换挡装置的制作方法

1.本发明涉及根据独立权利要求1的前序部分的用于机动车辆的传动系的换挡装置。


背景技术：

2.de 10 2014 217 066 a1公开了一种用于可切换的全轮驱动的离合器，其中，两个对准的驱动轴通过离合器部件彼此连接，该离合器部件使得能够在两个驱动轴之间进行互锁连接。离合器具有呈换挡拨叉形式的换挡元件，能够沿轴向方向移位的离合器部件利用该换挡元件移位成使得在两个驱动轴之间建立起互锁连接。
3.从wo 2011/098 595 a1已知一种用于机动车辆的传动系的联接组件，该联接组件包括至少一个离合器，离合器布置在旋转轴上以便将旋转轴选择性地联接至传动系的驱动元件。联接组件还包括用于对离合器进行致动的至少一个致动装置。致动装置被设计成使接合部段与随轴旋转的螺纹部段选择性地接合，以便导致接合部段与螺纹部段沿着旋转轴的轴线进行相对运动，并且从而沿轴向方向致动该离合器。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种用于机动车辆的传动系的改进的换档装置。
5.该目的通过独立权利要求的特征来实现。本发明的其他优选实施方式可以在从属权利要求、附图和相关联的说明中发现。
6.因此，该目的通过一种用于机动车辆的传动系的换挡装置来实现，该换挡装置包括：壳体，第一驱动轴和第二驱动轴以可旋转的方式安装在该壳体中，其中，第一驱动轴和第二驱动轴相对于彼此同轴地布置成使得第一驱动轴和第二驱动轴具有共同的旋转轴线；以及可换挡的离合器装置，该离合器装置布置在第一驱动轴与第二驱动轴之间，其中，该离合器装置具有打开的换挡位置，在打开的换挡位置中，第一驱动轴能够相对于第二驱动轴自由旋转，而且离合器装置具有闭合的换档位置，在闭合的换档位置中，第一驱动轴与第二驱动轴经由离合器装置连接以用于共同旋转，其中，设置有能够沿驱动轴的旋转轴线的方向移位的控制元件，并且该控制元件根据其移位位置将离合器装置切换至打开或闭合的换挡位置，其中，控制元件由滑动套筒形成，该滑动套筒围绕两个驱动轴中的至少一个驱动轴，其中，在滑动套筒的外周上设置有传动元件。
7.通过滑动套筒可以实现特别简单且成本有效的控制元件，控制元件由于其稳定性而能够实现特别有利的致动精度。套筒形状优选地从传动元件一直延伸至致动元件的将致动力引入离合器装置中的部段。布置在滑动套筒的外周上的传动元件可以例如仅设置在滑动套筒的部分部段上，或者替代地性也可以设置在滑动套筒的整个圆周上。
8.如果设置有下述至少一个支承元件则也是有利的：该支承元件使得控制元件能够沿驱动轴的旋转轴线的方向进行移位运动，并且防止控制元件围绕该旋转轴线旋转。支承元件可以确保控制元件能够可靠地将离合器装置切换到打开的换档位置和闭合的换档位
置中。此外，这种安装可靠地防止了控制元件随着驱动轴的旋转运动而旋转。优选地设置有多个支承元件、例如恰好两个支承元件，这些支承元件布置成使得支承元件在相对的点处支撑该控制元件。
9.进一步提出，支承元件由下述销形成：该销以不可移动的方式安装在壳体中，并且接合在控制元件的接纳部中。通过将支承元件构造为销，该支承元件可以以特别成本有效的方式来制造。为了实现期望的安装，支承元件优选地沿旋转轴线的方向定向。因此，可以有利地将用于防止不期望的运动的其他支承元件省略。
10.进一步提出，用于控制元件的接纳部径向地向外敞开。因此，可以实现控制元件的更简单且更成本有效的结构。此外，在组装期间将控制元件结合到支承元件中变得更容易。接纳部优选地被设计成使得支承元件被控制元件的叉状延伸部包围。由于叉状延伸部，控制元件沿径向方向支承抵靠支承元件，使得该支承元件可以被可靠地防止转动。
11.还提出，控制元件的传动元件由外齿部形成。通过外齿部可以实现易于接近的传动元件。外齿部优选地构造成与小齿轮轴接合。外齿部优选地被设计成与呈带齿齿条方式的外齿部类似。然后，小齿轮轴的旋转导致外齿部前进，使得控制元件也沿旋转轴线的方向移动。
12.进一步提出，离合器装置由爪形离合器形成，其中，每个驱动轴与爪形离合器元件连接以用于共同旋转。通过使爪形离合器元件中的至少一个爪形离合器元件沿旋转轴线的方向移位，爪形离合器能够经由互锁连接来建立旋转固定的连接。
13.根据有利的实施方式，在爪形离合器的两个爪形部之间的基部上设置有两个底切部，所述底切部的切向延伸对应于相邻爪形部之间的切向间距的至少10％。例如，切向延伸是切向间距的至少20％、进一步例如是切向间距的30％。由于底切部的半径相应较大，可以通过铣削来生产爪形部，使得简单且成本有效的生产成为可能。底切部的半径优选地对应于制造爪形部所用的铣床的半径。底切部优选地具有恒定的半径并沿径向方向延伸、即垂直于旋转轴线定向。
14.进一步提出，壳体由两部分制成，其中，第一壳体部分具有筒形外轮廓，并且第二壳体部分具有带至少一个紧固装置的安装凸缘，安装凸缘的外半径大于第一壳体部分的筒形外轮廓的外半径。壳体的这种结构使得能够以节省空间的方式来安装换档装置。在组装状态下，具有筒形外轮廓的第一壳体部分可以插入到变速器壳体中，该变速器壳体不是本技术的一部分。安装凸缘上与第二壳体部分相关联的紧固装置也能够可靠且稳定地紧固至变速器壳体。优选地设置有多个紧固装置，所述多个紧固装置均匀地布置在紧固凸缘的圆周上。
15.进一步提出，控制元件安装在驱动轴的一部段上，使得该控制元件可以沿旋转轴线的方向移位，其中，第二壳体部分具有进入开口，控制元件可以经由该进入开口而被致动。通过将进入开口分配给第二壳体部分，可以实现壳体的有利的功能分离。第一壳体部分被设计成是节省空间的，使得其可以在组装状态下突出到变速器壳体中。另一方面，第二壳体部分承担变速器壳体上的紧固功能并且创造用于能够对致动元件进行致动的条件。优选地，进入开口布置在第二壳体部分的面向第一壳体部分的半部中。
16.还提出，离合器装置完全布置在第一壳体部分中。这导致甚至更有利的功能分离，因为已经表明离合器装置可以以节省空间的方式容纳在第一壳体部分中。在这种情况下，
控制元件从第二壳体部分延伸到第一壳体部分中，使得离合器装置仍然可以从第二壳体部分被控制。
附图说明
17.下面参照附图借助于优选实施方式来说明本发明。在附图中：
18.图1示出了换挡装置的截面图；
19.图2示出了换挡装置的立体图；
20.图3示出了换挡装置的侧视图；
21.图4示出了具有控制元件和支承元件的换档装置的第二壳体部分的前视图；
22.图5示出了爪形离合器元件的立体图；
23.图6是爪形离合器元件的侧视图；
24.图7示出了爪形离合器元件的细节图。
具体实施方式
25.图1示出了具有第一驱动轴3和第二驱动轴4的换档装置1，所述两个驱动轴可以经由离合器装置6彼此连接以用于共同旋转。
26.第二驱动轴4包括两个部分轴，所述两个部分轴经由齿部9彼此连接以用于共同旋转。第二驱动轴4在一个端部处安装在第一驱动轴3的接纳部25中并且经由滚珠轴承23与壳体2相对。第一驱动轴3通过滚珠轴承24并且通过第二驱动轴4的延伸部来安装在壳体2内，该第二驱动轴的延伸部突出到第一驱动轴3的接纳部25中。第一驱动轴3与第二驱动轴4彼此同轴地定向，并且因此围绕共同的旋转轴线5旋转。
27.第一驱动轴3和第二驱动轴4中的每一者的一个端部从壳体2突出。在组装状态下，第一驱动轴3然后可以例如与差动传动装置连接以用于共同旋转，并且第二驱动轴4例如与驱动轮连接，或者反之亦然。
28.离合器装置6设置在第一驱动轴3与第二驱动轴4的相互面对的端部处，并且该离合器装置包括与第一驱动轴3相关联的第一爪形离合器元件12和与第二驱动轴4相关联的第二爪形离合器元件13。离合器装置6可以被切换到打开的换挡位置，在打开的换挡位置中，第一驱动轴3与第二驱动轴4未彼此连接以用于共同旋转。此外，离合器装置6可以切换到闭合的换挡位置，在闭合的换挡位置中，第一驱动轴3与第二驱动轴4连接以用于共同旋转。借助于控制元件7来控制离合器装置6，该控制元件以轴向可移位的方式、即沿旋转轴线5的方向安装在第二驱动轴4上。在该实施方式中，控制元件7被设计为滑动套筒，套筒形状从传动元件8延伸至控制力被引入到离合器装置6中的点。
29.传动元件8具有呈带齿齿条形式的齿部，使得传动元件8可以与控制元件7一起沿旋转轴线5的方向移位。传动元件8可以例如经由图1中未示出的小齿轮轴被驱动，使得控制元件7沿旋转轴线5的方向前进源于小齿轮轴的旋转运动。
30.控制元件7的运动经由轴向滚珠轴承28传递至第二爪形离合器元件13。轴向滚珠轴承28确保由于第二爪形离合器元件13的任何旋转运动而导致至多最小的扭矩被传递至控制元件7。因此，离合器装置6可以借助于控制装置7切换到闭合或打开的换档位置中。通过使控制元件7朝向第一爪形离合器元件12沿旋转轴线5的方向移动，处于闭合的换挡位置
的第二爪形离合器元件13能够与第一爪形离合器元件12互锁地连接。通过使控制元件7沿相反方向移动，离合器装置6可以切换到打开的换挡位置，在打开的换挡位置中，爪形离合器元件12与爪形离合器元件13彼此不接合。控制元件7还具有延伸部26，该延伸部沿径向方向向外延伸并且在打开的换挡位置中与壳体2接触成使得控制元件7的结束位置被固定。
31.图2示出了换档装置1的立体图，其中，可以观察到壳体2的划分。壳体2具有带紧固装置21的安装凸缘20，换挡装置1可以经由该安装凸缘紧固至变速器壳体，该变速器壳体不是本技术的一部分。优选地设置有多个紧固装置21，使得稳定且可靠地连接至变速器壳体成为可能。紧固装置21优选地由安装凸缘20中的孔形成，以便使得简单紧固成为可能，例如使用螺栓或螺钉。
32.壳体2被分成第一壳体部分17和第二壳体部分19。第一壳体部分17具有筒形外轮廓18，使得第一壳体部分17可以插入到变速器壳体的同样筒形的接纳部中并且可以存放在该接纳部中。在安装状态下，第一壳体部分17突出到变速器壳体中如此远，使得安装凸缘20搁置在变速器壳体上。然后，第二壳体部分19包括壳体2的具有安装凸缘20的部分，该安装凸缘从变速器壳体突出。
33.图3示出了换档装置1的侧视图，从该附图中可以观察到，筒形外轮廓18的径向延伸比具有安装凸缘20的第二壳体部分19的径向延伸小。因此，换挡装置1可以以节省空间的方式安装在变速器壳体中。这种节省空间的设计也源于有利的划分，即离合器装置6布置在第一壳体部分17中，并且控制元件7的带有传动元件8的部段布置在第二壳体部分19中；也参见图1。
34.经由进入开口22提供入口以驱动控制元件7的传动元件8；这例如经由小齿轮轴(未示出)来实现，该小齿轮轴操作性地连接至由外齿部形成的传动元件8。在安装状态下，小齿轮轴垂直于旋转轴线5定向。
35.图4示出了第二壳体部分19的前视图。可以观察到，安装凸缘20具有平面的接触表面，该接触表面在安装状态下支承抵靠变速器壳体。此外，图4示出了控制元件7在第二壳体部分19中的安装。平行于旋转轴线5定向的两个支承元件10设置成用于控制元件7的可移位安装。支承元件10由以不可移动的方式安装在壳体2中的销形成。控制元件7具有两个部段，所述两个部段中的每个部段形成用于支承元件10的接纳部11。支承元件10被接纳部11以叉形方式包围成使得控制元件7在径向方向上被固定并且不能扭曲。这是有利的，因为尽管有轴向滚珠轴承25，但围绕旋转轴线5的扭矩还可以在第二爪形离合器元件13旋转时作用于控制元件7上。然而，控制元件7相对于支承元件8在旋转轴线5的方向上的运动仍然是可能的。接纳部11各自径向地向外敞开。
36.图5示出了第二爪形离合器元件13的立体图，其中，爪形部15和布置在爪形部之间的基部14交替，并且在各自情况下，在基部14与爪形部15之间的过渡处设置有底切部16。此外，第二爪形离合器元件13包括内齿部27，第二爪形离合器元件13与第二驱动轴4经由该内齿部连接以用于共同旋转。
37.图6示出了第二爪形离合器元件13的侧视图，更清楚地示出了底切部16的设计。
38.底切部16的详细视图可以在图7中观察到。在这种情况下，b对应于两个相邻爪形部15之间的切向间距。底切部16的切向延伸标记为a，并且对应于爪形部15之间的切向间距的至少10％。因此，爪形部15或基部14可以使用铣削工艺来以简单的方式制造。因为具有恒
定半径的铣床有利地用于生产，所以底切部16在径向方向上的切向延伸a也保持恒定。由于基部14的切向延伸b径向地向内减小、即沿旋转轴线5的方向减小(也参见图5)，因此基部14的平坦表面的切向延伸c也径向地向内减小。
39.基部14的第二爪形离合器元件13、尤其是爪形部15以及底切部16和内齿部27的设计自然地也可以以对应的方式转移至第一爪形离合器元件12。
40.附图标记说明
41.1换挡装置
42.2壳体
43.3第一驱动轴
44.4第二驱动轴
45.5旋转轴线
46.6离合器装置
47.7控制元件
48.8传动元件
49.9齿部
50.10支承元件
51.11(控制元件)的接纳部
52.12第一爪形离合器元件
53.13第二爪形离合器元件
54.14(爪形部之间的)基部
55.15爪形部
56.16底切部
57.17第一壳体部分
58.18筒形外轮廓
59.19第二壳体部分
60.20安装凸缘
61.21紧固装置
62.22进入开口
63.23滚珠轴承
64.24滚珠轴承
65.25接纳部
66.26延伸部
67.27内齿部
68.28轴向滚珠轴承
69.a(底切部的)切向延伸
70.b(基部的)切向延伸
71.c(基部的平坦表面的)切向延伸。