[发明专利]尤其是用于机动车的变速器以及用于这种变速器的轴和用于制造这种轴的方法

说明书

本发明涉及一种变速器，尤其是用于机动车，该变速器具有至少两个传递转矩的轴，如主轴或输出轴、中间轴或类似轴，这些轴各具有至少一个固定地并且为了从齿轮到轴以及反向地直接传递转矩而设置在其上的齿轮；本发明还涉及用于制造这种轴的方法。

用于制造这种轴的公知方法在于，这种轴连同所述齿轮一体地首先作为锻制坯件来制造。然后费事地加工不同的功能区段，如用于同步装置的齿部区域、轴承座、轴承滚道和螺纹。因此例如对于各个加工步骤中任意一个都必须输送相对大且笨重的整个件并且在各种不同的加工站或机器上对其进行处理，对于所有区段都必须使用一种同一的、价值相对高的且由此昂贵的材料，但该材料也是折衷方案，因为不是对于各个功能部位或功能区段都可使用最佳的材料。如已所述，迄今的这些轴不仅在制造方面非常费事，而且还相对昂贵，具有大的重量并且在传送方面麻烦。此外，这种轴明显限制了变速器的设计空间，尤其是当两个这样的齿轮设置在轴上时，因为在这些齿轮之间不可设置可相对其扭转的功能体，如惰轮、同步装置、轴承或类似装置。

本发明的任务在于，避免迄今已公知的变速器及其轴的缺点，既在变速器中又在轴中而且在用于变速器的轴中简化制造，即也构造得可更廉价且更容易地传送。此外要实现：对于各个功能区段使用最佳的材料，在该轴上消减重量并且由此节约成本，扩展变速器的设计可能性。另外要以在该轴的结构方面大大提高的柔性——例如不同齿轮在相同轴基体上组合——实现变速器与对应的发动机特性曲线或功率级相适配。

根据本发明，这这样来实现：这些轴中的至少一个包括一个轴基体和至少一个本身至少基本上已被加工好的齿轮，所述齿轮通过借助于其空心轮毂体轴向压力套装在轴基体上的座上而通过摩擦锁合连接固定在该轴上，传递那里存在的驱动转矩、即输入力矩。

这样的轴可制造简单且经济上有利地制造，主要是因为，不仅轴座而且轮毂座可构造成圆形的，即与多边形的座不同，或者可通过使空心的轴扩径来非常有利地生产。

这种传递转矩的连接通过轴向压力套装具有相对窄的轮毂的齿轮实现，该轮毂的轴向宽度至少不显著地超过齿部的轴向宽度，该连接保证从齿轮到轴以及反向地传递变速器中出现的高转矩值，为了形成这种连接，尤其可适用一些方法或一些用于实施这种方法的工具和装置的应用，这些方法及工具和装置例如已在德国专利申请198 31333、199 38 791或101 01 539中的至少一个中描述并且其内容应一起纳入到本申请之中。

通过变速器或用于变速器的轴的这种构型不仅实现开头所述的优点，而且也可由于短的轴向轮毂长度而节省明显的轴向结构空间。

此外可使这种轴的制造显著地简化、容易、降低成本以及改善，其方式是轴基体在其长度方面由至少两个构件相接合、例如相焊接，因为于是对于不同的功能区段可使用最佳的材料。

根据另一个本发明特征，如果轴基体被至少部分地构造成管状的、即空心的，则获得进一步的改善和成本降低——这也以较少的材料投入为特征，其中，有利的可以是，用于压力套装齿轮的座处于管状的区段上。因此，来自驱动机的力矩或输入力矩从齿轮通过该齿轮的轮毂传递到轴基体的空心的区域上或反之。

被至少部分地构造成管状的这种轴基体的特征可在于，轴基体在其两个端部区域之间构造成空心的或管状的，这些端部区域具有较小的直径范围。该管状的区域可由标准管材构成，该标准管材已通过成形和/或切削加工。这种轴基体可这样构成：轴基体的端部区域构造成实体的或部分实体的并且这些端部段接合在位于它们之间的管状的轴基体上。在此，轴基体的端部段或端部区域中至少一个也可被至少部分地构造成管状的。

如果轴基体由两个各具有一个端部区域和一个管状的区域的构件相接合，这些构件的管状的区域彼此对准并且通过它们的管状区域的接合来彼此固定，则可得到另一个有利的实施形式。

轴基体的这些构件的接合可有利地通过焊接进行，例如通过激光束焊接进行，但或者通过摩擦焊接进行——这对于一定的应用情况是特别有利的。

此外，有利的是，至少所述管状的区域通过成形如冷成形和/或热成形、例如冷挤压和/或热挤压来制造；所述端部段中至少一个也可被至少部分地构造成管状的并且通过体积成形来制造。并且已经描述的管状的中间段也可通过体积成形如冷成形和/或热成形来制造。

此外，有利的是，轴基体的功能区域如轴承座、齿部、轴承工作面、用于齿轮的座区域在各个部分区域接合之后被加工好并且然后进行齿轮中至少一个的压力套装。