具有換擋軸的轉(zhuǎn)動(dòng)空程的換擋裝置和具有這種換擋裝置的機(jī)動(dòng)車變速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車變速器、尤其用于機(jī)動(dòng)車自動(dòng)變速器的換擋裝置(100)，該換擋裝置具有通向變速器的換擋軸(110)和用于操縱該換擋軸(110)的換擋桿(120)，其中所述換擋軸(110)和換擋桿(120)利用插接嚙合連接部相互連接。在此規(guī)定，所述插接嚙合連接部設(shè)計(jì)具有轉(zhuǎn)動(dòng)間隙，由此在換擋桿(120)靜止時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)換擋軸(110)的有限的轉(zhuǎn)動(dòng)空程(a)。本發(fā)明還涉及一種具有這種換擋裝置(100)的機(jī)動(dòng)車變速器。
【專利說明】具有換擋軸的轉(zhuǎn)動(dòng)空程的換擋裝置和具有這種換擋裝置的機(jī)動(dòng)車變速器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車變速器、尤其用于機(jī)動(dòng)車自動(dòng)變速器的換擋裝置，該換擋裝置具有通向變速器的換擋軸和用于操縱該換擋軸的換擋桿，其中所述換擋軸和換擋桿利用插接嚙合連接部相互連接。
[0002]本發(fā)明還涉及一種具有這種換擋裝置的機(jī)動(dòng)車變速器、尤其是機(jī)動(dòng)車自動(dòng)變速器。
【背景技術(shù)】
[0003]在現(xiàn)代機(jī)動(dòng)車變速器中，例如在線控?fù)Q擋變速器(下面還要詳細(xì)解釋)中，在確定的運(yùn)行狀況中需要在盡管原則上抗轉(zhuǎn)動(dòng)的連接的情況下也能夠使換擋軸相對于靜止的換擋桿轉(zhuǎn)動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是，給出一種上述形式的換擋裝置，該換擋裝置以微少的費(fèi)用滿足所提出的要求。
[0005]該目的通過按照本發(fā)明的用于機(jī)動(dòng)車變速器、尤其用于機(jī)動(dòng)車自動(dòng)變速器的換擋裝置實(shí)現(xiàn)，該換擋裝置具有通向變速器的換擋軸和用于操縱該換擋軸的換擋桿，其中所述換擋軸和換擋桿利用插接嚙合連接部相互連接。按照本發(fā)明規(guī)定，所述插接嚙合連接部設(shè)計(jì)具有轉(zhuǎn)動(dòng)間隙或者說帶有轉(zhuǎn)動(dòng)間隙，由此在換擋桿靜止時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)換擋軸的受限制的或者說有限的轉(zhuǎn)動(dòng)空程。
[0006]通過在插接嚙合連接部中的轉(zhuǎn)動(dòng)間隙或扭轉(zhuǎn)間隙實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)動(dòng)空程或轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)空程一方面允許換擋軸與換擋桿以結(jié)構(gòu)上給定的最大轉(zhuǎn)角的相對轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)空程功能)。但是另一方面也能夠?qū)崿F(xiàn)換擋軸與換擋桿的轉(zhuǎn)動(dòng)和/或反之(同步功能)。下面還要詳細(xì)解釋這一點(diǎn)。所述有限的轉(zhuǎn)動(dòng)空程可以具有40°至60°且尤其約50°的轉(zhuǎn)角。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)動(dòng)空程一般必需設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)空程部件或者類似部件。但是按照本發(fā)明的換擋裝置具有轉(zhuǎn)動(dòng)空程，為此無需附加部件。按照本發(fā)明所述轉(zhuǎn)動(dòng)空程或者轉(zhuǎn)動(dòng)空程功能僅僅通過所述的插接嚙合連接部結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)?？傊覔Q言之，由此通過本發(fā)明可以得到轉(zhuǎn)動(dòng)空程功能，沒有任何附加費(fèi)用并且不產(chǎn)生更多成本。
[0008]優(yōu)選地規(guī)定，所述插接嚙合連接部包括形成在換擋桿上的內(nèi)插接嚙合部和形成在換擋軸上的外插接嚙合部，其中以圓柱形輪廓為基礎(chǔ)的內(nèi)插接嚙合部具有多個(gè)徑向向內(nèi)指向的且在圓周方向上相互間隔的齒，其中同樣以圓柱形輪廓為基礎(chǔ)的外插接嚙合部具有多個(gè)徑向向外指向的且同樣在圓周方向上相互間隔的齒。所述內(nèi)插接嚙合部的指向內(nèi)部或者說徑向向內(nèi)指向的齒或內(nèi)插接嚙合部部件與所述外插接嚙合部的徑向指向外部或者說徑向向外指向的齒或外插接嚙合部部件形成對應(yīng)的插接嚙合部件，它們在徑向上重疊。由于在齒或者說嚙合部件之間的間隔而能夠?qū)崿F(xiàn)有限的轉(zhuǎn)動(dòng)空程。該間隔也可以稱為在圓周方向上的齒隙。
[0009]特別優(yōu)選地規(guī)定，所述內(nèi)插接嚙合部和外插接嚙合部的齒在圓周方向上設(shè)計(jì)具有均勻的間隔。所述內(nèi)插接嚙合部和外插接嚙合部可以分別具有4至8個(gè)齒，優(yōu)選分別具有5至7個(gè)齒且尤其分別具有6個(gè)齒。
[0010]按照本發(fā)明的換擋裝置也可以具有換擋傳感器(PRND-傳感器)，該換擋傳感器抗轉(zhuǎn)動(dòng)地與換擋軸連接。優(yōu)選地規(guī)定，所述換擋軸與換擋傳感器利用插接嚙合連接部相互連接，其中所述插接嚙合連接部包括形成在換擋傳感器上的內(nèi)插接嚙合部和形成在換擋軸上的外插接嚙合部，其中以圓柱形輪廓為基礎(chǔ)的內(nèi)插接嚙合部具有多個(gè)徑向向外指向的且在圓周方向上相互間隔的缺口，其中同樣以圓柱形輪廓為基礎(chǔ)的外插接嚙合部具有多個(gè)徑向向外指向的且同樣在圓周方向上相互間隔的齒。所述外插接嚙合部的齒和內(nèi)插接嚙合部的缺口這樣設(shè)計(jì)，使它們可以形狀鎖合且沒有轉(zhuǎn)動(dòng)空程地相互嚙合。
[0011]尤其規(guī)定，通過在換擋軸上的同一外插接嚙合部也使換擋桿與換擋軸連接，如同上面解釋的那樣。換言之，通過在換擋軸上的同一外插接嚙合部或者說同一外插接嚙合部段不僅可以使換擋桿以轉(zhuǎn)動(dòng)間隙地而且使換擋傳感器沒有轉(zhuǎn)動(dòng)間隙地與換擋軸連接。
[0012]優(yōu)選地規(guī)定，通過形成在外插接嚙合部上的雙齒和形成在內(nèi)插接嚙合部上的雙缺口實(shí)現(xiàn)在換擋傳感器與換擋軸之間的角度準(zhǔn)確的定向。所述雙齒與雙缺口可以形狀鎖合地相互嚙合并由此帶來換擋傳感器在換擋軸上的角度準(zhǔn)確的定向。由此不會(huì)不利地影響換擋桿與換擋軸之間的轉(zhuǎn)動(dòng)空程。
[0013]通過并列權(quán)利要求，所述目的的解決方案也擴(kuò)展到一種機(jī)動(dòng)車變速器，其中尤其涉及機(jī)動(dòng)車自動(dòng)變速器，它包括或者說具有至少一個(gè)按照本發(fā)明的換擋裝置。
[0014]所述機(jī)動(dòng)車變速器或機(jī)動(dòng)車自動(dòng)變速器優(yōu)選是PKW變速器。此外優(yōu)選地規(guī)定，所述機(jī)動(dòng)車變速器或機(jī)動(dòng)車自動(dòng)變速器是線控?fù)Q擋變速器。在線控?fù)Q擋變速器中通過電的控制命令實(shí)現(xiàn)換擋，控制命令通過控制器處理，然后控制器通過伺服電機(jī)或類似機(jī)構(gòu)進(jìn)行機(jī)械換擋過程。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面借助于附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的實(shí)施例。由這個(gè)描述給出其它特征和優(yōu)點(diǎn)。這個(gè)實(shí)施例的具體特征可以是本發(fā)明的一般特征。這個(gè)實(shí)施例的與其它特征相關(guān)的特征也可以是本發(fā)明的單個(gè)特征。
[0016]附圖示意性地和舉例示出:
[0017]圖1按照本發(fā)明的換擋裝置的立體分解圖；
[0018]圖2屬于圖1的換擋裝置的換擋桿的軸向俯視圖；
[0019]圖3屬于圖1的換擋裝置的換擋傳感器的軸向俯視圖；
[0020]圖4屬于圖1的換擋裝置的換擋軸的前軸向端部的立體圖；
[0021]圖5通過插接嚙合連接部與圖4的換擋軸連接的圖2的換擋桿的軸向俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1示出總體上以100表示的按照本發(fā)明的換擋裝置。換擋裝置100包括換擋軸110、換擋桿120和換擋傳感器或者說換擋位置傳感器130。例如一體構(gòu)成的部件110、120和130為了清晰而逐個(gè)地以這樣的方式示出:將它們沿著公共的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線或者說回轉(zhuǎn)軸線L相互拉開。
[0023]換擋桿120和換擋傳感器130可以與換擋軸110連接，為此將它們在軸線L的方向上插到換擋軸110的軸向前端部111上(其中該軸向前端部尤其是指背離機(jī)動(dòng)車變速器的軸向端部)。分別通過插接嚙合連接部實(shí)現(xiàn)連接，為此，換擋軸110的軸向前端部111設(shè)計(jì)具有外插接嚙合部或者外插接嚙合部段112，如同下面還要詳細(xì)解釋的那樣。與此對應(yīng)地，換擋桿120設(shè)計(jì)具有內(nèi)插接嚙合部122，并且換擋傳感器130設(shè)計(jì)具有內(nèi)插接嚙合部132。換擋桿120和換擋傳感器130的內(nèi)插接嚙合部122和132不同地構(gòu)成，如同下面借助于圖2和3還要詳細(xì)解釋的那樣。
[0024]圖2示出換擋桿120沿著軸線L的俯視圖。換擋桿120具有圓柱形的孔121?？?21設(shè)計(jì)具有內(nèi)插接嚙合部或者內(nèi)插接嚙合部段122。內(nèi)插接嚙合部122具有多個(gè)齒123，這些齒從孔內(nèi)壁或孔輪廓徑向向內(nèi)指向且在圓周方向上相互間隔。在所示實(shí)施例中設(shè)有六個(gè)齒123，它們在圓周方向上均勻分布地設(shè)置在孔內(nèi)壁上。
[0025]圖3示出換擋傳感器130沿著軸線L的俯視圖。換擋傳感器130具有圓柱形的孔131?？?31同樣設(shè)計(jì)具有內(nèi)插接嚙合部或內(nèi)插接嚙合部段132。與換擋桿120的內(nèi)插接嚙合部122不同，換擋傳感器130的內(nèi)插接嚙合部132具有多個(gè)缺口 133，它們從孔內(nèi)壁或者孔輪廓徑向向外指向且在圓周方向上相互間隔。在所示實(shí)施例中設(shè)有六個(gè)缺口 133，它們在圓周方向上均勻分布地設(shè)置在孔內(nèi)壁上。此外設(shè)有雙缺口 133a/133b，用于使換擋傳感器130角度準(zhǔn)確地設(shè)置在換擋軸110上或者說與換擋軸連接。
[0026]圖4示出換擋軸110的軸向前端部111。換擋軸110在這個(gè)端部段中設(shè)計(jì)具有外插接嚙合部或者外插接嚙合部段112。外插接嚙合部112具有多個(gè)齒113，這些齒從圓柱形外殼面徑向向外指向且在圓周方向上相互間隔。在所示實(shí)施例中設(shè)有六個(gè)齒113，這些齒在圓周方向上均勻分布地設(shè)置在軸向端部段111的外殼面上。此外設(shè)有雙齒113a/113b，用于使換擋傳感器130角度準(zhǔn)確地設(shè)置在換擋軸110上或者說與換擋軸連接。
[0027]換擋傳感器130抗轉(zhuǎn)動(dòng)地與換擋軸110連接，這通過換擋軸110的外插接嚙合部112的齒113形狀鎖合地嚙合到換擋傳感器130的內(nèi)插接嚙合部132的缺口 133中實(shí)現(xiàn)，其中構(gòu)成無間隙的插接嚙合連接部。通過使換擋軸110上的雙齒113a/113b嚙合到換擋傳感器130上的雙缺口 133a/133b中，使換擋傳感器130相對換擋軸110角度準(zhǔn)確地定向。
[0028]換擋桿120也利用插接嚙合連接部與換擋軸110連接，但是其中規(guī)定，這個(gè)插接嚙合連接部具有轉(zhuǎn)動(dòng)間隙，由此能夠?qū)崿F(xiàn)換擋軸Iio相對于換擋桿120的有限的轉(zhuǎn)動(dòng)空程和/或反之。下面借助于圖5解釋這一點(diǎn)。
[0029]圖5示出利用插接嚙合連接部與換擋軸110連接的換擋桿120的軸向俯視圖(沿著軸線L的視向)。插接嚙合連接部通過在換擋軸110上存在的外插接嚙合部112與在換擋桿120上存在的內(nèi)插接嚙合部122的形狀鎖合的嚙合實(shí)現(xiàn)，其中齒113與123在徑向上重疊。各齒113和123的齒高度彼此協(xié)調(diào)。
[0030]如上面已經(jīng)解釋的那樣，不僅在換擋軸110上徑向向外指向的齒113而且在換擋桿120上徑向向內(nèi)指向的齒123都在圓周方向上相互間隔。由此形成的齒隙能夠?qū)崿F(xiàn)在換擋軸110與換擋桿120之間的有限的轉(zhuǎn)動(dòng)空程。
[0031]在圖5中所示的視圖中，換擋軸110的齒113與換擋桿120的齒123接觸。所示的狀態(tài)例如可以通過以彈簧力加載換擋軸110來實(shí)現(xiàn)。這樣，一方面在換擋軸110與換擋桿120之間可以相應(yīng)地在一個(gè)方向上傳遞轉(zhuǎn)矩。另一方面，換擋軸110可以在換擋桿120靜止的情況下從所示位置起、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)動(dòng)角a,直到換擋軸110的齒113抵靠在換擋桿120的在轉(zhuǎn)動(dòng)方向上相鄰的齒123上(其中所有齒同時(shí)抵靠或者說同時(shí)接觸)?，F(xiàn)在，在換擋軸110與換擋桿120之間相應(yīng)地在另一方向上傳遞轉(zhuǎn)矩。以類似方式，換擋軸110也可以在換擋桿120靜止的情況下再轉(zhuǎn)回到所示的位置。
[0032]因此在換擋軸110與換擋桿120之間存在的插接嚙合連接部不僅具有同步功能，而且具有有限的或者說受限的轉(zhuǎn)動(dòng)空程功能，它能夠在換擋桿120靜止的情況下在轉(zhuǎn)角a內(nèi)實(shí)現(xiàn)換擋軸110轉(zhuǎn)動(dòng)空程。(同樣，轉(zhuǎn)動(dòng)空程當(dāng)然也可以用于，使換擋桿120在換擋軸110靜止的情況下有限地轉(zhuǎn)動(dòng))。轉(zhuǎn)角a可以通過在圓周方向上相互間隔的齒113或123的數(shù)量和/或通過其齒寬度在結(jié)構(gòu)上給定。這樣設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角a大小，使這個(gè)轉(zhuǎn)角對于上述運(yùn)行狀況(在該運(yùn)行狀況中需要在換擋軸110與換擋桿120之間的相對轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，且尤其需要換擋軸110在換擋桿120靜止時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng))是足夠的。在所示示例中轉(zhuǎn)角a約為50°。齒113和123基于周長來講尺寸較窄。
[0033]因此通過換擋軸110上的同一外插接嚙合部112不僅可以抗轉(zhuǎn)動(dòng)地與換擋傳感器130連接，而且可以實(shí)現(xiàn)與換擋桿120的具有轉(zhuǎn)動(dòng)空程的連接，對此無需附加的零部件(例如鍵結(jié)構(gòu)、銷子、自由輪/單向離合器等)。在換擋軸110上的外插接嚙合部段112設(shè)計(jì)具有相應(yīng)的軸向長度。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機(jī)動(dòng)車變速器、尤其用于機(jī)動(dòng)車自動(dòng)變速器的換擋裝置(100)，該換擋裝置具有通向變速器的換擋軸(Iio)和用于操縱該換擋軸(110)的換擋桿(120)，其中所述換擋軸(110)和換擋桿(120)利用插接嚙合連接部相互連接，其特征在于，所述插接嚙合連接部設(shè)計(jì)具有轉(zhuǎn)動(dòng)間隙，由此在換擋桿(120)靜止時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)換擋軸(110)的有限的轉(zhuǎn)動(dòng)空程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換擋裝置(100)，其特征在于，所述有限的轉(zhuǎn)動(dòng)空程具有40°至60°且尤其約50°的轉(zhuǎn)角(a)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的換擋裝置(100)，其特征在于，所述插接嚙合連接部包括形成在換擋桿(120)上的內(nèi)插接嚙合部(122)和形成在換擋軸(110)上的外插接嚙合部(112)，其中以圓柱形輪廓為基礎(chǔ)的內(nèi)插接嚙合部(122)具有多個(gè)徑向向內(nèi)指向的且在圓周方向上相互間隔的齒(123)，其中同樣以圓柱形輪廓為基礎(chǔ)的外插接嚙合部(112)具有多個(gè)徑向向外指向的且同樣在圓周方向上相互間隔的齒(113)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換擋裝置(100)，其特征在于，所述外插接嚙合部(112)和內(nèi)插接嚙合部(122)的齒(113、123)在圓周方向上設(shè)計(jì)具有均勻的間隔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的換擋裝置(100)，其特征在于，所述外插接嚙合部(112)和內(nèi)插接嚙合部(122)分別具有4至8個(gè)齒且尤其分別具有6個(gè)齒。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的換擋裝置(100)，其特征在于，所述換擋裝置還具有換擋傳感器(130)，該換擋傳感器抗轉(zhuǎn)動(dòng)地與換擋軸(110)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的換擋裝置(100)，其特征在于，所述換擋軸(110)與換擋傳感器(130)利用插接嚙合連接部相互連接，其中所述插接嚙合連接部包括形成在換擋傳感器(130)上的內(nèi)插接嚙合部(132)和形成在換擋軸(110)上的外插接嚙合部(112)，其中以圓柱形輪廓為基礎(chǔ)的內(nèi)插接嚙合部(132)具有多個(gè)徑向向外指向的且在圓周方向上相互間隔的缺口(133)，其中同樣以圓柱形輪廓為基礎(chǔ)的外插接嚙合部(112)具有多個(gè)徑向向外指向的且同樣在圓周方向上相互間隔的齒(113)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的換擋裝置(100)，其特征在于，通過形成在外插接嚙合部(112)上的雙齒(113a/113b)和形成在內(nèi)插接嚙合部(132)上的雙缺口 (133a/133b)預(yù)先給定在換擋傳感器(130)與換擋軸(110)之間的角度準(zhǔn)確的定向。
9.一種機(jī)動(dòng)車變速器、尤其是機(jī)動(dòng)車自動(dòng)變速器，包括根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的換擋裝置(100)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)動(dòng)車變速器，其特征在于，所述機(jī)動(dòng)車變速器是線控?fù)Q擋變速器。
【文檔編號】F16H61/36GK103998804SQ201280062278
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月16日
【發(fā)明者】R·瓦格納 申請人:奧迪股份公司