CN111448400A - 用于车辆变速器的换挡接合装置 - Google Patents

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CN111448400A CN201880078273.4A CN201880078273A CN111448400A CN 111448400 A CN111448400 A CN 111448400A CN 201880078273 A CN201880078273 A CN 201880078273A CN 111448400 A CN111448400 A CN 111448400A
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Abstract

本发明涉及一种用于车辆变速器的换挡接合装置，具有传动轴(3)，其带有固定在轴上的同步体(9)，在同步体的外齿部(11)上轴向引导有滑动套筒(13)，其具有内齿部(15)，滑动套筒(13)在切换状态下在轴向运动中与浮动齿轮(5、7)的外齿部(17)产生齿啮合，从而在传动轴(3)和浮动齿轮(5、7)之间建立扭矩传递，在滑动套筒的内齿部(15)和浮动齿轮的外齿部(17)之间的齿啮合有间隙，亦即具有齿隙(Δz)，在传递扭矩时，滑动套筒(13)的内齿部(15)的和浮动齿轮(5)的外齿部(17)的彼此相对的齿面(43、45)在耗尽齿隙(Δz)的情况下彼此碰撞。根据本发明，在滑动套筒(13)和浮动齿轮(5、7)之间作用有至少一个减震弹簧(31)，借助减震弹簧衰减彼此相对的齿面(43，45)的碰撞运动。

Description

用于车辆变速器的换挡接合装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于车辆变速器的换挡接合装置。
背景技术
在传统的双离合变速器中，在行驶运行中以传递力的方式接合第一分离离合器并且挂入一行驶挡/行进挡，该行驶挡的齿轮组为了扭矩传递而承载负载。预先选择有另一行驶挡，其齿轮组还没有负载。在切换过程中，释放第一分离离合器并且以传递力的方式接合第二分离离合器，由此预选行驶挡的齿轮组为了扭矩传递而承载负载。在齿轮区域中，这种双离合变速器基本上以与手动变速器相同的技术构造，其中，换挡接合装置具有同步体，该同步体以相对于轴固定的方式布置在传动轴上。同步体滑动套筒以其内齿部在同步体的外齿部上轴向引导。在换挡过程中，滑动套筒在轴向运动中与浮动齿轮的外齿部产生齿啮合，从而在传动轴和浮动齿轮之间建立转矩传递。在这种类型的换挡接合装置中，在滑动套筒的内齿部与带有旋转间隙的浮动齿轮的外齿部之间的齿啮合具有间隙。在导入扭矩和/或改变负载时，滑动套筒的内齿部的和浮动齿轮的外齿部的彼此相对的齿面在耗尽该旋转间隙的情况下彼此碰撞。
齿面之间的上述旋转间隙或齿隙是必要的，以确保在换挡过程中浮动齿轮运行可靠地联接。但是，只要发生旋转振动或负载发生变化，这种旋转间隙尤其在双离合变速器中就会导致咔嗒声和嘎嘎声。噪声由于滑动套筒内齿部和浮动齿轮外齿部的彼此相对的齿面的相互碰撞而产生。
例如从DE 10 2014 213 133 B4或从DE 195 45 519 B4中已知这种换挡接合装置，尤其是同步离合器。
从DE 10 2007 059 843 A1已知一种制造用于换挡接合装置的滑动套筒的方法。相应地，首先制造直线形的条带，其在平坦侧面上具有形成内齿部的齿部并在对置的平坦侧面上具有形成外槽的至少一个纵向槽。随后进行变形，其中将直线形的条带按圆形弯曲成带有内齿部和外槽的闭合环。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于车辆变速器的换挡接合装置，其中，能够以结构简单的方式避免在车辆变速器中的负载变化的情况下的咔嗒声或嘎嘎声。
该目的通过权利要求1的特征得以解决。在从属权利要求中公开了本发明的优选改进方案。
根据权利要求1的特征部分，在滑动套筒和浮动齿轮之间布置有至少一个减震弹簧，借助该减震弹簧来衰减彼此相对的齿面的碰撞运动。由于碰撞运动被衰减，在切换过程中可以可靠地减少或防止咔嗒声或嘎嘎声，因为借助减震弹簧衰减了彼此相对的齿面的相互碰撞。
在非作用位置，换挡接合装置的滑动套筒不与浮动齿轮的外齿部产生齿啮合。在非作用位置，减震弹簧优选不与浮动齿轮的外齿部啮合并因此不起作用。在有利于结构空间的技术方案中，减震弹簧可以定位和/或固定在滑动套筒的内齿部处。在第一实施变体中，在旋转方向/运转方向上观察，在滑动套筒的切换位置能以反向指向的弹簧力可弹性屈服支撑在浮动齿轮的外齿部的两个相邻齿的相对置的齿面之间。在进行扭矩传递和/或在负载变化或者在产生旋转振动时，滑动套筒的内齿部的和浮动齿轮的外齿部的彼此相对的齿面会在产生弹性的弹簧复位力的情况下彼此碰撞。
优选地，上述工作方式可以通过作为板簧实施的减震弹簧来实现。至少一个板簧可以利用弹簧面可弹性屈服压向浮动齿轮的外齿部的面对板簧的齿面。优选地，减震弹簧具有总共两个板簧，这两个板簧的弹簧面可弹性屈服压紧浮动齿轮的外齿部的彼此相对的齿面。
为了以便于封装的方式为减震弹簧提供结构空间，可以在滑动套筒的内齿部中省去至少一个内齿，并且可以布置减震弹簧来代替该至少一个内齿。
在平稳的切换过程方面，优选的是，减震弹簧不与浮动齿轮的外齿部的齿根抵靠，而是与其间隔有一空闲的径向偏移。可替代地，位于滑动套筒的内齿部处的减震弹簧不能支撑在浮动齿轮的外齿部的彼此相对的齿面上，而是可弹性屈服支撑在浮动齿轮的外齿部的齿根上。在这种情况下，减震弹簧不在旋转方向上起作用，而是在径向方向上起作用。
在一种优选的改进方案中，减震弹簧可以被设计成，使得在滑动套筒的切换位置中以及在换挡接合装置还没有负载时出现以下情况：在这种情况下，减震弹簧可以使滑动套筒和浮动齿轮彼此对中，从而使滑动套筒的内齿部的和浮动齿轮的外齿部的所有齿面都通过对中间隙彼此间隔开。在将负载施加到接合的换挡接合装置中时，在完全耗尽对中间隙的情况下，滑动套筒的内齿部的齿面能够(减震地)与浮动齿轮的外齿部的齿面相互碰撞。
上述发明特别适用于双离合变速器，在该双离合器变速器中，在行驶运行中以传递力的方式接合第一分离离合器并且挂入一行驶挡，该行驶挡的齿轮组为了扭矩传递已经承受负载，并且预选有另一行驶挡，其齿轮组还没有负载。在切换过程中，第一分离离合器被释放，第二分离离合器以传递力的方式被接合。在这种情况下发生负荷变化，在该负荷变化中，预选的行驶挡的齿轮组为了扭矩传递而承载负载。但是，由于减震弹簧，负载变化在很大程度上没有咔嗒声或嘎嘎声。
附图说明
下面参考附图描述本发明的示例性实施例。
附图示出：
图1示出了用于机动车的变速器的双同步离合器的纵向半剖面图，双同步离合器具有固定在轴上的同步体、通过齿部在同步体上引导的切换套筒、同步环和布置在浮动齿轮上的浮动齿轮齿部；
图2示出了处于非作用位置的滑动套筒的内齿部的局部示意图；
图3示出了处于切换位置的滑动套筒与图2对应的视图；
图4示出了沿着图3的A-A剖面的示意性局部剖面图；以及
图5示出了根据第二实施例的对应于图4的视图。
具体实施方式
图1中示出了用于车辆变速器的基本上已知的双同步离合器1的上半部，该双同步离合器在两个浮动齿轮5、7之间布置在传动轴3上。
同步离合器1具有中间的同步体9，该同步体以相对于轴固定的方式保持在传动轴上，而轴向相邻的浮动齿轮5、7经由滚针轴承可转动地支承在传动轴3上。
同步体9配设有外齿部11，滑动套筒13以其内齿部15在该外齿部上沿轴向可滑动地引导。滑动套筒13能以常规的方式经由换挡装置(未示出)的接合到外槽16中的换挡拨叉从所示的空挡(即N挡)向左或者向右滑动以切换挡位。
每个浮动齿轮5、7都承载离合器主体19，该离合器主体具有外锥面21和外齿部23，该外齿部能够与滑动套筒的内齿部15啮合。
在与浮动齿轮5、7固定连接的离合器主体19和同步体9之间装入有同步环25，其分别具有摩擦锥面27和止动齿部29，同步环以已知的方式能在同步体9处有限地轴向滑动并旋转地被引导。为了切换挡位或者为了将浮动齿轮5、7联接到传动轴3处，滑动套筒13轴向滑动，其中首先经由相应的同步环25建立同步。通过同步，同步环25的止动齿部29不起作用并且滑动套筒13能够越过止动齿部29与相应浮动齿轮5、7的外齿部17啮合。
在图2和图3中示出了滑动套筒的内齿部15以及以虚线示出浮动齿轮5、7的外齿部17。它们在滑动套筒的非作用位置(图2)时没有齿啮合，而在滑动套筒的切换位置(图3)时有齿啮合。为概略起见，在图2和图3中没有示出同步环25的止动齿29。如图2和图3所表明的，在滑动套筒的内齿部处构造有减震弹簧31，其实施成具有两个板簧33和35。板簧33和35利用它们的轴向外弹簧固定点37固定在滑动套筒13的轴向对置的端侧处。为了提供用于这两个板簧33、35的结构空间，在滑动套筒13的内齿部15中取消了一个内齿，并且代替该内齿布置这两个板簧33、35。
这两个板簧33、35分别具有弹性可弯曲的弹簧面39，两个弹簧面沿旋转方向彼此反向地向外弯曲并且向内界定出一空的变形空间，这两个弹簧面39在切换状态下(图3)能够向内变形到该变形空间中。在图2所示的非作用位置中，这两个板簧33、35以及滑动套筒的内齿部15不与浮动齿轮的外齿部产生齿啮合并且仅与同步体9的外齿部11产生齿啮合。
如图3所示，在切换过程中，滑动套筒13在轴向运动中以有间隙的方式与浮动齿轮的外齿部17产生齿啮合，以便在传动轴3和浮动齿轮5之间实现扭矩传递。
在图3和图4中示出了处于其切换位置的滑动套筒13，其中双同步离合器1还没有负载，即还没有加载扭矩。在该情况下，这两个板簧33、35将滑动套筒13和浮动齿轮5彼此对中，从而滑动套筒的内齿部15的齿面43和浮动齿轮的外齿部17的齿面45通过对中间隙Δz彼此间隔开。
在施加负载时，滑动套筒的内齿部15的齿面43和浮动齿轮的外齿部11的齿面45在耗尽对中间隙Δz的情况下以及在两个板簧33、35中同时形成弹簧复位力的情况下彼此碰撞。在此，齿面43、45的碰撞运动被减震弹簧31制动或者衰减，从而能够防止齿面43、45彼此碰撞时的咔嗒声和嘎嘎声。
图5中示出了第二实施例，其中减震弹簧31同样实施为板簧。但是，与之前附图不同的是，减震弹簧31在切换状态下没有弹性屈服与浮动齿轮的外齿部11的齿面45抵靠，而是与浮动齿轮的外齿部11的齿根47抵靠。相反地，在之前附图中，减震弹簧31与浮动齿轮的外齿部45的齿根47间隔有一空着的/空的径向偏移Δr。
之前附图中所描绘的滑动套筒13优选如下地制造：首先提供直线形的条带，该条带在一平坦侧面处具有形成内齿部15的齿部并且在相对置的平坦侧面处具有形成外槽16的纵向槽。然后，将条带变形成环形，即按圆形弯曲，并且在其端侧的条带端部49(图4)处拼接在一起。拼接例如可以作为燕尾榫接合来实施，其中条带端部49还额外被彼此焊接在一起。
在上述制造过程中优选的是，形成内齿部15的齿部没有直接延伸到相应的条带端部49，而是如图4所示，齿部在朝向相应的条带端部49的方向上转变成无齿部的表面光滑的带部段53。因此，这两个带部段53延伸经过纵向尺寸x并且它们直接在相应的条带端部49处结束。此外，这两个无齿部的表面光滑的带部段53以与内齿部15的齿根相同的直径延伸。借助无齿部的表面光滑的带部段53，以在制造技术上简单的方式提供了用于减震弹簧31的结构空间。

Claims (12)

1.一种用于车辆变速器的换挡接合装置，具有传动轴(3)，该传动轴带有固定在轴上的同步体(9)，滑动套筒(13)以其内齿部(15)在该同步体的外齿部(11)上轴向引导，其中，在切换状态下，所述滑动套筒(13)在轴向运动中被置于与浮动齿轮(5、7)的外齿部(17)齿啮合，从而在所述传动轴(3)和所述浮动齿轮(5、7)之间建立扭矩传递，以及其中，在滑动套筒的内齿部(15)和浮动齿轮的外齿部(17)之间的齿啮合有间隙，亦即具有齿面间隙(Δz)，在传递扭矩时，所述滑动套筒(13)的内齿部(15)的和所述浮动齿轮(5，7)的外齿部(17)的彼此相对的齿面(43、45)在耗尽所述齿面间隙(Δz)的情况下彼此碰撞，其特征在于，在所述滑动套筒(13)和所述浮动齿轮(5、7)之间作用有至少一个减震弹簧(31)，借助所述减震弹簧衰减彼此相对的齿面(43，45)的碰撞运动。
2.根据权利要求1所述的换挡接合装置，其特征在于，所述减震弹簧(31)连接在所述滑动套筒(13)的内齿部(15)处，和/或，所述减震弹簧(31)在切换状态下在旋转方向上利用反向指向的弹簧力作用在浮动齿轮(5、7)的外齿部(17)的两个相邻齿的对置齿面(43、45)上，在传递扭矩时，滑动套筒的内齿部(15)的和浮动齿轮的外齿部(17)的彼此相对的齿面(43、45)在形成弹性的弹簧复位力的情况下碰撞，亦即以被衰减或被制动的碰撞运动碰撞。
3.根据权利要求1或2所述的换挡接合装置，其特征在于，所述减震弹簧(31)具有至少一个板簧(33、35)，和/或，所述减震弹簧(31)利用弹簧面(39)以能弹性屈服的方式相对浮动齿轮的外齿部(17)的朝向所述板簧(33、35)的齿面(45)压紧。
4.根据权利要求1、2或3所述的换挡接合装置，其特征在于，所述减震弹簧(31)具有两个板簧(33、35)，这两个板簧的弹簧面(39)以能弹性屈服的方式压到所述浮动齿轮(5，7)的外齿部(17)的彼此相对的齿面(45)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的换挡接合装置，其特征在于，为了提供用于所述减震弹簧(31)的结构空间，在所述滑动套筒(13)的内齿部(15)中省去至少一个齿，并且布置所述减震弹簧(31)来代替该至少一个齿。
6.根据前述权利要求中任一项所述的换挡接合装置，其特征在于，所述滑动套筒(13)在非作用位置不与所述浮动齿轮的外齿部(17)齿啮合，并且所述减震弹簧(31)在非作用位置不起作用。
7.根据前述权利要求中任一项所述的换挡接合装置，其特征在于，所述减震弹簧(31)与所述浮动齿轮的外齿部(17)的齿根(47)间隔有空着的径向偏移(Δr)。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的换挡接合装置，其特征在于，所述减震弹簧(31)具有弹簧面(49)，该弹簧面在切换状态下以弹性屈服的方式支撑在所述浮动齿轮的外齿部(17)的两个相邻齿之间的齿根(47)上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的换挡接合装置，其特征在于，在切换状态下以及在换挡接合装置无负载的情况下，所述减震弹簧(31)、所述滑动套筒(13)和所述浮动齿轮(5、7)彼此对中，使得所述滑动套筒的内齿部(15)的和所述浮动齿轮的外齿部(17)的所有齿面(43、45)通过对中间隙(Δz)彼此隔开。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的换挡接合装置，其特征在于，所述车辆变速器是双离合变速器，其中，在行驶运行中将第一分离离合器切换到传力状态并且挂入行驶挡，所述行驶挡的齿轮组为了扭矩传递而承载负载，以及预设有另一行驶挡，该另一行驶挡的齿轮组仍然空载，在切换过程中打开第一分离离合器并且将第二分离离合器切换到传力状态，由此，该预设的行驶挡的齿轮组为了扭矩传递而承载负载。
11.根据前述权利要求中任一项所述的换挡接合装置，其特征在于，所述滑动套筒(13)由直线形的条带制成，所述条带在一平坦侧面处具有形成内齿部(15)的齿部，其中，所述条带被变形成环形，即按圆形弯曲，所述条带在其端侧的条带端部(49)处被拼接在一起，并且形成内齿部(15)的齿部在朝向至少一个条带端部(49)的方向上转变成无齿的表面光滑的带部段(53)，所述带部段直接在所述条带端部(49)处结束，无齿部的表面光滑的带部段(53)为所述减震弹簧(31)提供了结构空间。
12.一种制造用于根据前述权利要求中任一项所述的换挡接合装置的滑动套筒(13)的方法，以及根据前述权利要求中的任一项所述的换挡接合装置，具有以下步骤：
-制造直线形的条带，所述条带在一平坦侧面处具有形成内齿部(15)的齿部并且在对置的平坦侧面处具有形成外槽(16)的至少一个纵向槽，
-将直线形的条带变形成封闭的环，所述环具有内齿部(15)和外槽(16)。
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