專利名稱：包含至少一個牙嵌式離合器的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的包含至少一個牙嵌式離合器的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在汽車制造技術(shù)中已知包含至少一個牙嵌式離合器的系統(tǒng)，牙嵌式離合器用作作為切換元件，以用于連接變速器的一個軸與一個構(gòu)件。例如在專利文獻GB 2 368 102A中就介紹了一種自動變速器，該變速器配有一種裝置用于變速器從汽車的動力系統(tǒng)總成上退耦。該裝置是作為牙嵌式離合器設(shè)計的，該牙嵌式離合器是以液壓方式經(jīng)由操縱活塞進行操作，該操縱活塞安置在一個軸的內(nèi)部。操縱活塞在一側(cè)以壓力加載，以便克服復位彈簧進行運動。為了操縱切換爪，使用了一個與操縱活塞相耦聯(lián)的切換指，該切換指被導引通過軸的一個凹穴。此外，在專利文獻US 5 667 330A中公開了另一種配有牙嵌式離合器作為切換元件的系統(tǒng)。在此已知的系統(tǒng)中采用了一種牙嵌式離合器，借以將一個動力輸出軸與拖拉機的一個變速器輸出軸連接起來。為此，在變速器輸出軸內(nèi)部的一個操縱活塞在一側(cè)以液壓方式加載以克服復位彈簧的作用，該切換爪經(jīng)由一個銷栓被操作，該銷栓穿過變速器輸出軸的一個凹穴被從操縱活塞引導到切換爪。因此在按前述已知的系統(tǒng)在軸的內(nèi)部實現(xiàn)牙嵌式離合器的操作。最后，專利文獻US 6079 539A公開了一種軸去耦裝置，其中經(jīng)由一個離合套可使一個第一主動軸部分與一個第二主動軸部分相耦聯(lián)或者彼此退耦。該離合套以不可相對旋轉(zhuǎn)的方式被支承在其中一個主動軸部分上，并且為了耦合或退耦可以沿軸向經(jīng)由一個變速撥叉移動。在這種類型的系統(tǒng)中需要不可忽略的安裝空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供牙嵌式離合器在變速器中盡可能節(jié)省安裝空間的布置。根據(jù)本發(fā)明，上述任務(wù)是通過權(quán)利要求1所述特征加以解決的。其它有利的發(fā)展見各附圖和各項從屬權(quán)利要求。據(jù)此建議一種變速器中的包含至少一個牙嵌式離合器的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠與變速器的至少一個構(gòu)件相連接，牙嵌式離合器基本上設(shè)置在變速器的軸承座內(nèi)部。這樣，便可特別為優(yōu)選基于行星齒輪組的自動變速器提供一種盡可能節(jié)省安裝空間的爪式切換元件。當然，所提出的系統(tǒng)也可用在其它變速器上。由于安置在軸承座的區(qū)域內(nèi)，所以可最佳地充分利用變速器外殼中存在的安裝空間。有利的是，在所建議的系統(tǒng)中，至少單側(cè)被液壓式操作的牙嵌式離合器的切換爪也可以形成操縱活塞作為共同的構(gòu)件，于此，用于液壓加載牙嵌式離合器或者說操作牙嵌式離合器的液壓缸設(shè)置成固定在外殼上(gehausefest )。由于切換爪和操縱活塞設(shè)計成一個共同的設(shè)計，所以可減少所需構(gòu)件的數(shù)量。
此外，在所建議的系統(tǒng)中切換爪設(shè)置在變速器的軸(例如主動軸或類似件)的徑向外部并且可沿軸向移動。根據(jù)本發(fā)明可作如下設(shè)定切換爪以不可相對旋轉(zhuǎn)的方式固定在固定在外殼上的軸承座(例如圓柱齒輪或類似件)上以固定變速器的構(gòu)件。因此可通過切換爪固定變速器的任意的齒輪組元件。優(yōu)選例如還可將行星齒輪組的一個構(gòu)件(如太陽輪或類似件)通過切換爪而與外殼連接起來。為此，例如可作如下設(shè)定切換爪在其閉合位置例如可經(jīng)由冠形齒部、插接齒部或類似件與待固定的構(gòu)件如太陽輪相連接。根據(jù)本發(fā)明的一項可行的發(fā)展，可作如下設(shè)定軸承座和用于操作牙嵌式離合器的液壓缸都作為單獨的構(gòu)件加以設(shè)計。也可以考慮，將軸承座和液壓缸作為一個共同的構(gòu)件加以設(shè)計。例如軸承座可以具有相應(yīng)的凹穴，該凹穴形成壓力室或液壓缸室以用于操縱活塞或者說設(shè)計成操縱活塞的切換爪。根據(jù)本發(fā)明的另一項實施發(fā)展，可作如下設(shè)定可依軸向移動的切換爪是設(shè)計得可以旋轉(zhuǎn)的。按這一發(fā)展，切換爪可有利地用來連接變速器的至少兩個構(gòu)件。根據(jù)本發(fā)明的下一項發(fā)展，可作如下設(shè)定切換爪例如將一個圓柱齒輪與變速器的一個行星齒輪架連接起來。為此，該切換爪例如可以連續(xù)地經(jīng)由一個插接齒部之類而與該圓柱齒輪相連，于此，切換爪在其閉合位置上經(jīng)由一個冠形齒部而與變速器的行星齒輪組的行星齒輪架相連接。但還有一種可能性，就是將切換爪用來聯(lián)鎖變速器的行星齒輪組的兩個構(gòu)件。例如可以將行星齒輪組的一個行星齒輪架和一個太陽輪彼此連接起來而作為被聯(lián)鎖的構(gòu)件。 但也可將其它構(gòu)件經(jīng)由牙嵌式離合器而彼此聯(lián)鎖起來。為了實現(xiàn)聯(lián)鎖，切換爪例如可以連續(xù)地與行星齒輪架相連，其中切換爪在其閉合位置上經(jīng)由冠形齒部或類似件與行星齒輪組的太陽輪相連接。這樣，在需要時便可將行星齒輪組加以聯(lián)鎖。與本發(fā)明的各個不同的實施形式無關(guān)地可作如下設(shè)定切換爪能被液壓式操作以移動到其閉合位置，其中設(shè)置復位彈簧以用于將切換爪保持在其打開位置上。但還有一種可能，就是使切換爪在兩側(cè)被液壓式操作，而不需要復位彈簧。有利的是，切換爪和在待接通的構(gòu)件上的相對應(yīng)的配合件例如可經(jīng)由共同的冠形齒部或者也可經(jīng)由共同的插接齒部或類似件相連接。根據(jù)本發(fā)明的一項有利的發(fā)展，兩個切換爪半部的冠形齒部或者插接齒部可以設(shè)計成球狀的和/或圓錐狀的，或者設(shè)計具有側(cè)凹和/或在端側(cè)設(shè)計具有斜邊或半徑，和/或設(shè)計具有一個定心圓錐體。優(yōu)選內(nèi)齒輪作為行星齒輪組的構(gòu)件也可以與切換爪相耦合。齒輪組或者行星齒輪組的其它構(gòu)件但也可與切換爪相聯(lián)接。也可以的是，切換爪經(jīng)由插接齒部與主動軸連接成不能相對旋轉(zhuǎn)的并且因此也被定心。切換爪的在待接通的構(gòu)件上的相對應(yīng)的配合件優(yōu)選可以經(jīng)由滑動軸承或類似件被支承在軸上。就兩側(cè)液壓式操作而言，在本發(fā)明的系統(tǒng)中例如可以配置彈簧元件，這些彈簧元件可以實現(xiàn)操縱活塞在無壓力狀態(tài)下的預定位。例如可以在活塞室中使用壓力彈簧以用于切換爪的打開狀態(tài)或者用于切換爪的關(guān)閉狀態(tài)。


下面將參照附圖對本發(fā)明作進一步說明。圖1本發(fā)明的在行星結(jié)構(gòu)形式的自動變速器中的包含牙嵌式離合器的系統(tǒng)的第一個可行實施方案的示意截面局部圖；圖2本發(fā)明的包含牙嵌式離合器的系統(tǒng)的第二個可行實施方案的示意截面局部圖；圖3本發(fā)明的包含牙嵌式離合器的系統(tǒng)的第三個可行實施方案的示意截面局部圖；圖4本發(fā)明的包含牙嵌式離合器的系統(tǒng)的第四個可行實施方案的示意截面局部圖；和圖5本發(fā)明的包含牙嵌式離合器的系統(tǒng)的第五個可行實施方案的示意截面局部圖。
具體實施例方式在附圖中示例示出在行星結(jié)構(gòu)形式的自動變速器中的本發(fā)明的具有牙嵌式離合器的系統(tǒng)的幾個不同實施方案，其中切換爪可以與變速器的至少一個構(gòu)件相連接。各附圖中相同的構(gòu)件用同一附圖標記表示。根據(jù)本發(fā)明，牙嵌式離合器基本上設(shè)置在例如一個圓柱齒輪2的一個軸承座1內(nèi)， 借以實現(xiàn)牙嵌式離合器在自動變速器中的節(jié)省安裝空間的布置。至少在一側(cè)被以液壓方式操作的牙嵌式離合器的切換爪3同時也設(shè)計成操縱活塞，因此可以節(jié)省一個構(gòu)件。此外，牙嵌式離合器的液壓缸4是與相關(guān)實施方案無關(guān)地經(jīng)由軸承座1被保持成固定在外殼上。此夕卜，切換爪3在徑向上支承在一個插接齒部13、21、M中并且是可沿軸向移動的。圖1示出本發(fā)明的系統(tǒng)的第一個實施方案。根據(jù)此實施方案，切換爪3以共同構(gòu)件的形式同時設(shè)計成牙嵌式離合器的操縱活塞。切換爪3是經(jīng)由插接齒部13與圓柱齒輪 2的軸承座1不可相對旋轉(zhuǎn)地連接，從而是固定在外殼上的。為了軸向移動切換爪3，設(shè)置液壓缸4，該液壓缸可經(jīng)由壓力介質(zhì)供給通道6被壓力介質(zhì)加載，該壓力介質(zhì)通道延伸穿過軸承座1。在相應(yīng)的壓力加載時，切換爪3便在圖平面中向右移入其閉合位置，這種移動是克服一個復位彈簧7的力實現(xiàn)的。因此切換爪3在壓力加載結(jié)束后又可經(jīng)由復位彈簧7在圖平面中向左移入其打開位置。為此在第一個實施方案中，切換爪3的作用在于將自動變速器的行星齒輪組9的一個太陽輪8以固定在外殼上的方式安置。為此，切換爪3與行星齒輪組9的太陽輪8具有一個共同的冠形齒部10。切換爪3經(jīng)由與軸承座1共同的插接齒部13被定心。在切換爪3區(qū)域內(nèi)的壓力室的密封經(jīng)由矩形環(huán)或類似件予以實現(xiàn)的。還有一種可能性，就是不用密封件而是通過在液壓缸4和切換爪3之間的一個相應(yīng)微小的間隙來實現(xiàn)密封。圖2中示出本系統(tǒng)的第二個可行的實施方案，其中切換爪3A在兩側(cè)被以液壓方式操作，所以與第一個實施方案相反，是不需要復位彈簧7的。此外，切換爪3A的兩側(cè)液壓式操作還具有下述優(yōu)點在接通的狀態(tài)中保持壓力可以是較低的；在系統(tǒng)中沒有壓力或沒有值得一提的壓力時，仍可保持接通的或斷開的狀態(tài)。此外，可通過主動的退出或插入而大大提高切換爪3A的反應(yīng)速度，這是因為用于切換爪3A的插入和退出的壓力可相應(yīng)設(shè)計得很高之故。第二個實施方案與第一個實施方案的不同之處是，支承板即軸承座1也為切換爪 3A形成液壓缸以用于液壓式操作。這樣就可省去一個構(gòu)件。軸承座1形成一個凹穴作為用于切換爪3A的壓力室，該壓力室經(jīng)由壓力介質(zhì)供給通道6獲得壓力介質(zhì)供給。用于切換爪 3A復位到其打開位置的另一個壓力室則是經(jīng)由另一個壓力介質(zhì)供給通道11獲得壓力介質(zhì)供給的。壓力介質(zhì)被引導通過在軸承座1和切換爪3A之間的共同的插接齒部13。若插接齒部13上的各個齒都放寬的話，則對于更好的流通是有利的。在第二個實施方案中，切換爪3A也是經(jīng)由插接齒部13而與軸承座1連接成固定在外殼上，并可在其閉合位置中經(jīng)由共同的冠形齒部10而與行星齒輪組9的太陽輪8連接，從而使太陽輪8通過處于接通狀態(tài)的切換爪3A被安置成固定在外殼上。圖3示出系統(tǒng)的第三個可行實施方案。在此第三個實施方案中也可實現(xiàn)切換爪;3B 的兩側(cè)液壓式操作。與第二個實施方案的區(qū)別是，切換爪3B和自動變速器的行星齒輪組9 的太陽輪8之間的連接是經(jīng)由一個共同的插接齒部12實現(xiàn)的。因此在第三個實施方案中， 太陽輪8在切換爪;3B的閉合位置(也就是當切換爪;3B在圖平面中居右)時被安置成固定在外殼上。圖4中示出本系統(tǒng)的第四個可行實施方案，其中示出牙嵌式離合器在行星結(jié)構(gòu)形式的自動變速器中的布置。根據(jù)此實施方案，操縱活塞和切換爪3C也是設(shè)計成一個共同的構(gòu)件。與前三個實施方案不同，在第四個實施方案中切換爪3C是可轉(zhuǎn)動地或可旋轉(zhuǎn)地被支承在一個固定在外殼上的支架14(太陽輪)上。壓力室朝外的密封可以經(jīng)由矩形環(huán)或類似件實現(xiàn)。但也可以通過相應(yīng)設(shè)定在起著液壓缸作用的構(gòu)件和切換爪3C之間的余隙以放棄密封件。按此實施方案，切換爪3C的軸向操作是在單側(cè)以液壓方式克服復位彈簧7A的作用予以實現(xiàn)的。經(jīng)由一個壓力介質(zhì)供給通道或者說壓力油供給通道15可使壓力油進入壓力室16，以便克服復位彈簧7A的彈簧力使切換爪3C移入到其閉合位置中。在此第四個實施方案中，切換爪3C是經(jīng)由共同的插接齒部M與圓柱齒輪2不可相對旋轉(zhuǎn)地連接，從而使得切換爪3C可隨同圓柱齒輪2 —起旋轉(zhuǎn)。在切換爪3C的閉合位置中，切換爪經(jīng)由共同的冠形齒部17與行星齒輪組9的行星齒輪架18相連接。圖5示出本系統(tǒng)的第五個實施方案。此第五個實施方案相對于第四個實施方案的區(qū)別主要在于切換爪3D在兩側(cè)被液壓式操作。為了閉合切換爪3D，該切換爪可以經(jīng)由配置在軸承座1中的壓力介質(zhì)供給通道19以壓力介質(zhì)加載。為了將切換爪3D置于其打開位置中，切換爪3D經(jīng)由供給通道20獲得壓力介質(zhì)。旋轉(zhuǎn)的切換爪3D可以經(jīng)由相對于軸承座 1的間隙密封而得到密封。按此第五個實施方案，切換爪3D經(jīng)由一個插接齒部21與行星齒輪架18的支座22 相連，該行星齒輪架經(jīng)由一個同步件23而與支座22相耦聯(lián)。為了實現(xiàn)行星齒輪組9的聯(lián)鎖，切換爪3D在其閉合位置中可經(jīng)由一個共同的冠形齒部17而與行星齒輪組9的太陽輪 8相連。獨立于各個實施方案地，切換爪3、3A、3B、3C和3D在圖1至5中分別示出在其打開位置中。
附圖標記清單1軸承座2圓柱齒輪3切換爪3A切換爪3B切換爪3C切換爪3D切換爪4液壓缸5軸6供給通道7復位彈簧7A復位彈簧8太陽輪9行星齒輪組10切換爪和太陽輪之間的冠形齒部11供給通道12切換爪和太陽輪之間的插接齒部13切換爪和軸承座之間的插接齒部14太陽輪支架15 供給通道16 壓力室17 切換爪和行星齒輪架之間的冠形齒部18 行星齒輪架19 供給通道20 供給通道21 切換爪和行星齒輪架的支座之間的插接齒部22 行星齒輪架的支座23 同步件24 切換爪和圓柱齒輪之間的插接齒部
權(quán)利要求
1.變速器中的包含至少一個牙嵌式離合器的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠與變速器的至少一個構(gòu)件相連接，其特征在于牙嵌式離合器基本上設(shè)置在變速器的軸承座(1)內(nèi)部。
2.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于至少在一側(cè)被以液壓方式操作的牙嵌式離合器的切換爪(3，3A，3B，3C，3D)也形成作為共同構(gòu)件的操縱活塞，用于操作牙嵌式離合器的液壓缸固定在外殼上。
3.按以上權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于切換爪(3，3A，3B，3C，3D)設(shè)置在軸(5)的徑向外部并且可沿軸向移動。
4.按以上權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于切換爪(3，3A，;3B)以不可相對旋轉(zhuǎn)的方式固定在固定在外殼上的軸承座(1)上以固定變速器的構(gòu)件。
5.按權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于切換爪(3，3A)在其閉合位置能經(jīng)由冠形齒部(10)與自動變速器的行星齒輪組(9)的太陽輪⑶相連接。
6.按權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于切換爪(3B)在其閉合位置能夠經(jīng)由插接齒部(12)與自動變速器的行星齒輪組(9)的太陽輪(8)相連接。
7.按以上權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于軸承座(1)和用于操作牙嵌式離合器的液壓缸(4)都是設(shè)計成單獨的構(gòu)件。
8.按權(quán)利要求1至6中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于軸承座(1)和用于操作牙嵌式離合器的液壓缸(4)設(shè)計成一個共同的構(gòu)件。
9.按權(quán)利要求1至3中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于切換爪(3C，3D)設(shè)計成可旋轉(zhuǎn)的。
10.按權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于切換爪(3C，3D)設(shè)置成用于連接變速器的至少兩個構(gòu)件。
11.按權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于切換爪(3C)連續(xù)地經(jīng)由插接齒部04)與圓柱齒輪( 相連接并且在其閉合位置經(jīng)由冠形齒部(17)與行星齒輪組(9)的行星齒輪架(18)相連接。
12.按權(quán)利要求9或10所述的系統(tǒng)，其特征在于切換爪(3D)設(shè)置用于聯(lián)鎖行星齒輪組(9)的兩個構(gòu)件。
13.按權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于切換爪(3D)是連續(xù)地與行星齒輪組(9) 的行星齒輪架(18)相連接，切換爪(3D)在其閉合位置能經(jīng)由冠形齒部(17)與行星齒輪組 (9)的太陽輪⑶相連接。
14.按以上權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于切換爪(3，3C)能被液壓式操作以移動到其閉合位置，其中設(shè)置復位彈簧(7，7A)以用于將切換爪(3，3C)保持在其打開位置上。
15.按權(quán)利要求1至13中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于切換爪(3A，;3B，3D)能在兩側(cè)被液壓式操作。
16.按以上權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于冠形齒部(10，17)或插接齒部 (12，13，21，24)設(shè)計成球狀的和/或圓錐狀的，或者設(shè)計具有側(cè)凹和/或在端側(cè)設(shè)計具有斜邊或半徑，和/或設(shè)計具有一個定心圓錐體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變速器中的包含至少一個牙嵌式離合器的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠與變速器的至少一個構(gòu)件相連接，牙嵌式離合器基本上設(shè)置在變速器的軸承座(1)內(nèi)部。
文檔編號F16H3/44GK102459952SQ201080024256
公開日2012年5月16日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者P·蒂斯勒, P·齊默, T·施密特 申請人:腓特烈斯港齒輪工廠股份公司