用于機動車輛齒輪箱的換檔布置及換檔方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于機動車輛齒輪箱的換檔布置，其具有限定縱向軸線的殼體、具有以能夠相對于該殼體軸向地移置的方式安裝并能夠聯接至換檔離合器布置的桿，并具有相對于該殼體以可旋轉的方式安裝并且相對于縱向軸線橫向地定向的換檔軸，該換檔軸借助于驅動裝置以桿在換檔軸沿第一旋轉方向旋轉的情況下沿第一縱向方向移置的方式聯接至桿。
[0002]此外，本發(fā)明涉及用于致動機動車輛齒輪箱的換檔離合器布置的方法，特別是借助于以上說明的類型的換檔布置。
【背景技術】
[0003]在機動車輛齒輪箱領域中已知的是以自動的方式接合和脫離該類型的齒輪箱的檔位。構造為副軸設計的多階齒輪箱的機動車輛齒輪箱包括分配至各個檔位的多個換檔離合器。換檔離合器在所有情況下被設計為將齒輪箱的軸連接至分配于該檔位的空轉齒輪。換檔離合器可被構造為，例如，同步換檔離合器。
[0004]此外，已知的是將相鄰的空轉齒輪的這種類型的兩個換檔離合器集成入可借助于單個選擇器套筒致動的換檔離合器布置中。在一些情況下，換檔離合器布置也可包括僅一個換檔離合器。
[0005]因此，這種類型的機動車輛齒輪箱中目標檔位的接合包括首先對這種類型的換檔離合器布置進行選擇(選擇運動)的步驟以及隨后將這種類型的換檔離合器布置的選擇器套筒軸向地移動的步驟(換檔運動)。
[0006]為了實現這兩種類型的運動，已知的是向每個換檔離合器布置分配換檔桿。此外，這里設置了具有換檔指的換檔軸。通過換檔軸的旋轉，換檔指通過換檔軸中的一個換檔軸被引入到驅動凹部中(選擇運動)。通過換檔軸的軸向運動，所選擇的換檔桿軸向地移動(換檔運動)。這里同樣已知的是將換檔軸相對于換檔桿橫向地布置。這里，通過換檔軸的軸向運動發(fā)生選擇操作，以及通過換檔軸的旋轉發(fā)生換檔操作。
[0007]換檔軸的旋轉運動和軸向運動要求使用通常包括兩個致動器馬達的復雜的致動器系統。
[0008]此外，為了致動換檔離合器布置已知的是使用已知的換檔鼓。在所述換檔鼓的外周部上，所述換檔鼓包括換檔輪廓，所述換檔輪廓被分配至換檔離合器布置并且驅動塊接合在所述換檔輪廓中，所述換檔輪廓在所有情況下聯接至選擇器套筒。不利地是在這種類型的換檔布置中，檔位僅能以純粹順序的方式接合。多個換檔操作(跨多于兩個檔位的換檔操作)因此花費被感覺為不舒服的相對較長的時間。相反，有利的是，換檔鼓需要僅一個驅動馬達。
[0009]在本領域已知的雙離合器齒輪箱用于向分齒輪箱(component gearboxes)中的每個分齒輪箱分配具有專用驅動器的專用換檔鼓。因該措施，可在相當地較短的時間內執(zhí)行多個換檔操作。然而，再次要求兩個彼此獨立地致動的致動器馬達以用于相應的換檔鼓。
[0010]在具有輸入軸布置以及兩個平行的輸出軸一一在其上在所有情況下設置有一個以及另一個分齒輪箱的檔位一一的雙離合器齒輪箱中，這里必須額外地設置將換檔鼓與處于遠處位置的驅動軸之間的距離橋接的復雜的連接元件(已知為連桿)。
[0011]此外，在所有情況下形成按照德國專利法的§3(2)的現有技術的較早的德國申請DElO 1013 104 552和DE 10 1013 018 103已經公開了設置已知為推桿而非換檔桿的裝置，其中，在所有情況下推桿以能夠以相反的方式沿軸向方向被迫地移置的方式彼此聯接。這里兩個桿中僅一個桿被聯接至相應的換檔離合器布置。推動運動經由主軸驅動器發(fā)生，在該主軸驅動器上通過螺母固定有在所有情況下使一個推桿軸向地移動的換檔指。

【發(fā)明內容】

[0012]針對以上背景，本發(fā)明的一個目的為指定一種用于機動車輛齒輪箱的改進的換檔布置，以及用于致動機動車輛齒輪箱的換檔離合器布置的改進的方法。
[0013]在最開始提到的換檔布置中，以上目的實際上借助于驅動裝置為構造成使得在換檔軸沿第二旋轉方向旋轉的情況下桿從換檔軸脫離的自由輪驅動裝置的事實來實現。
[0014]此外，以上目的通過用于特別是借助于根據本發(fā)明的類型的換檔布置致動機動車輛齒輪箱的換檔離合器布置的方法來實現，換檔離合器布置聯接至能夠軸向移置的桿，相對于桿橫向地定向的換檔軸能夠借助于驅動馬達和構造在換檔軸上的換檔凸輪沿第一旋轉方向和第二旋轉方向被驅動，該方法具有以下步驟:通過換檔軸沿第二旋轉方向旋轉、在不使桿在該過程中軸向地移動的情況下，通過沿第二旋轉方向旋轉換檔軸來對換檔離合器布置進行選擇；以及通過沿第一旋轉方向旋轉換檔軸來對換檔離合器布置進行換檔，換檔凸輪使所述桿沿軸向方向移置，以接合換檔離合器布置的檔位。
[0015]通過自由輪驅動裝置的方式，根據本發(fā)明的換檔布置使得有可能使換檔軸沿一個旋轉方向旋轉以選擇換檔離合器布置，并且沿相反方向旋轉以使選擇的換檔離合器布置換檔。因此，通常有可能借助于僅一個單個致動器驅動器實現換檔布置，雖然在一些實施方式中出于非一般原因而有利地是提供為兩個換檔軸提供相應的致動器馬達。
[0016]致動器馬達優(yōu)選地為能夠雙向驅動換檔軸的電動馬達。
[0017]此外，根據本發(fā)明的換檔布置使得有可能相當地更快地執(zhí)行多項換檔操作。由于自由輪驅動裝置確保了換檔軸與桿之間的脫離聯接，因此無必要如同在單個換檔鼓的情況下一樣，在跨多個檔位換低檔情況下接合所有中間檔位。
[0018]另外，根據本發(fā)明的換檔布置能夠利用小量的安裝空間來實現。
[0019]將換檔軸相對于軸向可移置桿橫向地布置使得換檔布置也可在具有兩個輸出軸的齒輪箱中通過或不通過相對小的橋接構件(“連桿”)來實現。
[0020]換檔布置優(yōu)選地具有多個桿，所述多個桿安裝成使得其能夠相對于殼體彼此軸向上平行地布置，所述桿中的優(yōu)選地一半桿能夠聯接至相應的換檔離合器布置。在該情況下，換檔軸能夠經由對應的多個自由輪驅動裝置聯接至相應的桿。在換檔軸沿第二旋轉方向旋轉時，因此優(yōu)選的是若實現所有所述桿從與換檔軸脫離。設置在換檔軸上用于形成自由輪驅動裝置的裝置優(yōu)選地設置為跨換檔軸的周部分布，使得在換檔軸沿第二旋轉方向旋轉的情況下，自由輪驅動裝置相繼地作用，所述自由輪驅動裝置確保桿與換檔軸之間的相應脫離。
[0021]桿優(yōu)選地在一個平面中平行地彼此相繼地定向。
[0022]在本實施方式中，換檔軸上的自由輪驅動裝置的特征布置成以對應的方式軸向地偏移。
[0023]換檔布置在制造和組裝技術方面能夠簡單地實現，由于其設計為具有非常少的部件，并且能夠相對簡單地集成入齒輪箱殼體中。
[0024]該目的因此完全實現。
[0025]特別優(yōu)選地是，若換檔軸能夠借助于驅動裝置使桿僅沿第一縱向方向移置，其結果是桿被構造為推桿。
[0026]該情況下，優(yōu)選地是若換檔布置具有恢復裝置，則借助于該恢復裝置，桿能夠沿相反的第二縱向方向移置。
[0027]能夠以多種方式實現恢復裝置，例如通過使用彈簧等。
[0028]根據一個特定的優(yōu)選的代表了結合權利要求1的前序部分的獨立的發(fā)明的實施方式，換檔布置具有另一桿，該另一桿安裝成能夠相對于殼體軸向地移置，該桿以及該另一桿經由聯接裝置彼此聯接，該聯接裝置構造成使得該桿和該另一桿能夠沿軸向方向以相反的方式被迫地移置。
[0029]該實施方式使得能夠在所有情況下將該桿和該另一桿構造作為推桿，將該桿和該另一桿借助于各個驅動裝置聯接至換檔軸使得其能夠在換檔軸沿第一旋轉方向旋轉的情況下總是沿第一縱向方向移置。該桿沿第一縱向方向的被迫地移置借助于聯接裝置引起該另一桿沿第二縱向方向移置，相反該另一桿桿沿第二縱向方向的被迫地移置借助于聯接裝置引起該桿沿第一縱向方向移置。
[0030]不用說驅動裝置在換檔軸上設置成使得出于齒輪接合的目的的桿與另一桿的同時致動被排除。
[0031]其中，在現有技術中，已知為換檔桿的裝置在所有情況下被分配至換檔離合器組，即，作為兩個檔位的規(guī)則，本發(fā)明使得能夠將專用的桿功能上分配至每個檔位。依靠確保能夠聯接裝置。借助于確保能夠沿相反的方向被迫地移置的聯接裝置，這里僅需要將桿中的一個桿聯接至換檔離合器布置。
[0032]如已經提到過的，特別優(yōu)選地是若該另一桿也經由另一自由輪驅動裝置聯接至換檔軸。
[0033]在所有情況下優(yōu)選地為分配至機動車輛齒輪箱的兩個檔位的每個換檔離合器布置設置在所有情況下包括一個桿和另一桿的一對推桿。
[0034]根據另一總體的優(yōu)選的實施方式，自由輪驅動裝置在換檔軸上具有換檔凸輪，并且在桿上具有凸輪從動區(qū)段，換檔凸輪在換檔軸沿第一旋轉方向旋轉的情況下作用在桿的凸輪從動區(qū)段上，以便使所述桿沿第一縱向方向移動。
[0035]凸輪從動區(qū)段優(yōu)選地設置在桿的面向換檔軸的端部區(qū)域中。
[0036]自由輪驅動裝置的自由輪驅動功能能夠以多種方式發(fā)生。首先，能夠在桿上設置提供自由輪的屬性的特征，和/或在換檔軸上設置構成自由輪的屬性的特征。
[0037]因此，根據一個實施方式優(yōu)選地是若凸輪從動區(qū)段以能夠相對于桿的基體移動的方式安裝成使得凸輪從動區(qū)段能夠在換檔軸沿第二旋轉方向旋轉的情況下移動離開換檔凸輪，而不使桿沿軸向方向移置。
[0038]因此，凸輪從動區(qū)段以能夠相對于桿移動地安裝成使得其能夠在換檔軸沿第二旋轉方向移動的情況下執(zhí)行屈服運動，其結果是換檔凸輪優(yōu)選地對于桿的軸向方向沒有影響。
[0039]根據另一優(yōu)選的實施方式，換檔凸輪以可移動的方式安裝在換檔軸上使得換檔凸輪能夠在換檔軸沿第二旋轉方向旋轉的情況下移動，特別地，移動離開桿，而不使桿沿軸向方向移置。
[0040]在可移動凸輪從動區(qū)段的情況下，優(yōu)選地是若該可移動凸輪從動區(qū)段構造成以便相對于桿可樞轉，該樞轉軸線優(yōu)選地平行于換檔軸延伸。
[0041]此外，這里優(yōu)選地是如果桿及其凸輪從動區(qū)段在齒輪箱中定向為使