用于汽車(chē)變速器的嵌牙接合的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于汽車(chē)變速器(10)的嵌牙接合(16)，具有：至少一個(gè)聯(lián)軸節(jié)主體(18)；輪轂(20)；以及軸向移動(dòng)的換擋元件(22)，其在軸向方向(24)上與輪轂(20)連接且軸向緊張，以及在切線方向(26)上與輪轂(20)構(gòu)成摩擦連接，其中，換擋元件(22)和輪轂(20)相對(duì)于聯(lián)軸節(jié)主體(18)軸向地可在中間位置、同步位置和換擋位置之間調(diào)節(jié)，其中，聯(lián)軸節(jié)主體(18)在中間位置上既相對(duì)于換擋元件(22)又相對(duì)于輪轂(20)可基本上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，且在同步位置上與換擋元件(22)在切線方向(26)上形配合地連接，以及通過(guò)摩擦連接與輪轂(20)耦接，且在換擋位置上既與換擋元件(22)又與輪轂(20)在切線方向(26)上形配合地連接。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于汽車(chē)變速器的嵌牙接合

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于汽車(chē)變速器的嵌牙接合(Klauennschaltung)。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中一般已知用于汽車(chē)變速器的嵌牙接合，且其特征在于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的且由此價(jià)格便宜的構(gòu)建方式。然而，特別在待耦接部件的高轉(zhuǎn)速差和/或高慣性矩的情況下，嵌牙接合具有低的換擋舒適性以及不期望地高的噪聲生成和部件負(fù)荷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種用于汽車(chē)變速器的嵌牙接合，其可使得在高換擋舒適性的情況下低噪聲且低磨損地?fù)Q擋運(yùn)行。
[0004]根據(jù)本發(fā)明，該目的通過(guò)用于汽車(chē)變速器的嵌牙接合實(shí)現(xiàn)，其具有:至少一個(gè)聯(lián)軸節(jié)主體，其固定在汽車(chē)變速器的從動(dòng)輪上，以及可轉(zhuǎn)動(dòng)地且基本上軸向不移動(dòng)地支承在可圍繞傳動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)軸上；輪轂，其基本上抗扭地且軸向移動(dòng)地支承在可圍繞傳動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)軸上；以及軸向移動(dòng)的換擋元件，其在軸向方向上與輪轂連接且軸向緊張(verspant),以及在切線方向上與輪轂構(gòu)成摩擦連接,其中，換擋元件和輪轂相對(duì)于聯(lián)軸節(jié)主體軸向地可在中間位置、同步位置和換擋位置之間調(diào)節(jié)，其中，聯(lián)軸節(jié)主體在中間位置上既相對(duì)于換擋元件又相對(duì)于輪轂可基本上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在同步位置上與換擋元件在切線方向上形配合地連接，以及通過(guò)摩擦連接與輪轂耦接，且在換擋位置上既與換擋元件又與輪轂在切線方向上形配合地連接。通過(guò)該方式，傳動(dòng)軸可在切線方向上首先形配合地與換擋元件連接，換擋元件具有小的慣性矩。相反地，在傳動(dòng)軸與從動(dòng)輪之間的部分或基本完全轉(zhuǎn)速同步之后，才實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸與固定在聯(lián)軸節(jié)主體上的從動(dòng)輪之間的形配合連接，其分別具有大的慣性矩。這導(dǎo)致明顯提高的換擋舒適性，以及嵌牙接合的降低噪聲和磨損的運(yùn)行。
[0005]在此，換擋舒適性接近(聯(lián)鎖_)同步換擋的換擋舒適性，其中，具有磨擦減振的嵌牙接合在結(jié)構(gòu)上更容易地構(gòu)建，需要小的軸向結(jié)構(gòu)空間，以及產(chǎn)生小牽引力矩，由此產(chǎn)生特別高的效率。
[0006]在嵌牙接合的一實(shí)施方式中，提供拉緊件，其軸向彼此相對(duì)地作用于換擋元件和輪轂。螺釘或鉚釘例如適用于作為拉緊件，特別用在與緊張輪或彈簧墊片的連接中。相比于(例如根據(jù)布格.華納(Borg-Warner)的)傳統(tǒng)(聯(lián)鎖)同步換擋，針對(duì)汽車(chē)變速器換擋所必須的換擋力更小，因?yàn)橛捎谟衫o件所施加的預(yù)應(yīng)力，而不必在換擋元件與輪轂之間施加同步力。
[0007]優(yōu)選地，聯(lián)軸節(jié)主體具有軸向突出的齒，且換擋元件具有齒凹槽，或反之亦然，其中，齒嚙合到齒凹槽中，以形成聯(lián)軸節(jié)主體與換擋元件之間的形配合連接。軸向突出的齒以及相應(yīng)的凹槽可通過(guò)低的制造技術(shù)成本成型在聯(lián)軸節(jié)主體或換擋元件上，且用于堅(jiān)實(shí)且可靠的形配合連接。
[0008]此外優(yōu)選地，輪轂具有軸向突出的齒，且聯(lián)軸節(jié)主體具有齒凹槽，或反之亦然，其中，齒嚙合到齒凹槽中，以形成聯(lián)軸節(jié)主體與輪轂之間的形配合連接。再次有效的是，軸向突出的齒以及相應(yīng)的凹槽可通過(guò)低的結(jié)構(gòu)成本成型在輪轂或聯(lián)軸節(jié)主體上，且此外形成堅(jiān)實(shí)且可靠的形配合連接。特別地，齒和齒凹槽的尺寸在切線方向上相互確定，使得輪轂和聯(lián)軸節(jié)主體借助于形配合連接而基本上抗扭地連接。
[0009]齒和/或齒凹槽可設(shè)置有用于沖擊阻尼的涂層。特別地，齒和/或齒凹槽在切線方向上作為止動(dòng)面的有效部分被涂覆，由此，在嵌牙接合運(yùn)行中，產(chǎn)生低的部件負(fù)荷和噪聲。替選于涂覆止動(dòng)面，也可有目的地改變齒和/或齒凹槽的表面特性或表面彈性，從而實(shí)現(xiàn)沖擊阻尼。
[0010]特別有利地，輪轂構(gòu)建成兩部分，其中，第一輪轂部分和第二輪轂部分軸向地相互緊張，且分別支撐在換擋元件上。
[0011]在嵌牙接合的一個(gè)實(shí)施方式中，換擋元件是環(huán)形的、平面?zhèn)魉推鞅P(pán)，其在至少一個(gè)軸向端面上具有摩擦面。這樣的傳送器盤(pán)例如被構(gòu)建成片沖壓件，且可通過(guò)低的制造技術(shù)成本而低價(jià)地制造。
[0012]在該實(shí)施方式中，優(yōu)選地，傳送器盤(pán)軸向地布置在兩個(gè)輪轂部分之間，且在其對(duì)立的軸向端面上分別具有摩擦面，其中，每個(gè)輪轂部分包括輪轂?zāi)Σ撩?，其平面地緊貼在傳送器盤(pán)的鄰近摩擦面上。通過(guò)該方式，可通過(guò)換擋元件與輪轂之間的摩擦連接而簡(jiǎn)單地施加和設(shè)置所期望的摩擦扭矩，例如借助于拉緊件的預(yù)應(yīng)力。
[0013]任選地，換擋元件或輪轂部分涂覆有磨擦片襯面，其中，兩個(gè)輪轂部分分別通過(guò)磨擦片襯面支撐在換擋元件上。磨擦片襯面有利于在嵌牙接合的使用壽命上在換擋元件與輪轂之間的摩擦連接盡可能恒定的摩擦扭矩。此外，已經(jīng)在相對(duì)低的軸向預(yù)應(yīng)力的情況下，通常通過(guò)磨擦片襯面，實(shí)現(xiàn)摩擦連接的所期望的摩擦扭矩。
[0014]在嵌牙接合的另一實(shí)施方式中，換擋元件是環(huán)形的換擋錐體，其徑向內(nèi)側(cè)從軸向邊緣至軸向中心錐體形地變細(xì)，且構(gòu)建兩個(gè)錐體面，其中，換擋錐體在至少一個(gè)錐體面上具有摩擦面。例如通過(guò)拉緊件施加的預(yù)應(yīng)力通過(guò)傾斜角增強(qiáng)。由此，一方面在低預(yù)應(yīng)力的情況下實(shí)現(xiàn)更高的摩擦扭矩，且另一方面，在拉緊件的非恒定彈簧變形曲線的情況下實(shí)現(xiàn)彈力的低程度影響。具有小彈力的拉緊件通常具有平面的彈簧變形曲線，且由此在工作區(qū)域中具有小的在最大與最小彈力之間的差別。
[0015]在該實(shí)施方式中，換擋錐體可包圍兩個(gè)輪轂部分，且在其錐體面上分別具有摩擦面，其中，每個(gè)輪轂部分在徑向外側(cè)上具有輪轂?zāi)Σ撩?，其平面地緊貼在換擋錐體的鄰近摩擦面上。
[0016]在該實(shí)施方式的一特別變型中，換擋錐體被構(gòu)建成兩部分，其中，第一環(huán)形錐體元件和軸向鄰近的第二環(huán)形錐體元件在其相互對(duì)置的端面上在切線方向上交替地分別具有軸向凸部和凹部，其中，兩個(gè)錐體元件的凸部和凹部相互嚙合，且錐體元件在切線方向上耦接。
[0017]在嵌牙接合的該實(shí)施方式變型中，優(yōu)選地，在切線方向上看，凸部和凹部通過(guò)齒面連接，其中，齒面的至少一些形成力增強(qiáng)面，且被傾斜成，使得兩個(gè)錐體元件在切線方向上相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也在軸向方向上相互運(yùn)動(dòng)。所述力增強(qiáng)面由于錐體元件的軸向內(nèi)傾而在嵌牙接合的同步位置上導(dǎo)致摩擦力增強(qiáng)，且因此通過(guò)拉緊件的額外緊張而導(dǎo)致摩擦錐體(Reibkonen)之間的壓緊力提高。由此，在中間位置上，可明顯降低換擋元件與輪轂之間的軸向預(yù)應(yīng)力。通過(guò)由于力增強(qiáng)效果而提高的摩擦扭矩，輪轂與聯(lián)軸節(jié)主體之間的轉(zhuǎn)速差首先快速減小。然后，只要換擋元件和輪轂沒(méi)有調(diào)節(jié)到換擋位置，則力增強(qiáng)效果通過(guò)軸向換擋力而減小，輪轂與聯(lián)軸節(jié)主體之間的保留的轉(zhuǎn)速差由此更慢地減小。最終，這使得輪轂與聯(lián)軸節(jié)主體之間可形配合連接，且因此使得牙嵌離合器的換擋更可靠。
[0018]此外，在切線方向上看，凸部和凹部通過(guò)齒面連接，其中，齒面的至少一些形成止動(dòng)面，且限制錐體元件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)該止動(dòng)面也可限制錐體元件的軸向內(nèi)傾，由此再次限制換擋元件與輪轂之間的軸向壓緊力或摩擦扭矩。這保護(hù)摩擦面不會(huì)過(guò)載。此外，摩擦扭矩由此可通過(guò)小的成本確定到各傳動(dòng)系上，從而避免在傳動(dòng)系中不期望的振動(dòng)，該振動(dòng)例如通過(guò)過(guò)高的摩擦扭矩而引起。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]在下文參考附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的描述中，給出本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)。附圖中:
[0020]圖1示出通過(guò)汽車(chē)變速器局部(Ausschnitt)的縱剖面圖，具有根據(jù)第一實(shí)施方式在中間位置、同步位置和換擋位置上的根據(jù)本發(fā)明的嵌牙接合；
[0021]圖2示出汽車(chē)變速器局部的分解透視圖，具有根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的嵌牙接合；
[0022]圖3示出通過(guò)根據(jù)圖2所示的汽車(chē)變速器局部的縱剖面圖；
[0023]圖4示出通過(guò)根據(jù)圖2所示的汽車(chē)變速器局部的另一縱剖面圖；
[0024]圖5示出根據(jù)圖2所示的嵌牙接合的可預(yù)安裝的摩擦單元的分解透視圖；
[0025]圖6示出通過(guò)根據(jù)圖5所示的摩擦單元的縱剖面圖；
[0026]圖7示出用于根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的嵌牙接合的換擋元分解透視圖；
[0027]圖8示出根據(jù)圖7所示的換擋元件的透視圖；以及
[0028]圖9示出根據(jù)圖8所示的換擋元件的側(cè)視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]圖1至圖9涉及汽車(chē)變速器10，特別是雙離合器變速箱或自動(dòng)變速器，具有:可圍繞傳動(dòng)軸線A轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)軸12，兩個(gè)可在傳動(dòng)軸12上轉(zhuǎn)動(dòng)地且(除了受生產(chǎn)條件限制的以及對(duì)于從動(dòng)輪的安全功能所期望的軸承間隙外)軸向不移動(dòng)地支承的從動(dòng)輪14，以及嵌牙接合16。在此，汽車(chē)變速器10的從動(dòng)輪14分別與嵌牙接合16的聯(lián)軸節(jié)主體18固定連接，特別構(gòu)建成一體的或焊接。根據(jù)圖2至圖4，在嵌牙接合16面對(duì)更小從動(dòng)輪14的(左)側(cè)上，提供屬于聯(lián)軸節(jié)主體18的、分開(kāi)的離合器從動(dòng)盤(pán)19，其固定地利用從動(dòng)輪14被壓入。
[0030]用于汽車(chē)變速器10的嵌牙接合16包括:兩個(gè)聯(lián)軸節(jié)主體18，其分別固定在汽車(chē)變速器10的從動(dòng)輪14的一個(gè)上，且由此可轉(zhuǎn)動(dòng)地且軸向不移動(dòng)地支承在傳動(dòng)軸12上；輪轂20，其基本上抗扭地且軸向移動(dòng)地支承在傳動(dòng)軸12上；以及軸向移動(dòng)的換擋元件22，其在軸向方向24上與轂20基本固定連接和軸向緊張，以及在切線方向26上與輪轂20構(gòu)建摩擦連接。換擋元件22和輪轂20相對(duì)于聯(lián)軸節(jié)主體18可軸向地在中間位置(圖1的左圖)，同步位置(圖1的中間圖)和換擋位置(圖1的右圖)之間調(diào)節(jié)。在此，聯(lián)軸節(jié)主體18在中間位置上，既相對(duì)于換擋元件22又相對(duì)于輪轂20基本上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在同步位置上與換擋元件22在切線方向26上形配合地連接，以及通過(guò)摩擦連接與輪轂20耦接，且在換擋位置上既與換擋元件22又與輪轂20在切線方向26上形配合地連接。
[0031]嵌牙接合16的輪轂20被構(gòu)建成多部分的，在所示的實(shí)施例中特別是兩部分的，其中，第一輪轂部分28和第二輪轂部分30通過(guò)可設(shè)置的預(yù)應(yīng)力Fv軸向相互緊張，且分別支撐在換擋元件22上(特別參見(jiàn)圖1，圖4和圖6)。
[0032]為拉緊輪轂20，提供拉緊件32，其軸向彼此相對(duì)地作用于換擋元件22和輪轂部分28，30。合適的拉緊件32例如是螺釘，特別是拉緊螺釘34，如圖1中所示的，或是鉚釘36，特別具有緊張輪或彈簧墊片38，如圖2、圖4、圖5和圖6所示的?？赏ㄟ^(guò)拉緊件32設(shè)置軸向預(yù)應(yīng)力Fv，其軸向相互地朝向和背向換擋元件22地作用于兩個(gè)輪轂部分28，30。
[0033]如在圖1和圖5中的細(xì)節(jié)局部中所示的，換擋元件22和輪轂部分28，30可涂覆有磨擦片襯面39，其中，兩個(gè)輪轂部分28，30分別通過(guò)磨擦片襯面39支撐在換擋元件22上。在此，磨擦片襯面39用于換擋元件22與輪轂20或輪轂部分28，30之間的可設(shè)置的以及在嵌牙接合16的使用壽命中盡可能恒定的摩擦扭矩。
[0034]圖1示出通過(guò)在中間位置上、在同步位置上以及在換擋位置上的汽車(chē)變速器10局部的三個(gè)示意性縱剖面圖，具有根據(jù)第一實(shí)施方式的嵌牙接合16。
[0035]在嵌牙接合16的第一實(shí)施方式中，每個(gè)聯(lián)軸節(jié)主體18具有軸向突出的齒40，且換擋元件22具有齒凹槽42，其中，齒40既在嵌牙接合16的同步位置上又在換擋位置上嚙合到齒凹槽42中，從而形配合地連接聯(lián)軸節(jié)主體18和換擋元件22。
[0036]此外，輪轂20、具體地每個(gè)輪轂部分28，30具有軸向突出的齒44，且每個(gè)聯(lián)軸節(jié)主體18具有齒凹槽46,其中，齒44在嵌牙接合16的換擋位置上嚙合到齒凹槽46中，從而形配合地連接聯(lián)軸節(jié)主體18與輪轂20或其所屬的輪轂部分28，30。在此，優(yōu)選地，齒44和齒凹槽46的尺寸在切線方向26相互確定，使得輪轂20和聯(lián)軸節(jié)主體18在換擋位置(圖1的右圖)上通過(guò)形配合連接基本上抗扭地連接。
[0037]根據(jù)圖1，嵌牙接合16的換擋元件22具有環(huán)形的、平面?zhèn)魉推鞅P(pán)，其在至少一個(gè)軸向端面48上具有摩擦面50。在具有兩部分的輪轂20的所示實(shí)施方案中，傳送器盤(pán)軸向地布置在兩個(gè)輪轂部分28，30之間，且在其對(duì)立的軸向端面48上分別具有摩擦面50，其中，每個(gè)輪轂部分28，30包括輪轂?zāi)Σ撩?2，其平面地緊貼在傳送器盤(pán)的鄰近摩擦面50。
[0038]圖2至圖6示出用于汽車(chē)變速器10的嵌牙接合16第二實(shí)施方式，其特別實(shí)施成雙離合器變速箱或自動(dòng)變速器。
[0039]根據(jù)圖2至圖6，嵌牙接合16的換擋元件22是環(huán)形的換擋錐體，其徑向內(nèi)側(cè)從軸向邊緣至軸向中間面E呈錐體形變細(xì)，且構(gòu)建兩個(gè)錐體面54，其中，換擋錐體在至少一個(gè)錐體面54上具有摩擦面50。在具有兩部分的輪轂20的所示實(shí)施方案中，換擋錐體包圍兩個(gè)輪轂部分28，30，且在兩個(gè)錐體面54上分別具有摩擦面50，其中，每個(gè)輪轂部分28，30在其徑向外側(cè)上具有錐形輪轂?zāi)Σ撩?2，其平面地緊貼在換擋錐體的鄰近摩擦面50。不同于根據(jù)圖1的端側(cè)、平面的輪轂?zāi)Σ撩?2，在嵌牙接合16的第二實(shí)施方式中的輪轂?zāi)Σ撩?2被構(gòu)建成截錐體的側(cè)面，其中，輪轂?zāi)Σ撩?2的傾斜角和錐體面54的傾斜角相互匹配，特別甚至是相同的。
[0040]完全如根據(jù)圖1的第一實(shí)施方式中的，輪轂20或每個(gè)輪轂部分28，30具有軸向突出的齒44，以及聯(lián)軸節(jié)主體18具有齒凹槽46，其中，齒44在嵌牙接合16的換擋位置上嚙合到齒凹槽46中，從而形配合地連接聯(lián)軸節(jié)主體18與輪轂20或其所屬的輪轂部分228，30。再次優(yōu)選地，齒44和齒凹槽46盡可能精確配合地實(shí)施，使得輪轂20和聯(lián)軸節(jié)主體18在換擋位置上通過(guò)形配合連接基本上抗扭地相互連接。
[0041]與根據(jù)圖1的嵌牙接合16的第一實(shí)施方式相反地，在根據(jù)圖2至圖6的第二實(shí)施方式中，換擋元件22具有軸向突出的齒56，且每個(gè)聯(lián)軸節(jié)主體18具有齒凹槽58，其中，齒56既在嵌牙接合16的同步位置上又在換擋位置上嚙合到齒凹槽58中，從而形配合地連接聯(lián)軸節(jié)主體18與換擋元件22。在此，在兩個(gè)實(shí)施方式之間的該結(jié)構(gòu)上的不同基本上歸因于制造技術(shù)的原因。
[0042]圖5和圖6示出分解透視圖，以及通過(guò)根據(jù)第二實(shí)施方式的嵌牙接合16的可預(yù)安裝的摩擦單元76的縱剖面圖。
[0043]在此特別地，在根據(jù)圖6的剖面中很好地看到，換擋元件22的齒56相對(duì)于軸向中間面E軸向地進(jìn)一步突出，作為輪轂20或輪轂部分28，30的齒44。
[0044]根據(jù)嵌牙接合16或汽車(chē)變速器10的下文功能描述，不同程度突出的齒56，44的意義變得清楚。
[0045]若特別作為自動(dòng)變速器的汽車(chē)變速器10應(yīng)被換擋到另一檔位中時(shí)，則在嵌牙接合16的換擋元件22上施加軸向換擋力Fs(參見(jiàn)圖1和圖3的左圖)。相應(yīng)地，換擋元件22在軸向方向24上朝向待換擋的從動(dòng)輪14運(yùn)動(dòng)。在此，通過(guò)齒40，56和齒凹槽42，58形成在聯(lián)軸節(jié)主體18與換擋元件22之間的形配合連接。換而言之，這表示，換擋元件22和輪轂20相對(duì)于聯(lián)軸節(jié)主體18軸向地從中間位置(圖1的左圖)移動(dòng)到同步位置(圖1的中間圖)上，在中間位置上聯(lián)軸節(jié)主體18既相對(duì)于換擋元件22又相對(duì)于輪轂20基本上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在同步位置上聯(lián)軸節(jié)主體18與換擋元件22在切線方向25上形配合地連接，且通過(guò)摩擦連接與輪轂20耦接。
[0046]因?yàn)橛糜谠趽Q擋元件22與聯(lián)軸節(jié)主體18之間形配合連接的齒40，56軸向進(jìn)一步突出，作為用于在輪轂20與聯(lián)軸節(jié)主體18之間形配合連接的齒44，盡管已經(jīng)在同步位置上出現(xiàn)聯(lián)軸節(jié)主體18與換擋元件22之間的形配合連接，然而在聯(lián)軸節(jié)主體18與輪轂20之間還未出現(xiàn)形配合連接。
[0047]通過(guò)聯(lián)軸節(jié)主體18與換擋元件22之間的形配合連接，由于輪轂20與從動(dòng)輪14之間的轉(zhuǎn)速差，產(chǎn)生換擋元件22與輪轂20之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于軸向拉緊(預(yù)應(yīng)力Fv)以及相互緊貼的摩擦面50，52，在該相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下出現(xiàn)摩擦扭矩，其相互補(bǔ)償傳動(dòng)軸12和從動(dòng)輪14的轉(zhuǎn)速。只要轉(zhuǎn)速差低于邊界值和/或填補(bǔ)預(yù)定的同步時(shí)間，則換擋力Fs重新被施加到換擋元件22上(參見(jiàn)圖1的中間圖)，由此換擋元件22和輪轂20軸向進(jìn)一步在至待換擋的從動(dòng)輪14的方向上被移動(dòng)，直至在聯(lián)軸節(jié)主體18與輪轂20之間出現(xiàn)形配合連接。換而言之，換擋元件22和輪轂20在軸向方向24上從同步位置(圖1的中間圖)被調(diào)節(jié)到到換擋位置(圖1的右圖)上，在同步位置上聯(lián)軸節(jié)主體18與換擋元件22在切線方向26上形配合地連接，且通過(guò)摩擦連接與輪轂20耦接，在換擋位置上聯(lián)軸節(jié)主體18既與換擋元件22又與輪轂20在切線方向26上形配合地連接。由此，所期望的檔位被換擋。
[0048]由此通過(guò)聯(lián)軸節(jié)主體18，從動(dòng)輪14首先與換擋元件22連接，其具有小的慣性矩。在部分或基本完全轉(zhuǎn)速同步之后，通過(guò)輪轂20實(shí)現(xiàn)與傳動(dòng)軸12的形配合連接，其具有相對(duì)大的慣性矩。相對(duì)于傳統(tǒng)的嵌牙接合，產(chǎn)生低的材料要求，以及在不期望的噪聲和振動(dòng)方面明顯提高的換擋舒適性。
[0049]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中已知的聯(lián)鎖同步，例如根據(jù)布格?華納，結(jié)構(gòu)復(fù)雜度低且軸向更加緊實(shí)。此外，相對(duì)于聯(lián)鎖同步，軸向換擋力Fs變小，因?yàn)橛捎陬A(yù)緊張的摩擦面而不必再施加同步力。
[0050]在此，在同步位置上的停留時(shí)間以及換擋元件22與輪轂20之間的例如可過(guò)磨擦片襯面39和/或預(yù)應(yīng)力Fv設(shè)置的擦扭矩必須相互確定，使得在將換擋元件22和輪轂20從同步位置調(diào)節(jié)到換擋位置時(shí)，存在有小的轉(zhuǎn)速差，從而可靠地確保進(jìn)入換擋位置的轉(zhuǎn)換。只要輪轂20的齒44進(jìn)入聯(lián)軸節(jié)主體18的齒凹槽46中的立時(shí)嚙合不可能，則齒44由于保留的轉(zhuǎn)速差而在聯(lián)軸節(jié)主體18上沿其滑動(dòng)，直至其到達(dá)齒凹槽46，且由于換擋力Fs而軸向嚙合到其中。
[0051]對(duì)于已經(jīng)進(jìn)行完全轉(zhuǎn)速一致化的情況，在齒44嚙合到齒凹槽46中之前，傳動(dòng)力矩可通過(guò)汽車(chē)變速器10的分離離合器被導(dǎo)入嵌牙接合16中。該力矩影響輪轂20與聯(lián)軸節(jié)主體18之間的一定相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得齒44可靠地嚙合到齒凹槽46中，且確保進(jìn)入換擋位置可靠換擋。
[0052]如在圖5和圖6中所示的，齒40，44，56和/或齒凹槽42，46，58設(shè)置有用于沖擊阻尼的涂層60，其中，涂層60特別提供于在切線方向26上作為止動(dòng)面的面上。替選于涂層60，在該區(qū)域中也可提出表面特性或表面彈性的變化。
[0053]圖7至圖9示出用于根據(jù)第三實(shí)施方式的嵌牙接合16的換擋元件22的視圖。
[0054]嵌牙接合16的第三實(shí)施方式僅在下述方面不同于第二實(shí)施方式，即，根據(jù)圖2至圖6的單件換擋元件22由根據(jù)圖7至圖9的兩部分換擋錐體替換。
[0055]在此，在嵌牙接合16的一般結(jié)構(gòu)以及工作原理方面，參考針對(duì)其他實(shí)施方式的上述描述，且在下文中僅相對(duì)于第二實(shí)施方式描述結(jié)構(gòu)和功能上的不同點(diǎn)。
[0056]根據(jù)圖7至圖9，換擋錐體構(gòu)建成兩部分的，其中，第一環(huán)形錐體元件62和軸向鄰近的第二環(huán)形錐體元件64在其相互相對(duì)的端面上在切線方向26上交替地分別具有軸向凸部66和凹部68，其中，兩個(gè)錐體元件62，64的凸部66和凹部68相互嚙合，且錐體元件62，64在切線方向26上相互耦接。
[0057]在切線方向26上看，凸部66和凹部68通過(guò)齒面連接，其中，齒面的至少一些形成力增強(qiáng)面70且傾斜，使得兩個(gè)錐體元件62，64在相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下在切線方向26上相鄰近地一起滑動(dòng)，使得其也在在軸向方向24上相互運(yùn)動(dòng)。在此，力增強(qiáng)面70在一平面中，其在徑向方向上以及傾向于軸向方向地延伸。
[0058]此外,齒面的至少一些形成止動(dòng)面72,且由此限制錐體元件62,64的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。在此，止動(dòng)面72在一平面中，其既在徑向方向上又在軸向方向上延伸。
[0059]如果對(duì)于具有根據(jù)第三實(shí)施方式的嵌牙接合16的汽車(chē)變速器10應(yīng)插入檔位，則類(lèi)似于兩個(gè)前述的實(shí)施方式，軸向換擋力Fs被施加到嵌牙接合16的換擋元件22上，例如借助于根據(jù)圖9的換檔撥叉。換擋元件22和輪轂20由此從中間位置運(yùn)動(dòng)進(jìn)入同步位置。
[0060]在同步位置上，錐體元件62，64的齒56嚙合到所屬的聯(lián)軸節(jié)主體18的齒凹槽58中，使得該錐體元件62,64相對(duì)于其他錐體元件64,62轉(zhuǎn)動(dòng)至通過(guò)止動(dòng)面72形成的止動(dòng)器。替選或額外于止動(dòng)面72，用于限制錐體元件62，64之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的該止動(dòng)器也可通過(guò)換檔撥叉74的精確匹配的軸向尺寸實(shí)現(xiàn)。
[0061]通過(guò)錐體元件62，64的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，錐體元件62，64通過(guò)力增強(qiáng)面70軸向地被內(nèi)傾，由此摩擦面50，52上的軸向力提高，且由此換擋元件22與輪轂20之間的摩擦扭矩提高。通過(guò)力增強(qiáng)效果提高的該摩擦扭矩用于快速降低輪轂20與聯(lián)軸節(jié)主體18之間的轉(zhuǎn)速差，其中，力增強(qiáng)效果一起增加的轉(zhuǎn)速一致化而減小。
[0062]只要轉(zhuǎn)速差低于邊界值和或預(yù)定的同步時(shí)間走完，則兩部分的換擋元件22和兩部分的輪轂20軸向地進(jìn)一步移動(dòng)至待換擋的從動(dòng)輪14。若輪轂20的齒44碰到聯(lián)軸節(jié)主體18的鄰近的齒凹槽46，則換擋元件22和輪轂20可軸向地調(diào)節(jié)到其換擋位置上。因此，所期望的檔位被換擋。
[0063]若輪轂20的齒44碰到聯(lián)軸節(jié)主體18的齒凹槽46，則錐體元件62，64再次倒轉(zhuǎn)且軸向被移動(dòng)到一起，即，軸向地相互運(yùn)動(dòng)。由此摩擦扭矩降低到最小值。由于小的摩擦扭矩，輪轂20與聯(lián)軸節(jié)主體18之間的轉(zhuǎn)速差比在全摩擦扭矩情況下更慢地減少。該更慢的轉(zhuǎn)速同步在換擋過(guò)程結(jié)束時(shí)確保，輪轂20的每個(gè)齒44至少長(zhǎng)時(shí)間地在聯(lián)軸節(jié)主體18上一起滑動(dòng)，直至其到達(dá)齒凹槽46，且嚙合到其中。因此，所期望的檔位被換擋。
[0064]在嵌牙接合16的第三實(shí)施方式情況下的優(yōu)點(diǎn)在于，摩擦扭矩通過(guò)軸向預(yù)應(yīng)力可以有利的方式被影響，反之，摩擦扭矩在嵌牙接合16的其他實(shí)施方式中通過(guò)在中間位置上被施加的預(yù)應(yīng)力Fv而被預(yù)定，且基本上保持恒定。通過(guò)在換擋過(guò)程結(jié)束時(shí)減小的摩擦扭矩，嵌牙接合16可特別簡(jiǎn)單且可靠地轉(zhuǎn)換到換擋位置上。
[0065]當(dāng)然，針對(duì)兩部分的換擋元件22的明顯提高制造成本的缺點(diǎn)，對(duì)應(yīng)嵌牙接合16的第三實(shí)施方式的該優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于汽車(chē)變速器(10)的嵌牙接合，具有: 至少一個(gè)聯(lián)軸節(jié)主體(18)，其固定在汽車(chē)變速器(10)的從動(dòng)輪(14)上，以及可轉(zhuǎn)動(dòng)地且軸向不移動(dòng)地支承在可圍繞傳動(dòng)軸線(A)轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)軸(12)上； 輪轂(20)，其基本上抗扭地且基本上軸向移動(dòng)地支承在可圍繞傳動(dòng)軸線(A)轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)軸(12)上；以及 軸向移動(dòng)的換擋元件(22)，其在軸向方向(24)上與輪轂(20)連接且軸向緊張，以及在切線方向(26)上與輪轂(20)構(gòu)成摩擦連接， 其中，換擋元件(22)和輪轂(20)相對(duì)于聯(lián)軸節(jié)主體(18)軸向地可在中間位置、同步位置和換擋位置之間調(diào)節(jié)， 其中，聯(lián)軸節(jié)主體(18)在中間位置上既相對(duì)于換擋元件(22)又相對(duì)于輪轂(20)可基本上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，且在同步位置上與換擋元件(22)在切線方向(26)上形配合地連接，以及通過(guò)摩擦連接與輪轂(20)耦接，且在換擋位置上既與換擋元件(22)又與輪轂(20)在切線方向(26)上形配合地連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌牙接合，其特征在于，提供拉緊件(32)，其軸向彼此相對(duì)地作用于換擋元件(22)和輪轂(20)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的嵌牙接合，其特征在于，聯(lián)軸節(jié)主體(18)具有軸向突出的齒(40)且換擋元件(22)具有齒凹槽(42)，或反之亦然，其中，齒(40)嚙合到齒凹槽(42)中，形成聯(lián)軸節(jié)主體(18)與換擋元件(22)之間的形配合連接。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的嵌牙接合，其特征在于，輪轂(20)具有軸向突出的齒(44)且聯(lián)軸節(jié)主體(18)具有齒凹槽(46),或反之亦然,其中，齒(44)嚙合到齒凹槽(46)中，形成聯(lián)軸節(jié)主體(18)與輪轂(20)之間的形配合連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的嵌牙接合，其特征在于，齒(40，44，56)和/或齒凹槽(42,46,58)設(shè)置有用于沖擊阻尼的涂層(60)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的嵌牙接合，其特征在于，輪轂(20)構(gòu)建成兩部分的，其中，第一輪轂部分(28)和第二輪轂部分(30)軸向地相互緊張，且分別支撐在換擋元件(22)上。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的嵌牙接合，其特征在于，換擋元件(22)是環(huán)形的、平面?zhèn)魉推鞅P(pán)，其在至少一個(gè)軸向端面(48)上具有摩擦面(50)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6和7所述的嵌牙接合，其特征在于，傳送器盤(pán)軸向地被布置在兩個(gè)輪轂部分(28，30)之間，且在其對(duì)立的軸向端面(48)上分別具有摩擦面(50)，其中，每個(gè)輪轂部分(28，30)包括輪轂?zāi)Σ撩?52)，其平面地緊貼在傳送器盤(pán)的鄰近摩擦面(50)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的嵌牙接合，其特征在于，換擋元件(22)或輪轂部分(28，30)涂覆有磨擦片襯面(39)，其中，兩個(gè)輪轂部分(28，30)分別通過(guò)磨擦片襯面(39)支撐在換擋元件(22)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的嵌牙接合，其特征在于，換擋元件(22)是環(huán)形的換擋錐體，其徑向內(nèi)側(cè)從軸向邊緣至軸向中心錐體形地變細(xì)，且構(gòu)建兩個(gè)錐體面(54)，其中，換擋錐體在至少一個(gè)錐體面(54)上具有摩擦面(50)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6和10所述的嵌牙接合，其特征在于，換擋錐體包圍兩個(gè)輪轂部分(28，30)，且在其錐體面(54)上分別具有摩擦面(50)，其中，每個(gè)輪轂部分(28，30)在徑向外側(cè)上具有輪轂?zāi)Σ撩?52)，其平面地緊貼在換擋錐體的鄰近摩擦面(50)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的嵌牙接合，其特征在于，換擋錐體被構(gòu)建成兩部分地，其中，第一環(huán)形錐體元件￠2)和軸向鄰近的第二環(huán)形錐體元件￠4)在其相互對(duì)置的端面上在切線方向(26)上交替地分別具有軸向凸部￠6)和凹部(68)，其中，兩個(gè)錐體元件(62，64)的凸部(66)和凹部(68)相互嚙合，且錐體元件(62，64)在切線方向(26)上耦接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的嵌牙接合，其特征在于，在切線方向(26)上看，凸部(66)和凹部￠8)通過(guò)齒面連接，其中，齒面的至少一些形成力增強(qiáng)面(70)，且被傾斜成，使得兩個(gè)錐體元件(62，64)在切線方向(26)上相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也在軸向方向(24)上相互運(yùn)動(dòng)。
14.根據(jù)要求12或13所述的嵌牙接合，其特征在于，在切線方向(26)上看，凸部(66)和凹部￠8)通過(guò)齒面連接，其中，齒面的至少一些形成止動(dòng)面(72)，且限制錐體元件(62，64)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】F16D11/14GK104373591SQ201410395257
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】尤爾根·賓德?tīng)? 安德列亞斯·登普夫勒 申請(qǐng)人:賀爾碧格傳動(dòng)技術(shù)控股有限公司