CN102235438A - 变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有至少一个轴的变速器，在该轴上不可相对转动地设有一个具有第一外齿结构的导向套并且设有至少一个具有内齿结构的滑动套，其中，该滑动套可在一个脱离耦合的位置与一个耦合的位置之间调节，在该脱离耦合的位置中该内齿结构与一个耦合元件上的第二外齿结构不形成作用连接，在该耦合的位置中该内齿结构与该第二外齿结构啮合。在此根据本发明，该内齿结构和/或该第一外齿结构被这样地构造，使得在耦合的位置中在该内齿结构与该第一外齿结构之间仅存在点接触。因此特别是可以抑制不希望的跳档。

Description

变速器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的具有至少一个轴的变速器。
背景技术
DE 744 949已经披露了一种该属类的具有至少一个轴的变速器，在该轴上不可相对转动地设有一个具有第一外齿结构的导向套并且可转动地设有至少一个具有第二外齿结构的空套齿轮。此外，设有至少一个可在该轴的轴向方向上移位并且具有内齿结构的滑动套，其中，该滑动套与该导向套是以一种牙嵌联轴器的方式构成的。
DE 1 500 326同样已经披露了该属类的一种用于变速器的牙嵌联轴器。为了在此能够确保改进的保险装置以防耦合的联接元件不希望地脱开，在传递转矩的啮合位置中仅滑动套的齿的齿侧面棱边分别与空套齿轮的外齿结构的侧面(Flank)中的空槽的坡面状斜切的区段相互作用。如果在互相耦合的这些部件的转矩传递的贴靠期间出现不希望的外力，则对偶联的齿结构的相对脱开运动起反作用的力在此始终必须是有效的。
最后由US 2,070,140已经披露了另一种变速器或者说另一种用于车辆变速器的离合器设置，其中通过滑动套的与相应的导向套的齿侧面区域的一种确定形状在滑动套与导向套之间实现形状锁合。在此，该导向套在一个与滑动套重叠的区域中是相应地成形的。
视结构而定，在常规的变速器中在给定的转矩下可能出现摩擦力，该摩擦力将滑动套拉向空套齿轮或者也将滑动套从该空套齿轮推开。如果例如滑动套被从该空套齿轮强烈地推开，则可能发生所谓的“跳档”，也就是说发生不希望的档位脱开。常见的应对措施例如是侧凹或者增加锁定保持力，其中，这些应对措施有时候可能对换档质量具有负面作用。
发明内容
本发明处理的问题是，为该属类的变速器给出一种改进的或者至少一种替代的实施方案，该实施方案的突出之处特别是减少了导向套与滑动套之间的啮合干扰。
该问题根据本发明通过独立权利要求的主题解决。有利的实施方案是从属权利要求的主题。
本发明基于一个总体构思：优选在机动车辆中，变速器中的导向套与相应的滑动套之间的传递转矩的齿结构被这样地构成，使得在耦合的位置中在该导向套与滑动套各自的齿结构之间仅存在点接触。这例如通过该导向套的第一外齿结构的齿的各个侧面的双鼓形修整部来实现。在此，该点接触明显增加了导向套与相应的滑动套之间的倾斜自由度，由此可以在数值上极大地减小合成的轴向摩擦力，该摩擦力在最不利的情况下可能导致所谓的“跳档”。同时，通过根据本发明的在该导向套与该滑动套之间的点接触可以按照标准将侧凹保持很小。在该导向套的第一外齿结构与该滑动套的相应的内齿结构之间例如通过双鼓形修整部实现的点接触在此例如可以成本有利地制成，例如通过磨削或者铣削刀具的径向进给沿着轴向路径在导向套的宽度上的相应变化(齿廓变位)。在此，导向套和滑动套通常是变速器的组成部分，该变速器附加地具有至少一个轴，在该轴上不可相对转动地设有一个具有第一外齿结构的导向套并且设有至少一个具有第二外齿结构的耦合元件，该耦合元件能不可相对转动地连接到空套齿轮上。另外在该轴上设有能在该轴的轴向方向上移位并且具有相应的内齿结构的滑动套，其中，该滑动套能在一个脱离耦合的位置与一个耦合的位置之间调节，在该脱离耦合的位置中该内齿结构与该第二外齿结构不形成作用连接，在该耦合的位置中该内齿结构与该第二外齿结构啮合。为了实现根据本发明的在该滑动套的内齿结构与该导向套的第一外齿结构之间的点接触，优选该第一外齿结构这样地构成，例如设有双鼓形修整部，因为在耦合的位置中在这两个提到的齿结构之间形成根据本发明的仅点状的接触。在此不言而喻，对应的构造也可以仅设在该滑动套的内齿结构上或者设在这两个齿结构上。在此，双鼓形修整部导致该导向套的一个齿侧面区域在该滑动套与该导向套之间的重叠区域中凸形地构成，使得在挂入档位的情况下该滑动套与该导向套之间的接触区存在于该重叠区域的中心。在此，该滑动套的内齿结构可以在与导向套重叠的区域中保持不变，也就是说例如该滑动套的内齿结构的齿的侧面在该接触区域内(即在与导向套重叠的区域内)可以直线地或者说垂直地构成。根据本发明构成的齿结构特别是可以阻止该滑动套的轴向脱离以及与此相应地阻止所谓的“跳档”，在跳档中空套齿轮与轴之间的连接不再存在并且因此停止从轴到空套齿轮上的转矩传递。在此，该齿结构向着仅点接触的方向的变化可以在加工技术上简单地并且同时成本有利地实现。
在根据本发明的解决方案的一种有利扩展构型中，该导向套的第一外齿结构具有多个齿，这些齿各具有一个推力侧面和一个牵引侧面，其中，至少这些推力侧面具有两个凸形隆起。在本文件中，这两个凸形隆起也被称为双-鼓形修整部或者双鼓形修整部，这两个凸形隆起在视图中可以具有例如正弦波形状。在此，这些侧面分别在轴向端侧上退回地构成，因此可以在由此变为自由的区域中产生一个用于可能摇摆的滑动套的运动空间。由此可以减少该滑动套与该导向套之间的咬死。不言而喻，在此可以想到的是，根据本发明的隆起的几何形状单独地仅设置在牵引侧面上或者仅设置在推力侧面上，其中还可想到的是在导向套的第一外齿结构的牵引侧面和推力侧面上设有与滑动套的内齿结构形成点接触的隆起。在此，在导向套的第一外齿结构的每个齿的牵引侧面以及推力侧面上的这些隆起可以相同地或者也可以不同地构成。此外，通过导向套的第一外齿结构的根据本发明构成的侧面以及由此可实现的与该滑动套仅点状的接触可以实现声学异常的明显减小，特别是在低负载范围和低速度范围中。
本发明的其它重要特征和优点由从属权利要求、附图和利用附图的相应附图说明中得出。
不言而喻，以上提到的和以下要阐述的特征不仅能以在相应给出的组合使用，而且能以其他组合或者单独使用，而不脱离本发明的范围。
本发明的优选示例性实施例在附图中示出并且将在以下说明中详细地阐述，其中，相同的附图标记涉及相同或相似的或功能相同的部件。
附图说明
在此分别示意地示出：
图1根据本发明的变速器的组成部分的分解图，
图2一个导向套的视图，
图3在导向套的区域内穿过根据本发明的变速器的剖视图，
图4导向套的第一外齿结构的根据本发明的一个可能实施方案，
图5a-c在与滑动套的内齿结构的接触区域中该导向套的不同构成的第一齿结构。
具体实施方式
根据图1和图3，根据本发明的变速器1具有至少一个轴2，在该轴上不可相对转动地设有一个具有第一外齿结构3的导向套4。同样在轴2上设有一个具有第二外齿结构5的耦合元件7。该第二外齿结构5也可以直接设置在空套齿轮6上。此外，根据本发明的变速器1具有一个滑动套9，该滑动套可在轴2的轴向方向上移位并且具有一个内齿结构8，其中，滑动套9可在一个脱离耦合的位置与一个耦合的位置之间调节，在该脱离耦合的位置中内齿结构8与第二外齿结构5不形成作用连接，而在耦合的位置中内齿结构8与第二外齿结构5相啮合。根据图3，在此示出了脱离耦合的位置。根据本发明，现在这样地构造内齿结构8和/或导向套4的第一外齿结构3，使得在耦合的位置中在它们之间仅存在点接触15(特别见图4和5)。
在图2的视图中示出了根据本发明构成的导向套4，其中，导向套4的第一外齿结构3具有多个齿10，这些齿各具有一个推力侧面11和一个未详细标明的、与该推力侧面相对的牵引侧面。如果在此观察图4和图5，那么可以看见至少推力侧面11具有两个凸形隆起12和12’，这些凸形隆起与滑动套9的内齿结构8一起仅产生点接触15，这特别是在图4和图5中清楚可见。此外，优选这些齿10的侧面、特别是它们的推力侧面11在轴向方向上看分别在端侧13.1以及在中心13.2退回(参见图5a)并且因此具有在轴向方向上呈波纹状的走向。在这些退回的并因此自由的区域13.1和13.2中形成一个用于可能摇摆的滑动套9的运动空间，由此能够减少滑动套9与导向套4之间的咬死。在此，该呈波纹状的走向可以基本上对应于正弦波，如例如根据图5a所示。替代地还可设想，呈波纹状的走向在这些凸形隆起12、12’的区域中和/或在轴向方向上看在这些凸形隆起之间具有(多个)拐点并且因此具有根据图5b所示的走向。在此不言而喻，根据图5b的这些隆起12、12’同样这样地示出，使得在它们之间、也就是说在导向套4与滑动套9的内齿结构8之间仅形成点接触15。根据图5c的视图是同样被认为有同等价值的一种变型，其中的中心区域13.2凹形地构成。
滑动套9的内齿结构8同样具有多个齿10’，这些齿各自配设有一个平的推力侧面11’和一个同样平的牵引侧面。此外，滑动套9的内齿结构8的牵引侧面和/或推力侧面11’可以具有多个凹口14，特别是多个楔形凹口，根据本发明这些凹口可以按照标准被保持为很小，因为根据本发明构成的导向套4明显减小了作用在滑动套9上的轴向力。视结构而定，在给定的转矩下轴向摩擦力可能将滑动套9拉向空套齿轮6或者也可能将滑动套从该空套齿轮推开。如果例如滑动套9被从空套齿轮6强烈地推开，则可能发生所谓的跳档，特别是一个挂入的档位不希望地脱开。
通过根据本发明构成的具有由至少两个凸形隆起12和12’产生的双鼓形修整部的导向套4可以确保导向套4与滑动套9的内齿结构8之间的点接触15，因此一方面可以在数值上强烈地降低作用在滑动套9上的轴向合力并且另一方面可以明显增加导向套4与滑动套9之间的倾斜自由度。在此，根据本发明的导向套4的制造可在加工技术上简单地且同时成本有利地通过磨削或者铣削刀具的相应设定来实现。同时，通过根据本发明的导向套4可以减少声学异常，特别是在低负载以及低速度范围中。在此，这些凸形隆起12、12’可以仅设置在导向套4的牵引侧面或者推力侧面11上、或者也可以设置在这两个侧面上，其中，在设置于两个侧面上的情况下双鼓形修整部可以不同地或者相同地构造。

Claims (8)

1.一种具有至少一个轴(2)的变速器(1)，在该轴上不可相对转动地设有一个具有第一外齿结构(3)的导向套(4)并且设有至少一个具有内齿结构(8)的滑动套(9)，其中，该滑动套(9)能在一个脱离耦合的位置与一个耦合的位置之间调节，在该脱离耦合的位置中该内齿结构(8)与一个耦合元件(7)上的第二外齿结构(5)不形成作用连接，在该耦合的位置中该内齿结构(8)与该第二外齿结构(5)啮合，其特征在于，该内齿结构(8)和/或该第一外齿结构(3)被这样地构造，使得在耦合的位置中在该内齿结构与该第一外齿结构之间仅存在点接触。
2.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，该导向套(4)的第一外齿结构(3)具有多个齿(10)，这些齿各具有一个推力侧面(11)和一个牵引侧面，其中，至少这些推力侧面(11)具有两个凸形隆起(12，12’)。
3.如权利要求2所述的变速器，其特征在于，在轴向方向上看，这些齿(10)的侧面(11)分别在端侧(13.1)和在中心(13.2)退回地构成并且由此具有一个在轴向方向上呈波纹状的走向。
4.如权利要求3所述的变速器，其特征在于，该呈波纹状的走向基本上对应于正弦波。
5.如权利要求3所述的变速器，其特征在于，该呈波纹状的走向在所述凸形隆起(12，12’)的区域中具有拐点。
6.如权利要求1至5之一所述的变速器，其特征在于，该滑动套(9)的内齿结构(8)具有多个齿(10’)，这些齿各具有一个平的推力侧面和一个平的牵引侧面。
7.如权利要求6所述的变速器，其特征在于，该滑动套(9)的内齿结构(8)的牵引侧面和/或推力侧面具有凹口(14)，特别是楔形凹口。
8.一种机动车辆，具有如权利要求1至7之一所述的变速器(1)。
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