CN114941700A - 自动化换档变速器的换档设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及自动化换档变速器的换档设备,该换档设备具有:换档和选档轴,换档和选档轴布置成为了执行选档过程而能绕其纵轴线转动且为了实施换档过程而能轴向移动;横向于换档和选档轴布置的液压或气动的选档执行器,选档执行器的活塞杆与至少抗相对转动地布置在换档和选档轴上的摇杆处于调节连接中;以及液压或气动的换档执行器,换档执行器的活塞杆轴向固定地与换档和选档轴处于调节连接中。为了获得换档设备的简单且紧凑的结构以及为了实现换档设备的高的选档和换档动力而规定,摇杆在其外周上具有径向突出的横向接片,并且摇杆的横向接片嵌接到构造在选档执行器的活塞杆上的横向槽中。

Description

自动化换档变速器的换档设备
技术领域
本发明涉及自动化换档变速器的换档设备,该换档设备具有:换档和选档轴,换档和选档轴布置成为了执行选档过程而能绕其纵轴线转动且为了实施换档过程而能轴向移动;横向于换档和选档轴布置的液压或气动的选档执行器,选档执行器的活塞杆与至少抗相对转动地布置在换档和选档轴上的摇杆处于调节连接中;以及液压或气动的换档执行器,换档执行器的活塞杆轴向固定地与换档和选档轴处于调节连接中。
背景技术
大量以中间轴结构方式实施的能手动换档或能自动化换档的换档变速器都具有换档和选档轴,该换档和选档轴布置成为了执行选档过程而能绕其纵轴线转动以及为了执行换档过程而以能轴向移动的方式受支承。在选档过程中,变速器的多个换档拨叉或换档摇臂中的一个换档拨叉或换档摇臂形状锁合地与换档和选档轴联接,并且其余的换档拨叉或换档摇臂与换档和选档轴脱联。在换档过程中,借助耦联的换档拨叉或换档摇臂(该换档拨叉或换档摇臂与在传动轴上抗相对转动且以能轴向移动的方式受支承的换档套管嵌接),使换档套管轴向移动并因此挂入或挂出通常两个配属的传动级中的一个传动级。
从DE 10 2013 202 272 A1已知一种具有这种换档和选档轴的换档变速器的换档设备,该换档和选档轴通过带有一个选档滑槽和多个换档滑槽的滑槽引导件能绕其纵轴线转动以及能轴向移动。多个换档拨叉以能轴向移动的方式受支承在换档和选档轴上,通过转动换档和选择轴能使这些换档拨叉中的一个换档拨叉分别形状锁合地耦联到换档和选档轴上。分别通过在周侧错开地布置在换档和选档轴上的、径向突出的多个换档销中的一个换档销嵌接到紧固在各自的换档拨叉上或者一体式成形的换档拨叉板材的槽形凹陷部中,来实现换档拨叉的耦联。在给最高的前进档级和后退档级配属有唯一的换档拨叉的情况下,设置有两个在周侧错开布置在换档和选档轴上的换档销,换档销在换档和选档轴的不同转动角位置的情况下嵌接到换档拨叉的至少一个换档拨叉板材的不同凹陷部中。由此,关于外部操纵换档和选档轴,将所涉及到的档级配属给不同的换档滑槽,由此防止错误换档到两个档级中的一个档级中。
在DE 10 2013 212 633 A1中公开了具有这种换档和选档轴的换档变速器的另一换档设备,该换档和选档轴为了执行选档过程而能绕其纵轴线转动且为了实施换档过程而能轴向移动。换档和选档轴设有周侧上错开布置的、径向突出的多个换档销。此外,在换档和选档轴上还针对每个换档销轴向固定且能转动地布置有锁紧套筒,该锁紧套筒分别具有轴向长孔和锁紧栓,其中,换档和选档轴的换档销分别径向贯穿锁紧套筒的长孔。在换档销的每一个上,换档拨叉以能轴向移动的方式在锁紧套筒上受引导。在其中每个换档拨叉内或在其中每个换档拨叉上紧固有环形套件,该环形套件包括两个具有靠内的径向凹陷部的换档环、两个中间环和一个具有靠内的径向凹陷部的锁止环。在换档和选档轴的特定的转动角定位的情况下,通过所配属的锁紧栓嵌接到其锁止环的凹陷部中并使所配属的换档销靠放到其两个换档环中的一个换档环上而总有其中一个换档拨叉能轴向移动,而其他换档拨叉通过所配属的锁紧栓靠放到其锁止环上并通过所配属的换档销嵌接到其换档环的其中各一个凹陷部中而轴向固定。
在申请人的未预先公开的DE 10 2020 103 143.2中说明了一种自动化分组变速器的换档模块,该换档模块包含多级的主变速器、接在主变速器上游的两级半档档组和接在主变速器下游的两级倍档档组。在换档模块的面朝分组变速器的壳体的内侧上布置有三个换档执行器和一个选档执行器,它们被构造成能气动操纵的活塞-缸机构。配属给主变速器的换档执行器与主变速器的换档和选档轴同轴且轴向相邻地布置,该换档和选档轴为了实施选档过程而能绕其纵轴线转动且为了实施换档过程而能轴向移动。换档执行器的活塞杆通过插塞连接部形状锁合、轴向固定且抗相对转动地与换档和选档轴连接。配属给主变速器的选档执行器横向于换档执行器布置并且在其活塞杆上具有横向于其纵轴线定向的U形容纳体,轴向固定且抗相对转动地固定在换档执行器的活塞杆上的摇杆嵌接到该容纳体中。因此,在操纵选档执行器时通过其活塞杆的轴向移动来使主变速器的换档和选档轴转动,这对应于主变速器中的选档过程。在操纵换档执行器时,通过其活塞杆的轴向移动来使主变速器的换档和选档轴也轴向移动,这对应于主变速器中的换档过程。基于主变速器的选档和换档轴和所配属的换档执行器的轴向上依次按等级的布置,由主变速器的换档和选档轴和换档模块所组成的换档设备至少在轴向方向上占据不利地很大的结构空间。此外,布置在选档执行器的活塞杆上的U形容纳体具有限制了能实现的选档动力的相对高的质量。
发明内容
因此,本发明任务在于建议一种前述结构类型的自动化换档变速器的换档设备,该换档设备具有简单且紧凑的结构并且通过能运动的部分的较小质量实现了很高的选档和换档动力。
该任务通过具有权利要求1的特征的自动化换档变速器的具有选档执行器的活塞杆与换档和选档轴的特殊联接的换档设备解决。有利的改进方案在从属权利要求中限定。
因此,本发明涉及自动化换档变速器的换档设备,该换档设备具有:换档和选档轴,换档和选档轴布置成为了执行选档过程而能绕其纵轴线转动以及为了实施换档过程而能轴向移动;横向于换档和选档轴布置的液压或气动的选档执行器,选档执行器的活塞杆与至少抗相对转动地布置在换档和选档轴上的摇杆处于调节连接中;以及液压或气动的换档执行器,换档执行器的活塞杆轴向固定地与换档和选档轴处于调节连接中。
为了解决所提出的任务而在该换档设备中规定,摇杆在其外周上具有径向突出的横向接片,并且摇杆的横向接片嵌接到构造在选档执行器的活塞杆上的横向槽中。
选档执行器横向于换档和选档轴的布置可以实现的是:借助选档执行器的活塞杆的轴向移动能使换档和选档轴绕其纵轴线转动。由此可以调设出多个选档定位中的一个选档定位。尤其地,选档执行器垂直于换档和选档轴布置是优选的。通过在换档和选档轴的摇杆的外周上构造或者紧固有径向突出的横向接片以及在选档执行器的活塞杆中构造有横向槽,还可以在选档执行器的活塞杆和换档和选档轴之间实现能在结构上非常简单且成本低廉地制造的联接连接部。
根据本发明主题的一个有利的改进方案规定,选档执行器的活塞杆内的横向槽被构造成凹陷部。该凹陷部能够成本低廉地通过铣削工艺制造。由于在选档执行器的活塞杆上没有紧固单独的联接元件而是通过所提到的凹陷部来产生联接元件,所以为了执行选档过程而要运动的构件有利地具有较小的质量。由此有助于高的选档动力。
本发明的另一改进方案在于,换档和选档轴上的摇杆也轴向固定地与其连接。由此实现了在换档和选档轴轴向运动时紧固在换档和选档轴上的摇杆连同其横向接片轴向一起运动。在此规定,摇杆的横向接片具有的长度使得横向接片在换档和选档轴的整个轴向调节范围内在选档执行器的活塞杆的横向槽中受引导。由此可利用简单的措施实现横向接片不能从横向槽中拉出。
为了简化装配工作,换档和选档轴、选档执行器和换档执行器可以在结构上组合在能预装配的换档模块中。换档模块放置到以常见方式位于变速器壳体上方区域中的开口上并且与变速器壳体螺接。还给这种换档模块配属有换档拨叉,只要它们以能轴向移动的方式布置在换档和选档轴上。而将换档摇臂配属给换档变速器,换档摇臂通常以能枢转的方式受支承地布置在换档变速器的变速器壳体内。
附图说明
接下来根据两个在附图中示出的实施例详细阐述本发明。其中:
图1以透视的侧视图示出根据本发明的换档设备;
图2以透视的俯视图示出根据本发明的换档设备;
图3以局部剖开的、透视的部分视图示出根据图1的换档设备的推杆的第一实施形式;和
图4以局剖剖开的、透视的部分视图示出根据图1的换档设备的推杆的第二实施形式。
具体实施方案
图1和图2中所示的换档设备2用于未详细示出的多级的自动化换档变速器的换档和选档操纵。换档设备2具有换档和选档轴4、选档执行器6和换档执行器8。
换档和选档轴4为了实施选档过程而能相应于转动方向箭头10绕其纵轴线转动并且为了实施换档过程而能相应于方向符号12在两个轴向方向上轴向移动。两个换档拨叉14、16以能轴向移动的方式支承地布置在换档和选档轴4上,它们分别嵌接到所配属的换档套管中,换档套管以已知方式布置在换档变速器的传动轴上。未示出换档套管和变速器的传动轴。
通过相应于转动方向箭头10将换档和选档轴4转动到特定的转动角度位置,两个换档拨叉14、16中的一个换档拨叉通过不可见的联接元件与换档和选档轴4形状锁合地连接,这对应于选档过程。通过相应于方向符号12将换档和选档轴4转动到特定的轴向定位,使与所耦联的换档拨叉14、16嵌接的换档套管轴向移动,并因此挂入或挂出大多两个配属的传动级中的一个传动级,这对应于换档过程。选档执行器6被构造为液压或气动的活塞气-缸机构并且在此布置成垂直于换档和选档轴4的轴向定向。
选档执行器6的活塞杆28与摇杆18处于调节连接中,摇杆抗相对转动且轴向固定地布置在换档和选档轴4上。为此,摇杆18在其外周上具有径向突出的横向接片20,该横向接片嵌接到选档执行器6的活塞杆28的横向槽30中。横向槽30当前被构造成选档执行器6的活塞杆28中的凹陷部且通过铣削来制造。摇杆18的横向接片20具有的长度L使得横向接片在换档和选档轴4的整个轴向调节范围中在选档执行器6的活塞杆28的横向槽30中受引导。
在操纵选档执行器6时,通过其活塞杆28相应于方向箭头32的轴向移动,经由横向槽30和摇杆18的横向接片20之间的调节连接使换档和选档轴4相应于转动方向箭头10绕其纵轴线转动,这对应于选档过程。在选档执行器6的活塞杆28上也能看到未进一步示出的卡锁设备的三个卡锁凹部34。
换档执行器8被构造成液压或气动的活塞-缸机构并且与换档和选档轴4轴线平行且直接相邻地布置。换档执行器8的活塞杆36通过轴向固定且抗相对转动地紧固在活塞杆36上的、尽可能径向定向的推杆38轴向固定地与换档和选档轴4处于调节连接中。
根据在图1和图3的局部剖开的部分视图中示出的推杆38的第一实施形式,该推杆在其自由端部上具有圆盘形的引导元件40,该引导元件以轴向固定、能径向移动且能枢转的方式在摇杆18的杆臂22中受引导。为此,摇杆18的杆臂22尽可能径向地朝着换档执行器8的活塞杆36的方向定向。此外,杆臂22具有匣状或袋状的空腔23,该空腔具有开口24,推杆38以引导元件40以能枢转的方式嵌接到该开口中。
在操纵换档执行器8时,通过其活塞杆36相应于方向符号42的轴向移动,经由推杆38和摇杆18之间的调节连接使换档和选档轴4也相应于方向符号12轴向移动,这对应于换档过程。在由于选档过程而导致换档和选档轴4相应于转动方向箭头10转动时,通过摇杆18和推杆38之间的调节连接使换档执行器8的活塞杆36相应于转动方向箭头44相对于换档和选档轴的转动沿相反的方向转动。
根据仅在图4的局部剖开的部分视图中示出的推杆46的第二实施形式,该推杆在其自由端部上具有叉状的联接元件48,该联接元件以轴向固定且能枢转的方式嵌接到换档和选档轴4的靠外的环形槽26中。在推杆44的该实施方案中,在操纵换档执行器8的情况下通过其活塞杆36相应于方向符号42的轴向移动,经由推杆46和环形槽26之间的调节连接使换档和选档轴4也相应于方向符号12轴向移动,这对应于换档过程。然而,在由于选档过程而导致换档和选档轴4相应于转动方向箭头10转动时,换档执行器8的活塞杆36在推杆46的该实施形式中不转动。
为了简化装配工作,换档和选档轴4、选档执行器6和换档执行器8在结构方面组合在能预装配的换档模块50中。
附图标记列表
2 换档设备
4 换档和选档轴
6 选档执行器
8 换档执行器
10 换档和选档轴的转动可运动性的转动方向箭头
12 换档和选档轴的轴向可运动性的方向符号
14 第一换档拨叉
16 第二换档拨叉
18 摇杆
20 横向接片
22 摇杆的杆臂
23 摇杆的杆臂内的空腔
24 空腔的端侧的开口
26 换档和选档轴中的环形槽(第二实施形式)
28 选档执行器的活塞杆
30 选档执行器的活塞杆内的横向槽
32 活塞杆28的轴向可运动性的方向箭头
34 选档执行器的活塞杆内的卡锁凹部
36 换档执行器的活塞杆
38 换档执行器的活塞杆上的推杆(第一实施形式)
40 推杆38上的引导元件
42 活塞杆36的轴向可运动性的方向符号
44 活塞杆36的转动可运动性的转动方向箭头
46 换档执行器的活塞杆上的推杆(第二实施形式)
48 推杆46上的联接元件
50 换档模块
L 横向接片20的长度

Claims (4)

1.自动化换档变速器的换档设备(2),所述换档设备具有:换档和选档轴(4),所述换档和选档轴布置成为了执行选档过程而能绕其纵轴线转动且为了实施换档过程而能轴向移动;横向于换档和选档轴(4)布置的液压或气动的选档执行器(6),所述选档执行器的活塞杆(28)与至少抗相对转动地布置在所述换档和选档轴(4)上的摇杆(18)处于调节连接中;以及液压或气动的换档执行器(8),所述换档执行器的活塞杆(36)轴向固定地与所述换档和选档轴(4)处于调节连接中,其特征在于,所述摇杆(18)在其外周上具有径向突出的横向接片(20),并且所述摇杆(18)的横向接片(20)嵌入到构造在所述选档执行器(6)的活塞杆(28)上的横向槽(30)中。
2.根据权利要求1所述的换档设备,其特征在于,所述横向槽(30)构造成所述选档执行器(6)的活塞杆(28)中的凹陷部。
3.根据权利要求1或2所述的换档设备,其特征在于,所述摇杆(18)也轴向固定地与所述换档和选档轴(4)连接,并且所述摇杆(18)的横向接片(20)具有的长度(L)使得所述横向接片(20)在所述换档和选档轴(4)的整个轴向的调节范围内在所述选档执行器(6)的活塞杆(28)的横向槽(30)中受引导。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的换档设备,其特征在于,所述换档和选档轴(4)、所述选档执行器(6)和所述换档执行器(8)组合在能预装配的换档模块(50)中。
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