CN110513474A - 切换设备以及传动机构 - Google Patents

切换设备以及传动机构 Download PDF

Info

Publication number
CN110513474A
CN110513474A CN201910393618.1A CN201910393618A CN110513474A CN 110513474 A CN110513474 A CN 110513474A CN 201910393618 A CN201910393618 A CN 201910393618A CN 110513474 A CN110513474 A CN 110513474A
Authority
CN
China
Prior art keywords
free gear
switching
free
coupling element
gear
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.)
Granted
Application number
CN201910393618.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110513474B (zh
Inventor
马蒂亚斯·赖施
沃尔夫冈·里格尔
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.)
Zf Frederick Harfin Co Ltd
Original Assignee
Zf Frederick Harfin Co Ltd
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 Zf Frederick Harfin Co Ltd filed Critical Zf Frederick Harfin Co Ltd
Publication of CN110513474A publication Critical patent/CN110513474A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110513474B publication Critical patent/CN110513474B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D11/00—Clutches in which the members have interengaging parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D11/00—Clutches in which the members have interengaging parts
    • F16D11/08—Clutches in which the members have interengaging parts actuated by moving a non-rotating part axially
    • F16D11/10—Clutches in which the members have interengaging parts actuated by moving a non-rotating part axially with clutching members movable only axially
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D11/00—Clutches in which the members have interengaging parts
    • F16D11/14—Clutches in which the members have interengaging parts with clutching members movable only axially
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D11/00—Clutches in which the members have interengaging parts
    • F16D2011/002—Clutches in which the members have interengaging parts using an external and axially slidable sleeve for coupling the teeth of both coupling components together
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0807—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with gear ratios in which the power is transferred by axially coupling idle gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H2063/3093—Final output elements, i.e. the final elements to establish gear ratio, e.g. dog clutches or other means establishing coupling to shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/006—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion power being selectively transmitted by either one of the parallel flow paths

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

本发明涉及切换设备以及传动机构，尤其涉及一种用于可切换地联接传动机构的两个空套轮的切换设备，传动机构包括第一和第二空套轮，它们相对彼此同轴布置并能经由切换设备抗相对转动地相互连接。切换装置具有联接元件，其在转动方向上与第一空套轮联接并能相对第一空套轮在基本位与联接位之间轴向运动。联接元件在联接位中除了与第一空套轮联接外在转动方向上还与第二空套轮联接，而在联接元件的基本位中，联接元件和第二空套轮能相对彼此自由扭转。为了能实现空套轮之间的轴向力传递，空套轮作为斜齿式圆柱齿轮存在，联接元件在第一空套轮上的螺线形延伸的引导部中引导并在联接位中嵌入第二空套轮上的螺线形延伸的切换几何结构中。

Description

切换设备以及传动机构
技术领域
本发明涉及一种用于可切换地联接传动机构的空套轮的切换设备，该传动机构包括第一和第二空套轮，它们相对彼此同轴布置，并且经由切换设备抗相对转动地(drehfest)相互连接，其中，切换装置具有联接元件，联接元件在转动方向上与第一空套轮联接并且能够相对于第一空套轮在基本位与联接位之间轴向运动，并且其中，联接元件在联接位中除了与第一空套轮联接以外在转动方向上还与第二空套轮联接，而在联接元件的基本位中，联接元件和第二空套轮能够相对彼此自由扭转。此外，本发明还涉及一种具有上述切换设备的传动机构。
背景技术
在可切换的圆柱齿轮传动机构中，圆柱齿轮级作为空套轮和固定轮的配对件被众所周知，在其中，在相互处于齿咬合状态下的圆柱齿轮中，一个圆柱齿轮作为固定轮抗相对转动地被安置在各自的轴上，而另一个圆柱齿轮则作为空套轮轴线平行地可转动的支承在各所属的轴上，并且只有通过操作所属的切换设备才抗相对转动地与该轴连接，以便经由圆柱齿轮级在轴之间表现出力流引导。然而尽管如此，在传动机构中仍部分地也使用到能够将两个圆柱齿轮级的同轴的空套轮直接抗相对转动地相互联接的系统，以便能够经由两个圆柱齿轮级引导力流，而不会在此发生经由其上抗相对转动地支承着空套轮的轴的力流引导。
在其中空套轮仅能够抗相对转动地与轴连接的一个圆柱齿轮级的情况下，只有当经由各自的圆柱齿轮级不发生力流引导时，才会在各自的空套轮和各自的轴之间出现转速差，而在两个圆柱齿轮级的空套轮都处于抗相对转动的联接的情况下，即使在力流引导过程中也出现与各自的轴的转速差，由于负荷更高，这也将导致对空套轮的支承部提出了更高的要求。
由DE 10 2008 000 647 A1中得知一种用于可切换地联接两个空套轮的切换设备，利用它能够将两个相对彼此同轴布置的空套轮经由切换设备的联接元件抗相对转动地相互连接。联接元件在此实施为切换爪齿，切换爪齿经由随动齿部抗相对转动地并且可轴向推移地在第一空套轮上引导。在此，联接元件能够轴向地在基本位与联接位之间运动，其中，联接元件在联接位中利用随动齿部嵌入到第二空套轮的齿部中，从而经由联接元件建立起两个空套轮的间接的抗相对转动的连接。
发明内容
从上述现有技术出发，现在本发明的任务是：提供一种用于可切换地联接传动机构的两个斜齿式空套轮的切换设备，其中，经由该切换设备能够实现空套轮之间的轴向力的传递。
该任务由权利要求1的前序部分出发结合其具有区分性的特征来解决。跟在其后的从属权利要求分别反映出本发明的有利的改进方案。此外，在其中使用了至少一个上述切换设备的传动机构也是权利要求10的主题。
根据本发明，用于可切换地联接两个空套轮的切换设备包括第一和第二空套轮，它们相对彼此同轴布置，并且能够经由切换设备抗相对转动地相互连接。切换设备具有联接元件，该联接元件与第一空套轮在转动方向上联接，并且能够相对于第一空套轮在基本位与联接位之间轴向运动。在联接位中，联接元件除了与第一空套轮联接以外在转动方向上还与第二空套轮联接，而联接元件和第二空套轮在联接元件的基本位中能够相对彼此自由转动。
经由根据本发明的切换设备于是可以让两个空套轮抗相对转动地相互连接，其中，“空套轮”在这里被理解为圆柱齿轮，它可转动地支承在轴上，并且尤其是传动机构的圆柱齿轮级的一部分。于是，在圆柱齿轮级内部，各自的空套轮在啮合齿部上与该圆柱齿轮级的另外的圆柱齿轮处于齿咬合状态中，该另外的圆柱齿轮同样可以作为空套轮可转动地支承在轴线错开的轴上，但是优选地作为固定轮抗相对转动地安置在轴线错开的轴上。
两个空套轮相对彼此同轴安置，并且相应地具有共同的旋转轴线。在此，两个空套轮可以轴向地彼此间直接相邻布置，但是在本发明的框架内也可以想到的是，在中间设置有传动机构的另外的部分。切换设备的联接元件现在与第一空套轮持续地在转动方向上联接，然而其中，联接元件却能够相对于第一空套轮在基本位与联接位之间轴向运动。于是，在联接位中，联接元件也与第二空套轮在转动方向上联接，从而最终也让第一空套轮和第二空套轮经由联接元件在转动方向上相互联接。相反地，联接元件和第二空套轮在联接元件处于基本位中时能够会彼此间相对扭转，于是其中，在基本位中也可以让第一空套轮和第二空套轮彼此间相对旋转。
“轴向”在本发明的意义内是指沿旋转轴线的方向的定向，相对彼此同轴的空套轮能够围绕该旋转轴线旋转。此外，“在转动方向上”或“在圆周方向上”是指沿围绕着该旋转轴线实施的转动运动的方向的定向。
本发明现在包括如下技术教导，空套轮作为斜齿式圆柱齿轮存在。此外，联接元件在构造在第一空套轮上的螺线形延伸的引导部中引导。在联接位中，联接元件嵌入设计在第二空套轮上的螺线形延伸的切换几何结构中。
换句话说，联接元件在第一空套轮侧上在引导部中引导，该引导部具有螺线形的走向，也就是说该引导部作为螺旋结构具有在轴向方向上而且在圆周方向上都变化的走向。此外，在第二空套轮侧上构造有同样螺线形延伸的切换几何结构，联接元件在其处于联接位中时被围嵌到其中。两个空套轮分别构造为斜齿式圆柱齿轮，并且因此具有分别实施为斜齿部的啮合齿部。
在此，切换设备的这种设计方案具有以下优点，即，基于联接元件在第一空套轮侧的引导部的还有第二空套轮侧上的切换几何结构的设计方案，使得在两个空套轮经由联接元件联接时可以在空套轮之间传递由于空套轮实施为斜齿式圆柱齿轮而在运行时出现的轴向力。螺线形的引导部基于它在圆周方向上和轴向方向上的走向使得能够实现第一空套轮与联接元件之间的轴向力的传递。同样地，在联接元件处于联接位中时也经由螺线形延伸的切换几何结构完成联接元件与第二空套轮之间轴向力的传递，这是因为切换几何结构除了在轴向方向上可变化的走向以外还具有圆周方向上的可变化的走向。如果联接元件处于其联接位中并且相应地嵌入到第二空套轮的切换几何结构中，那么不仅在第一空套轮与联接元件之间而且在联接元件与第二空套轮之间都发生轴向力的传递，因此这将导致在空套轮之间间接地经由联接元件进行轴向力的传递。
上述的在相互联接的空套轮之间进行的轴向力的传递在此能够实现对空套轮的支承部的简化，这是因为可以为空套轮设置共同的轴向支承部。因为由于空套轮的轴向力相应的反向定向还能够实现至少部分的对轴向力的抵消，所以针对这类轴向支承部必要时可以采用简化的支承部，如例如滑动支承部。总的来说借此实现了具有紧凑构造和低生产耗费的切换设备。
在DE 10 2008 000 647 A1中，两个空套轮虽然也可以经由联接元件在它们转动运动方面相互联接，但是转动方向上的联接在这里却是经由随动齿部实现的。该随动齿部无法实现联接元件与空套轮之间轴向力的传递。就此而言，当空套轮实施为斜齿式圆柱齿轮时，在此必须设置有更耗费的轴向支承部。
联接元件在第一空套轮侧上的引导由于螺线形的走向使得在联接元件相对于第一空套轮被轴向推移时导致的是，联接元件相对于第一空套轮扭转。同样地，联接元件在嵌入到切换几何结构中并且仍要发生到联接位中的轴向运动时也相对于第二空套轮扭转。在不连续的轴向定位中，联接元件经由引导部抗相对转动地与第一空套轮连接，也就是说在占据一个轴向定位并且没有相对空套轮进行轴向运动时，第一空套轮和联接元件不会彼此间相对扭转。在第二空套轮侧上，在嵌入到切换几何结构中并且占据一个轴向定位以后基于切换几何结构的螺线形的走向同样也是如此，这是因为经由切换几何结构在联接元件占据一个轴向定位并且嵌入其中时，同样也禁止了联接元件与第二空套轮之间的相对扭转。
根据本发明的一个实施方式，空套轮的啮合齿部的导程、螺线形延伸的引导部的导程和螺线形延伸的切换几何结构的导程彼此相对应。在此，齿部的或随动部的“导程”被理解为沿着各所属的轴线的各自的轴向行程，该导程是必要的，以便在分别观察的齿部或随动部的假想的延长线上得到各自的构件围绕轴线的完整周转。由于选择了相同的或者至少很大程度上相同的导程而实现的是，在联接元件处于联接位中时传递的轴向力彼此几乎完全被抵消。
因为物理关系是在各个构件上最终形成的轴向力与导入的转矩成比例并且与导程相关。所以就此而言，只要这些齿部或随动部基本上具有相同的导程，当在齿部上或螺线形的随动部上导入的转矩在数值方面与其他的齿部或螺线形的随动件上导出的转矩一样时，各个构件就基本上没有轴向力。结果就是，空套轮的轴向支承部可以相应紧凑地被确定规格，这是因为不需要或者仅仅需要吸收非常小的轴向力。
在特殊情况下，齿部和随动部，也就是引导部和切换几何结构，可以布置在同一直径上，并且然后实施有相同的导程角。但是特别优选地，齿部和随动部在不同的直径上构成，从而于是必须选择不同的导程角，以便实现相同的导程。
在改进方案中，空套轮的啮合齿部的和引导部的螺线形的走向的和切换几何结构的导程设置有具有相同旋向的导程角，也就是所有的都要么左旋上升要么右旋上升。以有利的方式，由此实现轴向力的相反的定向，从而抵消这些轴向力。
本发明的另一实施方式是，引导部和/或切换几何结构分别设计成斜齿部。也就是要么引导部是斜齿部要么切换几何结构是斜齿部，或者引导部和切换几何结构都是斜齿部，经由斜齿部能够以简单的方式和方法实现各自的螺线形的走向。
本发明的另一设计可行方案是，联接元件是切换套筒，它在联接位中不仅与第一空套轮而且与第二空套轮抗相对转动地联接。在该设计可行方案的改进方案中，切换套筒也可以配有至少一个斜齿部，经由其使切换套筒在引导部中引导，并且/或者切换套筒在联接位中以其嵌入切换几何结构中。由此能够实现联接元件的合适的实施方案。具体而言，可以在切换套筒上构造有斜齿部，该斜齿部用于在第一空套轮上的引导，并且同时也被设置成用于嵌入到第二空套轮的切换几何结构中。但是切换套筒也可以实施有多个相互不同地设计的斜齿部，其中，某种斜齿部被设置成用于在第一空套轮上的引导，而另种斜齿部被设置成用于嵌入到切换几何结构中。此外，也可以设置另外的构件作为联接元件，如例如建立联接的销栓。
根据本发明的另一实施方式，切换设备实施为牙嵌式切换装置，其中，该牙嵌式切换装置在此优选地具有发挥爪齿作用的切换套筒。由此可以实现具有少量的部件进而低的生产成本的切换装置。根据本发明的作为替选的设计可行方案，切换装置设计成强制同步器。该切换装置在此也尤其是包括以上述方式和方法实施的切换套筒，然而其中，除了该切换套筒以外还可以设置有一个或者多个同步环，经由这些同步环在将切换套筒从基本位转移到联接位中的过程中首先消除了需要联接的空套轮之间的差转速，并且因此使空套轮首先同步它们的转动运动。
在本发明的改进方案中，空套轮可转动地支承在轴上。更优选地，联接元件还可以轴向地运动到其它联接位中，其中，联接元件抗相对转动地与该轴连接。在该其它联接位中，经由联接元件还造成第一空套轮与轴的抗相对转动连接，从而由此能够发生该轴与其上布置有与第一空套轮啮合的固定轮的另外的轴之间的传动比级的切换。在改进方案中，在轴侧在此同样也设置有螺线形的切换几何结构，例如斜齿部，其中，该切换几何结构在其导程方面优选地基本上应相应于第一空套轮的啮合齿部的导程和第一空套轮上的引导部的导程。同样地，旋向应与第一空套轮的啮合齿部的旋向和第一空套轮上的引导部的旋向一致地设计。
按照上述变型方案设计的切换设备尤其是传动机构的一部分，并且在此被用于两个空套轮的抗相对转动的联接。由此可以在各自的传动机构中尤其是实现所谓的迂回挡，为了表现出该迂回挡，通过空套轮的抗相对转动的联接共同地利用了两个圆柱齿轮级。具体而言，传动机构在此可以设计成双离合传动机构，其中，具有第一空套轮的圆柱齿轮级在这里配属于第一分传动机构，而具有第二空套轮的圆柱齿轮级配属于双离合传动机构的第二分传动机构。
本发明并不局限于独立权利要求或从属权利要求的特征的所说明的组合。此外，也可以得到如下可能性，即，将从权利要求、以下对本发明优选实施方式的说明或直接从附图得到的各个特征彼此组合。权利要求通过应用附图标记参引附图不应限制权利要求的保护范围。
附图说明
下文阐述的本发明的有利的实施方式在附图中示出。其中：
图1示出传动机构的一部分的示意性的视图，其具有根据本发明的第一实施方式的切换设备；
图2示出处于第一切换状态下的图1的切换设备的示意图；
图3示出处于第二切换状态下的图1的切换设备的另外的示意图；以及
图4示出根据本发明的第二设计方案的切换设备的剖面图。
具体实施方式
从图1得知传动机构1的一部分的示意性的视图，其中，传动机构1在这里在两个圆柱齿轮级2和3的区域内示出。圆柱齿轮级2和3分别由各一个固定轮4或5和各一个空套轮6或7组成，其中，各自的圆柱齿轮级2或3的各自的固定轮4或5在啮合齿部8或9上与各自的空套轮6或7的啮合齿部10或11处于齿咬合状态。啮合齿部8、9、10和11在这里被设计成斜齿部，从而固定轮4和6还有空套轮6和7作为斜齿式圆柱齿轮存在。
圆柱齿轮级2的固定轮4抗相对转动地布置在轴12上，该轴被设计成空心轴并且与承载着圆柱齿轮级3的固定轮5的轴13同轴地延伸。而两个空套轮6和7可转动地支承在轴14上，该轴与轴12和13轴线错开地安置。在当前情况下，轴12和13是双离合传动机构的输入轴，而轴14可以要么作为传动机构的中间轴存在要么作为输出轴存在。
现在作为特别之处设置有切换设备15，经由该切换设备可以使两个空套轮6和7抗相对转动地相互联接，以便可以使力流从其中一个轴12或13经由两个圆柱齿轮级2和3引导到各另一个轴13或12上。该切换设备15包括具有联接元件16的切换设备，联接元件设计成切换套筒17，其中，切换套筒17在转动方向上与空套轮7联接，并且能够轴向地相对于空套轮7运动。原则上，切换设备在此按照牙嵌式切换装置的方式设计。
具体而言，切换套筒17在此在空套轮7侧地在引导部18上引导，引导部正如在图2和3的另外的示图中可以看出的那样具有螺线形的走向，并且具体而言构造成斜齿部19。切换套筒17同样也利用图2和3中指出的斜齿部20在引导部18中引导。就此而言，切换套筒17相对空套轮7的轴向运动也将导致切换套筒17相对于空套轮7的扭转。
在空套轮6侧地，构造有切换几何结构21，其同样也在图2和3中指出。该切换几何结构21同样也具有螺线形的走向，并且作为斜齿部22存在，其中，斜齿部22的齿部在圆周方向上在此如下这样地设计，即，使切换套筒17在轴向推移过程中能够利用它的斜齿部20围嵌到空套轮6的斜齿部22中。
在切换套筒17的图1和2所示的基本位中，切换套筒17在转动方向上仅与空套轮7联接，而空套轮6能够相对于切换套筒17还有空套轮7自由扭转。然而，在(在此未进一步示出的)操作装置的作用下，切换套筒17现在可以从基本位运动到图3中所指出的联接位中，在该联接位中，切换套筒17利用它的斜齿部20围嵌到切换几何结构21的斜齿部22中。由此，切换套筒17在转动方向上与空套轮6联接，由于始终存在的在转动方向上与空套轮7的联接，使得这也导致空套轮6和7在转动方向上的联接。在此，引导部18还有切换套筒17和切换几何结构21都实施为斜齿部19、20和22，使得在空套轮6和7与切换套筒17之间传递了轴向力，从而也在空套轮6和7之间发生轴向力的传递。
在当前的情况下，现在尽量抵消了由于啮合齿部10和11设计成斜齿部而在运行时在空套轮6和7上所招致的轴向力。原因是，设计成斜齿部的啮合齿部10和11以及引导部18的、切换套筒17的和切换几何结构21的斜齿部19、20和22基本上具有一样的导程，并且具有一样的旋向。由此使得图3中用箭头23和24指出的轴向力相互抵消，从而让空套轮6和7基本上是无轴向力的。于是可以让空套轮6和7相对于与之相对旋转的轴14的轴向支承部被简单地设计，如例如被设计成在此未进一步示出的滑动支承部。
图4示出了切换设备25的剖视图，该切换设备按照本发明的第二设计可行方案构成，并且很大程度上相应于图1至3的切换设备。然而在此不同的是，经由设计成切换套筒26的联接元件27，空套轮7除了与空套轮6的抗相对转动的联接以外还能够与轴14抗相对转动地联接。为了这个目的，切换套筒26可以从在图4中所示的除了建立了与空套轮6的抗相对转动连接的联接位之外的基本位出发轴向地也还朝其它联接位运动，在该其它联接位上，切换套筒26在转动方向上与抗相对转动地安置在轴14上的圆柱齿轮28联接。
正如在图4中可以看出的那样，切换套筒26的基本位在此被轴向地设置与空套轮6的联接位和与圆柱齿轮28进而是轴14的其它联接位之间。此外，切换套筒26配备有两个斜齿部29和30，其中，切换套筒经由斜齿部29在空套轮7的引导部18的斜齿部19上引导，与此同时，在向两个联接位的其中一个中轴向推移时经由斜齿部30建立与空套轮6的切换几何结构21的斜齿部22的嵌接或者是与在圆柱齿轮28上构成的斜齿部31的嵌接。
圆柱齿轮28的斜齿部31的导程也基本上相应于啮合齿部10和11的还有斜齿部19、22、29和31的导程。基于这个事实，即使在图4所示的变型方案中也会尽量抵消了空套轮6和7的轴向力，从而使空套轮6和7的轴向支承部能够以更简单的构造来实施。在当前的情况下，轴向支承部在这里作为仅示意性指出的滑动支承部32和33存在。
借助用于可切换地联接两个空套轮的切换设备的根据本发明的设计方案能够实现空套轮之间的轴向力的传递。
附图标记列表
1 传动机构
2 圆柱齿轮级
3 圆柱齿轮级
4 固定轮
5 固定轮
6 空套轮
7 空套轮
8 啮合齿部
9 啮合齿部
10 啮合齿部
11 啮合齿部
12 轴
13 轴
14 轴
15 切换设备
16 联接元件
17 切换套筒
18 引导部
19 斜齿部
20 斜齿部
21 切换几何结构
22 斜齿部
23 箭头
24 箭头
25 切换设备
26 切换套筒
27 联接元件
28 圆柱齿轮
29 斜齿部
30 斜齿部
31 斜齿部
32 滑动支承部
33 滑动支承部

Claims (10)

1.用于以能切换的方式联接传动机构(1)的两个空套轮(6、7)的切换设备(15；25)，所述传动机构包括第一空套轮(7)和第二空套轮(6)，所述第一空套轮和所述第二空套轮相对彼此同轴布置，并且能经由切换装置抗相对转动地相互连接，其中，所述切换装置具有联接元件(16；27)，所述联接元件在转动方向上与所述第一空套轮(7)联接并且能相对于所述第一空套轮(7)在基本位与联接位之间轴向运动，并且其中，所述联接元件(16；27)在所述联接位中除了与所述第一空套轮(7)联接以外在转动方向上还与所述第二空套轮(6)联接，而在所述联接元件(16；27)的基本位中，所述联接元件(16；27)和所述第二空套轮(6)能相对彼此自由扭转，其特征在于，所述空套轮(6、7)作为斜齿式圆柱齿轮存在，并且所述联接元件(16；27)在构造在所述第一空套轮(7)上的螺线形延伸的引导部(18)中引导，并且在所述联接位中嵌入设计在所述第二空套轮(6)上的螺线形延伸的切换几何结构(21)中。
2.根据权利要求1所述的切换设备(15；25)，其特征在于，所述空套轮(6、7)的啮合齿部(10、11)的导程、所述螺线形延伸的引导部(18)的导程和所述螺线形延伸的切换几何结构(21)的导程彼此相对应。
3.根据权利要求2所述的切换设备(15；25)，其特征在于，所述空套轮(6、7)的啮合齿部(10、11)的导程、所述螺线形延伸的引导部(18)的导程和所述螺线形延伸的切换几何结构(21)的导程设有相同的旋向。
4.根据前述权利要求中任一项所述的切换设备(15；25)，其特征在于，所述引导部(18)和/或所述切换几何结构(21)分别设计成斜齿部(19、22)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的切换设备(15；25)，其特征在于，所述联接元件(16；27)是切换套筒(17；26)，所述切换套筒在所述联接位中不仅与所述第一空套轮(7)而且也与所述第二空套轮(6)抗相对转动地联接。
6.根据权利要求4和5所述的切换设备(15；25)，其特征在于，所述切换套筒(17；26)设有至少一个斜齿部(20；29、30)，所述切换套筒(17；26)经由所述至少一个斜齿部在所述引导部(18)中引导，并且/或者所述切换套筒(17；26)在所述联接位中以所述至少一个斜齿部嵌入所述切换几何结构(21)中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的切换设备(15；25)，其特征在于，所述切换设备设计成牙嵌式切换装置。
8.根据前述权利要求1至6中任一项所述的切换设备，其特征在于，所述切换装置设计成强制同步器。
9.根据前述权利要求中任一项所述的切换设备(25)，其特征在于，所述空套轮(6、7)以能转动的方式支承在轴(14)上，其中，所述联接元件(27)还能朝其它联接位轴向运动，在所述其它联接位中，所述联接元件(27)与所述轴(14)抗相对转动地连接。
10.传动机构(1)，尤其是机动车传动机构，所述传动机构包括至少一个根据权利要求1至9中任一项或多项所述的切换设备(15；25)。
CN201910393618.1A 2018-05-22 2019-05-10 切换设备以及传动机构 Active CN110513474B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018207970.6 2018-05-22
DE102018207970.6A DE102018207970B4 (de) 2018-05-22 2018-05-22 Schaltanordnung sowie Getriebe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110513474A true CN110513474A (zh) 2019-11-29
CN110513474B CN110513474B (zh) 2022-09-23

Family

ID=68499282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910393618.1A Active CN110513474B (zh) 2018-05-22 2019-05-10 切换设备以及传动机构

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11143246B2 (zh)
CN (1) CN110513474B (zh)
DE (1) DE102018207970B4 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021003333B3 (de) * 2021-06-28 2022-08-25 Mercedes-Benz Group AG Getriebevorrichtung mit einer Welle
DE102021213247A1 (de) 2021-11-25 2023-05-25 Zf Friedrichshafen Ag Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4619150A (en) * 1980-04-02 1986-10-28 Zahnradfabrik Friedrichshafen Aktiengesellschaft Sliding gear for speed-changing transmission
US5538119A (en) * 1994-12-14 1996-07-23 Borg-Warner Automotive, Inc. Synchronizing arrangement with torque lock feature
JP2005042798A (ja) * 2003-07-28 2005-02-17 Fuji Heavy Ind Ltd シンクロメッシュ式自動変速機の変速制御装置
CN101101053A (zh) * 2006-07-03 2008-01-09 爱知机械工业株式会社 同步机构以及具有该同步机构的变速器
DE102008000647A1 (de) * 2008-03-13 2009-09-17 Zf Friedrichshafen Ag Anordnung zum Schalten von zumindest einem Losrad
CN101970914A (zh) * 2008-03-13 2011-02-09 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 用于切换至少两个空套轮的系统
CN102132062A (zh) * 2009-04-24 2011-07-20 丰田自动车株式会社 转动啮合式接合装置
WO2012052236A1 (de) * 2010-10-22 2012-04-26 Zf Friedrichshafen Ag Formschlüssiges schaltelement
CN102563011A (zh) * 2010-12-14 2012-07-11 通用汽车环球科技运作有限责任公司 同步器组件
CN102667107A (zh) * 2009-11-18 2012-09-12 斯奈克玛 改变涡轮轴和飞行器发动机起动器发电机轴之间传动比的装置
CN102777594A (zh) * 2011-05-13 2012-11-14 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 用于变速器换挡的设施
CN103851110A (zh) * 2012-11-29 2014-06-11 富士重工业株式会社 离合器控制装置
DE102013213156A1 (de) * 2013-07-04 2015-01-08 Zf Friedrichshafen Ag Schaltvorrichtung und Fahrzeugantriebsstrang sowie Verfahren zum Betreiben einer Schaltvorrichtung und eines Fahrzeugantriebsstranges
CN104343954A (zh) * 2013-07-30 2015-02-11 爱信精机株式会社 自动变速器用爪形离合器控制装置
US20150114153A1 (en) * 2012-06-25 2015-04-30 Volvo Lastvagnar Ab Gear arrangement and dual-clutch transmission provided therewith
CN106795950A (zh) * 2014-10-10 2017-05-31 秦内蒂克有限公司 变速箱的改进
CN206377175U (zh) * 2016-02-16 2017-08-04 贺尔碧格传动技术控股有限公司 用于换挡变速器的同步设备和用于机动车辆的换挡变速器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2320757A (en) * 1939-08-19 1943-06-01 Hydraulic Couplings Patents Lt Positive synchronizing coupling mechanism for power transmission
CH661571A5 (de) 1983-02-02 1987-07-31 Maag Zahnraeder & Maschinen Ag Kupplungsanordnung an einem getriebe, insbesondere schiffsgetriebe.
CH677819A5 (zh) * 1988-12-22 1991-06-28 Maag Zahnraeder & Maschinen Ag

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4619150A (en) * 1980-04-02 1986-10-28 Zahnradfabrik Friedrichshafen Aktiengesellschaft Sliding gear for speed-changing transmission
US5538119A (en) * 1994-12-14 1996-07-23 Borg-Warner Automotive, Inc. Synchronizing arrangement with torque lock feature
JP2005042798A (ja) * 2003-07-28 2005-02-17 Fuji Heavy Ind Ltd シンクロメッシュ式自動変速機の変速制御装置
CN101101053A (zh) * 2006-07-03 2008-01-09 爱知机械工业株式会社 同步机构以及具有该同步机构的变速器
DE102008000647A1 (de) * 2008-03-13 2009-09-17 Zf Friedrichshafen Ag Anordnung zum Schalten von zumindest einem Losrad
CN101970914A (zh) * 2008-03-13 2011-02-09 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 用于切换至少两个空套轮的系统
CN102132062A (zh) * 2009-04-24 2011-07-20 丰田自动车株式会社 转动啮合式接合装置
CN102667107A (zh) * 2009-11-18 2012-09-12 斯奈克玛 改变涡轮轴和飞行器发动机起动器发电机轴之间传动比的装置
WO2012052236A1 (de) * 2010-10-22 2012-04-26 Zf Friedrichshafen Ag Formschlüssiges schaltelement
CN102563011A (zh) * 2010-12-14 2012-07-11 通用汽车环球科技运作有限责任公司 同步器组件
CN102777594A (zh) * 2011-05-13 2012-11-14 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 用于变速器换挡的设施
US20150114153A1 (en) * 2012-06-25 2015-04-30 Volvo Lastvagnar Ab Gear arrangement and dual-clutch transmission provided therewith
CN103851110A (zh) * 2012-11-29 2014-06-11 富士重工业株式会社 离合器控制装置
DE102013213156A1 (de) * 2013-07-04 2015-01-08 Zf Friedrichshafen Ag Schaltvorrichtung und Fahrzeugantriebsstrang sowie Verfahren zum Betreiben einer Schaltvorrichtung und eines Fahrzeugantriebsstranges
CN104343954A (zh) * 2013-07-30 2015-02-11 爱信精机株式会社 自动变速器用爪形离合器控制装置
CN106795950A (zh) * 2014-10-10 2017-05-31 秦内蒂克有限公司 变速箱的改进
CN206377175U (zh) * 2016-02-16 2017-08-04 贺尔碧格传动技术控股有限公司 用于换挡变速器的同步设备和用于机动车辆的换挡变速器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘卫等: "中间轴齿轮轴向力分析", 《北华航天工业学院学报》 *
刘卫等: "中间轴齿轮轴向力分析", 《北华航天工业学院学报》, no. 01, 28 February 2016 (2016-02-28) *

Also Published As

Publication number Publication date
US11143246B2 (en) 2021-10-12
DE102018207970B4 (de) 2021-03-25
DE102018207970A1 (de) 2019-11-28
CN110513474B (zh) 2022-09-23
US20190360535A1 (en) 2019-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101512190B (zh) 传动装置
US8091447B2 (en) Sequential control device with rotating drum for engaging gears in a mechanical gearbox of a motor vehicle
US8727934B2 (en) Reduction gear and transmission mechanism including such a reduction gear for controlling an aircraft
JP5602746B2 (ja) ダブルクラッチトランスミッション及びダブルクラッチトランスミッションの切替え可能なダブルギヤホイール
CN110513474A (zh) 切换设备以及传动机构
CN114270079B (zh) 挡位选择鼓装置和具有这样的挡位选择鼓装置的变速器装置
CN104930132B (zh) 双离合器变速器和用于借助双离合器变速器起动的方法
US20160281794A1 (en) Clutch Device
US9732849B2 (en) Manual shift transmission
JP2012505352A5 (zh)
US9296381B2 (en) Shifting arrangement with a clutch and synchronizing device for a transmission
CN101389884A (zh) 两级机床传动机构，尤其是走刀箱
EP3127417A1 (en) Reducer with double-clutch structure
CN104913049B (zh) 变速器
CN203146711U (zh) 一种以谐波减速器和交叉子轴承组合的机械力矩传动关节
CN103174805B (zh) 带有附加挡的变速器
CN107166027A (zh) 拨叉换挡机构
CN107757342A (zh) 用于机动车的变速器以及混合驱动传动系
CN109416106A (zh) 变速机构
KR101390339B1 (ko) 듀얼클러치 변속장치
US9371871B2 (en) Freewheel device with switchable freewheel
US4659286A (en) Main helicopter drive
CN113710929B (zh) 传动装置和机动车辆
CN104728296B (zh) 变速器
KR102388489B1 (ko) 변속기에서의 커플링, 시프팅 및/또는 동기화를 위한 장치 및 방법

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