CN101589244B - 同步装置的同步环 - Google Patents

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Abstract

用于汽车传动装置的同步装置的同步环(1)，具有环形体(2)，其中该环形体(2)具有多个凹槽(3)并且将摩擦元件(4)布置在所述凹槽(3)中。

Description

同步装置的同步环
技术领域
本发明涉及一种汽车传动装置的同步装置的同步环，具有环形体，该环形体具有多个凹槽，其中在所述凹槽中布置了摩擦元件。
背景技术
汽车传动装置的同步环通常通过圆锥形构造的摩擦环形成，该摩擦环在其内侧面或其外侧面上具有摩擦面。如果该摩擦环在两个侧面上都具有摩擦面，则也将其称作中间环。中间环的摩擦面在同步过程中在外侧面上摩擦配合地与构造在外同步环上的摩擦面连接。同时，构造在中间环的内侧面上的摩擦面与内同步环的摩擦面摩擦配合连接。所述外同步环形状配合地与同步体连接，并且例如通过同步突起卡到内同步环的凹处中，所述同步突起构造在外同步环的直径较小的一侧上并且径向指向内。由此，所述内同步环通过外同步环同样形状配合地与同步体连接。
这样的同步装置包括许多单个部件，并且因此制造起来成本很高。为了批量制造，证明合适的是，由板材非切削地以变形技术来制造同步环。然而，以变形技术制造的环大多具有没有满足所需要的精度的摩擦面。因此，通常需要切削的后处理或者研磨。如果将摩擦衬面粘贴到摩擦面上，那么就将环形体的最终误差传递到摩擦面上，该摩擦面又必须进行后处理。因此，通过例如粘贴来施加摩擦衬面是耗费并且成本高的。
为了避免该问题，在AT 107755中提出，将摩擦衬面分成多个元件并且由或多或少数量的这样的元件组成相应所希望的大小和形状的摩擦衬面。所述摩擦环包括带有孔的基体，所述孔的壁构造成圆锥形的。将摩擦体推入孔中。在所述基体上借助于螺栓固定圆弧形的板材，并且所述摩擦元件形状配合地保持在板材的内侧上。在该摩擦环中，需要将摩擦体要么通过比较耗费并且复杂的有待装配的辅助装置形状配合地进行固定，要么将其单个地进行传力连接的固定。这两种措施在制造中需要很大的花费。
由DE 3705657A1公开了另外一种同步环。提出了一种具有基体作为支撑环并且设有摩擦衬面的同步环，其中所述摩擦衬面由大量摩擦体组成，这些摩擦体分布在摩擦面的圆周上。所述摩擦元件形状配合地压入支撑环的敞开的凹槽中。该方法尤其适合于烧结环，但不是适合于所有类型的摩擦衬面。如果所述支撑环和摩擦元件不经过后处理，那么在同步装置的换档操作中，一些摩擦元件受到比其它元件更加强烈的载荷，这会导致该同步环的失灵。
发明内容
因此，本发明的任务是避免在现有技术中所描述的缺点。
按本发明，该任务通过以下方法得到解决，即所述环形体形成保持架，该保持架将摩擦元件在凹槽中进行导引，其中摩擦元件可移动或者可扭转地保持在凹槽中。如果换档，那么轴向移动所述同步环，并且该同步环不仅靠在同步体上而且靠在配对圆锥体上，该配对圆锥体直接或者间接地与从动轮连接。所述摩擦元件能够将其位置关于环形体改变一个小缝隙的量，由此能够补偿环形体和配对圆锥体的制造误差。有利的是，由此不仅省去了环形体的后处理，而且也省去了处于摩擦配合连接中的配对面的后处理。由此，本发明同时实现了例如外同步环和内同步环的更有利的制造。
通过所述摩擦元件的轴向可移动性和可扭转性，所述环不仅通过少数一些点支撑在其配对面上，而且通过所有摩擦元件支撑在配对面上。由此，也实现了摩擦离合器的更高的承载性或者说工作效率。
所述同步环的凹槽作为口袋或窗口配合所述摩擦元件的形状。在本发明的改进方案中，所述口袋构造得比摩擦元件大，并且在至少一侧上具有引导摩擦元件的保持突起。
在本发明的优选实施方式中，所述环形体由板材非切削地并且以变形技术进行制造。在这种情况下有利的是，在同步环例如通过深冲变成其最终形状之前，将凹槽置入环形体中。以特别简单的方式使用薄壁的板材材料，从该板材材料中冲出凹槽。作为替代方案，可以由合成材料制造所述环形体。
所述摩擦元件与环形体分开进行制造，并且同时或者之后用机器与环形体进行连接。所述摩擦元件能够非常廉价地进行制造，因为在批量制造中不能达到精确的尺寸稳定性，而通过按本发明的装置可以补偿制造误差。
在本发明的改进方案中，所述摩擦元件具有凸出的表面。所述摩擦元件例如能够球形地向外以及向内拱起，其中该弯曲沿径向没有显著偏离同步环。该凸出的形状避免摩擦体在倾斜时支撑在体边缘上，从而通过面状的接触降低局部负载。
在另一构造方式中，所述凹槽具有突起，摩擦元件通过突起与环形体连接。突起通常也可以构造成一个或多个保持点。在通过冲压进行制造时，即使复杂的形状也能简单地实现。作为其替代方案，所述摩擦元件具有凸起，摩擦体通过凸起与环形体作用连接。
此外，本发明可以将相同的环形体用于不同的应用目的。为了相应的应用，能够根据模块设计原理将合适的摩擦元件分别配对。与至今为止涂层的中间环不同的是，按本发明也可以将不同的摩擦材料以简单的方式用在相同的同步装置中。此外，由不同材料制成的摩擦元件相应交替地安放到凹槽中。
尤其由黄铜材料或由碳制成的烧结材料证明是用于摩擦元件的合适的材料。摩擦元件要么可以完全由摩擦材料制成。但是其也可以由用其它材料涂层的材料构造。
在本发明的改进方案中，所述摩擦元件在被安装的状态下沿圆周方向相互间隔开。由此，由同步环的轴向端部相应地形成沿轴向延伸的槽。所述槽用于容纳在同步过程中必需导出的油。为了支持在同步过程中导出油，所述摩擦元件在本发明的另一改进方案中设有结构表面。该结构表面同样用于改进摩擦的特性。在此，例如可以是十字形地设置的小油槽。
所述摩擦元件具有菱形，其不是矩形。由此，该槽斜向于轴向延伸，这在同步环旋转时加速油的导出。这还能通过以下方法得到支持，即所述槽朝轴向的端部加宽。这通过以下方式实现，即所述摩擦元件具有剪过的梯形的形式的不规则的四边形。
本发明还涉及一种具有至少一个所述的同步环和带有配对摩擦面的配对圆锥体的同步装置。该配对圆锥体例如能够直接布置在从动轮上，或者也可以直接布置在同步体上。通过在环形体中的运动自由度也可以承受该配对面的制造误差，从而不需要对其进行后处理。由此，同样在同步装置的其它结构部件中实现成本的节省。
由此，本发明提供了简单的方式、用于同步装置的摩擦环，该摩擦环同时承载在许多位置上并且由此具有微小的磨损和良好的磨合特性。
附图说明
下面借助于多张附图对本发明进行解释。其中：
图1是同步装置的横截面，
图2是按本发明的具有外同步环、中间环和内同步环的同步装置的横截面，
图3是没有摩擦元件的中间环的环形体的透视图，
图4是具有摩擦元件的另一中间环的环形体的透视图，以及
图5是单个的摩擦元件。
具体实施方式
图1示例性地示出了具有外同步环19、中间同步环18和内同步环21的同步装置。以内齿部固定同步体13，用于不可扭转地布置在传动轴上。在同步体13边上布置了从动轮16。离合器主体17与从动轮16连接，中间环18的同步凸块18a嵌入离合器主体的凹处17a中。该中间环18与作为配对圆锥体8的外同步环19的配对摩擦面9形成第一摩擦副20，并且与内同步环21的配对摩擦面9’形成第二摩擦副22。所述配对摩擦面9和9’没有进行后处理。从动轮16和同步体13的连接通过滑动套筒14实现。
所述内同步环21的内边缘21a被凹处中断，并且部分地由同步体13的凸肩覆盖。该凸肩啮合到凹处中，并且内同步环21由此形状配合地与同步体13连接。所述外同步环19通过其边缘形状配合地与同步体13连接。外同步环19与同步体13的形状配合连接通过其边缘的凹处19a实现。
图2示出了包括外同步环19、中间环18和内同步环21的同步环组23。在外同步环19和内同步环21之间，将摩擦元件4布置在中间环18的凹处3中。
图3和4分别示出了作为中间同步环18的同步环1，其具有环形体和几乎构造成矩形的凹槽3。在此，等距离地布置所述凹槽，并且所述凹槽沿轴向延伸。在图4的中间同步环18中，在同步凸块18a的承载区域15中没有凹槽3，用于能够可靠地承受通过同步凸块18a导入的力。由此，只是不明显地降低摩擦功率。在凹槽3之间，所述环形体的基材形成了导出油的槽12。所述摩擦元件4在凹槽中的缝隙大约为一个毫米。
图5示出了摩擦元件4，该摩擦元件球形拱起并且具有摩擦衬面25。此外，该摩擦元件4在其径向定向的表面25上具有带有油槽24的结构表面7，该油槽将油导出。
附图标记列表
1同步环
2环形体
3凹槽
4摩擦元件
5第一摩擦元件
6第二摩擦元件
7结构表面
8配对圆锥体
9，9’配对摩擦面
10轴向端部
11轴向端部
12槽
13同步体
14滑动套筒
15承载区域
16从动轮
17离合器主体
17a凹处
18中间环
18a同步凸块
19外同步环
19a凹处
20第一摩擦副
21内同步环
21a内边缘
22第二摩擦副
23同步环组
24油槽
25摩擦衬面
26径向定向的表面

Claims (11)

1.用于汽车传动装置的同步装置的同步环(1)，具有环形体(2),其中该环形体(2)具有多个凹槽(3)并且将摩擦元件(4)布置在所述凹槽(3)中，其特征在于，所述环形体(2)形成了将摩擦元件(4)在凹槽(3)中导引的保持架，其中所述摩擦元件(4)可移动地和/或可扭转地布置在所述凹槽(3)中，并且所述凹槽(3)作为窗口构成在所述环形体(2)中。
2.按权利要求1所述的同步环，其特征在于，所述环形体(2)由板材或合成材料非切削地并且以变形技术进行制造。
3.按权利要求1所述的同步环，其特征在于，通过冲压制造所述凹槽(3)。
4.按权利要求1所述的同步环，其特征在于，所述摩擦元件(4)设有涂层。
5.按权利要求1所述的同步环，其特征在于，所述摩擦元件(4)具有凸出的表面。
6.按权利要求1所述的同步环，其特征在于，所述摩擦元件(4)构造成由不同材料制成的第一摩擦元件(5)和第二摩擦元件(6)。
7.按权利要求1所述的同步环，其特征在于，所述摩擦元件(4)具有结构表面(7)。
8.按权利要求1所述的同步环，其特征在于，所述摩擦元件(4)相互间隔开地布置，从而由同步环(1)的轴向端部(10，11)形成油道(12)。
9.按权利要求8所述的同步环，其特征在于，所述摩擦元件(4)具有非矩形的菱形的横截面，使得所述油道(12)斜向于轴向延伸。
10.按权利要求8所述的同步环，其特征在于，所述摩擦元件(4)具有不规则的四边形，使得所述油道(12)斜向于轴向延伸并且朝轴向的端部加宽。
11.具有至少一个按权利要求1所述的同步环和带有配对摩擦面(9)的配对圆锥体(8)的同步装置，其特征在于，所述配对摩擦面(9)不用后处理。
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