CN101796332A - 传动部件和功能部件之间的连接以及建立该种连接的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在传动部件(3)和固定在变速器上的功能部件(2)之间的连接(1)，其特征在于：功能部件(2)以相对于基线(9，11)的限定的间距定位在传动部件(3)上，并在此位置借助于至少一个连接(1)与传动部件(3)相连接；间距是一段路程，其长度通过标称尺寸(NH)以及允许的公差(T)来描述。
Description
技术领域
本发明涉及一种在传动部件和固定在变速器上的功能部件之间的连接，其具有以下特征：
-功能部件以相对于基线的限定的间隙定位在传动部件上，并在此位置借助于至少一个连接与传动部件相连接，
-该间隙是一段路程，其长度通过标称尺寸以及允许的公差来表示，
-该允许的公差表示路程的长度与标称尺寸间的偏差，其由允许的下限值与标称尺寸之间的差值和允许的上限值与标称尺寸之间的差值组成，
-允许的下限值是路程可以小于所述标称尺寸的最大限值，
-允许的上限值是路程可以大于所述标称尺寸的最大限值。
背景技术
DE 20 2005 014 599 U1概括性地指出了由塑料制造的功能部件的现有技术。根据此文献，功能部件是一体式构件和组合式构件，其或者直接被浇注在传动部件上，或者作为预制的零部件安装到传动部件上。组合式构件经常通过焊接来连接，在采用塑料的情况下则例如通过超声波焊接互相连接。由塑料制造的功能部件主要是传动部件的滑动轴承和/或辅助力操作的换档叉的柱塞。
根据本发明的类型的功能部件不仅仅是在DE 20 2005 014 599 U1中所描述的换档滑杆端部之上或者换档叉上的轴承套筒(借助于该种轴承套筒能够可移动和/或可转动地支承传动部件)，而且是所有那些与其他的传动部件相啮合或者由该传动部件所导引的部件。因此，换档叉、换档滑指端部之上或者其他接合部件上的滑块或护板也是功能部件。所虑及类型的功能部件优选由塑料制成，但是就像在DE 100 45 506 A1所描述的那样，其也可以是由金属材料制造的。
传动部件是变速器中的所有像换档叉、换档滑杆、换档滑指、换档摇杆以及其他可转动杠杆和可移动构件等的部件，这些部件被构造成零部件或者组件，换档或选档动作即由它们传递或者推动，而且这些部件配备有与其类型相应的功能部件。
US 5,027,672示例性地展示了夹在换档叉端部的滑块。根据DE 10045 506 A1，配备有换档滑杆的单件式换档叉具有粘附在、热压合或者注塑于其端部的滑块。
通常的方法还有，将需要配备相应功能部件的传动部件的端部放入注塑模具中，然后喷注上相应的功能部件，并将该端部以塑料挤压包封起来。DE 196 27 943 C1展示了一种具有钢质轴套的功能部件，该钢质轴套上形成有用于滚动轴承的导轨。在注塑模具中，构造成钢质轴套的功能部件与构造成传动部件的换档滑杆之间的径向间隙中被填入塑料形式的填充物。
一般而言，在所有前面提及的装置或者单个的结构部件中，至少这些功能部件相互之间或者与其他功能部件之间必须十分精确地布置和定向，以确保各传动部件在机动车变速器中功能。功能部件相互间的理想位置通过路程/间隙的标称尺寸来确定。标称尺寸是技术图纸及其他装配图、平面图中数据，其确定了两个测量或者作图基准点/线之间的数学上精确并且理想的间隙。
由于装置通常由相互连接在一起的不同构件组成，这一尺寸经常不能保持或者只有在高成本的情况下才能得以保持。因为受生产条件的限制，零部件的尺寸会偏离其标称尺寸。此外，由于生产条件的限制，装置中各个部件彼此间的位置也会偏离给定尺寸。公差是标称尺寸的正和/或负偏差，是由下限值到标称尺寸的间隙和上限值到标称尺寸的间隙组成。由公差限定的极限尺寸(下和上限值)是刚好尚能接受的尺寸。标称尺寸的向上或向下的偏离值可能相等，也可能在数值上有所差别或者说可能只允许朝正值和/或负值方向偏离或者朝其中一个方向的偏离值等于0。在由多个部件相互连接而成的组件和装置或者在单个部件中，链式尺寸标注的公差累加到一起即成为总公差。
换档过程的精确度与换档装置的使用寿命取决于重要的功能参数的保持。功能部件之间的间隙或者从功能部件到基准点、基准边以及基准线的间隙也属于功能参数。
例如，换档滑指与换档钳之间的咬合间距以及各个滑块与换档叉之间的侧壁间距都是重要的功能尺寸。间距比如由功能部件上的基准点/基准线与另一条基准线(例如对称轴)之间的间隙确定。这些功能部件应尽可能精确地定位，以确保能够与换档叉端部无缝隙且又无压力地相接合。从而避免滑块过早地磨损。另外，通过这种间隙也确定了系统中接合套的工作位置，因而对换档过程的精确性有决定性的影响。
允许的上限值或下限值由生产条件和装配条件决定。它们依赖于例如零部件的尺寸，依赖于为制造零部件所必须的公差，还依赖于装配技术上要求和/或零部件之间或者零部件与基准线之间的对准程度等因素。
生产批次不同，标称尺寸的偏差不同；即使同属一个生产批次，标称尺寸的偏差也会不同。因而，受零部件与生产批次的影响，滑块或者换档叉端部的侧壁会占据不同的相对于另一功能部件而言偏离开标称尺寸的位置。
装置具有的总公差可能要比适合使其无缺陷地运行的公差来得大。在这种情况下就得接受制造上的妥协，在变速排档中，这种制造上的妥协可能会导致功能、舒适性和/或质量的降低，或者导致过早的磨损。为避免这些情况的出现，在零部件的生产以及装配工艺中必须增加成本或者需要制造昂贵的周边设施(Umgebungsloesung)。相应地，生产及装配的成本也要增加。
通常，只有通过切削后处理才能使滑块相对于基准线的位置达到高精确度。而切削后处理成本很高。在其他情况中，由比如换档叉和换档滑杆构成的整个系统被置入注塑模具中，然后滑块被喷注于其上。在这种情况下，滑块得以精确定位，但是，注塑模具的构造相对复杂而且成本高。因为由换档叉和换档滑杆构成的系统大多体积不小，所以也限制了这种模具的产能。这种模具的生产率相应地要比那些设计用于生产单个滑块的模具的生产率来得低。
发明内容
因此本发明的目的是创造一种连接，借助于这种连接，功能部件和传动部件相互之间能够以低廉的成本非常精确地定位。
该目的通过权利要求1所述的特征得以实现，并经由各从属权利要求得以发展。
功能部件以这样的方式定位于传动部件之上，即当功能部件到基准点或者功能部件到基准线的路程长度与标称尺寸相当时，在功能部件和传动部件之间的连接处至少形成一条间隙。该间隙被填充以至少一种填充物。借助于填充物，功能部件被保持在传动部件上并与基准线保持间隙。功能部件和传动部件之间与路程同向指向的最狭窄的间隙尺寸至少与其中一个界限值一样大。图4至图9示出的实施例对这一装置进行了说明。
附图说明
具体实施方式
图4至图9以剖面图的形式示意性地并且非按比例地示出了功能部件2与传动部件3之间的连接1。功能部件2例如为滑块4，其借助于连接1固定在一个构造成换档叉的传动部件3的换档叉端部5上。连接1通过至少一种填充物6来形成，借助于该填充物，滑块4例如被固定地粘附在换档叉端部5上。
功能部件2到位于传动部件3上的基准点B的间隙应尽可能精确。在这种情况下，功能部件2相对于基准点B的位置在水平方向上由等于路程7的长度NH的标称尺寸确定。路程7表示基准线9与基准边10之间的垂直间隙。基准边10例如为滑块4的滑动面的边。路程7例如可以是一个最终确定滑块4相对于一个未示出的结合套的位置的功能尺寸。基准线9垂直延伸通过基准点B。
作为度量说明语，标称尺寸是纯理论数值，其在考虑公差说明的情况下用于确定零部件、组件或其他待测对象的允许的极限尺寸或允许的极限位置。基准点或参考点是能够作几何限定并与计算或测量相关的点。它是参照系的组成部分。例如，机械系统的枢轴即是这样的点，比如变速器中的例如由某个换档部件围绕转动的枢轴。这样的点也可以被定义在接合部件例如换档钳上。
如果如图4所示的功能部件2在垂直方向也必须精确地指向基准点B，则需要考虑与路程8的长度Nv相等的标称尺寸。路程8表示参考线11与参考边35之间的垂直间隙。基准线11沿水平指向并且延伸通过基准点B。
在根据图4至图9的示意图中，功能部件2均理想地以标称尺寸NH校准。但是在实践中，这一标称尺寸很少能够达到，因而为路程7和8的长度分别确定了公差T。公差T在水平方向通过允许的上限值OG和允许的下限值UG确定。基准线10到基准线9、11的间隙可以偏离标称尺寸的范围落在由限值OG与UG所确定的边界14与15之内。
当功能部件2和传动部件3之间的连接建立时，功能部件2首先在允许的边界OG和UG内以到基准线9或11的间隙定位。公差T是这样确定的，即当功能部件2到基准线9，11的间隙不低于或高于由该公差T确定的边界时，在连接上的功能部件2和传动部件3之间总会至少形成一条间隙12和/或13，13′。装配将借助于例如一个能够对超出路程7和8的长度进行调整的装置实施。
图4-公差T由界限值和标称尺寸的差值组成：
T＝[|OG-NH|+|NH-UG|]
T＝[|ΔNH+|+|ΔNH-|]
当功能部件2以到基准线9的标称尺寸NH校准时，间隙12的间隙尺寸ΔNH-至少相当于下限值UG与标称尺寸NH的差值。
图5-公差T由限值和标称尺寸的各个差值组成。
T＝[|OG-NH|+|NH-UG|]
T＝[|ΔNH+|+|ΔNH-|]
当功能部件2以到基准线9的标称尺寸NH校准时，间隙12的间隙尺寸ΔNH+至少相当于上限值OG与标称尺寸NH的差值。
图6-标称尺寸NH只允许向正方向超越，也就是说向着上限值OG超越并直至该上限值，而不能向负方向超越。下限值为标称尺寸NH：
T＝|OG-NH|
当功能部件2以到基准线9的标称尺寸NH校准时，间隙12的间隙尺寸至少相当于上限值OG与标称尺寸NH的差值，因此就与除去在标称尺寸NH处的间隙尺寸ΔNH的公差T的值相一致。
图7-标称尺寸NH只允许向负方向超越，也就是说向着下限值UG超越并直至该下限值，而不能向正方向超越。上限值为标称尺寸NH：
T＝|UG-NH|
当功能部件2以到基准线9的标称尺寸NH校准时，间隙12的间隙尺寸ΔNH-至少相当于标称尺寸NH与下限值UG的差值，因此就与允许的公差T的值相一致。
图8和图9-功能部件2为插接连接具有空间16。与路程NH同向延伸的内部尺寸IH至少由插接连接中的传动部件3的与路程NH同向延伸的最大外部尺寸AH和公差(T)的值确定。但是IH还可以更大。
IH＞/＝AH+T
功能部件2和传动部件3在连接处以第一间隙12和第二间隙13相隔对置。
公差T由界限值和标称尺寸的差值组成。
T＝[|OG-NH|+|NH-UG|]
T＝[|ΔNH+|+|ΔNH-|]
当功能部件2以到基准线9的标称尺寸NH校准时，间隙12的间隙尺寸ΔNH-至少相当于标称尺寸NH与下限值UG的差值。当功能部件2以到基准线9的标称尺寸NH校准时，间隙13的间隙尺寸ΔNH+至少相当于上限值OG与标称尺寸NH的差值。间隙12和13由时效硬化的或者具有弹性的填充物6填充。功能部件2和传动部件3借助于填充物6彼此连接在一起。
在功能部件定位完毕之后，在下一步骤中的间隙将被至少部分地填以填充物。填充物在填充时会出现与已完成的连接中的填充物物态不同的物态。连接随后将通过该填充物物态的改变以及功能部件和传动部件之间的粘合而得以建立。
填充物例如可以是粘胶剂、弹性体，或者由其他塑料制成。连接1例如可以是结合(adhaesive)连接或者内聚(kohaesive)连接，比如焊接连接、粘结连接或者经硫化而结合的连接在内聚的粘结连接中，结合力形成在一种物质的原子或者分子间。在粘附型连接中，以至少两种不同物质的分子之间的结合力为主，或者说，至少两种物质或两个材料不同物体的彼此粘附在一起。
填充物的物态在填充时例如可以是粉末状、流体状或者浆糊状。在下一步骤中，填充物至少需凝固到这样的程度从而使其物态发生改变，即在功能部件与传动部件之间建立一种不能移位的连接或者能够弹性地反弹归位或反弹到相应间隙的连接。物态的改变是借助于例如像干燥、硬化等处理步骤，通过化学反应或者经熔化并随后时效硬化的方式实施的。通常用于将塑料、弹性体或粘胶剂转化至固定硬的或者固定弹性的物态的所有方法都是能够考虑采用的。用于硬化的辅助手段例如可以是热、诸如粘合剂或硬化剂或具有激光能的化学材料。
前面特别提到过，功能部件可以是例如在作为换档叉构造的传动部件上的一个滑块。功能部件也可以是滑动轴承的滑动套筒/引导套筒，滑动轴承用于支承例如在变速器壳体中的换档滑杆/换档叉轴形式的传动部件。功能部件还可以是作为换档滑指构造的传动部件的尖端。
功能部件和传动部件由金属或者也可以选择由塑料制成。
图1至图3及图3a以不同的视角和描绘示出了换档叉17形式的传动部件3。换档叉17由基体18、支柱19和换档臂20构成。支柱19或者配备用于可移动地支承到未进一步示出的换档轴上的轴承21，或者固定在换档滑杆22上。在换档滑杆22的端部装有作为功能部件2的由塑料制成的引导套筒23。在基体18的换档叉端部25上装有滑块26。图3和图3a示出了引导套筒23和滑块24沿III-III线以及IIIa-IIIa线剖开的剖视图。
连接是按如下方式构成的：
图1-功能部件2是传动部件3上的引导套筒23，其以相对于基准线9限定的间隙S定位，并在该位置上与传动部件2连接在一起。间隙S是基准线9与基准线27之间的路程。基准线9延伸通过参考点/基准点R，并与路程S相垂直。基准线27是引导套筒23的滑动面28上的基准边的延长线。间隙S是一段路程，其长度通过标称尺寸以及公差T来表示。
功能部件2可以是滑块24，其以相对于基准线33限定的间隙A或者说以限定的间隙定位，并在该位置上与传动部件2连接在一起。基准线33垂直于间隙A延伸。间隙A是基准线33与基准线31之间的路程。基准线31是滑块26的摩擦面28的侧壁32上的基准边的延长线。间隙A是一段路程，其长度通过标称尺寸以及公差T来表示。基准线33延伸通过参考点R′。参考点R′表示的是未示出的换档滑指与换档钳36的接合中心。
图3-允许的公差T是间隙尺寸B的两倍。与路程同向指向的最狭窄间隙的间隙尺寸B形成在滑块24和间隙29与30上的换档叉端部之间，其可能大于公差。图3示出的滑块24处于这样一个位置，在该位置中，滑块24以标称尺寸与基准线27相间隔，因此在装配时能够沿与标称尺寸相同的方向移动尺度B。间隙29与30填充以一种填充物，从而使功能部件2借助于该填充物保持在传动部件3上且与基准线27保持间隙A。
图3a-环状间隙34形成在引导套筒23和换档滑指22之间。在引导套筒23和换档滑指22之间总会形成间隙34，即使引导套筒23定位在由公差确定的间隙S的边界上。间隙34填充以至少一种填充物6，从而使引导套筒保持在传动部件3上且与基准线保持间隙S。
参考标号
1连接 23引导套筒
2功能部件 24滑块
3传动部件 25换档叉端部
4滑块 26滑块
5换档叉端部 27基准线
6填充物 28摩擦面
7路程 29间隙
8路程 30间隙
9基准线 31基准线
10基准边 32侧面
11基准线 33基准线
12间隙 34环状间隙
13间隙 35基准线
14边界 36换档钳
15边界
16空间
17换档叉
18基体
19支柱
20换档臂
21轴承
22换档滑杆
Claims (15)
1.一种在传动部件(3)和固定在变速器上的功能部件(2)之间的连接(1)，具有以下特点：
-功能部件(2)以相对于基线(9，11)的限定的间距定位在所述传动部件(3)上，并在此位置借助于至少一个所述连接(1)与所述传动部件(3)相连接，
-间距是一段路程，其长度通过标称尺寸(NH)以及允许的公差(T)来表示，
-所述公差(T)表示所述路程的长度与所述标称尺寸(NH)的偏差，其由允许的下限值(UG)与所述标称尺寸(NH)之间的差值以及允许的上限值(OG)与所述标称尺寸(NH)之间的差值组成，
-所述允许的下限值(UG)是所述路程允许小于所述标称尺寸(NH)的最大限值，
-所述允许的上限值(OG)是所述路程可以大于所述标称尺寸(NH)的最大限值，
其特征在于，所述界限值这样确定，即当所述路程的长度与标称尺寸(NH)相等时，在所述连接(1)上的所述功能部件(2)和所述传动部件(3)之间至少形成一条间隙(12，13，19，30，34)，而且所述间隙(12，13，19，30)由至少一种填充物(6)填充，并且其中，所述功能部件(2)借助于所述填充物(6)保持在所述传动部件(3)上并且相对于所述基准线(9，11)保持所述间距，并且其中，所述间隙(12，13，19，30，34)在所述功能部件(2)与所述传动部件(3)之间的、与所述路程同向指向的最狭窄的间隙尺寸(NH+ B)至少相当于标称尺寸(NH)与限值的差值。
2.根据权利要求1所述的连接，其特征在于，间隙尺寸(NH+)至少与所述上限值(OG)一样大。
3.根据权利要求l所述的连接，其特征在于，间隙尺寸
至少与所述下限值(UG)一样大。
4.根据权利要求1所述的连接，其特征在于，所述间隙尺寸至少与允许的公差(T)一样大。
5.根据权利要求1所述的连接，其特征在于，当所述间隙与所述标称尺寸(NH)相当时，所述功能部件(2)和所述传动部件(3)至少在所述连接上相隔第一间隙(12)和第二间隙(13)对置，其中，与所述路程同向指向的所述第一间隙(12)的最狭窄间隙尺寸
至少与所述下限值(UG)一样大，而且，与所述路程同向指向的所述第二间隙(13)的最狭窄间隙尺寸NH+至少与所述上限值(OG)一样大。
6.根据权利要求l所述的连接，其特征在于，所述功能部件(2)与所述填充物(6)以粘附的方式连接。
7.根据权利要求1所述的连接，其特征在于，功能部件(2)与填充物(6)至少以内聚的方式连接。
8.根据权利要求1所述的连接，其特征在于，填充物(6)是弹性的。
9.根据权利要求1所述的连接，其特征在于，填充物(6)是坚硬的。
10.根据权利要求1所述的连接，其特征在于，填充物(6)至少是粘合材料。
11.根据权利要求1所述的连接，其特征在于，填充物(6)是塑料。
12.根据权利要求1所述的连接，在所述连接中，所述功能部件(2)插在根据权利要求1所述的传动部件(3)上，其特征在于，为了插接连接，所述功能部件(2)具有空腔(16)，与所述路程同向指向的所述空腔的内部尺寸(lH)通过所述插接连接中的所述传动部件(3)的与所述路程同向指向的最大外部尺寸(lA)和所述允许的公差(T)的值来确定。
13.根据权利要求1的前序部分所述的连接，其特征在于，所述允许的公差T这样确定，即当所述功能部件(2)到所述基准线(9，11)的间隙不低于或不高于由所述允许的公差T确定的边界时，在所述连接(1)上的所述功能部件(2)和所述传动部件(3)之间总会至少形成一条间隙(12，13，B)，而且，所述间隙(12，13，B)通过至少一种填充物(6)填充，其中，所述功能部件(2)借助于所述填充物(6)保持在所述传动部件(3)上且与所述基准线(9，11)保持所述间隙。
14.一种用于建立根据权利1或20所述的连接的方法，其特征在于，所述功能部件(2)首先相对于所述基准线(9，11)以所述间隙且在允许的边界(14，15)之内以所述间隙定位并保持住，接着，所述间隙部分地以填充物(6)填充，其中，在填充时，所述填充物(6)具有与完成的连接(1)中的填充物(6)不相同的物态，随后，所述填充物(6)的物态发生变化，从而所述连接(1)得以建立完毕。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述间隙(12，13，29，30，B)被一种至少呈浆糊状的物态的填充物所填充，所述呈浆糊状的物态至少转变成固定-弹性的或者固定刚性的物态。
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