专利名称：变速器传动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1前序部分的、优选为汽车自动变速器用的变速器传动机构。
背景技术：
带有自动变速器的汽车应用得越来越广泛。首先是商用汽车属于这类汽车，如运输车辆和货车，其中这种自动变速器还越来越多地用于运动型轿车和小型汽车。其目的是使驾驶员不再需要不断地换档，并且汽车的行驶舒适且可靠。
为此，通常驾驶员可以使用用于选择行驶模式的行驶模式选择开关，以便能够在自动模式、手动换档模式和倒档模式之间进行选择。在选择了自动模式的情况下，进行自动的传动比匹配。特别在用于货车的变速器内，有多种使变速器自动化的方案。因此可以使用气动、液压或者电动系统。选择首先取决于汽车级别和为此需要的能量形式。而且所需的传动机构的功率要求也是重要的特征参数。根据系统，可以使用气压缸、液压缸或者电动机作为传动机构，它们通过执行机构作用于选择装置和换档装置。在此由电动机操作的执行元件目前是性价比最高的设计。
对于手动换档的汽车变速器，长期以来就要求将其加装上自动的电动机械变速器传动机构。用于汽车变速器换档过程的电动机械变速器传动机构也已知很长时间了。它们主要用于或者和变速器传动机构一起研制的变速器内，或者用于具有配合元件的变速器，其中所述配合元件附加在现有的变速器上或者安装在现有的变速器内，以能够和变速器传动机构共同起作用。
例如在EP 0 377 848 B1中已知一种典型的变速器传动机构。该电动机械变速器传动机构具有两个相互垂直布置的运动轴。单个换档指由两个电动机在运动轴上引导。在此由第一电动机驱动的换档指在对应选择运动的运动轴上，分别接合到不同的平行并排布置的换档拨叉杆的孔内。为操纵与各换档拨叉轴相连的同步器，通过换档指在第二运动轴上的移动，第二电动机使换档拨叉轴向其纵轴方向移动。换档指沿两个相互垂直布置的运动轴运动的运动机制虽然对应于手动换档档位图的选档和换档规定，以及还对应于各个换档拨叉轴的选择和移动，但需要很大的结构空间。而且变速器传动机构需要的部件量也大。
为克服该缺点，在发明人的DE-A-101 43 325(其全文内容都包括在该申请中)中建议了一种电动机械变速器传动机构，其具有用于执行汽车变速器内换档装置的选档动作的第一电动机，和执行换档装置的换档动作的第二电动机。所属的控制设备可全部或部分集成在变速器传动机构内，或者设计成外部控制器。第一电动机的旋转轴和第二电动机的旋转轴相互平行。
为将电动机的旋转运动转换成直线运动，在这里使用了循环球螺杆，该螺杆由所属的电动机通过传动装置驱动，所述传动装置可以是锥齿轮传动装置，正齿轮传动装置，蜗轮蜗杆传动装置等等。代替上面带有可移动的滚珠螺母的循环球螺杆，可以使用带有相应的螺母的螺杆或丝杆。
结合优选实施例描述的用于换档动作的循环球螺杆布置在换档缸内，所述换档缸位于在循环球螺杆运动方向上起作用的两个弹簧装置之间。如果用于换档动作的循环球螺杆围绕其轴转动，则在循环球螺杆上布置的滚珠螺母轴向运动，并由此作用于弹簧装置上。弹簧装置用作储能器，并防止换档机构和带有电动机的驱动单元过载，以及同时使达到同步点后接合套快速接合。
为承受导入循环球螺杆的扭矩，使用了螺钉或销钉，螺钉或销钉可在换档缸内轴向运动，但阻止滚珠螺母相对换档缸的相对转动。滚珠螺母，弹簧装置和扭矩承受装置由换档缸接收。
通过用于将换档缸与换向杆和换档指连接起来的圆柱销或者球—圆柱—副，换档缸的轴向运动可转换成与换档缸运动方向垂直的、沿着循环球螺杆的换档动作。可以通过力锁合连接或形状锁合连接阻止换档拨叉轴和换档指的相对转动。
如果所属的电动机使用于选档动作的循环球螺杆转动，则循环球螺杆上的滚珠螺母轴向移动。与滚珠螺母相连的选档指不能转动。在此选档指和滚珠螺母可以设计成一体。可通过变速器传动机构外壳内的选档指轴向导向装置承受扭矩。
在优选实施例情况下，在电动机轴和循环球螺杆之间设置了一个十字联轴器。通过该十字联轴器或者其它的力或形状锁合联轴器，如例如多角形或多边形轮廓或者安全离合器，补偿电动机旋转轴和循环球螺杆之间的轴偏差。在循环球螺杆中出现的轴向力通过变速器传动机构外壳内的循环球螺杆轴承结构承受，不传递到电动机旋转轴上。
但变速器传动机构用的、用于把旋转运动转换成平移运动的传统循环球螺杆以及其它传统传导螺旋的缺点是，虽然能长期可靠地承受轴向力，但承受径向力或横向力是有限的。为能够更好地承受横向力并从而延长变速器传动机构的寿命，已经使用了直线导向装置，如例如燕尾槽导向装置，圆形导向装置，平面导向装置，棱形导向装置以及这些导向装置的组合。但在大多数情况下，这类导向装置对效率的负面影响很大。通常它们平行于传导螺母的轴线布置，并因此在宽度和高度方面都需要很大的结构空间。
发明内容
本发明的任务是获得一种变速器传动机构，其中保证支撑在螺杆轴线上出现的横向力，而在宽度方向上不需要额外的结构空间。
在权利要求1中给出的特征解决了该问题；从属权利要求给出了有利的设计方案。
根据本发明，在螺杆纵轴的直线延长部分上，在圆柱体上单重支撑或多重支撑横向力，并且使用滚动轴承或滑动轴承或者它们的组合。这种支撑仅在纵向上延长了现有的变速器传动机构的结构空间，但在横向上没有延长。在此另外设置了防旋转装置。
螺杆的单重或多重支撑可例如通过一个滚针套筒或者多个滚针套筒或者还可通过一个滚珠套筒或多个滚珠套筒实现，上述各个套筒包围丝杠的圆柱形延长部分的一部分。代替滚针套筒或者滚珠套筒或者滚针轴承或者滚珠轴承，还可以使用一个或者多个滑动轴承。
下面借助示出了有利设计方案的附图详细解释本发明；其中图1为穿过单结构的根据本发明的变速器传动机构的示意剖面图，图2为穿过双结构的根据本发明的变速器传动机构的示意剖面图。
具体实施例方式
变速器传动机构的构造对于技术人员来说是公知的，并且在说明书引言部分中已经清楚地描述了，因此在附图中仅为理解本发明必需的零件标上了附图标记。
图1示出了穿过变速器传动机构的示意剖面图，该传动机构具有用于将旋转运动转换成平移运动的转换装置，转换装置的螺杆用2表示。螺杆具有圆柱形延长部分1，该延长部分通过滚针套筒或者滚珠套筒3支承以承受变速器传动机构内的横向力。
在图1中所示的实施例情况下，变速器传动机构是单结构的，即其仅具有一个螺杆且仅具有一个和螺杆共同起作用的移动零件，其中也仅设置了一个未示出的用于驱动螺杆2的电动机。这里通过仅带有一个滚针套筒或者滚珠套筒3的单重支撑承受横向力。代替滚针套筒或者滚珠套筒，还可以设置滚针轴承或者滚珠轴承，或者必要时设置滑动轴承。
图2示出穿过变速器传动机构的示意剖面图，其螺杆同样用2表示。该螺杆同样具有圆柱形延长部分或者加长部分1，该延长部分或者加长部分由滚针套筒或者滚珠套筒3支承以接受变速器传动机构内的横向力。
在图2中所示的带有多重支撑的实施例的情况下，在螺杆2的两侧各设置了一个延长部分1，其中各个延长部分支承在一个滚针套筒或者滚珠套筒3内。如在开始提及的DE-A-101 43 325中详细描述的，在这里变速器传动机构具有双重功能，即其具有两个相互平行布置的螺杆，这两个螺杆由两个(未示出的)电动机驱动以选档和换档。每个螺杆以相同的方式设有延长部分，延长部分支承在滚针套筒或者滚珠套筒内以承受横向力，但其中只有图中下面的螺杆的延长部分和套筒设有附图标记。
同样，这里代替滚针套筒或者滚珠套筒，还可以使用滚针轴承或者滚珠轴承，或者必要时使用滑动轴承。
很明显，如上所述，通过根据本发明的变速器传动机构设计方案，对于借助滚针套筒和/或滚珠套筒对延长部分的单重或多重支承，在径向上不需要额外的结构空间，而是仅在轴向上需要额外的结构空间。此外，优选地还设置防旋转装置。
附图标记1 延长部分2 螺杆3 轴承套筒
权利要求
1.变速器传动机构，特别是汽车自动变速器用的电动机械变速器传动机构，带有至少一个供变速器内的换档装置和/或换档动作用的驱动装置，和带有用于把驱动装置的旋转运动转换成机构的平移运动的机构，该机构具有螺杆和在螺杆上运动的移动零件，其特征在于，螺杆(2)备有至少一个轴向延长部分(1)，该延长部分支承在轴承结构(3)内以承受横向力。
2.根据权利要求1的变速器传动机构，其特征在于，轴承(3)是滚针套筒。
3.根据权利要求1的变速器传动机构，其特征在于，轴承(3)是滚珠套筒。
4.根据权利要求1的变速器传动机构，其特征在于，轴承(3)是滑动轴承。
全文摘要
本发明涉及变速器传动机构，特别是汽车自动变速器用的电动机械变速器传动机构，带有至少一个供变速器内的换档装置和/或换档动作用的驱动装置，和带有用于把驱动装置的旋转运动转换成机构的平移运动的机构，该机构具有螺杆和在螺杆上运动的移动零件。螺杆(2)备有至少一个轴向延长部分(1)，该延长部分支承在滚针套筒或滚珠套筒(3)内以承受横向力。
文档编号F16H61/32GK1836122SQ200480023411
公开日2006年9月20日 申请日期2004年7月27日 优先权日2003年8月21日
发明者弗兰克·米勒, 于尔根·诺伊恩费尔德 申请人:Zf 腓德烈斯哈芬股份公司