用於變速器的具有換擋接合套的離合裝置製造方法
2023-05-09 08:33:11 2
用於變速器的具有換擋接合套的離合裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於變速器的具有換擋接合套(2)的離合裝置(1)。換擋接合套(2)通過第一內齒(3)可選地將第一或第二換擋齒輪(7、8)的第一或第二接合齒圈(4、5)與輪轂體(10)的外齒(9)相連，並且其中換擋接合套(2)具有第二內齒(11)，換擋接合套(2)藉助第二內齒與第二換擋齒輪(8)的第二接合齒圈(5)嚙合，並且同時通過第一內齒(3)與第一換擋齒輪(7)的第一接合齒圈(4)嚙合，使得輪轂體(10)空轉。
【專利說明】用於變速器的具有換擋接合套的離合裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明設計一種用於變速器的具有換擋接合套的離合裝置。
【背景技術】
[0002]由專利文獻US4809832已知一種同步換擋機構，其具有可轉動地設置在軸上的換擋齒輪。該機構還具有抗扭地設置在軸上的圓柱形輪轂體。換擋接合套在其內側具有齒形，該齒形與輪轂體的外部齒形穩定地嚙合。該換擋接合套能夠在輪轂體上沿軸向滑移，並且能夠通過同步裝置與換擋齒輪的接合齒圈嚙合。通過這種已知的離合裝置可行的是，第一換擋齒輪與輪轂體耦連或第二換擋齒輪藉助相同的換擋接合套與輪轂體耦連並且進而與傳動軸耦連。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題在於，提供一種用於變速器的具有換擋接合套的離合裝置，其能夠提供另外的傳動方案或變速方案。
[0004]所述技術問題通過一種用於變速器的具有換擋接合套的離合裝置解決，其中換擋接合套通過第一內齒可選地將第一或第二換擋齒輪的第一或第二接合齒圈與輪轂體的外齒相連，並且其中換擋接合套具有第二內齒，換擋接合套藉助第二內齒與第二換擋齒輪的第二接合齒圈哨合，並且同時通過第一內齒與第一換擋齒輪的第一接合齒圈哨合，使得輪轂體空轉。
[0005]這種離合裝置的優點在於，提供了其它的傳動方案，而不必增多換擋齒輪的數量。換擋接合套僅軸向延伸上延長輪轂體外齒的寬度，以便在兩個換擋齒輪與換擋接合套嚙合的過程中輪轂體能空轉。這種換擋齒輪與換擋接合套組合的前提在於，換擋齒輪未與抗扭設置的齒輪、例如傳統的輸出軸的輸出齒輪嚙合。反而，這種新的離合裝置能夠以有利的方式用於自動變速器，其中相互嚙合的齒輪的主要部分與該新型離合裝置配合作用。這種新型離合裝置特別有利地用於具有三個或更多傳動軸的自動變速器中。
[0006]在本發明另一種實施形式中，第一換擋齒輪具有第一接合齒圈，並且可轉動地支承在傳動軸上。相應地第二換擋齒輪具有第二接合齒圈並且同樣可轉動地支承在傳動軸上。與之不同的是，輪轂體抗扭地並且軸向固定地固定在傳動軸上並且具有直線形的外齒。換擋接合套通過其第一內齒和與其第一內齒相間隔的第二內齒在第一和第二接合齒圈之間可軸向移動地定位在四個軸向位置上。
[0007]其中，在換擋接合套的第一軸向空擋位置上，第一內齒與輪轂體的外齒嚙合，使得兩個換擋齒輪空轉。在換擋接合套的第二軸向位置上，第一內齒與輪轂體的外齒以及第一接合齒圈嚙合，而第二換擋齒輪空轉。在換擋接合套的第三軸向位置，第一內齒與輪轂體的外齒以及第二接合齒圈嚙合，而第一換擋齒輪空轉。在換擋接合套的第四軸向位置中，第一內齒與第一換擋齒輪的接合齒圈嚙合，並且第二內齒與第二換擋齒輪的第二接合齒圈嚙合，而輪轂體空轉。通過換擋接合套的四個軸向位置藉助兩個相互間隔的內齒可以在變速器中、尤其在自動變速器中擴大可組合的傳動比。
[0008]其中，換擋接合套的內齒的寬度與輪轂體的外齒以及換擋接合套的兩個內齒之間的間距這樣相互適配，使得能夠實現換擋接合套的四個換擋位置。
[0009]在本發明的另一種實施形式中，換擋接合套的第一和第二內齒之間的軸向間距大於輪轂體的外齒的寬度。因此保證輪轂體在換擋接合套的兩個內齒之間的區域中能夠空轉。
[0010]此外規定，第一內齒沿軸向的寬度大於或等於輪轂體外齒的寬度，其中，換擋接合套的第一內齒的寬度必須保證，在第二軸向位置上第一內齒與輪轂體的外齒以及第一換擋齒輪的接合齒圈嚙合。
[0011 ] 在本發明另一種實施形式中，第二內齒沿軸向的寬度至少相當於第二接合齒圈的覽度。
[0012]在本發明另一種實施形式中，換擋接合套沿軸向的寬度至少與輪轂體的外齒寬度的兩倍與第二接合齒圈的寬度的兩倍之和相當或相等。這種換擋接合套因此具有明顯大於傳統換擋接合套的長度。
[0013]此外，離合裝置具有分別配備至少一個同步環的同步裝置，其中同步環具有圓錐形接合面以及外齒圈。同步裝置設置在第一接合齒圈的一側和第二接合齒圈的兩側。
[0014]為了保證換擋接合套進入三個換擋位置的同步性，離合裝置在另一種實施形式中具有三個分別配備至少一個同步環的同步裝置，該同步環具有圓錐形接合面和也稱為鎖定齒圈的外齒圈。其中，第一個這種同步環朝第一接合齒圈的一側定向，而另外兩個同步環設置在第二接合齒圈的兩側。兩側或在兩側聯繫上下文是指一個同步環設置在第二接合齒圈的左側並且另一同步環設置在第二接合齒圈的右側。
[0015]本發明的另一實施形式涉及一種變速器，其具有按照前述實施形式之一所述的離合裝置，其中，換擋接合套能夠可選地在四個軸向位置與輪轂體的外齒和/或換擋齒輪的接合齒圈嚙合。
[0016]此外，本發明的另一實施形式涉及具有相應變速器的汽車，其中這種變速器優選自動地根據驅動力矩載荷被操作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]以下結合附圖進一步闡述本發明的實施形式。在附圖中:
[0018]圖1示出按照本發明的實施形式的、具有處於第一軸向空擋位置的換擋接合套的離合裝置的原理圖；
[0019]圖2示出按照圖1的、具有處於第二軸向位置的換擋接合套的離合裝置的原理圖；
[0020]圖3示出按照圖1的、具有處於第三軸向位置的換擋接合套的離合裝置的原理圖；
[0021]圖4示出按照圖1的、具有處於第四軸向位置的換擋接合套的離合裝置的原理圖；
[0022]圖5示出按照圖1的、具有處於第一軸向空擋位置的換擋接合套以及帶有三個同步裝置的離合裝置的原理圖；[0023]圖6示出按照圖5的、具有處於朝第二軸向位置的過渡位置中的換擋接合套的離合裝置的原理圖；
[0024]圖7示出按照圖5的、具有處於第二軸向位置的換擋接合套的離合裝置的原理圖；
[0025]圖8示出按照圖5的、具有處於朝第三軸向位置的過渡位置中的換擋接合套的離合裝置的原理圖；
[0026]圖9示出按照圖5的、具有處於第三軸向位置的換擋接合套的離合裝置的原理圖；
[0027]圖10示出按照圖5的、具有處於朝第四軸向位置的過渡位置中的換擋接合套的離合裝置的原理圖；
[0028]圖11示出按照圖5的、具有處於第四軸向位置的換擋接合套的離合裝置的原理圖。
【具體實施方式】
[0029]圖1示出按照本發明的實施形式的、具有處於第一軸向空擋位置A的換擋接合套2的離合裝置I的原理圖，該空擋位置位於第一換擋齒輪7和第二換擋齒輪8之間，所述兩個齒輪可轉動地設置在傳動軸12上。在換擋齒輪7和換擋齒輪8之間具有寬度為bn的外齒9的輪轂體10抗扭地設置在傳動軸12上。
[0030]與傳動軸12抗扭地相連的輪轂體10的外齒9在換擋接合套2的第一空擋位置A中與換擋接合套2的第一內齒3嚙合。第一內齒3具有與外齒寬度比相當的寬度b」此夕卜，換擋接合套2具有寬度為IDii的第二內齒11,其與第一內齒相距距離a地設置。在換擋接合套2的第一軸向空擋位置A上，第一內齒3與輪轂體10的外齒9嚙合。
[0031]第一換擋齒輪7具有在換擋接合套2的位置A中未與換擋接合套2的內齒嚙合的接合齒圈4，因此第一換擋齒輪7空轉地設置在傳動軸12上。這同樣適用於第二換擋齒輪8，其寬度為bk的接合齒圈5同樣未與處於軸向空擋位置A上的換擋接合套2的內齒3或11相連。因此第一換擋齒輪8空轉地設置在傳動軸12上。
[0032]換擋接合套2的兩個內齒3和11的間距a這樣設定，使得換擋接合套2的兩個內齒3和11能夠與換擋齒輪7和8的兩個接合齒圈4和5相連，而同時換擋接合套的內齒不會與輪轂體10的外齒9嚙合，因此在圖4所示的換擋接合套2的第四位置D上，輪轂體10能夠空轉。由此得出，換擋接合套2沿軸向的寬度bs必須大於輪轂體10的外齒9的寬度的兩倍以及第二內齒11的寬度bn的兩倍。在此寬度bn至少與第二換擋齒輪8的第二接合齒圈的寬度bk —致或相等或相當。
[0033]圖2示出按照圖1的、具有處於第二軸向位置B的換擋接合套2的離合裝置I的原理圖。換擋接合套2的第一內齒3在第二軸向位置B上與輪轂體10的外齒9嚙合並且同時與第一換擋齒輪7的第一換擋齒圈4嚙合，因此換擋齒圈7通過接合齒圈4、換擋接合套2的第一內齒3以及輪轂體10的外齒9抗扭地與傳動軸12相連。在換擋接合套2的第二軸向位置B上，第二換擋齒輪8空轉。
[0034]圖3示出按照圖1的、具有處於第三軸向位置C的換擋接合套2的離合裝置I的原理圖。在該軸向位置C上，換擋接合套2的內齒3既與輪轂體10的外齒9嚙合，也與第二換擋齒輪8的第二接合齒圈5嚙合，因此在換擋接合套2的第三軸向位置C中，第一換擋齒輪7空轉，而第二換擋齒輪8通過第二接合齒圈5、換擋接合套2的內齒3和輪轂體10的外齒9與傳動軸12抗扭地相連。
[0035]圖4示出按照圖1的、具有處於第四軸向位置D的換擋接合套2的離合裝置I的原理圖，其中換擋接合套2的第一內齒3與第一換擋齒輪7的第一接合齒圈4嚙合，並且同時換擋接合套2的第二內齒11與第二換擋齒輪8的第二接合齒圈5嚙合。當具有外齒9的輪轂體10空轉時，兩個換擋齒輪7和8耦連並且不與傳動軸12相連。在這種結構設置中，換擋齒輪7和8可與其它齒輪嚙合，這些其它齒輪以相似方式可與傳動軸、例如驅動軸或輸出軸耦連。
[0036]此外，在後續的圖5至11中顯示換擋接合套2與三個同步裝置的配合作用，用於實現在如圖1-4中所示各個軸向位置之間的同步過渡。
[0037]圖5示出按照圖1的、具有處於第一軸向空擋位置A的換擋接合套2的離合裝置的原理圖，該離合裝置具有三個同步裝置13、13』、13』』用於實現換擋接合套2同步切換到另外三個軸向位置B、C和D。為此，設置用於第一換擋齒輪7的第一同步裝置13，使得換擋接合套2朝第二軸向位置B同步地過渡。
[0038]在換擋齒輪8的接合齒圈5的側面還設置第二同步裝置13』，用於實現換擋接合套2朝第三軸向位置C的同步過渡。最後在接合齒圈5的與第二同步裝置13』對置的側面設置第三同步裝置13』』，其結合第一同步裝置13的作用，用於實現換擋接合套2朝第四軸向位置的同步過渡。
[0039]在圖5所示的換擋接合套2的軸向空擋位置A上，同步裝置13、13』或13』 』沒有動作，因此同步環14的錐狀接合面15、15』和15』』及其外齒圈16、16』和16』』空轉。
[0040]圖6示出按照圖5的、具有處於朝第二軸向位置B的過渡位置B』中的換擋接合套2的離合裝置I的原理圖。為此，換擋接合套2沿箭頭方向X朝同步環14滑移，同步環14通過接合錐面15與換擋齒輪7的輪轂摩擦配合，因此在換擋齒輪7和換擋接合套2之間的同步過程中，換擋接合套2的第一內齒3通過越過同步環14的鎖定齒圈16與第一換擋齒輪7的接合齒圈4相嚙合，如下一圖7所示。
[0041]圖7示出按照圖5的、具有處於朝第二軸向位置B中的換擋接合套2的離合裝置I的原理圖，其中換擋接合套2的第一內齒3與輪轂體10的外齒9嚙合並且同時與第一換擋齒輪7的第一接合齒圈4嚙合，而第二換擋齒輪8空轉。
[0042]圖8示出按照圖5的、具有處於朝第三軸向位置C的過渡位置C』中的換擋接合套2的離合裝置I的原理圖，其中換擋接合套2沿箭頭方向Y軸向位移。其中形成第二同步環14』的接合錐面15』的摩擦配合，藉助該摩擦配合第二換擋齒輪8被加速，因此在換擋齒輪8和換擋接合套2的同步過程中換擋接合套2的第一內齒3通過第二同步環14』的外齒圈或鎖定齒圈16』軸向地嚙合入第二換擋齒輪8的接合齒圈5中，如圖9所示。
[0043]圖9示出按照圖5的、具有處於第三軸向位置C的換擋接合套2的離合裝置I的原理圖。在該位置C上換擋接合套2的內齒3與輪轂體10的外齒9嚙合，並且同時與第二換擋齒輪8的接合齒圈5嚙合，因此第二換擋齒輪8通過換擋接合套2以及輪轂體10與傳動軸12抗扭地相連，而第一換擋齒輪7空轉。
[0044]圖10示出按照圖5的、具有處於朝第四軸向位置D的過渡位置D』中的換擋接合套2的離合裝置I的原理圖。為此換擋接合套2沿軸向的X方向滑移，並且換擋接合套2的第二內齒11通過第三同步環14』 』以圓錐形接合面15』 』與第二換擋齒輪8的輪轂體摩擦配合，使得第二換擋齒輪8與第一換擋齒輪7同步運行，第一換擋齒輪7已經通過第一換擋齒輪7的第一接合齒圈4與換擋接合套2的第一內齒3嚙合。一旦兩個換擋齒輪7和8達到同步運行，則同步裝置13』』的外齒圈16』』與第二換擋齒輪8的接合齒圈5相連，並且換擋接合套2處於其第四軸向位置D，如圖11所示。
[0045]圖11示出按照圖5的、具有處於第四軸向位置D的換擋接合套2的離合裝置I的原理圖，在該位置上兩個換擋齒輪7和8相耦連並且可轉動地支承在傳動軸12，而輪轂體10的外齒9不與換擋接合套2的內齒3或11嚙合，因此輪轂體10連同傳動軸12自由地、獨立於換擋齒輪7和8地空轉。
[0046]雖然在前述說明中介紹了至少一個實施例，但也可實施各種各樣的改變和變型。所述的實施形式只理解為舉例並不會限制本發明的範圍、可應用性或配置。所述的說明部分對本領域技術人員來說給出的僅僅是一種將本發明轉換成至少一種實施方式的指導，其中，在有利的實施形式中所介紹的各元件在功能和布置上可以進行各種各樣的改變，只要不違背權利要求書及其等同技術方案所要求的保護範圍即可。
[0047]附圖標記清單
[0048]I離合裝置
[0049]2換擋接合套
[0050]3第一內齒
[0051]4第一接合齒圈
[0052]5第二接合齒圈
[0053]7第一換擋齒輪
[0054]8第二換擋齒輪
[0055]9 外齒
[0056]10輪轂體
[0057]11第二內齒
[0058]12傳動軸
[0059]13同步裝置
[0060]13』同步裝置
[0061]13』』同步裝置
[0062]14 同步環
[0063]14』 同步環
[0064]14』，同步環
[0065]15圓錐接合面
[0066]15』圓錐接合面
[0067]15』』圓錐接合面
[0068]16外齒圈
[0069]16』 外齒圈
[0070]16』』 外齒圈[0071]a 間距
[0072]A第一軸向位置
[0073]B第二軸向位置
[0074]C第三軸向位置
[0075]D第四軸向位置
[0076]bi第一內齒的寬度
[0077]bn第二內齒的寬度
[0078]bk接合齒圈的覽度
[0079]bn輪轂體的外齒的寬度
[0080]bs換擋接合套的寬度
【權利要求】
1.一種用於變速器的具有換擋接合套(2)的離合裝置(I)，其中，所述換擋接合套(2)通過第一內齒(3)可選地將第一或第二換擋齒輪(7、8)的第一或第二接合齒圈(4、5)與輪轂體(10)的外齒(9)相連，並且其中換擋接合套(2)具有第二內齒(11)，換擋接合套(2)藉助第二內齒與第二換擋齒輪(8)的第二接合齒圈(5)嚙合，並且同時通過第一內齒(3)與第一換擋齒輪(7)的第一接合齒圈(4)嚙合，使得輪轂體(10)空轉。
2.按照權利要求1所述的離合裝置，其中， -第一換擋齒輪(7)可轉動地支承在傳動軸(12)上並且具有第一接合齒圈(4)， -第二換擋齒輪(8)可轉動地支承在傳動軸(12)上並且具有第二接合齒圈(5)， -輪轂體(10)抗扭地並且軸向固定地固定在傳動軸(12)上並且具有直線形的外齒(9)，其中，換擋接合套⑵具有第一內齒⑶和與第一內齒⑶相間隔的第二內齒(11)，並且能夠在第一和第二接合齒圈(4、5)之間的四個軸向位置(A、B、C、D)上可軸向位移地定位。
3.按照權利要求2所述的離合裝置，其中，在換擋接合套(2)的第一軸向空擋位置(A)上，第一內齒(3)與輪轂體(10)的外齒(9)嚙合，使得兩個換擋齒輪(7、8)空轉；在換擋接合套(2)的第二軸向位置(B)上,第一內齒(3)與輪轂體(10)的外齒(9)以及第一接合齒圈(4)嚙合，而第二換擋齒輪(8)空轉；在換擋接合套(2)的第三軸向位置(C)上，第一內齒(3)與輪轂體(10)的外齒(9)以及第二接合齒圈(5)嚙合，而第一換擋齒輪(7)空轉；在換擋接合套(2)的第四軸向位置(D)中，第一內齒(3)與第一換擋齒輪(7)的接合齒圈(4)嚙合，並且第二內齒(11)與第二換擋齒輪(8)的第二接合齒圈(5)嚙合，而輪轂體(10)空轉。
4.按照前述權利要求之一所述的離合裝置，其中，換擋接合套(2)的第一和第二內齒(3,11)之間的軸向間距(a)大於輪轂體(10)的外齒(9)的寬度(bn)。
5.按照前述權利要求之一所述的離合裝置，其中，第一內齒(3)沿軸向的寬度(bD大於或等於輪轂體(10)的外齒(9)的寬度(bn)。
6.按照前述權利要求之一所述的離合裝置，其中，第二內齒(11)沿軸向的寬度(bn)至少相當於第二接合齒圈(5)的寬度(bk)。
7.按照前述權利要求之一所述的離合裝置，其中，換擋接合套(2)沿軸向的寬度(bs)至少與輪轂體(10)的外齒(9)的兩倍寬度(2bn)與第二接合齒圈(5)的兩倍寬度(2bn)之和相當。
8.按照前述權利要求之一所述的離合裝置，其中，分別配備至少一個同步環(14)的同步裝置(13)設置在第一接合齒圈(4)的一側和第二接合齒圈(5)的兩側，其中，所述同步環具有圓錐形接合面(15)以及外齒圈(16)。
9.一種變速器，其具有按照前述權利要求之一所述的離合裝置，其中，換擋接合套(2)能夠可選地在四個軸向位置(A、B、C、D)與輪轂體(10)的外齒(9)和/或換擋齒輪(7、8)的接合齒圈(4、5)嚙合。
10.一種汽車，具有按照權利要求9所述的變速器。
【文檔編號】F16D23/06GK103573847SQ201310303260
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月18日 優先權日:2012年7月28日
【發明者】C.孔澤 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司