CN102077002B - 换档机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车变速器(10)的换档机构(20)，机动车变速器具有多个齿轮档位(1-7、R)，换档机构具有定向在轴向方向(32)上的换档轴(36)并且具有能够接合在能够轴向移动以改变所述齿轮档位(1-7、R)的换档套筒(18)上的多个换档构件(22)，所述换档轴(36)能够旋转地支撑以选择所述换档套筒(18)中的一个并且能够轴向位移地支撑以改变所述齿轮档位(1-7、R)，每个所述换档构件(22)具有一驱动器装置(34)以用于联接至所述换档轴(36)，所述换档轴(36)具有联接机构(38)，该联接机构根据所述换档轴(36)的旋转位置能够与所述换档构件(22)中的一个的所述驱动器装置(34)接合以将所述换档构件(22)轴向联接至所述换档轴(36)。每个所述驱动器装置(34)具有至少三个凸起(68)的多个凸起，所述凸起定向在轴向方向上，并且使得相关联的所述换档构件(22)和所述换档轴(36)能够在多个轴向相对位置处彼此联接。

Description

换档机构
技术领域
本发明涉及机动车变速器的换档机构，所述机动车变速器具有多个齿轮档位，换档机构具有在轴向方向上对准的换档轴，并且具有能够接合在能够轴向位移以改变齿轮档位的换档套筒上的多个换档构件，换档轴被安装为可以旋转以在每种情况下选择换档套筒中的一个并且可以轴向位移以改变齿轮档位，每个换档构件具有一个驱动器装置以用于联接换档轴，换档轴具有能够根据换档轴的旋转位置在每种情况下与换档构件中的一个的驱动器装置接合以将该换档构件轴向联接至换档轴的联接机构，如DE 102006000247所公开的。
背景技术
文献DE 102006000247涉及一种用于双离合变速器的分组换档致动机构。致动机构包括旋转以选择齿轮档位且(通过齿条)轴向位移以换档的换档轴。联接机构形成在换档轴上，联接机构包括联接装置，其具有在轴向方向上彼此对准的多个三个凹槽部分。此外，在每种情况下换档构件上形成有凸起形式的驱动器装置，驱动器装置被布置为在周向方向上分布并且在轴向方向上彼此对准。
上述现有的致动机构使得能够通过中央轴在一个分变速器中换到一个齿轮档位且同时在另一个分变速器中换到另一个齿轮档位。
文献DE 102004006807涉及一种换档致动器机构，其具有旋转以进行换档的换档轴，换档构件安装在各个换档轨道上，所述换档轨道轴向偏置并且通过换档轴上的凸起来进行选择。
DE 10108881和DE 10206561中公开了类似的致动机构。在后者中，可以实现不同的分变速器的多个齿轮档位的同时接合。但是齿轮档位仍可以相对于彼此锁定。
发明内容
针对上述背景，本发明的一个目的是提供用于机动车变速器的一种改进的换档机构，特别的是，该换档机构更加容易生产并且更加适合于纵向安装和横向安装的变速器。
通过下述用于具有多个齿轮档位的机动车变速器的换档机构实现上述目标，该换档机构具有在轴向方向上对准的换档轴，并且具有能够接合在能够轴向位移以改变齿轮档位的换档套筒上的多个换档构件，换档轴被安装为可以旋转以在每种情况下选择一个换档套筒并且可以轴向位移以改变齿轮档位，每个换档构件具有一个驱动器装置以用于联接换档轴，换档轴具有能够根据换档轴的旋转位置在每种情况下与一个换档构件的驱动器装置接合以将该换档构件轴向联接至换档轴的联接机构，且其中驱动器装置具有至少三个凸起的多个凸起，所述凸起在轴向方向上对准并且使得相关联的换档构件和换档轴能够在多个轴向相对位置下彼此联接。
通过上述装置，首先能够实现换档行程的缩短，特别是当将上述装置应用于双离合变速器时。在这种双离合变速器中，如果在一个分变速器中齿轮档位接合，那么可以通过仅仅旋转换档轴来随后实现联接机构与另一个换档构件的驱动器装置之间的联接。换句话说，这里换档轴不需要轴向位移，这导致如上文所述的换档行程的缩短。
此外，每个驱动器装置具有至少三个凸起的多个凸起，使得分配给换档轴的联接机构能够例如仅由一个凸起形成。这可以使得成本降低，因为在换档轴上形成凸起或多个凸起通常与相对高的成本相关联。
此外，根据本发明的换档机构可以用于纵向安装的变速器，也可以用于横向安装的变速器。在纵向安装的变速器的情况下，换档构件通常都在轴向方向上相对于彼此偏置，使得在该情况下的联接机构具有在换档轴上轴向偏置的多个联接装置。这里，根据本发明的解决方案能够实现特别高的成本节约。现代的用于横向安装的变速器通常具有两个平行的中间轴，使得一些换档构件可以彼此轴向对准。在所述实施方式中，通过将驱动器装置在轴向方向朝向联接装置地重新定位，联接机构可以具有更简单的设计。这也可以获得成本节约，因为换档叉上的驱动器装置可以比换档轴上的联接机构更加容易实现。
根据本发明的换档机构具有轴向对准的换档轴，使得换档轴可以大致平行于车辆变速器的轴地对准。此外，换档机构可以具有很少的部件。这是因为不需要为每个换档构件提供单独的换档杆。
因为在每种情况下联接机构仅能够与一个换档构件的驱动器装置联接，所以换档构件的安装可以具有简单的结构。在换档过程中，可以避免对其他换档构件的拖拽效应(dragging effect)。如果合适，甚至可以省略对换档构件的单独闩锁或锁定。
联接机构到驱动器装置的联接通常仅在换档过程的持续中发生，使得大致仅需要在所述换档过程提供能量(以使得相关联的换档构件和联接至所述换档构件的换档套筒轴向移动)。
换档构件可以是换档叉或换档摇臂。
本发明优选地适用于多档变速器，特别是正齿轮类型的，例如自动换档变速器或双离合变速器。
特别优选地，联接机构具有多个联接装置，联接装置中的至少两个被布置为在换档轴的轴向长度和周向上分布。该方面也被认为是与驱动器装置上的多个凸起的特征相独立的单独的发明。
在所述的实施方式中，联接机构特别地被设计为用于纵向安装在车辆上的变速器。
这里，在每种情况下，单独的联接装置可以以结构上简单的方式形成，例如在每种情况下通过从换档轴径向延伸的一个或两个凸起形成。因此，可以显著减少换档轴的成本花费。
在所述的实施方式中，特别有利地，联接装置在换档轴的周向上以使得至少两个联接装置之间形成周向间隔的方式分布。
这里，所述类型的周向间隔在轴向方向上优选地延伸经过所有联接装置。
优选地，形成周向间隔使得换档轴能够轴向位移而换档构件中的一个不会因此在轴向上被驱动。沿着周向间隔的自由位移帮助所使用的传感器机构的教导过程。
这里特别有利地，驻车锁联接机构布置在一周向间隔中，驻车锁联接机构被设计为同时与两个驱动器装置接合。
在所述的实施方式中，周向间隔或周向间隔中的一个被用于实现驻车锁定功能。通过驻车锁联接机构，换档轴同时与两个驱动器装置接合，使得两个齿轮能够同时接合(在双离合器变速器的情况下，特别是同一分变速器的两个齿轮档位)。
在一种替代的实施方式中，联接机构具有联接装置，至少两个驱动器装置绕着联接装置布置以在换档轴的周向方向上分布。
所述实施方式特别适用于横向安装在车辆上的变速器。
这里，驱动器装置特别有利地被布置为绕换档轴的周向均匀地分布。
这可以简化换档轴的特别是在旋转方向上的致动。
此外，在所述实施方式中，特别有利地，周向间隔形成在驱动器装置中的至少两个之间。
由于周向间隔，换档轴能够轴向位移，而换档构件中的一个不会因此在轴向上被驱动。该沿着周向间隔的自由位移帮助所使用的传感器机构的教导过程。
在又一种优选的实施方式中，至少两个换档构件布置在一联接装置的轴向相对侧。
通过该措施，可以整体上实现轴向紧凑的换档机构。
有利地，驱动器装置形成于从换档构件在轴向方向上延伸的轴向板上。
这里，轴向板可以形成为(例如通过螺纹连接、焊接等)连接至换档构件的独立的部件。
但是通常也可以想到，轴向板可以与换档构件一体地形成。
此外，有利地，用于使换档轴轴向位移的齿条部分形成在与联接装置轴向对准的板部分上。
通过该措施，换档机构可以在轴向方向上具有特别紧凑的设计。
整体上，特别有利地，每个换档构件具有一个安装部分，换档构件可以通过安装部分安装从而能够在每种情况下在轴向方向上移动，并且至少两个换档构件的安装部分安装在共用的安装轴上以能够相对于彼此轴向偏置。
这里，特别优选地，所有换档构件的安装部分轴向偏置地安装在共用的安装轴上。
在所述实施方式中，特别地可以获得在径向方向上紧凑的换档机构。
通常在任何情况下，特别是在纵向安装的机动车变速器的情况下，能够通过换档套筒致动的换档总成能够在轴向方向上被致动。因此换档构件在共用的安装轴上的轴向偏置安装使得安装空间实现最优化。
在横向安装的机动车变速器的情况下，优选地，换档机构具有彼此平行地布置的两个安装轴，优选地至少两个换档构件以可轴向位移的方式安装在每个安装轴上。
这首先使得结构消耗减少，特别是当每个换档构件以可自由位移的方式安装在各自的安装轴上时。但是，替代地，也可以想到换档构件可以以闩锁的方式在一定的位置处固定至安装轴。这里，特别有利地，安装轴平行于换档轴地对准。这使得设计简化。
有利地，安装轴形成独立于换档轴的部件。这防止换档轴和换档构件之间的拖拽效应(dragging effect)。可以改进功能可靠性。
此外，换档构件可以通过独立的闩锁装置被闩锁在相应的位置处(通常是两个档位位置和位于其间的空档位置)。因为避免了拖拽效应，但是还是可以想到省略独立的闩锁装置，使得闩锁仅通过换档套筒闩锁动作(这通常在任何情况下在换档总成中出现)发生。换句话说，在所述实施方式中，换档构件通过换档套筒以闩锁的方式被保持在相应的位置中。
优选地，换档轴和支承轴在它们的至少一个端部处安装在共用的安装部件上。
换档机构可以例如以这种方式预先装配和预先调整。此外，共用的支承部件使得功能能够独立于机动车变速器壳体的公差。
在又一种优选的实施方式中，优选地，换档构件中的至少一个分配有锁定装置，锁定装置能够根据换档轴的旋转位置将换档构件相对于机动车变速器的壳体(或相对于壳体固定的部件)在轴向方向上锁定。
即使当使用独立的安装轴时，拖拽效应基本被消除，这种锁定装置能够提供额外的固定，防止换档构件意外的移动。这样例如可以防止一个分变速器中的齿轮档位的同时接合。
此外，通过这种锁定装置，可以限定不联接至换档轴的换档构件的位置。换句话说，在这种情况下可以省略其他的闩锁装置。
在替代的实施方式中，换档轴形成安装轴。该实施方式被认为是独立于驱动器装置的实施方式的单独的发明。
在所述实施方式中，换档构件的安装部分安装在换档轴自身上。这使得安装空间进一步优化。但是，这里可能出现拖拽效应，这样独立的闩锁装置和/或锁定装置是有利的。但是，通常可以想到，与独立的安装轴的情况类似，可仅通过换档总成的闩锁装置(弹簧/垫块***)实现闩锁。
这里，特别有利地，分配给换档构件的联接装置是换档轴中的凹陷部分，换档构件的驱动器装置具有栓，栓能够在换档构件上的径向方向上移动，且接合入凹陷部分中以用于轴向联接，并且在换档轴的其他旋转位置上在径向向外侧方向上偏置。这里，特别有利地，在换档轴的其他旋转位置下，栓接合入壳体的相应的锁定凹陷部分中。在所述实施方式中，锁定装置可以以结构上特别方便的方式释放。此外，实现特别紧凑的设计。
这里，特别有利地，可径向移动地安装的栓在径向向内侧方向上被预加载。
这样，如果栓与换档轴的凹陷部分适合地对准，栓被压入凹陷部分中，并且在换档构件和换档轴之间提供轴向联接。
在换档轴构成安装轴的实施方式中，可以通过每个联接装置形成相应数量的凹陷部分以与上文所述的驱动器装置具有多个凸起的其他实施方式相同的方式同样地实现换档行程的缩短。
整体上有利地，每个联接装置具有至少一个凸起部分，每个凸起部分相对于换档轴在径向方向突出。
所述凸起部分可以以相对简单的方式，例如由(通过焊接或通过其他措施)固定至准备好的直的换档轴的相应的部件实现。
这里，特别有利地，每个驱动器装置具有至少两个凹槽部分，相关联的联接装置的凸起部分可以接合入凹槽部分中以将相关联的换档构件与换档轴轴向联接。
替代地或额外地，在每种情况下联接装置可以具有至少一个凹槽部分。
这种凹槽部分可以例如通过相对于换档轴在径向方向上突起并且轴向偏置的两个凸起形成。但是这种凹槽部分也可以例如通过换档轴上的凹陷部分形成。
这里，特别有利地，驱动器装置在每种情况下具有至少一个凸起部分，凸起部分能够接合入相关联的联接装置的凹槽部分中以将相关联的换档装置和换档轴轴向接合。
一般地，联接装置具有凸起或凹槽(且驱动器装置相应地具有凹槽或凸起)在功能上是不重要的。在各种情况下根据生产和/或动力方面分别进行选择。
但是，整体上，优选地至少一个凸起部分或凹槽部分具有多个凸起或凹陷部分(或凹槽)，多个凸起或凹陷部分(或凹槽)在轴向方向上相对于彼此对准，并且使得能够将相关联的换档构件和换档轴在多个轴向相对位置处彼此联接。
通过所述措施，可以实现换档行程的缩短。在双离合变速器中使用根据本发明的换档机构时是特别有意义的。在双离合变速器中，两个齿轮档位可以以公知的方式同时接合，其中动力流大致仅经过两个齿轮档位中的一个。通过输入侧摩擦离合器的重叠致动，可以在牵引力无中断的情况下将动力流从一个接合的齿轮档位转移至另一个接合的齿轮档位。
在形成在轴向方向上彼此对准的多个凸起或凹陷部分(凹槽)的情况下，换档轴例如可以初始轴向地联接至(第一分变速器的)一换档构件并且使该换档构件在轴向方向上移动。然后，为了选择(第二分变速器的)另一个齿轮档位，仅需要旋转换档轴以将另一联接装置轴向地联接至另一换档构件的驱动器装置，并接着轴向移动另一换档构件。这里，很明显，换档杆的轴向行程相应地选择为较大，使得行程相应于至少三个轴向档位位置，优选地至少五个轴向档位位置。
此外，在每种情况下，在联接装置和驱动器装置上都可以设置多个凸起或凹陷部分(凹槽)，所述凸起和凹陷部分(凹槽)在轴向方向上相对于彼此对准。这样，可以例如在不过分增加换档轴的尺寸的情况下扩大功能范围。
也很明显的是，在所述类型的机构中，不仅可以进行单级换档，还可以进行多级换档(例如从二档到三档甚至到四档或五档的换档过程)。
优选地，机动车变速器的所有换档离合器总成(同步机构)的换档路径相等(或大致相等)。
由于换档行程的缩短，可以更快地对错误换档或换档要求的突然变化做出反应。
很明显，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征以及下文将要解释的特征不仅可以以分别说明的组合使用，而且可以以其他的组合或单独地使用。
附图说明
本发明的示例性的实施方式在附图中示出并且在下文的说明中更加具体地解释。附图中：
图1示出根据本发明的换档机构的第一实施方式的侧视图；
图2示出根据又一种实施方式的换档机构的换档轴的展开图；
图3示出根据本发明的换档机构的又一种替代的实施方式；
图4示出图3所示的换档轴的展开图；
图5示出根据本发明的换档机构的又一种替代的实施方式；
图6示出根据本发明的换档机构的又一种替代的实施方式；
图7示出根据本发明的换档机构的换档轴的展开图的局部；
图8示出根据本发明的又一种实施方式的示例性的剖视图；
图9示出图8的换档机构的换档轴的侧视图；
图10示出根据本发明的换档机构的又一种替代的实施方式的侧视图；
图11示出图10的换档机构在轴向方向上的局部图；
图12示出图10和11的换档装置的局部，示出了驱动器装置和单个联接装置；以及
图13示出图10至图12的换档机构的局部透视图。
具体实施方式
在图1中，中间轴式多级变速器形式的机动车变速器总体由附图标记10表示。
机动车变速器10被设计为纵向或直列安装在机动车上，并且具有第一轴12和与第一轴平行的第二轴14。轮组安装在轴12、14上，每个轮组分配给一个齿轮档位，轮组具有转动轮和固定轮。图1仅示例性地示出机动车10的用于4档齿轮和6档齿轮的轮组。很明显，机动车变速器10可以具有5个、6个、7个或更多个前进齿轮档位(并且通常还有1个倒档齿轮档位)。
换档离合器总成16布置在用于4档齿轮和6档齿轮的轮组之间。总成16的换档套筒18能够轴向移动并且被设计为以完全锁定的方式将用于6档齿轮的轮组的转动轮或者将用于4档齿轮的轮组的转动轮连接至相关联的轴(在本例中为轴14)。换档离合器总成16的换档套筒18可以通过示意性地表示的换档套筒18在轴向方向上移动。
相应地，机动车变速器10具有用于2档齿轮/倒档齿轮、1档齿轮/3档齿轮和7档齿轮/5档齿轮的轮组(为使得示图更加清楚，在图1中未示出)，每个轮组分配有一个相应的换档离合器总成16。
机动车变速器10优选地是双离合变速器，具有两个分变速器，每个分变速器在输入侧分配有一个独立的摩擦离合器。一个分变速器包含偶数齿轮档位，另一分变速器包含奇数齿轮档位。倒档齿轮分配给两个分变速器中的一个，在本例中为具有偶数齿轮档位的分变速器。
为了致动机动车10的换档离合器总成16的换档套筒18，提供换档机构(在图1中总体表示为20)。
换档机构20具有多个换档叉22，每个换档叉分配给换档套筒18中的一个。采用下标a、b、c、d对换档叉22进行区别。
每个换档叉22具有一个安装部分29；换档叉22通过安装部分29安装在共用的安装轴30上。安装轴30在机动车变速器10的轴向方向32上延伸，也就是说，平行于轴12和14。换档叉22安装在安装轴30上从而在轴向方向上分布。此外，换档叉22可以在安装轴30上进行轴向的位移，如图1中相应的箭头所示。
每个换档叉22具有一个驱动器装置34。驱动器装置34用于使换档叉22沿着安装轴30在轴向方向32上位移。
换档机构20还具有换档轴36，换档轴36独立于安装轴30地形成但是平行于安装轴30地对准。
换档轴36具有联接机构38，联接机构38包括多个联接装置40(具有相应的下标a、b、c、d)。每个联接装置40分配有一个换档叉22的驱动器装置34。
联接装置40相应地布置在换档轴36上以在轴向方向32上分布。此外，联接装置40被布置为在周向方向上绕换档轴36分布。
这样，根据换档轴36的旋转定位，在每种情况下一个联接装置40与相关联的驱动器装置34联接。在图1中示出联接装置40b与相关联的换档叉22b的驱动器装置34b相联接。其他的驱动器装置34a、34c、34d与换档轴36分离。因此换档轴36的旋转运动是选择运动W。相应地，换档轴36的轴向运动是换档运动S，换档运动S时在每种情况下一个联接装置40在轴向方向上驱动一个驱动器装置34，并由此使得相关联的换档叉22轴向位移。
提供旋转驱动装置42以旋转换档轴36。这可以是液压驱动器，但是在本例中为电马达44。提供直线驱动装置46以用于换档运动S。这也可以是液压设计，但是在本例中由电马达48形成，该电马达48连接至与换档轴36的齿条部分52接合的小齿轮50。
电马达44可以相对于换档轴36同轴地布置，但是电马达44也可以相对于换档轴36偏置且平行地布置并且通过齿轮组驱动换档轴36。电马达48可以，如图所示，垂直于换档轴36的延伸方向地布置，但也可以与之平行地布置。当电马达48与换档轴36平行地布置时，电马达48可以通过锥齿轮连接至换档轴36的齿条部分。
换档轴36和安装轴30在其端部区域通过第一安装部件54和第二安装部件56安装。换档轴36可以通过旋转驱动装置42间接地安装在安装部件56上。
换档机构20被设计为分组换档致动机构，并且能够在每种情况下移动一个换档叉22而不影响到其他的换档叉。此外，联接装置40可以在换档叉22的任何轴向位置与驱动器装置34分离，使得在一个分变速器(第一变速器组)中接合齿轮之后，还可以在第二个分变速器(第二变速器组)中另外接合齿轮。消除了换档轴36和换档叉22之间的接触，由此消除了未联接的元件的不希望的移动。
换档叉22可以以能够在轴向自由移动的方式安装在安装轴30上。可以通过在任何情况下通常设置在换档离合器总成16中的闩锁装置(例如弹簧/垫块总成)轴向地固定换档套筒18，以及由此固定与换档套筒18相接合的换档构件22，从而限定相应的档位位置(空档或第一档位位置(例如6档齿轮)和第二档位位置(例如4档齿轮))。替代地，很明显也可以在换档叉22和安装轴30之间的接合区域提供适当的闩锁装置。此外，通常不必要将(自动换档变速器中、整个变速器的)一个分变速器的换档叉22相对于另一个分变速器的换档叉22锁定。但是也可以额外提供这种锁定装置。
图2示出换档机构20的另一种实施方式的换档轴的展开图。换档机构20通常在设计和功能上相应于图1中的换档机构20，其中每个驱动器装置仅具有一个凸起，从而仅能在有限的程度上实现换档行程的缩短。但是这也可以通过每个驱动器装置34的凸起从各自的联接装置40的外侧轴向地接合而实现。
也可以看出，换档轴在一个周向部分(0°到40°)具有第一联接装置40a，第一联接装置40a包括两个突出的凸起，凸起之间形成凹槽。相应地，具有相同设计的联接装置40b布置在从90°到130°的周向区域，第三联接装置40c布置在从180°到220°的周向区域，且第四联接装置40d布置在从270°到310°的周向区域。
在示出的实施方式中，每个换档构件22具有单独凸起的形式的驱动器装置34，凸起的尺寸能够配合在联接装置40的两个凸起之间的凹槽中。在图2所示的情况中，驱动器装置34a与联接装置40a相联接。相反，其他驱动器装置与相关联的联接装置分离。
图2中也可以看出，联接装置40绕着换档轴36的周向分布，在每种情况下联接装置40之间都形成一个周向间隔58(例如从40°到90°)。
所述周向间隔58的尺寸使得，当驱动器装置34a与周向间隔58对准时，换档轴36可以在轴向方向上自由移动而不会与任何联接装置40接合。这一可自由位移的特性对于所使用的传感器机构的教导过程是有利的。此外，相应的周向间隔也对于选择的驱动器装置所需要的精确度有正面的影响(精确度不需要那么高)。
接下来的图3至图9分别示出换档机构20的替代的实施方式。所述换档机构20在设计与功能上与图1和/或图2的换档机构20基本相应。因此，下面仅对它们的区别进行说明。
首先，图3示出旋转驱动装置42可以具有平行于换档轴36并且相对于换档轴36偏置布置的电马达。旋转驱动装置42可以通过轮组60连接至换档轴36。图3还示出，齿条部分52可以具有多个环状的齿槽62，不管换档轴36的旋转位置如何小齿轮50都可以啮合在环状齿槽62中。
这里，轮组60优选地被设计为使得分配给换档轴36的轮比连接至驱动马达42的轮宽很多(仅在图3中表示)。这样，换档轴36可以轴向地位移，而不会使选择驱动装置42不得不共同地移动。其他类型的用于选择驱动装置42的端侧直线引导装置也是可能的。
在图3的换档机构20中，每个联接装置40a不仅具有之间形成凹槽的两个凸起。事实上，每个联接装置40具有在轴向方向上相对于彼此偏置布置的多个凸起部分64，并且在每种情况下凸起部分之间形成一凹槽部分66。在本实施方式中，每个联接装置40共分配有五个凹槽部分66。换档构件22的驱动器装置34a具有能够接合入五个凹槽部分66中的每一个中的单个凸起。凹槽部分66与档位位置彼此的间隔相对应地彼此隔开。在图3中，凸起部分68例如接合在中间的凹槽部分66中。假设这是空档位置，那么为了将换档叉22移入一个档位位置中，在每种情况下都需要将换档叉22移动与两个相邻的凹槽部分66之间的间隔相对应的距离。
通过联接装置40的这种设计，可以实现换档行程的缩短，这一点将基于图4进行解释。
图4是基于例如换档轴36已经使换档叉22a的凸起部分68a位移了一个凹槽间距(相应于例如从空档位置到第一档位位置的移动)的换档过程。由此开始，可以仅通过换档轴36的旋转运动将另一个凸起部分(例如68b)直接推入相关联的联接装置(例如40b)的凹槽66中的一个中，而不需要先将换档轴36轴向位移。这里，每个联接装置40具有五个凹槽66允许换档机构20的选择和换档过程的任何希望的组合。
图4也示出驻车锁联接机构74。驻车锁联接机构74在周向间隔58中具有第一对驻车锁凸起76，第一对驻车锁凸起76彼此相邻地轴向布置，并且之间形成驻车锁凹槽78。驻车锁联接机构74以相应的方式在相同的周向间隔58中具有之间形成驻车锁凹槽82的第二对驻车锁凸起80。驻车锁凹槽78与驻车锁凹槽82彼此轴向隔开的距离相应于两个凸起68彼此的间距。
如果换档轴36旋转使得例如凸起68a、68b同时与驻车锁凹槽78、82接合，有可能使分配给同一分变速器的(或者在自动换档变速器的情况下，分配给同一变速器的)两个齿轮档位同时接合，使得变速器卡住并由此实现驻车锁定功能。
图5示出换档机构20的替代的实施方式，其中换档轴36的每个联接装置40都仅具有单个凸起部分64。在本实施方式中，每个驱动器装置34都具有多个凸起部分68和形成在其间的槽70。图5的示图的其他方面在功能上与图3和图4的换档机构20相同。
图6示出又一种替代的实施方式，其中每个驱动器装置34都与图5中的设计相同。但是，每个联接装置40都具有两个凸起部分64，凸起部分64之间形成凹槽部分66。在本实施方式中，也可以想到在驱动器装置34中仅提供三个凹槽70而非五个凹槽70。这里，可以获得与图3和图4的换档机构20相同的功能范围。此外，图6的示图与图1所示的驱动器装置34和联接装置40相对应。
图7示出每个凸起部分64(或凸起部分68)可以形成为具有***斜角86，以使得凸起部分68(或凸起部分64)能够更容易地***。
图8和图9示出换档机构20的又一种替代的实施方式。
在换档机构20中，换档轴36同时形成安装轴30。换句话说，每个换档叉22直接安装在换档轴36上。每个联接装置40通过换档轴36中的凹陷部分90形成。每个驱动器装置34通过能够径向移动地安装在换档叉22上的栓92形成。更准确地，栓92通过各自的弹簧94在径向方向上朝向换档轴36受到预加载。
根据换档轴36的旋转位置，在每种情况下一栓92接合在相关联的凹陷部分90中。栓92也可以是锁定装置95的一部分。图8示出机动车变速器的壳体96(或固定地连接至壳体的其他部分)。壳体上形成锁定凹陷部分98，特别是当栓92被迫使克服弹簧94的作用力离开其相关联的凹陷部分90时，栓92的径向外端可以接合在锁定凹陷部分98中。也就是说，当相关联的换档叉22未被选择时，换档叉22相对于壳体96锁定。
换档机构20的整体结构紧凑并且可以设置成预先组装的单元。根据轮组的配置也可以以模块化的方式进行组装。
图8和图9的换档机构20的其他方面在设计和功能上可以与前文所述的换档机构相同。
此外，图9示出，代替每个联接装置40一个凹陷部分90，可以在换档轴36上设置多个凹陷部分66。图9示意性地表示了联接装置40b。在该情况下，也同样可以与前文所述的实施方式的情况一样地实现换档行程的缩短。同样，驱动器装置也可以分配有不是一个栓92而是多个栓92，多个栓92相对于彼此轴向偏置地设置以实现相应的功能范围。
图10至图13示出根据本发明的换档机构20的又一种替代的实施方式。
换档机构20被特别设计为用于横向安装在机动车上的机动车变速器。
图10至图13的换档机构20的基本操作模式和基本设计与图1至图9中的相对应。因此，相同的元件由相同的附图标记表示。下面将仅解释它们之间的区别。
换档机构20具有中央换档轴36，中央换档轴36轴向地(在轴向方向32上)位移以进行换档并且旋转以进行选择。此外，换档机构20具有旋转驱动装置(选择驱动装置)42，其包括与换档轴36轴向平行对准的电马达44。通过示意性地表示的旋转驱动齿轮100，电马达44的输出轴联接以驱动换档轴36。此外，换档机构20具有直线驱动装置46，其包括电马达48。电马达48设置在垂直于轴向方向32的方向上。
换档机构20的换档构件22不是安装在单个安装轴上，而是安装在两个相互平行的安装轴30A和30B上。更准确地，换档构件22a和22c以能够轴向自由移动的方式安装在第一安装轴30A上。换档构件22b和22d以能够轴向自由移动的方式安装在第二安装轴30B上。
采用单个联接装置40的形式的联接机构38设置在换档轴36上。联接装置40具有两个凸起和位于凸起之间的凹槽。换档构件22a和换档构件22c设置在联接装置40的轴向相对侧。换档构件22b和换档构件22d以同样的方式设置在联接装置40的轴向相对侧。
每个换档构件22分配有驱动器装置34，每个驱动器装置34具有从换档构件22轴向延伸的轴向板。轴向板上设置有多个凸起以及位于凸起之间的凹槽。联接装置40和驱动器装置34之间的整体联接大致与上文关于图6的设计相应。同样，联接装置40也可以仅具有一个凸起(与图5一样)。
如图11所示，每个换档构件22具有叉部件102，叉部件接合在换档离合器总成16的相应的换档套筒中。每个叉部件102以可轴向自由移动的方式安装在相关联的安装轴30A、30B上。此外，臂部件104与各自的叉部件102刚性地连接。每个臂部件104从安装轴30A、30B朝向中央换档轴36延伸。上文所述的轴向板固定至臂部件104。
换档构件22的驱动器装置34被布置为在换档轴36的周向方向上绕联接装置40分布。
如图12所示，驱动器装置34优选地被布置为绕换档轴36的周围均匀分布。这里，驱动器装置34在周向方向上彼此隔开周向间隔58，周向间隔58的一般功能与图2、4中的周向间隔58相应。特别地，联接装置40被设计为比周向间隔58更窄，使得联接装置40能够在两个驱动器装置(在图12中为驱动器装置34b、34d)之间轴向自由移动。
图13示出直线驱动装置46具有板部件108，板部件108以桥的方式在联接装置40上延伸。换档轴36可旋转地安装在板部件108的桥柱上。此外，板部件108在轴向方向上联接至换档轴36。
板部件108在径向外侧具有齿条部分52，小齿轮50接合在齿条部分52上。小齿轮50通过直线驱动齿轮110联接至直线驱动装置46的电马达48的输出轴。
图13还示例性地示出形成在轴向板106上的驱动器装置34。轴向板106刚性地连接至换档构件(换档叉)22的臂部件104上。
轴向板106在径向指向换档轴36的一侧上具有彼此轴向隔开的多个凸起68以及位于凸起68之间的凹槽70。如图13所示在换档轴36的相应的旋转位置，联接装置的凸起66接合在轴向板106的凹槽70中使得换档叉22轴向联接至换档轴36。
换档叉22的轴向板106彼此轴向对准并且绕着换档轴36地设置使得联接装置40能够根据旋转位置与换档叉22的驱动器装置34中的一个接合。

Claims (11)

1.一种用于机动车变速器(10)的换档机构(20)，所述机动车变速器具有多个齿轮档位(1-7、R)，所述换档机构具有在轴向方向(32)上对准的换档轴(36)并且具有能够接合在能够轴向移动以改变所述齿轮档位(1-7、R)的换档套筒(18)上的多个换档构件(22)，所述换档轴(36)被安装为能够旋转以在每种情况下选择所述换档套筒(18)中的一个并且能够轴向位移以改变所述齿轮档位(1-7、R)，每个所述换档构件(22)具有一驱动器装置(34)以用于联接至所述换档轴(36)，所述换档轴(36)具有联接机构(38)，所述联接机构能够根据所述换档轴(36)的旋转位置在每种情况下与所述换档构件(22)中的一个的所述驱动器装置(34)接合以将所述换档构件(22)轴向联接至所述换档轴(36)，其中，每个所述驱动器装置(34)具有至少为三个的多个凸起(68)，所述凸起在轴向方向上对准，并且使得相关联的所述换档构件(22)和所述换档轴(36)能够在多个轴向相对位置处彼此联接；其中，所述联接机构(38)具有联接装置(40)，至少两个驱动器装置(34)绕所述联接机构(40)布置以分布在所述换档轴(36)的周向方向上；其特征在于，所述驱动器装置(34)被布置为绕所述换档轴(36)的周向均匀地分布。
2.根据权利要求1所述的换档机构，其特征在于，在所述驱动器装置(34)中的至少两个之间形成周向间隔(58)。
3.根据权利要求1至2中的任意一项所述的换档机构，其特征在于，至少两个换档构件(22)布置在所述联接装置(40)的轴向相对侧。
4.根据权利要求1至2中的任意一项所述的换档机构，其特征在于，所述驱动器装置(34)形成在轴向板(106)上，所述轴向板(106)从所述换档构件(22)在轴向方向上延伸。
5.根据权利要求1至2中的任意一项所述的换档机构，其特征在于，用于使所述换档轴(36)轴向位移的齿条部分(52)形成于与所述联接装置(40)轴向对准的板部分(108)上。
6.根据权利要求1所述的换档机构，其特征在于，每个所述换档构件(22)具有一安装部分(29)，所述换档构件(22)能够通过所述安装部分(29)安装以能够在每种情况下在轴向方向上移动，并且至少两个所述换档构件(22)的所述安装部分(29)安装在共用的安装轴(30；30A、30B)上以相对于彼此轴向偏置。
7.根据权利要求6所述的换档机构，其特征在于，所述换档构件(22)安装在所述安装轴(30；30A、30B)上以能够在轴向方向上自由移动。
8.根据权利要求6或7所述的换档机构，其特征在于，所述换档轴(36)和所述安装轴(30；30A、30B)在它们的至少一个端部处安装在共用的安装部件(54、56)上。
9.根据权利要求1所述的换档机构，其特征在于，所述换档构件(22)中的至少一个分配有锁定装置(95)，所述锁定装置能够根据所述换档轴(36)的旋转位置将该换档构件(22)相对于所述机动车变速器(10)的壳体(96)在轴向方向上锁定。
10.根据权利要求6所述的换档机构，其特征在于，所述换档轴(36)形成所述安装轴(30)，且分配给所述换档构件(22)的所述联接装置(40)是所述换档轴(36)中的凹陷部分(90)，且所述换档构件(22)的所述驱动器装置(34)具有栓(92)，所述栓能够在径向方向上在所述换档构件(22)上移动，且接合入所述凹陷部分(90)中以用于轴向联接，并且在所述换档轴(36)的其他旋转位置下在径向向外侧的方向上偏置。
11.根据权利要求10所述的换档机构，其特征在于，所述栓(92)在所述换档轴(36)的其他旋转位置下接合入所述机动车变速器(10)的壳体(96)的各自的锁定凹陷部分(98)中。
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