混合變速器的制造方法
【專利摘要】提出一種混合變速器，其具有帶有齒輪的主變速器軸和平行設(shè)置的帶有至少一個換擋鼓的主軸，其中主軸由致動器驅(qū)動并且具有至少一個換擋滑槽。主軸具有下述裝置，所述裝置能夠被操控以用于將換擋鼓與離合器連接以及用于操控用于至少一個變速級的換擋套筒。
【專利說明】混合變速器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]提出一種混合變速器，其具有帶有齒輪的主變速器軸和平行設(shè)置的帶有至少一個換擋鼓的主軸，其中主軸由致動器驅(qū)動并且具有至少一個換擋滑槽。主軸具有下述裝置，所述裝置能夠被操控以用于將換擋鼓與離合器連接以及用于操控用于至少一個變速級的換擋套筒。
【背景技術(shù)】
[0002]在大多已知的自動的變速器中，換擋和離合的功能單獨地經(jīng)由各自自身的致動器實現(xiàn)。在許多已知的換擋設(shè)備中，換擋和離合操縱液壓地執(zhí)行。為了實現(xiàn)液壓的換擋或離合操縱，產(chǎn)生提高的耗費，因為對每個功能，必要的是自身的液壓致動器以及可能蓄壓器、線路、傳感器和閥。通過使用液壓調(diào)整單元提高系統(tǒng)的復(fù)雜性。
[0003]從DE 19635867C2中已知一種換擋裝置，所述換擋裝置借助自動的換擋變速器工作。在該現(xiàn)有技術(shù)中提出的解決方案提出用于分離和換擋的并行的功能。在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的裝置中，經(jīng)由致動器驅(qū)動蝸輪蝸桿傳動裝置，所述蝸輪蝸桿傳動裝置經(jīng)由偏心輪激活主離合器的接合和分離并且與此并行地激活用于變速器的換擋選擇過程。對此必要的是輔助離合器。該現(xiàn)有技術(shù)通過附加的構(gòu)件、例如輔助離合器提高耗費?，F(xiàn)有技術(shù)在此克服能夠在自動的換擋變速器中出現(xiàn)的問題。因為換擋由于變速器設(shè)計始終與牽引力中斷相關(guān)聯(lián)，在該類型的換擋變速器中能夠出現(xiàn)下述問題:在特定的運行狀態(tài)下通過驅(qū)動力矩的中斷由于出現(xiàn)的車輛震動能夠感受到缺乏舒適性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]因此，本發(fā)明的目的是，在相對于已知的解決方案改進的實施方案中提供一種混合變速器。
[0005]所述目的通過權(quán)利要求1的特征來實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中得出改進方案。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，混合變速器設(shè)有主變速器軸和具有換擋鼓的主軸，其中具有換擋鼓的主軸由換擋致動器驅(qū)動并且具有至少一個換擋滑槽，其中在主軸上設(shè)有下述裝置，所述裝置設(shè)為用于將換擋鼓與離合器連接以及用于操控用于至少一個變速級的滑動套筒。
[0007]因此，本發(fā)明提出具有主變速器軸和主軸的混合變速器，其中主軸由換擋致動器驅(qū)動并且主軸具有帶有換擋鼓和換擋滑槽的換擋單元，其中在主軸上設(shè)有下述裝置，其中所述裝置由抗轉(zhuǎn)動地、但是可移動地位于主軸上的換擋套筒構(gòu)成，換擋套筒經(jīng)由致動器在主軸上能夠移動并且換擋套筒在兩側(cè)上具有換擋爪，使得能夠?qū)崿F(xiàn)與換擋鼓或與位于主軸上的離合器凸輪形狀配合地接合。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的變速器設(shè)為用于混合動力驅(qū)動，其中從一開始就防止在自動換擋變速器和單純借助內(nèi)燃機運行的情況下出現(xiàn)的問題。因此，根據(jù)本發(fā)明提出，主軸具有帶有換擋鼓和換擋滑槽的換擋單元的構(gòu)件。對此，換擋套筒抗轉(zhuǎn)動地、但是可移動地位于主軸上。換擋套筒經(jīng)由致動器在主軸上移動。換擋套筒在兩側(cè)具有換擋爪，使得能夠?qū)崿F(xiàn)與換擋鼓或與離合器凸輪形狀配合地接合。經(jīng)由換擋套筒實現(xiàn)主軸和換擋鼓的接合或主軸和離合器凸輪的接合。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的混合變速器構(gòu)成為，使得所述混合變速器具有帶有雙重功能的機電的致動元件并且避免液壓運行所必需的每個構(gòu)件。通過使用具有兩個功能的機電的致動器，節(jié)約了例如用于離合器的附加的致動器。此外，對兩個致動器的操控變得多余。機電的解決方案比液壓的解決方法成本更低并且能夠節(jié)約結(jié)構(gòu)空間。
[0010]有利地，經(jīng)由致動器能夠與離合器連接并且能夠操縱變速級。此外，有利地，負(fù)責(zé)與離合器連接以及與變速級連接的裝置能夠經(jīng)由磁性致動器運動。通過將致動器用于主軸進而用于換擋鼓并且借助使用磁性致動器，避免液壓的構(gòu)件。
[0011]有利地，裝置由具有圍繞軸線可轉(zhuǎn)動地安裝的第一換擋套筒的換擋撥叉構(gòu)成。所述裝置是經(jīng)過證實的裝置，所述裝置節(jié)約結(jié)構(gòu)空間并且能夠有效地傳遞力。有利地，換擋套筒具有爪，所述爪支承齒部，以便能夠力配合地與相鄰的構(gòu)件連接。
[0012]優(yōu)選地，換擋套筒經(jīng)由栓支撐在殼體上，以便能夠在爪運動時施加力。在混合變速器的一個有利的實施方式中，鎖定換擋套筒的位置。由此固定變速器的換擋狀態(tài)。
[0013]有利地，這種固定也能夠用于離合器的換擋位置。
[0014]有利地，離合器經(jīng)由離合器凸輪以及經(jīng)由斜坡形的輪廓和杠桿被運動。
[0015]混合變速器的一個有利的實施方案構(gòu)成為，使得作用于離合器的推桿被引導(dǎo)穿過變速器輸入軸。借助所述措施也節(jié)約結(jié)構(gòu)空間并且根據(jù)本發(fā)明的混合變速器在其空間需要方面優(yōu)化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]本發(fā)明的有利的實施方式在后面的附圖中并且在其后面的描述中詳細(xì)闡述。
[0017]圖1-4示出根據(jù)本發(fā)明的變速器的一個實施方式。
[0018]圖5-6不出另一個根據(jù)本發(fā)明的解決方案。
【具體實施方式】
[0019]附圖示例性地示出混合變速器，其中變速器的重要部分、即變速器輸入軸或副軸沒有示出。在這種變速器中，轉(zhuǎn)速比通過齒輪對形成并且轉(zhuǎn)矩從離合器傳遞給變速器輸入軸。在變速器輸入軸上安裝有各個變速級的齒輪。變速器輸出軸或變速器主軸與變速器輸入軸同軸安置。兩個軸對的齒輪彼此嚙合。齒輪根據(jù)結(jié)構(gòu)類型固定地安裝在軸上或自由轉(zhuǎn)動地但一直軸向地固定在軸上。為了建立軸和自由轉(zhuǎn)動的齒輪之間的力配合，將所述齒輪借助爪式接合裝置固定在軸上。爪式接合裝置在支承其的軸上徑向地固定并且能夠軸向地移動。在邊沿上存在齒廓，所述齒廓的配合件又位于齒輪邊沿中。為了換擋過程，爪式接合裝置被換擋撥叉按壓到齒輪上。如果齒廓搭上，那么置入擋位。為了更平滑地設(shè)計換擋過程，在車輛變速器中在爪式接合裝置的側(cè)部上使用同步環(huán)。同步環(huán)在搭上之前使齒輪的轉(zhuǎn)速匹配于軸的轉(zhuǎn)速。通常，齒輪是斜齒的，以便將噪聲發(fā)展保持為低。
[0020]兩個軸、即變速器主軸以及副軸在閉合的變速器殼體中伸展，所述變速器主軸在圖中觀察從馬達(dá)凸緣上的輸入端引導(dǎo)至驅(qū)動軸輸出端并且在第一齒輪級之后中斷，所述副軸平行于主軸伸展?；谥鬏S的馬達(dá)側(cè)的部件，經(jīng)由第一齒輪對來驅(qū)動副軸。通過隨后的齒輪級的分別切換，轉(zhuǎn)矩從副軸引導(dǎo)到主軸的后部上并且從那里引導(dǎo)至輸出裝置。齒輪固定地與軸連接，在自由運轉(zhuǎn)的齒輪中，借助換擋套筒能夠建立與軸的形狀配合的連接。通常，換擋套筒位于主軸上，所述換擋套筒然而也能夠固定在副軸上。
[0021]換擋致動元件用于對換擋變速器的各個擋位進行切換并且在根據(jù)本發(fā)明的解決方案中附加地用于操縱自動的換擋變速器中的(分離)離合器，其中尤其期望用于混合動力車輛的變速器。分離離合器不僅能夠?qū)嵤┏蓾袷蕉啾P離合器或者實施成干式摩擦離合器或也能夠?qū)嵤┏勺κ诫x合器，因為離合器的類型對本發(fā)明是不重要的。
[0022]圖1和2示出變速器的具有主要構(gòu)件的一部分，主要構(gòu)件即:變速器主軸7，所述變速器主軸支承齒輪；和用于換擋撥叉的軸6 ；以及具有換擋鼓5的主軸30。所有所述軸在該實施例中彼此平行地設(shè)置并且支承并且支撐在同樣沒有示出的殼體15中。由主軸30遮蓋地可見同樣平行設(shè)置的推桿8。
[0023]圖3從圖1和2中的相同側(cè)示出變速器的一部分并且圖4從圖3的后側(cè)示出。
[0024]構(gòu)件在所有附圖中設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。
[0025]借助于換擋致動器2驅(qū)動的主軸與抗轉(zhuǎn)動的、但是可移動的第一換擋套筒9連接。所述第一換擋套筒9能夠由磁性致動器3經(jīng)由第一換擋撥叉4在被驅(qū)動的主軸30上軸向移動進而運動到兩個不同的位置中。換擋套筒9在端側(cè)在兩側(cè)上具有換擋爪16，所述換擋爪能夠?qū)⒘匾孕螤钆浜系姆绞絺鬟f到一側(cè)上的換擋鼓5上或者傳遞到相對側(cè)上的離合器凸輪22上。由此，一方面能夠經(jīng)由換擋鼓5實現(xiàn)擋位的切換并且另一方面也能夠?qū)崿F(xiàn)操縱離合器。
[0026]由此，借助僅一個換擋致動器2能夠?qū)崿F(xiàn)換擋和離合過程。
[0027]換擋致動器2借助于轉(zhuǎn)子和減速裝置與具有換擋鼓5的主軸30的軸連接。主軸30具有多個同心支承的構(gòu)件。跟隨離合器凸輪22的是根據(jù)本發(fā)明的具有換擋鼓5和換擋滑槽17的換擋單元的構(gòu)件。經(jīng)由第二換擋撥叉18操控變速器主軸7的齒輪。
[0028]為了操縱換擋單元設(shè)有磁性致動器3，所述磁性致動器與被驅(qū)動的軸在磁性致動器下游接入的傳動單元連接進而使抗轉(zhuǎn)動的、可移動的換擋套筒9運動。
[0029]第一換擋撥叉4接合到換擋套筒9的槽中并且能夠?qū)崿F(xiàn)換擋套筒9的旋轉(zhuǎn)運動。第一換擋撥叉4經(jīng)由栓14定位在殼體15中并且能夠圍繞所述轉(zhuǎn)動軸線13樞轉(zhuǎn)。磁性致動器3操縱致動器挺桿11。所述致動器挺桿可翻轉(zhuǎn)地連接到第一換擋撥叉4的上端部上。第一換擋撥叉4的上端部構(gòu)成為u形的容納部，致動器挺桿11的端部伸入到所述容納部中并且在那里引導(dǎo)。在第一換擋撥叉4的下端部上，所述換擋撥叉接合到換擋套筒9中。
[0030]在未致動的、無電流的狀態(tài)中，經(jīng)由磁性致動器3中的彈簧21將致動器挺桿11朝向致動器拉動，因此第一換擋撥叉4經(jīng)由圍繞栓軸線13的翻轉(zhuǎn)將第一換擋撥叉4和在其中引導(dǎo)的換擋套筒9置于為換擋限定的位置中。
[0031]在該實施例中，這是在圖2中的右邊的位置，見箭頭。由此，將在端側(cè)安置在換擋套筒9上的爪16置于換擋鼓5上的相應(yīng)的端側(cè)的爪輪廓中并且能夠建立換擋套筒9和換擋鼓5之間的形狀配合的連接。
[0032]在主軸30的環(huán)周上存在一個或多個換擋滑槽17，所述換擋滑槽強制引導(dǎo)地使相應(yīng)相關(guān)的第二換擋撥叉18移動。所述第二換擋撥叉18中的每一個都使所屬的、可轉(zhuǎn)動的具有爪式齒部的換擋套筒19運動或還使同步單元運動。
[0033]在所實施的情況下，換擋套筒19具有位于內(nèi)部的齒部。相反地，在齒輪上安置位于外部的爪式換擋齒部20。因此，在換擋套筒19運動的情況下，借助于在兩個換擋齒部之間的轉(zhuǎn)動邊沿間隙能夠在特定的轉(zhuǎn)速差的情況下建立與相應(yīng)的擋位的形狀配合的連接。在負(fù)荷變化的情況下(所述負(fù)荷變化在混合變速器的所實施的示例中主動地由電馬達(dá)帶來)通過存在的負(fù)荷變化間隙生成時間窗，在所述時間窗中能夠無負(fù)荷地切換換擋套筒9。因此，實現(xiàn)從變速器輸入軸28經(jīng)由齒輪和換擋套筒19到變速器主軸7的力矩傳遞。
[0034]不僅能夠固定在主軸30上、尤其是固定在換擋鼓5上、而且也能夠固定在換擋撥叉18上的球形鎖定裝置此外在另一個實施方式中確保暫時的換擋位置。在另一個實施方式中，鎖定裝置附加地實施成傳感器從而檢測相應(yīng)的換擋位置。
[0035]為了操縱離合器，將磁性致動器3通電。在致動狀態(tài)中，吸引磁鐵，其中附加地克服彈簧21的彈力。由此吸引磁鐵的銜鐵并且將致動器挺桿11向外壓。隨后，第一換擋撥叉4經(jīng)由圍繞安裝在殼體中的栓14的翻轉(zhuǎn)使第一換擋撥叉4和在其中引導(dǎo)的換擋套筒9朝向離合器凸輪22運動。這因此定義為左邊的位置并且在下文中稱作為離合器模式。
[0036]在離合器凸塊的還有換擋套筒9的端側(cè)上存在爪式離合器齒部23，所述爪式離合器齒部在接合時又建立兩個構(gòu)件之間的形狀配合的連接。但是，通過這樣移動換擋套筒9，之前存在的在第一換擋套筒9和換擋鼓5之間的形狀配合的連接被斷開。
[0037]離合器凸輪22在所實施例的示例中在與換擋套筒9相對置的端側(cè)上具有斜坡形的輪廓24。由換擋致動器2經(jīng)由致動器軸和由與此抗轉(zhuǎn)動連接的換擋套筒9導(dǎo)入的力矩現(xiàn)在傳遞到離合器凸輪2上。
[0038]離合器凸輪22的斜坡形的輪廓24作用于滑動栓25，所述滑動栓與杠桿機構(gòu)27固定連接。杠桿27在所實施的示例中又經(jīng)由杠桿栓26支承在殼體中并且能夠圍繞通過杠桿栓確定的軸線樞轉(zhuǎn)。借助于斜坡形的輪廓24產(chǎn)生的從轉(zhuǎn)動運動到平移運動的轉(zhuǎn)換因此產(chǎn)生杠桿27的偏轉(zhuǎn)。通過杠桿27的所述樞轉(zhuǎn)運動，推桿8偏轉(zhuǎn)，所述推桿又使離合器運動。所述離合器不僅能夠?qū)嵤┏蓾袷蕉啾P離合器、而且也能夠?qū)嵤┏筛墒侥Σ岭x合器。
[0039]在該情況下，一個特征是:將推桿8同軸地在變速器主軸7之內(nèi)引導(dǎo)進而能夠?qū)崿F(xiàn)同心操縱離合器并且最佳地利用存在的結(jié)構(gòu)空間。
[0040]借助于鎖定裝置或在離合器凸輪22上實施成自鎖的斜坡，維持操縱的離合器狀態(tài)。因此，可能的是，通過切換磁性致動器3再次改變成換擋模式并且執(zhí)行新的換擋過程。在分離時，離合器凸輪22僅朝向另一個轉(zhuǎn)動方向運動，因此推桿8能夠再次向外運動并且離合器因此被打開。
[0041]圖5和6示出根據(jù)本發(fā)明的混合變速器的一個替選的實施方式。整個裝置對應(yīng)于已經(jīng)解釋的裝置，僅對離合器的操控是不同的。離合器凸輪在此沒有直接設(shè)置在換擋致動器3上，而是作為主軸30在離合器之前的最后的構(gòu)件。
[0042]在離合器凸輪22轉(zhuǎn)動時，杠桿27被朝向離合器按壓。杠桿操縱推桿8，所述推桿作用于離合器杠桿31。離合器杠桿31在選擇的示例中與干式離合器的分離軸承連接。
[0043]附圖標(biāo)記列表:
[0044]I 混合變速器
[0045]2 換擋致動器
[0046]3 磁性致動器
[0047]4第一換擋撥叉
[0048]5換擋鼓
[0049]6用于換擋撥叉的軸
[0050]7變速器主軸
[0051]8推桿
[0052]9換擋套筒
[0053]11致動器推桿
[0054]13轉(zhuǎn)動軸線
[0055]14栓
[0056]15殼體
[0057]16第一換擋套筒的爪
[0058]17換擋滑槽
[0059]18第二換擋撥叉
[0060]19滑動套筒
[0061]20爪式換擋齒部
[0062]21彈簧
[0063]22離合器凸輪
[0064]23爪式離合器齒部
[0065]24斜坡形的輪廓
[0066]25滑動栓
[0067]26杠桿栓
[0068]28變速器輸入軸
[0069]29變速器輸出軸
[0070]30主軸
[0071]31離合器杠桿
【權(quán)利要求】
1.一種混合變速器，所述混合變速器包括主變速器軸(7)和具有換擋鼓(5)的主軸(30)，其中具有換擋鼓(5)的主軸(30)由換擋致動器(2)驅(qū)動并且具有至少一個換擋滑槽(17)，其特征在于，在所述主軸(30)上設(shè)有下述裝置，所述裝置設(shè)為用于將所述換擋鼓(5)與離合器連接以及用于操控用于至少一個變速級的滑動套筒(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合變速器，其特征在于，所述裝置能夠由磁性致動器(3)切換。
3.至少根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合變速器，其特征在于，所述裝置由具有圍繞軸線(13)能轉(zhuǎn)動地安裝的第一換擋套筒(9)的第一換擋撥叉(4)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合變速器，其特征在于，所述第一換擋套筒(9)具有爪(16)，所述爪在端側(cè)支承爪式換擋齒部(20)或爪式離合器齒部(23)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合變速器，其特征在于，所述第一換擋套筒(9)的所述爪(16)與至少一個換擋滑槽(17)力配合地連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合變速器，其特征在于，所述第一換擋套筒(9)的所述爪(16)與所述換擋鼓(5)的至少一個離合器凸輪(22)形狀配合地連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合變速器，其特征在于，所述磁性致動器(3)與彈簧(21)相反地工作。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合變速器，其特征在于，所述第一換擋套筒(9)經(jīng)由栓(14)支撐在殼體(15)上，以用于所述第一換擋套筒圍繞所述軸線(13)轉(zhuǎn)動。
9.至少根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合變速器，其特征在于，使用球形鎖定裝置以用于固定所述換擋套筒(19)的第二換擋撥叉(18)，其中所述球形鎖定裝置安置在所述換擋鼓(5)上和/或安置在所述第二換擋撥叉(18)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的混合變速器，其特征在于，用于確定換擋位置的設(shè)備具有用于檢測換擋位置的傳感器。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合變速器，其特征在于，所述離合器凸輪(22)經(jīng)由斜坡形的輪廓(24)使杠桿(27)運動。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的混合變速器，其特征在于，所述杠桿(27)的運動操縱離合器。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合變速器，其特征在于，離合器狀態(tài)通過鎖定所述離合器凸輪(22)來維持。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的混合變速器，其特征在于，由所述杠桿(27)鉸接的推桿被引導(dǎo)穿過所述變速器輸入軸(28)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合變速器，其特征在于，所述換擋致動器(2)能夠?qū)崿F(xiàn)牽引力降低的或無牽引力中斷的換擋。
【文檔編號】F16H63/18GK104246319SQ201380022354
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月26日
【發(fā)明者】多米尼克·舍貝爾, 馬庫斯·比希勒, 丹尼爾·普里, 沃爾夫?qū)な┪焊駹? 申請人:麥格納動力系有限兩合公司