用于有多个分变速器的半自动车辆变速器的换挡单元制造技术

本发明专利技术涉及一种用于有多个分变速器的半自动车辆变速器的换挡单元，其包括：垂直于换挡轨取向的换挡轴，其为了选定多个并排布置的换挡轨能轴向移动，为了切换换挡轨具有换挡拨指且能绕自身的轴线枢转；卡锁装置，其包括用于卡锁未选定的换挡轨和释放选定的换挡轨的卡锁区段以及用于导引卡锁装置的导引区段，卡锁装置被构造和布置成使其在换挡轴轴向运动时为了选定换挡轨而被一起导引以及在换挡轴枢转时为了切换换挡轨而自由运转，卡锁装置具有留空部，换挡拨指至少部分插入其中，从而换挡拨指将由换挡轴轴向运动导致的力矩传递给卡锁装置的导引区段以导引卡锁装置。本发明专利技术还涉及用于借助半自动车辆变速器的换挡单元选定换挡轨的方法。

Shift unit for a semi-automatic vehicle transmission with a plurality of sub transmissions

The invention relates to a method for shifting a plurality of transmission units, semi automatic transmission of a vehicle includes a shifting axis perpendicular to the orientation of the shift rail to rail, shift select multiple parallel arranged axially move, in order to switch shift rail with shifting refers to and can turn itself around the axis pin; a locking device for locking the shift rail unselected and shift rail release of the selected card lock section for guiding and locking device guiding section locking device is constructed and arranged in the axial movement of the shifting shaft to shift rail is selected and the pivot shift in guiding together turn to switch and shift rail free running, locking device with blank, shifting refers to at least partially inserted into them, thus shifting that will lead to the axial movement of the shaft torque transmitted to the gear shift locking device Guide locking device of guide section. The invention also relates to a method for selecting a shift rail by a shift unit of a semi-automatic vehicle transmission.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于有多个分变速器的半自动车辆变速器的换挡单元，该换挡单元包括换挡轴，其为了选定多个并排布置的换挡轨而能轴向移动地布置，并且为了切换换挡轨而具有换挡拨指且以能围绕自身的轴线枢转的方式布置，其中，换挡轴垂直于换挡轨取向，该换挡单元还包括卡锁装置，卡锁装置包括用于卡锁未被选定的换挡轨和用于释放选定的换挡轨的卡锁区段以及用于导引卡锁装置的导引区段，其中，卡锁装置被构造和布置成使其在换挡轴为了选择换挡轨而轴向运动时被一起导引以及在换挡轴为了切换换挡轨而枢转时自由运转。本专利技术还涉及一种用于借助用于半自动车辆变速器的换挡单元来选定换挡轨的方法。
技术介绍
为了更容易地导引轻型和重型的商用车辆，很早就已经使用带有多个分变速器的半自动车辆变速器。为了额外改进换挡特性以及为了减少消耗，在轻型和重型的商用车辆领域中越来越多地使用双离合变速器。双离合变速器借助两个传动系或借助带有两个动力换挡离合器(也就是带有一个双离合器)的分变速器(两个动力换挡离合器各自配属于一个分变速器)，并且借助驱动轴和从动轴以及随挡数的不同形状锁合的(formschlüssig)、未同步化的换挡离合器实现了没有牵引力中断的全自动的挡位切换，也就是说，借助双离合器可以力锁合地(kraftschlüssig)切换一个或另一变速器分支，而在另一分变速器中则可以预先选定挡位。在公知的分变速器装置中，一个分变速器具有若干偶数挡，而另一分变速器具有若干奇数挡。在公知的结构类型中，偶数挡配属于第一组换挡轨，这些换挡轨又配属于第一分变速器，而奇数挡则配属于第二组换挡轨，这些换挡轨又配属于第二分变速器。倒挡可以随结构类型的不同配属于一个或另一分变速器。在用于商用车的双离合变速器中，与用于商用车辆的半自动变速器类似的是，一方面存在卡锁换挡轨的必要性，以便防止不期望地挂入挡位。因此，应当借助合适的卡锁装置来防止挂入“错误的”挡位，也就是说，没有挂入期望的换挡轨的挡位，而是挂入了其他换挡轨的挡位。因此，可能一方面例如在从第5挡挂入第4挡的降挡时无意间挂入并排布置在第4挡旁的第3挡。这基于通常很高的车辆行驶速度而会导致不允许的高转速以及极大地加大了变速器受损的风险。因此，可能例如会使变速器卡住和/或损毁，以及导致对驾驶员和乘客来说有危险的情况。另一方面可能会出现相反的情况，即，在升挡时挂入了过高的挡位，亦即取代第4挡地挂入了第7挡。这会导致不再能确保最佳的变速器传动，并且由于现在更长的传动而只存在明显更小的加速，这还可能会导致发动机熄火以及同样会给驾驶员和乘客带来潜在的危险。另一方面存在减小换挡单元中的带有配属的阀和传感器的执行器的数量的必要性，因而减少了部件数量以及因此降低了相关的成本和重量。因此由本申请人的DE102011017663A1公知，带有主变速器部件和副变速器部件的半自动车辆变速器的换挡设备具有执行器，该执行器具有用于固定没有要切换的换挡杆的卡锁装置，卡锁装置被设计成使得在操作主变速器部件中的一个换挡杆时通过相同的卡锁装置既固定了主变速器部件的其他换挡杆又固定了副变速器部件的换挡杆，以及在操作副变速器部件的换挡杆时固定了主变速器部件的所有换挡杆。由本申请人的DE10249048A1公知，为带有主变速器部件和至少一个组合式变速器部件的多挡车辆变速器设置用于操作主变速器部件中的换挡元件的执行器和用于操作组合式变速器部件中的换挡元件的执行器，其中，用于操作主变速器部件中的换挡元件的执行器也操作组合式变速器部件中的换挡元件。文献EP2179200B1被视作是最为接近的现有技术且公开了权利要求1的前序部分的特征。它涉及一种用于汽车的变速器的换挡装置，其带有卡锁装置，其中，卡锁装置被构造和布置成使其在换挡轴为了预先选定挡位而轴向移动时被一起导引以及在换挡轴为了切换挡位而枢转时自由运转。
技术实现思路
在这个背景下，本专利技术所要解决的技术任务是，提供一种成本低廉且运行安全的、带有换挡轨卡锁装置的换挡单元，以及提供一种用于为带有多个分变速器的半自动车辆变速器选定换挡轨的方法。按照本专利技术，该技术问题通过如下方式来解决，即，卡锁装置具有留空部，换挡拨指至少部分插入该留空部内，从而换挡拨指将由换挡轴的轴向运动导致的力矩传递给卡锁装置的导引区段以导引卡锁装置。换挡单元的特征在于，使卡锁装置借助与卡锁装置处于啮合的换挡拨指沿着选挡方向基本上不旋转地且基本上没有上升和/或下降运动地运动，也就是说，基本上不发生绕垂直于并排布置的换挡轨取向的换挡轴的轴线的转动运动和/或基本上不发生垂直于换挡轴的轴线的直线垂直的向上和/或向下运动。为此，卡锁装置被构造和布置成使其在换挡轴为了选择换挡轨而轴向运动时被一起导引以及在换挡轴为了转换换挡轨而枢转时自由运转。卡锁装置的导引区段在对应选挡过程的第一状态下与换挡拨指机械接触以及在对应换挡过程的第二个状态下不与换挡拨指机械接触，并且沿着换挡方向，也就是说沿着换挡轨的纵向延伸的方向具有开口，该开口比相应的换挡轨的宽度更宽，因而选定的换挡轨可以穿过这个开口进行切换。卡锁装置因此可以在选择另一挡位时，也就是说从已切换的挡位到下一更高或下一更低的挡位或倒挡时，沿轴向通过换挡拨指机械地一起运动，其中，可以切换选定的挡位，而已切换的老的挡位和所有其他不起作用的，也就是说未被切换的或未被选定的换挡轨，都被卡锁在它们各自的空挡位置中。不仅执行换挡运动也执行选挡运动的换挡拨指也以概念“选挡拨指”和“换挡/选挡拨指”而公知。变速器控制装置根据驾驶员意愿或自主地按顺序选择和切换挡位，也就是说，一个挡位接着另一挡位地进行切换，而没有跳挡。挡位的选定通过换挡轨的轴向移动和切换，也就是说挡位的挂入，通过换挡轴的枢转运动来实现。在换挡运动中，与换挡轴连接的换挡拨指将换挡力矩从由第一执行器，亦即第一换挡执行器驱动的换挡轴传递给换挡轨，并且换挡轨沿着其纵向延伸为了切换换挡轨而运动进入两个换挡位置中的其中一个内或进入空挡位置中。换挡拨指借助第二执行器，亦即所谓的选挡执行器，沿着换挡轴的轴线方向朝向选定的换挡轨运动。在换挡拨指的这种选挡运动中，由轴向运动导致的力矩既在选择更高的挡位时也在选择更低的挡位以及倒挡时被传递给卡锁装置的导引区段，因而与换挡轴不是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于有多个分变速器的半自动车辆变速器的换挡单元(1)，所述换挡单元包括换挡轴(2)，所述换挡轴为了选定多个并排布置的换挡轨(10)、(20)、(30)、(40)而能轴向移动地布置，并且为了切换所述换挡轨(10)、(20)、(30)、(40)而具有换挡拨指(4)且以能绕自身的轴线枢转的方式布置，其中，所述换挡轴(2)垂直于所述换挡轨(10)、(20)、(30)、(40)取向；所述换挡单元还包括卡锁装置(5)，所述卡锁装置包括用于卡锁未被选定的换挡轨和用于释放选定的换挡轨的卡锁区段(54)以及用于导引所述卡锁装置(5)的导引区段(53)，其中，所述卡锁装置(5)被构造和布置成使其在所述换挡轴(2)为了选择换挡轨而轴向运动(6)时被一起导引以及在所述换挡轴(2)为了切换换挡轨而枢转(7)时自由运转，其特征在于，所述卡锁装置(5)具有留空部(52)，所述换挡拨指(4)至少部分插入所述留空部，从而所述换挡拨指(4)将由所述换挡轴(2)的轴向运动(6)导致的力矩传递给所述卡锁装置(5)的导引区段(53)以导引所述卡锁装置(5)。

【技术特征摘要】
2014.10.09 DE 102014220429.11.一种用于有多个分变速器的半自动车辆变速器的换挡单元
(1)，所述换挡单元包括换挡轴(2)，所述换挡轴为了选定多个并
排布置的换挡轨(10)、(20)、(30)、(40)而能轴向移动地布
置，并且为了切换所述换挡轨(10)、(20)、(30)、(40)而具
有换挡拨指(4)且以能绕自身的轴线枢转的方式布置，其中，所述换
挡轴(2)垂直于所述换挡轨(10)、(20)、(30)、(40)取向；
所述换挡单元还包括卡锁装置(5)，所述卡锁装置包括用于卡锁未被
选定的换挡轨和用于释放选定的换挡轨的卡锁区段(54)以及用于导
引所述卡锁装置(5)的导引区段(53)，其中，所述卡锁装置(5)
被构造和布置成使其在所述换挡轴(2)为了选择换挡轨而轴向运动(6)
时被一起导引以及在所述换挡轴(2)为了切换换挡轨而枢转(7)时
自由运转，其特征在于，所述卡锁装置(5)具有留空部(52)，所述
换挡拨指(4)至少部分插入所述留空部，从而所述换挡拨指(4)将
由所述换挡轴(2)的轴向运动(6)导致的力矩传递给所述卡锁装置
(5)的导引区段(53)以导引所述卡锁装置(5)。
2.按权利要求1所述的换挡单元，其特征在于，所述半自动车辆
变速器是带第一分变速器和第二分变速器的双离合变速器。
3.按权利要求1或2所述的换挡单元，其特征在于，第一组换挡
轨(10)、(30)配属于第一分变速器，而第二组换挡轨(20)、(40)
配属于第二分变速器。
4.按前述权利要求任一项所述的换挡单元，其特征在于，所述换
挡轨(10)、(20)、(30)、(40)分别具有开口(15)、(25)、
(35)、(45)，所述换挡拨指(4)能啮合到所述开口中以选定换挡
轨并且切换所述换挡轨。
5.按前述权利要求任一项所述的换挡单元，其特征在于，每一换
挡轨(10)、(20)、(30)、(40)具有多个用于形状锁合地啮合
所述卡锁装置(5)的形成所述卡锁区段(54)的第一端部的卡锁口(11)、
(12)、(13)、(21)、(22)、(23)、(31)、(32)、(33)、
(41)、(42)、(43)，其中，所述卡锁口(11)、(12)、(13)、
(21)、(22)、(23)、(31)、(32)、(33)、(41)、(42)、
(43)允许所述卡锁装置(5)的平行于换挡轴(2)的运动。
6.按前述权利要求任一项所述的换挡单元，其特征在于，每一换
挡轨(10)、(20)、(30)、(40)具有三个用于形状锁合地啮合
所述卡锁装置(5)的形成所述卡锁区段(54)的第一端部(55)的卡
锁口，其中，各自的换挡轨(10)、(20)、(30)、(40)的卡锁
口布置在所述换挡轴(2)的相同侧上。
7.按前述权利要求任一项所述的换挡单元，其特征在于，所述卡
锁装置(5)的导引区段(53)在基础轮廓截面中具有U型的几何形状。
8.按前述权利要求任一项所述的换挡单元，其特征在于，所述卡
锁装置(5)以放置在相应的换挡轨(10)、(20)、(30)、(40)
的表面上的方式布置在所述换挡轨(10)、(20)、(30)、(40)
和所述换挡轴(2)之间。
9.按前述权利要求任一项所述的换挡单元，其特征在于，所述换
挡拨指(4)在相邻的换挡轨(10)、(20)、(30)、(40)的自由
空间(14)、(24)、(34)内枢转。
10.按前述权利要求任一项所述的换挡单元，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃克哈特·吕布克，马蒂亚斯·尼奇，
申请(专利权)人：ZF腓德烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE