用于变速器换挡的设施制造技术

本发明专利技术涉及一种用于变速器换挡的设施，包括第一变速器部件和第二变速器部件(14)，其中，可轴向移动的换挡套筒(17)，其中该换挡套筒(17)和第二变速器部件(14)分别具有同步齿部(14a、17a)并且它们与彼此进入啮合。建议如下，同步齿部构造为变厚齿部(14a、17a)。

【技术实现步骤摘要】
用于变速器换挡的设施
本专利技术涉及一种依据权利要求1的前序部分的用于变速器换挡的设施。
技术介绍
本专利技术从一种换挡设施出发，如其以爪齿式换挡的概念公知的。在此，第一变速器部件通过可以轴向运动的换挡套筒或者滑动套筒与第二变速器部件连接。换挡套筒和待连接的变速器部件具有同步齿部或者换挡齿部(外齿部和内齿部)，它们通过轴向的彼此收嵌建立抗相对转动(drehfest)的连接，从而可以传递或者支撑扭矩。换挡套筒的对入应当在较小的转数差时，尽量在转数差为零时进行。由于强烈的转速升降率为此只有很短的时间段可供使用。因此在传统的同步齿部或爪齿齿部中，必需设置相对较大的侧隙，以便使得在预先给定的时间窗内爪齿的对入成为可能。然而过大的侧隙是不希望的。如在已知的爪齿式换挡中使用的那样，同步齿部具有相对简单的齿廓，例如梯形或者三角形。在运行齿部中(其中齿轮通过滚动相互啮合)使用其他的齿廓，例如渐开线型齿廓。也属于公知的运行齿部的是所谓的变厚齿部(Beveloidverzahnung)，也就是说用于锥形直齿轮的齿部，这些锥形直齿轮的转动轴线可以相对彼此相交、交叉或者平行地布置。通过申请人的DE10306935A1公知一种带有变厚齿轮的直齿轮级，所述变厚齿轮具有大小相同但是相反定向的锥角。为了减小扭转侧隙，变厚齿轮在轴向方向上由温度依赖的元件调节。因此公知的齿轮变速器涉及用于带有平行布置的轴的锥形直齿轮的变厚运行齿部。变厚运行齿部也公知地用于全轮驱动的汽车变速器中的所谓的半轴的驱动。通过申请人的DE102008042038A1公知一种带有相交的或者说交叉的转动轴线的用于汽车的传动系的变厚驱动装置。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，在开头提到的类型的换挡设施中，使得即使当转数差较大时也执行换挡过程成为可能。本专利技术的任务通过权利要求1的特征得以解决。有利的设计方案由从属权利要求中得出。依据本专利技术同步齿部构造为变厚齿部，其也标称为换挡齿部。该迄今为止仅公知为运行齿部的变厚齿部依据本专利技术作为换挡齿部使用。该变厚齿部是渐开线齿部，其中变位修正在齿宽上变化。由此达到，换挡齿部的齿在齿宽方向上变厚并且因此侧隙变小。在换挡行程的开始时，也就是在滑动套筒对入换挡齿部时，在周向上观察，齿相对窄，从而产生了相对大的侧隙。相反在换挡行程结束时齿相对厚，因此侧隙小。也就是侧隙在换挡行程的方向上减小。由此产生了如下的优点，即，即使在较大的转数差上进行接通和断开也是可能的。变厚齿部提供了连续加工的优点并且因此也提供了相对于公知的同步齿部的成本优势。根据一种优选的实施方式，变厚齿部构造为直齿齿部，也就是不具有螺旋角。直齿齿部提供了对称的换挡齿部的可能性，也就是说齿廓是对称的。根据另一种优选的实施方式变厚齿部构造为斜齿齿部并且具有螺旋角β，该螺旋角优选在大于0°并且小于3°的范围内并且特别优选2°。由于斜齿齿部，产生了非对称换挡齿部的可能性，也就是说齿廓不对称。根据另一种优选的实施方式变厚齿部的齿面具有齿面螺旋角βL和βR，该齿面螺旋角在直齿齿部上对于两个齿面是相同的。由此，在周向上观察，齿廓的厚度在齿宽方向上对称地增长。依据另一种优选的实施方式仅齿廓的一个齿面具有大于0°的齿面螺旋角，由此产生了不对称的齿廓。优选一个齿面具有大约4°的齿面螺旋角并且另一个齿面具有0°的齿面螺旋角。根据另一种优选的实施方式换挡套筒具有内换挡齿部，也标称为爪齿，而第二变速器部件具有外换挡齿部。因此该爪齿可以通过轴向移动移到第二变速器部件的换挡齿部上并因此引起换挡过程。此外在换挡行程开始时存在最大侧隙，并且在换挡行程结束时存在最小侧隙。根据另一种优选的实施方式第二变速器部件构造为行星齿轮组的环节。优选该环节可以构造为齿轮组的太阳轮，但也可以构造为行星架或者齿圈。因此行星齿轮组的相关的环节可以经由换挡套筒与第一变速器部件抗相对转动地连接。根据另一种优选的实施方式换挡套筒抗相对转动地受支撑，例如在变速器壳体上。由此行星齿轮组的环节可以制动。根据另一种优选的实施方式变速器构造为汽车的多档自动变速器。这意味着相对于传统的自动变速器，公知的多片式离合器和/或制动器形式的换挡元件可以因带有变厚换挡齿部的换挡元件之利而取消。由此节省了结构空间、重量和成本。附图说明本专利技术的实施例在附图中示出并且接下来详细说明，其中更多的特征和/或优点可以从说明和/或附图中得出。其中：图1示出带有变厚齿部的锥形直齿轮；图1a在透视图中示出单个齿；图2a、2b示出依据本专利技术的换挡齿部在不同换挡行程中的径向剖面；图3a、3b示出作为具有相同的齿面螺旋角的直齿齿部的对称的换挡齿部；图4a、4b示出作为具有不同的齿面螺旋角的斜齿齿部的非对称的换挡齿部，以及图5、6示出带有依据本专利技术的用于行星齿轮组的换挡齿部的、在不同换挡位置中的换挡元件。具体实施方案图1在半剖面图中示出具有变厚齿部1a和齿宽b的锥形直齿轮1。变厚齿部1a具有变位修正，该变位修正在齿宽b上变化。这通过不同的齿廓2、3、4表示，这些齿廓相应于变厚齿部1a的通过箭头A、B、C标示的位置上的径向截面。从该图示中看出，齿廓从前端面(箭头A)直到背面(箭头C)变厚，其中齿厚是在周向上测量的。在图1a中透视地示出了变厚齿部1a的单个齿5。齿5的前端部称为趾部5a并且齿5后端部被称为踵部5b。看出，趾部5a比踵部5b窄得多。由厚度变化产生了齿面螺旋角，该齿面螺旋角之后再详细说明。图2a、2b示出用于变速器部件6和滑动套筒或换挡套筒7的依据本专利技术的换挡齿部。可以构造为例如行星齿轮组的太阳轮的变速器部件6(参见图5、图6)具有外齿部6a，而换挡套筒7具有内齿部7a，两者相互齿啮合并且可以轴向，也就是在换挡方向上相对移动。两个齿部6a、7a都构造为具有齿面螺旋角的变厚齿部，该齿面螺旋角在内齿部和外齿部上相反分布。图2a示出在相应于整个换挡行程中间的换挡行程中的换挡齿部6a、7a。两个换挡齿部6a、7a之间的侧隙通过尺寸j1表示。图2b示出在变化了的换挡行程中的相同的换挡齿部6a、7b，该换挡行程位于依据图2a的位置之前2毫米。侧隙在这里以j2标称，其中可看出，j2比j1更大。由于变厚齿部的所选择的齿面螺旋角产生了依赖换挡行程(参见图5、图6)变化的侧隙，该侧隙在换挡行程开始时相对大并且在换挡行程结束时相对小。由此，在变速器部件6和换挡套筒7之间的较大的转数差上接通和断开也是可能的。此外更大的齿面螺旋角也有助于断开，也就是换挡套筒7的移出。图3a和图3b示出本专利技术的用于依据本专利技术的换挡齿部8a、9a的一种实施例，所述换挡齿部构造为直齿齿部并且具有对称的齿廓。变速器部件8的外齿部8a具有以βL和βR标称的齿面螺旋角。特别是从图3b可以看出，两个齿面的齿面螺旋角βL和βR相同。它们在一种优选的实施例中为2°。齿面螺旋角βL和βR对于变速器部件8的外齿部8a和换挡套筒9的内齿部9a相反。图4a和图4b示出本专利技术的用于变速器部件10和换挡套筒11的非对称的换挡齿部10a、11a的一种实施例。换挡齿部10a具有优选为2°的螺旋角β。齿面在一侧具有0°的齿面螺旋角βR并且在另一侧具有优选4°的齿面螺旋角βL。此外为0°的齿面螺旋角βR位于换挡齿部的推齿面上，而为4°的齿面螺旋角βL位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于变速器的换挡的设施，包括第一变速器部件和第二变速器部件(14)、能轴向移动的换挡套筒(17)，其中所述换挡套筒(17)和所述第二变速器部件(14)分别具有同步齿部(14a、17a)并且能够与彼此进入啮合，其特征在于，所述同步齿部构造为变厚齿部(6a、7a；8a、9a；10a、11a；14a、17a)。

【技术特征摘要】
2011.05.13 DE 102011075775.91.一种用于变速器的换挡的设施，包括第一变速器部件和第二变速器部件(14)、能轴向移动的换挡套筒(17)，其中所述换挡套筒(17)和所述第二变速器部件(14)分别具有同步齿部(14a、17a)并且能够与彼此进入啮合，其特征在于，所述同步齿部用作换挡齿部，所述换挡齿部构造为变厚齿部(6a、7a；8a、9a；10a、11a；14a、17a)，并且所述换挡齿部的齿在齿宽方向上变厚，所述变厚齿部构造为斜齿齿部(10a、11a)，并且具有0°＜β≤3°范围内的螺旋角(β)，所述变厚齿部具有如下齿廓(2，3，4)，所述齿廓的齿厚在齿宽(b)上变化，其中，齿厚变化由能选择的齿面螺旋角(βL、βR)确定，并且所述换挡...

【专利技术属性】
技术研发人员：米夏埃尔·席夫豪尔，约尔格·伯尔纳，加博尔·迪欧希，
申请(专利权)人：ZF腓德烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：