技术领域
[0001] 本
发明涉及一种根据
权利要求1的前序部分特征的
多档变速器的换档止动装置。
背景技术
[0002] 机动车的多档变速器通常设计为
副轴式结构方式并且具有至少两个轴向平行的
传动轴，其能够选择性地通过多个具有不同
传动比的档位彼此进入传动连接。在设置用于纵向安装到机动车中的变速器的情况下，传动轴通常是指通过输入常数与
输入轴处于传动连接的副轴和
输出轴。在设置用于横向安装到机动车中的变速器的情况下，传动轴通常由输入轴和输出轴构成。档位大多情况下构造为圆柱
齿轮对，其分别具有一个不可相对旋转地设置一个传动轴上的固定齿轮和一个可旋转地支承在另一个传动轴上的空套齿轮。
[0003] 为了切换档位、即为了在两个传动轴之间形成具有相关档位的传动比的传动连接，为每个空套齿轮配置一个档位
离合器，借助于该档位离合器所述空套齿轮可与相关传动轴以不可相对旋转的方式连接。在设置用于纵向安装的变速器的情况下，输出轴通常同轴地与输入轴相邻地设置并且可直接与输入轴通过一个档位离合器连接，由此提供一个附加的直接档位。为了将档位离合器成对地组合在分别具有一个共同的换档结合套的换档组中，轴向上相邻的圆柱齿轮对的空套齿轮优选至少成对地设置在同一传动轴上。
[0004] 为了在变速器内部传送选档和换档运动，例如在当前的前提是，设置轴向平行于传动轴的换档轴，其可轴向移动地并且可围绕其纵轴线旋转地支承在变速器壳体中并且可分别通过一个配设的换档拨指选择性地与多个分别在换档叉轴上被引导的
换档拨叉和/或多个换档
摇臂连接。换档拨叉和/或换档摇臂分别形
锁合地与一个相配的换档组的换档结合套嵌接并且可使该换档结合套轴向移动以便挂上和脱开档位。换档拨指在轴向并且通常也在周缘上错置地设置在换档轴上，由此在换档轴旋转时仅换档拨指之一与一个换档叉轴或换档摇臂的带动器嵌接，这相当于选档过程或者说选择换档叉轴拨
块凹槽。通过换档轴的随后的轴向移动之前连接上的换档拨叉或换档
摇臂轴向移动或围绕其旋
转轴线转动，由此相配的换档结合套轴向移动，这相当于换档过程或者说所选择的换档叉轴拨块凹槽的档位之一的挂上和脱开。
[0005] 虽然通常借助于弹性锁止装置
力锁合地将换档叉轴或换档拨叉和换档摇臂固定在相当于相配的换档结合套的中性
位置和换档位置的位置中，但这在不利的运行条件下、例如在出现较大震动的恶劣的路段行驶时、在猛烈
刹车时或快速的转弯行驶时不足以可靠地防止至少两个换档元件（换档拨叉和/或换档摇臂）同时离开其中性位置。而在换档装置上未连接的换档元件分别保持在其相应的中性位置中是这种变速器可靠运行以及尤其是选档和换档过程的无干扰进行的基本前提条件。因此，已经提出了用于多档变速器的换档锁止装置或者说换档止动装置的许多结构方式，借助于这些结构方式可将未连接的换档元件自动、即在无外能运行的锁止元件的辅助措施下形锁合地锁止在其中性位置中。
[0006] DE 2132736A、DE 3730230C1和DE 19653172A1中公开了用于具有在换档叉轴上被引导的换档拨叉的变速器的换档止动装置，其中，在换档叉轴之一的与换档有关的轴向移动时一个或多个横向于换档叉轴运动的锁止元件被轴向移动的换档叉轴的控制斜面分别压入其余的换档叉轴其中一个的锁止凹槽并且因此将这些换档叉轴锁止在其中性位置中。在根据DE 2132736A的换档止动装置中，锁止元件构造为设置在壳体侧的横向孔中的锁止销或锁止球。根据DE 3730230C1的换档止动装置具有一个唯一的构造为锁止板的锁止元件，其垂直于换档叉轴设置并且以相配的凹口的边缘分别嵌入未连接的换档叉轴的环形凹槽中。在根据DE 19653172A1的换档止动装置中，锁止元件构造为可围绕轴向平行的轴线旋转的锁止薄板。这些已知的换档止动装置虽然占有较少的结构空间，但却在制造相关构件时要求高的
精度并且安装困难。
[0007] 在DE 4017957A1中描述了一种用于具有换档摇臂的变速器的换档止动装置，其中，分别在两个换档摇臂之间起作用的锁止元件构造为支承在壳体侧的翻转杠杆。在换档摇臂之一的与换档有关的旋转时，另一换档摇臂通过局部一同旋转的翻转杠杆的一个锁止
凸块嵌入锁止凹槽中保持在其中性位置中。为了连接两个轴向相邻的翻转杠杆，在中间的换档摇臂上反向设置锁止凸块和锁止凹槽以及设置一个铰接连接所述两个翻转杠杆的
连杆。但该已知的换档止动装置要求较大的结构空间并且安装相对费力。
[0008] 由于变速器尤其是为了实现紧凑的尺寸既具有在换档叉轴上被引导的换档拨叉又具有换档摇臂作为换档元件，所以为此需要特殊的换档止动装置，在其中换档元件的这两种结构方式被组合。因此DE 4118931A1中公开了一种用于具有两个在换档叉轴上被引导的换档拨叉以及两个换档摇臂的变速器的换档止动装置，在该换档止动装置中，换档叉轴的构造为球或锁止板的锁止元件和换档摇臂的构造为翻转杠杆的锁止元件通过铰接在翻转杠杆上的
推杆和支承在壳体侧的摇杆彼此作用连接。
[0009] 所有上面所提到的换档止动装置具有功能技术上的缺点：未连接的换档元件（换档拨叉和/或换档摇臂）只有通过连接的换档元件移动或转动出其中性位置才被形锁合地固定。
[0010] 相反，对于具有可轴向移动地在换档轴上被引导的换档拨叉的变速器而言已知这样的换档止动装置，其中，未连接的换档拨叉借助于选档过程、即通过换档轴旋转连接换档拨叉之一就已经被形锁合地固定。DE 3003076C2中公开了一种具有轴向在壳体上固定地锁止的并且可随换档轴旋转的锁止件的换档止动装置，该锁止件构造为纵向开槽的套筒并且设置在换档轴上的唯一的换档拨指上方。所述唯一的锁止元件构造为径向定向的并且在换档拨指区域中径向开槽的锁止板，其相应嵌入设置在换档拨叉的每个换档臂上的凹口中并且通过开槽的
螺栓相对于变速器壳体轴向固定。基于所述套筒的纵向缝槽和锁止板的径向缝槽，仅通过换档拨指嵌入相关换档臂凹口中连接上的换档拨叉能够随换档轴轴向移动。
[0011] 在一种功能技术上相似的、由DE 19901055A1公开的换档止动装置中，锁止件构造为细长的、径向地在换档轴和换档拨叉之间在换档拨叉的纵向凹槽中被引导的支承薄板，其通过周缘上的长孔轴向固定，在该长孔中嵌入一个固定在壳体上的销。未连接的换档拨叉的形锁合锁止分别通过设置在支承薄板上的锁止销嵌入换档拨叉的径向凹槽中来进行，相反，配置给连接上的换档拨叉的锁止销位于相关径向凹槽的轴向凹口区域中。但这种具有可轴向移动地在换档轴上被引导的换档拨叉的变速器的结构方式相对少见并且为了实现紧凑的尺寸不适用于具有多于三个换档元件或者说换档叉轴拨块凹槽的变速器。
发明内容
[0012] 因此本发明的任务在于提出一种多档变速器的换档止动装置，借助于该换档止动装置可将上述两种换档止动装置的功能原理在尽可能简单并且节省空间的结构中转移到这样的变速器中，其设有在换档叉轴上被引导的换档拨叉、换档摇臂或换档元件的两种结构方式的组合。
[0013] 该任务结合权利要求1的前序部分特征以下述方式解决：所述锁止件构造为包括至少两个横梁和两个
纵梁的箱形
框架，所述箱形框架具有各一个设置在横梁中的轴孔，换档轴可轴向移动地容纳于所述轴孔中，所述箱形框架通过在周缘上形锁合地嵌入所述纵梁之一中的带动器与换档轴以不可相对旋转的方式连接，并且所述箱形框架通过设置在所述横梁之一上的轴向
轴承在壳体上固定地锁止。
[0014] 根据本发明的换档止动装置的有利的构型和扩展方案构成权利要求2至10的技术方案。
[0015] 因此，本发明基于一种公知的、设计为副轴式结构方式的多档变速器的换档止动装置，所述变速器通过轴向平行于传动轴设置的换档轴可切换。所述换档轴可轴向移动并且围绕其纵轴线可旋转地支承在变速器壳体中并且可分别通过一个配设的换档拨指选择性地与多个换档元件连接，所述换档元件可构造为分别在一个换档叉轴上被引导的换档拨叉和/或换档摇臂。为了锁止当前未连接的换档拨叉和/或换档摇臂，设置沿轴向在壳体上固定地锁止的并且可随换档轴旋转的锁止件，在该锁止件上设置用于形锁合地锁止相关换档元件的锁止元件。
[0016] 根据本发明，锁止件构造为箱形框架，其包括至少两个横梁和两个纵梁。该箱形框架在每个横梁中具有一个轴孔，换档轴可轴向移动地容纳在所述轴孔中，所述箱形框架通过设置在所述横梁之一上的轴向轴承在壳体上固定地锁止并且通过一个在周缘上形锁合地嵌入所述纵梁之一中的带动器与换档轴以不可相对旋转的方式连接。
[0017] 所述箱形框架构成极稳定同时轻便的锁止件，其通过所述设置节省空间地位于换档轴上并且通过其径向尺寸提供了较大的杠杆臂以设置锁止元件。从而导致换档轴的小的用来连接相应选择的换档元件并使锁止元件嵌入当前未连接的换档元件的相配的配合锁止元件中的旋转
角度和因此换档叉轴拨块凹槽之间的短的选档路程。锁止件的锁止元件和换档元件的配合锁止元件由此也可在不降低换档止动作用的情况下设有一定的轴向间隙以避免卡住。
[0018] 有利的是，箱形框架在换档轴上的安装可在换档轴插入变速器壳体之前就已经与换档拨指的安装一同进行。为了实现变速器的紧凑的尺寸，构造为箱形框架的锁止件适宜在相邻传动轴的固定齿轮区域中设置在换档轴上，因为固定齿轮相对于设置在同一传动轴上的空套齿轮通常具有较小的直径，并且在固定齿轮附近不设置换档拨叉或换档摇臂。
[0019] 锁止件的横梁和纵梁优选构造为板材压制件和板材
冲压件并且彼此刚性连接，这允许低成本的制造。
[0020] 为了连接，锁止件的横梁和纵梁可彼此
焊接或者在端侧彼此插接且彼此压紧。
[0021] 用于相对于变速器壳体沿轴向固定锁止件的轴向轴承可特别简单且节省空间地构造为同轴地在轴孔旁固定在一个横梁上的具有外部的环形槽的轴套，在安装状态中在壳体上固定的肋条嵌入该环形槽中。
[0022] 箱形框架与换档轴的不可相对旋转的连接可同样简单且节省空间地通过换档拨指之一嵌入轴向的纵向缝槽来形成，该纵向缝槽设置在一个尽可能切向定向的纵梁中或者一个纵梁的尽可能切向定向的区段中。
[0023] 在一种简单地待制造的结构方式中合乎目的的是，设置用于换档拨叉的锁止元件的至少一个构造为在周缘上径向定向的锁止肋条并且相配的配合锁止元件构造为设置在相配的换档叉轴中的周缘上的径向凹槽，在相关换档拨叉的未连接状态中锁止肋条嵌入所述径向凹槽中。
[0024] 至少一个锁止肋条优选设置在一个横梁的径向突出于相邻纵梁的悬臂上，因为由此待保持自由的转动区域所需的结构空间尽可能小。
[0025] 在一种同样简单地待制造的结构方式中合乎目的的是，设置用于换档摇臂的锁止元件中的至少一个构造为在轴向的径向上定向的锁止叉并且相配的配合锁止元件构造为设置在相配的换档摇臂上的径向的锁止齿，该锁止齿在相关换档悬臂的未连接状态中被锁止叉轴向夹住。
[0026] 至少一个锁止叉优选设置在一个尽可能径向定向的纵梁中或者一个纵梁的尽可能径向定向的区段中，因为这是纵梁为设置锁止叉在功能技术上的最佳定向。
[0027] 至少一个锁止叉可设置在一个纵梁上的位于两个横梁之间的极稳定的中间区段中或者一个纵梁的轴向突出于相邻横梁的悬臂上。
附图说明
[0028] 为了说明本发明，
说明书附带具有一种
实施例的附图。附图如下：
[0029] 图1为从斜前方看的变速器换档装置和根据本发明的换档止动装置的透视图；
[0030] 图2为从斜后方看的变速器换档装置和换档止动装置的透视图；
[0031] 图3为根据图1和2的换档止动装置的锁止件的透视性细节图；
[0032] 图4为换档止动装置在图2的局部A中的放大细节图。
具体实施方式
[0033] 在图1和2中仅局部示出的、设计为副轴式结构方式的变速器1包括输入轴2、与输入轴轴向平行地设置的副轴3和同轴地与输入轴2相邻地设置的输出轴5，所述副轴通过构造为圆柱齿轮对的输入常数4与输入轴2传动连接。
[0034] 变速器1总共具有七个可切换的档位、即六个
前进档G1至G6和一个
倒档R，其中六个档位各由一个设置在副轴3和输出轴5之间的、分别具有一个固定齿轮和一个可通过档位离合器与相应传动轴3、5连接的空套齿轮的圆柱齿轮组构成，并且一个高的前进档（G5或G6）构造为一个通过输入轴2与输出轴5的直接连接可接通的直接档。作为唯一的档位的倒档R的档位离合器是一个第一换档组（Schaltpaket）的组成部件，其换档结合套与在换档叉轴6上可轴向移动地被引导的第一换档拨叉7嵌接。
[0035] 第一和第二前进档G1、G2的档位离合器组合为共同的第二换档组，其换档结合套与在换档叉轴8上可轴向移动地被引导的第二换档拨叉9嵌接。第三和第四前进档G3、G4的档位离合器组合为共同的第三换档组，其换档结合套与可围绕垂直于传动轴3、5定向的
旋转轴线10转动地支承的第一换档摇臂11嵌接。第五和第六前进档G5、G6的档位离合器组合为共同的第四换档组，其换档结合套与可围绕垂直于传动轴3、5定向的旋转轴线12转动地支承的第二换档摇臂13嵌接。
[0036] 为了在变速器内部传送选档和换档运动，设置换档轴14，其轴向平行于传动轴3、5并且与输出轴5相邻地设置，换档轴14可轴向移动地并且可围绕其纵轴线15旋转地支承在未详细示出的变速器壳体中。
[0037] 在换档轴14上设置在轴向并且在周缘上错置的四个换档拨指16、17、18、19，它们通过换档轴14围绕其纵轴线15的旋转20可以选择性地与四个换档元件（换档拨叉7、9和换档摇臂11；13）的相应叉状构造的带动器21、22、23、24之一嵌接，这相当于选档过程或者说选择换档叉轴拨块凹槽。通过换档轴14的随后的轴向移动25，之前连接上的换档拨叉7、9或换档摇臂11、13被轴向移动或围绕其旋转轴线10、12转动，由此相配的换档结合套轴向移动，这相当于换档过程或者说所选择的换档叉轴拨块凹槽的档位G1至G6或R之一的挂上和脱开。
[0038] 根据本发明的用于形锁合地锁止未连接的换档拨叉7、9或换档摇臂11、13的换档止动装置具有设置在换档轴14上的、沿轴向在壳体上固定地锁止的并且可随换档轴14旋转的锁止件26。例如尤其可从图3的细节图中看出，锁止件26构造为箱形框架27，其包括两个横梁28、29和两个纵梁30、31。所述梁28、29、30、31构造为板材压制件和板材冲压件并且在端侧彼此插接以及彼此压紧。
[0039] 参考换档轴14，其中一个纵梁30尽可能切向定向并且另一个纵梁31尽可能径向定向。箱形框架27具有各一个设置在横梁28、29中的轴孔32、33，各一个轴套34、35嵌入所述轴孔中。轴套34、35用于将换档轴14可轴向移动地容纳在锁止件26的箱形框架27中。
[0040] 锁止件26或者说箱形框架27通过轴向轴承36沿轴向在壳体上固定地锁止，而不妨碍锁止件26或者说箱形框架27围绕纵轴线15的转动20。轴向轴承36构造为同轴地在轴孔32旁固定在其中一个横梁28上的轴套37，其具有外部的环形槽38，在壳体上固定的隔板40的肋条39嵌入该环形槽中。通过箱形框架27与换档轴14的以不可相对旋转的方式连接，锁止件26在选档过程中与换档轴14一同围绕纵轴线15转动，所述不可相对旋转的连接通过换档拨指18嵌入设置在纵梁30中的轴向的纵向缝槽41来形成。
[0041] 通过使换档拨叉7、9或换档摇臂11、13之一形锁合连接到换档轴14上并且该形锁合连接通过换档拨指16、17、18、19之一嵌入相关带动器21、22、23、24中形成，设置在箱形框架27上的锁止元件42、43、44、45同时与未连接的换档元件7、9、11、13的相配的配合锁止元件46、46、47、48、49嵌接，由此这些换档元件形锁合地固定以避免从其中性位置
中轴向移动或转动出来。
[0042] 设置用于换档拨叉7、9的锁止元件42、43分别构造为在周缘上径向定向的锁止肋条50、51，其设置在所述一个横梁28的径向突出于相邻纵梁30、31的悬臂52、53上。
[0043] 由图3的细节图可见，为换档拨叉9配置的锁止肋条51被凹口54中断，以便在换档拨叉9的连接状态中允许档位G1、G2的可切换性。
[0044] 换档拨叉7、9的相配的配合锁止元件46、47分别构造为设置在相配的换档叉轴6、8中的周缘上的径向凹槽55、56，在相关换档拨叉7、9的未连接状态中相应锁止肋条50、51嵌入所述径向凹槽中。
[0045] 设置用于换档摇臂11、13的锁止元件44、45分别构造为在轴向上径向定向的锁止叉57、58，所述锁止叉在纵梁31上设置在两个横梁30、31之间的中间区段59中或者轴向突出于相邻横梁31的悬臂60上。换档摇臂11、13的相配的配合锁止元件48、49分别构造为直接设置在相关换档摇臂11、13上的径向的锁止齿61、62，其在相关换档摇臂11、13的未连接状态中被相应锁止叉57、58轴向夹住。
[0046] 在图1和2中示出变速器1的一种运行状态，在该运行状态中换档摇臂11通过换档拨指18嵌入相关带动器23中连接到换档轴14上，即选择了档位G3、G4的换档叉轴拨块凹槽。在该运行状态中，其余的换档元件7、9、13通过锁止件26的相应锁止元件42、43、45嵌入对应的配合锁止元件46、47、49中而形锁合地锁止在其中性位置中。
[0047] 在图4中所示的图2的局部A的放大图中可见，配置给倒档R的换档叉轴拨块凹槽的、设置在横梁28的悬臂52上的并且构造为在周缘上径向定向的锁止肋条50的锁止元件42嵌入设置在相配的换档叉轴6中的并且构造为周缘上的径向凹槽55的配合锁止元件46中，由此相配的换档拨叉7被锁止在其中性位置中。
[0048] 结合图4和图1还可看出，配置给档位G3、G4的换档叉轴拨块凹槽的、设置在纵梁31的中间区段59中的并且构造为在轴向上径向定向的锁止叉57的锁止元件44与设置在相关换档摇臂11上的并且构造为径向的锁止齿61的配合锁止元件48脱开嵌接。由此通过换档拨指18嵌入带动器23中而连接上的换档摇臂11可通过换档轴14的轴向移动进行转动并且由此档位G3、G4可切换、即可挂上和脱开。
[0049] 上述换档止动装置的主要优点在于简单且节省空间的结构以及多种适用性。因此本发明的换档止动装置可以以简单的方式匹配结构不同的变速器。
[0050] 附图标记列表
[0051] 1变速器
[0052] 2输入轴
[0053] 3副轴
[0054] 4输入常数
[0055] 5输出轴
[0056] 6换档叉轴
[0057] 7第一换档拨叉
[0058] 8换档叉轴
[0059] 9第二换档拨叉
[0060] 10旋转轴线
[0061] 11第一换档摇臂
[0062] 12旋转轴线
[0063] 13第二换档摇臂
[0064] 14换档轴
[0065] 15纵轴线
[0066] 16换档拨指
[0067] 17换档拨指
[0068] 18换档拨指
[0069] 19换档拨指
[0070] 20转动
[0071] 21带动器
[0072] 22带动器
[0073] 23带动器
[0074] 24带动器
[0075] 25轴向移动
[0076] 26锁止件
[0077] 27箱形框架
[0078] 28横梁
[0079] 29横梁
[0080] 30纵梁
[0081] 31纵梁
[0082] 32轴孔
[0083] 33轴孔
[0084] 34轴套
[0085] 35轴套
[0086] 36轴向轴承
[0087] 37轴套
[0088] 38环形槽
[0089] 39肋条
[0090] 40隔板
[0091] 41纵向缝槽
[0092] 42锁止元件
[0093] 43锁止元件
[0094] 44锁止元件
[0095] 45锁止元件
[0096] 46配合锁止元件
[0097] 47配合锁止元件
[0098] 48配合锁止元件
[0099] 49配合锁止元件
[0100] 50锁止肋条
[0101] 51锁止肋条
[0102] 52悬臂
[0103] 53悬臂
[0104] 54凹口
[0105] 55径向凹槽
[0106] 56径向凹槽
[0107] 57锁止叉
[0108] 58锁止叉
[0109] 59中间区段
[0110] 60悬臂
[0111] 61锁止齿
[0112] 62锁止齿
[0113] A局部
[0114] G1-G6前进档
[0115] R倒档
