CN116507832A - 用于将齿轮联接到轴和/或与轴分离的耦联设备和具有相应的耦联设备的变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将齿轮(21)联接到轴(14)和/或与轴分离的耦联设备(10)，和尤其是用于电驱动装置的具有相应的耦联设备(10)的变速器。

Description

用于将齿轮联接到轴和/或与轴分离的耦联设备和具有相应 的耦联设备的变速器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于将齿轮联接到轴和/或与轴分离的耦联设备和一种具有权利要求10的特征的变速器。
背景技术
具有相关的机械装置的换挡拨叉应用在手动换挡变速器和双离合变速器中。
因此例如DE 10 2012 209 533 A1公开了一种变速器中的换挡执行器，该换挡执行器具有电动机；由电动机驱动的主轴，螺纹传动装置在该主轴上运行；和换挡拨叉，其支承在可沿横杆移动的滑座上。螺纹传动装置和换挡拨叉的连接点通过压缩弹簧和阻尼件相互耦联。
发明内容
本发明所基于的技术问题通过具有权利要求1的特征的用于将齿轮联接到轴和/或与轴分离的耦联设备和具有权利要求10的特征的变速器解决。在从属权利要求中提到本发明的有利的改进方案。
根据本发明，提出一种用于将齿轮联接到轴和/或与轴分离的耦联设备，其中，耦联设备具有可沿轴轴向移动的换挡套管和换挡拨叉。通过移动换挡套管，可以将齿轮联接到轴和/或与轴分离。换挡拨叉与换挡套管耦联，使得换挡套管可以通过换挡拨叉的驱动沿轴移动。设置有一种具有主轴的机电致动器，其中，主轴可借助机电致动器(例如电动机)围绕其纵轴线旋转。换挡拨叉与主轴耦联，使得换挡拨叉可以通过主轴的旋转运动沿轴移动。在此，换挡拨叉借助导向杆被引导。
因此，换挡拨叉可以通过机电致动器利用主轴被轴向驱动，其中，导向杆引导换挡拨叉(防止换挡拨叉围绕主轴转动)。通过主轴驱动器产生的并且不期望的剩余转矩由导向杆吸收。因此，换挡拨叉在换挡套管上不产生摩擦力或产生在任何情况下可忽略地小的摩擦力。
换挡拨叉可以与导向杆耦联，使得换挡拨叉能够相对于导向杆(尤其是轴向)运动。换言之，换挡拨叉可以与导向杆耦联，使得换挡拨叉能够沿尤其固定布置的导向杆运动。然而同样可想到的是，换挡拨叉可以与导向杆耦联，使得换挡拨叉相对于导向杆是不可运动的。换言之，换挡拨叉可以与导向杆耦联，使得换挡拨叉和导向杆只能一起(平移)运动。
当前，将齿轮联接到轴指的是，齿轮和轴在联接后抗相对转动地彼此连接。相应地，将齿轮与轴分离指的是，齿轮和轴在分离后可相对彼此转动。
尤其是当齿轮(在与轴抗相对转动地耦联的状态中)驱动另一元件或用作输出元件时，齿轮可以是小齿轮。
沿轴轴向的或相对于轴轴向的移动/运动/布置当前指的是相对于轴的纵向方向。因此，沿轴轴向的移动例如指的是沿轴的纵向方向的移动。
齿轮可以具有带有齿的耦联体。换挡套管可以具有内齿部(内齿环)或者与内齿部耦联，其中，内齿部与耦联体上的齿相对应。换挡套管和耦联体可以是爪式离合器的组成部分或者形成爪式离合器。爪式离合器可以具有另外的元件、例如同步环和/或引导套管。
根据改进方案，主轴、导向杆和/或轴可以相互平行地布置。这允许特别精确的引导和精确的联接或分离。此外，这有助于设计简单的且稳定的驱动器。
根据改进方案，耦联设备可以构造为，使得通过借助机电致动器使主轴沿第一旋转方向旋转和因此沿联接方向移动换挡拨叉和换挡套管，实现了将齿轮联接到轴。因此，通过主轴沿第一旋转方向的转动驱动可以实现简单的联接。
根据改进方案，耦联设备可以构造为，使得通过借助机电致动器使主轴沿第二旋转方向旋转和因此沿分离方向移动换挡拨叉和换挡套管，实现了将齿轮与轴分离。因此，通过主轴沿第二旋转方向(与第一旋转方向的相反方向)的转动驱动可以实现简单的分离，或通过沿相反方向驱动致动器来实现简单的致动。第一和第二旋转方向彼此相反(例如顺时针或逆时针)。同样地，联接和分离方向彼此相反。
根据改进方案，换挡拨叉可以通过主轴螺母与主轴耦联。因此，可以实现设计简单且稳定的耦联。
根据改进方案，导向杆可以具有两个滑动衬套，其中，导向杆的端部分别可以在每个滑动衬套中被引导。因此，可以实现导向杆的精确且低摩擦的引导。换挡拨叉可以固定在导向杆上(如果导向杆相对于一个或多个滑动衬套运动，那么换挡拨叉一起运动)。
根据改进方案，导向杆可以具有一个或多个止挡套筒，该止挡套筒限制导向杆在联接方向和/或分离方向上的运动。因此，可以设计简单地实现一个或多个限定的止挡部。止挡套筒分别可以在轴向上布置在导向杆上的滑动衬套与换挡拨叉之间。
根据改进方案，主轴可以利用其一个端部在主轴滑动衬套中被引导。这可以有利于主轴的精确的运行。该导向装置可以布置在主轴的自由的端部上。
根据改进方案，主轴可以利用其一个端部在主轴滚动轴承中被引导。这可以有利于主轴的精确的运行。此外，例如可以实现支撑在主轴的面对机电致动器的端部上。因此，作用到主轴上的力在任何情况下大部分通过主轴滚动轴承被导出。
根据本发明提出了一种尤其是用于电驱动装置的变速器，具有根据上述的实施方案的耦联设备。变速器可以具有齿轮、轴和/或与齿轮耦联的耦联体。变速器例如可以是用于车辆或机动车的电驱动单元或电轴(“e轴”)的变速器。
关于可利用变速器得到的优点，参考耦联设备的相关的实施方案。结合耦联设备描述的措施可以用于变速器的另外的设计方案。
附图说明
下面参照附图阐述本发明的一个可能的实施方式。
图1示出了耦联设备的透视图；并且
图2示出了从上面看根据图1的耦联设备的剖视图。
具体实施方式
图1示出了耦联设备10的透视图。耦联设备10用于将齿轮或小齿轮21联接到轴14和/或与轴分离(在图1中示出了分离状态)。为此，耦联设备10具有沿轴14可轴向移动的换挡套管18和换挡拨叉20。换挡套管18和换挡拨叉20彼此耦联，使得通过移动换挡拨叉20，换挡套管18可以沿轴14移动。
耦联设备10、齿轮或小齿轮21以及轴14当前实施为变速器的一部分。轴14当前借助两个滚动轴承支承在变速器的变速器壳体内(未示出)，两个滚动轴承中的相应一个滚动轴承布置在区段19中。区段19中的滚动轴承在此可以引入到变速器壳体中，例如压入相应的轴承容纳部中。另一齿轮12可以布置在轴14上，该另一齿轮例如可以抗相对转动地与轴14耦联。
在示例中，换挡拨叉20与导向杆26固定连接。换句话说，导向杆26的移动导致换挡拨叉20的相应的移动，或换挡拨叉20的移动导致导向杆26的相应的移动。
耦联设备10具有带有主轴25的机电致动器24。机电致动器24可以旋转地驱动主轴25。换句话说，机电致动器24可以导致主轴25围绕其纵轴线旋转。
图2示出了从上方看根据图1的耦联设备10的剖视图。当前，换挡拨叉20经由主轴螺母36与主轴25耦联。主轴25围绕其纵轴线的旋转导致主轴螺母36和由此换挡拨叉20沿主轴25(或沿主轴25的纵轴线)的移动。
因为换挡拨叉20不仅与主轴25耦联，而且与导向杆26耦联，所以由主轴25的旋转产生的并且不期望的剩余转矩(其被传递到换挡拨叉20)由导向杆26吸收。因此，该转矩不会从换挡拨叉20传递到换挡套管18，在那里由此可能发生摩擦损失和张紧。
主轴25、导向杆26和轴14当前相互平行地布置(也参见图1)。
主轴25当前以其背对机电致动器24的端部以旋转引导的方式容纳在主轴滑动衬套42中。主轴25利用其面对机电致动器24的另一端部以旋转引导的方式容纳在主轴滚动轴承44中。
导向杆26当前容纳在两个滑动衬套38中。在此，导向杆26的端部分别在每个滑动衬套38中被引导，使得导向杆26能够轴向移动。通过借助机电致动器24移动换挡拨叉20，导向杆26和换挡套管18也沿轴14轴向移动。
为了将齿轮或小齿轮21联接到轴14的联接。机电致动器24使主轴25沿第一旋转方向32旋转。这导致主轴螺母36、换挡拨叉20、导向杆26和换挡套管18沿联接方向34移动。
导向杆26被引导通过滑动衬套34，使得导向杆26的运动被限制为平行于轴14的运动。
类似于区段19中的滚动轴承地，滑动衬套38、主轴滑动衬套42和主轴滚动轴承44可以布置在变速器的变速箱壳体中。这在图2中由用于滑动衬套38和主轴滑动衬套42的阴影面示出。
为了将齿轮或小齿轮21与轴14分离，机电致动器24使主轴25沿第二旋转方向28旋转。这导致主轴螺母36、换挡拨叉20、导向杆26和换挡套管18沿分离方向30移动。
导向杆26当前具有两个止挡套筒40、41。它们同轴地布置在导向杆26上。止挡套筒40、41在此分别布置在换挡拨叉20与两个滑动衬套38中的一个之间。
止挡套筒40限制导向杆26沿分离方向30的运动，并且止挡套筒41限制导向杆26沿联接方向34的运动。

Claims (10)

1.一种用于将齿轮(21)联接到轴(14)和/或与轴分离的耦联设备(10)，其中，耦联设备(10)具有可沿轴(14)轴向移动的换挡套管(18)和换挡拨叉(20)，其中，通过移动换挡套管(18)，能够将齿轮(21)联接到轴(14)和/或与轴(14)分离，其中，换挡拨叉(20)与换挡套管(18)耦联，使得换挡套管(18)能够通过换挡拨叉(20)的驱动沿轴(14)移动，其特征在于，设置有一种具有主轴(25)的机电致动器(24)，其中，主轴(25)能够借助机电致动器(24)围绕其纵轴线旋转，其中，换挡拨叉(20)与主轴(25)耦联，使得换挡拨叉(20)能够通过主轴(25)的旋转运动沿轴(14)移动，并且其中，换挡拨叉(20)借助导向杆(26)被引导。
2.根据权利要求1所述的耦联设备(10)，其特征在于，主轴(25)、导向杆(26)和/或轴(14)彼此平行地布置。
3.根据权利要求1或2所述的耦联设备(10)，其特征在于，耦联设备(10)构造为，使得通过借助机电致动器(24)使主轴(25)沿第一旋转方向(32)旋转和因此沿联接方向(34)移动换挡拨叉(20)和换挡套管(18)，实现了将齿轮(21)联接到轴(14)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的耦联设备(10)，其特征在于，耦联设备(10)构造为，使得通过借助机电致动器(24)使主轴(25)沿第二旋转方向(28)旋转和因此沿分离方向(30)移动换挡拨叉(20)和换挡套管(18)，实现了将齿轮(21)与轴(14)分离。
5.根据前述权利要求中任一项所述的耦联设备(10)，其特征在于，换挡拨叉(20)通过主轴螺母(36)与主轴(25)耦联。
6.根据前述权利要求中任一项所述的耦联设备(10)，其特征在于，导向杆(26)具有两个滑动衬套(38)，其中，导向杆(26)的端部分别在每个滑动衬套(38)中被引导。
7.根据前述权利要求中任一项所述的耦联设备(10)，其特征在于，导向杆(26)具有一个或多个止挡套筒(40、41)，所述止挡套筒限制导向杆(26)在联接方向(34)和/或分离方向(30)上的运动。
8.根据前述权利要求中任一项所述的耦联设备(10)，其特征在于，主轴(25)利用其一个端部在主轴滑动衬套(42)中被引导。
9.根据前述权利要求中任一项所述的耦联设备(10)，其特征在于，主轴(25)利用其一个端部在主轴滚动轴承(44)中被引导。
10.一种变速器，尤其是用于电驱动装置的变速器，具有根据权利要求1至9中任一项所述的耦联设备(10)，其中，变速器具有齿轮(21)和/或轴(14)。
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