用于机动车辆的手动传动装置的传动器、具有传动器、传动轴和传动齿轮的组件以及传动装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于在传动轴(10)和可旋转安装在所述传动轴(10)上的传动齿轮(12、14)之间产生旋转固定连接的传动器，其包括传动盘(20)和与传动盘(20)关联的离合器齿(24)，其特征在于，所述传动盘(20)在其外部设有传动齿(25)。本发明进一步涉及一种具有传动轴、可旋转安装在所述传动轴上的至少一个传动齿轮(12,14)和这种传动器的组件以及具有这种组件的传动装置，其中传动装置包括设有阻止齿(80)的外壳(82)，传动齿(25)能够与阻止齿(80)接合。
【专利说明】
用于机动车辆的手动传动装置的传动器、具有传动器、传动轴和传动齿轮的组件以及传动装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于特别是机动车辆的手动传动装置的传动器、具有传动器、传动轴和传动齿轮的组件以及传动装置。
【背景技术】
[0002]在手动传动装置中，因为它们特别是在机动车辆中使用，所以同步组件用来产生在传动轴和传动齿轮或布置在传动轴作为惰轮的齿轮之间的旋转固定连接。在换档操作的第一步骤中，该同步组件确保了要移位的传动齿轮的速度适于传动轴的速度。在第二步骤中，然后产生在传动轴和传动齿轮之间的旋转固定连接。然后相应的齿轮被接合。
[0003]公知同步组件作为基本组件包括同步器毂、容纳在其中的推进件、同步器环以及选择器套筒。在选择器套筒的致动之后，该同步器环中的一个经由推进件和/或经由阻塞斜面被按压抵靠摩擦表面，它与要被移位的传动齿轮相关联。当传动齿轮的速度与传动轴的速度同步时，选择器套筒可以通过完全被移位，以便它接合到与传动齿轮关联的一齿。以这种方式，旋转固定连接从同步器毂突出到传动齿轮。
[0004]同样已知替代同步器毂的同步组件也使用了所谓的传动器，它一般来说结合了同步器毂、推进件和选择器套筒的功能。具有这种同步组件的传动装置的基本结构将在下面参考图1-图8进行解释。
[0005]传动装置包含传动轴10，在其上布置两个传动齿轮12、14。两个传动齿轮12、14被设计为空转齿轮，即可以相对于传动轴旋转。传动齿轮齿16是非旋转地相关联于每个传动齿轮12、14。相同的作为被提供为在单独的部件17上的内齿，其牢固地与相应的传动齿轮
12、14相连接。
[0006]在两个传动齿轮12、14之间布置传动器18，其在这里由传动盘20和两个离合器盘22形成。这两个离合器盘22被布置在传动盘20—侧和另一侧上，并且包括离合器盘外齿24以及离合器盘内齿26。外齿24被设计成与传动齿轮齿16互补并且内齿26与传动轴齿28接合。因此，在周向中离合器盘22与传动轴10不可转动地联接，但可在传动轴上轴向移位。
[0007]同步器环30每个都被布置在传动盘20的一侧和另一侧上，其可以和与对应的传动齿轮12、14相关联的摩擦表面32合作。两个同步器环包括:多个承载件34(其在传动盘20中的凹部36中延伸)和两个直径相对的连接凸起38(其通过在传动盘20中的连接开口 40延伸)(具体参见图3)。连接突片38用于轴向相互联接两个同步环。在联接条件下(参见图4)，两个同步环30的承载件34的自由端接近彼此面对。
[0008]在每个凹陷36中布置推进件42 (具体参见图5和6)，其每个都通过弹簧44在径向方向被推到外部。在每个推进件的径向外端处形成预同步表面46，其抵靠在径向内侧上在承载件34的自由端处形成的预同步斜面48(参照图7)。相对的承载件34的预同步斜面48被对准，使得具有大开口角度的V被形成，其前端径向指向外面。
[0009]在承载件34处形成阻挡面50，其如在周向看相对倾斜对准的凹槽36的边缘。这里同样，阻挡面50在相对的承载件34处形成V，其中相对的承载件的两个V的前端朝向凹部36的中心。
[0010]所描述的同步组件以以下方式操作:当齿轮被接合时，例如其包含传动齿轮14时，传动器18在图1的箭头P方向借助于换档叉(未示出)在传动轴10上轴向移位。在第一步骤中，这被称为预同步，两个同步环30由推力件42，更确切地由接合左同步器环30的左预同步斜面48的推进件42的预同步表面46被运送到左侧，使得同步器环30与摩擦表面32摩擦接入口 ο
[0011]传动轴10的速度通常不对应于传动齿轮的速度，使得在同步器环30和摩擦表面32之间存在速度差。这导致沿周向(见图8中的箭头U)承载同步环，由此，阻挡表面50与凹部36的上边缘接触，如图8所示。由于阻挡表面50的倾斜对准，存在所产生的力分量，其防止传动盘20相对于承载件34的移位；只要速度差存在，则所产生的摩擦力矩引起阻挡表面50保持按压抵靠凹槽36的边缘的事实。同步器环支撑在摩擦表面32上并且不能进一步轴向移位。
[0012]仅当速度差减小时由阻挡表面50所施加的阻挡力减小，从而由于在与箭头U方向相反的周向中阻挡表面50的倾斜对准，这提供了通过传动器的移位，导致使传动盘20的凹部36的边缘可移位阻挡表面50。同时，推进件42由倾斜地附接预同步斜面48向下压缩抵靠弹簧44的作用。从而，传动器可以轴向移位到这样的程度，即离合器22的外齿24接合到与传动齿轮14相关联的传动齿轮齿16。以这种方式，要被接合的传动轴10与传动齿轮14之间的旋转固定连接被产生。
[0013]与所示实施例相反，例如，当在长度和角度的精确限定的阻塞倒角只存在于一个部件时，也是足够的。在相对的组件例如传动器处的互补倒角便于与阻塞倒角全面接触。在原则上，例如两个腔室之一可能也被省略或设计成隆起的。
[0014]为了释放换挡，传动器18在相反的方向中被移位回到其空档，从而两个同步器环30也再次设置回到空档。在该位置中，消除了与摩擦表面32的摩擦接合。
【发明内容】
[0015]本发明的目的是开发已知的同步组件以获得更紧凑结构的效果。
[0016]对于该目的的解决方案，根据本发明提供一种用于在传动轴和可旋转安装在所述传动轴上的传动齿轮之间产生旋转固定连接的传动器，其包括传动盘和与传动盘关联的离合器齿，离合器盘包括离合器盘外部齿，特征在于，传动盘在其外部设有传动齿。本发明基于以下原理，在传动盘上直接地形成先前在离合器盘上设置的齿中的一个。因而，传动齿位于同步器环外部，这在轴向提供了较短的安装距离。
[0017]根据本发明的一个方面，提供了传动齿布置在传动盘的外周上。因为如轴向所见，传动齿与传动盘重合，所以这导致轴向的可能最短结构。
[0018]可以进一步提供了，两个同步器环安装在传动盘上。同步器环的附件以及传动盘的必要设计保持不变，这导致与传动器的先前已知的结构相比具有小结构的效果。
[0019]优选地，提供了致动元件轴向联接到传动盘。致动元件用于轴向移位传动盘，而不必须接合传动盘的外周，如至此必须的。
[0020]根据一个方面，提供了离合器齿设置在与传动盘关联的离合器盘上。这用于形成作为平的部件的特别作为印制片金属部件的传动盘，因为离合器齿设置在单独的部件上。
[0021]优选地，提供了离合器盘布置在传动盘的前侧并且与传动盘轴向连接。不必需的是离合器盘不可旋转地连接到传动盘使得经由离合器盘和传动盘传送在传动轴和接合的传动齿轮之间的转矩;充分的是将离合器盘与传动盘连接使得离合器盘跟随传动盘轴向移动。转矩可以从离合器齿直接地传送到传动轴，因为离合器盘在其内部设有齿，其接合传动轴的辅助齿。
[0022]借助于具有传动轴、可旋转安装在所述传动轴上的至少一个传动齿轮和如上所述的传动器的组件根据本发明组件同样完成上述目的，其中传动齿轮设有传动齿轮齿，传动齿能够与传动齿轮齿接合。用根据本发明的传动器，两个传动齿轮进一步可以与齿轮轴联接，其中转矩经由离合器盘从传动轴传送到传动齿轮之一并且经由传动盘传送到另一个传动齿轮。这用于将传动齿轮轴向布置得更靠近彼此。
[0023]根据本发明的一个方面，其提供了致动元件接合传动盘，从所述传动盘行进的所述致动元件轴向延伸。该致动元件将在传动齿周围的安装空间清空，使得对于传动盘的致动必须不允许安装空间。
[0024]致动元件可以以套筒的方式在传动轴周围延伸。这导致小的结构的效果。
[0025]可替选地，可以提供致动元件布置在传动轴内。这用于当难以轴向接入外部时，例如因为其布置在数对传动齿轮之间时，致动传动器。
[0026]优选地，提供了致动元件通过传动轴中的开口联接到传动盘。为此目的，小的窗口是足够的，通过其传动轴没有被实质削弱。
[0027]根据本发明的一个方面，提供了传动齿轮设有传动齿轮齿，所述传动齿能够与所述传动齿轮齿接合。这导致来自传动盘的转矩直接传送到对应的传动齿轮。
[0028]传动齿轮齿可以被设计成与传动齿轮一体形成。从而避免单独部件的组件成本。
[0029]可替选地，可以提供传动齿轮齿设置在传动齿轮齿形垫圈的内周上，所述传动齿轮齿形垫圈不可旋转地连接到所述传动齿轮。这用于产生例如通过印制以低成本在单片金属部件上制造的传动齿轮齿，其随后(可能地在硬化操作之后)连接到传动齿轮。
[0030]根据一个方面，提供了传动齿轮设有摩擦表面，所述摩擦表面能够与同步器环协作。这用于尽可能地维持先前已知的结构，使得仅微少的修改是必需的。
[0031]优选地，摩擦表面直接设置在传动齿轮上。这减少了必需一起的部件数量。
[0032]摩擦表面可以径向地指向外部。同样可以提供了摩擦表面径向地指向内部。这可以取决于各自的临界条件最优地选择。
[0033]根据本发明的一个方面，提供了摩擦表面径向地布置在传动齿轮齿内。这导致轴向的紧凑结构。
[0034]借助于具有如上所述的组件的传动装置根据本发明同样完成上述目的，其中该传动装置包括设有阻止齿的外壳，传动齿能够与所述阻止齿接合。在该方面中，传动盘用于产生在传动轴和传动装置的外壳之间的旋转固定连接，使得传动装置在例如停车位置阻挡。对于停车制动的功能，除了在用于同步的实施例中之外，在与传动装置的外壳的接合作用的传动盘一侧同步器环不是必需的。
【附图说明】
[0035]将在下面参考在附图中示出的各种实施例描述本发明，其中:
[0036]图1是示出了根据现有技术已知的同步组件的截面图；
[0037]图2是示出了图1的同步组件的分解图；
[0038]图3是示出了具有安装在其上的同步器环的传动器的透视图；
[0039]图4是示出了图3的同步器环的透视图；
[0040]图5是示出了图3的传动器的透视图；
[0041]图6示出了沿着图1的平面V1-VI的截面；
[0042]图7示出了沿着图6的平面VII的截面；
[0043]图8示出了沿着图6的平面VIII的截面；
[0044]图9是示出了根据本发明的第一实施例的传动装置的一部分的截面图；以及
[0045]图10是不出了本发明的第二实施例的与图9的一部分对应的不意图。
【具体实施方式】
[0046]参考图9，现在将描述根据本发明的传动器的第一实施例。对于从图1至图8已知的部件，使用相同的附图标记，并且至此对引用做出上述解释。
[0047]在如图9所示的组件以及从图1至图8已知的组件之间的本质差异在于经由具有离合器盘齿的离合器盘没有影响而是通过在传动盘20上形成的传动齿25影响在传动盘20以及传动齿轮之一(这里传动齿轮12)之间的转矩传送。
[0048]这里传动齿25直接地设置在传动盘20上，即以在传动盘的外周上的齿的形式。
[0049]具有传动齿25的传动盘20可以被形成为平的部件，例如被印制的金属片。
[0050]在根据图9的实施例中使用的传动盘20以及从图1至图8已知的传动盘之间的进一步的差异在于在根据图9的实施例中传动盘设有传动盘内齿21。与离合器盘内齿26相似，其不可旋转地而是径向可移位地接合传动轴齿28。
[0051 ]在传动齿轮12上设有传动齿轮齿60，其可以与传动齿25接合。这里传动齿轮齿60设置在传动齿轮齿形垫圈62上，其例如通过焊接不可旋转地与传动齿轮12连接。
[0052]传动齿轮齿形垫圈62可以是印制的金属片部件，其可能至少在传动齿轮齿60的区域中硬化。
[0053]可替选地，同样能够与传动齿轮12—体地形成传动齿轮齿60。
[0054]在图9中所示的实施例中，传动盘20也载有两个同步器环30、31。与图1至图8所示的实施例相比，然而两个同步器环具有不同的几何形状。同步器环30成圆锥形地轻微地向外张开到传动盘20之前的外部使得其可以被推动到指向外部的圆锥形的摩擦表面32，其设置在部件17上。另一方面同步器环31远离传动盘20轴向逐渐变细使得其可以被推动到径向地指向内部的圆锥形的摩擦表面33，其然后形成在传动齿轮12上。
[0055]这里摩擦表面33被形成为传动齿轮12上的肩部，即与传动齿轮12—体形成。然而，原则上，同样能够形成在传动齿轮12上的单独的部件，然后在其上设置摩擦表面。
[0056]传动盘20由致动元件70接合，通过其传动盘20可以在传动轴10上轴向移位。致动元件70执行调档叉的功能，其在根据图1至图8的实施例中接合传动盘20的外部，以便轴向移位传动盘20。
[0057]在根据图9的实施例中，致动元件70设计成围绕传动轴10的套筒的形式。致动元件70利用法兰72接合传动盘20，该法兰72布置在其中在根据图1至图8的实施例中布置第二离合器盘22的点处。
[0058]关于在同步和换挡期间的操作模式，根据图9的实施例与根据图1至图8的实施例相同。当在空档前进的一个方向中致动传动盘20(见箭头S)时，沿着对应的方向运送两个同步器环30、31。在移位方向中位于“前面”的同步器环与对应的摩擦表面32、33接合，并且同步过程开始。当传动轴的速度和对应的传动齿轮12、14彼此适应时，传动盘20可以被移位通过，使得或者当传动齿轮12移位时，转矩经由传动盘内齿21、传动盘20、传动齿25和传动齿轮齿60从传动轴10传送到传动齿轮12，或者在传动齿轮14的情况下，转矩经由离合器盘22和离合器齿24从离合器盘内齿26传送到部件17并且从其传送到传动齿轮14。
[0059]与根据图1至图8的实施例相比根据图9的实施例的优点特别在于更紧凑的结构在轴向是可能的。可以如图9所示，传动齿轮12的齿可以被布置成轴向非常靠近传动盘20。在示出的实施例中，传动齿轮12的运转突出齿超过传动盘20。与根据图1至图8的实施例相比这是可能的，因为在传动齿轮上的摩擦表面和传动齿轮齿的布置被交换。在传动齿轮齿60内径向地布置在传动齿轮12上的摩擦表面33，并且传动齿轮齿60布置成比摩擦表面33更靠近传动盘。
[0060]没有绝对必要在同步器环30、31内将致动元件70侧向地联接。同样可以提供了在传动齿轮14 一侧上同步器环30、31径向外部，附加件设置在传动盘20处，通过其传动齿25侧向地槽或圆周边缘被形成使得可以在那里接合滑动块或调档叉。
[0061]图10示出进一步的实施例。对于从前面的实施例已知的部件，使用相同的附图标记，并且至此对引用做出上述解释。
[0062 ]在根据图1O的实施例和根据图9的实施例之间的差异在于在根据图1O的实施例中传动盘仅接合一个传动齿轮(这里传动齿轮14)。当传动盘20移位到如图10所示的空档正前面时，其与在其中安装传动轴10的传动装置的外壳82上设置的阻止齿80接合。
[0063]这里阻止齿80设计成与外壳82—体形成。同样能够提供与在根据图9的实施例中的传动齿轮齿60相似的阻止齿80，然后在单独的部件上其被安装在外壳82上。
[0064]在根据图10的实施例和根据图9的实施例之间的进一步差异在于在根据图10的实施例中致动元件70布置在传动轴10内。其设有致动片74，其通过传动轴10中的开口 76轴向延伸到外部并且与传动盘20连接。
[0065]在根据图10的实施例中，与在部件17上的摩擦表面32径向指向外部相同的方式，摩擦表面32设置在外壳82上。因而，具有相同的几何形状的两个同步器环30可以布置在传动盘上。
[0066]当根据图10的实施例中的传动盘20移位到从所示的空档开始的左侧时，利用传动齿轮14以已知方式影响移位操作。然而当传动盘20移位到右侧时，稍稍影响同步操作，这导致传动轴10的速度被带到零直到最后传动盘20可以移位通过的事实。从而经由传动轴齿28、传动盘内齿21、传动齿25以及阻止齿80在外壳82中不可旋转地阻挡传动轴10。
[0067]根据未示出的开发，在传动轴内布置的致动元件70也可以在根据图9的实施例中使用，其中利用传动盘移位两个传动齿轮。相反地，从图9的实施例已知的类似套管的致动元件70也可以在根据图10的实施例中使用，其中传动盘可以接合阻止齿80。
[0068]此外，在根据图9的实施例中，同样可以使用径向地指向外部的摩擦表面32，如根据图1O的实施例中使用的。相反地，在根据图1O的实施例中，在外壳82的一侧可以使用径向地指向内部的摩擦表面33，如从根据图9的实施例已知的。
【主权项】
1.一种用于在传动轴(10)和可旋转安装在所述传动轴(10)上的传动齿轮(12、14)之间产生旋转固定连接的传动器，所述传动器包括传动盘(20)和与所述传动盘(20)关联的离合器齿(24)，其特征在于，所述传动盘(20)在其外部设有传动齿(25)。2.根据权利要求1所述的传动器，其特征在于，所述传动齿(25)布置在所述传动盘(20)的外周上。3.根据权利要求1所述的传动器，其特征在于，两个同步器环(30)安装在所述传动盘(20)上。4.根据权利要求1所述的传动器，其特征在于，所述离合器齿(24)设置在与所述传动盘(20)关联的离合器盘(22)上。5.根据权利要求4所述的传动器，其特征在于，所述离合器盘(22)布置在所述传动盘(20)的前侧并且与所述传动盘(20)轴向连接。6.根据权利要求1所述的传动器，其特征在于，致动元件(70)与所述传动盘(20)轴向联接。7.—种具有传动轴、可旋转安装在所述传动轴上的至少一个传动齿轮(12、14)以及根据前述权利要求中的任一项所述的传动器的组件。8.根据权利要求7所述的组件，其特征在于，致动元件(70)接合所述传动盘(20)，从所述传动盘(20)行进的所述致动元件(70)轴向延伸。9.根据权利要求8所述的组件，其特征在于，所述致动元件(70)以套筒的方式布置在所述传动轴(10)周围。10.根据权利要求8所述的组件，其特征在于，所述致动元件(70)布置在所述传动轴(10)内。11.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述致动元件(70)通过所述传动轴(10)中的开口( 76)与所述传动盘(20)联接。12.根据权利要求7所述的组件，其特征在于，所述传动齿轮(12)设有传动齿轮齿(60)，所述传动齿(25)能够与所述传动齿轮齿(60)接合。13.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，所述传动齿轮齿(60)被设计成与所述传动齿轮(12)—体形成。14.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，所述传动齿轮齿(60)设置在传动齿轮齿形垫圈(62)的内周上，所述传动齿轮齿形垫圈(62)不可旋转地连接到所述传动齿轮(12)。15.根据权利要求7所述的组件，其特征在于，所述传动齿轮(12)设有摩擦表面(33)，所述摩擦表面(33)能够与同步器环(31)协作。16.根据权利要求15所述的组件，其特征在于，所述摩擦表面(33)直接设置在所述传动齿轮(12)上。17.根据权利要求15所述的组件，其特征在于，所述摩擦表面(33)径向地指向外部。18.根据权利要求15所述的组件，其特征在于，所述摩擦表面(33)径向地指向内部。19.根据权利要求15所述的组件，其特征在于，所述摩擦表面(33)径向地布置在所述传动齿轮齿(60)内。20.一种具有根据权利要求7所述的组件的传动装置，其特征在于，所述传动装置具有外壳，所述外壳设有阻止齿(80)，所述传动齿(25)能够与所述阻止齿(80)接合。
【文档编号】F16D23/02GK105889352SQ201610078082
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月3日
【发明人】奥特马尔·巴克, 彼得·埃科特勒
【申请人】贺尔碧格传动技术控股有限公司