專利名稱：用于使行星齒輪組中的傳動比接合的接合環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)所附權(quán)利要求1的前序部分，本發(fā)明涉及一種接合環(huán)，該接合環(huán)用于經(jīng)由接 合套筒使行星齒輪組中的齒輪接合。特別地，本發(fā)明可與汽車相結(jié)合地應(yīng)用，并且本發(fā)明意 圖成為一種用于減少噪音、尤其是源于行星齒輪組的噪音的裝置。
背景技術(shù)：
車輛變速器中的齒輪箱通常具有輸入旋轉(zhuǎn)軸和輸出旋轉(zhuǎn)軸。其主要目的在于在 能夠在輸入軸與輸出軸之間的各種旋轉(zhuǎn)傳動比之間進(jìn)行選擇的情況下傳遞旋轉(zhuǎn)。文獻(xiàn)US 4667538公開了在行星齒輪傳動裝置類型的變速齒輪箱內(nèi)的兩檔式同步 齒輪裝置的例子，其中，各個(gè)齒輪的同步性由接合環(huán)、同步環(huán)和彈簧懸掛元件建立，該同步 環(huán)通過摩擦面與所述接合環(huán)協(xié)作并且可軸向移位，該同步環(huán)布置成隨著可軸向移位的接合 套筒一起旋轉(zhuǎn)，所述彈簧懸掛元件的形式為夾緊盤簧。在該同步裝置的例子中，第一接合 環(huán)與變速齒輪箱的殼體固定地連接，而第二接合環(huán)與變速齒輪箱的輸出軸固定地連接。在 另一已知的變速齒輪箱中，第二接合環(huán)也可布置成將接合套筒連接到變速齒輪箱的輸入 軸。這意味著該同步裝置可分開并且布置在行星齒輪傳動裝置的齒圈的每一側(cè)。在通過 US4667538闡述的例子中，整個(gè)同步裝置都設(shè)置在行星齒輪傳動裝置的齒圈的一側(cè)，該齒圈 固定到接合套筒。所述夾緊盤簧的目的在于在同步期間將來自齒圈的支承力傳遞到同步 環(huán)中的一個(gè)，并且通過與接合套筒中的凹部共同作用來改變檔位。在檔位改變期間，例如從 低速檔位置(大的傳動比)變到高速檔位置(具有通常為11的低傳動比的高檔位)期 間，在齒圈可以鎖定到或接合到輸出軸之前，應(yīng)將該齒圈的旋轉(zhuǎn)速率調(diào)整到輸出軸的旋轉(zhuǎn) 速率。這通過如下事實(shí)來實(shí)現(xiàn)支承力被朝著用于高速檔的同步環(huán)(即，應(yīng)將齒圈的轉(zhuǎn)動速 率調(diào)整到輸出軸的旋轉(zhuǎn)速率的同步環(huán))沿軸向施加到接合套筒。當(dāng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)速度的同步時(shí)，該齒圈/接合套筒被鎖定到輸出軸，這是由于 以下事實(shí)該接合套筒現(xiàn)在能夠軸向移位并且與用于高速檔的接合環(huán)接合，該接合環(huán)與輸 出軸旋轉(zhuǎn)地連接。通過在兩個(gè)同步環(huán)上設(shè)置的用于輸送的桿件，這些部件將總是隨著接合 套筒一起旋轉(zhuǎn)，即使當(dāng)齒圈相對于相應(yīng)的同步環(huán)沿軸向移位時(shí)也是如此。在同步及改變檔 位期間，相應(yīng)的夾緊盤簧通過與齒圈的凹部的共同作用將支承力從齒圈傳遞到相應(yīng)的同步 環(huán)。當(dāng)接合了低速檔時(shí)，所述接合套筒經(jīng)由所述第一接合環(huán)連接到變速齒輪箱的殼 體。當(dāng)行星齒輪組旋轉(zhuǎn)時(shí)，變速齒輪箱中的齒輪的齒的嚙合會產(chǎn)生振動。當(dāng)接合了低速檔 時(shí)，這些振動被傳遞到變速齒輪箱的殼體。在最壞的情況下，整個(gè)變速齒輪箱可形成共振 箱，因此，將這些振動放大并將它們傳遞到大氣且對周圍環(huán)境產(chǎn)生噪音。在US4667538中 公開的例子中，所述接合套筒和所述殼體之間經(jīng)由所述接合環(huán)進(jìn)行的連接的剛度幾乎是 100%，因?yàn)樵摻雍檄h(huán)被設(shè)計(jì)有接合環(huán)齒，該接合環(huán)齒同時(shí)朝著所述殼體和所述接合套筒連 接。用于減弱噪音的一種已知的解決方案是對變速齒輪箱進(jìn)行封裝和/或在變速齒輪箱 的外部布置隔音罩，以便減弱噪音。本發(fā)明的目的是以另一種方式降低噪音。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的是解決上述問題并提供一種改進(jìn)的、用于降低噪音的裝 置。這通過在本說明中討論的裝置來實(shí)現(xiàn)，該裝置的特征由權(quán)利要求1限定。權(quán)利要求2 至8描述了根據(jù)本發(fā)明的裝置的不同的實(shí)施例及其改進(jìn)。根據(jù)本發(fā)明的裝置以接合環(huán)為基礎(chǔ)，該接合環(huán)用于經(jīng)由接合套筒來使行星齒輪組 中的齒輪接合。當(dāng)所述齒輪被接合時(shí)，所述接合環(huán)布置成將接合套筒連接到殼體。本發(fā)明 的特征在于，在所述接合環(huán)中結(jié)合有扭力減振器，以便在所述齒輪被接合時(shí)減弱從所述行 星齒輪組到所述殼體的振動傳遞。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述接合環(huán)包括第一連接裝置和第二連接裝置，該第 一連接裝置布置成將所述接合環(huán)連接到所述殼體，該第二連接裝置布置成將所述接合套筒 連接到該接合環(huán)。所述第一連接裝置和第二連接裝置彼此分開。在本發(fā)明的又一實(shí)施例 中，所述接合環(huán)在所述第一連接裝置和所述第二連接裝置之間沿徑向和/或軸向相對于所 述接合環(huán)幾何中心軸線有如下距離該距離被設(shè)定為允許所述接合環(huán)在所述第一連接裝置 和所述第二連接裝置之間的預(yù)設(shè)扭轉(zhuǎn)，以便減弱所述振動。從所附的從屬權(quán)利要求(權(quán)利要求2-8)中，本發(fā)明的其他有利實(shí)施例將顯而易 見。


下面將參考附圖來進(jìn)一步描述本發(fā)明，這些附圖是為了例示出本發(fā)明的其他優(yōu)選 實(shí)施例和技術(shù)背景。圖1到6公開了根據(jù)本發(fā)明的接合環(huán)的六個(gè)不同實(shí)施例的、穿過中心幾何軸線的 剖面。對于每個(gè)實(shí)施例，僅公開了接合環(huán)剖面的上部分。
具體實(shí)施例方式圖1公開了具有第一連接裝置2的接合環(huán)1，該第一連接裝置2布置成將接合 環(huán)連接到殼體(未示出)。例如，該殼體可以是行星齒輪組的變速器殼體，例如在所述US 4667538中公開的變速齒輪箱殼體。圓錐形摩擦面4布置成與未示出的同步環(huán)上的對應(yīng)表 面相互作用。第二連接裝置3布置成以已知的方式將接合套筒(未示出)連接到接合環(huán) 1(例如參見US 4667538)。因而，根據(jù)本發(fā)明，所述第一連接裝置和所述第二連接裝置彼此 分開，以便允許周向方向上的相對運(yùn)動。起源于行星齒輪組并經(jīng)由接合套筒傳遞到第二連 接裝置的振動將在其傳遞到第一連接裝置和變速器殼體的過程中由扭力減振器5減弱，該 扭力減振器5結(jié)合在接合環(huán)1中。該接合環(huán)的用作扭力減振器的部件5能夠從第一連接裝 置2 —直延伸到第二連接裝置3。因而，所述扭力減振器部件5在所述第一連接裝置和所述 第二連接裝置之間的、沿徑向和軸向延伸的相對于所述接合環(huán)的幾何中心軸線的距離被設(shè) 定為允許所述接合環(huán)在所述第一連接裝置和所述第二連接裝置之間的一定的預(yù)設(shè)扭轉(zhuǎn)，以 便減弱所述振動。另外，扭力減振器部件5的材料的選定厚度會影響阻尼特性。當(dāng)然，選定 的材料也將影響阻尼特性。在圖1的實(shí)施例中，接合環(huán)的扭力減振器部件5形成為使得該 扭力減振器的剖面基本具有較寬U形形狀。
圖2給出了根據(jù)本發(fā)明的接合環(huán)21的形狀的另一個(gè)實(shí)例。圖2的實(shí)施例中的圓 錐形摩擦面4、第一連接裝置2和第二連接裝置3可以與圖1的實(shí)施例中相同。在此實(shí)施例 中，接合環(huán)的扭力減振器部件25沿軸向具有非常小的延伸。這樣，扭力減振器部件25基本 具有窄U形形狀。圖4、5和6中的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例都公開了接合環(huán)41、51和61，它們分別是圖 1中公開的接合環(huán)的不同變型。圖4、5和6的實(shí)施例中的圓錐形摩擦面、第一連接裝置和第 二連接裝置可以與圖1的實(shí)施例中相同。唯一重要的區(qū)別是每個(gè)接合環(huán)41、51和61均包 括兩個(gè)環(huán)，第一環(huán)包括第一連接裝置2，而第二環(huán)包括第二連接裝置3。在圖4的實(shí)施例中，示出了根據(jù)本發(fā)明的接合環(huán)41的實(shí)施例，其中第一環(huán)42包括 第一連接裝置2并且包括扭力減振器部件45的大部分。第二環(huán)43包括第二連接裝置3和 圓錐形摩擦面4。該第一環(huán)和第二環(huán)彼此通過第三連接裝置46和第四連接裝置47固定，該 第三連接裝置46布置在所述第一環(huán)上，該第四連接裝置47布置在所述第二環(huán)上。在圖5的實(shí)施例中，示出了根據(jù)本發(fā)明的接合環(huán)51的實(shí)施例，其中相應(yīng)的第一環(huán) 52基本上僅包括第一連接裝置2。此處，相應(yīng)的第二環(huán)53包括第二連接裝置3、圓錐形摩擦 面4并包括扭力減振器部件55的大部分。此處，該第一環(huán)和第二環(huán)也彼此通過相應(yīng)的第三 連接裝置56和相應(yīng)的第四連接裝置57固定，該第三連接裝置56布置在所述第一環(huán)上，該 第四連接裝置57布置在所述第二環(huán)上。在圖4和圖5的實(shí)施例中，所述第三連接裝置和所述第四連接裝置被公開為嚙合 齒(或花鍵)。在所示的實(shí)施例中，這些齒相對于所示的接合環(huán)的幾何中心軸線主要沿軸向 延伸。同樣，在圖6的實(shí)施例中，示出了根據(jù)本發(fā)明的接合環(huán)61的實(shí)施例，其中，相應(yīng)的 第一環(huán)62基本上僅包括第一連接裝置2。此處，相應(yīng)的第二環(huán)63也包括第二連接裝置3、 圓錐形摩擦面4并包括扭力減振器部件65的大部分。此處，該第一環(huán)和第二環(huán)也彼此通過 相應(yīng)的第三連接裝置66和相應(yīng)的第四連接裝置67固定，該第三連接裝置66布置在所述第 一環(huán)上，該第四連接裝置67布置在所述第二環(huán)上。在圖6的實(shí)施例中，所述第三連接裝置 和所述第四連接裝置也被公開為嚙合齒(或花鍵)。在該實(shí)例中，這些齒相對于所示的接合 環(huán)的幾何中心軸線主要沿徑向延伸。由圖3公開的實(shí)施例示出了根據(jù)本發(fā)明的接合環(huán)31，其與通過圖4至圖6描述的 分離式接合環(huán)的實(shí)施例有些類似。圖3的實(shí)施例中的圓錐形摩擦面4、第一連接裝置2和第 二連接裝置3可以與其它圖的實(shí)施例中相同。同樣，在圖3的實(shí)施例中，示出了根據(jù)本發(fā)明 的接合環(huán)31的實(shí)施例，其中，相應(yīng)的第一環(huán)32基本上僅包括第一連接裝置2。這里，相應(yīng)的 第二環(huán)33也包括第二連接裝置3、圓錐形摩擦面4并且包括扭力減振器部件35的大部分。 此處，該第一環(huán)和第二環(huán)彼此也通過相應(yīng)的第三連接裝置36和相應(yīng)的第四連接裝置37固 定，該第三連接裝置36布置在所述第一環(huán)上，該第四連接裝置37布置在所述第二環(huán)上。在 圖3的實(shí)施例中，所述第三連接裝置和所述第四連接裝置也被公開為嚙合齒。在該實(shí)例中， 第三連接裝置36的齒主要在軸向上延伸，而第四連接裝置37的齒主要在徑向上延伸。扭 力減振器部件35基本上具有鏡面對稱的、寬且稍扁的S形狀。在圖3中實(shí)施例的替代實(shí)施例中，扭力減振器部件35可以是鏡面對稱的并形成所 述第一環(huán)32的一部分。因而，在該實(shí)施例中，所述第二環(huán)將基本上僅包括第二連接裝置、圓錐形摩擦面和第四連接裝置。特別地，選擇所述扭力減振器部件5、25、35、45、55和65的設(shè)計(jì)、尺寸和材料，以 允許所述接合環(huán)的在所述第一連接裝置和所述第二連接裝置之間的預(yù)設(shè)扭轉(zhuǎn)，從而減弱所 述振動。實(shí)際的試驗(yàn)已經(jīng)證明允許大約0. 00018弧度/kNm的扭轉(zhuǎn)的、所述扭力減振器部 件的剛度給出了足夠的減振效果。根據(jù)本發(fā)明的所述扭力減振器部件可以設(shè)計(jì)成允許在 0. 00015弧度/kNm至0. 00025弧度/kNm的范圍內(nèi)的扭轉(zhuǎn)，這產(chǎn)生了足夠的減振。由于其接合環(huán)被分為彼此固定的第一環(huán)和第二環(huán)，所以圖3至圖6中的實(shí)施例有 助于更簡單地制造所述接合環(huán)。在所示的實(shí)施例中，所述第一連接裝置和所述第二連接裝置例如可以是根據(jù)現(xiàn)有 技術(shù)的嚙合齒。以相應(yīng)的方式，所述第三連接裝置和所述第四連接裝置也可以是彼此嚙合 的齒或花鍵聯(lián)接件。用于所述減振器部件或多個(gè)減振器部件的材料的實(shí)例可以是碳鋼。也可以使用其 它鋼，例如淬火鋼和回火鋼。也可以使用其他的復(fù)合材料。不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明局限于上述實(shí)施例，而是，在所附的專利權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以 構(gòu)思出大量的進(jìn)一步的變型和修改。
權(quán)利要求
1.接合環(huán)(1，21，31，41，51，61)，所述接合環(huán)用于經(jīng)由接合套筒來使行星齒輪組中的 齒輪接合，當(dāng)所述齒輪被接合時(shí)，所述接合環(huán)布置成將所述接合套筒連接到殼體，其特征在 于，在所述接合環(huán)中結(jié)合有扭力減振器(5，25，35，45，55,65)，以便在所述齒輪被接合時(shí)減 弱從所述行星齒輪組到所述殼體的振動傳遞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合環(huán)，所述接合環(huán)包括第一連接裝置( 和第二連接裝置 (3)，所述第一連接裝置( 布置成將所述接合環(huán)連接到所述殼體，所述第二連接裝置(3) 布置成將所述接合套筒連接到所述接合環(huán)，其特征在于，所述第一連接裝置和所述第二連 接裝置彼此分開。
3.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的接合環(huán)，其特征在于，所述接合環(huán)在所述第一連接裝置和所述第二連接裝置之間沿徑向和/或 軸向相對于所述接合環(huán)的幾何中心軸線有如下距離該距離被設(shè)定為允許所述接合環(huán)在所 述第一連接裝置和所述第二連接裝置之間的預(yù)設(shè)扭轉(zhuǎn)，以便減弱所述振動。
4.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的接合環(huán)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)扭轉(zhuǎn)在0. 00015弧度/kNm至0. 00025弧度/kNm的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的接合環(huán)，其特征在于，所述接合環(huán)包括第一環(huán)(32,42,52,62)和第二環(huán)(33，43，53，63)，其中， 所述環(huán)彼此固定，并且所述第一環(huán)包括所述第一連接裝置，而所述第二環(huán)包括所述第二連接裝置。
6.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的接合環(huán)，其特征在于，所述第一環(huán)包括第三連接裝置(36，46，56，66)，而所述第二環(huán)包括第四連 接裝置(37，47，57，67)，其中，所述第三連接裝置和所述第四連接裝置布置成將所述第一環(huán) 固定到所述第二環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中的任一項(xiàng)所述的接合環(huán)，其特征在于，所述第一連接裝置和所述第二連接裝置是齒，所述齒布置成與在所述接 合套筒和所述殼體上的對應(yīng)的齒嚙合。
8.一種包括行星齒輪組的車輛用變速齒輪箱，其特征在于包括根據(jù)前述權(quán)利要求中的 任一項(xiàng)所述的接合環(huán)。
全文摘要
一種接合環(huán)，該接合環(huán)用于經(jīng)由接合套筒使行星齒輪組中的齒輪接合。當(dāng)所述齒輪被接合時(shí)，所述接合環(huán)布置成將所述接合套筒連接到殼體。在所述接合環(huán)中結(jié)合有扭力減振器(5，25，35，45，55，65)，以便在所述齒輪被接合時(shí)減弱從所述行星齒輪組到所述殼體的振動傳遞。
文檔編號F16H55/14GK102132065SQ200880130874
公開日2011年7月20日 申請日期2008年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月26日
發(fā)明者貢納爾·卡爾松 申請人:沃爾沃拉斯特瓦格納公司