技术领域
[0001] 本
发明涉及一种根据
权利要求1前序部分所述的用于换挡变速器组件的滑动轮(Schieberad)以及一种根据权利要求11前序部分所述的换挡变速器组件。
背景技术
[0002] 由DE 1 085 042A1公开了用于换挡变速器组件的滑动轮以及开头提到类型的换挡变速器组件。DE1 085 042A1的主题是一种多级式直
齿轮变速器，其包括：
传动轴，在所述传动轴上布置有多个松动旋转(lose drehende)的齿轮以及一个可轴向移动的滑动轮；和
副轴，在所述副轴上布置有一个松动旋转的齿轮以及一个可轴向移动的齿轮。所述滑动轮以及所述可轴向移动的齿轮具有内齿部，它们借助于所述内齿部在所述传动轴或副轴上通过导向区段的导向齿部进行
力锁合地配合。所述滑动轮以及所述可轴向移动的齿轮在至少一个侧上具有爪形式的换挡齿部，该换挡齿部可与至少一个布置在所述传动轴或副轴上的、松动旋转的齿轮上的对应齿部相配合。
[0003] 在确定的情况下，在换挡
进程中可能出现无法实现或者只有通过很大的切换力才能实现引入档位的情况。譬如，如果在引入档位的进程期间所述传动轴和所述副轴无法自由地彼此旋转且所述滑动轮的换挡齿部和待切换的齿轮上的对应齿部在换挡
位置中齿前齿后地
定位，就会出现上述后一种情形。为了能在这种情况下引入档位，需要在所述滑动轮的换挡齿部与所述待切换的齿轮的对应齿部之间产生额外的相对运动。为此，该相对运动的产生是通过操纵与所述轴之一连接的功能单元进行，譬如松脱
制动或者通过
驱动器旋转所述传动轴。
发明内容
[0004] 本发明的任务在于，如此改进开头提到类型的滑动轮以及换挡变速器，使得能够无需对促动器进行附加外部操纵便能够实现所述滑动轮与待配合的齿轮之间的相对运动。
[0005] 该任务根据本发明通过根据
独立权利要求1所述的滑动轮以及根据权利要求11所述的换挡变速器组件得以解决。
[0006] 本发明有利的改进方案是与之相关的
从属权利要求的主题。
[0007] 根据权利要求1建议一种用于换挡变速器组件的滑动轮，所述滑动轮被实施成具有：内齿部，所述滑动轮借助于所述内齿部可在被设置有包括导向齿部的导向区段的轴上轴向移动地布置；以及至少一个布置在所述滑动轮上的换挡齿部，所述换挡齿部可与至少一个布置在所述轴上的、松动旋转的换挡齿轮上的对应齿部相配合。为了使所述至少一个换挡齿部与所述至少一个换挡齿轮的对应齿部相配合，所述滑动轮具有集成式旋转补偿部(Verdrehausgleich)。所述旋转补偿部集成到所述滑动轮中，这能够在所述换挡齿部与所述换挡齿轮的对应齿部之间自动产生相对运动。无需对与传动轴或副轴之一连接的功能单元进行操纵(譬如松脱制动或者通过驱动器旋转所述传动轴)。由此，换挡进程无需车辆的运动便得以实现。通过将所述旋转补偿部集成到所述滑动轮中，这能够实现：所述滑动轮的导向功能与所述换挡齿部到所述至少一个换挡齿轮的对应齿部中的配合功能相分离。所述滑动轮与待换挡齿轮之间的相对运动在这些轴固定不动、不可旋转同时得以实现。
[0008] 譬如，为了使所述滑动轮的内齿部与所述轴上的导向齿部之间产生相对运动，可设置旋转间隙。所述旋转间隙能够在所述轴的圆周方向上实现所述滑动轮相对于所述换挡齿轮的补偿运动：所述滑动轮可轴向移动地布置在所述轴上。
[0009] 有利的是，所述至少一个换挡齿部侧向地布置在所述滑动轮上。
[0010] 在此，所述内齿部相对于所述滑动轮的换挡齿部而言回缩(zurückgesetzt)地布置。所述滑动轮的内齿部的回缩布置方案实现了：在所述换挡齿部与所述至少一个换挡齿轮的对应齿部完全处于配合之前，能够基于所述滑动轮的内齿部与所述导向区段上的导向齿部之间旋转间隙实现旋转补偿。
[0011] 优选地，所述换挡齿部和/或所述至少一个换挡齿轮的对应齿部的彼此朝向的端面可具有在轴向方向上以区段方式变细(verjüngend)的轮廓。所述至少一个换挡齿轮的对应齿部和/或所述滑动轮的换挡齿部的端面被实施成变细的轮廓的优势在于：在所述换挡齿部和所述对应齿部处于齿前齿后的位置时，有利于通过所述导向齿部与所述内齿部之间的旋转间隙实现侧向滑走。通过这种方式，所述换挡齿部与所述对应齿部可相互配合，而无需额外地由外部引起所述滑动轮或所述待换挡齿轮的运动。
[0012] 特别是可设置有
定心器件，用于使所述滑动轮的内齿部相对于所述导向齿部定心。由此可实现所述旋转间隙的定心。为此，所述滑动轮的定心可分别在所述换挡变速器组件的换挡阶段中进行，在这些换挡阶段中，该滑动轮处于中立位置。
[0013] 为此，所述定心器件可被实施成至少一个被
弹簧加载的定心元件，所述定心元件
支撑在钻孔和定心槽中。为此，所述定心元件可球形地构造，或者被构造成具有半球形端面的柱状构件，所述端面支撑在所述定心槽中。所述钻孔可实施成
盲孔。为了加载所述至少一个定心元件，优选地在所述钻孔中布置一
螺旋弹簧。
[0014] 优选地，至少一个钻孔可被引入到所述滑动轮中，并且至少一个定心槽可被引入到所述导向区段中。为此，出于生产技术原因，所述钻孔可具有相对于所述滑动轮的纵轴线倾斜的斜率。
[0015] 替换地，所述至少一个钻孔可被引入到所述导向区段中，并且所述定心槽可被引入到所述滑动轮中。该变型方案从生产技术上而言能以较少的耗费得以实现。
[0016] 此外，开头所提出的任务通过一种被构造成多级式
直齿轮变速器的换挡变速器组件得以解决，该换挡变速器组件包括至少两个预紧的轴，其中，在一轴上布置有松动旋转的、与另一轴上的齿轮处于配合的换挡齿轮，以及布置有至少一个可轴向移动地布置的滑动轮，所述滑动轮可借助于至少一个布置在所述滑动轮一侧上的换挡齿部中的一个与至少一个布置在该轴上的、松动旋转的换挡齿轮上的一个对应齿部相配合，其特征在于，所述滑动轮构造成根据权利要求1至10任一项所述的滑动轮。该换挡变速器组件的优势在于：通过将旋转补偿部集成到所述滑动轮中，使得无需成本高的构件。在换挡进程中，无需对额外的功能单元进行操纵即可自动实现滑动轮与换挡齿轮之间相对运动。
附图说明
[0017] 接下来基于附图中所示出的
实施例进一步阐释本发明。
[0018] 附图示出：
[0019] 图1：以透视图示出了换挡变速器组件的剖视图；
[0020] 图2：处于中立位置的换挡变速器组件的视图以及具有根据第一实施方式的滑动轮的换挡变速器组件沿着线A-A的剖视图；
[0021] 图3：处于中立位置的换挡变速器组件的视图以及具有根据第二实施方式的滑动轮的换挡变速器组件沿着线B-B的剖视图；
[0022] 图4：根据图2所示的第一实施方式的滑动轮的部分剖视图；
[0023] 图5：换挡变速器组件的自由旋转的齿轮的透视图。
具体实施方式
[0024] 图1以透视图示出了换挡变速器组件1的部分剖视图。根据所示出的实施例，所述换挡变速器组件1被构造成三级式直齿轮变速器。所述换挡变速器组件1包括
驱动轴2和中间轴3。在所述中间轴3上以可自由旋转的方式布置有：第一齿轮4以及第二齿轮5。为此，所述第一齿轮4或所述第二齿轮5分别借助于支承部6支承在所述中间轴3上。在所述第一齿轮4与所述第二齿轮5之间，滑动轮7借助于换挡装置以能够在轴向方向上移动的方式布置，所述滑动轮7设有直齿部/端面
啮合部(Stirnverzahnung)。在所述驱动轴2上以抗扭的方式布置有：第三齿轮8、第四齿轮9以及第五齿轮10。第三齿轮8与自由旋转的第一齿轮4啮合，而第五齿轮10与自由旋转的第二齿轮5啮合。
[0025] 在第一齿轮4与第二齿轮5之间，在所述中间轴3上延伸有导向区段11，所述导向区段11设有
齿形轮廓部。所述滑动轮7沿着该导向区段11可轴向移动地布置。借助于所述导向区段11，使所述滑动轮7与所述中间轴3之间存在力锁合的连接。所述导向区段11具有至少一个在轴向方向上延伸的定心槽12。所述定心槽12具有基本上呈V形的横截面。在所示出的实施例中，在所述导向区段11上布置有两个定心槽12，这两个定心槽12在所述中间轴3的圆周方向上以180°的
角度彼此错开地布置。集成到所述滑动轮7中的定心器件13与所述导向区段11中的这些定心槽12配合。各定心器件13包括：被引入到所述滑动轮7中的钻孔14；弹簧元件15；以及定心元件16。所述弹簧元件15支撑在所述钻孔14底部上并且对所述定心元件16加载弹簧力，该弹簧力将所述定心元件16压入到所述定心槽12中。所述定心元件15可球形地构造(如图2所示)或者构造成具有半球形端面的柱形构件，所述端面与所述定心槽12配合。所述弹簧元件15实施成压簧。
[0026] 所述钻孔14在所述滑动轮7内部具有相对于所述定心槽12倾斜的走向。所述滑动轮7在其朝向自由旋转的齿轮4和5的侧上分别具有换挡齿部17a,17b，所述换挡齿部17a,17b根据所述换挡变速器组件的换挡位置与自由旋转的齿轮4,5上的对应齿部18a,18b进行配合，用以在第一齿轮4与第三齿轮8(或第二齿轮5与第五齿轮10)之间引起力锁合。
[0027] 如图1中可以看出，侧向地布置的换挡齿部17a和17b被实施成不同形式。朝向自由旋转的齿轮5的、所述滑动轮7的换挡齿部17b被实施成位于柱形区段上的
外齿部。不同的是，朝向自由旋转的齿轮4的、所述滑动轮7的换挡齿部17a被实施成位于柱形区段中的内齿部。相应地，自由旋转的齿轮5具有被构造成内齿部的对应齿部18b，而自由旋转的齿轮4具有被构造成外齿部的对应齿部18a。当然，如下变型也是可行的：其中，所述滑动轮7仅具有外齿部或仅具有内齿部，而这些待切换的齿轮4,5的对应齿部则以互补方式构型。
[0028] 图2示出处于中立位置(Neutralstellung)的换挡变速器组件1的视图，其中，所述滑动轮7位于介于所述第三齿轮8与所述第四齿轮9之间的位置，以及图2示出具有根据第一实施方式的滑动轮7的换挡变速器组件1沿着线A-A的剖视图。
[0029] 所述中间轴3的导向区段11在该中间轴3的圆周上设置成具有导向齿部19。所述滑动轮7具有与该导向齿部19对应的内齿部20，所述内齿部20与所述导向区段11的导向齿部19配合。由此，无论所述滑动轮7在所述中间轴3上的轴向定位如何，所述中间轴3与所述滑动轮7之间都存在力锁合的连接。在所示出的换挡位置中，通过朝着自由旋转的齿轮4方向的轴向移动，所述滑动轮7能够以其换挡齿部17a与该自由旋转的齿轮4的对应齿部18a连接。通过这种方式，自由旋转的齿轮4与所述驱动轴2上的齿轮8的力锁合，所述齿轮8与该齿轮4啮合。由此，切换成三种换挡变速器挡级中的第三换挡变速器挡级。所述滑动轮7朝着所述齿轮9方向的、用以使所述滑动轮7与该齿轮9配合的轴向移动，这切换成第二换挡变速器挡级。在所述换挡变速器组件1的这个换挡位置中，布置在所述滑动轮7两侧的换挡齿部
17a,17b不与自由旋转的齿轮4或5的任何对应齿部18a,18b配合。当所述滑动轮7的换挡齿部17b通过该滑动轮7相应的轴向移动而与自由旋转的齿轮5的对应齿部18b配合时，切换成第一换挡变速器挡级。
[0030] 根据图2的剖视图A-A示出了定心器件13集成到所述滑动轮7中的布置方案。相应的弹簧元件15将在所示出的实施例中被构造成球的、所配属的定心元件16压入到所述导向区段11上的相应的定心槽12中。为了沿着所述导向区段11导向并且为了建立与所述中间轴3的力锁合，所述滑动轮7具有内齿部20，所述滑动轮7以所述内齿部20与所述导向齿部19配合。如从图2中还可看出，所述导向齿部19与所述滑动轮7的内齿部20之间在圆周方向上存在旋转间隙(Verdrehspiel)，该旋转间隙能够实现所述滑动轮7在圆周方向上的偏转运动。
[0031] 图3中示出了处于中立位置的换挡变速器组件1的视图，其中，所述滑动轮7位于介于所述第三齿轮8与所述第四齿轮9之间的位置，以及图3中示出了具有根据第二实施方式的滑动轮7的换挡变速器组件1沿着线B-B的剖视图。
[0032] 根据图3的换挡变速器组件1的基本结构与图2中的并无区别。相对于第一实施例的唯一区别在于：所述定心器件13和所述定心槽12的差别布置。在第二实施例中，所述定心器件13集成到所述中间轴3的导向区段11中。为此，相应的钻孔14被加工到所述中间轴3中，所述弹簧元件15以及所述定心元件16由所述钻孔14接收，而所述内齿部20间的相应定心槽12被加工到所述滑动轮7中。各钻孔14的定向相对于所述中间轴3的纵轴线竖直地取向。
[0033] 图4中的视图示出了根据图2的第一实施方式的滑动轮7的部分视图。从附图中可以看到所述内齿部20的与所述中间轴3的导向齿部19配合的部分。此外示出了上述定心器件13中的一种，该定心器件13与所述导向区段11上的对应定心槽12配合。在所述内齿部20与所述换挡齿部17a之间设有环绕的环形缝隙21。所述换挡齿部17a,17b在其朝向对应齿部18a,18b的、在径向方向上延伸的端面22上具有轮廓部。所述端面22的轮廓部被实施成以区段方式变细。自由旋转的齿轮4或5的对应齿部18a或18b同样具有在径向方向上延伸的端面
23，所述端面23同样被实施成以区段方式变细，如图5所示。
[0034] 在所述换挡变速器组件1换挡时，所述滑动轮7沿着轴向方向在所述导向区段11上朝着待切换的齿轮4,5的方向移动。如果所述换挡齿部17a或17b到达所述对应齿部18a或18b，那么在驱动轴2和中间轴3同时固定不动的情况下可能会出现以下情形：所述换挡齿部
17a或17b和所述对应齿部18a或18b的齿处于齿前齿后(Zahn vor Zahn)。在该情况下，所述端面22或23变细的构型引起了这些齿部在圆周方向上相互滑离(Abgleiten)，这种滑离由所述导向齿部19与所述内齿部20之间的旋转间隙得以实现。所述滑动轮7与待切换的齿轮
4,5之间的这种相对运动，使得各换挡齿部17a,17b与对应齿部18a,18b配合，而无需额外的用于产生相对运动的功能单元。各换挡齿部17a,17b相对于对应齿部18a,18b彼此的相对运动是通过导向功能和配合功能的分离得以实现。所述滑动轮7的、用于补偿所述旋转间隙的定心是通过所述定心器件13实现。在所述换挡变速器组件1处于中立位置的换挡阶段期间，进行所述滑动轮7的定心。
[0035] 附图标记列表
[0036] 1 换挡变速器组件
[0037] 2 驱动轴
[0038] 3 中间轴
[0039] 4 自由旋转的齿轮
[0040] 5 自由旋转的齿轮
[0041] 6 支承部
[0042] 7 滑动轮
[0043] 8 第三齿轮
[0044] 9 第四齿轮
[0045] 10 第五齿轮
[0046] 11 导向区段
[0047] 12 定心槽
[0048] 13 定心器件
[0049] 14 钻孔
[0050] 15 弹簧元件
[0051] 16 定心元件
[0052] 17a 换挡齿部
[0053] 17b 换挡齿部
[0054] 18a 对应齿部
[0055] 18b 对应齿部
[0056] 19 导向齿部
[0057] 20 内齿部
[0058] 21 环形缝隙
[0059] 22 17a的端面
[0060] 23 18a的端面
