、与其邻接的具有轴向的坡度的过渡区段25t、无坡度的中间区段25b、具有轴向的坡度的第二过渡区段25s以及无坡度的第二区段25c。所述周向延伸的第二半部、即从180°至360°的半部与此对称地构成，其中各个区段25s’、25b’、25t’设有画线的上标。在所述轨迹跟随元件嵌合到第一区段25a中时，所述换挡拨叉或者说所述变速器的第一换挡位置Pa靠置，所述第一换挡位置例如能够形成所述变速器的第一挡位。在将所述挡位选择鼓相对于换挡位置Pa扭转90°时，所述轨迹跟随元件移动到中间的换挡位置Pb中，该中间的换挡位置例如能够形成变速器的空挡位置。在所述挡位选择鼓5转动半圈（180°）时，所述轨迹跟随元件处于第二换挡位置Pc中，该第二换挡位置例如能够形成变速器的第二挡位。在继续转动所述挡位选择鼓5时，所述变速器能够从第二位置Pc出发再次首先被切换到中间的或者空挡的换挡位置Pb （在270°处）中，并且从那里被切换到与变速器的第一挡位相对应的初始位置（在360°处）或者第一换挡位置Pa中。
为了可靠地挂入或者保持所述换挡位置Pa、Pb、Pc，能够可选地设置一种用于所述两个挡位选择鼓5、6中的至少一个挡位选择鼓的卡锁机构27、28。在此，所述卡锁机构27、28包括卡锁元件29，该卡锁元件29能够卡锁地嵌合到挡位选择鼓5、6的凹部30中。在此，所述卡锁凹部30的数量优选对应于有待限定地占据的换挡位置。在当前情况下，为所述第一挡位选择鼓5设置了四个卡锁凹部30a、30b、30c、30b’，所述卡锁凹部相应于轮廓区段25a、25b、25c、25b’或者换挡位置Pa、Pb、Pc在周缘范围内布置。所述卡锁元件29当前以球体的形式来构成，所述球体由弹簧32径向向内朝挡位选择鼓5的旋转轴线A7的方向来加载。所述弹簧32能够被接纳或者支撑在位置固定的壳体33中。
所述第二挡位选择鼓6的在图3中示出的示范性的调节轮廓26被设计用于实现两个换挡位置Pa、Pb。为此，所述调节轮廓26在挡位选择鼓6的旋转一圈的范围内、也就是说在围绕着旋转轴线的360°的范围内具有无坡度的第一区段26a和与第一区段在轴向上隔开的无坡度的第二区段26b，它们通过具有轴向的坡度的过渡区段26t、26t’来连接。在所述第二挡位选择鼓6的轨迹跟随元件嵌合到第一区段26a中时，所述换挡拨叉的或者与之连接的换挡单元的第一换挡位置Pa靠置。在所述挡位选择鼓相对于第一换挡位置Pa转动了180°时，所述轨迹跟随元件移动到第二换挡位置Pb中，因而所述换挡拨叉被移到第二换挡位置Pb中。在继续转动所述挡位选择鼓6时，再次到达所述第一换挡位置Pa等等。
为了可靠地挂入或保持所述两个换挡位置Pa、Pb，在所述第二挡位选择鼓6中也设置了可选的卡锁机构28。在当前情况下，为所述第二挡位选择鼓6仅仅设置了两个卡锁凹部31a、31b，所述卡锁凹部相应于轮廓区段26a、26b或者换挡位置Pa、Pb在周缘范围内布置。所述用于第二挡位选择鼓6的卡锁机构28相应于第一挡位选择鼓5的卡锁机构27来构成，因而简短地参考以上描述。
所述两个挡位选择鼓5、6中的至少一个挡位选择鼓能够设有传感器，以便识别所属的挡位选择鼓的旋转位置Pa、Pb、Pc。为此，所述挡位选择鼓5、6能够具有一个或多个在周缘范围内分布的发送器元件，所述发送器元件的位置能够由所述传感器来检测。所述发送器元件尤其能够布置在代表着换挡位置的旋转位置中，从而能够可靠地识别所述换挡位置的挂入。
图5以用于具有调节轮廓的改动的设计方案的按本发明的挡位选择鼓装置的展开图示出了另一挡位选择鼓5。所述挡位选择鼓5在结构和工作方式方面大部分对应于图1和图4的实施方式，因而关于共同点要参考以上描述。在此，相同的或改动的细节设有与在上述附图中相同的附图标记。下面要讨论本实施方式的特点。
按照图5的挡位选择鼓5具有两个调节轮廓24、25，它们被设计用于实现四个换挡位置Pa、Pb、Pc、Pd。为此，其中一个调节轮廓24在挡位选择鼓5的旋转半圈（＝180°旋转角）的范围内具有无坡度的第一区段24a（用于第一换挡位置Pa或第一挡位）、与第一区段邻接的具有轴向坡度的过渡区段24t、无坡度的第二区段24b （用于第二换挡位置Pb或者第二挡位）、具有轴向坡度的第二过渡区段24s以及无坡度的中间区段24c（空挡位置）。所述周缘延伸的第二半部、也就是从180°至360°的半部与此对称地构成。
另一调节轮廓25在挡位选择鼓5的旋转半圈（也就是说180°的旋转角）的范围内具有无坡度的轴向中间的区段25a（空挡位置）、与该区段邻接的具有轴向坡度的第一过渡区段25t、无坡度的第一区段25b （用于第三换挡位置Pc或者第三挡位）、具有轴向坡度的第二过渡区段25s以及无坡度的第二区段25c （用于第四换挡位置Pc或者第四挡拉）。所述调节轮廓25的周缘延伸的第二半部、也就是从180°至360°的半部与此对称地构成。
所属的轨迹跟随元件嵌合到两个调节轮廓24、25中的每一个调节轮廓中。在此，所述调节轮廓24、25如此相互协调，从而当所述调节轮廓24的轨迹跟随元件经过换挡区段24a和24b或者布置在其中时，所述调节轮廓25的轨迹跟随元件在这个旋转角范围内处于区段25a中、也就是说处于空挡位置中。反之而相应地规定，当所述调节轮廓25的轨迹跟随元件经过换挡区段25b和25c或者布置在其中时，所述调节轮廓24的轨迹跟随元件在这个旋转角范围内处于区段24c中、也就是说处于空挡位置中。
为了可靠地挂入或者保持所述四个换挡位置Pa、Pb、Pc、Pd，在按照图5的挡位选择鼓5中也能够设置可选的卡锁机构28。在此，当前为所述挡位选择鼓5设置了六个卡锁凹部30a、30b、30c、30d、30c’、30b’，所述卡锁凹部相应于轮廓区段24a、24b、25b、25c或者换挡位置Pa、Pb、Pc、Pd在周缘范围内布置。
图6示出了按本发明的挡位选择鼓装置2的第二种实施方式，所述第二种实施方式大部分相应于按照图1至4的实施方式，因而关于共同点要参考以上描述。在此，相同的或彼此相对应的细节设有相同的附图标记。
按照图6的当前的实施方式的区别是，所述两个挡位选择鼓5、6布置在两根分开的驱动轴7、7’上。所述两根驱动轴7、7’分别与马达轴4驱动连接。处于马达轴4与挡位选择鼓轴7、7’之间的相应的动力传动系8、8’分别包含变速级9，以便将旋转驱动装置3的旋转运动从快速转换成慢速。所述用于第一挡位选择鼓5的第一变速级9包括与马达轴4连接的小齿轮10和与挡位选择鼓轴7连接的齿轮11，所述小齿轮和所述齿轮彼此啮合。所述用于第二挡位选择鼓6的第二变速级9’包括小齿轮10和与第二挡位选择鼓轴7’连接的第二齿轮11’，所述小齿轮和所述齿轮彼此啮合。在此，所述两根挡位选择鼓轴7、7’当前平行地布置，其中其它的布置也是可能的。
此外能够看出，所述第一齿轮11和第二齿轮11’当前具有不同的直径，从而产生用于所述两个挡位选择鼓5、6的不同的传动比。然而，不言而喻，所述传动比也能够是相同的。
在当前的实施方式中，所述单向离合器15、16分别布置在相应的挡位选择鼓5、6与所属的挡位选择鼓轴7、7’之间。然而，根据一种改动的实施方式，也可能的是，一个或两个单向离合器15、16也在相应的动力传动系8、8’中布置在旋转驱动装置3与挡位选择鼓轴7、7’之间。
图7示出了按本发明的变速器装置35，所述变速器装置具有按照图1的按本发明的挡位选择鼓装置2。在此所述包括换挡变速器36和差速器37的变速器装置35能够由电动机38驱动。电动机38和变速器装置35共同形成用于驱动机动车的驱动轴的电驱动装置。在此，所述电驱动装置能够用作唯一的驱动源或者与附加的驱动源一起使用。
所述电动机38的马达轴与传动轴39连接。所述换挡变速器36包括两个切换等级，使得所导入的转矩能够以两个不同的传动比i1、i2从传动轴39被传递到中间轴40上。所述中间轴40与差速器37的差速器基座41驱动连接。借助于差速器37，所导入的转矩被分配到两根半轴上，以用于驱动车轮。设置了联接器单元（Kupplungseinheit）42，所述联接器单元能够由挡位选择鼓装置2来操纵，以便将换挡变速器36选择性地切换到空挡位置、第一挡位或第二挡位中。在这里仅仅示意性地示出的挡位选择鼓装置2例如能够根据图1构造有按照图3和4的挡位选择鼓5、6。
所述换挡变速器36被构造为减速变速器，从而将由电动机38引入的旋转运动由快速转换为慢速。第一变速级包括以能旋转的方式被支承在驱动轴39上的第一主动轮44和与中间轴40抗扭转地连接的第一中间齿轮45，所述第一主动轮和所述第一中间齿轮彼此啮合。第一主动轮44和第一中间齿轮45形成具有第一传动比i1的第一齿轮组。第二变速级包括以能旋转的方式被支承在驱动轴39上的第二主动轮46和与中间轴40抗扭转地连接的第二中间齿轮47，所述第二主动轮和所述第二中间齿轮彼此啮合。第二主动轮46和第二中间齿轮47形成具有第二传动比i2的第二齿轮组。第三变速级包括与中间轴40连接的从动齿轮47和与其啮合的、固定地与差速器基座41连接的环轮48。
所述差速器基座41以能围绕着旋转轴线A41旋转的方式被支承在壳体43中。所述差速器37此外包括多个差动齿轮49和两个半轴齿轮50、51，其中所述差动齿轮49在差速器基座41中以能旋转的方式被支承在垂直于旋转轴线A41的轴上，并且所述两个半轴齿轮50、51分别以能与旋转轴线A41同轴地旋转的方式来布置并且与差动齿轮49啮合。从环轮48导入到差速器基座41中的转矩通过差动齿轮49被传递到两个半轴齿轮50、51上，在这两个半轴齿轮之间存在平衡作用。所述半轴齿轮50、51为了进行转矩传递而在角运动下借助于同步万向节52、53与所属的半轴（未示出）相连接，所述半轴将转矩传递到车轮上。
所述联接器单元42轴向地布置在第一主动轮44与第二主动轮46之间。所述联接器单元被设计用于将转矩从驱动轴选择性地传递到第一主动轮44或第二主动轮46上。为此设置了耦合元件54，该耦合元件能够将与驱动轴39抗扭转地连接的联接器输入件可选地与第一主动轮44或第二主动轮46连接起来。所述耦合元件54以滑动套筒的形式来构成，所述滑动套筒以抗扭转的并且能轴向移动的方式被保持在联接器输入件上。
对于所述滑动套筒54的操纵通过按本发明的挡位选择鼓装置2的第一挡位选择鼓5来进行。通过沿着第一旋转方向R1操纵旋转驱动装置3的方式使所述第一挡位选择鼓5扭转，而所述第二挡位选择鼓6静止不动。在此，所述与调节轮廓25共同作用的轨迹跟随元件55跟着运动并且使与其连接的尤其呈换挡拨叉的形式的换挡构件54沿着轴向方向运动。所述换挡拨叉56啮合到滑动套筒54的环形槽中。所述挡位选择鼓装置2能够由电子调节器来操控并且按需要根据机动车的当前的或所期望的行驶状态由所述电子调节器来操控。
本变速器装置35包括由第一功率路径和在功能上并联的第二功率路径形成的两挡线路（Zweigangsschaltung）。通过相应地将所述挡位选择鼓装置2操控到第一或第二换挡位置Pb、Pc中这种方式，所述联接器单元42能够将转矩选择性地通过第一功率路径（齿轮44、45、47、48）或作为替代方案通过第二功率路径（齿轮46、47、48）从电动机38传递到差速器37上。
当所述轨迹跟随元件55嵌合到调节轮廓25的中间区段中时，所述换挡拨叉56相应地处于轴向中间的换挡位置（N）中，该换挡位置相应于换挡变速器36的空挡位置。在这个位置中，所述电动机38和差速器37彼此退耦，从而在所述半轴与所述电动机38之间不传递转矩。当所述挡位选择鼓5相对于换挡位置Pa扭转时，所述轨迹跟随元件55沿着第一轴向方向（当前向右）移动，使得所述换挡拨叉56从中间位置出发占据第一换挡位置（G1），该第一换挡位置相应于换挡变速器36的第一挡位。在所述挡位选择鼓5继续转动时，所述轨迹跟随元件55或者换挡拨叉56首先经过轴向中间的换挡位置（N），并且从那里沿着第二方向（当前向左）进入到与换挡变速器36的第二挡位相对应的换挡位置（G2）中。在所述挡位选择鼓5继续转动时，所述轨迹跟随元件55或者换挡拨叉56又进入轴向中间的换挡位置（N）或空挡位置中。
所述在此仅仅示意性示出的第二挡位选择鼓6通过对于旋转驱动装置3的沿着相反的旋转方向的操纵来扭转。所述第二挡位选择鼓6用于切换另一换挡单元、例如驻车闭锁器（未示出）。
所描述的实施方式允许用仅仅一个旋转驱动装置3通过独立的切换动作来切换两个换挡系统。
附图标记列表：
2 挡位选择鼓装置
3 旋转驱动装置
4 驱动轴/马达轴
5 第一挡位选择鼓
6 第二挡位选择鼓
7、7’ 驱动轴/挡位选择鼓轴
8、8’ 动力传动系
9、9’ 变速级
10 小齿轮
11 齿轮
12 区段（15）
13 区段（15）
14 夹紧体（15）
15 第一单向离合器（5）
16 第二单向离合器（6）
17 区段（16）
18 区段（16）
19 夹紧体（16）
21、21’ 支承器件
22、22’ 支承器件
23 轴向轴承
24 调节轮廓（5）
25 调节轮廓（5）
26 调节轮廓（6）
27 卡锁机构
28 卡锁机构
29 卡锁元件
30 卡锁凹部
32 弹簧
33 壳体
35 变速器装置
36 换挡变速器
37 差速器
38 电动机
39 驱动轴/传动轴
40 中间轴
41 差速器基座
42 联接器单元
43 壳体
44 第一主动轮
45 第一中间齿轮
46 第二主动轮
47 第二中间齿轮
48 环轮
49 差动齿轮
50 半轴齿轮
51 半轴齿轮
52 同步万向节
53 同步万向节
54 耦合元件
55 轨迹跟随元件
56 换挡构件
57 换挡构件
A 轴线
P 换挡位置
R 方向

Claims (12)

1.用于机动车的动力传动系中的换挡单元的挡位选择鼓装置，所述位选择鼓装置包括：
具有马达轴(4)的旋转驱动装置(3)，所述马达轴(4)能够沿第一旋转方向(R1)并且沿第二旋转方向(R2)旋转地驱动，
其特征在于
第一挡位选择鼓(5)和第二挡位选择鼓(6)，其中所述第一挡位选择鼓(5)在第一外周面上具有用于切换第一换挡构件(56)的第一调节轮廓(25)，并且其中所述第二挡位选择鼓(6)在第二外周面上具有用于切换第二换挡构件(57)的第二调节轮廓(26)，其中所述第一调节轮廓(25)和所述第二调节轮廓(26)环绕地闭合并且分别在周缘范围内如此构成，使得其至少具有一个第一轮廓区段和一个第二轮廓区段，它们在轴向上相互间隔开并且通过坡度区段相互连接，其中所述第一挡位选择鼓(5)和所述第二挡位选择鼓(6)与所述马达轴(4)如此驱动连接，从而根据所述马达轴(4)的旋转方向使得所述第一挡位选择鼓(5)和所述第二挡位选择鼓(6)之一旋转地被驱动，而所述第一挡位选择鼓(5)和所述第二挡位选择鼓(6)中的另一个是无驱动的，从而能够实现对所属的第一换挡构件(56)或第二换挡构件(57)的切换，
其中，第一挡位选择鼓(5)和第二挡位选择鼓(6)中的至少一个挡位选择鼓具有卡锁元件(29)，该卡锁元件能够有弹性地嵌合到卡锁凹部中，以便将相应的挡位选择鼓(5、6)保持在旋转位置(Pa、Pb、Pc、Pd、Pe)中。
2.根据权利要求1所述的挡位选择鼓装置，
其特征在于，
在沿着第一旋转方向(R1)驱动所述马达轴(4)时，所述第一挡位选择鼓(5)旋转地被驱动，而所述第二挡位选择鼓(6)静止不动，并且
在沿着第二旋转方向(R2)驱动所述马达轴(4)时，所述第二挡位选择鼓(6)旋转地被驱动，而所述第一挡位选择鼓(5)静止不动。
3.根据权利要求1或2所述的挡位选择鼓装置，其特征在于，
所述第一挡位选择鼓(5)和所述第二挡位选择鼓(6)布置在共同的驱动轴(7)上，所述驱动轴与所述马达轴(4)驱动连接。
4.根据权利要求1或2所述的挡位选择鼓装置，其特征在于，
所述第一挡位选择鼓(5)布置在第一驱动轴(7)上，并且所述第二挡位选择鼓(6)布置在第二驱动轴(7’)上，
其中所述第一和第二驱动轴(7、7’)与所述马达轴(4)驱动连接。
5.根据权利要求3所述的挡位选择鼓装置，
其特征在于，
所述第一挡位选择鼓(5)通过第一单向离合器(15)与所述驱动轴(7)连接，所述第一单向离合器(15)在沿着所述第一旋转方向(R1)驱动所述马达轴(4)时锁止并且在沿所述第二旋转方向(R2)驱动所述马达轴(4)时打开，并且
所述第二挡位选择鼓(6)通过第二单向离合器(16)与所述驱动轴(7、7’)连接，所述第二单向离合器(16)在沿着所述第二旋转方向(R2)驱动所述马达轴(4)时锁止并且在沿着所述第一旋转方向(R1)驱动所述马达轴(4)时打开。
6.根据权利要求1所述的挡位选择鼓装置，
其特征在于，
为所述第一挡位选择鼓(5)和第二挡位选择鼓(6)中的至少一个挡位选择鼓设置了传感器，所述传感器被设计用于识别所属的挡位选择鼓(5、6)的旋转位置。
7.根据权利要求1或2所述的挡位选择鼓装置，
其特征在于，
所述第一调节轮廓(25)和第二调节轮廓(26)中的至少一个调节轮廓被设计用于切换换挡变速器(36)的至少两个挡位。
8.根据权利要求1或2所述的挡位选择鼓装置，
其特征在于，
所述第一调节轮廓(25)和第二调节轮廓(26)中的至少一个调节轮廓被设计用于操纵驻车闭锁器。
9.根据权利要求1或2所述的挡位选择鼓装置，
其特征在于，
所述第一调节轮廓(25)和第二调节轮廓(26)中的至少一个调节轮廓被设计用于锁止差速器(37)。
10.根据权利要求1或2所述的挡位选择鼓装置，
其特征在于，
所述第一调节轮廓(25)和第二调节轮廓(26)中的至少一个调节轮廓被设计用于操纵关断式离合器。
11.变速器装置，所述变速器装置具有换挡变速器(36)，所述换挡变速器(36)具有联接器单元(42)和挡位选择鼓装置(2)，
其中所述换挡变速器(36)借助于所述挡位选择鼓装置(2)和所述联接器单元(42)可选能够转移到第一换挡位置和第二换挡位置中，其中在所述第一换挡位置中转矩以第一传动比从输入件被传递到输出件上，并且在所述第二换挡位置中转矩以第二传动比从输入件被传递到输出件上，
其特征在于，
所述挡位选择鼓装置(2)根据权利要求1至10中任一项来设计。
12.根据权利要求11所述的变速器装置，
其特征在于，
所述换挡变速器(36)能够借助于挡位选择鼓装置(2)和联接器单元(42)转移到空挡位置中，在所述空挡位置中所述输入件和输出件能够相对于彼此自由地转动。
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