CN101235892B - 具有同步装置的变速器以及用于这种变速器的锁止件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有同步装置的变速器，该同步装置的同步体(1)具有至少一个在圆周侧敞开的凹槽(7)，为该凹槽配设了具有弹性元件(17)的锁止件(9)，该弹性元件在空转状态下把锁止件(9)压入接合套(15)的卡槽(13)中。按照本发明，具有弹性元件(17)的锁止件(9)在凹槽(7)外支撑在同步体(1)的圆周面上。

Description

具有同步装置的变速器以及用于这种变速器的锁止件

技术领域

本发明涉及一种具有同步装置的变速器，以及一种用于这种变速器的锁止件。

背景技术

众所周知，在变速器的同步过程中，换档齿轮和接合套之间的同步性由摩擦离合器产生。而在空转状态下，接合套位于与变速器主轴固定连接的同步体上的中间。该接合套可朝相邻的换档齿轮作轴向移动。在同步体与接合套之间中间安置了锁止件，且该锁止件可通过压力弹簧被压入到接合套的卡槽中。

由FR 2 785 026公开了该类型的具有同步装置的变速器，其中锁止件以及锁止件所属的压力弹簧一体地并且材料统一地以弯曲的金属带的形式构成。由DE 102 30 177 A1公开了另一种具有同步装置的变速器，其上附带的锁止环节由外壳与压力弹簧两部分组成，且压力弹簧至少被部分封装在外壳之中。

由FR 2 852 646公开的锁止元件由多部分组成，该锁止元件具有借助于弹性元件压入接合套卡槽内的定位锁球。定位锁球和弹性元件被安置在一个外壳内，且该外壳被嵌入到同步体的凹槽中。

由FR 2 803 640公开了另一种具有同步装置的变速器，其中锁止元件以金属带的形式作为弹性型钢件构成。由DE 102 25 269 A1公知了另一种适用于具有同步装置的变速器的锁止元件。该锁止元件具有一个由基体和罩盖组成的外壳，在外壳内安置有一个弹性元件。该弹性元件把罩盖压入接合套的相应卡槽内。

发明内容

本发明的任务在于，提供这样一种具有同步装置的变速器，其中锁止件的生产成本极为有利，且可节省空间地布置在同步装置中，同时，也可降低作用于同步体上的高机械应力。

该任务将通过带有同步装置的变速器得以解决。该同步装置的同步体具有至少一个圆周侧敞开的凹槽，为该凹槽配设了带弹性元件的锁止件，该弹性元件在空转状态下把锁止件压入接合套的卡槽中，带有弹性元件的锁止件在凹槽以外支撑在同步体的圆周面上，锁止件具有支撑附件，该支撑附件在侧面搭接同步体的凹槽，其特征在于，

锁止件和弹性元件一体地并且材料统一地构成；

锁止件具有构成弹性元件并与支撑附件相连的有弹性的弹性支脚；

每个弹性支脚U形地构造有与锁止件的压紧区段连接的第一支脚以及可自由摆动的第二支脚；

锁止件第一支脚和第二支脚之间的弧形过渡区构成轴向挡块。

本发明还给出了有利的改进方案。

锁止件通过其所附带的弹性元件在同步体凹槽外部支撑在其圆周面上。因此按照本发明，锁止件不是支撑在凹槽底部，而是与其独立地在外侧支撑在同步体上。因此，可减小同步体中凹槽的尺寸，由此同步体相对于机械应力的稳定性得到提高。从而，在设计和生产同步体时，获得额外的自由度。由于稳定性得到提高，同步体可作为烧结零件制造，与钢件相比，这种烧结零件的耐压强度更小。

同时，锁止件覆盖所属的在圆周面敞开的凹槽，并且/或者至少部分伸入凹槽中。从而，使锁止件在变速器同步装置中可以以总体上节省空间的方式布置。在这种情况下，圆周面上敞开的凹槽限定了一个补偿空间，在同步过程中，锁止件可自由地移动到该补偿空间内。

锁止件优选安置在同步体外啮合齿的齿根部位，并与凹槽直接相邻。如果锁止件与弹性元件一体地并且材料统一地譬如由弹簧钢板构成，则在生产上极为有利。

按照本发明，保证锁止件在同步过程中可在凹槽中沿径向自由移动，而不会使凹槽底部承受机械应力。锁止件具有侧向搭接同步体凹槽的支撑附件，用于在圆周面上得到稳定的支撑。锁止件优选松动地安置于同步体的外侧面上。支撑附件例如可以是锁止件的水平弯折的侧边缘，且其基本上在同步体的整个轴向长度上延伸。作为替代方案，支撑附件也可被设计成侧向对置的支撑凸耳，且在同步过程中，该侧向对置的支撑凸耳可被用作摆动轴，从而使弹性元件可以弯曲。

支撑附件优选从锁止件的侧面的轴向过渡区偏置一个给定距离，该过渡区可把预同步力(Vorsynchronkraft)施加到同步环上。通过支撑附件的这种偏置，保证锁止件在施加预同步力时被位置固定地保持在同步体上。

以上所述的支撑附件使锁止件在同步体中径向固定。为了附加地使锁止件沿圆周方向固定，锁止件具有侧面的导向侧面，且该导向侧面以微小的间隙布置在同步体槽形凹槽的侧壁之间。

在本发明的一种实施方式中，锁止件可以通过有弹性的弹性支脚与支撑附件相连。此外，锁止件被设计成梯形剖面，其侧面过渡为例如水平伸展的弹性支脚。

为了提供足够大的弹簧压缩量，锁止件的对置的水平弹性支脚中的每一个，都被设计成U形剖面的，且该U形具有对置的敞开的横截面。U形弹性段的第一支脚与锁止件压紧区段相连，而第二支脚在力作用时可自由摆动。锁止件的支撑附件，可根据锁止件所要求的弹性刚度，沿相应弹性支脚构成。

在另一种实施方式中，锁止件作为弹性元件具有至少一个可自由摆动的弹性簧片，该弹性簧片在空转状态时与接合套的卡槽卡锁住。弹性簧片可以位于槽形型钢件的槽底部，而型钢件通过弯折的侧壁支撑在同步体上。

附图说明

以下是本发明的四个实施例，并借助于附图进行描述。

其中显示：

图1变速器同步装置的局部放大透视图；

图2同步装置锁止件的透视图；

图3与图1对应并按照第二实施例的视图；

图4与图1和图3对应并按照第三实施例的视图；

图5按照第四实施例的锁止件的透视图；

图6安置在同步装置中的按照第四实施例的锁止件的放大侧向剖面图。

具体实施方式

图1显示了按照第一实施例的变速器同步装置的放大透视图。该同步装置具有一个带外啮合齿3的同步体1，且该同步体稳固地位于图中未画出的变速器主轴上。为同步体1轴向相邻地配设了同步环5，且在图1中仅仅描绘了其中一个。在同步体1中设计有圆周侧敞开的凹槽7，且在图1中只显示了其中一个。锁止件9伸入凹槽7中一个示出的径向长度。根据图1，锁止件9通过梯形压紧区段11形状配合地压入接合套15的对应的卡槽13中。

由图1和图2可知，锁止件9材料统一地并且由板材件尤其由弹簧钢板一体制成。在此锁止件的剖面为梯形的压紧区段11通过两个对置的弹性支脚17在侧面沿轴向延长。弹性支脚17沿轴向水平伸展，并形成一个U形剖面。因此弹性支脚17以其敞开的横截面彼此对置并且分别具有逐渐过渡到梯形压紧区段11中的第一支脚18，和在力作用下可自由摆动的第二支脚19。为了在结构上简单地支撑在同步体1上，在位于下方的第二支脚19的自由端上，设计有径向对置的支撑凸耳21。锁止件9通过其支撑凸耳21而位于同步体1外啮合齿3的齿根部位23上，从而使锁止件9与凹槽7底部无关地沿径向方向位置固定地得到支撑。在此支撑凸耳21通过轴向距离a从同步体1的端面向内偏置。

锁止件9的轴向长度I与同步体1的轴向长度I大致相等，从而，第一支脚18和第二支脚19之间的弧形过渡区20分别起着轴向挡块的作用。当接合套15轴向移动时，锁止件9将被一起带动。在此该锁止件9通过其轴向挡块20以预同步力压紧到相应的同步环5上。

通过在第二支脚19的自由端设计支撑凸耳21，弹性支脚17在其整个长度上的弹性都可以被使用，从而使锁止件9得到特别有利的弹性性能。

此外，锁止件9在其伸入凹槽7中的弹性支脚17上具有侧向对置的侧面25，且侧面25与凹槽7的侧壁仅隔开微小的距离。通过这种方式，锁止件9在凹槽7中的径向锁紧得以实现。此外，保证在锁止件9弯曲时，锁止件9在凹槽7内部的径向导向。

在同步过程中，接合套15朝换档齿轮的方向移动，从而带动与接合套15卡锁的锁止件9。而锁止件9在此以预同步力把同步环5压到换档齿轮的未在图中画出的同步锥体上。在同步过程的进一步的过程中，当换档齿轮和接合套之间达到转速相同时，接合套轴向移动到换档齿轮接合齿圈上。通过这种方式，接合套15挤压锁止件9压紧区段11的斜面27，使锁止件9从接合套15的卡槽13中弹出。锁止件9然后以其弹性支脚17进一步压入同步体1的凹槽7中。

图3显示了按第二实施例的锁止件9，它在很大程度上与按第一实施例的锁止件9相一致。不同于第一实施例的是，支撑凸耳21与同步体端面的间隔距离a₂比第一实施例中的距离a₁更小。此外，支撑凸耳21不是构成在弹性支脚17自由的第二支脚19上，而是构成在直接过渡到锁止件9压紧区段11中的第一支脚18上。因此，锁止件9的导向侧面25在进一步延伸中与支撑凸耳21相连。

通过相应第一支脚18上的支撑凸耳21的布置，锁止件9可供使用的变形区，与第一实施例相比，要更小一些。锁止件9的弹性刚度得到相应增强。

图4显示了按第三实施例的变速器，它的基本结构同样与前两种实施例中变速器的基本结构相应。不同于前两种实施例的是，按图4的锁止件9不具有弯曲的U形剖面的弹性支脚17。更确切地说在图4中，弹性支脚17设计有相应向上弯曲的端部，该端部作为轴向挡块20将同步环压到换档齿轮的同步锥体上。为了构造侧向的支撑凸耳21，至少所述两个弹性支脚17沿同步体1的圆周方向变宽。因此，锁止件9至少以其支撑凸耳21遮盖住同步体1的凹槽7。

在随后的图5和图6中，示出了按第四实施例的锁止件9。按照图5，该锁止件9作为基体具有槽形型钢件。该型钢件在其向上伸展的侧壁上设计有弯折的导向表面31，且锁止件9通过该导向表面被支撑在同步体1的凹槽7外部。此外，槽形型钢件被嵌入同步体的凹槽7中，从而仅仅使导向表面31搭接凹槽7。

由图5可知，弹性簧片由槽底部33切出，该弹性簧片倾斜向上地设有彼此面对的自由端37。按照图6，彼此对置的弹性簧片通过其自由端37与接合套15的对应的卡槽13卡锁啮合。

由图6可知，型钢件以其槽底部33离开凹槽7底部一个自由距离。在此型钢件基本上在接合套15的整个轴向长度上延伸。在该实施例中，轴向挡块20在型钢件对置的端面上由夹板构成。且该夹板与型钢件的侧壁41成直角弯曲。

附图标记列表

1    同步体

3    同步体的外啮合齿

5    同步环

7        同步体1的凹槽

9        锁止件

11       锁止件9的压紧区段

13       接合套15的卡槽

15       接合套

17       锁止件9的弹性支脚

18，19   第一和第二弹性支脚

20       轴向挡块

21       支撑凸耳

23       同步体1外啮合齿3的齿根部位

25       导向侧面

27       斜面

31       导向表面

33       槽形型钢件的槽底部

37       弹性簧片的自由端

a        轴向距离

b        锁止件9到凹槽7底部的自由距离

I        锁止件9的轴向长度

Claims (19)

1.带有同步装置的变速器，该同步装置的同步体(1)具有至少一个圆周侧敞开的凹槽(7)，为该凹槽配设了带弹性元件的锁止件(9)，该弹性元件在空转状态下把锁止件(9)压入接合套(15)的卡槽(13)中，带有弹性元件的锁止件(9)在凹槽(7)以外支撑在同步体(1)的圆周面上，锁止件(9)具有支撑附件(21)，该支撑附件在侧面搭接同步体(1)的凹槽(7)，其特征在于，

锁止件(9)和弹性元件一体地并且材料统一地构成；

锁止件(9)具有构成弹性元件并与支撑附件(21)相连的有弹性的弹性支脚(17)；

每个弹性支脚(17)U形地构造有与锁止件(9)的压紧区段(11)连接的第一支脚(18)以及可自由摆动的第二支脚(19)；

锁止件第一支脚(18)和第二支脚(19)之间的弧形过渡区构成轴向挡块(20)。

2.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，锁止件(9)被支撑在同步体(1)外啮合齿(3)的齿根部位上。

3.根据权利要求1或2所述的变速器，其特征在于，锁止件(9)覆盖同步体(1)的凹槽(7)。

4.根据权利要求1或2所述的变速器，其特征在于，锁止件(9)至少部分伸入凹槽(7)中。

5.根据权利要求1或2所述的变速器，其特征在于，锁止件(9)离开凹槽(7)底部一个自由距离(b)。

6.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，支撑附件(21)为锁止件(9)水平弯折的侧边缘。

7.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，锁止件(9)的支撑附件(21)是从锁止件(9)伸出的、并在侧面彼此对置的支撑凸耳。

8.根据权利要求1或2所述的变速器，其特征在于，锁止件(9)具有沿轴向对置的轴向挡块(20)，且在锁止件(9)轴向移动时，该轴向挡块以预同步力挤压邻接的同步环(5)。

9.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，锁止件(9)被设计成梯形剖面的。

10.根据权利要求8所述的变速器，其特征在于，弹性支脚(17)在端部具有向上的侧壁，以构成锁止件(9)的轴向挡块(20)。

11.根据权利要求1或2所述的变速器，其特征在于，锁止件(9)为板材成型件。

12.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，在第一或第二支脚(18，19)上设计有支撑附件(21)。

13.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，锁止件(9)具有用于在凹槽(7)中径向导向的侧面的导向侧面(25)。

14.根据权利要求1或2所述的变速器，其特征在于，支撑附件(21)从锁止件(9)侧面端部偏置给定距离(a)。

15.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，锁止件(9)具有至少一个用作弹性元件的弹性簧片，且在空转状态下，该弹性簧片与接合套(15)卡锁住。

16.根据权利要求1或2所述的变速器，其特征在于，锁止件(9)具有用作基体并支撑着弹性元件(17)的槽形型钢件。

17.根据权利要求16所述的变速器，其特征在于，槽形型钢件具有弯折的侧壁(31)，该侧壁支撑在同步体(1)上。

18.根据权利要求16所述的变速器，其特征在于，弹性元件位于型钢件的槽底部(33)上。

19.适用于按上述权利要求中任一项所述的变速器的锁止件。

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