具有安装在一个轴上的相互啮合的齿轮的变速箱制造技术

一种有一个输入轴２，一个输出轴４和一个中间轴６的变速箱１。一个安装在输入轴２上的头戴式耳机形齿轮８与安装在中间轴６上的第一中间轴齿轮１０相互啮合。第二中间轴齿轮１２与安装在输出轴４上的一个相应的齿轮１６相互啮合。第一、第二中间轴齿轮１０、１２通过相互接合结构互锁，该接合结构包括例如两个齿轮１０、１２中的一个的凸出部分，和两个齿轮１０、１２中的另一个的一个容纳该凸出部分的凹进部分。互锁上述两个齿轮可以防止在例如扭矩峰值的情况下，其中的一个齿轮相对于另一个齿轮旋转。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变速箱，尤其是机动车的变速箱，即一个安装在轴上用于将发动机的驱动转换为可用的动力的齿轮结构。
技术介绍
机动车的变速箱通常包括一个以发动机驱动的输入轴和一个接合到车轴的输出轴。可以利用一个离合器使发动机驱动同输入轴接合和脱开。输入轴和输出轴可以同心地排列，并且在它们旁边间隔一定距离并与它们平行处，可以有另一个通常所知的中间轴或副轴。安装在输入轴上的可以是一个形成所谓的头戴式耳机形齿轮的一部分的齿轮。该头戴式耳机形齿轮可以和中间轴上的一排齿轮中的一个啮合。中间轴齿轮的其余部分(例如，另外四个齿轮)可以和输出轴上的一排齿轮中的相应齿轮啮合。每个中间轴齿轮和它的相应输出轴齿轮提供一个不同的传动比。从输入轴到输出轴的驱动传送链顺序经过头戴式耳机形齿轮、中间轴齿轮和输出轴齿轮。一些机动车变速箱，尤其是那些例如卡车等用于重载的机动车的变速箱，有多个中间轴。通过经由例如多对中间轴齿轮将驱动从输入轴传送到输出轴，每个中间轴齿轮的总负载、因而其上的应力可以显著地减少，其中，每个中间轴齿轮都安装在两个相对的中间轴中的一个上。最普遍的是，输出轴齿轮配备有某种形式的离合器机构，通过该机构，输出轴齿轮可以同输出轴接合或脱开。确定了哪个齿轮被接合，就可以通过一个档位选择机构确定输入输出驱动比。在这样的结构里，中间轴齿轮可以同中间轴固定在一起。另外，中间轴齿轮也可以选择性地与中间轴接合，这时，输出轴齿轮可以同输出轴固定在一起。齿轮可以通过例如机械加工或锻造而形成。被设计成位于一轴上相邻位置的两个或更多的齿轮可以一起成形。相邻齿轮的锻造受尺寸限制。因此，齿轮通常是单独成形的。可以通过例如过盈配合或压配合或通过将齿轮用键固定或销连接在轴上而使一个齿轮同各自的轴固定在一起。在很大程度上，过盈配合这种方式对于进行固定是完全足够的。但是，它的局限性在于它在所谓的扭矩峰值的情况下可能出现的变化。扭矩峰值可能由猛烈的档位选择引起，该档位选择可能导致引入突然和意想不到的输入驱动。因此，一个过盈配合齿轮可能被应用于超过配合的摩擦限制的力。结果，齿轮可能滑动并不再随着各自的轴转动。这可以造成可能产生安全隐患的车轴驱动损失例如，一辆爬坡的卡车的驱动损失可能有潜在的危险后果。另外，齿轮可能被错位以致缩短其使用寿命。
技术实现思路
本专利技术提供了一个包括至少一个轴和至少两个安装在该轴或每个轴上的齿轮的变速箱，其中，该至少两个齿轮的两个相邻齿轮有相互接合的结构。该相互接合结构限制上述两个齿轮中的一个相对于另一个转动。实际上，两个相邻的齿轮是互锁的。在输出轴齿轮和输出轴脱开以及中间轴齿轮同中间轴固定在一起的情况下，正是相邻的中间轴齿轮将需要有相互接合的结构。该变速箱可以有多个中间轴，并且每个中间轴上的相邻齿轮都可能需要有相互接合的结构。在中间轴齿轮同中间轴脱开以及输出轴齿轮同输出轴固定在一起的情况下，正是相邻的输出轴齿轮将需要有相互接合的结构。相互接合结构可以包括两个相邻齿轮中的一个的至少一个凸出部分和两个相邻齿轮中的另一个的一个容纳该凸出部分的凹进部分。优选地，该凸出部分是钝锯齿形，而该凹进部分成相应的形状。然而，该凸出部分也可以是正方形、矩形、弓形、锯齿形、渐开线形、摆线形或任何可以通过与凹进部分的相应形状相结合而使两个齿轮相互接合的形状。另外还优选的是，两个相邻齿轮中的每一个都有一个接合表面，该接合表面是轴向端表面，齿轮通过其与相邻齿轮接合，并且，凸出部分从一个齿轮的接合表面延伸，而容纳该凸出部分的凹进部分位于另一齿轮的接合表面内。还优选的是，接合表面和凸出部分之间的接合处是切成圆弧形的。这样的圆弧减少了齿轮上的应力集中。也是为了减少应力集中，可以使接合处切入接合表面。另外，相互接合结构也可以包括用于将两个相邻齿轮固定在一起的结构。该用于固定的结构可以包括用于螺栓连接、螺钉连接、粘合或焊接两个相邻齿轮的结构。在两个相邻中间轴齿轮设有相互接合结构的情况下，两个相邻齿轮中的一个可以与输入轴上的一个齿轮相互啮合，而另一个可以与输出轴上的齿轮相互啮合。另一方面，两个相邻齿轮都可以同输出轴上的相应齿轮相互啮合。两个相邻齿轮中的至少一个可以过盈或压配合在各自的轴上。可以使两个以上的相邻齿轮具有相互接合的结构。本专利技术还提供了一个变速箱，它包括一个轴，至少两个安装在该轴上的齿轮，和用于互锁该至少两个齿轮的两个相邻齿轮以限制两个相邻齿轮中的一个相对于另一个旋转的装置。两个齿轮中的至少一个可以过盈或压配合在各自的轴上。本专利技术也提供了一种制造变速箱的方法，包括提供一个轴，在该轴上安装一个第一齿轮，并以和第一齿轮相互接合的方式安装一个第二齿轮。第一和第二齿轮可以被安装成使第一齿轮上的凸出部分能够被第二齿轮的凹进部分容纳。第一和第二齿轮中的至少一个可以被间隙或压配合在该轴上。另外，本专利技术还提供了一种制造两个相邻地安装在一个变速箱的一个轴上的齿轮的方法，包括使每个齿轮成形为当两个齿轮被安装到轴上时可以相互接合的形状。优选的是，通过锻造这种有利的方式实现以上成形，因为和机械加工相比，锻造提供了相对更坚实的成品。锻造也是一种更便宜的成形方式。另外优选的是，可以使齿轮中的一个形成一个凸出部分，而使另一个形成有一个容纳该凸出部分的凹进部分。在齿轮通过锻造而成形的情况下，凸出部分可以是一种方便将齿轮从锻模中取出的形状。每个齿轮都可以在锻造后被精加工。附图说明现在将参考下面的附图通过例子对本专利技术进行描述，其中图1是根据本专利技术的一个方面的单中间轴机动车变速箱的侧截面视图；和图2是用于图1所示变速箱的两个相邻中间轴齿轮的一个侧视图。具体实施例方式参考图1，一个通常用1表示的卡车变速箱有一个输入轴2和一个与输入轴2同心排列的输出轴4。一个中间轴6与输入和输出轴2、4的同心转动的轴平行，并且距其一定距离设置。一个头戴式耳机形齿轮8安装在输入轴2的一端。该齿轮与安装在如图所示的中间轴6的左手端的第一中间轴齿轮10相互啮合。输入轴2通过一个离合器(未示出)接合到发动机(未示出)上。输出轴4被间接地接合到车轴(未示出)上。第二中间轴齿轮12(图中在右侧)相邻第一中间轴齿轮10安装，并与第三和第四中间轴齿轮14a，14b邻接。因此，该四个中间轴齿轮10、12、14a，14b按以下顺序安装并排成一行第一齿轮与第二齿轮12相邻，第二齿轮12与第三齿轮14a相邻。第三齿轮和第四齿轮14a，14b作为一个整体一起成形。第一、第二、第三和第四齿轮中间轴齿轮10、12、14a，14b中的每个都压配合在中间轴6上，并利用摩擦来保持定位。一个作为中间轴的一部分而形成的第五齿轮15与第三齿轮和第四齿轮齿轮14a，14b相邻。第二、第三、第四和第五中间轴齿轮12，14a，14b，15分别与安装在输出轴4上的相应齿轮16、18、20、21相互啮合。一个通常以22表示的档位选择装置决定输出轴齿轮16、18、20、21中的哪一个被锁在输出轴4上，并因而对应于输出轴齿轮16、18、20、21中被选择的齿轮，经由头戴式耳机形齿轮8，第一中间轴齿轮10，和中间轴齿轮12，14a，14b，15传送驱动。中间轴齿轮12、14a，14b、15和输出轴齿轮16、18、20、21的每一个组合都提供了一个不同的传动比。因此，输入驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括至少一个轴和至少两个安装在该轴或每个轴上的齿轮的变速箱，其特征在于，该至少两个齿轮的两个相邻齿轮有相互接合的结构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A莫森，D泰勒，D科恩斯，G霍金斯，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]