CN204153124U - 用于机动车自动变速器的具有滑动套的爪齿式切换元件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种具有滑动套(3)的爪齿式切换元件(1)，其中，滑动套(3)在其两个端部位置中摩擦锁合地轴向固定。按照本实用新型的爪齿式切换元件仅对于切换需要能量并且具有尽可能小的结构空间需求。

Description

用于机动车自动变速器的具有滑动套的爪齿式切换元件
技术领域
本实用新型涉及一种用于机动车自动变速器的具有滑动套的爪齿式切换元件。 
背景技术
在自动变速器的开发中应期待的是，增加地使用爪齿式切换元件，特别是因为所述爪齿式切换元件相对于常规的摩擦切换元件在拖曳转矩方面是显著更有利的，从而可以提高变速器的总效率。 
由现有技术已知，不仅将自动变速器的摩擦锁合的切换元件、例如膜片式切换元件而且将其形锁合的切换元件或爪齿式切换元件通过液压操纵的活塞以对应的压力保持关闭。 
在这里，压力油引导至切换元件的活塞通过旋转的元件进行，所述元件借助间隙密封装置、例如借助滑动轴承和/或矩形环密封。这些由现有技术已知的回转接头在尤其是以高的离合器压力操纵切换元件时由于泄漏以不利的方式具有损耗。 
与之相反，在手动变速器和自动变速器以及双离合器变速器中，绝大部分同步的爪齿离合器通过换挡拨叉操纵。带动齿部在此设有侧凹，以便在负载时阻止意外脱开。在无负载的状态中，相应的滑动套通过弹簧张紧的球轴向锁定。此外，换挡拨叉通过合适的装置固定在其轴向的位置中。 
然而，弹簧张紧的球需要许多结构空间，所述结构空间正是在自动变速器中不总是存在。 
由US 5667330 A得出一种包括中心的、在一侧以压力可加载的活塞并且包括回位弹簧的爪齿式离合器。在该已知的爪齿式离合器中，设置指形件用于操纵，所述指形件穿过在轴中设置的长孔。在该已知 的爪齿式离合器中，在轴的内部实现爪齿式离合器的操纵。 
由本申请人的DE 10 2009 026 707 A1已知一种装置，该装置包括至少一个用于将行星结构方式的自动变速器的轴与至少一个构件可切换地耦合并且解耦的爪齿式离合器，其中，所述轴与行星齿轮组的构件可连接并且爪齿式离合器居中地基本上设置在行星齿轮组的太阳轮内。由此应该得到结构空间适中的布置。 
此外，由本申请人的DE 10 2009 026 710 A1得出一种包括至少一个爪齿式离合器的装置，所述爪齿离合器与变速器的至少一个构件可连接，其中，所述爪齿式离合器基本上设置在变速器的支承载体内并且具有固定的缸体。 
实用新型内容
本实用新型的任务是，给出一种尤其是用于自动变速器的具有滑动套的爪齿式切换元件，该爪齿式切换元件仅对于切换需要能量并且具有尽可能小的结构空间需求。 
该任务按照本实用新型通过如下所述的特征解决。按照本实用新型的具有滑动套的爪齿式切换元件特征在于，所述滑动套在其两个端部位置中摩擦锁合地轴向固定。 
优选地，所述滑动套在其两个端部位置中借助至少一个位置固定地设置的构件摩擦锁合地轴向固定，其中，滑动套在操纵时沿构件滑动，并且在操纵时作用到滑动套上的轴向力比滑动套和构件之间的静摩擦力高。 
优选地，所述构件实施为弹性体构件，在所述构件和滑动套之间产生用于轴向固定滑动套的摩擦锁合连接。 
优选地，所述弹性体构件的工作面实施成凸球状的。 
据此提出一种爪齿式切换元件，在所述爪齿式切换元件中滑动套在其两个端部位置(关闭或打开)中结构空间有利并且低成本地摩擦锁合地借助构件、优选借助至少一个位置固定地设置的构件轴向固定，所述构件优选实施为弹性体构件。在操纵时作用到滑动套上的轴向力 高于滑动套和位置固定地设置的构件之间的静摩擦力，在所述位置固定地设置的构件和滑动套之间产生摩擦锁合。当操纵滑动套时，所述滑动套沿所述构件的工作面滑动，在所述构件和滑动套之间产生用于使滑动套沿轴向固定在端部位置中的摩擦锁合连接，所述构件例如是弹性体构件。 
按照本实用新型的爪齿式切换元件的齿部优选实施成没有螺纹断面角或没有侧凹。 
按照本实用新型，爪齿式切换元件的滑动套通过例如在壳体中设置的、因此不一起旋转的操纵活塞来操纵，该操纵活塞例如以指形件或以环绕的突出部伸入滑动套中的槽中，其中，在操纵活塞的指形件或突出部和滑动套的槽之间设有轴向间隙，所述操纵活塞具有自己的确定的终端位置并且在所述操纵活塞的两个终端位置上设有在操纵压力撤回之后使操纵活塞部分回位的机构。在这里，在这两个构件之间设有轴向间隙。 
优选地，用于使操纵活塞部分回位的所述机构实施为有弹性的元件或实施为弹性体缓冲器。 
滑动套的终端位置固定在此优选经由具有自身的确定的终端位置的操纵活塞进行。按照本实用新型，为了松开在无压状态中特别是通过其密封元件经由摩擦锁合保持在其相应的位置中的操纵活塞和通过弹性体构件同样经由摩擦锁合保持在其相应的位置中的滑动套之间的摩擦接触，在操纵活塞的两个终端位置上设有在操纵压力撤回之后使所述操纵活塞部分回位的机构。 
在本实用新型的一种设计方案的范围中，用于使操纵活塞部分回位的机构实施为有弹性的元件，其中，在一种进一步构成方案的范围中提出，将所述有弹性的元件预紧地实施或设置在活塞的两个终端位置上，以便实现确定的部分回位。所述有弹性的元件可以实施为盘形弹簧或波形弹簧。 
在没有预紧力的情况下，操纵活塞在大于0至等于0的剩余预紧力的范围中部分回位。通过预紧产生如下优点，即，可以较小地实施 在滑动套和操纵活塞之间的轴向间隙。 
按照本实用新型的一种进一步构成方案提出，不是通过有弹性的构造元件、而是通过弹性体缓冲器实现操纵活塞的部分回位，其中，弹性体缓冲器和例如可以实施为硫化的唇式密封圈的相应密封元件优选实施成一件式的。通过该设计方案产生如下优点，在制造和装配费用下降的情况下进一步减少需要的结构空间。 
优选地，弹性体缓冲器和操纵活塞的密封元件实施成一件式的。 
特别有利的是，操纵活塞连同其密封元件和用于使操纵活塞部分回位的机构一起预装配或装入在套筒中，其中，所述预装配的套筒压入壳体中、例如压入变速器壳体中必要时压到止挡部上并且在装配方面通过另一个构件或固定元件轴向固定。 
此外，弹性体构件的工作面可以为了将滑动套固定在所述两个位置中而实施为凸球状的，以便由此提高防止滑动套意外轴向运动的安全性。 
按照本实用新型的爪齿式切换元件可以代替操纵活塞而利用换挡拨叉来操纵，所述换挡拨叉以指形件接合到滑动套的对应的槽中，其中，设有用于操纵换挡拨叉的活塞，所述活塞基本上轴向平行于滑动套地设置在套筒中。按照本实用新型的一种设计方案，可以在活塞的两个终端位置中设有用于使活塞部分回位的机构，所述机构在操纵压力撤回之后使活塞部分回位。所述用于使活塞部分回位的机构可以实施为有弹性的元件、优选实施为压力弹簧或实施为弹性体缓冲器。 
优选地，所述有弹性的元件实施成预紧的。 
优选地，所述弹性体缓冲器和活塞的密封元件实施成一件式的。 
附图说明
下面借助附图示例性地进一步解释本实用新型。在附图中： 
图1示出爪齿式切换元件的按照本实用新型的第一实施形式的示意图，在该爪齿式切换元件中，滑动套通过操纵活塞来操纵； 
图2示出爪齿式切换元件的按照本实用新型的第二实施形式的示 意图，在该爪齿式切换元件中，滑动套通过操纵活塞来操纵； 
图3示出爪齿式切换元件的按照本实用新型的第三实施形式的示意图，在该爪齿式切换元件中，滑动套通过操纵活塞来操纵；以及 
图4示出爪齿式切换元件的按照本实用新型的第四实施形式的示意图，在该爪齿式切换元件中，滑动套通过换挡拨叉来操纵。 
具体实施方式
在图1中示出爪齿式切换元件1的按照本实用新型的第一实施形式的示意图。以附图标记2表示爪齿式切换元件1的壳体。 
按照本实用新型，爪齿式切换元件1的滑动套3在其两个端部位置中摩擦锁合地优选借助至少一个弹性体构件4固定，所述两个端部位置分别对应于在关闭的或打开的状态中的爪齿式切换元件1。在示出的示例中，爪齿式切换元件1的齿部5实施成没有螺纹断面角或没有侧凹。 
参考图1，爪齿式切换元件1的滑动套3通过在壳体2中设置的、不一起旋转的液压或气动可操纵的操纵活塞6来操纵，所述操纵活塞在示出的示例中以指形件7伸入滑动套3中的对应的槽8中。代替指形件7，操纵活塞6可以具有环绕的突出部，该突出部伸入滑动套3中的对应的槽8中。在操纵活塞6的指形件7或突出部和滑动套3的槽8之间设有轴向的间隙。 
按照本实用新型，滑动套3的终端位置固定通过操纵活塞6进行，所述操纵活塞在轴向看具有自己的确定的终端位置或者说端部位置，其中在操纵活塞6的两个终端位置上设有有弹性的元件9、10，所述元件在操纵压力撤回之后使操纵活塞6部分回位。 
有弹性的元件9、10可以例如实施为盘形弹簧。通过有弹性的元件9、10，在无压的状态中特别是通过其密封元件11经由摩擦锁合保持在其相应的位置中的操纵活塞6和通过弹性体构件4同样经由摩擦锁合保持在其相应的位置中的滑动套3之间的摩擦接触松开。操纵活塞6的密封元件11可以实施为硫化的唇式密封圈。在各图中，以附图 标记15表示压力油输送装置。 
在本实用新型的一种进一步构成方案的范围中并且参考图2，有弹性的元件9、10预紧地实施或设置在操纵活塞6的两个终端位置上，以便实现确定的部分回位。在图2中示出的示例中，实施为盘形弹簧的有弹性的元件9、10被夹紧地设置并且因此预紧。 
在按照图1和2的实施例中，操纵活塞6连同密封元件11和有弹性的元件9、10一起预装配或装入在套筒12中，其中，预装配的套筒12压入壳体2中并且在装配方面通过另一个构件或固定元件轴向固定。 
按照本实用新型的一种是图3主题的进一步构成方案，操纵活塞6的部分回位不是如在图1和2中示出的那样通过有弹性的元件、而是通过弹性体缓冲器13、14实现，其中，弹性体缓冲器和例如可以实施为硫化的唇式密封圈的相应密封元件11优选实施成一件式的。在图3中示出的示例中，类似于按照图1或2的实施例，操纵活塞6连同密封元件11和弹性体缓冲器13、14一起预装配或装入在套筒12中。 
此外，在按照图3的实施例中，弹性体构件4的工作面为了将爪齿式切换元件1的滑动套3沿轴向固定在两个端部位置中而实施成凸球状的，以便由此提高防止滑动套3意外轴向运动的安全性。 
图4的主题是按照本实用新型的爪齿式切换元件1的一种实施形式，在该爪齿式切换元件中，代替操纵活塞为了操纵滑动套3而设有换挡拨叉16。爪齿式切换元件1的滑动套3在该实施形式中也在其两个端部位置中摩擦锁合地优选借助至少一个弹性体构件4固定，所述两个端部位置分别对应于在关闭的或打开的状态中的爪齿式切换元件1。 
换挡拨叉16以指形件7接合到滑动套3的对应的槽8中，其中，用于操纵换挡拨叉的活塞17基本上轴向平行于滑动套3地设置在套筒18中。在这里，在活塞17的两个终端位置中设有用于使活塞17部分回位的机构，所述机构在操纵压力撤回之后使活塞17部分回位，其中，所述用于使活塞部分回位的机构如在图4中示出地实施为有弹性的元 件19、优选实施为压力弹簧，或实施为弹性体缓冲器。有弹性的元件、尤其是压力弹簧可以实施或设置成预紧的，由此可实现活塞17的确定的部分回位。 
对于有弹性的元件实施为弹性体缓冲器的情况，所述弹性体缓冲器可以与活塞17的密封元件11实施为一件式的。 
附图标记列表 
1   爪齿式切换元件 
2   壳体 
3   滑动套 
4   弹性体构件 
5   爪齿式切换元件1的齿部 
6   操纵活塞 
7   指形件 
8   槽 
9   有弹性的元件 
10  有弹性的元件 
11  密封元件 
12  套筒 
13  弹性体缓冲器 
14  弹性体缓冲器 
15  压力油输送装置 
16  换挡拨叉 
17  活塞 
18  套筒 
19  有弹性的元件。 

Claims (15)

1.具有滑动套(3)的爪齿式切换元件(1)，其特征在于，所述滑动套(3)在其两个端部位置中摩擦锁合地轴向固定。 
2.按照权利要求1所述的具有滑动套(3)的爪齿式切换元件(1)，其特征在于，所述滑动套(3)在其两个端部位置中借助至少一个位置固定地设置的构件(4)摩擦锁合地轴向固定，其中，滑动套(3)在操纵时沿构件(4)滑动，并且在操纵时作用到滑动套(3)上的轴向力比滑动套(3)和构件(4)之间的静摩擦力高。 
3.按照权利要求2所述的具有滑动套(3)的爪齿式切换元件(1)，其特征在于，所述构件(4)实施为弹性体构件，在所述构件和滑动套(3)之间产生用于轴向固定滑动套(3)的摩擦锁合连接。 
4.按照权利要求3所述的具有滑动套(3)的爪齿式切换元件(1)，其特征在于，所述弹性体构件(4)的工作面实施成凸球状的。 
5.按照权利要求1至4之一所述的具有滑动套(3)的爪齿式切换元件(1)，其特征在于，所述滑动套(3)通过设置在壳体(2)中的、不一起旋转的操纵活塞(6)***纵，所述操纵活塞以指形件(7)或环绕的突出部伸入滑动套(3)中的对应的槽(8)中，其中，在操纵活塞(6)的指形件(7)或突出部和滑动套(3)的槽(8)之间设有轴向间隙，所述操纵活塞(6)具有自己的确定的终端位置并且在所述操纵活塞(6)的两个终端位置上设有在操纵压力撤回之后使操纵活塞(6)部分回位的机构(9、10、13、14)。 
6.按照权利要求5所述的具有滑动套(3)的爪齿式切换元件(1)，其特征在于，用于使操纵活塞(6)部分回位的所述机构实施为有弹性的元件(9、10)或实施为弹性体缓冲器(13、14)。 
7.按照权利要求6所述的具有滑动套(3)的爪齿式切换元件(1)，其特征在于，所述有弹性的元件(9、10)预紧地实施在操纵活塞(6) 的两个终端位置上，以便实现确定的部分回位。 
8.按照权利要求6或7所述的具有滑动套(3)的爪齿式切换元件(1)，其特征在于，所述有弹性的元件(9、10)实施为盘形弹簧或波形弹簧。 
9.按照权利要求6所述的具有滑动套(3)的爪齿式切换元件(1)，其特征在于，所述弹性体缓冲器(13、14)和操纵活塞(6)的密封元件(11)实施成一件式的。 
10.按照权利要求5所述的具有滑动套(3)的爪齿式切换元件(1)，其特征在于，所述操纵活塞(6)连同其密封元件(11)和用于使操纵活塞(6)部分回位的机构(9、10、13、14)一起预装配或装入在套筒(12)中，其中，预装配的套筒(12)压入壳体(2)中并且在装配方面通过另一个构件或固定元件轴向固定。 
11.按照上述权利要求1至4之一所述的具有滑动套(3)的爪齿式切换元件(1)，其特征在于，所述滑动套(3)通过换挡拨叉(16)来操纵，所述换挡拨叉以指形件(7)接合到滑动套(3)中的对应的槽(8)中，其中，用于操纵换挡拨叉(16)的活塞(17)基本上轴向平行于滑动套(3)地设置在套筒(18)中，其中，在活塞(17)的两个终端位置中设有用于使活塞(17)部分回位的机构(19)，所述机构在操纵压力撤回之后使活塞(17)部分回位。 
12.按照权利要求11所述的具有滑动套(3)的爪齿式切换元件(1)，其特征在于，用于使活塞(17)部分回位的所述机构实施为有弹性的元件(19)或实施为弹性体缓冲器。 
13.按照权利要求12所述的具有滑动套(3)的爪齿式切换元件(1)，其特征在于，所述有弹性的元件(19)实施为压力弹簧。 
14.按照权利要求12或13所述的具有滑动套(3)的爪齿式切换元件(1)，其特征在于，所述有弹性的元件(19)实施成预紧的。 
15.按照权利要求12所述的具有滑动套(3)的爪齿式切换元件(1)，其特征在于，所述弹性体缓冲器和活塞(17)的密封元件(11)实施成一件式的。 
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