CN110199134B - 传动装置和用于切换传动装置的方法 - Google Patents

传动装置和用于切换传动装置的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110199134B
CN110199134B CN201880007201.0A CN201880007201A CN110199134B CN 110199134 B CN110199134 B CN 110199134B CN 201880007201 A CN201880007201 A CN 201880007201A CN 110199134 B CN110199134 B CN 110199134B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ramp element
ramp
transmission
transmission according
lamination stack
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880007201.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110199134A (zh
Inventor
N·巴克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of CN110199134A publication Critical patent/CN110199134A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110199134B publication Critical patent/CN110199134B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/04Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
    • F16D23/06Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D11/00Clutches in which the members have interengaging parts
    • F16D11/08Clutches in which the members have interengaging parts actuated by moving a non-rotating part axially
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403Synchronisation before shifting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/3069Interrelationship between two or more final output mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/04Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
    • F16D23/06Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
    • F16D2023/0643Synchro friction clutches with flat plates, discs or lamellae
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/04Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
    • F16D23/06Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
    • F16D2023/0687Clutches with electrical actuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/04Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
    • F16D23/06Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
    • F16D2023/0693Clutches with hydraulic actuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H2063/3093Final output elements, i.e. the final elements to establish gear ratio, e.g. dog clutches or other means establishing coupling to shaft
    • F16H2063/3096Sliding keys as final output elements; Details thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

本发明涉及一种传动装置(10),其具有能液压或电气操作的切换套(16)、叠片组(22)、绕一条旋转轴线(R)可转动地支承的驱动轴(12)和从动轴(14)、第一斜坡元件(18)和第二斜坡元件(20)。所述切换套具有切换套爪齿(60)并且所述从动轴具有相对设置的从动爪齿(62)。所述切换套能从初始位置向第一位置以及向第二位置调整,在所述第一位置中切换套借助第一斜坡元件和第二斜坡元件将轴向力(F)传递到叠片组上,用以使叠片(30、34)同步,在所述第二位置中切换套爪齿与从动爪齿沿旋转方向形锁合地连接并且因而驱动轴与从动轴形锁合地耦联,第一斜坡元件沿径向可调整地支承。本发明还涉及一种用于切换这种传动装置的方法。

Description

传动装置和用于切换传动装置的方法
技术领域
本发明涉及一种传动装置、尤其是用于机动车的传动装置以及一种用于切换这种传动装置的方法,所述传动装置包括能液压或电气操作的切换套、叠片组、绕一条旋转轴线可转动地支承的驱动轴和从动轴、第一斜坡元件和第二斜坡元件。
背景技术
传动装置、尤其是用于机动车的传动装置由现有技术已知并且用于提供驱动轴与从动轴的能切换的耦联用以传递转矩。在实践中,主要有两种方案是重要的:摩擦锁合式离合器以及形锁合式离合器。摩擦锁合式离合器、例如多片式离合器具有摩擦衬片,所述摩擦衬片为了使驱动轴和从动轴的转速相等以及为了传递转矩而被压靠到彼此之上。摩擦锁合式离合器具有如下优点,即,摩擦锁合式离合器也能在动力载荷的情况下切换。然而,为了在同步运转中可靠地传递大的转矩,恒定大的压紧力是必需的。另一方面,形锁合式离合器、尤其是爪齿式离合器具有卡锁元件、例如所谓的爪齿,所述卡锁元件能形锁合地彼此嵌接并且按这种方式也能传递高的转矩,而为此不必对爪齿加载大的轴向力。但形锁合式离合器的缺点是,其不能动力切换,这就是说,在切换过程期间不能传递转矩。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种传动装置,该传动装置不仅能动力切换、而且能以能量高效的方式在同步运转中运行。
为了实现所述目的,配设一种传动装置、尤其是用于机动车的传动装置,其包括能液压或电气操作的切换套、叠片组、绕一条旋转轴线可转动地支承的驱动轴和从动轴、第一斜坡元件和第二斜坡元件,其中,所述切换套具有切换套爪齿并且所述从动轴具有相对设置的从动爪齿,所述切换套能从初始位置向第一位置以及向第二位置调整,在所述第一位置中切换套借助第一斜坡元件和第二斜坡元件将轴向力传递到叠片组上用以使叠片同步,在所述第二位置中切换套爪齿与从动爪齿沿旋转方向形锁合地连接并且因而驱动轴与从动轴形锁合地耦联,所述第一斜坡元件沿径向可调整地支承,尤其是所述第一斜坡元件设置成在第一位置中比在初始位置中沿径向更靠近于旋转轴线并且所述第一斜坡元件在第一位置中用作用于切换套的止挡并且防止该切换套向第二位置轴向移动。叠片组具有打开位置和闭合位置,在该打开位置中各叠片基本上不摩擦锁合地相互连接,在该闭合位置中各叠片彼此贴靠。在本发明的意义上,初始位置是传动装置切换成不传递转矩时所处的、亦即未挂上挡的位置。第一位置是一个区域。因此尤其是存在传动装置的被算作第一位置的多个位置。按照本发明的传动装置的优点是,借助叠片组能类似于多片式离合器那样在动力载荷的情况下匹配驱动轴和从动轴的转速。通过紧接于转速匹配之后切换套爪齿与从动爪齿建立驱动轴与从动轴的形锁合的传递转矩的连接,不需要高的压紧力用来使该连接闭合,由此能降低能量消耗。因此,本传动装置将多片式离合器的能动力切换的优点和爪齿式离合器的优点集合于自身,也能以能量高效的方式传递大的转矩。
传动装置可以构造成使得第一和/或第二斜坡元件在第二位置中不对切换套施加轴向力。这尤其是可通过如下方式提供,即,切换套在从第一位置向第二位置调整时将第一斜坡元件完全从切换套的调整路径排挤出来并且因此越过第一斜坡元件。由此减小了为了使驱动轴与从动轴的形锁合的传递转矩的连接保持闭合所需要的力。
所述叠片组优选这样与驱动轴和从动轴耦联,使得所述叠片组在被以轴向力操纵时将驱动轴与从动轴以传递转矩的方式耦联并且转速同步。按这种方式,驱动轴和从动轴的转速能通过轴向力在动力载荷的情况下相等。
在第一位置与第二位置之间的中间位置中,作用到叠片组上的轴向力可以是最大的。由此确保了:在传动装置向第二位置调整之前,最大轴向力至少局部作用到叠片组上。所述中间位置尤其是可以直接邻接到第一位置的区域上,由此确保了从第一位置向中间位置的无缝过渡。
有利的是,第一斜坡元件沿径向可调整地支承,尤其是所述第一斜坡元件设置成在第一位置中比在初始位置中沿径向更靠近于旋转轴线,并且所述第一斜坡元件在第一位置中用作用于切换套的止挡并且防止该切换套向第二位置轴向移动。通过该止挡确保了:在切换套能向第二位置调整之前,第一斜坡元件首先朝向旋转轴线偏移。第一斜坡元件仅仅在确定的区域内为切换套提供止挡。优选地,该区域在所述中间位置中结束,从而一旦最大力作用到叠片组上,该止挡就取消。此外,第一斜坡元件已经能在初始位置中用作用于切换套的止挡。
优选地,所述第一与第二斜坡元件耦联成使得所述第一斜坡元件的径向调整导致所述第二斜坡元件的轴向调整、尤其是同时的轴向调整。
按照一种有利的实施方式,所述第一斜坡元件具有第一复位元件,该第一复位元件对所述第一斜坡元件沿径向远离旋转轴线地向初始位置加载。因此确保了:当用于调整第一斜坡元件的力小于第一复位元件的复位力或者该力完全取消时,第一斜坡元件向初始位置返回。
所述第二斜坡元件可以沿轴向可调整地支承,尤其是所述第二斜坡元件在第一位置中沿轴向贴靠在叠片组上。按这种方式,第二斜坡元件能沿轴向开动,以便利用轴向力操纵叠片组。第二斜坡元件还可以在所述中间位置中和/或在第二位置中沿轴向贴靠在叠片组上。
按照一种进一步有利的实施方式,所述第二斜坡元件具有第二复位元件,该第二复位元件对所述第二斜坡元件沿轴向远离叠片组地向初始位置加载。这确保:当用于调整第二斜坡元件的力小于第二复位元件的复位力或者该力完全取消时,第二斜坡元件向初始位置返回。按这种方式,叠片组在初始位置中被卸载并且拖曳力矩减小。
优选地,所述传动装置具有第三复位元件,该第三复位元件对所述叠片组沿轴向朝向第二斜坡元件加载。第三斜坡元件为叠片组提供限定的轴向刚度。此外,第三斜坡元件可以对叠片组向打开位置加载,以便在没有操纵力时减小拖曳力矩。
有利的是,所述切换套在驱动轴上沿轴向可移动地支承,尤其是所述切换套与第一和第二斜坡元件耦联成使得切换套向第一位置的移动导致第一以及第二斜坡元件向第一位置移动。按这种方式确保了:切换套向第一位置的轴向调整导致、尤其是同时导致以第一斜坡元件为形式的止挡移动以及第二斜坡元件将轴向力传递到叠片组上。
在一种优选的实施方式中,所述传动装置具有轴向止挡,切换套在第二位置中贴靠在该轴向止挡上并且该轴向止挡尤其是具有第四复位元件,该第四复位元件对切换套沿轴向向初始位置加载。通过轴向止挡,切换套能以小的力消耗并且在没有复杂的位置调节的情况下保持在第二位置中。第四复位元件保证切换套在没有操纵力的情况下偏移到初始位置中,由此确保了传动装置的功能安全性。
所述切换套爪齿和/或所述从动爪齿可以具有爪齿齿部、尤其是滑动齿部。由此,通过使切换套爪齿和从动爪齿沿轴向方向移动彼此嵌接、尤其是同轴地移动彼此嵌接,能在切换套爪齿与从动爪齿之间建立用于传递转矩的形锁合连接。
优选地,传动装置构造成使得切换套向第二位置的移动基本上仅能在驱动轴和从动轴同步运转时实现。这确保仅当驱动轴和从动轴的转速差基本上为零时,切换套爪齿便能接合到从动爪齿中并且因此防止传动装置在建立形锁合连接时被损坏。
在一种进一步优选的实施方式中,所述切换套在其径向内侧上具有斜坡面,该斜坡面能与第一斜坡元件的斜坡面接触,和/或所述第一斜坡元件在其径向内侧上具有斜坡面,该斜坡面能与第二斜坡元件的斜坡面接触。各斜坡面具有如下优点,即,它们不仅具有轴向分量、而且具有径向分量,从而轴向力和径向力能相互转变。因此,切换套的轴向调整能借助切换套的斜坡面和第一斜坡元件的斜坡面转变成第一斜坡元件的径向调整。此外,第一斜坡元件的径向调整能借助第一斜坡元件上的和第二斜坡元件上的斜坡面导致第二斜坡元件的轴向调整。
所述第二斜坡元件可以构成为使得该第二斜坡元件在轴向移动时压靠到叠片组上,以便使该叠片组进入闭合位置。按这种方式,尤其是当切换套处于第一位置中和/或中间位置中和/或第二位置中时,第二斜坡元件可以使叠片组闭合,以便使驱动轴与从动轴同步。
按照本发明,为了实现上述目的,也设置一种用于切换按照本发明的传动装置的方法,其包括如下步骤:
a)通过如下方式使驱动轴和从动轴的转速相等,即,通过切换套向第一位置轴向移动而使第一和第二斜坡元件向第一位置调整,和
b)在驱动轴和从动轴同步运转时使切换套向第二位置调整,在所述第二位置中切换套爪齿与从动爪齿沿旋转方向形锁合地连接。
附图说明
由下面的说明结合附图得出进一步的优点和特征。在唯一的图中:
图1以示意性剖视图示出按照本发明的传动装置。
具体实施方式
在图1中以剖视图示出处于初始位置的按照本发明的传动装置10。传动装置10的每个构件可以构造成环形的并且优选是至少局部旋转对称的。
传动装置10包括围绕一条共同的旋转轴线R可转动地支承的驱动轴12和从动轴14。传动装置10还包括切换套16、第一斜坡元件18和第二斜坡元件20、叠片组22以及内部的传动装置环24和外部的传动装置环26。第一斜坡元件18沿周向不是封闭地环绕旋转轴线R、而是圆周区段式的部分。尤其是在第二斜坡元件20的周边上设置有多个彼此间隔开间距的第一斜坡元件18。而第二斜坡元件20是一个环。
内部的传动装置环24不可相对转动地以及沿轴向不可移动地与驱动轴12连接。外部的传动装置环26不可相对转动地以及沿轴向不可移动地与从动轴14连接。
内部的传动装置环24设置成沿径向方向比外部的传动装置环26更靠近于旋转轴线R。
叠片组22沿径向方向设置在内部的传动装置环24与外部的传动装置环26之间并且将内部的传动装置环24与外部的传动装置环26相连接。
叠片组22包括一个第一叠片支架28、多个不可相对转动地以及沿轴向可移动地与第一叠片支架28相连接的第一叠片30、一个相对于第一叠片支架28沿轴向可移动的第二叠片支架32、多个不可相对转动地以及沿轴向可移动地与第二叠片支架32相连接的第二叠片34,所述多个第二叠片与所述多个第一叠片30形成一个多片式离合器。第一叠片支架28固定在内部的传动装置环24上或者是内部的传动装置环的一部分,而第二叠片支架32固定在外部的传动装置环26上或者是外部的传动装置环的一部分。驱动轴12和从动轴14可以按这种方式借助叠片组22以传递转矩的方式耦联。
切换套16是能电气或液压操作的切换套。
切换套16经由切换套支架36而与驱动轴12不可相对转动地连接以及沿轴向可移动地相对于该驱动轴支承。
切换套16具有相对于外部的传动装置环26沿轴向方向设置的区段38。该区段38沿径向方向比内部的传动装置环24更远离于旋转轴线R,内部的传动装置环24的支承区段40至少局部沿径向方向设置在区段38与驱动轴12之间。
第一斜坡元件18沿径向方向设置在区段38与内部的传动装置环24之间并且沿径向可调整地以及沿轴向不可移动地支承在支承区段40上。在初始位置中,第一斜坡元件18至少局部沿轴向方向设置在切换套16与外部的传动装置环26之间,从而第一斜坡元件18沿轴向方向为切换套16形成止挡。第一复位元件42沿径向方向设置在支承区段40与第一斜坡元件18之间并且对第一斜坡元件18沿径向远离旋转轴线R地向初始位置加载。
第二斜坡元件20沿轴向可移动地支承在支承区段40上。在初始位置中,第二斜坡元件20沿径向方向至少局部地设置在第一斜坡元件18与内部的传动装置环24之间,从而第二斜坡元件20沿径向方向为第一斜坡元件18形成止挡。
第二复位元件44沿轴向方向设置在叠片组22与第二斜坡元件20之间、更确切地说在支承区段40的凸起与第二斜坡元件20之间并且对第二斜坡元件20沿轴向远离叠片组22地向初始位置加载。
第二斜坡元件20具有带有轴向端部48的操纵区段46,该轴向端部相对于叠片组22沿轴向方向设置。
切换套16在其径向内侧上具有第一斜坡面50,该第一斜坡面沿轴向方向至少局部地与外部的传动装置环26相对以及设置在区段38与切换套支架36之间。
第一斜坡元件18在其径向外侧上具有第二斜坡面52,该第二斜坡面至少局部地沿轴向方向与第一斜坡面50相对地设置并且与该斜坡面50相同地倾斜。第一斜坡元件18在其径向内侧上还具有第三斜坡面54,该第三斜坡面沿轴向方向至少局部地与外部的传动装置环26相对。
第二斜坡元件20在其径向外侧上具有第四斜坡面56,该第四斜坡面至少局部地沿径向方向与第三斜坡面54相对地设置并且与该第三斜坡面相同地倾斜。
第四斜坡面56沿轴向与操纵区段46的轴向端部48相反地设置。
斜坡面50、52、54、56是锥体并且相对于旋转轴线R具有135°的角度α。替代地,角度α可以在90°至180°之间。优选地,角度α在120°至150°之间,以便能将轴向力转变成大致同样大小的径向力以及反之亦然。在一种替代的实施方式中,斜坡面50、52、54、56可以具有彼此不同的角度α。
第一斜坡面50可以在初始位置中贴靠在第二斜坡面52上或者略微间隔开间距,并且第三斜坡面54可以贴靠在第四斜坡面56上或者略微间隔开间距。
经由斜坡面50、52、54、56,切换套16、第一斜坡元件18与第二斜坡元件20这样耦联,使得切换套16朝向外部的传动装置环26的轴向移动导致第二斜坡元件20的轴向移动。由此,第二斜坡元件20的轴向端部48对叠片组22加载轴向力F,该轴向力导致叠片组22闭合并且因而导致驱动轴12与从动轴14同步。
与操纵区段46相对,在叠片组22上设置有第三复位元件58,该第三复位元件对叠片组22沿轴向朝向第二斜坡元件20加载并且为叠片组22提供限定的轴向刚度。
第三复位元件58对叠片组22向打开的位置加载,使得叠片组22在没有作用的轴向力F的情况下打开,从而减小拖曳力矩。
切换套16在区段38的面向外部的传动装置环26的轴向端部上具有切换套爪齿60。沿轴向与切换套爪齿60相对地,外部的传动装置环26具有从动爪齿62,当切换套16从初始位置沿轴向朝向外部的传动装置环26移动时,切换套爪齿60能接合到该从动爪齿中。当切换套爪齿60与从动爪齿62处于接合时,驱动轴12与从动轴14沿旋转方向形锁合地连接,由此能以能量高效的方式传递大的转矩。
切换套爪齿60和从动爪齿62具有例如以滑动齿部形式的爪齿齿部。
切换套16在其轴向外侧上包括切换套止挡64,该切换套止挡沿径向伸出并且当切换套爪齿60与从动爪齿62处于接合时贴靠在轴向止挡66上。
轴向止挡66具有第四复位元件68,该第四复位元件对切换套16向初始位置加载并且按这种方式确保传动装置10的功能可靠性。
至少一部分所述复位元件42、44、58、68可以是弹簧元件。
传动装置10能从所示的初始位置向第一位置调整,在该第一位置中切换套16相比于初始位置已沿轴向朝向从动轴14移动,然而切换套爪齿60和从动爪齿62未接合。通过切换套16与第一斜坡元件18沿轴向方向重叠地设置并且第一斜坡元件18与第二斜坡元件20沿径向方向重叠地设置,在第一位置中第一斜坡元件18为切换套16形成轴向止挡并且第二斜坡元件20为第一斜坡元件18形成径向止挡。通过斜坡面50、52、54、56以及斜坡元件18、20的支承,切换套16与斜坡元件18、20这样相互耦联,使得切换套16的轴向移动导致第一斜坡元件18沿径向移动并且第一斜坡元件18的径向移动导致第二斜坡元件20沿轴向移动。由此,第一斜坡元件18在第一位置中沿径向方向更靠近于旋转轴线R设置并且第二斜坡元件20在第一位置中贴靠在叠片组22上。按这种方式,致使叠片30、34同步的轴向力F在第一位置中从切换套16经由斜坡元件18、20传递到叠片组22上。
切换套16能从第一位置向第二位置调整,在该第二位置中切换套16相比于第一位置已沿轴向继续朝向从动轴14移动,并且切换套爪齿60和从动爪齿62形锁合地接合。在第二位置中,切换套爪齿60因此与从动爪齿62形锁合地沿周向方向连接并且驱动轴12因此与从动轴14形锁合地以传递转矩的方式耦联。
切换套16可以非直接地从初始位置向第二位置调整,这就是说,切换套16向第二位置的调整只能经过第一位置实现。通过第一斜坡元件18在第一位置中为切换套16形成止挡,确保了:切换套16向第二位置中的调整事先自动导致叠片组22闭合并且因而导致驱动轴12和从动轴14的转速匹配。
在第二位置中,切换套16以切换套止挡64贴靠在轴向止挡66上。
在第一位置与第二位置之间的中间位置中,由第二斜坡元件20施加到叠片组22上的轴向力F最大。替代地或附加地,最大的轴向力F可以在第一位置中起作用。
在第二位置中,叠片组22继续被第二斜坡元件20以轴向力F加载并且保持闭合。替代地,在切换套爪齿60与从动爪齿62形锁合地连接之后,没有轴向力F会作用到叠片组22上,从而叠片组22处于打开位置中。
在第二位置中,最大的轴向力F可作用到叠片组22上。
切换套16这样与第一斜坡元件18耦联,即,第一斜坡元件18在切换套16沿轴向移动时如此程度地调整,使得从预定的位置起第一斜坡元件18不再为切换套16形成止挡并且切换套16可调整到第二位置中。该预定的位置优选是所述中间位置。
传动装置10可以具有轴向的锁止位置,该锁止位置基本上仅在驱动轴12和从动轴14同步运转时允许切换套16向第二位置移动。
为了将传动装置10从打开的初始位置切换到闭合的第二位置(在该第二位置中驱动轴12和从动轴14形锁合地传递转矩地耦联),执行以下步骤:
在第一步骤中,使切换套16沿轴向向第一位置中朝向从动轴14移动。通过第一斜坡元件18位于切换套16的移动路径中并且因此形成轴向止挡,第一斜坡元件18在这里通过斜坡面50、52沿径向同样向第一位置调整。通过第一斜坡元件18与第二斜坡元件20经由斜坡面54、56耦联,也使第二斜坡元件20向第一位置调整,在该第一位置中该第二斜坡元件贴靠在叠片组22上并且对该叠片组加载轴向力F。该轴向力F导致叠片组22闭合,从而驱动轴12和从动轴14的转速彼此匹配。
在接下来的第二步骤中,切换套16继续朝向从动轴14移动,直至该切换套到达所述中间位置,在该中间位置中作用到叠片组22上的轴向力F最大。
当切换套16从初始位置经由第一位置向所述中间位置调整时,轴向力F通过斜坡面50、52增大、尤其是线性增大。
一旦驱动轴12和从动轴14同步,就接着在第三步骤中使切换套16向第二位置调整,在该第二位置中切换套爪齿60与从动爪齿62沿旋转方向形锁合地连接。替代地可以规定,当驱动轴12和从动轴14同步运转时,切换套爪齿60和从动爪齿62自动地从轴向锁止位置向第二位置调整。
为了将传动装置10从闭合的第二位置向打开的初始位置切换,执行以下步骤:在第一步骤中使切换套16沿轴向远离从动轴14地从第二位置向所述中间位置移动。在这里,切换套爪齿60和从动爪齿62的形锁合连接打开并且最大的轴向力F作用到叠片组22上。
在接下来的第二步骤中,使切换套16沿轴向远离从动轴14地经过第一位置向初始位置移动。斜坡面50、52在切换套16移动时导致第一斜坡元件18沿径向并且第二斜坡元件20沿轴向从第一位置向初始位置调整。作用到叠片组22上的轴向力F在此减小、尤其是线性减小并且最终导致叠片组22打开,从而驱动轴12和从动轴14的转速不再同步。
按照本发明的传动装置10具有如下优点:该传动装置通过叠片组22是能动力切换的并且通过切换套爪齿60与从动爪齿62的形锁合式接合能传递大的转矩。此外,需要最小的力来使爪齿60、62接合,因为切换套16能贴靠在轴向止挡66上。因此,传动装置10能以能量很高效的方式同步运行。此外,有利的是,按照本发明的传动装置10能在不中断转矩传递的情况下通过如下方式切换,即,叠片组22保持闭合至少直至驱动轴12和从动轴14经由爪齿60、62形锁合地传递转矩地耦联。在传动装置10打开时(此时切换套16从第二位置经由中间位置和第一位置向初始位置调整),轴向力F在中间位置中和在第一位置中也作用到叠片组22上,从而驱动轴12和从动轴14在这些位置中以传递转矩的方式耦联。

Claims (19)

1.传动装置(10),其包括能液压或电气操作的切换套(16)、叠片组(22)、绕一条旋转轴线(R)可转动地支承的驱动轴(12)和从动轴(14)、第一斜坡元件(18)和第二斜坡元件(20),其中,所述切换套(16)具有切换套爪齿(60)并且所述从动轴(14)具有相对设置的从动爪齿(62),所述切换套(16)能从初始位置向第一位置以及向第二位置调整,在所述第一位置中切换套(16)借助第一斜坡元件(18)和第二斜坡元件(20)将轴向力(F)传递到叠片组(22)上,用以使叠片(30、34)同步,在所述第二位置中切换套爪齿(60)与从动爪齿(62)沿旋转方向形锁合地连接并且因而驱动轴(12)与从动轴(14)形锁合地耦联,所述第一斜坡元件(18)沿径向可调整地支承,所述第一斜坡元件(18)设置成在第一位置中比在初始位置中沿径向更靠近于旋转轴线(R)并且所述第一斜坡元件(18)在第一位置中用作用于切换套(16)的止挡并且防止该切换套向第二位置轴向移动。
2.根据权利要求1所述的传动装置,其特征在于,所述叠片组(22)与驱动轴(12)和从动轴(14)耦联,使得所述叠片组(22)在被以轴向力(F)操纵时将驱动轴(12)和从动轴(14)以传递转矩的方式耦联并且转速同步。
3.根据权利要求1或2所述的传动装置,其特征在于,在第一位置与第二位置之间的中间位置中,作用到叠片组(22)上的轴向力(F)最大。
4.根据权利要求1或2所述的传动装置,其特征在于,所述第一斜坡元件(18)与第二斜坡元件(20)耦联成使得所述第一斜坡元件(18)的径向调整导致所述第二斜坡元件(20)轴向调整。
5.根据权利要求1或2所述的传动装置,其特征在于,所述第一斜坡元件(18)具有第一复位元件(42),该第一复位元件对所述第一斜坡元件(18)沿径向远离旋转轴线(R)地向初始位置加载。
6.根据权利要求1或2所述的传动装置,其特征在于,所述第二斜坡元件(20)沿轴向可调整地支承。
7.根据权利要求6所述的传动装置,其特征在于,所述第二斜坡元件(20)在第一位置中沿轴向贴靠在叠片组(22)上。
8.根据权利要求1或2所述的传动装置,其特征在于,所述第二斜坡元件(20)具有第二复位元件(44),该第二复位元件对所述第二斜坡元件(20)沿轴向远离叠片组(22)地向初始位置加载,和/或所述传动装置(10)具有第三复位元件(58),该第三复位元件对所述叠片组(22)沿轴向朝向第二斜坡元件(20)加载。
9.根据权利要求1或2所述的传动装置,其特征在于,所述切换套(16)在驱动轴(12)上沿轴向可移动地支承。
10.根据权利要求9所述的传动装置,其特征在于,所述切换套(16)与第一斜坡元件(18)和第二斜坡元件(20)耦联成使得切换套(16)向第一位置的移动导致第一斜坡元件(18)以及第二斜坡元件(20)向第一位置移动。
11.根据权利要求1或2所述的传动装置,其特征在于,所述传动装置(10)具有轴向止挡(66),切换套(16)在第二位置中贴靠在该轴向止挡上。
12.根据权利要求11所述的传动装置,其特征在于,所述轴向止挡(66)具有第四复位元件(68),该第四复位元件对切换套(16)沿轴向向初始位置加载。
13.根据权利要求1或2所述的传动装置,其特征在于,所述切换套爪齿(60)和/或所述从动爪齿(62)具有爪齿齿部。
14.根据权利要求13所述的传动装置,其特征在于,所述爪齿齿部是滑动齿部。
15.根据权利要求1或2所述的传动装置,其特征在于,所述传动装置(10)构造成使得切换套(16)向第二位置的移动基本上仅能在驱动轴(12)和从动轴(14)同步运转时实现。
16.根据权利要求1或2所述的传动装置,其特征在于,所述切换套(16)在其径向内侧上具有斜坡面(50),所述切换套的该斜坡面能与第一斜坡元件(18)的斜坡面(52)接触,和/或所述第一斜坡元件(18)在其径向内侧上具有斜坡面(54),所述第一斜坡元件的该斜坡面能与第二斜坡元件(20)的斜坡面(56)接触。
17.根据权利要求1或2所述的传动装置,其特征在于,所述第二斜坡元件(20)构成为使得该第二斜坡元件在轴向移动时压靠到叠片组(22)上,以便使该叠片组进入闭合位置。
18.根据权利要求17所述的传动装置,其特征在于,所述传动装置(10)是用于机动车的传动装置。
19.用于切换根据权利要求1至18之一所述的传动装置(10)的方法,其包括如下步骤:
a)通过如下方式使驱动轴(12)和从动轴(14)的转速相等,即,通过切换套(16)向第一位置轴向移动而使第一和第二斜坡元件(18、20)向第一位置调整,和
b)在驱动轴(12)和从动轴(14)同步运转时使切换套(16)向第二位置调整,在所述第二位置中切换套爪齿(60)与从动爪齿(62)沿旋转方向形锁合地连接。
CN201880007201.0A 2017-02-20 2018-02-08 传动装置和用于切换传动装置的方法 Active CN110199134B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017202713.4 2017-02-20
DE102017202713.4A DE102017202713A1 (de) 2017-02-20 2017-02-20 Schaltgetriebe und Verfahren zum Schalten eines Schaltgetriebes
PCT/EP2018/053146 WO2018149721A1 (de) 2017-02-20 2018-02-08 Schaltgetriebe und verfahren zum schalten eines schaltgetriebes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110199134A CN110199134A (zh) 2019-09-03
CN110199134B true CN110199134B (zh) 2021-03-16

Family

ID=61256911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880007201.0A Active CN110199134B (zh) 2017-02-20 2018-02-08 传动装置和用于切换传动装置的方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11073181B2 (zh)
CN (1) CN110199134B (zh)
DE (1) DE102017202713A1 (zh)
WO (1) WO2018149721A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019115297A1 (de) * 2019-06-06 2020-12-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kopplungsbaugruppe sowie Verfahren zum Betrieb einer Kopplungsbaugruppe
CN111306208B (zh) * 2020-03-08 2021-04-13 陈学琴 可选择离合器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2547732A (en) * 1947-01-24 1951-04-03 Continental Motors Corp Transmission synchronizer
US3286801A (en) * 1964-07-17 1966-11-22 Dana Corp Synchronizing clutch with multiple conical discs
US4413715A (en) * 1981-11-13 1983-11-08 Deere & Company Self-energized synchronizer
JPS59131037A (ja) * 1983-01-14 1984-07-27 Yanmar Diesel Engine Co Ltd Ptoクラツチ装置
DE10244523B4 (de) 2002-09-25 2014-07-03 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe und Verfahren zum Steuern eines Getriebes mit wenigstens einem Schaltelement
US20040198548A1 (en) * 2003-04-04 2004-10-07 Showalter Dan J. Synchronizer having ball ramp actuator mechanism
DE10331370A1 (de) * 2003-07-11 2005-03-03 Zf Friedrichshafen Ag Automatgetriebe mit einem hydraulisch betätigbaren Schaltglied
US7384366B2 (en) * 2004-03-12 2008-06-10 Borgwarner Inc. Transfer case with torque synchronizer clutching
DE102005016494A1 (de) 2005-04-11 2006-10-12 Zf Friedrichshafen Ag Kupplungsvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs insbesondere für eine formschlüssige und eine reibschlüssige Kupplung
DE202005017525U1 (de) 2005-11-09 2006-03-02 Magna Drivetrain Ag & Co Kg Reibungskupplung
DE102012015224A1 (de) 2012-08-01 2014-05-15 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Kupplungs- und Synchronisationsvorrichtung für ein Schaltgetriebe
US9109644B2 (en) * 2013-06-25 2015-08-18 Ford Global Technologies, Llc Friction brake for a dog clutch

Also Published As

Publication number Publication date
US11073181B2 (en) 2021-07-27
US20190353211A1 (en) 2019-11-21
DE102017202713A1 (de) 2018-08-23
CN110199134A (zh) 2019-09-03
WO2018149721A1 (de) 2018-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107000567B (zh) 用于混合动力车辆的驱动系统
US9022192B2 (en) Coupling assembly
CN106352074B (zh) 用于汽车变速器的换挡装置
US9272619B2 (en) Powertrain for a motor vehicle
US20190048946A1 (en) Friction clutch
US10428879B2 (en) Friction clutch
US6668994B2 (en) Torque transfer device
CN110382898B (zh) 离合器装置和混合动力模块
JP6771486B2 (ja) クラッチシステム
CN110199134B (zh) 传动装置和用于切换传动装置的方法
KR20120135317A (ko) 결합 배열체
CN109154333B (zh) 离合器装置和混合动力模块
US8984989B2 (en) Clutch arrangement and method for actuating same
US6152827A (en) Switchable claw coupling
CN108884880B (zh) 离合器系统
CN108779814B (zh) 离合器系统
US20160215828A1 (en) Ramp system for actuating a frictional clutch
EP0976942B1 (en) A synchronised clutch for the gearbox of a vehicle
US11739799B2 (en) Cone friction clutch having an actuator and a lever for disengaging the clutch
US20170058969A1 (en) Clutch
CN104040207A (zh) 机组
US11326651B2 (en) Shifting system including a shifting assembly and method of operating the same
US10871206B2 (en) Torque transmission device
US11162544B2 (en) Freewheel and auxiliary drive
US20200248753A1 (en) Clutch device

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant