CN115388164A - 沟槽随动件 - Google Patents

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Abstract

提供了一种沟槽随动件用于与用在机动车辆的多级顺序变速器的换挡鼓的换挡沟槽协配，其包括沟槽随动件主体，其包括用于接触换挡鼓的换挡沟槽的横向面的至少一个接触表面，其中至少一个接触表面中的至少部分形成为具有螺旋直径和螺旋螺距的三维螺旋的外表面的部分。

Description

沟槽随动件
技术领域
本发明方面及其实施例涉及用于换挡鼓的沟槽随动件的领域。
技术领域
沟槽随动件，特别是滑动块、滚子或类似的沟槽随动件在现有技术中总体上是已知的。沟槽随动件与换挡鼓配合使用，换挡鼓在外表面处包括一个或多个沟槽。当换挡鼓围绕旋转轴线旋转时，由于沟槽的特定形状，沟槽随动件可以相对于换挡鼓轴向平移。
US20060283681A1公开了一种用于与用在机动车辆的多级变速器的换挡鼓的换挡沟槽协配的沟槽随动件，该沟槽随动件具有竖直冠状部和纵向冠状部，其中竖直冠状部的所有顶点的整体沿沟槽随动件的周缘形成引导曲线，其中竖直冠状部的顶点的位置选择成使得引导曲线基本对应于换挡鼓的有效直径。
发明内容
优选提供一种这样的沟槽随动件，即，该沟槽随动件加工或制造不太复杂、更耐用、允许使用更便宜的制造和/或材料，和/或允许使用更软的材料来制作换挡鼓。
第一方面提供了一种沟槽随动件，特别是用于与用于机动车辆的多级顺序变速器的换挡鼓的换挡沟槽协配，其包括沟槽随动件主体，其包括用于接触换挡鼓的换挡沟槽的横向面的至少一个接触表面，其中至少一个接触表面中的至少部分形成为具有螺旋直径和螺旋螺距的三维螺旋的外表面的部分。
机动车辆可以例如是汽车、公共汽车、摩托车、轻便摩托车，或包括电动马达和/或内燃发动机的任何其他车辆。
为了限定三维螺旋，可以使用螺旋曲线。螺旋曲线可以特别是圆筒形的螺旋曲线，并且可以用直径和螺距来描述，并且例如用圈数或者单个圈的部分来描述。直径和/或螺距可以是恒定的或者可以是非恒定的。
可以用参数化的模型来描述螺旋。特别地，螺旋的螺距可以基于要用到的切换概念的有效直径和切换角度来描述，为：
节距＝tan(角度切换)*π*直径有效
当二维的形状，例如正方形或矩形(长方形)，围绕螺旋曲线扫过的时候，可以或得三维的螺旋。这种三维螺旋具有四个弯曲表面，垂直于弯曲表面的起始表面以及平行于起始始面的端部表面。三维螺旋可以例如类似于当圆围绕螺旋曲线扫过的时候的螺旋弹簧的形状。
在使用中，接触表面可以与换挡鼓交接，特别是与换挡沟槽的表面交接。接触表面可以压靠换挡沟槽或进入到换挡沟槽中，当接触表面相对于换挡沟槽移动时也是如此。优选阻止或减少沟槽随动件与换挡沟槽之间的点接触或线接触的发生，以例如减少磨损。
沟槽随动件主体可以总体上类似于矩形、平行四边形、棱形或任何其他棱柱形。
作为选项，沟槽随动件主体可以包括用于接触换挡鼓的换挡沟槽的两个、四个或多于四个接触表面，并且接触表面中的两个、多个或每一个表面的至少部分可以形成为三维螺旋的外表面的部分。
两个接触表面可以总体上定位在沟槽随动件主体的第一侧上，并且两个接触表面可以总体上定位在沟槽随动件主体的第二侧上。第一侧和第二侧可以是总体弯曲侧，并且可以定位在沟槽随动件主体的相对两侧上。
两个相邻的接触表面可以由曲线表面或冠状表面结合。因此，可以避免相邻的接触表面之间有尖锐的边缘。
第二方面提供了一种换挡鼓，特别是用于机动车辆的多级顺序变速器的换挡鼓，其包括换挡鼓主体，换挡鼓主体具有外表面和在换挡鼓主体的外表面中的换挡沟槽，其中换挡沟槽的至少部分总体形状设计为具有螺旋直径和螺旋螺距的三维螺旋的外表面。
换挡沟槽可总体上由两个横向面或由底面结合的若干横向面限定，并且其中横向面或横向面总体上彼此面对。换挡沟槽的截面形状可以总体上是正方形或矩形，或总体上类似于梯形或平行四边形。
这些横向面中至少一个或两个横向面可以通过弯曲表面或总体上直的边缘与外表面结合。换挡沟槽的截面形状可以在远离换挡鼓的外表面的方向上渐缩。因此，可以允许沟槽随动件在沟槽中变形。
第三方面提供了一种用在机动车辆的多级顺序变速器，其包括特别地根据第二方面的换挡鼓和特别地根据第一方面的沟槽随动件。沟槽随动件可以定位成至少部分地在换挡鼓的换挡沟槽中。
作为选项，沟槽随动件的外表面的部分的形状对应于换挡鼓的换挡沟槽的部分的形状。因此，当这两个部分交接时，可能会得到接触表面而不是线接触或点接触。
在沟槽随动件的外表面的部分形成后的三维螺旋的螺旋直径和螺旋螺距可以对应于、大体上匹配或者甚至匹配根据大体上形状成形的换挡沟槽的该部分的螺旋直径和螺旋螺距。“对应”可能意味着螺旋直径和/或螺旋螺距相等或大致相等，例如只相差5％或更少、10％或更少、或者15％或更少。
沟槽随动件主体的部分可以总体上与换挡沟槽的部分具有相同的形状。换言之，沟槽随动件主体的部分一般可以总体上是换挡沟槽的部分的相反部。
第四方面提供了一种制造换挡鼓的方法，其包括提供换挡鼓主体，以及使用带有旋转铣刨工具的铣刨机，在所述换挡鼓主体中铣刨至少一个沟槽，其中在铣刨的至少部分期间，换挡鼓主体同时地围绕旋转轴线旋转，并相对于铣刨工具在所述旋转轴线上平移，以形成换挡斜面。特别地，旋转和平移的至少部分可以呈恒定的旋转速度和平移速度。
根据第四方面的方法，可以得到这样的换挡鼓，即，该换挡鼓在换挡鼓主体的外表面带有换挡沟槽，其中换挡沟槽的至少部分总体上形状设计成具有螺旋直径和螺旋螺距的三维螺旋的外表面。
第五方面提供了一种制造沟槽随动件的方法，其包括提供沟槽随动件主体，以及使用带有旋转铣刨工具的铣刨机，在沟槽随动件主体上铣刨接触表面，其中在在铣刨的至少部分期间，沟槽随动件主体同时地围绕旋转轴线旋转，并相对于铣刨工具在所述旋转轴线上平移，以形成接触表面。
根据第五方面的方法，可以得到这样的沟槽随动件，其至少一个接触表面中的至少部分形成为具有螺旋直径和螺旋螺距的三维螺旋的外表面的部分。
螺旋螺距可以通过相对于铣刨工具在旋转轴线上的旋转和平移之间的比率来确定。
为了确定诸如沟槽随动件或换挡鼓之类的主体的外部形状，可以使用不同的技术。在示例中，可以通过检查用于制造主体的生产工艺来确定外部形状。例如，生产工艺可以例如包括铣刨、增材制造、注塑、任何其他制造工艺或其任意组合中的任意一种。生产工艺可以基于CAD模型，其规定主体的外部形状。
在生产工艺已经结束后，主体的外部形状可以例如用激光扫描或接触探头来确定。
附图说明
图1A示出了用在机动车辆的多级顺序变速器的部分的概况；
图1B示出了图1A的截面图；
图2A-2D描绘了沟槽随动件的实施例，分别为正视立体图、后视立体图、俯视图和略微倾斜的俯视图；
图3A和3B示出了沟槽随动件的另一个示例；
图4A和4B分别描绘了沟槽随动件和假想的三维螺旋(形)的实施例；
图5A以侧视图描绘了换挡鼓的示例；以及
图5B描绘了图5A的细节A。
具体实施方式
图1A以立体图示出了用于机动车辆的多级顺序变速器100的一部分的概览，其包括换挡鼓102和定位在换挡鼓102的沟槽104中的沟槽随动件200。换挡鼓102可以围绕旋转轴线106旋转。
当换挡鼓102围绕旋转轴线106旋转时，换挡鼓102相对于沟槽随动件200移动。借助于沟槽104的形状，当换挡鼓102旋转时，沟槽随动件200可沿轴向移动。沟槽随动件200的轴向移动可大致平行于旋转轴线106。在沟槽随动件200的轴向移动期间，沟槽随动件200的接触表面接合换挡斜面108，特别是换挡斜面108的横向面109。特别地，沟槽随动件200滑动抵靠换挡斜面108的横向面109。
换挡鼓可包括任意数量的沟槽，例如图1A中所示的四个。沟槽可包括任意数量的阶梯沟槽部段，诸如多个阶梯沟槽部段，沟槽部段带有多个横向面，沟槽随动件可抵靠该多个横向面滑动。
图1B以垂直于旋转轴线106的平面的截面图示出了图1A的换挡鼓102和沟槽随动件200。如图1B中可以看出，沟槽随动件200至少部分地定位在沟槽104内部。在沟槽随动件200与换挡鼓102的底面107之间可存在间隙105。
图2A-2D描绘了沟槽随动件200的实施例，分别为正视立体图、后视立体图、俯视图和略微倾斜的俯视图。沟槽随动件200包括沟槽随动件主体202，其包括四个接触表面：第一接触表面211、第二接触表面212、第三接触表面213以及第四接触表面214。
第一接触表面211和第二接触表面212大体上定位在沟槽随动件主体的第一侧218上，而第三接触表面213和第四接触表面214大体上定位在沟槽随动件主体202的第二侧220上。
如图2A所示的示例，两个相邻的接触表面可以由一个或多个弯曲表面结合。特别地，第一接触表面211相邻于第二接触表面212相邻，并且第一接触表面和第二接触表面由两个弯曲表面222'和222″结合。两个弯曲表面222'和222″之间的边缘可以是倒圆的。
如图2C所示的示例，第一接触表面211和第四接触表面214由弯曲表面224或半径结合。类似地，第二接触表面212和第三接触表面213由弯曲表面或半径结合。
图3A和3B示出了沟槽随动件200的另一个示例，分别为示出第一接触表面211和第二接触表面212的侧视图，以及示出第一接触表面211和第四接触表面214的正视图。
从图3A中可以看出，作为适用于沟槽随动件任何实施例的选项，结合接触表面的弯曲表面中的一个或多个或全部弯曲表面可以是渐缩的。例如，图3A示出了结合第一接触表面211和第二接触表面212的渐缩的弯曲表面222'、222"、222"'。弯曲表面的渐缩形状可能源自至少一个接触表面的至少部分形成为三维螺旋的外表面的部分。
如图3B所示，作为适用于沟槽随动件的任何实施例的选项，沟槽随动件主体202的顶部部段226可以经由弯曲的顶部部段226与一个或多个接触表面结合。
通常，弯曲部段可用于允许或改善沟槽随动件主体穿过换挡鼓的沟槽的运动，和/或防止或减少换挡鼓与沟槽随动件之间的线接触或点接触。
通过沟槽随动件主体202，提供了两个可选的通孔216，它们可以大致平行于接触表面中的一个或多个。通孔216可用于将一个或多个连接杆连接到沟槽随动件200。通孔例如可具有圆形、大致卵圆形或运动场式形状。运动场式形状或赛马场式形状将理解为由在一对相对的边处带有半圆形的矩形构成。
图4A和4B分别描绘了沟槽随动件200的实施例和假想的三维螺旋300，以进一步直观地示出沟槽随动件的至少一个接触表面的至少部分的形状。三维螺旋由围绕螺旋曲线304扫过矩形302形成。在图3A中，总体上表示螺旋曲线的直径D和螺距P。
在图3A和3B中描绘的三维螺旋300用于限定四个接触表面之一的形状。其他三个三维螺旋可用于限定其他三个接触表面的至少部分的形状。为了图3A和3B清晰起见，已经省略了其他三个三维螺旋。
图5A以侧视图描绘了换挡鼓102的示例。图5B示出了在图5A中所示的细节A。如图5A所示的示例，沟槽104"由两个横向面109'和109"形成，它们面向彼此，并且由底面107结合。
图5B的详细侧视图更详细地示出了横向面109如何由底面107邻接。作为选项，可以存在结合横向面109与底面107的弯曲表面110。
作为进一步的选择，横向面109的至少部分可以是弯曲的或冠状的。冠状表面或冠状面具有轻微的弯曲曲率，特别是轻微的凸形弯曲曲率。
侧面109的顶部部段112可以以有弧形的、圆形的或斜的边缘与换挡鼓主体103的外表面114的结合。因此，在图5B的侧视图中，沟槽104'的至少部分是远离外表面114渐缩或轻微渐缩。
在上述描述中，可以理解的是，当元件被称为连接到另一个元件，该元件直接连接到另一个元件，或者也可能存在中间元件。。还可以理解的是，上述描述中给出的数值是借助示例的方式给出的，而其他数值也是可能的和/或可以争取的。
应当注意的是，附图仅是以非限制性示例的方式给出的实施例的示意性示例。出于清楚和简明描述的目的，在此将特征描述为相同或单独实施例的部分，然而，应当理解，本发明的范围可以包括具有所描述的全部或一些特征的组合的实施例。
“包括”一词不排除其他特征或步骤的存在。此外，词语"一个(a)"和"一个(an)"不应被理解为仅限于"只有一个"，而是用来指"至少一个"，并且不排除多个。

Claims (15)

1.与用于机动车辆的多级顺序变速器的换挡鼓的换挡沟槽协配的沟槽随动件，所述沟槽随动件包括：
-沟槽随动件主体，包括用于接触所述换挡鼓的换挡沟槽的横向面的至少一个接触表面，
其中所述至少一个接触表面中的至少部分形成为具有螺旋直径和螺旋螺距的三维螺旋的外表面的部分。
2.根据权利要求1所述的沟槽随动件，其特征在于，所述沟槽随动件主体包括用于接触所述换挡鼓的换挡沟槽的四个接触表面，并且其中所述四个接触表面中的每一个的至少部分形成为所述三维螺旋的外表面的部分。
3.根据权利要求2所述的沟槽随动件，其特征在于，两个接触表面总体上定位在所述沟槽随动件主体的第一侧上，并且两个接触表面总体上定位在所述沟槽随动件主体的第二侧上。
4.根据权利要求2或3所述的沟槽随动件，其特征在于，两个相邻的接触表面由一个或多个弯曲表面结合。
5.根据权利要求4所述的沟槽随动件，其特征在于，作为所述两个相邻的接触表面的第一接触表面和第二接触表面由两个或多个弯曲表面结合。
6.根据权利要求3-5中的任一项所述的沟槽随动件，其特征在于，定位在所述沟槽随动件主体的第一侧上的第一接触表面与定位在所述沟槽随动件主体的第二侧上的第四接触表面由弯曲表面结合。
7.用于机动车辆的多级顺序变速器的换挡鼓，包括：
-带有外表面的换挡鼓主体；
-在所述换挡鼓主体的外表面中的换挡沟槽，
其中，所述换挡沟槽的至少部分总体上形状设计成具有螺旋直径和螺旋螺距的三维螺旋的外表面。
8.根据权利要求7所述的换挡鼓，其特征在于，换挡沟槽总体上通过由底面结合的两个横向面限定，并且其中所述横向面总体上彼此面对。
9.根据权利要求8所述的换挡鼓，其特征在于，所述横向面中的至少一个通过弯曲表面与所述外表面结合。
10.如权利要求7-9中的任一项所述的换挡鼓，其特征在于，两个所述横向面中的至少一个的至少部分是冠状的。
11.用于机动车辆的多级顺序变速器，包括：
-根据权利要求1-6中的任一项的沟槽随动件；
-根据权利要求7-10中的任一项的沟槽随动件；
其中，所述沟槽随动件定位成至少部分地在所述换挡鼓的换挡沟槽中。
12.根据权利要求11所述的变速器，其特征在于，所述沟槽随动件的外表面的部分的形状对应于所述换挡鼓的换挡沟槽的部分的形状。
13.根据权利要求11或12所述的变速器，其特征在于，在所述沟槽随动件的外表面的部分总体上形成后的所述三维螺旋的螺旋直径和螺旋螺距对应于根据大体形状形成的所述换挡沟槽的该部分的螺旋直径和螺旋螺距。
14.一种制造换挡鼓的方法，包括：
-提供换挡鼓主体；以及
-使用带有旋转铣刨工具的铣刨机，在所述换挡鼓主体中铣刨至少一个沟槽，其中在铣刨的至少部分期间，所述换挡鼓主体同时地围绕旋转轴线旋转并且相对于所述铣刨工具在所述旋转轴线上平移，以形成换挡斜面。
15.一种制造沟槽随动件的方法，包括：
-提供沟槽随动件主体；以及
-使用带有旋转铣刨工具的铣刨机，在所述换挡鼓主体上铣刨接触表面，其中在铣刨的至少部分期间，所述沟槽随动件主体同时地围绕旋转轴线旋转并且相对于所述铣刨工具在所述旋转轴线上平移，以形成所述接触表面。
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