[发明专利]爪式换挡机构

说明书

本发明涉及一种用于至少两级的、尤其电动驱动的换挡变速器的爪式换挡机构(1)，其中设有环形的换挡滑架(4)，所述换挡滑架具有滑架引导部(6)，所述滑架引导部具有轴向凸出的换挡爪，并且借助于设置在滑套(3)上的换挡指(7)进行换挡接触，所述换挡指嵌入到滑架引导部(6)中。在用于对爪式换挡机构(1)进行切换的方法中，换挡爪由此接合到挡位齿轮的相应容纳部中，其中所述换挡滑架(4)通过相对于滑套(3)的枢转运动和滑架引导部(6)的斜度轴向移动。

技术领域

本发明涉及一种换挡变速器的爪式换挡机构，用于将空套齿轮与变速器轴借助于可相对于变速器轴轴向移动地设置的滑套耦联，并且本发明涉及一种用于对爪式换挡机构进行切换的方法。

背景技术

用于电动驱动的机动车或混合动力车辆的具有多于一个挡位的换挡变速器具有如下问题：在换挡过程期间可能出现牵引力中断。为了缩短牵引力中断，能够使用爪式离合器，所述爪式离合器一般而言必须具有大的凹部以容纳爪，由此爪能够不受阻碍地结合。但因此，噪声，所谓的负载撞击可能在负载变换情况下出现。但在换挡时也由于轴向撞击和在转速相等期间的切向撞击出现噪声。此外，为了置入爪，大的力也是必要的。

通过US2002/0144563A1已知一种换挡变速器的爪式换挡机构，其用于将空套齿轮与变速器轴借助于轴向相对于变速器轴可移动的且抗扭设置的滑套耦联。

US2010/0257969A1示出一种多挡式换挡变速器，其具有爪式换挡机构，其中设有可轴向移动地设置在变速器轴上的滑套，所述滑套可借助于伸出的接合元件与空套齿轮的爪形成啮合，所述空套齿轮在变速器轴上可自由转动地支承。在此，每两个接合元件以小的间隙接合到设置在爪之间的齿槽中。

EP2098742B1示出一种多挡式换挡变速器，其具有多个爪式离合器套筒，所述爪式离合器套筒用于连接设置在变速器轴上的自由齿轮，其中每个爪式离合器套筒能够切换到五个不同的位置中，第一个是中性位置，第二个是锁定的挡位位置，第三个是具有未锁定的重新耦联间隙的锁定的挡位位置，第四个是具有大的重新耦联间隙的接入的挡位位置，并且第五个是可自弹出的位置，其中此外设置有摩擦机构，所述摩擦机构暂时地在换挡期间将力矩传递给挡位齿轮。套筒的爪和自由齿轮构成为可自弹出的，其中当接入新的挡位时，可自弹出的爪弹出先前的挡位。

WO2017/088961A1示出用于机动车的动力传动系的爪式离合器，其中第一离合器半部具有第一爪元件和相对于第一爪元件可旋转的第二爪元件，所述第一爪元件具有锁止齿部，而第二爪元件具有拦截齿部，其中锁止齿部和拦截齿部具有不同的齿部几何形状。第二离合器半部具有爪式齿部，所述爪式齿部与拦截齿部一起接合到构成在第一爪元件的锁止齿之间的齿隙中。

发明内容

本发明的目的在于，创造一种用于换挡变速器的爪式换挡机构，借助于所述爪式换挡机构能够实现快速换挡过程，并且此外最小化在啮合之后的径向间隙，以便由此最小化在负载变换期间的撞击，以及说明一种用于对爪式换挡机构进行切换的方法。

根据本发明通过特征1和10实现该目的。

本发明的一个特别的优点是，爪式换挡机构具有环形的换挡滑架，所述换挡爪设置在所述换挡滑架中。此外，设置有拦截齿，尤其是预选爪，其将待换挡的挡位齿轮相对于换挡滑架同步，使得换挡爪能够无阻力地进而低噪声地移动到挡位齿轮的换挡容纳部中。

在有利的设计方案中，换挡滑架相对于滑套以能够枢转角度α的方式设置，其中换挡滑架抗扭地且轴向可移动地支承在变速器轴上。

以有利的方式，换挡滑架经由滑架引导部与滑套的径向向内的换挡指形成换挡接触。以有利的方式，在滑套处设置有轴向伸出的拦截齿，例如预选爪，其在切换挡位齿轮期间首先接合到挡位齿轮的容纳部中，所述容纳部具有几倍大的角长度，使得预选爪能够容易地啮合，以便将挡位齿轮的转速匹配于变速器轴的转速。