本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車的換擋變速器，該換擋變速器包括輸入軸、輸出軸以及固定齒輪、空套齒輪和用于將空套齒輪與輸入軸或輸出軸無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的換擋離合器。

背景技術(shù)：

這種換擋變速器例如由EP 0 560 202 B1公開。該換擋變速器具有六個(gè)前進(jìn)擋和一個(gè)倒擋。在此，給每個(gè)擋位配屬一個(gè)空套齒輪和一個(gè)換擋離合器，其中，當(dāng)掛入相應(yīng)的擋位時(shí)，空套齒輪通過換擋離合器與承載該空套齒輪的軸無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。例如在EP 0 560 202 B1的實(shí)施例中，布置在輸出軸上的第一前進(jìn)擋空套齒輪與輸入軸上的固定齒輪嚙合。配屬于第一擋位(第一前進(jìn)擋)的換擋離合器是雙換擋離合器的一部分，第二前進(jìn)擋的空套齒輪也能夠通過該雙換擋離合器無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與輸出軸連接。

如果輸入軸通過離合器與驅(qū)動(dòng)裝置連接，那么在換擋變速器中在掛入第一前進(jìn)擋的情況下，轉(zhuǎn)矩從輸入軸通過第一前進(jìn)擋的齒輪對(duì)，即通過固定齒輪/空套齒輪傳遞到輸出軸上。與輸出裝置(這里是差速器)的環(huán)形齒輪嚙合的第一小齒輪無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地處于輸出軸的一個(gè)端部上。因此給出了驅(qū)動(dòng)裝置和輸出裝置之間的轉(zhuǎn)矩鏈。

為了實(shí)現(xiàn)倒擋，EP 0 560 202 B1的換擋變速器具有帶有處于其上的第二小齒輪的附加軸，該第二小齒輪同樣與該環(huán)形齒輪嚙合。此外，在附加軸上布置了附加齒輪和附加換擋離合器。在此，附加換擋離合器具有能軸向移動(dòng)的滑套?；自趻烊氲箵醯那闆r下負(fù)責(zé)附加齒輪和第二小齒輪之間的無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的連接。附加軸的附加齒輪因此也能夠稱為倒擋的空套齒輪。因?yàn)楦郊育X輪通過第一擋位的空套齒輪驅(qū)動(dòng)，第一擋位的空套齒輪可以被視為中間齒輪，通過該中間齒輪實(shí)現(xiàn)相對(duì)于第一擋位的必需的轉(zhuǎn)動(dòng)方向反向。

在換擋變速器的運(yùn)行中可能產(chǎn)生不希望的嘎嘎噪聲。通過尤其由驅(qū)動(dòng)裝置引起的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，相互嚙合的無(wú)負(fù)荷齒輪的齒側(cè)可能在給定的齒側(cè)間隙內(nèi)相互碰撞，這導(dǎo)致不希望的嘎嘎噪聲。如果例如掛入第一前進(jìn)擋，那么倒擋的無(wú)負(fù)荷空套齒輪由于給定的與第一前進(jìn)擋空套齒輪的嚙合作用而隨著運(yùn)動(dòng)，并且可能(隨之)引起所說(shuō)的嘎嘎噪聲。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所基于的任務(wù)是，這樣繼續(xù)開發(fā)根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的換擋變速器，使得盡可能避免嘎嘎噪聲或使其保持小。此外，換擋變速器應(yīng)構(gòu)造得盡可能簡(jiǎn)單和緊湊。

本發(fā)明所基于的任務(wù)借助根據(jù)權(quán)利要求1的換擋變速器來(lái)解決。本發(fā)明的實(shí)施例能夠由從屬權(quán)利要求得出。

本發(fā)明的換擋變速器的特征為，第二小齒輪在未掛入附加擋的情況下能轉(zhuǎn)動(dòng)地布置在附加軸上并且在掛入附加擋的情況下無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與附加軸連接。因此，在未掛入附加擋的情況下在附加軸和第二小齒輪之間存在脫耦。由于與環(huán)形齒輪的嚙合作用，第二小齒輪總是在機(jī)動(dòng)車運(yùn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。在扭轉(zhuǎn)振動(dòng)通過環(huán)形齒輪的激勵(lì)路徑到達(dá)附加軸的情況下，附加軸與第二小齒輪的相應(yīng)脫耦導(dǎo)致振動(dòng)系統(tǒng)的慣性矩較小，該振動(dòng)系統(tǒng)可能經(jīng)過該激勵(lì)路徑被激勵(lì)。本發(fā)明的想法在于，有目的地影響旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量或者說(shuō)慣性矩，該旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)可能由于環(huán)形齒輪的激勵(lì)而被置于振動(dòng)中并且在此可能產(chǎn)生不希望的嘎嘎噪聲。

在一個(gè)實(shí)施例中，在未掛入附加擋中的情況下滑套能相對(duì)于第二小齒輪扭轉(zhuǎn)。與之相反，在掛入附加擋的情況下滑套與第二小齒輪無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。尤其，滑套有助于能通過環(huán)形齒輪激勵(lì)的上述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的慣性矩，因?yàn)樵诨椎那闆r下，旋轉(zhuǎn)質(zhì)量在直徑較大的情況下是容易出問題的。

為了實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，附加齒輪能夠與附加軸構(gòu)造成一體。附加齒輪和附加軸也能夠是分開的構(gòu)件，這些構(gòu)件與變速器中的各換擋狀態(tài)無(wú)關(guān)地?zé)o相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地相互連接。

滑套能夠無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與附加齒輪連接。在該情況下，滑套有助于振動(dòng)系統(tǒng)的慣性矩，附加齒輪也屬于該振動(dòng)系統(tǒng)。該振動(dòng)系統(tǒng)也能夠?qū)е赂赂略肼?，然而已表明，第二小齒輪與至少該滑套的在振動(dòng)技術(shù)上的脫耦在嘎嘎噪聲方面總體導(dǎo)致更好的結(jié)果。

在一個(gè)實(shí)施例中，附加擋構(gòu)造成倒擋。在此，附加齒輪能夠與輸出軸上的空套齒輪嚙合。與附加齒輪嚙合的空套齒輪能夠優(yōu)選配屬于換擋變速器的第一前進(jìn)擋。另一種可能方案在于，附加齒輪與第二前進(jìn)擋的空套齒輪嚙合。第一前進(jìn)擋的空套齒輪能夠與輸入軸上的優(yōu)選與該輸入軸構(gòu)造成一體的固定齒輪嚙合。替代地或附加地，第二前進(jìn)擋的空套齒輪能夠與輸入軸上的(另一)布置在該輸入軸上的固定齒輪嚙合，其中，這里該固定齒輪也能夠與輸入軸構(gòu)造成一體。

替代地，附加擋也能夠構(gòu)造成前進(jìn)擋。例如能考慮將附加擋構(gòu)造成具有非常高傳動(dòng)比的所謂的爬行擋。在該情況下，與換擋變速器的其余擋位相比不允許用于轉(zhuǎn)動(dòng)方向反向的措施。如果在爬行擋的實(shí)施例中也應(yīng)通過前進(jìn)擋的空套齒輪驅(qū)動(dòng)附加齒輪，那么還需要一個(gè)中間齒輪。

換擋變速器能夠構(gòu)造成雙離合器變速器，該雙離合器變速器除具有所述輸入軸外還具有另一個(gè)輸入軸。優(yōu)選，這些輸入軸相互同軸地布置，其中，一個(gè)輸入軸能夠構(gòu)造成空心軸，另一個(gè)輸入軸能夠構(gòu)造成實(shí)心軸。

換擋變速器也能夠具有另一個(gè)輸出軸，在該輸出軸上布置了同樣與環(huán)形齒輪嚙合的另一個(gè)小齒輪。因此，在具有兩個(gè)輸出軸的實(shí)施方式中，環(huán)形齒輪應(yīng)與三個(gè)小齒輪嚙合，即與兩個(gè)輸出軸的小齒輪和附加軸上的第二小齒輪嚙合。

在一個(gè)實(shí)施例中，滑套布置在第二小齒輪的一個(gè)軸向側(cè)上，而附加齒輪布置在第二小齒輪的對(duì)置的軸向側(cè)上。因此，從換擋變速器的驅(qū)動(dòng)側(cè)或發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)看過來(lái)能夠沿附加軸的軸向方向得到以下順序：滑套、第二小齒輪、附加齒輪。因此，第二小齒輪布置在滑套和附加齒輪之間，其中，在判定這些構(gòu)件彼此的相對(duì)位置時(shí)應(yīng)取決于小齒輪和附加齒輪的對(duì)應(yīng)的外齒部。

替代于第二小齒輪處于附加齒輪和滑套之間的實(shí)施方式，滑套和附加齒輪能夠布置在第二小齒輪的相同軸向側(cè)上。

尤其當(dāng)?shù)诙↓X輪布置在附加齒輪和滑套之間時(shí)，能夠設(shè)置一個(gè)套筒。優(yōu)選，該套筒通過花鍵與附加軸無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。滑套在徑向方向上包圍該套筒，其中，在滑套和套筒之間同樣設(shè)置了確保套筒和滑套之間無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的器件。然而，滑套相對(duì)于套筒能軸向移動(dòng)。

滑套能夠布置在附加齒輪的徑向跨接部上。在此，附加齒輪的徑向跨接部跨越附加齒輪的外齒部和齒輪軸線之間的徑向間距，附加齒輪圍繞該齒輪軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)附加齒輪和滑套布置在第二小齒輪的相同側(cè)上時(shí)，滑套布置在附加齒輪的徑向跨接部上是一種可能的實(shí)施方式。

第二小齒輪和附加換擋離合器的滑套之間的能轉(zhuǎn)動(dòng)的支承裝置能夠包括滾針軸承。例如，滾針軸承能夠布置在第二小齒輪和附加軸之間，其中，附加齒輪作為固定齒輪無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地處于附加軸上。

離合器環(huán)能夠無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在第二小齒輪上。在此，優(yōu)選的固定方式是激光焊接。

在一個(gè)實(shí)施例中，外齒部的寬度基本相應(yīng)于第二小齒輪的總寬度。在此，第二小齒輪能夠具有小的軸向凸臺(tái)，該凸臺(tái)用于無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地固定離合器環(huán)。尤其，第二小齒輪不具有軸向延伸的用于能轉(zhuǎn)動(dòng)地支承其它構(gòu)件的平面。

附圖說(shuō)明

參照附圖中示出的實(shí)施例詳細(xì)闡述本發(fā)明。

圖1以縱剖面圖示意性示出本發(fā)明的換擋變速器；

圖2示出附加軸上的滑套和第二小齒輪的布置的第一實(shí)施方式；和

圖3示出附加軸上的滑套和第二小齒輪的布置的第二實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式

圖1示意性示出用于機(jī)動(dòng)車的換擋變速器的齒輪組。換擋變速器具有輸入軸10，該輸入軸在驅(qū)動(dòng)側(cè)或發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)1優(yōu)選通過離合器與機(jī)動(dòng)車的這里未示出的驅(qū)動(dòng)器或發(fā)動(dòng)機(jī)連接。輸出軸30平行于輸入軸10布置。此外，換擋變速器具有同樣平行于輸入軸10布置的附加軸50。

在輸入軸10上布置了六個(gè)固定齒輪11、12、13、14、15和16。在此，固定齒輪11與布置在第一輸出軸30上的空套齒輪31嚙合。其它空套齒輪、即空套齒輪32、33、34、35和36處于輸出軸30上?？仗X輪31通過構(gòu)造成雙換擋離合器的換擋離合器37無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與輸出軸30連接。在此，雙換擋離合器37具有滑套38，該滑套可以從空擋位置出發(fā)沿輸出軸30向空套齒輪31方向和向空套齒輪32方向軸向運(yùn)動(dòng)。如果滑套38向空套齒輪31的方向移動(dòng)，那么由此在空套齒輪31和輸出軸30之間會(huì)建立無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的連接。空套齒輪31在此配屬于換擋變速器的第一前進(jìn)擋I。因此，第一(前進(jìn))擋位I能夠通過操縱滑套38被掛入。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩在此通過輸入軸10和齒輪11、31的齒輪副引導(dǎo)到輸出軸30上，第一小齒輪39處于該輸出軸上。第一小齒輪39在此與輸出裝置(未示出)的僅部分示出的環(huán)形齒輪2處于嚙合。

借助滑套38從空擋位置向空套齒輪32方向的軸向移動(dòng)，換擋變速器的第二擋位II被掛入。在掛入第二擋位II的情況下，轉(zhuǎn)矩流則從發(fā)動(dòng)機(jī)通過固定齒輪12并且通過與該固定齒輪進(jìn)行嚙合的空套齒輪32傳遞到輸出軸30上。

在齒輪33、34之間布置了另一雙換擋離合器40，通過該雙換擋離合器，第三前進(jìn)擋III和第四前進(jìn)擋IV以與在雙換擋離合器37中類似的方式被掛入。同樣，另一雙換擋離合器41處于輸出軸30上，通過該雙換擋離合器，或者配屬于第五前進(jìn)擋V的空套齒輪35、或者配屬于第六前進(jìn)擋VI的空套齒輪36能夠無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與輸出軸30連接。由處于輸出軸30上的所有空套齒輪31至36的位置所決定，雙換擋離合器37、40和41也全部位于輸出軸30上。在替代的實(shí)施方式中，空套齒輪中的一些也能夠布置在輸入軸10上，結(jié)果換擋離合器也相應(yīng)地布置在輸入軸上。

在附加軸50上布置了附加齒輪51、第二小齒輪52和構(gòu)造成單換擋離合器的附加換擋離合器53(簡(jiǎn)稱：換擋離合器53)。換擋離合器53具有可以占據(jù)空擋位置和轉(zhuǎn)換位置的滑套54。在轉(zhuǎn)換位置中，該滑套負(fù)責(zé)第二小齒輪52和附加齒輪51之間無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的連接。第二小齒輪52如第一小齒輪39那樣與環(huán)形齒輪2嚙合。該嚙合作用通過虛線3表示。

附加齒輪51與第一前進(jìn)擋I的空套齒輪31嚙合(虛線4)。第二小齒輪52能夠被理解成換擋變速器的倒擋R的空套齒輪。如果掛入了倒擋R(或滑套54位于轉(zhuǎn)換位置中)，那么轉(zhuǎn)矩流從發(fā)動(dòng)機(jī)通過齒輪11、31傳遞到附加齒輪51。因?yàn)榈诙↓X輪52在掛入倒擋R情況下無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與附加齒輪51連接，因此轉(zhuǎn)矩從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到環(huán)形齒輪2上并且因此傳遞到輸出裝置上。

圖2示出滑套54和第二小齒輪52在附加軸50上的布置的第一實(shí)施方式。在圖2中，與圖1的構(gòu)件或特征相似的構(gòu)件或特征用相同的參考標(biāo)記表示。這也適合于其余附圖。

這里，附加軸50和附加齒輪51構(gòu)造成一體。第二小齒輪52沿附加軸50的軸向方向看布置在附加齒輪51和滑套53之間。沿徑向方向看，滾針軸承55設(shè)置在附加軸50和第二小齒輪52之間?；?4和附加軸50之間無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的連接通過套筒56來(lái)進(jìn)行。具有圓錐形迎合面58的離合器環(huán)57無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在第二小齒輪52上。該圓錐形迎合面58與同步環(huán)59共同作用。在掛入倒擋R的情況下，在圖2中在其空擋位置示出的滑套54向離合器環(huán)57的方向移動(dòng)。在此，同步環(huán)59壓抵迎合面58。通過同步環(huán)59和迎合面58的共同作用，第二小齒輪52被帶到附加軸50的轉(zhuǎn)速上。如果附加軸50和第二小齒輪達(dá)到轉(zhuǎn)速同步，那么滑套54能夠經(jīng)同步環(huán)59的外齒部和離合器環(huán)57的外齒部移動(dòng)到轉(zhuǎn)換位置中。由此產(chǎn)生離合器環(huán)57和套筒56之間無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的連接。

圖3示出滑套54和第二小齒輪52的布置的第二實(shí)施方式。與圖2的實(shí)施例相比，滑套54和附加齒輪51布置在第二小齒輪52的相同軸向側(cè)上。附加齒輪51和滑套54都位于第二小齒輪52的背離發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)1的一側(cè)上。

跨越附加齒輪51的外齒部61和齒根62之間的徑向間距的徑向跨接部包括向發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)1延伸去的軸向凸出部63。在該凸出部63中加工了外齒部64。該外齒部64與滑套54的內(nèi)齒部構(gòu)成花鍵連接，該花鍵連接負(fù)責(zé)滑套54和附加齒輪51的無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的連接。但是，滑套54能夠從圖3中示出的位置向右(向發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè))移動(dòng)，以便掛入倒擋R。

第二小齒輪52和離合器環(huán)57構(gòu)成一個(gè)單元，其軸向?qū)挾扔尚↓X輪52的外齒部65和帶有迎合面58的離合器環(huán)57的軸向延伸部確定。外齒部65沿軸向方向看與由小齒輪52和離合器環(huán)57組成的單元齊平地連接在第二小齒輪52的背離離合器環(huán)的軸向側(cè)上。

附圖的實(shí)施例的共同點(diǎn)是，除了與環(huán)形齒輪2嚙合的第二小齒輪52外，僅具有一個(gè)另外的齒輪(附加齒輪51)，該齒輪僅與另外一個(gè)齒輪(這里是空套齒輪31)處于嚙合作用。因此，附加軸50能夠剛好配屬于換擋變速器的一個(gè)擋位、即這里的倒擋R。

在(未掛入倒擋的情況下)可能由于通過環(huán)形齒輪2產(chǎn)生激勵(lì)而引起嘎嘎噪聲的振動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量方面或者說(shuō)慣性矩方面，根據(jù)圖2和3的實(shí)施例應(yīng)該是等價(jià)的。在兩種情況下，振動(dòng)系統(tǒng)都由結(jié)構(gòu)相同的小齒輪或具有焊接在其上的離合器環(huán)的齒輪組成。不同之處在于，在圖2中，離合器環(huán)57固定在小齒輪的左側(cè)(即發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè))上，而在圖3中離合器57固定在小齒輪52的左側(cè)(背離發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)1)上。

與之相對(duì)，在通過空套齒輪31產(chǎn)生激勵(lì)的情況下，所要基于的振動(dòng)系統(tǒng)包括帶有附加齒輪51的附加軸50、套筒56以及滑套54(參見圖2)。但已經(jīng)表明，在嘎嘎聲方面總體考察換擋變速器時(shí)，通過本發(fā)明會(huì)得到優(yōu)點(diǎn)，然而現(xiàn)在滑套的慣性矩增加了在通過空套齒輪31激勵(lì)時(shí)(在掛入前進(jìn)擋1時(shí))所要基于的振動(dòng)系統(tǒng)的慣性矩。

參考標(biāo)記列表

1 驅(qū)動(dòng)側(cè)或發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)

2 環(huán)形齒輪

3 虛線(嚙合作用)

4 虛線(嚙合作用)

10 輸入軸

11 固定齒輪

12 固定齒輪

13 固定齒輪

14 固定齒輪

15 固定齒輪

16 固定齒輪

30 輸出軸

31 空套齒輪

32 空套齒輪

33 空套齒輪

34 空套齒輪

35 空套齒輪

36 空套齒輪

37 換擋離合器(雙換擋離合器)

38 滑套

39 第一小齒輪

40 換擋離合器(雙換擋離合器)

41 換擋離合器(雙換擋離合器)

50 附加軸

51 附加齒輪

52 第二小齒輪

53 附加換擋離合器(單換擋離合器)

54 滑套

55 滾針軸承

56 套筒

57 離合器環(huán)

58 迎合面

59 同步環(huán)

60 徑向跨接部

61 外齒部

62 齒根

63 軸向凸出部

64 外齒部

65 外齒部