專利名稱：形鎖合的換擋裝置，特別是牙嵌式換擋裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求I前序部分中詳細(xì)定義類型的機(jī)動(dòng)車變速器的形鎖合的換擋裝置，特別是牙嵌式換擋裝置。
背景技術(shù)：
如牙嵌式換擋裝置或類似物的形鎖合的換擋裝置由機(jī)動(dòng)車技術(shù)中公知。在牙嵌式換擋裝置中，換擋時(shí)觸發(fā)與對(duì)應(yīng)嵌牙的形鎖合連接的接合過程。但接合過程在達(dá)到預(yù)先規(guī)定的差速范圍的情況下才能開始。情況表明，在此方面在對(duì)應(yīng)的嵌牙上可能出現(xiàn)所謂的齒搭齒位置，從而所要接合的嵌牙彼此碰撞，由此必須中斷接合過程，直至越過齒搭齒位置。因此需要緩存施加的換擋能量。這一點(diǎn)導(dǎo)致不必要地高消耗地設(shè)計(jì)的操縱和換擋時(shí)不可再現(xiàn)的動(dòng)態(tài)性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提出一種開頭所述類型形鎖合的換擋裝置，其中在接合過程期間盡可能避免齒搭齒位置。該目的依據(jù)本發(fā)明通過權(quán)利要求I的特征得以實(shí)現(xiàn)。其他具有優(yōu)點(diǎn)的設(shè)計(jì)特別是由從屬權(quán)利要求和附圖得出。因此提出一種用于例如機(jī)動(dòng)車變速器的形鎖合的換擋裝置，特別是牙嵌式換擋裝置，具有至少ー個(gè)第一離合器部件或者說牙嵌換擋部件和可軸向運(yùn)動(dòng)的第二離合器部件，其中，當(dāng)兩個(gè)離合器部件之間的差速已達(dá)到預(yù)先確定的值吋，為形鎖合地接合嵌牙，可以切換可軸向運(yùn)動(dòng)的離合器部件或換擋套筒，其中，設(shè)置有至少ー個(gè)檢測裝置，用于檢測接合時(shí)兩個(gè)離合器部件的對(duì)應(yīng)嵌牙之間必要的位差，以避免嵌牙中的齒搭齒位置。按照這種方式，實(shí)現(xiàn)ー種位置控制的和速度控制的牙嵌式換擋裝置。其他形鎖合的換擋裝置也可以配備有檢測裝置。例如取代嵌牙也可以使用結(jié)構(gòu)上按照其他方式設(shè)計(jì)的形鎖合的連接。在所提出的牙嵌式換擋裝置中，以具有優(yōu)點(diǎn)的方式、由以下方式避免不希望的齒搭齒位置，即，接合過程的實(shí)施依賴于對(duì)應(yīng)嵌牙之間的位差地并且依賴于差速地執(zhí)行。這意味著，接合過程僅當(dāng)存在位差，也就是嵌牙中不存在齒搭齒位置吋，并且僅當(dāng)兩個(gè)離合器部件之間存在需要的差速時(shí)才開始。依據(jù)本發(fā)明的第一改進(jìn)可以如下地設(shè)置，S卩，作為檢測裝置設(shè)置有至少ー個(gè)霍爾傳感器或類似物，其中，傳感器輸出信號(hào)的交流部分作為嵌牙的覆蓋的度量。這意味著，在交流部分變小的情況下，覆蓋也變小，從而于是相對(duì)彼此推移對(duì)應(yīng)的嵌牙。在這種狀態(tài)下，可以毫無問題地執(zhí)行接合過程。優(yōu)選使用一個(gè)檢測兩個(gè)離合器部件的嵌牙的、相應(yīng)寬地實(shí)施的霍爾傳感器。也可以為每個(gè)離合器部件的嵌牙配屬ー個(gè)單獨(dú)的霍爾傳感器。也可以設(shè)想，作為檢測裝置設(shè)置有帶光源的光傳感器或類似物，用于檢測嵌牙之間的位差。例如光源可以如下方式地布置，即，使至少區(qū)段式地沿接合方向走向的光束可以在嵌牙的區(qū)域內(nèi)輸出，其中，前嵌牙關(guān)于光束方向地、例如吸收光地構(gòu)造并且后嵌牙反射地構(gòu)造。例如，如果所輸出的光束寬度相當(dāng)于嵌牙的寬度加上兩個(gè)相鄰嵌牙之間空隙的寬度，那么借助反射的光束通過傳感器可以識(shí)別對(duì)應(yīng)的嵌牙何時(shí)相對(duì)彼此推移，以便可以觸發(fā)接合過程。為此例如反射的光束通過光傳感器累計(jì)。例如光束的走向可以通過至少ー個(gè)反光鏡或類似物任意改變。對(duì)應(yīng)嵌牙的位置的檢測可以不在嵌牙本身上執(zhí)行，而是在其轉(zhuǎn)速與嵌牙的轉(zhuǎn)速耦合的相應(yīng)等效體上執(zhí)行。在位置的結(jié)果存在多義性時(shí)，例如還可以將離合器部件的參與軸之一的轉(zhuǎn)速信號(hào)用于單意性的位置確定。不依賴于是否使用霍爾傳感器或者光傳感器作為檢測裝置地，借助所檢測的、嵌牙的相對(duì)位置可以導(dǎo)出差速。因此利用檢測裝置既可以測定位差，也可以測定差速，從而該檢測裝置在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)上于是可以例如電磁地或類似方式地觸發(fā)操縱，從而嵌牙以正確的差速和正確的相對(duì)位置在接合時(shí)彼此相遇。此外，觸發(fā)接合過程后也可以檢測可軸向運(yùn) 動(dòng)的離合器部件的或換擋套筒的準(zhǔn)確軸向位置，并校正與額定值分布的偏差。這一點(diǎn)要么通過操縱本身，例如在電磁操縱時(shí)采用位置調(diào)節(jié)或速度調(diào)節(jié)，要么也備選地通過可調(diào)節(jié)的制動(dòng)器或電動(dòng)馬達(dá)在離合器部件的參與軸之ー上進(jìn)行。在本發(fā)明另ー種具有優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)的框架內(nèi)可以如下地設(shè)置，S卩，通過相應(yīng)幾何設(shè)計(jì)，至少是嵌牙接觸幾何結(jié)構(gòu)可以進(jìn)ー步改進(jìn)接合性能。優(yōu)選地，嵌牙幾何結(jié)構(gòu)在此例如以如下方式倒圓，即，使形狀基本反映接合過程成功時(shí)的彈道式軌跡。由此在與最佳的接合軌跡出現(xiàn)可能的偏差時(shí)，僅出現(xiàn)很小的撞擊。


下面借助附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步的說明。其中圖I示出設(shè)置有作為檢測裝置的霍爾傳感器的依據(jù)本發(fā)明的牙嵌式換擋裝置的不意俯視圖；圖2示出圖I的一種可選擇設(shè)計(jì)的牙嵌式換擋裝置的示意俯視圖；圖3示出設(shè)置有作為檢測裝置的光傳感器的依據(jù)本發(fā)明的牙嵌式換擋裝置的示意圖；圖4示出圖3依據(jù)本發(fā)明的牙嵌式換擋裝置的利用示意圖；以及圖5示出牙嵌式換擋裝置中改變嵌牙幾何形狀的示意圖。
具體實(shí)施例方式附圖舉例示出依據(jù)本發(fā)明的牙嵌式換擋裝置的不同實(shí)施變體。機(jī)動(dòng)車變速器的牙嵌式換擋裝置包括第一可轉(zhuǎn)動(dòng)的牙嵌式換擋部件或者說離合器部件I和第二可轉(zhuǎn)動(dòng)的、并且可軸向運(yùn)動(dòng)的牙嵌式換擋部件或者說離合器部件2，所述第一牙嵌式換擋部件和第二牙嵌式換擋部件各自在圓周上分布式地具有多個(gè)嵌牙3、4或類似物，用于形鎖合的接合。離合器部件1、2通常各自配屬于ー根軸，其中，在換擋狀態(tài)下使未進(jìn)ー步示出的各自的軸經(jīng)由離合器部件I、2彼此連接?，F(xiàn)在依據(jù)本發(fā)明如下地設(shè)置，S卩，設(shè)置有至少ー個(gè)檢測裝置，用于檢測接合時(shí)兩個(gè)離合器部件的對(duì)應(yīng)嵌牙之間的必要的位差，以便消除齒搭齒位置。按照這種方式，接合過程在兩個(gè)離合器部件1、2之間正確的位差和正確的差速情況下觸發(fā)。在圖I中，作為檢測裝置設(shè)置有兩個(gè)霍爾傳感器5、6，其中，每個(gè)霍爾傳感器5、6配屬于兩個(gè)離合器部件1、2之一的嵌牙3、4?；魻杺鞲衅鞯男盘?hào)在配屬于兩個(gè)傳感器5、6的評(píng)估單元7內(nèi)累計(jì)，其中，信號(hào)的各自的交流部分作為對(duì)應(yīng)嵌牙3、4的覆蓋的度量。這意味著，交流部分越小，對(duì)應(yīng)嵌牙3、4相對(duì)彼此推移越多。離合器部件1、2之間的差速可以由相對(duì)位置確定，其中，離合器部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)借助圖I中的箭頭表示。圖2示出一種備選的實(shí)施方式，其中與上述實(shí)施方式不同地，設(shè)置有共同的霍爾傳感器8，該共同的霍爾傳感器同時(shí)配屬于兩個(gè)離合器部件1、2的嵌牙3、4。圖3和圖4示出本發(fā)明的另ー種可能的實(shí)施變體，其中作為檢測裝置使用具有光源10的光傳感器9。如下方式地布置有光源10，S卩，使至少區(qū)段式地沿接合方向走向的光束11在嵌牙3、4的區(qū)域內(nèi)輸出，其中，滑動(dòng)套筒的或者說第二離合器部件2的前嵌牙4吸收光地或者說毛糙無光地構(gòu)造，并且第一離合器部件I的后嵌牙3反射地構(gòu)造?？赡艿谋?景12優(yōu)選同樣吸收光地構(gòu)造。如果光束11的寬度大約相當(dāng)于嵌牙3、4的寬度加上空隙的寬度，那么光傳感器9可以借助累計(jì)的反射光束11識(shí)別兩個(gè)離合器部件1、2的嵌牙3、4之間何時(shí)存在位差。光束11的走向通過反光鏡13相應(yīng)改變。離合器部件1、2之間的差速可以由相對(duì)位置導(dǎo)出。圖5示出為改善接合性能的嵌牙接觸幾何結(jié)構(gòu)的幾何設(shè)計(jì)。為此至少嵌牙3、4的接觸面相應(yīng)地倒圓，從而使得嵌牙幾何結(jié)構(gòu)基本反映接合過程成功時(shí)第二離合器部件2的或換擋套筒的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的弾道式軌跡，其中，可軸向運(yùn)動(dòng)的第二離合器部件2的、在接合過程期間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)在圖5中以箭頭表示。通過所選擇的嵌牙幾何結(jié)構(gòu)，當(dāng)與離合器部件I、2的接合中與額定軌跡出現(xiàn)偏差時(shí)，出現(xiàn)僅有很小的撞擊或不出現(xiàn)撞擊。附圖標(biāo)記I 第一離合器部件2 第二離合器部件3 第一離合器部件的嵌牙
4 第二離合器部件的嵌牙5 霍爾傳感器6 霍爾傳感器7 評(píng)估單元8 霍爾傳感器9 光傳感器
10 光源11 光束12 背景
13 反光鏡
權(quán)利要求
1.用于機(jī)動(dòng)車變速器的形鎖合的換擋裝置，特別是牙嵌式換擋裝置，所述形鎖合的換擋裝置具有能轉(zhuǎn)動(dòng)的至少ー個(gè)第一離合器部件(I)和能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的并且能夠軸向運(yùn)動(dòng)的第ニ離合器部件(2)，其中，為形鎖合地接合這兩個(gè)離合器部件(1、2)的對(duì)應(yīng)嵌牙(3、4)，只要達(dá)到所述兩個(gè)離合器部件(1、2)之間預(yù)先確定的差速，就能夠切換所述能軸向運(yùn)動(dòng)的離合器部件(2)，其特征在于，設(shè)置有至少ー個(gè)檢測裝置，用于檢測接合時(shí)所述兩個(gè)離合器部件(1、2)的對(duì)應(yīng)嵌牙(3、4)之間必要的位差。
2.按權(quán)利要求I所述的換擋裝置，其特征在于，作為檢測裝置設(shè)置有至少ー個(gè)霍爾傳感器(5、6、8)，其中，輸出信號(hào)的交流部分用作所述嵌牙(3、4)的覆蓋的度量。
3.按前述權(quán)利要求之一所述的換擋裝置，其特征在于，作為檢測裝置設(shè)置有帶光源(10)的光傳感器(9)。
4.按權(quán)利要求3所述的換擋裝置，其特征在于，所述光源(10)如下方式地設(shè)置，即，使至少區(qū)段式地沿接合方向走向的光束(11)能夠在所述嵌牙(3、4)的區(qū)域內(nèi)輸出，其中，所述第二離合器部件(2)的前嵌牙(4)吸收光地構(gòu)造，并且所述第一離合器部件(I)的后嵌牙(3)反射地構(gòu)造。
5.按權(quán)利要求4所述的換擋裝置，其特征在于，所輸出的光束(11)的寬度相當(dāng)于嵌牙(3、4)的寬度加上離合器部件(1、2)兩個(gè)相鄰嵌牙(3、4)之間的空隙的寬度。
6.按權(quán)利要求4或5所述的換擋裝置，其特征在于，所反射的光束(11)能夠通過所述光傳感器(9)累計(jì)。
7.按權(quán)利要求4至6之一所述的換擋裝置，其特征在于，所述光束(11)的走向能夠經(jīng)由至少ー個(gè)反光鏡(13)改變。
8.按前述權(quán)利要求之一所述的換擋裝置，其特征在于，借助所述檢測裝置能夠由檢測到的所述嵌牙(3、4)的相對(duì)位置測定所述差速。
9.按前述權(quán)利要求之一所述的換擋裝置，其特征在于，所述嵌牙(3、4)的對(duì)應(yīng)接觸面至少部分地如下方式地倒圓，即，使倒圓的形狀仿照接合期間所述第二離合器部件(2)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的走向設(shè)計(jì)。
全文摘要
提出一種用于機(jī)動(dòng)車變速器的形鎖合的換擋裝置，特別是牙嵌式換擋裝置，該形鎖合的換擋裝置具有至少一個(gè)第一離合器部件(1)和可軸向運(yùn)動(dòng)的第二離合器部件(2)，其中，為形鎖合地接合兩個(gè)離合器部件(1、2)的對(duì)應(yīng)嵌牙(3、4)，只要達(dá)到兩個(gè)離合器部件(1、2)之間預(yù)先確定的差速，就可以切換可軸向運(yùn)動(dòng)的離合器部件(2)，并且其中設(shè)置有至少一個(gè)檢測裝置，用于檢測接合時(shí)兩個(gè)離合器部件(1、2)的對(duì)應(yīng)嵌牙(3、4)之間必要的位差。
文檔編號(hào)F16D11/14GK102656382SQ201080056251
公開日2012年9月5日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者托馬斯·羅澤邁爾 申請人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司