爪齿变速器的操作单元和具有这种操作单元的爪齿变速器

摘要

本发明涉及一种尤其用于汽车的爪齿变速器的操作单元，其具有换档拨叉，所述换档拨叉至少可以在一个属于爪齿变速器第一变速器档位的第一位置与中立位置之间轴向移动。设有定位轴，在它上面可轴向移动但不能转动地安装两个用于换档拨叉的定位件。定位件分别包括一个接触段用于与换档拨叉暂时接触。定位轴可与定位件一起转动，以调整定位件规定的不同角向位置。为每个定位件配设一个操纵件，通过它可根据定位件调整后的角向位置沿定位轴轴向移动定位件。此外本发明还涉及一种包括这种操作单元的爪齿变速器。

说明书

技术领域

本发明涉及一种尤其汽车的爪齿变速器操作单元，其具有换档拨叉，该换挡拨叉至少可以在一个与爪齿变速器第一变速器档位对应的第一位置与中立位置之间轴向移动。此外本发明还涉及一种包括一个这种操作单元的爪齿变速器。

背景技术

爪齿变速器操作单元不仅使用于自动变速器，而且也使用于手动变速器。尤其还越来越多地应用于负荷变速器，例如双重离合变速器或自动化手动变速器。在这些变速器中，为每个换档拨叉配设一个可移动但不能转动地安装在变速器轴上的爪齿环(换档接合套筒)，它可通过换档拨叉移动。爪齿环总是安置在可转动但不可移动地安装在变速器轴上的换档齿轮(活动齿轮)之间，以及为了与变速器轴连接一个换档齿轮，它通过相应的换档齿轮的换档环移动，由此使换档齿轮与变速器轴形状配合式连接，以及接入与当时换档齿轮对应的变速器档位。

因为必须保证在任何时刻最多接入一个变速器档位，所以运动爪齿环的换档拨叉的控制相当复杂，由此与之相关联的巨大的结构和控制费用相应地导致提高成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种前言所述类型的用于爪齿变速器的操作单元，它能简单和低成本地制造以及能够实现方便和可靠地控制。

从前言所述类型的操作单元出发，按照本发明上述技术问题是这样得以解决的，即，设有定位轴，在它上面可轴向移动但不能转动地安装两个用于换档拨叉的定位件；定位件分别包括一个接触段用于与换档拨叉暂时接触；定位轴可与定位件一起转动，以调整定位件规定的不同角向位置；以及，为每个定位件配设一个操纵件，通过它根据定位件调整后的角向位置沿定位轴轴向移动定位件。

此外，按本发明还涉及一种爪齿变速器，其包括多个用于构成变速器档位的齿轮组和布设在齿轮组之间的爪齿环(换档接合套筒)，用于防旋转地连接齿轮组可旋转地装在变速器轴上的换档齿轮与变速器轴，以及还包括至少一个按本发明设计的用于变速器档位接入和脱出的操作单元。

因此按本发明为换档拨叉设两个定位件，通过它们实施换档拨叉的轴向移动，其中定位件又借助操纵件移动。定位件可置于不同的角向位置，以及，根据定位件各调整后的角向位置通过操纵件移动定位件。因此按本发明档位(变速器档位)的接入按分两个步骤的方法进行，其中定位件首先通过转动被置于一个与要接入的档位相应的角向位置，接着在方法的第二步，为了移动换档拨叉，将如此定位的定位件借助操纵件在定位轴上轴向移动。

通过按本发明的设计，达到换档逻辑的一种简单并同时可靠的设计，它除此之外还保证有高的灵活性。

按本发明一种优选的实施形式，换档拨叉可以在属于爪齿变速器第一变速器档位的第一位置、属于爪齿变速器第二变速器档位的第二位置与中立位置之间轴向移动，其中，中立位置设在所述第一与第二位置之间。采用这种实施形式可以实现一种全同步化的变速器。在这种情况下，正如还要详细说明的那样，每个定位件负责接入两个变速器档位之一并脱出另一个变速器档位。若换档拨叉只能在第一位置与中立位置之间移动，则可以实现一种半同步化的变速器，此时定位件之一负责变速器档位的接入，以及另一个定位件负责变速器档位的脱出。原则上本发明既可以应用于半同步化的变速器，又可以应用于全同步化的变速器或混合形式。

按本发明一种有利的实施形式，定位件可通过操纵件相对于换档拨叉移动为，使接触段与换档拨叉进入接触。因此在定位件进一步移动时，将换档拨叉带到期望的目标位置，从而实现换档拨叉期望的移动。

有利地，定位件可根据各调整后的角向位置移动不同的距离。由此达到，通过定位件相应地调整到一个总是与要接入的档位相应的角向位置，使定位件并因而还有换档拨叉相应于要接入的档位，移动到属于第一变速器档位的第一位置、中立位置或必要时属于第二变速器档位的第二位置。

在这方面优选地，定位件可根据各调整后的角向位置移动一个规定的一倍换档距离、两倍换档距离或根本不移动。在这里作为一倍换档距离，尤其规定在换档拨叉第一位置与中立位置之间的距离，它必要时尤其还相当于在中立位置与换档拨叉第二位置之间的距离。通过定位件移动规定的一倍换档距离，使换档拨叉在接入档位时，亦即当它处于其第一位置或第二位置时，能可靠地移动到中立位置。这相应于档位的脱出。反之，定位件移动两倍换档距离，导致换档拨叉与换档拨叉各自的原始位置无关地移动到第一或必要时第二位置，这相应于接入第一或第二变速器档位。通过这种可能性，亦即根据定位件的角向位置保证不移动定位件，可达到规定的定位件在规定的角向位置对为其配设的换档拨叉没有影响，从而例如使换档拨叉的移动仅取决于为换档拨叉配设的第二定位件移动。

按本发明另一种有利的实施形式，定位件包括沿轴向彼此错开设置的控制段，即所谓接入和脱出控制段，为了移动定位件操纵件作用在控制段上。优选地，在这里控制段围绕定位轴的纵轴线并尤其基本上与定位轴纵轴线同心地设置。此外控制段有利地设置在各自定位件的两个尤其互相平行排列的沿轴向彼此错开的控制面内，控制面构成定位件的脱出控制面和接入控制面。在这里脱出与接入控制面之间的距离有利地相应于一倍换档距离。

有利地，在接入控制面内设置正好一个控制段，亦即接入控制段，以及，尤其为每个控制段配设定位件的一个角向位置。按本发明一种有利的实施形式，控制段设计为扇形或环形段。优选地，不同定位件的接入控制段沿周向彼此错开和尤其不重叠地排列。

通过按本发明的设计，为每个接入控制面配设正好一个角向位置，并因而正好一个预定的变速器档位。若一个定位件处于一个此时相关的操纵件在移动时作用在此接入控制段上的角向位置，则此定位件移动两倍换档距离。由此保证，换档拨叉可靠地移动到属于相应的变速器档位的位置，以及可靠地接入期望的档位。与此同时，因为接入控制段沿周向彼此错开布置，所以保证在定位件的每个角向位置仅由操纵件操纵唯一的一个接入控制段，从而在与接入第一变速器档位的同时，不可能接入另一个变速器档位。

按本发明另一种优选的实施形式，设至少一个弹性件，定位件通过它沿一个方向彼此离开或互相靠近地被沿轴向预紧。通过预紧，达到定位件总是占据位于外部或内部的终端位置，只要它们未被操纵件克服预紧力地移到与终端位置不同的位置。

按本发明另一种有利的实施形式，操纵件为了移动定位件可互相同步地运动为，使操纵件之间规定的距离，周期性地均匀减小和重新增大，或周期性地均匀增大和重新减小。在这里可以为每个周期赋予一个换档过程，也就是接入一个档位或调整中立位置，与此同时总是脱出一个可能的接入档位。

优选地，操纵件设计为可尤其平行于定位轴纵轴线相对移动。为此操纵件可例如安装在两个互相平行延伸的连杆上。有利地，转动/移动转换装置与连杆耦合，通过它可将规定的转动运动转换为连杆反向的尤其周期性的移动运动。因此，以此方式可将例如由电动机造成的简单的旋转运动，转换为期望的彼此定向的周期性移动运动。

按本发明另一种有利的实施形式，操纵件可绕公共旋转轴线转动，以及操纵件的彼此面对侧至少部分分别设计为相对于旋转轴线倾斜延伸的斜面。在这方面优选，操纵件不能转动和轴向不能移动地安装在公共换档轴上，以及，换档轴可绕其纵轴线旋转。采用这种设计，在操纵件之间规定的距离同样可以周期性地减小和增大，无需进行操纵件的移动。此外，在这种情况下不需要单独的转动/移动转换装置，因为转动运动转换为移动运动通过操纵件的旋转的斜面实现。

按本发明另一种优选的实施形式，定位轴和/或必要时转动/移动转换装置或换档轴分别与电动机的驱动轴连接。不仅定位件期望的角向位置的调整，而且操纵件各自的移动，都可以在控制技术上非常简单地通过使用电动机实现。

按本发明另一种有利的实施形式，为了驱动定位轴和转动/移动转换装置或换档轴而采用同一台电动机，以及，电动机通过控制件与定位轴和转动/移动转换装置或换档轴连接，所以当电动机驱动轴沿一个规定的方向旋转时只驱动定位轴，而当电动机驱动轴沿相反的方向旋转时只驱动转动/移动转换装置或换档轴。通过只使用唯一的电动机，不仅用于调整定位件的角向位置，而且用于移动操纵件，可以进一步降低按本发明设计的操作单元的成本。因为通过周期性的控制，可以不仅进行针对要接入的档位所需要的定位件角向位置的调整，而且也实施操纵件的移动，所以按本发明有可能只使用一台电动机起各种期望的作用，亦即根据电动机当时的旋转方向，调整定位件的角向位置或移动操纵件。在这里，电动机与定位件或操纵件的耦合，可例如通过适用的控制机构，如自由轮离合器、夹紧辊自由轮或其他适用的机构实现，它们保证总是仅电动机两个可能的旋转方向之一对定位轴的转动有影响，以及只有另一个旋转方向对操纵件的移动有影响。

优选地，定位件安装在换档拨叉的中立位置的沿轴向相对置的两侧。在这里定位件尤其可以对称于中立位置设置，以保证换档拨叉均匀移动。

按本发明另一种有利的实施形式，设置位置识别装置，尤其传感器，用于检测定位轴当时的角向位置。尤其基于所使用的自由轮离合器可能产生定位轴无意中转动，所以借助位置识别装置检测定位轴和定位件当时的角向位置，以确保针对当时要接入档位正确的角向位置。

按本发明另一种优选的实施形式，设置控制装置，通过它保证定位件仅定位在预先规定的角向位置。优选地，控制装置在这里包括一个止动装置。采用这种实施形式，防止同时操纵处于并列位置的控制段，要不然会导致档位错误地多重接入。

优选地，可以设置定位轴或定位件的回行锁，通过它防止定位轴不希望地转回，并因而同样防止挡位可能发生多重接入。

按本发明另一种有利的实施形式，设置一个或多个相应的换档拨叉用于调整其他变速器档位，它们可通过相应设计的其他定位件和操纵件，分别在属于其他变速器档位的两个位置与一个设在这些位置之间的中立位置之间轴向移动。以此方式可以设置多档变速器，其中为每个换档拨叉通常配设两个不同的变速器档位。因此，例如为造成四档变速，需要两个换档拨叉，为造成六档变速，需要三个换档拨叉，并以此类推。然后为每个换档拨叉配设已相应地说明的定位件和操纵件。

按本发明另一种有利的实施形式，在定位件任何调整后的角向位置时，定位件中最多一个可以移动两倍换档距离，并因而构成一个主动(aktiv)的定位件。由此保证，即使在有任意数量可调整的变速器档位的情况下，也能自动地始终只正好接入一个变速器档位。由此可靠地防止同时接入它们的换档齿轮安装在同一变速器轴上的两个不同的变速器档位，以及避免由此导致变速器损环。

按本发明另一种优选的实施形式，与配属于所述主动定位件的同一个换档拨叉，使与主动的定位件相对置的定位件在所述调整后的角向位置不能通过其操纵件移动。反之，所有其他定位件在此角向位置可移动一倍换档距离。由此保证，在接入一个档位时，其他所有档位自动脱出。因此通过本发明获得一种“故障安全”功能。

按本发明另一种优选的实施形式，电动机的驱动轴为了驱动润滑剂泵，例如油泵，与润滑剂泵驱动轴有效连接。因为使用于变速器的电动机只是在实际上的换档过程中才需要，以便在第一步将定位件置于期望的角向位置，以及在第二步通过操纵件接入期望的档位，所以这一电动机在其余时间内可应用于驱动润滑剂泵。

按本发明另一种优选的实施形式，在定位轴上设控制件，用于传动尤其设计为活塞泵或设计为膜片式泵的润滑剂泵。在这里泵行程可根据定位轴当时的转动实现，从而例如在定位轴从一个角向位置转到下一个角向位置时，总是经历润滑剂泵一个完整的输送循环(吸入和排出润滑剂)。采用膜片式泵是特别有利的，因为它有较小的行程，由此保证良好的动力学特性和低的噪声发生。此外，膜片式泵能经济地生产。

有利地，为了构成双重或多重离合变速器，可以设置两个或多个按本发明设计的操作单元。因为例如在双重离合器变速器的情况下，可以合理地在两个不同的变速器路径上同时接入两个不同的档位，由此例如可以通过一个摩擦离合器在两个接入的档位之间实施无缝转接，或例如在调车时可以同时接入第一档和倒车档，这种通过定位件实现的换档逻辑可设计为，仅对于每个独立的部分变速器才防止同时接入两个不同的档位。

在从属权利要求中说明其他有利的实施形式。

附图说明

下面参见附图借助实施例详细说明本发明；其中：

图1示意表示一个包括爪齿离合器和按照本发明设计的操作单元的部分变速器；

图2表示图1所示的操作单元详图；

图3示意表示按本发明设计的定位件的控制段；

图4至图8表示用按本发明设计的操作单元在档位接入和脱出时的不同步骤；

图9表示图1中的一个局部详图；

图10表示图9的侧视图；

图11表示本发明第二种实施形式的详图并与第一种实施形式比较；

图12表示第二种实施形式的另一个详图；

图13示意表示本发明第二种实施形式的局部垂直剖面图；

图14表示本发明第三种实施形式；

图15表示本发明另一种实施形式；

图16表示本发明另一种附加扩展设计，它可在所有实施形式中使用；

图17表示图16的侧视图；

图18表示从上方看图16所示的设计详图；

图19表示在按本发明的所有实施形式中润滑剂泵可能的控制；

图20表示润滑剂泵另一种可能的控制；以及

图21表示图20的侧视图。

在不同的实施形式中相应的构件总是用同样的附图标记表示。

具体实施方式

图1表示爪齿离合器的一部分，它设有按本发明设计的操作单元，以及除此之外按已知的方式设计。

输入轴1通过输入齿轮2与传动齿轮3连接，后者可旋转和轴向不能移动地与传动轴4连接。在传动轴4上防旋转地和轴向不能移动地固定另一些传动齿轮5、6、7、8，它们分别与轴向不能移动但可旋转地固定在输出轴9上的换档齿轮10、11、12、13啮合，并与它们共同构成齿轮组101、102、103、104，用于形成第一、第三、第五和第六档。

分别在换档齿轮10、11、12、13的内侧布设爪齿状附件14、15、16、17，它们设计用于插入孔18、19中，孔18、19平行于输出轴9地延伸穿过防旋转地但可轴向移动地安装在输出轴上的爪齿环20、21。

爪齿环20、21与换档拨叉22、23连接，它们的端部分别设计为换档接合套筒24、25，换档拨叉22、23可通过它们可转动地并能轴向移动地支承在定位轴26上。为每个换档拨叉22、23配设两个设在换档接合套筒24、25侧面的定位件27、28、29、30，它们可轴向移动但不能转动地固定在定位轴26上。

平行于定位轴26设换档轴31，在换档轴31上针对每个定位件27、28、29、30分别防旋转地和轴向不能移动地安装一个操纵件32、33、34、35。不仅在定位轴26上，而且在换档轴31上，通过自由轮68、69(见图10)分别固定一个齿轮36、37，它们与可通过电动机39驱动的公共的螺杆38啮合。通过齿轮36、37和螺杆38，构成一种有高传动比的螺旋齿轮变速器。

齿轮36、37的自由轮68、69在这里设计为，在操纵电动机39时使定位轴26仅绕其纵轴线26沿第一旋转方向旋转，而在操纵电动机39时使换挡轴31只绕其构成旋转轴线63的纵轴线63′沿与上述相反的旋转方向旋转。因为基于所述自由轮68、69，定位轴26或换档轴31有可能无意中沿未由各自的自由轮68、69锁定的方向转动，所以设置传感器108、109，借助它们可以检测定位轴26或换档轴31当时的角向位置。原则上可以使用任何适用的位置识别装置，借助它们可以检测两个轴的角向位置。在这里，所述角向位置也可以间接地，例如通过检测定位件27、28、29、30或操纵件32、33、34、35的角向位置确定。

换档轴31、定位轴26、输出轴9、传动轴4和输入轴1互相平行排列并通过轴承40可旋转地支承。

在图1下半部表示的包括输入轴1、传动轴4和输出轴9的变速器部分按传统的方式设计。输入轴1的旋转通过输入齿轮2和传动齿轮3，传输给传动轴4以及传输给与传动轴4连接的传动齿轮5、6、7、8。只要爪齿环20、21处于图1所示的中立位置，所有的换档齿轮10、11、12、13均可相对于输出轴9自由旋转，所以没有扭矩传输给输出轴9。

为了接入第一档，爪齿环20通过换档拨叉22在输出轴9上朝换档齿轮10的方向移动，直至爪齿状附件14插入爪齿环20的孔18中。以此方式使换档齿轮10与输出轴9防旋转地连接，从而将输入扭矩从输入轴1按照传动齿轮5和换档齿轮10的传动比传输给输出轴9。按相应的方式可以接入档位3、5和7。

取代爪齿状附件14、15、16、17，也可以采用其他已知的离合器构件，例如制有外齿以及固定在换档齿轮内侧上的换档环，各换档接合套筒套装在这些换档环上。

下面借助图2至图8详细说明图1上部区内表示的按本发明设计的操作单元。其中，图1所示变速器可以有附加的齿轮组，以实现更多数量的变速器档位。图1所示变速器原则上也可以涉及一个完整的变速器，或仅仅涉及例如一个双重离合变速器的部分变速器。

图2中表示换档拨叉22处于其中立位置，此时它与爪齿环20一起处于换档齿轮10与11之间的中央，所以既没有爪齿状附件14也没有爪齿状附件15延伸到此爪齿环20的孔18中。由此使换档齿轮10与11在输出轴9上可自由旋转。

此外由图2还可以看出，定位件27、28通过弹性件41、42支靠在换档接合套筒24的端面43、44上，以及基于弹性预紧被向外彼此挤开。图2中定位件28表示处于其靠外的终端位置，而定位件27克服弹力朝换档拨叉22的方向移动，如下面还要详细阐述的那样。

定位件27、28在它们沿径向靠外的区域内设计为阶梯状，所以构成沿轴向彼此错开布置的控制段45、46，亦即内部的或脱出控制段45以及外部的或接入控制段46。其中脱出控制段45处于用虚线表示的内部的或脱出控制面47内，而接入控制段46处于用虚线表示的外部的或接入控制面48内。脱出和接入控制面47、48互相平行排列并彼此相隔换档距离s。通过脱出控制面48，将每个定位件27、28分成两个部分圆盘，亦即内部的或脱出部分圆盘105以及外部的或接入部分圆盘106，其中每个部分圆盘105、106有一个等于换档距离s的轴向厚度。

定位件28、27的朝向换档拨叉22的内侧49、50构成脱出段51、52，当定位件27、28轴向移动时它们与换档接合套筒24的侧面43、44接触，如图2右部表示的那样。

环形限位止挡53设在定位轴26上，当定位件27、28彼此移开时凸肩54与之接触，由此阻止定位件27、28越过其轴向终端位置向外移动。

凸肩54设计在定位件27、28的孔55内，定位轴26延伸通过此孔55。分别在孔55的上部区和下部区内连接向外平行于定位轴26延伸的径向槽56、57，沿径向穿过定位轴26延伸的保险销58端部安装在槽56、57中，从而在防旋转的同时，保证定位件27、28可相对于定位轴26轴向移动。

操纵件32、33设计为有端侧斜面64、65的圆柱体，其中，端侧斜面64、65互相面对。在这里这些斜面64、65排列为，使两个操纵件32、33沿轴向最薄的部位以及沿轴向最厚的部位分别相对置。每个操纵件32、33倾斜的部分在这里沿轴向有长度为2s，这相当于双倍换档距离2s。

操纵件32、33的斜面64、65构成定位件27、28的操纵面。当换档轴31旋转时以及当操纵件32、33与之相关联地旋转时，斜面64、65与接入控制段46接触，在这种情况下在进一步旋转时，定位件27、28克服弹性件41、42的作用轴向移动，如通过图2右部区内用点划线60表示的那样并在后面还要详细说明。

在图3上半部非常示意化地详细表示出定位件27、28、29、30以及脱出和接入控制段45、46的结构。图3中每个定位件27、28、29、30用属于它的档位号码表示(1至7用于档位1至7以及R用于倒车档)。此外，定位件27、28、29、30的部分圆盘105、106总是彼此分开表示，其中外部的或接入部分圆盘106加上附注“a”，以及内部的或脱出部分圆盘105加上附注“i”。因此例如“1a”表示用于接入第一档所需要的定位件27的外部的或接入部分圆盘105。

定位件27、28、29、30的每个部分圆盘分成10个扇形段59，它们通过间隔136彼此分开，其中，在图3中填充表示的扇形段59构成脱出或接入控制段45、46。反之，在图3中没有填充表示的扇形段59构成空隙66。每个用“a”表示的外部的或接入部分圆盘106正好有一个外部的或接入控制段46，对于每个定位件27、28、29、30它设置在一个不同的角向位置。因此通过扇形段59为定位轴26和定位件27、28、29、30确定了十个不同的角向位置。图3所示定位件27、28、29、30的角向相对定位，在这里相应于定位件27、28、29、30固定在定位轴26上时的定位。

由图3还可以看出，各个相对移动一个扇形段59后的接入控制段46，对应于彼此相继的变速器档位。沿周向循环地，在各定位件27、28、29、30上的接入控制段46因而按顺序第一档、第二档、第三档、第四档、第五档、第六档、第七档和倒车挡排列。由此使得用于彼此相继顺序的档位之间的换档时间最短，因为从一个扇形段到下一个扇形段，亦即从当前角向位置到相邻角向位置，定位轴只需要最少的转动。

具有图3所示脱出和接入控制段45、46的定位件27、28、29、30，可例如使用于双重离合变速器，其中一个部分变速器包括变速器档位1、3、5和7，而第二个部分变速器包括变速器档位2、倒车档、档位4和6。因此操纵件27、28、29、30在图3中表示在上面两行内的部分圆盘105、106对应于具有第一定位轴26的部分变速器，而操纵件27′、28′、29′、30′表示在下面两行内的部分圆盘105、106对应于具有第二定位轴的第二个部分变速器。

换档拨叉22在图4中处于其中立位置，而控制件27、28通过转动定位轴26已被置于一个为接入第一档所需要的角向位置。在此角向位置，定位件28的接入控制段46处于朝其操纵件33方向的位置，亦即在操纵件33与定位件28原则上可以有效接触的区域内。

反之，在此角向位置，定位件27在其面对操纵件23的区域内既不存在脱出控制段也不存在接入控制段45、46，而是在这里由空隙66构成向下指的扇形段59。

如在上部区换档拨叉22侧旁指示的那样，通过向右移动接入第一档以及通过向右移动接入第三档。为了接入第一档，在第一个分步骤首先转动定位轴26，使主管接入第一档的定位件28，亦即所谓有源的定位件，处于图4所示的角向位置。接着，在第二个分步骤将换档轴31一次旋转360°。

当换档轴31旋转时，操纵件33的斜面65与定位件28的接入控制段46接触并将其朝换档拨叉22的方向移动。在换档轴31旋转并因而使操纵件33旋转90°后，定位件28走过存在于换档接合套筒24侧面43与定位件28内侧49之间的空隙，在此过程中走完一倍换档距离s。当操纵件33继续旋转至180°时到达图5中表示的位置，此时定位件28走完最大的移动行程，亦即两倍换档距离2s。与此同时换档拨叉22移动换档距离s到达它在图5中表示的第一位置。

在移到此第一位置时，与换档拨叉22连接的爪齿环20(图1)同样移动换档距离s，所以换档齿轮11的爪齿状附件15插入爪齿环20的孔18中，并导致换档齿轮11与输出轴9防旋转地接合。在换档轴31进一步旋转180°后，操纵件33重新到达其原始位置，与此同时定位件28被弹性件41重新压到其处于外部的终端位置，如图6所示。因此，在换档轴31完整地旋转一圈360°后结束第一档的接入。第三档的接入以相似的方式，通过借助操纵件32移动定位件27来实现，直至换档拨叉22处于与第一位置相对置的第二位置，此时换档接合套筒24的侧面43与定位件28的内侧49贴靠，以及定位件28处于其在图6中位于左外部的终端位置。

若在接入第一档后应接入另一档位，例如第二档，则应保证，与接入第二档的同时将第一档自动重新脱出。为此，首先在第一个分步骤中转动定位轴26，将图中未表示的属于第二档的定位件置于一个角向位置，在此位置下该定位件的接入控制段面对所配属的操纵件地设置。这以如针对图4为了接入第一档已说明的相同的方式进行。

在定位轴26的这一角向位置，属于接入第一档的定位件28以及属于接入第三档的定位件27处于它们在图6中表示的位置。在这两个定位件27、28中向下面朝各自操纵件33、32分别设置一个内部的或脱出部分圆盘105的脱出控制段45，而在定位件27、28接入部分圆盘106的下端，分别存在一个空隙66。

因此当接着转动换档轴31时，操纵件32、33的斜面64、65在第一次旋转90°后与定位件27、28的内部的或脱出控制段45进入接触。当换档轴31继续旋转90°直至图7所示的位置时，使不仅定位件27而且定位件28朝换档拨叉22的方向移动。因为这两个定位件27、28逆向移动相同的换档距离s，所以在到达按图7的位置后最终换档拨叉22的换档接合套筒24位于定位件27、28的终端位置之间的中心，从而使换档拨叉22处于其中立位置，并因而在接入第二档的同时自动脱出第一档。

在换档轴31继续旋转180°后，它总共转动了360°。由此结束第二档的接入过程和第一档的自动脱出过程，以及操纵件32、33重新处于其如图8所示的原始位置。在这里，定位件27、28被弹性件41、42(图2)分别移到其位于外部的原始位置，如同样在图8中所示。

因为换档拨叉22通过定位件27移回中立位置，所以定位件27配合第一档的脱出，而定位件28相应地配合第三档的脱出。

在接入一个新的档位的同时档位的自动脱出，也可以由图3中各自定位件中脱出和接入控制段45、46的配置看出。每一个接入控制段46总是与其他定位件的接入控制段46没有重叠地排列，也就是说，在其他操纵件上分别在接入部分圆盘106的这一角向位置上设空隙66。在与要调整的定位件属于同一个换档拨叉的相对置的定位件中(例如第三档的定位件27，它与第一档的定位件28相对置)，脱出部分圆盘105在要调整的角向位置也有一个空隙66。由此达到，在要调整的档位的定位件移动时，相对置的定位件在换档轴31旋转时并不移动(见图5)。

在同一个部分变速器的其余定位件中，一个内部的或脱出控制段45，分别处于这样的角向位置上，在要接入档位的定位件中外部的或接入控制段46处于此角向位置上。以此方式，总是在接入一个期望的档位时，其余档位的定位件自动移到图7中表示的对称位置，所以位于它们之间的换档拨叉自动处于其中立位置。由此保证，在部分变速器内部总是能够正好只接入一个档位，以及自动脱出可能的接入档位。

根据期望的组合，可以在两个部分变速器之间组合可同时接入的档位。例如在按图3的实施例中，可以在通过上面两行表示的部分变速器中接入第一档，并与此同时可以在通过下面两行表示的部分变速器中接入倒车档。然后这两个档位可以借助摩擦离合器接通，以便例如在调车时达到更大的灵活性。

图4至图8在左上部区和右上部区分别表示换档表，由它们可以看出可能的换档过程。在用“Position war”标示的左侧垂直列中，分别列出三个当时可能的档位，亦即第三档、中立位置和第一档。在用“Radposition”标示的水平的第一行中，则用0表示定位件27、28(“定位轮”)的一个位置，在此位置两个部分圆盘105、106在面朝操纵件32、33一侧(在图4中定位件27、28的下部区)，有空隙66，用I表示各自定位件27、28的一个位置，在此位置只是在内部的或脱出部分圆盘105在下部区有一个在内部的或脱出控制段45，以及用A表示各自定位件27、28的一个位置，在此位置在外部的或接入控制段46设置在定位件27、28的下部区内。表内所含的数值分别给出目标档位，其中1表示第一档，3表示第三档，N表示中立档，以及0表示“无效”，也就是说，换档拨叉22不移动。

原则上定位轴26和换档轴31可例如分别通过电动机驱动。在图9和图10中表示按图1的具体实施形式的局部，其中定位轴26和换档轴31通过唯一的电动机39驱动。为此在电动机39的驱动轴67上设螺杆38，通过它不仅可以传动支承在定位轴26上的齿轮36，而且也可以传动支承在换档轴31上的齿轮37。

在这方面由图10可以看出，这两个齿轮36、37分别通过一个自由轮68、69支承在定位轴26或换档轴31上，其中自由轮68、69设计为，使定位轴26只在驱动轴67沿第一方向旋转时以及换档轴31只在驱动轴67沿反方向旋转时才转动。因此为了接入一个档位，借助唯一的电动机39可以通过变换旋转方向，总是首先在第一个分步骤中使期望的定位件定位，以及在第二个分步骤中，改变电动机39旋转方向，通过换档轴31旋转一整圈接入此档位。

取代可旋转的操纵件32、33、34、35，也可以采用如在图11中所描绘的可移动式操纵件70、71。为了比较，在图11的上部区内表示具有操纵件32、33的换档轴31。每个可移动的操纵件70、71固定在连杆72、73上，它们可例如有半圆形横截面以及共同装在一个导管74内，如由表示在图11左部的横截面可以看出的那样。

在这里操纵件70、71在长孔75、76内导引，以及每个周期可以相对移动两倍换档距离2s。可移动式操纵件70、71的运动，就其作用而言，与旋转式操纵件32、33、34、35已说明的运动相同。

图12表示一种用于图11中可移动式操纵件70、71可能的驱动机构。可轴向移动地安装在固定在外壳上的导管74中的连杆72、73，各设有旋入的螺栓77、78，它们又可轴向移动地在设计在导管74上的长孔79、80中移动。

螺栓77、78的自由端插入螺旋传动装置81的轴承中，螺旋传动装置81构成转动/移动转换装置61。螺旋传动装置81由一个在里面的部分82组成，它用于安装环形的径向止推轴承83以及通过夹紧辊自由轮84与一个在外面的部分85连接。在外面的部分85的外圆周侧设计有齿轮86，它与螺杆38啮合并因而可通过电动机39传动。

通过夹紧辊自由轮84保证，只是在电动机39第一个旋转方向在里面的部分82才随同旋转，由此使插入螺旋传动装置81的螺栓77、78周期性地沿轴向相对移动。

在电动机39相反的旋转方向，通过夹紧辊自由轮84使在里面的部分82与在外面的部分85去耦，从而使在里面的部分82不发生运动，并因而螺栓87、87也不实施轴向移动。

在按图13的实施形式中，使用图11中的可移动式操纵件70、71以及图12中的驱动装置。

换档拨叉22′通过换档接合套筒24′可移动但不能转动地安装在导管74的外侧上。在接合套筒24′的与换档拨叉22′相对置侧，设计有沿径向向外伸出的凸块87、88，在定位件27′、28′移动时它们与定位件27′、28′的接触段51′、52′发生接触。因此，如在前面已说明的第一种实施例中那样，通过定位件27′、28′的移动，最终将换档拨叉22′移到其期望的用于接入或脱出档位的位置上。

定位件27′、28′可移动但不能转动地支承在定位轴26上，其中，在本实施例中直接在两个定位件27′、28′之间布设一个弹性件41′，它将它们排挤到通过限位止挡89、90确定的位于外部的终端位置上。因为换档拨叉22′不是在定位件27′、28′之间安装在定位轴26上，所以换档接合套筒24可以比第一种实施例设计得更宽，由此达到克服倾覆力地更好的支承。

定位件27′、28′原则上与已介绍过的定位件27、28结构相同，以及通过可移动的操纵件70、71，根据其分别调整后的角向位置，为了接入期望的档位沿定位轴26移动不同的距离。

为此，定位轴26与导管74互相平行地相隔一个距离排列，这一距离使可移动的操纵件70、71的自由端在移动时，能与朝导管74方向设置的内部或外部控制段45、46接触，如图13中借助画在左面的定位件27′针对在外面的控制段46举例表示的那样。

反之，若定位件调整为，使得朝导管74的方向表示了一个空隙66，如图13中在右面所画的定位件28′那里的情况，则当可移动的操纵件70移动时在定位件28′下方通过，并不导致移动。

操纵件70、71的移动，与针对图12的说明一样，借助由电动机39驱动的螺旋传动装置81实现。为了驱动定位轴26，螺旋传动装置81的齿轮86与一个通过夹紧辊自由轮91支承在定位轴26外侧上的传动齿轮92在短时间内连接造成一个传动比。在这里夹紧辊自由轮91设计为，只将电动机39的旋转运动传给定位轴26，基于螺旋传动装置81的夹紧辊自由轮84，它不导致操纵件70、71移动。因此，仍然可以通过电动机39的旋转方向按照选择，或为了调整定位件27′、28′期望的角向位置使定位轴26旋转，或当电动机39旋转方向相反时可以在定位件27′、28′调整后按实际上的换档过程借助操纵件70、71移动定位件27′、28′，其结果仍然是换档拨叉22′按期望移动。因此，以此方式接入或脱出期望的档位。

当然原则上也可以不仅螺旋传动装置81而且定位轴26通过单独的电动机控制。除此之外，其余所有针对第一种实施例说明的功能，也可以相应地在按图13的第二种实施例中或在下面说明的那些实施例中实现。

这也适用于图14中表示的第三种实施例。它与按图13的实施例的区别在于，连杆72、73的导管74与可移动的操纵件70、70同轴地设置在一个设计为空心轴的定位轴26′内。定位轴26′有长孔93、94，定位件27″、28″的凸块95、96可轴向移动地在其中导引，所以定位件27″、28″不能相对于定位轴26′转动。

定位件27″、28″如在按图13的实施例中那样被弹性件41′彼此挤开，以及有沿径向向里伸的内部和外部控制段45′、46′或空隙66′，它们仍设计为相应的扇形，以及与可移动的操纵件70、71配合作用以移动定位件27″、28″。

定位件27″、28″在其沿径向的外侧有止挡51″、52″，当定位件27″、28″移动时，它们与设在单独的换档滑杆97上带换档接合套筒24″的换档拨叉22″侧面43、44进入接触，以及促使换档拨叉22″移动。

类似于按图13的实施形式，导管74通过螺旋传动装置81′与螺杆38连接，其中，与图1中说明的螺旋传动装置81相比，螺旋传动装置81′设计为仅将在外面的部分85略作变更。定位轴26′通过另一个夹紧辊自由轮98与螺旋传动装置81′的在外面的部分85′连接，从而当在外面的部分85′沿第一个方向旋转时定位轴26′随同旋转，而在沿反方向旋转时则代之以在里面的部分82随同旋转。

图15中表示的实施例类似于按图13的实施例设计。因此下面只详细说明与图13的差别。

换档拨叉22″′通过换档接合套筒24″′可移动但不能转动地支承在导管74外侧上，其中，在换档接合套筒24″′的与换档拨叉22″′相对置的那一侧，设计有沿径向向外伸的凸块87′、88′，它们彼此的距离大于按图13的凸块87、88。在按图13的实施例中，凸块87、88位于外部的区域与定位件27′、28′的接触段51′、52′发生接触，这在按图15的实施例中适用于凸块87′、88′位于里面的区域，因为设在定位轴26上的定位件27″′、28″′不是设在凸块87′、88′的外部，而是设在其内部。

为此定位件27″′、28″′具有位于外部的接触段51″′、52″′，以及被弹性件41″彼此压合，到达其在里面的终端位置，如图15所示。与图2-图8以及图13和图14中表示的定位件相比，按图15的定位件27″′、28″′为了接入档位不是沿轴向从外向里，而是从里向外移动，其中，根据移动方向，接触段51″′或52″′与换档接合套筒24″′的凸块87′或88′进入接触，并将换档拨叉22″′移到期望的位置。

为了移动定位件27″′、28″′，设置两个安装在连杆72、73上的操纵件70′、71′，与按图13的设计相反，它们插入定位件27″′、28″′之间的区域内，并通过螺旋传动装置81周期性地彼此移开并接着重新合拢到图15中表示的位置。根据定位件27″′、28″′的调整后的角向位置，操纵件70′、71′在彼此移开时与定位件27″′、28″′接触，由此使它们向外移动。与按图13的设计相反，在这里定位件27″′、28″′的沿轴向位于内部的区域构成接入控制段46″，而它们沿轴向位于外部的区域则构成脱出控制段45″。除了这种镜面对映的设计外，图15所示实施形式的工作方式，与针对图13说明的实施形式的工作方式完全一致。

为了避免误操作和尤其同时操纵两个沿周向并列的控制段，在说明的所有实施形式中均可以采用图1中表示的传感器108、109，通过它们可以确定定位轴26、26′或换档轴31各自正确的角向位置。此外也可以设其他控制件，为的是例如在传感器108、109故障时避免相应地误操作。

在图16和图17中示出了相应的控制件。在定位轴26上不可转动和沿轴向不能移动地安装一个包括止动轮110的控制装置111，止动轮110在其圆周面上设有锁槽112。在这里锁槽112按与扇形段59同样的角向间距α分布地排列。锁槽112的角向位置与扇形段59的角向位置一致。锁槽112通过止动齿113彼此分开，它们沿轴向有一种收缩的形状，由此分别构成彼此之间以及相对于定位轴26纵轴线62倾斜的偏斜面114，如尤其在按图18的详图中可看到的那样。止动齿113的角向位置与扇形段59之间距离136的角向位置一致。

销钉状止动件115固定在连杆73上，它可与连杆73一起移动。此外设一个啮合件116，它设计为锁定和止动杆117以及支承为可以绕旋转轴线118转动。啮合件116处于弹性预紧力作用下，将啮合件116的啮合段119朝锁槽112的方向挤压，以及在止动轮110出于相应的角向位置时啮合到锁槽112内，如图17通过啮合件116用虚线120所表示的那样。

因此，通过啮合在锁槽112内的啮合件116，实现止动轮110的锁止并因而仅在规定的不同角向位置相应地固定定位轴26。通过设置锁槽112和止动齿113保证，在止动轮110锁定时操纵件总是在中心对准扇形段59并因而对准正好一个控制段。由此可靠地防止同时操纵处于并列位置的控制段。此外防止定位轴26逆通过箭头135表示的由电动机39造成的旋转方向所不希望的、如基于使用自由轮68、69原则上有可能发生的转回。

若尽管如此定位轴26并因而还有止动轮110仍未准确地处于一个规定的角向位置，而是处于一个例如在图17中表示的角向位置，则在连杆73移动时止动件115挡靠在倾斜延伸的偏斜面114上，由此将止动轮110并因而将定位轴26以及与之连接的定位件同样自动置于正确的角向位置上。因此排除同时操纵两个并列控制段的可能性。因为定位件通过公共的定位轴26互相防旋转地连接，所以对于每个定位轴26只需要单个止动轮110和单个止动件115。

因为变速器的效率决定性地也通过如在简单的浸油润滑时产生的平面损失确定，优选地，有利的是处于足够深位置的油池作为润滑装置，以避免齿轮浸入。为达到向齿轮提供充分的润滑，可以使用一种可按需要正确控制的电动油泵。根据需要，借助这种油泵将油喷射给齿轮，从而使齿轮不在油池内旋转，由此可提高效率。

采用按本发明的操作单元，用于接入档位的电动机39可以同时应用于驱动油泵99，如图19中所示。因为电动机39为了接入或脱出档位只需要很短的时间，所以由电动机39提供使用的扭矩，在其在换档过程之间存在的时间内的无作为期间，可以使用于操纵油泵99。为此，按图19，电动机39的驱动轴67超出螺杆38地延长，并与油泵99的传动轴107连接，通过油泵可将油从油池100输送给变速器的齿轮。

为此只需要在档位成功地接入后，将定位轴26、26′并因而将所有的定位件置于一个角向位置，此时只有空隙66、66′对准各自操纵件的方向。接着，电动机39的旋转方向可以转换成反向，从而驱动换档轴31或螺旋传动装置81、81′的在里面的部分82。因为此时所有的定位件处于其“去耦位置”，所以操纵件相应的周期性运动不会导致定位件移动，并因而也不促使换档拨叉移动，从而保持不影响已接入的档位。由此，通过电动机39的驱动轴67的旋转方向，可以操纵油泵99，并不因此影响变速器换档。

然而也可以在定位轴26旋转时激活油泵99。这尤其在按图13和图15的实施形式中是合理的，因为在这些实施形式中换档拨叉22、22′没有安装在定位轴26上，并因而当定位轴26旋转时不产生摩擦损失。为此只需要使操纵件70、71或70′、71′处于它们分别表示在图13和图15中的原始位置，在此位置它们不妨碍定位件27′、28′或27″′、28″′的转动。

在这两种情况下，电动机39的驱动轴67总是不直接与油泵99的驱动轴107连接，而是只须存在起旋转作用的连接。这可以例如在第一种情况下也通过换档轴31或螺旋传动装置81、81′在里面的部分82，以及在第二种情况下通过定位轴26实现。

在图20和图21中表示了润滑剂泵121另一种可能的控制。在定位轴26上不可转动地和轴向不能移动地安装泵轮123形式的控制件。泵轮123的圆周面124设计成波状以及贴靠在活塞泵127的一个设计为滚轮125的耦合件126上。活塞泵127包括一个可移动地安装在缸128内的活塞129，它被弹簧130朝泵轮123的方向预紧。活塞泵127如此设在油池100内，即，当活塞129按箭头130抽吸运动时可以从油池100吸油，以及当活塞129接着按箭头131排出运动时，将油输送给变速器的齿轮。

泵轮123波状的圆周面124包括一定数量的波峰132或波谷133，它们分别与扇形段59的数量相应，以及类似于图17中的锁槽112和止动齿113，保证锁定泵轮123并因而还有定位轴26以及与之连接的定位件。波谷133的角向位置与扇形段59的角向位置一致，从而保证，当滚轮125卡锁在波谷133中时，操纵件总是在中心对准扇形段59并因而正好对准一个控制段。另一方面，波谷132的角向位置与扇形段59之间距离136的角向位置一致。此外，通过这种配置还保证，当定位件每次转动至少一个扇形段59时，活塞泵127经过一个输送循环，因为从图21中所示的泵轮123位置出发，活塞129通过在耦合件126上滚过的波峰132向下运动，以及接着基于弹簧130的预紧重新向上运动，直至耦合件126置于下一个波谷133内。