專利名稱：用于機(jī)動車輛的變速器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車輛的變速器裝置，其包括:變速器殼體；換擋變速器，其具有輸出軸；高低速擋組，其中，該高低速擋組具有行星傳動裝置，其經(jīng)由輸出軸被驅(qū)動，其中，換擋變速器和高低速擋組布置在變速器殼體中；支承設(shè)備，其中，該支承設(shè)備構(gòu)造為滾動軸承，布置在換擋變速器與高低速擋組之間的過渡區(qū)域內(nèi)并且相對于變速器殼體支撐輸出軸，其中，變速器殼體具有支撐節(jié)段，其中，在該支撐節(jié)段上布置有在軸向上延伸的并且環(huán)繞輸出軸的凸緣節(jié)段，其在徑向的內(nèi)側(cè)上形成用于支承設(shè)備的安置面。
背景技術(shù)：
商用車變速器經(jīng)常以所謂的分組結(jié)構(gòu)類型來實(shí)施。在這種結(jié)構(gòu)形式中，例如16擋變速器由帶有四個擋位的主變速器、帶有兩種不同變速比的后置的高低擋副變速器組成，從而這兩個結(jié)構(gòu)擋組已示出2X4個擋位。通過前置兩級式半擋副變速器，擋位的數(shù)量被再次翻倍，從而有16個擋位可供使用。高低擋副變速器也被稱作高低擋擋組或高低速擋組并且以如下這樣高的程度轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)速，即，產(chǎn)生不與第一級的范圍交叉的新的變速比范圍。典型的是3-4:1的變速比。出版物DE 198 06031 Al，其很好地形成了最近的現(xiàn)有技術(shù)，公開了用于此類高低速擋組的換擋操縱的換擋設(shè)備，其中，該高低速擋組包括行星傳動裝置。該換擋設(shè)備能夠?qū)⑿行莻鲃友b置的空心輪可選地抗扭地與變速器的殼體或抗扭地與聯(lián)軸節(jié)主體相聯(lián)接，該聯(lián)軸節(jié)主體抗扭地被裝在前置的換擋變速器的輸出軸上。通過該換擋設(shè)備如下是可行的，即，在高低速擋組的兩個變速比之間切 換。在該換擋設(shè)備中，前置的變速器的輸出軸經(jīng)由滾動軸承相對殼體支撐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于如下任務(wù)，即，提出用于機(jī)動車輛的變速器裝置，其具有較高的使用壽命。這個任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的變速器裝置來解決。本發(fā)明的優(yōu)選的或具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式由從屬權(quán)利要求、后續(xù)的說明以及附圖
得出。在本發(fā)明的范疇內(nèi)介紹了適合于并且/或構(gòu)造用于機(jī)動車輛的變速器裝置。該機(jī)動車輛優(yōu)選地是商用車，尤其是重型貨車，特別是載重汽車或其它具有在裝載狀態(tài)中>10噸、優(yōu)選地>20噸的質(zhì)量的機(jī)動車輛。變速器裝置尤其構(gòu)造為商用車變速器。變速器裝置包括一件式或多件式的變速器殼體，其特別優(yōu)選地構(gòu)造為壓鑄鋁殼體。在變速器殼體中布置有換擋變速器，其在本發(fā)明的可行的實(shí)施方式中能夠切換四個不同的擋位。換擋變速器具有輸出軸，其將經(jīng)轉(zhuǎn)換的扭矩從換擋變速器中傳出。此外，變速器裝置包括高低速擋組(也被稱作高低擋副變速箱或高低擋擋組)，其具有行星傳動裝置，其中，行星傳動裝置經(jīng)由輸出軸被驅(qū)動。因此，前置的換擋變速器的輸出軸形成在行星傳動裝置中的輸入軸。優(yōu)選地，高低速擋組具有從動軸，其與機(jī)動車輛的驅(qū)動輪聯(lián)接或是能聯(lián)接的。高低速擋組優(yōu)選如下來構(gòu)造，即，經(jīng)由至少兩個或正好兩個不同的變速比來轉(zhuǎn)換經(jīng)由輸出軸被導(dǎo)入的扭矩或者說被導(dǎo)入的轉(zhuǎn)速。可選地補(bǔ)充地，變速器裝置具有半擋副變速器，其由扭矩流來看布置在換擋變速器之前，并且優(yōu)選地同樣使得扭矩或者說轉(zhuǎn)速的兩種不同的變速比成為可能。變速器裝置具有至少一個支承設(shè)備，其構(gòu)造為滾動軸承并且布置在換擋變速器與高低速擋組之間的過渡區(qū)域內(nèi)。支承設(shè)備如下這樣來布置和/或構(gòu)造，即，這個支撐設(shè)備相對變速器殼體支撐輸出軸。支撐能夠直接地或間接地進(jìn)行。尤其地，支承設(shè)備定位在如下區(qū)域內(nèi)，在該區(qū)域內(nèi)在計算上來看沒有出現(xiàn)要承受的徑向載荷。然而在這個區(qū)域內(nèi)由于輸出軸的徑向偏差和/或不平衡可能產(chǎn)生徑向載荷，其經(jīng)由支承設(shè)備被導(dǎo)出到變速器殼體中。
變速器殼體具有徑向向內(nèi)指向的支撐節(jié)段，其中，在該支撐節(jié)段上布置有，尤其模制有在軸向上延伸的并且環(huán)繞輸出軸的凸緣節(jié)段，其中，凸緣節(jié)段在徑向的內(nèi)側(cè)上形成用于支承設(shè)備的安置面。尤其地，支撐節(jié)段和凸緣節(jié)段在變速器殼體中一體式地來構(gòu)造，尤其與其一起成形。在本發(fā)明的范疇內(nèi)提出如下，S卩，支承設(shè)備，尤其是滾動軸承，具有無屑制成的外圈。尤其地，該外圈構(gòu)造為尤其具有固定邊緣和折邊的滾子套。尤其地，支承設(shè)備構(gòu)造為帶有柱體滾子的滾動軸承。在這個設(shè)計方案中，對于支承設(shè)備而言在在與帶有實(shí)心的外圈的滾動軸承的情況中相同或類似的承載能力的情況中需要較小的徑向的結(jié)構(gòu)空間。通過這種結(jié)構(gòu)上的設(shè)計方案開啟了如下可行性，即，凸緣節(jié)段在徑向上向內(nèi)較厚地并且因此較硬地來構(gòu)造，從而使得凸緣節(jié)段能夠更好地并且尤其無磨損地承受靜態(tài)的和動態(tài)的載荷。以這種方式，支承設(shè)備并且因此變速器裝置的支撐結(jié)構(gòu)(即凸緣節(jié)段和/或支撐節(jié)段)的使用壽命總地得以延長。在此尤其地，本發(fā)明的想法如下，S卩，由于不平衡或徑向偏差和在軸承座上存在的結(jié)構(gòu)空間能夠引起凸緣節(jié)段的永久變形或者說塑化，其導(dǎo)致如下，即，對于支承設(shè)備的外圈而言不再存在合適的支持。此外更嚴(yán)重的是，由于溫度影響在運(yùn)行中在基于外圈和殼體的材料配對(尤其鋼-鋁合金的材料配對)的連接中能夠引起軸承座的進(jìn)一步的松弛。由松弛產(chǎn)生外圈的可能的可扭轉(zhuǎn)性并且由此產(chǎn)生支承設(shè)備由于在支撐結(jié)構(gòu)上的磨損和磨蝕而持久失效的風(fēng)險。因此，不再能夠確保通過支承設(shè)備的軸引導(dǎo)的功能。通過使用無屑制成的外圈，一方面(如已說明的那樣)承載軸承座的凸緣節(jié)段能夠在徑向向內(nèi)的方向上較強(qiáng)地來構(gòu)造。此外，外圈能夠以較高的壓入接觸比被壓入到凸緣節(jié)段中，從而實(shí)現(xiàn)在溫度上升的情況中的較長時間的壓密接并且阻止外圈的跟隨扭轉(zhuǎn)。較高的壓入接觸比又由此如下實(shí)現(xiàn)，即，與實(shí)心的外圈相比，就材料厚度而言，在支承設(shè)備的承載能力相同的情況中，根據(jù)本發(fā)明的外圈更薄地來實(shí)施并且因此在壓入的情況中能夠彈性地更強(qiáng)地變形。在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，凸緣節(jié)段和/或安置面或者說軸承座在軸向上相對支撐節(jié)段凸出地布置。這個凸出的位置由于在變速器裝置中的空間原因必須經(jīng)常被換位，盡管這對于支承設(shè)備的支撐而言是不利的。尤其在這種安裝情況中，根據(jù)本發(fā)明的外圈的使用被證明是特別具有優(yōu)點(diǎn)的。為了再次強(qiáng)調(diào)這個觀點(diǎn)，優(yōu)選地，在凸緣節(jié)段的徑向的外側(cè)上在關(guān)于安置面的輸出軸的徑向的投影中設(shè)置有自由面，其中，支撐節(jié)段在軸向上相對自由面錯開地連結(jié)到凸緣節(jié)段上。換句話說，凸緣節(jié)段的徑向背對的側(cè)實(shí)施成自由面。在本發(fā)明的可行的結(jié)構(gòu)上的設(shè)計方案中，凸緣節(jié)段在穿過輸出軸的縱向截面中以楔形來構(gòu)造，其中，支承設(shè)備布置在楔形的自由的端部處并且支撐節(jié)段布置在楔形的寬的端部上。在本發(fā)明的可行的實(shí)現(xiàn)方案中設(shè)置如下，S卩，外圈的邊緣的部分是變形的、尤其是彎曲的并且形狀鎖合地/或力鎖合地接合到凸緣節(jié)段中，以便構(gòu)成優(yōu)選形狀配合的扭轉(zhuǎn)止動。這個設(shè)計方案也僅在無屑制成的外圈的情況中是可行的，因?yàn)閷?shí)心地制成的外圈的邊緣不再能夠如下程度地被變形，即，在不損壞外圈的情況下。在本發(fā)明的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)上的設(shè)計方案中，外圈具有>80mm、優(yōu)選地>90mm并且尤其>100mm的外直徑。為了能夠特別有效地利用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)置如下，即，在所提及的外直徑的情況中外圈的厚度在由其制造外圈的帶材或滾道的區(qū)域內(nèi)處在1.5mm至2.5mm之間。但是，外圈的非常弱地實(shí)施的材料強(qiáng)度對于所提及的在變速器裝置中的安裝情況是足夠的，因?yàn)?如先前已提及的那樣)計算上沒有徑向載荷必須被除去并且實(shí)際僅必須補(bǔ)償不平衡和徑向偏差。在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方案中，在用于制造厚度為1.5mm至2mm或2.5mm的外圈
的帶材的情況中，根據(jù)下面的公式來確定支承設(shè)備的規(guī)格:
權(quán)利要求
1.用于機(jī)動車輛的變速器裝置(1)，其包括:變速器殼體(8);換擋變速器(3)，其具有輸出軸(6);高低速擋組(4)，其中，所述高低速擋組(4)具有行星傳動裝置(10)，該行星傳動裝置經(jīng)由所述輸出軸(6)被驅(qū)動，其中，所述換擋變速器(3)和所述高低速擋組(4)布置在所述變速器殼體(8)中；支承設(shè)備(21)，其中，所述支承設(shè)備(21)構(gòu)造為滾動軸承，布置在所述換擋變速器(3)與所述高低速擋組(4)之間的過渡區(qū)域內(nèi)并且相對于所述變速器殼體(8)支撐所述輸出軸￠)，其中，所述變速器殼體(8)具有支撐節(jié)段(24)，其中，在所述支撐節(jié)段(24)上布置有在軸向上延伸并且環(huán)繞所述輸出軸(6)的凸緣節(jié)段(23)，該凸緣節(jié)段在徑向內(nèi)側(cè)上形成用于所述支承設(shè)備(21)的安置面(22)，其特征在于，所述支承設(shè)備(21)具有無屑制成的外圈(25)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器裝置(I)，其特征在于，所述凸緣節(jié)段(23)和/或所述安置面(22)在軸向上相對于所述支撐節(jié)段(24)凸出地布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變速器裝置(I)，其特征在于，在所述凸緣節(jié)段(23)的徑向外側(cè)上在所述安置面(22)的徑向投影中設(shè)置有自由面(29)，其中，所述支撐節(jié)段(24)在軸向上相對于所述自由面(29)錯開地連結(jié)到所述凸緣節(jié)段(23)上。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的變速器裝置(I)，其特征在于，所述凸緣節(jié)段(23)在穿過所述輸出軸￠)的縱向截面中具有楔形。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的變速器裝置(I)，其特征在于，所述外圈(25)構(gòu)造為具有折邊的滾子套。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的變速器裝置(I)，其特征在于，所述外圈(25)的外直徑大于80mm,優(yōu)選地大于90mm并且尤其大于100mm。
7.根據(jù)前述權(quán) 利要求之一所述的變速器裝置(I)，其特征在于，所述外圈(25)的厚度在滾道的區(qū)域內(nèi)處在1.5mm至2.5mm之間。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的變速器裝置(I)，其特征在于，根據(jù)下面的公式來確定所述外圈的規(guī)格:
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的變速器裝置(I)，其特征在于，用于所述支承設(shè)備的內(nèi)滾面由所述輸出軸￠)的外表面形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的變速器裝置(I)，其特征在于，在所述輸出軸(6)與所述支承設(shè)備(21)之間布置有離合機(jī)構(gòu)(17)，其中，所述離合機(jī)構(gòu)(17)抗扭地與所述輸出軸(6)聯(lián)接并且能夠經(jīng)由離合設(shè)備和/或換擋設(shè)備(9)與所述行星傳動裝置(10)的部 分聯(lián)接。
全文摘要
商用車變速器常以所謂的分組結(jié)構(gòu)類型來實(shí)施。在這種結(jié)構(gòu)形式中，例如16擋變速器由帶有四個擋位的主變速器、帶有兩種不同變速比的后置的高低擋副變速器組成。用于機(jī)動車輛的變速器裝置包括變速器殼體；換擋變速器，其具有輸出軸；高低速擋組，該高低速擋組具有行星傳動裝置，其經(jīng)由輸出軸被驅(qū)動，其中，換擋變速器和高低速擋組布置在變速器殼體中；支承設(shè)備，其構(gòu)造為滾動軸承，布置在換擋變速器與高低速擋組之間的過渡區(qū)域內(nèi)并且相對于變速器殼體支撐輸出軸，其中，變速器殼體具有支撐節(jié)段，其中，在支撐節(jié)段上布置有在軸向上延伸的并且環(huán)繞輸出軸的凸緣節(jié)段，其在徑向的內(nèi)側(cè)上形成用于支承設(shè)備的安置面，其中，支承設(shè)備具有無屑制成的外圈。
文檔編號F16H57/021GK103104681SQ20121044738
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者賴納·萬耶利克, 斯文·霍夫曼, 亞歷山大·帕布斯特, 弗洛里安·伯姆 申請人:謝夫勒科技股份兩合公司